CN108135848A - 与清除颗粒相关的组合物和方法 - Google Patents

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Abstract

除其他之外，本公开提供结合至并且抑制可溶性生物分子的生物活性的组合物及其药物组合物。组合物可以包括特异性地结合至靶标(如病原体表面上的可溶性生物分子或生物分子)的多个颗粒，以抑制靶标(或病原体)与其他分子或细胞相互作用。本公开还提供一些应用(例如，治疗应用)，其中所述组合物是有用的。

Description

与清除颗粒相关的组合物和方法
优先权
本申请要求于2015年6月30日提交的美国临时专利申请号62/186,838、于2015年7月29日提交的美国临时专利申请号62/198,519、于2015年7月29日提交的美国临时专利申请号62/198,541、于2015年10月2日提交的美国临时专利申请号62/236,507和于2016年4月6日提交的美国临时专利申请号62/319,092的优先权，上述美国临时专利申请的每个通过引用被整体并入本文。
背景技术
临床可用的或正在研发的许多抗癌疗法涉及刺激免疫系统以识别或破坏癌症的能力，或两者兼具。最突出的三个是来自百时美施贵宝(Bristol-Myers Squibb)的抗检查点抑制剂(Ipilimumab，易普利姆玛)、来自默克公司(Merck)的(派姆单抗(Pembrolizumab)，原名兰罗利珠单抗(lambrolizumab))。然而，这些和其他途径涉及受试者的免疫系统的净上调，诱导类似自身免疫紊乱的潜在严重症状和/或其他显著的副作用。
本领域需要更有效的药理学途径来克服癌症，特别是转移癌，而不扰乱受试者避免自身免疫的能力。除其他之外，本公开提供基于针对利用受试者的自身免疫系统对抗癌症的可替换的途径的方法和组合物，包含去抑制肿瘤微环境，即削弱肿瘤的防御系统，而不刺激免疫细胞。
发明内容
除其他之外，本公开提供结合至并且抑制生物分子(特别是可溶性生物分子)的生物活性的组合物及其药物组合物。本公开还提供一些应用，其中所述组合物是有用的。例如，本文中描述的组合物对于抑制细胞(如癌细胞)的增殖、生长和/或存活是有用的。此外，本文中描述的组合物对于预防和/或治疗衰老、代谢紊乱和神经退行性疾病是有用的。在另一个实施例中，本文中描述的组合物对于结合至并且中和受试者的循环中的毒素(例如，动物毒素、细菌毒素和/或植物毒素)、病毒或其他外来化合物可以是有用的。
附图说明
图1描绘了结合至TNF受体(sTNF-R)的可溶形式的颗粒的示例性实施方案。颗粒为大约1立方微米。颗粒的内表面包括被固定的TNF药剂，所述被固定的TNF药剂能够结合至sTNF-R靶标并且将sTNF-R靶标从其天然配体隔离(清除)，从而抑制sTNF-R靶标与其他蛋白质和细胞之间的相互作用。颗粒的内表面限定边界，所述边界包括孔隙空间。
图2描绘了包括结合至TNF受体(sTNF-R)靶标的可溶形式的TNF药剂的颗粒的示例性实施方案。图2中所示的三个颗粒被描绘为已经结合0、3或10个sTNF-R靶标的分子。尽管TNF药剂和sTNF-R靶标没有按比例显示，但环状颗粒具有大约175nm的直径。颗粒的内表面含有被固定的TNF药剂，所述被固定的TNF药剂能够结合至sTNF-R靶标并且将sTNF-R靶标从其天然配体隔离(清除)，从而抑制sTNF-R靶标与其他蛋白质和细胞之间的相互作用。环状颗粒的内部包括孔隙空间。
图3描绘了包括凸起的的颗粒的示例性实施方案。图左侧的颗粒是八面体，所述八面体具有最长线度为100至150nm的芯。图右侧的颗粒是二十面体，所述二十面体具有最长线度为200至300nm的芯。每个颗粒还包括从芯多面体结构的顶点指向外的分子凸起。颗粒被描绘为包括以深灰色显示的药剂，并且一些颗粒被描绘为已经结合靶标(例如，生物分子)，所述靶标以浅灰色显示并且被标识为0或3个“捕获物”。这些凸起用作“细胞反射器”，所述“细胞反射器”抑制结合至颗粒的药剂的靶标与细胞表面之间的相互作用。图3中的颗粒、凸起、药剂和结合的靶标的表示不一定按比例显示。
图4由两幅图片(标为图片(A)和(B))组成。图片(A)描绘了颗粒内的亚微颗粒堆积，所述颗粒包括芯亚微颗粒和保护亚微颗粒，其中每个亚微颗粒大体上是球形的并且尺寸大致相同。不过，颗粒可以包括不同形状和/或尺寸的亚微颗粒。此外，亚微颗粒显示为以六边形图案堆积；然而，亚微颗粒可以随机堆积或堆积为其他几何形状。图片(B)描绘了(i)被固定在芯亚微颗粒表面上的“捕获配体”(即，药剂)，(ii)特异性地结合至药剂的靶标(例如，生物分子)，和(iii)在颗粒的充满流体的孔隙空间内的靶标。图片(B)没有描绘保护亚微颗粒。图4中的亚微颗粒、捕获配体、靶标和孔隙空间的相对尺寸不一定按比例显示。
图5由四幅图片(标为图片(A)、(B)、(C)和(D))组成。每个图片描绘了颗粒的亚微颗粒，其中芯亚微颗粒显示为灰色，并且保护亚微颗粒显示为白色。每个颗粒包括55个芯亚微颗粒。图片(A)和(B)描绘了与图片(C)和(D)中描绘的视图正交的颗粒的视图。图片(A)和(C)仅描绘了芯亚微颗粒，并且图片(B)和(D)描绘了芯亚微颗粒和一些保护亚微颗粒。包括芯亚微颗粒和保护亚微颗粒的完整颗粒优选地被至少一层保护亚微颗粒覆盖，所述至少一层保护亚微颗粒在任何图片中都未完整显示。在图5中，每个芯亚微颗粒和保护亚微颗粒大体上是球形的并且尺寸大致相同；然而，颗粒内的亚微颗粒可以在形状和/或尺寸上不同。此外，图5的亚微颗粒显示为以六边形图案堆积；然而，颗粒的亚微颗粒可以堆积为其他几何形状，或它们可以随机堆积。图5中的亚微颗粒、捕获配体、靶标和孔隙空间的相对尺寸不一定按比例显示。特别地，连接各种亚微颗粒的连接体的长度可以被调整以允许亚微颗粒之间更多或更少的孔隙空间。
图6由6幅图片(标为图片(A)、(B)、(C)、(D)、(E)和(F))组成。每个图片描绘了大体上二维的颗粒的视图。在每个图片中，圆圈描绘了被固定在颗粒表面上的药剂。大体上二维的颗粒可以包括“孔隙空间”，例如在十字形或星形的臂之间。图片(A)描绘了包括十字形的颗粒的“顶视图”，并且图(B)描绘了相同的十字形颗粒的正交“侧视图”。图片(A)的“十字形”是“大体上二维形状”，并且正交“侧视图”是不含有二维形状的第三维度。“侧视图”显示大体上二维的颗粒可以包括不同的表面，即“内部表面”(药剂被固定在所述“内部表面”上)(黑色)和“外部表面”(所述“外部表面”基本上没有药剂)(即“外部表面”)。不同的表面可以包括不同的材料，例如，颗粒可以是层状的，或例如通过掩蔽一个表面而另一个表面交联至药剂或覆层分子，可以制备不同的表面。根据颗粒的尺寸以及药剂和靶标的性质，十字形将在不同的程度上抑制结合的靶标(例如，生物分子)与其他蛋白质或细胞之间的相互作用。颗粒的几何形状可以被调整，例如，以进一步抑制这样的相互作用。图片(C)描绘了包括六角星几何形状的颗粒，所述颗粒可以比图片(A)的十字形颗粒更大的程度抑制结合的靶标与其他蛋白质或细胞之间的相互作用。图片(D)描绘了三角星，所述三角星可以仅最低程度地抑制结合的靶标与其他蛋白质或细胞之间的相互作用。虽然如此，包括三角星几何形状的颗粒可以被修改以在更大程度上抑制结合的靶标与其他蛋白质或细胞之间的相互作用。例如，图片(E)描绘了包括三角星几何形状的颗粒，其中基本上没有药剂的材料包围颗粒，并且图片(F)描绘了包括三角星几何形状的颗粒(即，包括四个三角星)，所述三角星几何形状具有外表面，所述外表面基本上没有药剂。
具体实施方式
本公开的特征在于用于将可溶性生物分子从其天然环境隔离的组合物和方法，例如，从而抑制可溶性生物分子的生物活性。例如，本公开提供具有包括选择性地结合至可溶性生物分子的药剂(例如，被固定在颗粒的表面上)的表面的颗粒或多个颗粒。一旦可溶性生物分子被药剂结合，其被颗粒隔离，使得可溶性生物分子具有降低的与可溶性生物分子的其他天然的结合配偶体(binding partners)相互作用的能力(例如，大幅度降低的能力或无能力)。因此，可溶性生物分子变成惰性的。
I.生物分子
可溶性生物分子通常是特异性的结合对的第一构件。如本文中使用的，“结合配偶体”、“特异性的结合配偶体”或“特异性的结合对的构件”通常包括以很大程度的亲和性和特异性彼此结合的结合构件对中的任何构件。一对结合配偶体可以彼此结合以很大程度的排除样品的其他组分的至少大部分或至少基本上全部，和/或可以具有小于约10-4、10-5、10-6、10-7或10-8M等的解离常数等。一对结合配偶体可以以预先确定的方式“配合”在一起，所述预先确定的方式依赖于多个原子相互作用以合作地增加特异性和亲和性。结合配偶体可以衍生自生物系统(例如，受体-配体相互作用)、化学相互作用、和/或通过分子印迹技术等。表1中给出了示例性相应的多对结合配偶体，也称为特异性的结合对，其具有任意的和可互换的名称“第一”和“第二”。
本文中使用的术语“生物分子”是指可以对活体产生作用的任何分子。在一些实施方案中，生物分子是原子，如锂或铅(例如，生物分子可以是金属阳离子)。在一些实施方案中，生物分子不是原子或金属离子。例如，生物分子可以是分子，如有机化合物或无机化合物。在一些实施方案中，生物分子是药物，如华法林或达比加群酯。生物分子可以是精神活性药物，如二乙酰吗啡。生物分子可以是毒物、毒素或毒液。生物分子可以是过敏原。生物分子可以是致癌物质。生物分子可以是化学武器的药剂，如神经药剂。生物分子可以是生物体的内生分子，如激素、细胞因子、神经递质、可溶性胞外受体、抗体或可溶性基质蛋白。生物分子可以是肽、多肽、蛋白质、核酸、碳水化合物或糖。生物分子可以包括肽、多肽、蛋白质、核酸、碳水化合物或糖。生物分子可能是错误折叠蛋白质。生物分子可以是淀粉样蛋白或淀粉样蛋白的可溶性前体。“多肽”、“肽”和“蛋白质”被可互换地使用，并且意指氨基酸的任何肽连接链，而不管长度或翻译后修饰。生物分子可以是脂质、类固醇或胆固醇。生物分子可以包括脂质、类固醇或胆固醇。生物分子可以是循环游离核酸，如循环游离RNA。生物分子可以是微小RNA(miRNA)。
生物分子可以是由细胞(例如，哺乳动物细胞)分泌的生物分子。生物分子可以是膜蛋白的胞外区域，所述膜蛋白的胞外区域易于被切割成可溶形式。生物分子可以是细胞溶质生物分子。例如，生物分子可以是跟随细胞凋亡在体内释放的细胞溶质生物分子，或颗粒可以在体外方法中使用，其中细胞溶质生物分子在溶液中是游离的。
在某些优选的实施方案中，生物分子是可溶性生物分子。在某些优选的实施方案中，靶标是可溶性生物分子。虽然如此，颗粒可以靶向水性溶液中不是溶质的生物分子，和/或不与细胞表面上的结合配偶体相互作用的生物分子。例如，颗粒可以特异性地结合与蛋白质聚集体有关的生物分子(如淀粉样蛋白或朊粒聚集体)。这样的颗粒可以通过解聚聚集体(例如，通过使热力学平衡转向远离聚集状态)和/或通过隔离聚集体(例如，以抑制进一步聚集和/或以允许清除结合的聚集体)来提供治疗益处。类似地，颗粒可以特异性地结合至结晶钙或羟磷灰石。类似地，颗粒可以特异性地结合至与病毒或细胞有关的生物分子(如，细菌、原生动物、真菌或酵母细胞)，例如，其中生物分子不是水性溶液中的溶质，但生物分子被分配进入膜、细胞壁或衣壳。因此，颗粒可以隔离病原性病毒或细胞，从而减弱病毒或细胞的致病性。颗粒可以特异性地结合至与胞外囊泡有关的生物分子(如核外颗粒体、外来体、脱落囊泡或凋亡小体)。颗粒可以特异性地结合至低密度脂蛋白，例如，以隔离低密度脂蛋白颗粒。
生物分子可以是细胞表面受体的配体。配体可以是天然存在的配体或合成的配体。配体可以是受体的天然配体(例如，由受试者体内产生的配体)或非天然配体(例如，被引入进受试者的配体，如病毒或药物)。生物分子可以是细胞溶质受体或核受体的配体。
表1.特异性的结合对的实施例
已知肿瘤细胞通过排出细胞因子受体的可溶形式来保护自身免受宿主免疫监视，这些可溶受体结合至肿瘤微环境中的免疫细胞产生的细胞因子。例如，癌细胞排出TNF受体的可溶形式和其他细胞因子受体，如IL-2受体和TRAIL受体。这些可溶性受体通过减轻细胞对TNFα、IL-2和TRAIL的促凋亡作用而赋予癌细胞生长优势。Karpatova等报道了通过人类癌细胞的67kD层粘连蛋白受体的排出，这可能增加肿瘤侵袭和转移(J Cell Biochem 60(2):226-234(1996))。因此，本文中描述的颗粒可以被设计用于清除细胞表面受体蛋白的可溶形式，例如，用于治疗癌症。
因此，在一些实施方案中，细胞表面受体蛋白由癌细胞表达，和/或细胞表面受体蛋白是癌细胞以细胞表面受体蛋白的可溶形式排出的蛋白质。在一些实施方案中，细胞表面受体蛋白在被激活时诱导细胞凋亡(例如，死亡受体)。在一些实施方案中，细胞表面受体蛋白是肿瘤坏死因子受体(TNFR)蛋白(例如，TNFR-1或TNFR-2)。在一些实施方案中，细胞表面受体蛋白是Fas受体蛋白。在一些实施方案中，细胞表面受体蛋白是TNF相关细胞凋亡弱诱导物(TRAILR)蛋白、4-1BB受体蛋白、CD30蛋白、EDA受体蛋白、HVEM蛋白、淋巴毒素β受体蛋白、DR3蛋白或TWEAK受体蛋白。在一些实施方案中，细胞表面受体蛋白是白介素受体蛋白，例如，IL-2受体蛋白。应当理解，在这样的实施方案中，靶标可溶性生物分子可以是细胞表面受体的可溶形式，例如，排出自癌细胞。
在一些实施方案中，生物分子是可溶性Tim3(“T细胞Ig黏蛋白3”)。可溶性Tim3(sTim3)已经牵涉自身免疫性疾病和癌症，并且升高的sTim3与HIV感染有关。半乳糖凝集素9(“Gal9”)和潜在的其他配体与Tim3(所述Tim3与CEACAM1成异源二聚体缔合)的缔合导致T细胞应答的抑制，并且Tim3和CEACAM1的共阻断导致抗肿瘤免疫应答。相应地，生物分子可以是sTim3或sTim3的天然配体(如Tim3L或Gal9)。生物分子可以是CEACAM1的可溶性同种型。以这种方法，颗粒可以适合于清除sTim3，而不抑制Gal9与膜结合的Tim3(mTim3)之间的相互作用。类似地，药剂可以是sTim3，对sTim3(或其抗原结合部分)具有选择性的抗体或Tim3的配体。药剂可以是CEACAM1的天然配体(如Gal9或其变体)或对CEACAM1或其可溶性同种型具有选择性的抗体。前述颗粒中的任何一种可以用于，例如，治疗癌症的方法、治疗HIV感染的方法，和治疗自身免疫性疾病(如移植物抗宿主疾病)的方法。
在一些实施方案中，生物分子可以是Gal9(半乳糖凝集素9)。颗粒可以包括对Gal9具有选择性的药剂(如Gal9的天然配体(如Tim3)或其变体)，或对Gal9具有选择性的抗体。以这种方法，颗粒可以适合于清除Gal9，而不抑制膜结合的Gal9(mGal9)与膜结合的Tim3(mTim3)的相互作用。在一些实施方案中，生物分子可以是CEACAM1的可溶性同种型(“sCEACAM1”)。药剂可以是sCEACAM1的天然配体(如Gal9)或其变体，或对CEACAM1或CEACAM1的可溶性同种型具有选择性的抗体。
在一些实施方案中，生物分子是可溶性CTLA4。可溶性CTLA4(“sCTLA4”)已经牵涉癌症，并且有效抵抗sCTLA4但不抵抗膜结合的CTLA4(“mCTLA4”)的抗体在癌症的动物模型中是有效的。在一些实施方案中，生物分子是sCTLA4。药剂可以是CTLA4的天然配体(如可溶性B7-1或可溶性B7-2)或其变体，或对CTLA4具有选择性的抗体(如易普利姆玛(ipilimumab)或替西木单抗(Ticilimumab))。以这种方法，颗粒可以适合于清除sCTLA4，而不抑制配体与mCTLA4之间的相互作用。因此，sCTLA4可以从肿瘤微环境(“TME”)和/或TME的外部循环中被移除，同时使mCTLA4游离作为正常免疫应答的一部分用于相互作用。靶向sCTLA4的颗粒可以被用于，例如，治疗癌症的方法中。
可溶性PD-1(“sPD1”)牵涉自身免疫性疾病(如类风湿性关节炎)。过量sPD1可能扰动PD1与其配体PD-L1和PD-L2之间的平衡，导致自身免疫。因此，生物分子可以是sPD1。药剂可以是sPD1的天然配体(如PD-L1、PD-L2)或其变体，或对PD1具有选择性的抗体(如PD1阻断药物，例如，纳武单抗(nivolumab)、皮地利珠单抗(pidilizumab)或派姆单抗(pembrolizumab))。因此，颗粒可以适合于清除sPD1，而不抑制PD-L1或PD-L2与膜结合的PD1的相互作用。这样的颗粒可以被用于，例如，治疗自身免疫性疾病(如关节炎)的方法中。
LAG3是一种T细胞表面受体，当所述T细胞表面受体被其配体结合时，引起抑制。LAG3(“sLAG3”)的可溶形式与自身免疫相关，例如，在I型糖尿病和其他自身免疫性疾病中。生物分子可以是sLAG3。药剂可以是sLAG3的天然配体或其变体，或对sLAG3具有选择性的抗体。因此，颗粒可以适合于清除sLAG3，而不抑制配体与膜结合的LAG3之间的相互作用。这样的颗粒可以被用于，例如，治疗自身免疫性疾病(如I型糖尿病)的方法中。
生物分子可以是TNFα。药剂可以包括抗-TNFα抗体(如英利昔单抗(infliximab)、阿达木单抗(adalimumab)、cerolizumab、阿非莫单抗(afelimomab)、奈瑞莫单抗(nerelimomab)、欧咗立珠单抗(Ozoralizumab)或戈利木单抗(golimumab))，或药剂可以包括抗-TNFα抗体的抗原结合部分。药剂可以是依那西普(etanercept)。药剂可以是TNFα的可溶性受体(sTNF-R或其变体)。靶向TNFα的颗粒对治疗或预防各种自身免疫性疾病(如强直性脊柱炎、克罗恩病、化脓性汗腺炎、银屑病、斑块状银屑病、银屑病性关节炎、顽固性哮喘、幼年特发性关节炎、溃疡性结肠炎和类风湿性关节炎)可以是特别有用的。除其他疾病和病况以外，靶向TNFα的颗粒对治疗或预防阿尔茨海默病、心血管疾病、II型糖尿病、肌营养不良和肥胖症也可以是有用的。
生物分子可以是β2微球蛋白(B2M)。药剂可以是抗B2M抗体。除其他疾病和病况以外，靶向B2M的颗粒对治疗或预防记忆丧失、认知减退、外周动脉疾病，透析相关性淀粉样变、慢性淋巴细胞白血病、多发性骨髓瘤和淋巴瘤可以是有用的。
生物分子可以是CCL2(趋化因子(C-C基序)配体2)。药剂可以是抗-CCL2抗体。除其他疾病和病况以外，靶向CCL2的颗粒对治疗或预防阿尔茨海默病、动脉粥样硬化、局部缺血(例如，缺血性发作)、癫痫、多发性硬化症、银屑病、类风湿性关节炎、肾小球肾炎和外伤性脑损伤有用可以是有用的。
生物分子可以是CCL11(C-C基序趋化因子11；嗜酸性粒细胞趋化因子1)。药剂可以是抗-CCL11抗体。除其他疾病和病况以外，靶向CCL11的颗粒对治疗或预防记忆丧失和认知减退可以是有用的。
生物分子可以是CCL19。药剂可以是抗-CCL19抗体。除其他疾病和病况以外，靶向CCL19的颗粒对治疗或预防衰老和认知减退可以是有用的。
生物分子可以是干扰素γ(INFγ)。药剂可以包括抗-INFγ抗体(如芳妥珠单抗(Fontolizumab))或可溶性INFγ受体(sINFγR)。生物分子可以是可溶性INFγ受体。药剂可以包括INFγ或抗sINFγR抗体。除其他疾病和病况以外，靶向干扰素γ的颗粒对治疗或预防自身免疫性疾病(如克罗恩病、类风湿性关节炎和银屑病)可以是特别有用的。
生物分子可以是簇集素(例如，分泌簇集素、同种型2)。药剂可以包括抗-簇集素抗体或其抗原结合部分。除其他疾病和病况以外，靶向簇集素的颗粒对治疗或预防癌症(例如，头颈癌、肾细胞癌、结肠直肠癌、子宫内膜癌、卵巢癌、乳腺癌、前列腺癌、胰腺癌、肺癌、肝细胞癌或黑色素瘤)、肾脏疾病(例如，肾病性胱胺酸贮积症、范科尼综合征、肾小球肾炎、动脉粥样硬化和心肌梗死可以是有用的。
生物分子可以是高迁移率族蛋白B1(HMGB1)。药剂可以包括抗-HMGB1抗体或其抗原结合部分。生物分子可以是热休克蛋白(例如，HSP60、HSP70、HSP90)。药剂可以包括抗-HSP抗体或其抗原结合部分。生物分子可以是过氧化物还原酶(例如，过氧化物还原酶1或过氧化物还原酶2)。药剂可以包括抗-过氧化物还原酶抗体或其抗原结合部分。
药剂可以是清道夫受体的胞外部分，如A类清道夫受体(例如，SCARA1(巨噬细胞清道夫受体1；MSR1；CD204)、SCARA2(巨噬细胞受体；MARCO)、SCARA3、SCARA4(COLEC12)、SCARA5)、B类清道夫受体(例如，SCARB1、SCARB2、SCARB3(CD36))、CD68、黏蛋白或凝素样氧化低密度脂蛋白受体-1(LOX-1)。
生物分子可以是胰岛素样生长因子1(IGF-1)或胰岛素样生长因子结合蛋白(例如，IGFBP-1、IGFBP-2、IGFBP-3、IGFBP-4、IGFBP-5、IGFBP-6)。药剂可以是胰岛素样生长因子1(IGF-1)或胰岛素样生长因子结合蛋白(例如，IGFBP-1、IGFBP-2、IGFBP-3、IGFBP-4、IGFBP-5、IGFBP-6)。药剂可以是抗体或其抗原结合部分，所述抗体或其抗原结合部分选择性地结合胰岛素样生长因子1(IGF-1)或胰岛素样生长因子结合蛋白(例如，IGFBP-1、IGFBP-2、IGFBP-3、IGFBP-4、IGFBP-5、IGFBP-6)。
药剂可以是抗体，所述抗体选择性地结合CD63、CD9或CD81的胞外表位。靶向CD63、CD9和/或CD81的颗粒对清除胞外囊泡(如核外颗粒体、外来体、脱落囊泡或凋亡小体)可以是特别有用的。清除各种胞外囊泡的颗粒对治疗或预防癌症(例如，具有与囊泡的排出相关的疾病进展的癌症)可以是特别有用的。
生物分子可以是CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL4L1、CXCL5、CXCL6、CXCL7、CXCL8、CXCL9、CXCL10、CXCL11、CXCL12、CXCL13、CXCL14、CXCL16、CXCL17、CCL1、CCL2、CCL3、CCL3L1、CCL3L3、CCL4、CCL4L1、CCL4L2、CCL5、CCL7、CCL8、CCL11、CCL13、CCL14、CCL15、CCL16、CCL17、CCL18、CCL19、CCL20、CCL21、CCL22、CCL23、CCL24、CCL25、CCL26、CCL27、CCL28、XCL1、XCL2或CX3CL1(参见，例如，Zlotnik,A.and Yoshie,O.,Immunity,36(5):705(2012))。药剂可以包括抗体(或其抗原结合部分)，所述抗体(或其抗原结合部分)特异性地结合CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL4L1、CXCL5、CXCL6、CXCL7、CXCL8、CXCL9、CXCL10、CXCL11、CXCL12、CXCL13、CXCL14、CXCL16、CXCL17、CCL1、CCL2、CCL3、CCL3L1、CCL3L3、CCL4、CCL4L1、CCL4L2、CCL5、CCL7、CCL8、CCL11、CCL13、CCL14、CCL15、CCL16、CCL17、CCL18、CCL19、CCL20、CCL21、CCL22、CCL23、CCL24、CCL25、CCL26、CCL27、CCL28、XCL1、XCL2或CX3CL1。
生物分子可以是白介素1、白介素1α、白介素1β、白介素2、白介素3、白介素4、白介素5、白介素6、白介素7、白介素8、白介素9、白介素10、白介素11、白介素12、白介素13、白介素14、白介素15、白介素16、白介素17、白介素18、白介素19、白介素20、白介素21、白介素22、白介素23、白介素24、白介素25、白介素26、白介素27、白介素28、白介素29、白介素30、白介素31、白介素32、白介素33、白介素35或白介素36。药剂可以包括抗体(或其抗原结合部分)，所述抗体(或其抗原结合部分)特异性地结合白介素1、白介素1α、白介素1β、白介素2、白介素3、白介素4、白介素5、白介素6、白介素7、白介素8、白介素9、白介素10、白介素11、白介素12、白介素13、白介素14、白介素15、白介素16、白介素17、白介素18、白介素19、白介素20、白介素21、白介素22、白介素23、白介素24、白介素25、白介素26、白介素27、白介素28、白介素29、白介素30、白介素31、白介素32、白介素33、白介素35或白介素36。药剂可以包括可溶性白介素-2受体、可溶性白介素-3受体、可溶性白介素-4受体、可溶性白介素-5受体、可溶性白介素-6受体、可溶性白介素-7受体、可溶性白介素-9受体、可溶性白介素-10受体、可溶性白介素-11受体、可溶性白介素-12受体、可溶性白介素-13受体、可溶性白介素-15受体、可溶性白介素-20受体、可溶性白介素-21受体、可溶性白介素-22受体、可溶性白介素-23受体、可溶性白介素-27受体或可溶性白介素-28受体。药剂可以是可溶性ST2，所述可溶性ST2结合白介素33。
生物分子可以是可溶性白介素-2受体、可溶性白介素-3受体、可溶性白介素-4受体、可溶性白介素-5受体、可溶性白介素-6受体、可溶性白介素-7受体、可溶性白介素-9受体、可溶性白介素-10受体、可溶性白介素-11受体、可溶性白介素-12受体、可溶性白介素-13受体、可溶性白介素-15受体、可溶性白介素-20受体、可溶性白介素-21受体、可溶性白介素-22受体、可溶性白介素-23受体、可溶性白介素-27受体或可溶性白介素-28受体。药剂可以包括抗体(或其抗原结合部分)，所述抗体(或其抗原结合部分)特异性地结合可溶性白介素-2受体、可溶性白介素-3受体、可溶性白介素-4受体、可溶性白介素-5受体、可溶性白介素-6受体、可溶性白介素-7受体、可溶性白介素-9受体、可溶性白介素-10受体、可溶性白介素-11受体、可溶性白介素-12受体、可溶性白介素-13受体、可溶性白介素-15受体、可溶性白介素-20受体、可溶性白介素-21受体、可溶性白介素-22受体、可溶性白介素-23受体、可溶性白介素-27受体或可溶性白介素-28受体。药剂可以是白介素2、白介素3、白介素4、白介素5、白介素6、白介素7、白介素9、白介素10、白介素11、白介素12、白介素13、白介素15、白介素20、白介素21、白介素22、白介素23、白介素27或白介素28。
生物分子可以是肾上腺素、去甲肾上腺素、褪黑素、血清素、三碘化钾腺氨酸或甲状腺素。生物分子可以是前列腺素(例如，前列环素I2(PGI2)、前列腺素E2(PGE2)、前列腺素F2α(PGF2α))、白三烯、前列环素或血栓烷。生物分子可以是睾酮、脱氢表雄酮(DHEA)、雄烯二酮、二氢睾酮(DHT)、醛固酮、雌酮、雌二醇、雌三醇、黄体酮、皮质醇、骨化三醇或骨化二醇。
生物分子可以是淀粉不溶素、脂联素、促肾上腺皮质激素、血管紧张素原、血管紧张素I、血管紧张素II、抗利尿激素(后叶加压素)、爱帕琳肽、心房钠尿肽、脑钠尿肽、降钙素、趋化素、胆囊收缩素、促肾上腺皮质素释放激素、皮质抑素、脑啡肽、内皮素、促红细胞生成素、促卵泡激素、甘丙肽、肠抑胃肽、促胃液素、饥饿素、胰高血糖素、类胰高血糖素多肽-1、促性腺素释放激素、生长激素释放激素、铁调素、人绒毛膜促性腺激素、人胎盘催乳激素、生长激素、抑制素、胰岛素、胰岛素样生长因子(生长调节素，例如，IGF-I)、瘦素、促脂素、黄体化激素、促黑激素、胃动素、食欲肽、催产素、胰多肽、甲状旁腺激素、垂体腺苷酸环化酶激活肽、催乳素、催乳素释放激素、松弛素、肾素、促胰液素、生长抑素、血小板生成素、甲状腺促进激素(thyroid-stimulating hormone)(促甲状腺素(thyrotropin))、促甲状腺素释放激素或血管活性肠肽。药剂可以包括抗体(或其抗原结合部分)，所述抗体(或其抗原结合部分)特异性地结合淀粉不溶素、脂联素、促肾上腺皮质激素、爱帕琳肽、血管紧张素原、血管紧张素I、血管紧张素II、抗利尿激素(后叶加压素)、心房钠尿肽、脑钠尿肽、降钙素、趋化素、胆囊收缩素、促肾上腺皮质素释放激素、皮质抑素、脑啡肽、内皮素、促红细胞生成素、促卵泡激素、甘丙肽、肠抑胃肽、促胃液素、饥饿素、胰高血糖素、类胰高血糖素多肽-1、促性腺素释放激素、生长激素释放激素、铁调素、人绒毛膜促性腺激素、人胎盘催乳激素、生长激素、抑制素、胰岛素、胰岛素样生长因子(生长调节素，例如，IGF-I)、瘦素、促脂素、黄体化激素、促黑激素、胃动素、食欲肽、催产素、胰多肽、甲状旁腺激素、垂体腺苷酸环化酶激活肽、催乳素、催乳素释放激素、松弛素、肾素、促胰液素、生长抑素、血小板生成素、甲状腺促进激素(thyroid-stimulating hormone)(促甲状腺素(thyrotropin))、促甲状腺素释放激素或血管活性肠肽。
生物分子可以是血管内皮生长因子-A(VEGF-A)。药剂可以包括特异性地结合VEGF-A的抗体(如贝伐单抗或布鲁赛珠单抗(brolucizumab))或其抗原结合部分(如雷珠单抗(ranibizumab))。例如，药剂可以是阿柏西普(aflibercept)。除其他病况和疾病以外，靶向VEGF-A的颗粒对治疗或预防黄斑变性(例如，湿性黄斑变性)、增生型糖尿病视网膜病变、新生血管性青光眼、黄斑水肿、癌症(例如，结肠直肠癌、肺癌、前列腺癌、乳腺癌、肾癌、脑癌)、支气管哮喘、糖尿病、缺血性心肌病和心肌缺血可以是特别有用的。
生物分子可以是可溶性血管内皮生长因子受体，如可溶性血管内皮生长因子受体1(可溶性VEGFR-1)、可溶性血管内皮生长因子受体2(可溶性VEGFR-2)或可溶性血管内皮生长因子受体3(可溶性VEGFR-3)。药剂可以是抗体或其抗原结合部分，所述抗体或其抗原结合部分选择性地结合可溶性VEGF受体(如培化阿珠单抗(alacizumab)、依库单抗(icrucumab)或雷莫芦单抗(ramucirumab))。药剂可以是VEGF受体的配体(如VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D或胎盘生长因子(PGF))。除其他疾病和病况以外，靶向可溶性VEGF受体的颗粒对治疗或预防癌症可以是特别有用的。
生物分子可以是表皮生长因子家族的成员，如表皮生长因子(EGF)、肝素结合表皮生长因子样生长因子(HB-EGF)、转化生长因子-α(TGF-α)、双调蛋白(AR)、上皮调节蛋白(EPR)、上皮细胞有丝分裂蛋白抗体、β细胞素(BTC)、神经调节素-1(NRG1)、神经调节素-2(NRG2)、神经调节素-3(NRG3)或神经调节素-4(NRG4)。药剂可以是抗体或其抗原结合部分，所述抗体或其抗原结合部分选择性地结合EGF、HB-EGF、TGF-α、AR、EPR、上皮细胞有丝分裂蛋白抗体、BTC、NRG1、NRG2、NRG3或NRG4。药剂可以包括可溶性EGF受体(如可溶性EGF受体、可溶性HER2或可溶性HER3)。除其他病况和疾病以外，靶向表皮生长因子家族的成员的颗粒对治疗或预防癌症可以是特别有用的。
生物分子可以是可溶性表皮生长因子受体(EGF受体)(如可溶性EGF受体、可溶性人表皮生长因子受体2(可溶性HER2)或可溶性人表皮生长因子受体3(可溶性HER3))。药剂可以是抗体或其抗原结合部分，所述抗体或其抗原结合部分选择性地结合可溶性EGF受体，如西妥昔单抗(cetuximab)、弗图希单抗(futuximab)、英戈土珠单抗(imgatuzumab)、马妥珠单抗(matuzumab)、耐昔妥珠单抗(necitumumab)、尼妥珠单抗(nimotuzumab)、帕利珠单抗(panitumumab)、扎芦木单抗(zalutumumab)、杜力戈图单抗(duligotumab)、帕图单抗(patritumab)、厄妥索单抗(ertumaxomab)、帕妥珠单抗(ertuzumab)或曲妥单抗(trastuzumab)。药剂可以是EGF受体的配体(如，如上所描述的EGF家族成员)。除其他疾病和病况以外，靶向可溶性EGF受体的颗粒对治疗或预防癌症可以是特别有用的。
生物分子可以是IgE抗体。药剂可以包括抗-IgE抗体(如奥马珠单抗(omalizumab)或他利珠单抗(talizumab))或其抗原结合部分。药剂可以是FcεRI的胞外部分。除其他病况和疾病以外，靶向IgE抗体的颗粒对治疗慢性自发性荨麻疹和过敏性哮喘可以是特别有用的。
生物分子可以是前蛋白转化酶枯草杆菌蛋白酶kexin 9(PCSK9)。药剂可以是抗-PCSK9抗体(如阿利库单抗(alirocumab)、罗德希珠单抗(lodelcizumab)、劳赛珠单抗(ralpancizumab)或依伏库单抗(evolocumab))或其抗原结合部分。除其他病况和疾病以外，靶向PCSK9的颗粒对治疗或预防高胆固醇血症、动脉粥样硬化、局部缺血和心肌梗死可以是特别有用的。
生物分子可以是肾上腺髓质素、脑源性神经营养因子、促红细胞生成素、成纤维细胞生长因子、肝癌衍生生长因子、葡萄糖-6-磷酸异构酶、角化细胞生长因子、巨噬细胞游走抑制因子、神经营养因子(神经生长因子、脑源性神经营养因子、神经营养因子-3、神经营养因子-4)、血小板源性生长因子、干细胞因子、血小板生成素、T细胞生长因子、血管内皮生长因子(VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、胎盘生长因子(PGF))或肾胺酶。药剂可以包括抗体或其抗原结合部分，所述抗体或其抗原结合部分选择性地结合肾上腺髓质素、脑源性神经营养因子、促红细胞生成素、成纤维细胞生长因子、肝癌衍生生长因子、葡萄糖-6-磷酸异构酶、角化细胞生长因子、巨噬细胞游走抑制因子、神经营养因子(神经生长因子、脑源性神经营养因子、神经营养因子-3、神经营养因子-4)、血小板源性生长因子、干细胞因子、血小板生成素、T细胞生长因子、血管内皮生长因子(VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、胎盘生长因子(PGF))或肾胺酶。
生物分子可以是可溶性原肌球蛋白受体激酶B(可溶性TrkB)。药剂可以是抗-TrkB抗体或其抗原结合部分。生物分子可以是可溶性原肌球蛋白受体激酶A(可溶性TrkA)。药剂可以是抗-TrkA抗体或其抗原结合部分。药剂可以是脑源性神经营养因子。
生物分子可以是血管生成素(例如，血管生成素1、血管生成素2、血管生成素3或血管生成素4)或血管生成素样蛋白(例如，血管生成素样1、血管生成素样2、血管生成素样3、血管生成素样4、血管生成素样5、血管生成素样6或血管生成素样7)。药剂可以是抗体，所述抗体选择性地结合至血管生成素(例如，血管生成素1、血管生成素2、血管生成素3或血管生成素4)或血管生成素样蛋白(例如，血管生成素样1、血管生成素样2、血管生成素样3、血管生成素样4、血管生成素样5、血管生成素样6或血管生成素样7)。
生物分子可以是刺猬蛋白(例如，音猬因子)。药剂可以是抗体，所述抗体选择性地结合刺猬蛋白。除其他病况和疾病以外，靶向刺猬蛋白的颗粒对治疗或预防癌症(如胰腺癌、小脑肿瘤和成神经管细胞瘤)可以是特别有用的。
生物分子可以是可溶性人白细胞抗原(HLA)蛋白(例如，可溶性HLA-A、HLA-B、HLA-C、HLA-D、HLA-E、HLA-F或HLA-G(参见，例如，Bassani-Sternberg,M.et al.,ProceedingsNational Academy Sciences USA 107(44):18769(2010)))。药剂可以是抗体，所述抗体选择性地结合可溶性人白细胞抗原(HLA)蛋白。药剂可以是可溶性杀伤细胞免疫球蛋白样受体。除其他疾病和病况以外，靶向可溶性HLA的颗粒对治疗或预防癌症可以是特别有用的。
生物分子可以是可溶性UL16结合蛋白同种型(例如，可溶性RAET1(ULBP1；RAET1E2)、可溶性RAET1H(ULBP2)、可溶性RAET1N(ULBP3)、可溶性RAET1E(ULBP4)、可溶性RAET1G(ULBP5)或可溶性RAET1L(ULBP6))。药剂可以是抗体或其抗原结合部分，所述抗体特异性地结合可溶性UL16结合蛋白同种型。药剂可以是可溶性NKG2D受体(参见，例如，PCT专利申请公开号WO 2006/024367，其通过引用被整体并入本文)。
生物分子可以是可溶性MIC-A或可溶性MIC-B(参见，例如，Groh,V.et al.,Nature419(6908):734(2002))。药剂可以是抗-MIC-A抗体或抗-MIC-B抗体，或任一抗体的抗原结合部分。药剂可以是可溶性NKG2D受体(参见，例如，PCT专利申请公开号WO 2006/024367，其通过引用被整体并入本文)。
药剂可以是可溶性天然细胞毒性受体(参见，例如，Jarahian,M.et al.PloSPathogens 7(8):e1002195(2011))。
生物分子可以是可溶性C型凝集素结构域家族2成员D(可溶性CLEC2D；可溶性凝集素样转录物-1(LLT1))(参见，例如，Chalan,P.et al.,PloS One 10(7):e0132436(2015))。药剂可以是抗体，所述抗体选择性地结合可溶性LLT1。除其他疾病和病况以外，靶向可溶性LLT1的颗粒对治疗或预防自身免疫性疾病(如节炎类风湿性关节炎)可以是特别有用的。
生物分子可以是可溶性CD16(参见，例如，Hoover,R.G.,J ClinicalInvestigation 95:241(1995))。药剂可以是抗体，所述抗体选择性地结合可溶性CD16。除其他疾病和病况以外，靶向可溶性CD16的颗粒对治疗或预防癌症可以是特别有用的。
生物分子可以是纤溶酶原激活物抑制剂-1(PAI-1)、纤溶酶原激活物抑制剂-2(PAI-2)、组织型纤溶酶原激活物、尿激酶、纤溶酶原、凝血酶或α2-巨球蛋白。药剂可以是抗体，所述抗体选择性地结合纤溶酶原激活物抑制剂-1(PAI-1)、纤溶酶原激活物抑制剂-2(PAI-2)、组织型纤溶酶原激活物、尿激酶、纤溶酶原、凝血酶或α2-巨球蛋白。
生物分子可以是因子XII、因子XIIa、因子XI、因子XIa、因子IX、因子IXa、因子X、因子Xa、因子VII、因子VIIa、因子XIII、因子XIIIa、因子V、凝血酶原、凝血酶、冯·维勒布兰德因子、血栓烷A2、纤维蛋白原或纤维蛋白。药剂可以是抗体，所述抗体选择性地结合至因子XII、因子XIIa、因子XI、因子XIa、因子IX、因子IXa、因子X、因子Xa、因子VII、因子VIIa、因子XIII、因子XIIIa、因子V、凝血酶原、凝血酶、冯·维勒布兰德因子、血栓烷A2、纤维蛋白原或纤维蛋白。
生物分子可以是丝氨酸蛋白酶抑制剂(例如，α1-抗胰蛋白酶、抗胰蛋白酶相关蛋白、α1-抗胰凝乳蛋白酶、人源性激肽释放酶结合蛋白、蛋白质C抑制物、皮质素传递蛋白、甲状腺素结合球蛋白、血管紧张素原、centerin(GCET1)、蛋白质Z相关蛋白酶抑制物、丝氨酸蛋白酶抑制剂、抗凝血酶、肝素辅因子II、纤溶酶原激活物抑制剂1、胶质源性连接素(蛋白酶连结素I)、色素上皮细胞衍生因子、α2-抗纤维蛋白溶酶、补体1-抑制物、神经源性丝氨酸蛋白酶抑制剂、纤溶酶原激活物抑制剂、2SERPINA1或SERPINA2)。药剂可以包括抗体或其抗原结合部分，所述抗体选择性地结合丝氨酸蛋白酶抑制剂。
生物分子可以是可溶性ST2。药剂可以是白介素33或特异性地结合可溶性ST2(或其片段)的抗体。除其他疾病和病况以外，靶向可溶性ST2的颗粒对治疗或预防心脏病、心肌梗死、急性冠脉综合征和心力衰竭可以是特别有用的。
生物分子可以是肌肉生长抑制素(生长分化因子8(GDF-8))。药剂可以是抗肌肉生长抑制素抗体(如司他芦单抗(stamulumab)或trevogrumab)。药剂可以是激活素受体或其肌肉生长抑制素结合部分，例如，药剂可以是可溶性激活素IIB型受体。除其他疾病和病况以外，靶向肌肉生长抑制素的颗粒对治疗肌营养不良、恶病质、肌肉减少症和各种形式的肌肉损失(如零重力肌肉损失)可以是特别有用的。
生物分子可以是饥饿素。药剂可以是抗饥饿素抗体。靶向饥饿素的颗粒对治疗或预防肥胖症、普-威综合征、成瘾、酒精中毒和瘦素抵抗(例如，遗传瘦素抵抗)可以是特别有用的。
生物分子可以是sLR11(可溶性SORL1；可溶性SORLA；可溶性SORLA1)。药剂可以是抗-sLR11抗体。除其他疾病和病况以外，靶向sLR11的颗粒对治疗或预防肥胖症可以是特别有用的。
生物分子可以是TGF-β(转化生长因子β，例如TGF-β1、TGF-β2或TGF-β3)。药剂可以是抗-TGF-β抗体(如非苏木单抗(fresolimumab)、乐地单抗(lerdelimumab)或美替木单抗(metelimumab))。药剂可以包括TGF-β受体的TGF-β结合结构域。药剂可以是LTBP1(组织内转化生长因子β结合蛋白1)、14-3-3-蛋白ε(酪氨酸3-单加氧酶/色氨酸5-加单氧酶激活蛋白，ε；YWHAE)或真核细胞翻译起始因子3亚基I(EIF3I)，其各自结合至TGF-β。除其他疾病和病况以外，靶向TGF-β的颗粒对治疗或预防硬皮病、特发性肺纤维化、肾脏疾病、局灶性节段性肾小球硬化、圆锥形角膜、马凡综合征、阿尔茨海默病、认知减退、外伤性脑损伤、肌肉萎缩和癌症(例如，肾肿瘤和黑色素瘤)可以是特别有用的。
生物分子可以是Wnt(例如，Wnt1、Wnt2、Wnt2B、Wnt3、Wnt3A、Wnt4、Wnt5A、Wnt5B、Wnt6、Wnt7A、Wnt7B、Wnt8A、Wnt8B、Wnt9A、Wnt9B、Wnt10A、Wnt10B、Wnt11、或Wnt16)。药剂可以是抗-Wnt抗体。除其他疾病和病况以外，靶向Wnt的颗粒对治疗或预防肥胖症、II型糖尿病、动脉粥样硬化、钙化性主动脉瓣狭窄、心脏病发作、心力衰竭、中风和癌症(例如，乳腺癌、结肠直肠癌、食道癌、黑色素瘤、前列腺癌、肺癌、非小细胞肺癌、间皮瘤、肉瘤、成胶质细胞瘤或卵巢癌)可以是特别有用的。
生物分子可以是可溶性Notch配体(例如，可溶性Jagged1、可溶性Jagged2、可溶性Delta样配体1(DLL1)、可溶性Delta样配体3(DLL3)和Delta样配体4(DLL4))。药剂可以是抗-Notch配体抗体(如登西珠单抗(demcizumab)或艾诺提克单抗(enoticumab))或可溶性Notch受体(例如，可溶性NOTCH1、NOTCH2、NOTCH3或NOTCH4)或其变体。除其他疾病和病况以外，靶向可溶性Notch配体的颗粒对治疗或预防动脉粥样硬化、钙化性主动脉瓣狭窄、心脏病发作、心力衰竭、中风和癌症(例如，乳腺癌、胰腺癌、肾细胞癌、非小细胞肺癌和实体瘤)可以是特别有用的。
生物分子可以是可溶性Notch受体(例如，可溶性NOTCH1、NOTCH2、NOTCH3或NOTCH4)。药剂可以是抗-Notch受体抗体(如他瑞妥单抗(tarextumab)或布隆妥珠单抗(brontictuzumab))或可溶性Notch配体。除其他疾病和病况以外，靶向可溶性Notch受体的颗粒对治疗或预防动脉粥样硬化、钙化性主动脉瓣狭窄、心脏病发作、心力衰竭、中风和癌症(例如，乳腺癌、胰腺癌、肾细胞癌、非小细胞肺癌和实体瘤)可以是特别有用的。
靶标可以是羟磷灰石或钙(例如，结晶钙)。药剂可以是螯合剂(如)乙二胺四乙酸(EDTA)、二乙烯三胺五乙酸(DTPA)、硫代硫酸钠(STS)、六磷酸肌醇或柠檬酸。除其他疾病和病况以外，靶向羟磷灰石或钙的颗粒对治疗或预防动脉粥样硬化、钙化性主动脉瓣狭窄和钙化性肌腱炎可以是特别有用的。
在一些实施方案中，生物分子是自身抗体。自身抗体是由受试者产生的抗体，所述抗体特异性地结合受试者产生的抗原。自身抗体与许多不同的疾病状态(包含狼疮)有关。此外，新的自身抗体的诱导可以与治疗性干预有关，例如，引起药物诱导的狼疮。因此，包括多个颗粒的组合物可以用于，例如，治疗或预防狼疮(例如，药物诱导的狼疮)的方法中，其中所述多个颗粒包括选择性地结合一个或更多个自身抗体的药剂。生物分子可以是，例如，双链DNA自身抗体或抗-核自身抗体。
靶向自身抗体的颗粒可以包括药剂，所述药剂是自身抗体的抗原。
生物分子可以是抗-β肾上腺素受体自身抗体或抗-M2毒蕈碱受体自身抗体，例如，用于预防或治疗特发性扩张型心肌病。特别地，靶向抗-β肾上腺素受体自身抗体或抗-M2毒蕈碱受体自身抗体的颗粒可以被施用至患有恰加斯氏病的受试者，其与这样的自身抗体的诱导相关(参见，例如，Herda,L.R.et al.,Br J Pharmacol 166(3)847(2012))。生物分子可以是抗-α-1-肾上腺素能受体自身抗体，例如，用于治疗或预防高血压(参见，例如，Luther,H.P.et al.,Hypertension 29(2):678(1997))。生物分子可以是抗-毒蕈碱3型受体自身抗体，例如，用于治疗或预防斯耶格伦氏综合症(参见，例如，Lee,B.H.et al.,PloSOne 8(1):e53113(2013))。
例如，通过可逆地结合至激素和细胞因子，针对激素和细胞因子的自身抗体可以缓冲它们的浓度，以控制游离的活性物质的浓度。与健康的自身抗体水平的偏差可以带来由细胞因子或激素体内平衡的丧失引起的疾病。例如，抗-IFNγ自身抗体可以诱导播散性非结核分枝杆菌感染，抗-IL-17自身抗体与慢性粘膜念珠菌病的发展有关，并且抗-IL-6自身抗体与严重的葡萄球菌感染或链球菌感染有关。饥饿激素饥饿素的自身抗体可以调整可用于结合至饥饿素受体GHSR1的饥饿素的有效浓度。
在一些实施方案中，生物分子是自身抗体。例如，自身抗体可以是抗-IFNγ、抗-IL-17、抗-IL-6或抗-饥饿素自身抗体。在一些实施方案中，药剂是自身抗体的天然配体(例如，被自身抗体靶向的抗原)。例如，药剂可以是IFNγ、IL-17、IL-6或饥饿素。在一些实施方案中，本发明涉及治疗患有细胞因子调节异常疾病(如自身免疫性疾病)的患者的方法。在一些实施方案中，本发明涉及治疗患有代谢紊乱(如肥胖症)的患者的方法。
结合至激活素IIB型受体ActRIIB的激活素导致恶病质模型中的肌肉萎缩。血清中过量的激活素水平与恶病质模型中的肌肉萎缩和纤维化有关，这可以被阻断激活素A和B/ActRIIB信号传导的抗体逆转，并且在癌症患者的血清中发现升高的激活素水平。肌肉减少症是衰老中肌肉质量丧失的渐进病况，并且也与过量的激活素信号传导有关。因此，生物分子可以是激活素(例如，激活素A或激活素B)。药剂可以是激活素的天然配体(如激活素受体蛋白(如ActRIIB)或其变体)或抗激活素的抗体。药剂可以是肌肉生长抑制素。在一些实施方案中，本发明涉及治疗患有肌肉萎缩疾病(如恶病质或肌肉减少症)的患者的方法。
本领域技术人员也将会理解本文中描述的颗粒对于清除更多种类的可溶性靶标也是有用的，所述可溶性靶标的生物活性可以是，例如，不期望的。例如，颗粒可以被设计以结合至病毒壳体或包膜的组分，从而从受试者的血液中隔离病毒。在一些实施方案中，颗粒可以被设计在受试者的循环中结合并隔离毒素(例如，细菌毒素、植物毒素和动物毒素(如蛇毒的一种或更多种组分))。在一些实施方案中，颗粒可以被设计结合至并从受试者的循环中隔离小分子(例如，精神活性药物或小分子毒素)。在这样的实施方案中，颗粒对于从身体去除毒素(例如，在被蛇或昆虫咬伤之后)可以是有用的。在一些实施方案中，颗粒可以用于在受试者中治疗、预防、延缓过敏性休克的发作或降低过敏性休克的严重性(例如，通过清除引起过敏性免疫应答的抗原)。
在一些实施方案中，靶标与病毒(例如，被药剂结合的病毒结构蛋白(如病毒壳体或病毒包膜蛋白))有关。在这样的实施方案中，颗粒可用作抗病毒疗法，例如，用于被感染病毒或有被感染病毒的风险的受试者。病毒可以是包膜病毒或非包膜病毒。
在一些实施方案中，可溶性生物分子是小分子或大分子。在一些实施方案中，可溶性生物分子的最长线度不大于600nm(例如，小于550nm、500nm、450nm、400nm、350nm、300nm、250nm、200nm、150nm、100nm、50nm或25nm)。例如，生物分子可以具有约至约1μm的分子半径，如约至约100nm、约至约20nm、约1nm至约1μm、约1nm至约100nm或约1nm至约20nm。生物分子可以具有约3amu至约107amu的分子量，如约100amu至约107amu、约3amu至约106amu、约3amu至约105amu、约100amu至约106amu或约400amu至约106amu。生物分子可以具有约105amu至约107amu的分子量。
术语“特异性的结合”、“特异性地结合”、“选择性的结合”、“选择性地结合”和类似符合语法规则的术语，如本文中使用的，是指形成在生理条件下相对稳定的复合物的两个分子。典型地，当结合常数(ka)高于106M-1s-1时，结合被认为是特异性的。因此，特异性的结合对的第一构件可以以至少(或大于)106M-1s-1(例如，至少或大于107M-1s-1、108M-1s-1、109M- 1s-1、1010M-1s-1、1011M-1s-1、1012M-1s-1、1013M-1s-1、1014M-1s-1或1015M-1s-1或更高)的ka特异性地结合至结合对的第二构件。在一些实施方案中，选择性的相互作用具有小于或等于10-3s-1(例如，8×10-4s-1、5×10-4s-1、2×10-4s-1、10-4s-1或10-5s-1)的解离常数(kd)。
特异性的结合不是指主要由非特异性的静电相互作用或非特异性的疏水相互作用驱动的相互作用，其可以具有有利的结合常数。例如，带负电荷的核酸可以以有利的结合常数结合至阳离子颗粒，而不依赖于特异性的相互作用，并且这样的结合不是如本文中定义的“特异性的结合”。类似地，脂质可以以有利的结合常数结合至疏水性颗粒，而不依赖于特异性的相互作用，并且这样的结合不是如本文中定义的“特异性的结合”。
在一些实施方案中，生物分子和颗粒在生理pH(～7.4)具有相同的电荷。例如，生物分子可以具有负电荷，并且颗粒可以具有负电荷，或生物分子可以具有正电荷，并且颗粒可以具有正电荷。在一些实施方案中，生物分子和颗粒在生理pH具有相反的电荷。例如，生物分子可以具有正电荷，并且颗粒可以具有负电荷，或生物分子可以具有负电荷，并且颗粒可以具有正电荷。在一些实施方案中，生物分子在生理pH具有中性电荷和/或颗粒在生理pH具有中性电荷。
生物分子可以具有约0至约14的等电点。核酸具有约4至约7的等电点，并且因此，生物分子可以具有约4至约7的等电点。蛋白质通常具有约4至约10的等电点，并且因此，生物分子可以具有约4至约10的等电点。不过，未修饰的肽和蛋白质可以具有范围从约2.5(基于天冬氨酸；pI～2.8)至约11(基于精氨酸；pI～11)的等电点，尽管等电点落在此范围之外的蛋白质是已知的。相应地，生物分子可以具有范围从约2.5至约11的等电点。分泌蛋白和膜蛋白的可溶性胞外部分通常在生理pH具有轻微的负电荷，并且因此，生物分子可以具有约4至约7(如约4至约6)的等电点。生物分子可以具有约0至约4、约2至约6、约4至约8、约6至约10、约8至约12或约10至约14的等电点。生物分子具有约0至约2、约1至约3、约2至约4、约3至约5、约4至约6、约4至约6、约5至约7、约6至约8、约7至约9、约8至约10、约9至约11、约10至约12、约11至约13或约12至约14的等电点。
在一些实施方案中，选择性的相互作用具有小于10-8M、10-9M、10-10M、10-11M或10- 12M的KD。平衡常数KD是动力学速率常数的比率，即kd/ka。在一些实施方案中，选择性的相互作用具有小于1×10-9M的KD。
如本文中使用的，当涉及两个分子之间的相互作用时，术语“相互作用”是指分子彼此的物理接触(例如，结合)。通常，这样的相互作用导致所述分子中的一个或两个的活性(所述活性产生生物学效应)。抑制这样的相互作用导致参与相互作用的一个或更多个分子的活性的破坏。
如本文中使用的，术语“抑制”及其符合语法规则的对等词是指特定作用、功能或相互作用的降低、限制和/或阻断。在一个实施方案中，所述术语是指降低给定输出或参数的水平至至少10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、99％或小于相应对照中的量的量(例如，特异性的结合对的两个构件之间的相互作用的背景水平)。给定输出或参数的降低的水平无需(尽管其可能)意味着输出或参数的绝对不存在。本发明不要求并且不限于完全消除输出或参数的方法。很大程度的抑制可以是，例如两个生物分子(例如，结合对的第一和第二构件)之间的相互作用的至少50％(例如，55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％或95％或更大)的抑制。
用于检测相互作用或测量一个生物分子对另一个生物分子的亲和性的方法是本领域已知的。例如，两个生物分子的结合可以使用多种技术(如，但不限于，生物膜层干涉(BLI)、蛋白质印迹、点渍印迹、表面等离子体共振法(SPR)、酶联免疫吸附测定(ELISA)、或测定或基于质谱法的方法)被检测和/或被定量。
在一些实施方案中，可以使用本领域已知的用于表征两个生物分子的相互作用的动力学参数的任何基于SPR的测定来测定结合。包含，但不限于BIAcore仪器(Biacore AB；瑞典乌普萨拉)、lAsys仪器(Affinity Sensors；马萨诸塞州富兰克林)、IBIS系统(WindsorScientific Limited；英国柏克斯郡)、SPR-CELLIA系统(Nippon Laser and ElectronicsLab；日本北海道)和SPR检测器Spreeta(Texas Instruments；德克萨斯州达拉斯)的任何商业可获得的SPR仪器可被用于本文中描述的方法中。(参见，例如，Mullett et al.,Methods22:77-91(2000)；Dong et al.,Reviews in Mol Biotech 82:303-323(2002)；Fivash etal.,Curr Opin Biotechnol 9:97-101(1998)；和Rich et al.,Curr Opin Biotechnol11:54-61(2000))。
在一些实施方案中，可以在Octet(ForteBio Inc.)上使用BLI测定两个生物分子之间的生物分子相互作用。BLI是一种无标记的光学分析技术，所述光学分析技术通过实时测量生物传感器末梢上的蛋白质层的厚度变化来感测被固定在生物传感器末梢上的配体与溶液中的分析物之间的结合。
在一些实施方案中，AlphaScreen(PerkinElmer)测定可被用于表征两个生物分子的结合。首字母缩略词ALPHA代表放大化学发光亲和均相测定(Amplified LuminescentProximity Homogeneous Assay)。AlphaScreen是一种基于珠的亲和测定，所述测定通过测量供体和受体珠之间的能量转移产生的信号来感测附连于供体和受体珠的分子之间的结合。(参见，例如，Eglen et al.,Curr Chem Genomics 1:2-10(2008))。
在一些实施方案中，(PerkinElmer)测定可用于表征两个生物分子的结合。AlphaLISA从上述的AlphaScreen测定改造为包含含铕受体珠并且用作传统ELISA测定的替代。(参见，例如，Eglen et al.,Curr Chem Genomics 1:2-10(2008))。
可以使用各种各样的免疫测定技术，包含竞争的或非竞争的免疫测定。术语“免疫测定”包含技术，所述技术包含，但不限于流式细胞术、FACS、酶免疫测定(EIA)(如酶多种免疫测定技术(EMIT)、酶联免疫吸附测定(ELISA)、IgM抗体捕捉ELISA(MAC ELISA)和微颗粒酶免疫测定(MEIA))、以及毛细管电泳免疫测定(CEIA)、放射免疫测定(RIA)、免疫放射测定(IRMA)、荧光偏振免疫测定(FPIA)和化学发光测定(CL)。如果需要的话，这样的免疫测定可以是自动化的。免疫测定也可以与激光诱导荧光结合使用。脂质体免疫测定(如流动注射脂质体免疫测定和脂质体免疫传感器)也适合用于本发明。此外，散射比浊测定(其中，例如，生物分子复合物的形成导致增加的光散射，所述光散射作为标志物浓度的函数被转换为峰值速率信号)适合于用于本发明的方法。在本发明的优选实施方案中，温育产物通过ELISA、RIA、荧光免疫测定(FIA)或可溶性颗粒免疫测定(SPIA)被检测。
在一些实施方案中，可以使用热变性方法(涉及差示扫描荧光测定法(DSF)和差分静态光散射(DSLS))测定两个生物分子的结合。
在一些实施方案中，可以使用基于质谱的方法(如，但不限于，亲和性选择耦合至质谱(AS-MS)的平台)测定两个生物分子的结合。这是一种无标记的方法，其中蛋白质和测试化合物被温育，未结合的分子被洗掉，并通过MS分析蛋白质-配体复合物以在解络步骤后进行配体鉴定。
在一些实施方案中，可以使用，例如，可检测地标记的蛋白质(如，放射性标记的(例如，32P、35S、14C或3H)、荧光标记的(例如，FITC)或酶促标记的生物分子)，通过免疫测定或通过色谱检测来定量两个生物分子的结合。
在一些实施方案中，本发明预期了荧光偏振测定和荧光共振能量转移(FRET)测定在直接地或间接地测量两个生物分子之间的相互作用的程度的用途。
II.颗粒
如本文中使用的，术语“颗粒”是指可以包括任何材料(如氧化铝、金属(例如，金或铂)、玻璃、二氧化硅、乳胶、塑料、琼脂糖、聚丙烯酰胺、甲基丙烯酸酯或任何聚合材料)并且可以为任何尺寸或形状的小团块(small mass)。在一些实施方案中，颗粒或多个颗粒包括硅。(参见，例如，国际专利申请公开号WO 2013/011764、WO 2013/029278和WO 2014/151381以及美国专利申请公开号2014/0271886，其中的每个的公开内容通过引用被整体并入本文)。在一些实施方案中，颗粒包括淀粉或由淀粉组成(参见，例如，国际专利申请公开号WO2010/084088)。在一些实施方案中，颗粒或多个颗粒由核酸(例如，天然存在的或非天然存在的核酸)组成。用于制备这样的基于核酸的微观结构的方法是本领域已知的，并且在，例如，Douglas et al.,Nucl Acids Res 37(15):5001-5006(2009)；Douglas et al.,Nature459(7245):414-428(2009)；Voigt et al.,Nat Nanotechnol 5(3):200-203(2010)；和Endo et al.,Curr Protoc Nucleic Acid Chem Chapter 12(Unit 12.8)(2011)中被描述。
在优选的实施方案中，颗粒不溶于水性溶液(例如，颗粒可以不溶于水、血清、血浆、细胞外液和/或间质液)。例如，可以通过例如以足以从细胞悬液的水性溶液中分离细胞悬液的细胞的速度离心包括颗粒的溶液，从水性溶液中分离颗粒。不过，颗粒可以作为水性溶液中的悬浮物而容易地存在，例如，水性溶液中的多个颗粒的轻微摇动或涡旋足以使颗粒悬浮在溶液中。在一些实施方案中，颗粒不是水凝胶。在一些实施方案中，颗粒不包括水凝胶。在一些实施方案中，颗粒不包括聚合物。
颗粒优选足够大以结合至多于一个生物分子，并且抑制多于一个结合的生物分子与结合配偶体的相互作用。例如，颗粒可以是约50nm至约10μm。颗粒的尺寸可以是1μm至5μm、1.2μm至4μm、1.5μm至4μm或2μm至4μm。
具有小于300nm(如小于200nm或小于150nm)的尺寸的颗粒对于其中颗粒意图进入和/或离开受试者的脉管系统(如可以通过皮下注射施用的颗粒)的应用是优选的。不过，对于其中颗粒不意图进入脉管系统的方法，较大的颗粒同样非常适合于皮下注射。具有约1μm至约5μm的尺寸的颗粒对于其中颗粒意图在受试者的脉管系统内循环(例如，在静脉内施用之后)的应用是优选的。具有大于5μm的尺寸的颗粒对于其中颗粒意图驻留在其被植入的位置处(如在肿瘤内或邻近肿瘤)的应用是优选的；然而，小于5μm的颗粒也可以适合于植入。任何尺寸的颗粒都可以被用于体外应用。
本文的特征也在于颗粒的收集。在一些实施方案中，多个颗粒具有窄的或宽的多分散性。如本文中使用的，“多分散性”是指特定颗粒群体内颗粒的尺寸范围。也就是说，极度多分散的群体可能涉及具有，假设，1μm的平均尺寸的颗粒，其中单个颗粒从0.1μm至4μm变化。在一些实施方案中，“窄的多分散性”是优选的。也就是说，给定特定的平均颗粒尺寸，本申请优选的是群体中的单个颗粒与平均颗粒尺寸的差异不超过±20％，优选地不超过±15％，并且在本申请中最优选地不超过±10％。更具体地，颗粒群体优选地具有约0.5μm至约2μm的平均颗粒尺寸，更优选地在本申请中为从约0.8至约1.5μm。因此，如果选择1μm的平均颗粒尺寸，群体中的单个颗粒将最优选地在从约0.8μm至约1.2μm的范围内。在一些实施方案中，颗粒群体具有约0.3μm至约1μm的平均颗粒尺寸，例如，约0.4μm至约0.9μm、约0.5μm至约0.9μm、约0.4μm至约0.8μm、约0.5μm至约0.7μm、约0.3μm至约0.9μm或约0.3μm至约0.7μm。在一些实施方案中，颗粒群体具有约1μm至约10μm(例如，约1.1μm至约4.8μm、约1.2μm至约4.6μm、约1.4μm至约4.4μm、约1.6μm至约4.2μm、约1.8μm至约4.0μm，或约2.0μm至约3.8μm)的平均颗粒尺寸。
在一些实施方案中，本公开的特征在于具有确定的平均颗粒尺寸的一些或多个颗粒。如本文中使用的，通过测量单个颗粒的尺寸，然后除以颗粒的总数来获得“平均颗粒尺寸”。平均颗粒尺寸的测定是本领域公知的。典型地，颗粒的最长平均线度不大于4μm。在一些实施方案中，颗粒的最长平均线度不大于3.9μm(例如，不大于3.8μm、3.7μm、3.6μm、3.5μm、3.4μm、3.3μm、3.2μm、3.1μm、3.0μm、2.9μm、2.8μm、2.7μm、2.6μm、2.5μm、2.4μm、2.3μm、2.2μm、2.1μm、2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm或1μm)。在一些实施方案中，颗粒的最长平均线度不大于2.5μm、2μm、1.5μm或1.25μm。在一些实施方案中，颗粒的最长平均线度为至少1μm，但不大于4μm。在一些实施方案中，颗粒的最长平均线度为至少1μm，但不大于2μm。在一些实施方案中，颗粒的最长平均线度为至少1μm，但不大于1.5μm。在一些实施方案中，颗粒的最长平均线度为至少0.5μm(例如，至少0.6μm、0.7μm、0.8μm、0.9μm、1μm、1.1μm、1.2μm、1.3μm、1.4μm或1.5μm)，但不大于4μm(例如，不大于3.9μm、3.8μm、3.7μm、3.6μm、3.5μm、3.4μm、3.3μm、3.2μm、3.1μm、3.0μm、2.9μm、2.8μm、2.7μm、2.6μm、2.5μm、2.4μm、2.3μm、2.2μm、2.1μm、2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm或1.6μm)。
在一些实施方案中，颗粒是纳米颗粒。在一些实施方案中，颗粒的最长平均线度不大于900nm(例如，850nm、800nm、750nm、700nm、650nm、600nm、550nm、500nm、450nm、400nm、450nm、400nm、350nm、300nm、250nm、200nm或150nm)。在一些实施方案中，颗粒被确定形状和尺寸以在受试者(例如人类受试者)的血液或脉管系统(例如动脉、静脉和毛细血管)中循环。示例性颗粒设计在图1至6中阐述。
在一些实施方案中，颗粒的最长线度为约50nm至约5μm(如约100nm至约4.5μm、约200nm至约4μm、约300nm至约3.5μm、约300nm至约μm，或约400nm至约3μm)。在一些实施方案中，颗粒的最短线度为至少约300nm(如约300nm至约4μm或约400nm至约3μm)。
在一些实施方案中，多个颗粒是多面体的，例如，立方的。在一些实施方案中，多个颗粒是球形的。在一些实施方案中，本文中描述的任何颗粒可以是多孔的。这样的多孔颗粒包括外表面和所述颗粒的孔的多个内表面。药剂可以，例如，被固定在所述多个内表面上。在一些实施方案中，多个孔具有至少50nm的横截面线度。在一些实施方案中，多个孔具有至少100nm的横截面线度。例如美国专利申请公开号20140199352、20080277346和20040105821已经描述了多孔纳米颗粒，其中的每个的公开内容通过引用被整体并入本文。例如美国专利号8,778,830和8,586,096已经描述了球形颗粒，其中的每个以引用方式被并入本文。
在一些实施方案中，球形颗粒还可以包括从颗粒的球形表面延伸的两个相交的脊，其中每个结构的最长线度不大于4μm(例如，不大于3.9μm、3.8μm、3.7μm、3.6μm、3.5μm、3.4μm、3.3μm、3.2μm、3.1μm、3.0μm、2.9μm、2.8μm、2.7μm、2.6μm、2.5μm、2.4μm、2.3μm、2.2μm、2.1μm、2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm或1μm)，并且其中脊被确定尺寸并且被定向：(i)以抑制被固定在球形颗粒的表面上的药剂结合至或激活细胞表面受体蛋白，和/或(ii)当可溶性生物分子被结合至药剂时，以抑制可溶性生物分子与特异性的结合对的第二构件的相互作用，其中可溶性生物分子是特异性的结合对的第一构件。
在一些实施方案中，多个颗粒是环形的。在这样的实施方案中，药剂可以被固定在颗粒的内周表面上(例如，在洞周围，参见图2)。在一些实施方案中，颗粒的直径不大于4μm(例如，3.9μm、3.8μm、3.7μm、3.6μm、3.5μm、3.4μm、3.3μm、3.2μm、3.1μm、3.0μm、2.9μm、2.8μm、2.7μm、2.6μm、2.5μm、2.4μm、2.3μm、2.2μm、2.1μm、2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm或1μm)。在一些实施方案中，颗粒的直径不大于900nm(例如，850nm、800nm、750nm、700nm、650nm、600nm、550nm、500nm、450nm、400nm、350nm、300nm、200nm或150nm)。
在一些实施方案中，本文中描述的颗粒是树枝状的。例如，Du et al.,Small 11(4):392-413(2015)；Siegwart,D.J.et al.,Proceedings National Academy SciencesUSA 108(32):12996(2011)；美国专利号5,814,272和7,932,311以及美国专利申请公开号No.20040166166中描述了这样的颗粒，其中的每个的公开内容以引用方式被并入本文。如下文详述的，在一些实施方案中，树枝状颗粒的几何结构是这样以致于被固定在颗粒的内表面上的药剂具有降低或大幅度降低的与细胞表面上的生物分子相互作用的能力，和/或通过药剂被结合至颗粒的可溶性生物分子具有降低或大幅度降低的与其同源配体(特异性的结合对的第二构件)相互作用的能力。
在一些实施方案中，多个颗粒是多面体的，例如八面体的或二十面体的(参见，例如，图3)，无论是规则的还是不规则的。颗粒可以包括至少一个来自所述颗粒的顶点中的至少一个的凸起(参见，例如，图3)。颗粒可以包括多于一个(例如2、3、4、5、6、7或8或更多个)的来自所述颗粒的顶点的凸起。这样的凸起可以是，例如，被确定尺寸和/或被定向的：(i)以抑制被固定在球形颗粒的表面上的药剂结合至或激活细胞表面受体蛋白和/或(ii)当可溶性生物分子被结合至药剂时，以抑制可溶性生物分子与特异性的结合对的第二构件的相互作用，其中生物分子是特异性的结合对的第一构件。
颗粒可以包括孔隙空间，在本文中被称为“孔隙”或“多个孔隙”。孔隙是被流体(例如，液体(其可以包括生物分子)或气体(如当颗粒是干燥的时))或被空的空间(例如，当颗粒处于真空时，如冻干之后)填充的颗粒中的空间。颗粒的孔隙体积可以包含，例如，颗粒的孔体积和/或中空芯/壳颗粒、管的内腔、圆环或环的内部体积。
在一些实施方案中，例如，当颗粒位于受试者的脉管系统中时，颗粒被配置使得血浆可以自由地进入和/或离开颗粒的孔隙空间。在一些实施方案中，例如，当颗粒位于受试者的脉管系统中时，颗粒被配置使得血清可以自由地进入和/或离开颗粒的孔隙空间。在优选的实施方案中，颗粒被配置使得血细胞不能进入颗粒的孔隙空间。在一些实施方案中，颗粒被配置使得血小板不能进入颗粒的孔隙空间。不过，例如，当颗粒被配置用于体外或当颗粒被配置以结合病毒、细菌、原生生物、真菌或酵母细胞或其他大靶标(如尺寸从约100nm到约2μm的靶标)时，颗粒可以允许血小板进入其孔隙空间。
在一些实施方案中，颗粒被配置使得细胞外液可以自由地进入和/或离开颗粒的孔隙空间。在一些实施方案中，颗粒被配置使得间质液可以自由地进入和/或离开颗粒的孔隙空间。在一些实施方案中，颗粒被配置使得脑脊液可以自由地进入和/或离开颗粒的孔隙空间。
颗粒中的孔隙空间的体积优选足够大以容纳多于一个生物分子，例如，颗粒的总孔隙体积优选足够大以容纳结合至颗粒的每个生物分子。不过，只要颗粒能够抑制每个结合的生物分子与包含每个生物分子的结合对的第二构件之间的相互作用，孔隙可以小于每个结合的生物分子的总体积。例如，颗粒可以仅需要隔离生物分子的结合位点以抑制生物分子与结合对的第二构件之间的相互作用，并且这样的颗粒可以含有孔隙体积，所述孔隙体积容纳每个生物分子的结合位点，但允许一个或更多个生物分子的其他部分从孔隙空间向外突出。
在一些实施方案中，颗粒可以包括约5％至约95％的孔隙空间。包括凸起的颗粒可以包括很少的孔隙空间或没有孔隙空间，例如，因为凸起可以抑制结合的生物分子与结合对的第二构件之间的相互作用。包括管的颗粒可以包括大量的孔隙空间，例如，因为管可以包括相对于管壁厚度的大的内部体积。不过，具有相似几何形状的颗粒的孔隙体积可以包括不同量的孔隙体积，例如，包括相同厚度的壁的管可以根据管直径在孔隙体积百分比中大幅变化。
颗粒可以包括0％至约40％的孔隙空间、约20％至约60％的孔隙空间、约40％至约80％的孔隙空间，或约60％至100％的孔隙空间。颗粒可以包括0％至约20％的孔隙空间、约10％至约30％的孔隙空间、约20％至约40％的孔隙空间、约30％至约50％的孔隙空间、约40％至约60％的孔隙空间、约50％至约70％的孔隙空间、约60％至约80％的孔隙空间、约70％至约90％的孔隙空间，或约80％至100％的孔隙空间。颗粒可以包括0％至约10％的孔隙空间、约5％至约15％的孔隙空间、约10％至约20％的孔隙空间、约15％至约25％的孔隙空间、约10％至约20％的孔隙空间、约15％至约25％的孔隙空间、约10％至约20％的孔隙空间、约15％至约25％的孔隙空间、约10％至约20％的孔隙空间、约15％至约25％的孔隙空间、约20％至约30％的孔隙空间、约25％至约35％的孔隙空、约30％至约40％的孔隙空间、约35％至约45％的孔隙空间、约40％至约50％的孔隙空间、约45％至约55％的孔隙空间、约50％至约60％的孔隙空间、约55％至约65％的孔隙空间、约60％至约70％的孔隙空间、约65％至约75％的孔隙空间、约70％至约80％的孔隙空间、约75％至约85％的孔隙空间、约80％至约90％的孔隙空间、约85％至约95％的孔隙空间或约90％至100％的孔隙空间。
颗粒可以在生理pH包括中性电荷(例如～7.4)。颗粒可以在生理pH下包括稍微负的或稍微正的电荷。颗粒的表面(例如，外表面)可以在生理pH包括轻微的负电荷或轻微的正电荷。在优选的实施方案中，颗粒的表面(例如，外表面)在生理pH包括轻微的负电荷或中性电荷。颗粒的等电点可以为约5至约9，优选约6至约8。包括核酸的颗粒可以具有约4至约7的等电点。在一些实施方案中，颗粒的等电点小于7.4，即，使得颗粒在生理pH具有净负电荷。例如，颗粒的等电点可以是约6.0至约7.4(如约6.4至约7.4)。在生理pH包括净负电荷的颗粒不太可能与真核细胞(例如，哺乳动物细胞)相互作用，因为真核细胞通常包括具有净负电荷的细胞膜。颗粒优选不包括足以参与与其他带电分子的非特异性相互作用的电荷(和/或电荷密度)。
III.包括孔的颗粒
在一些实施方案中，用于制备颗粒的材料(例如，硅)可以具有约40％至约95％(如约60％至约80％)的孔隙率。如本文中使用的，孔隙率是材料中的孔隙空间的量度，并且是孔隙体积占材料总体积的分数。在某些实施方案中，载体材料具有至少约10％、至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％或甚至至少约90％的孔隙率。在特定的实施方案中，孔隙率大于约40％，如大于约50％、大于约60％或甚至大于约70％。
在某些实施方案中，药剂分布至孔，所述孔从材料表面深度至少约0.005μm、至少0.05μm、至少约0.1μm、至少约0.2μm、至少约0.3μm、至少约0.4μm、至少约0.5μm、至少约0.6μm或至少约0.7μm。在某些实施方案中，药剂大体上均匀地分布在载体材料的孔中。
药剂可以被装载进入颗粒内至一深度，所述深度被测量为颗粒的总宽度的比率。在某些实施方案中，药剂分布至进入颗粒至少约10％的深度、至进入颗粒至少约20％的深度、至进入颗粒至少约30％的深度、至进入颗粒至少约40％的深度、至进入颗粒至少约50％的深度，或至进入颗粒至少约60％的深度。
用于将药剂固定在多孔颗粒上的方法是已知的，包含用于将药剂固定到颗粒的第一表面和将不同分子(例如，覆层)固定到颗粒的第二表面的方法(参见，例如，Cauda,V.etal.,J.Am.Chem.Soc.131(32):11361–11370(2009)和Guan,B.et al.,Langmuir,27(1):328–334(2011)，其中的每个以引用方式被整体并入本文)。进一步地，这样的方法通常适用于本文所描述的任何颗粒的制造。
孔尺寸可以被预先选择为药剂和靶标生物分子的尺寸特性，以控制生物分子的释放。典型地，太小的孔尺寸妨碍药剂的装载和/或生物分子的结合。例如，材料的平均孔径可以选自针对高分子量分子(例如，200,000-500,000amu)的较大的孔(例如，15nm至40nm)和针对较低分子量的分子(例如，10,000-50,0000amu)的较小的孔(例如，2nm至10nm)。例如，直径约6nm的平均孔尺寸可以适合于分子量为约14,000至15,000amu(如约14,700amu)的分子。分子量约为45,000至50,000amu(如约48,000amu)的分子可以选择直径约10nm的平均孔尺寸。分子量约为150,000nm的分子可以选择直径约25-30nm的平均孔尺寸。
孔尺寸可以被预先选择以适应药剂或生物分子的分子半径。例如，直径约25nm至约40nm的平均孔尺寸可以适合于具有从约6nm至约8nm的最大分子半径的分子。分子半径可以通过任何合适的方法(如通过使用基于X射线晶体学数据的分子的物理线度或使用代表分子的溶液状态尺寸的流体动力学半径)计算，。由于溶液状态计算取决于进行计算的溶液的性质，一些测量可能优选使用基于X射线晶体学数据的分子的物理线度。如本文中使用的，最大分子半径反映了治疗剂的最大线度的一半。
在某些实施方案中，平均孔径被选择以限制孔内分子(例如，蛋白质)的聚集。阻止生物分子(如蛋白质)在载体材料中聚集将是有利的，因为聚集被认为阻碍分子受控释放至生物系统中。因此，由于孔尺寸和生物分子的尺寸之间的关系，允许，例如在任何同一时间仅一个生物分子进入孔的孔，将比允许多个生物分子一起进入孔并在孔内聚集的孔更为优选。在某些实施方案中，多个生物分子可以被装载到孔中，但是由于孔的深度，分布遍及整个孔深度的蛋白质将以较小的程度聚集。
IV.包括至少一个管的颗粒
在一些实施方案中，颗粒包括至少一个管。在优选的实施方案中，至少一个管包括一个开口端或两个开口端。
术语“管”是指三维形状，所述三维形状具有沿着轴(例如，笛卡儿空间中的一维轴)的长度以及沿着所述形状的长度的内部腔、管腔、孔隙或储存器。在一些实施方案中，沿着管的轴的垂直横截面具有大体上相同的形状和/或尺寸。如涉及管所使用的，术语“横截面”是指垂直于管的轴的二维横截面。较大的结构可以包括管。例如，注射器包括管，但是管不包括注射器柱塞。颗粒或其他物体可以包括多于一个的管。例如，注射器可以包括对应于注射器针头和注射器筒，或对应于双注射器的平行筒(例如，用于环氧树脂组合物)的两个管。
管可以具有直径，所述直径是垂直于管的轴的线段的平均长度，其中每条线段由管的外表面上的两个点界定。管可以具有宽度和高度，其中管的宽度是由管的外表面上的两个点限定的最长的线段，所述线段垂直于管的轴，并且管的高度是由管的外表面上的两个点限定的线段，所述线段垂直于管的轴和限定管的宽度的线段。
管可以具有内部直径，所述内部直径是垂直于管的轴的线段的平均长度，其中每条线段由管的内表面上的两个点界定。管可以具有内部宽度和内部高度，其中管的内部宽度是由管的外表面上的两个点限定的最长的线段，所述线段垂直于管的轴，并且管的内部高度是由管的外表面上的两个点限定的线段，所述线段垂直于管的轴和限定管的宽度的线段。
管可以是大体上圆柱形的。管可以具有大体上圆形的横截面。管的横截面可以可以是椭面(如圆形)。
管的横截面可以是多边形(如规则多边形)。管的横截面可以是三角形(如等边三角形)。管的横截面可以是四边形(如规则四边形、长方形或正方形)。管的横截面可以是五边形(如规则五边形)。管的横截面可以是六边形(如规则六边形)。管可以是三角管、四角管、五角管、六角管、七角管或八角管。
管的长度可以是约5nm至约5μm(如约5nm至约4μm、约5nm至约3μm、约5nm至约2μm或约5nm至约1μm)。管的长度可以是约50nm至约5μm(如约50nm至约4μm、约50nm至约3μm、约50nm至约2μm或约50nm至约1μm)。管的长度可以是约100nm至约5μm(如约100nm至约4μm、约100nm至约3μm、约100nm至约2μm或约100nm至约1μm)。管的长度可以是约300nm至约5μm(如约300nm至约4μm、约300nm至约3μm、约300nm至约2μm或约300nm至约1μm)。管的长度可以是约500nm至约5μm(如约500nm至约4μm、约500nm至约3μm、约500nm至约2μm或约500nm至约1μm)。
管的直径、宽度和/或高度可以是约5nm至约5μm(如约5nm至约4μm、约5nm至约3μm、约5nm至约2μm、约5nm至约1μm、约5nm至约900nm、约5nm至约800nm、约5nm至约700nm、约5nm至约600nm、约5nm至约500nm、约5nm至约400nm、约5nm至约300nm、约5nm至约200nm或约5nm至约100nm)。管的直径、宽度和/或高度可以是约50nm至约5μm(如约50nm至约4μm、约50nm至约3μm、约50nm至约2μm、约50nm至约1μm、约50nm至约900nm、约50nm至约800nm、约50nm至约700nm、约50nm至约600nm、约50nm至约500nm、约50nm至约400nm、约50nm至约300nm、约50nm至约200nm或约50nm至约100nm)。
管的内部直径、内部宽度和/或内部高度优先足够大以容纳药剂和生物分子。管的内部直径、内部宽度和/或内部高度优先足够小以抑制细胞进入管的内部(例如，有核的真核细胞(如有核的人细胞或二倍体人细胞))。管的内部直径、内部宽度和/或内部高度可以是约5nm至约4μm(如约5nm至约3μm、约5nm至约2μm、约5nm至约1μm、约5nm至约900nm、约5nm至约800nm、约5nm至约700nm、约5nm至约600nm、约5nm至约500nm、约5nm至约400nm、约5nm至约300nm、约5nm至约200nm或约5nm至约100nm)。管的内部直径、内部宽度和/或内部高度可以是约20nm至约4μm(如约20nm至约3μm、约20nm至约2μm、约20nm至约1μm、约20nm至约900nm、约20nm至约800nm、约20nm至约700nm、约20nm至约600nm、约20nm至约500nm、约20nm至约400nm、约20nm至约300nm、约20nm至约200nm或约20nm至约100nm)。管的内部直径、内部宽度和/或内部高度可以是约40nm至约4μm(如约40nm至约3μm、约40nm至约2μm、约40nm至约1μm、约40nm至约900nm、约40nm至约800nm、约40nm至约700nm、约40nm至约600nm、约40nm至约500nm、约40nm至约400nm、约40nm至约300nm、约40nm至约200nm或约40nm至约100nm)。
在某些优选的实施方案中，颗粒包括多个管。多个管中的每个管可以是基本上平行的。在一些实施方案中，多个管中的至少两个管不是平行的。在一些实施方案中，多个管中没有一个管是平行的。管可以被布置成不同于平行的配置，以将开口分布到颗粒的不同面上的管上，或以允许颗粒在流(例如，层流或湍流)中翻滚。
多个管可以被布置成网格或束。
多个管可以被布置成多面体(如规则多面体)。多个管可以被布置成四面体(如规则四面体)。多个管可以被布置成六面体(如立方体、长方体或正方体)。多个管可以被布置成八面体(如规则八面体)。多个管可以被布置成十二面体(如规则十二面体)。多个管可以被布置成二十面体(如规则二十面体)。在一些实施方案中，多面体的每个边缘由单个管限定。在一些实施方案中，多面体的少于每个边缘由单个管限定(例如，当管的每个基本上平行时)。
多个管可以被布置成棱锥(如三棱锥、斜方锥、四棱锥、正方棱锥、五棱锥、六棱锥、七棱锥或八棱锥)。多个管可以被布置成直立棱锥或斜棱锥。在一些实施方案中，棱锥的每个边缘由单个管限定。在一些实施方案中，棱锥的少于每个边缘由单个管限定(例如，当管的每个基本上平行时)。
多个管可以被布置成棱柱(如三棱柱、矩形棱柱、正方棱柱、五棱柱、六棱柱、七棱柱或八棱柱)。多个管可以被布置成直立棱柱、斜棱柱或斜截棱柱。在一些实施方案中，棱柱的每个边缘由单个管限定。在一些实施方案中，棱柱的少于每个边缘由单个管限定(例如，当管的每个基本上平行时)。
多个管可以被布置成具有长度、宽度和高度的配置，其中没有单个线度大于任何其他线度超过5倍。例如，多个管可以被布置成其中没有单个线度大于任何其他线度超过4倍、或没有单个线度大于任何其他线度超过3倍的配置。这样的配置对于，例如，颗粒的静脉内施用是有利的，因为椭圆形的颗粒在患者的血流中可能不会很好地流动。
多个管可以被布置成具有长度和直径的配置，其中配置的长度不超过其直径的5倍。对于多个管可以以被布置成配置，其中配置的长度不超过其直径的4倍，或配置的长度不超过其直径的3倍。这样的配置对于，例如，颗粒的静脉内施用是有利的，因为椭圆形的颗粒在患者的血流中可能不会很好地流动。
颗粒可以包括1至500个管(如1至100个管)。颗粒可以包括1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、330、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、50、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或100个管。
多个管可以包括1至500个管(如1至100个管)。多个管可以包括1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、330、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、50、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或100个管。
多个管中的每个管可以具有相同的长度，或多个管的不同的管可以具有不同的长度。管的平均长度可以是约5nm至约5μm(如约5nm至约4μm、约5nm至约3μm、约5nm至约2μm或约5nm至约1μm)。管的平均长度可以是约50nm至约5μm(如约50nm至约4μm、约50nm至约3μm、约50nm至约2μm或约50nm至约1μm)。管的平均长度可以是约100nm至约5μm(如约100nm至约4μm、约100nm至约3μm、约100nm至约2μm或约100nm至约1μm)。管的平均长度可以是约300nm至约5μm(如约300nm至约4μm、约300nm至约3μm、约300nm至约2μm或约300nm至约1μm)。管的平均长度可以是约500nm至约5μm(如约500nm至约4μm、约500nm至约3μm、约500nm至约2μm或约500nm至约1μm)。
多个管中的每个管可以具有相同的直径、宽度和/或高度，或多个管的不同的管可以具有不同的直径、宽度和/或高度。管的平均直径、宽度和/或高度可以是约5nm至约5μm(如约5nm至约4μm、约5nm至约3μm、约5nm至约2μm、约5nm至约1μm、约5nm至约900nm、约5nm至约800nm、约5nm至约700nm、约5nm至约600nm、约5nm至约500nm、约5nm至约400nm、约5nm至约300nm、约5nm至约200nm或约5nm至约100nm)。管的平均直径、宽度和/或高度可以是约50nm至约5μm(如约50nm至约4μm、约50nm至约3μm、约50nm至约2μm、约50nm至约1μm、约50nm至约900nm、约50nm至约800nm、约50nm至约700nm、约50nm至约600nm、约50nm至约500nm、约50nm至约400nm、约50nm至约300nm、约50nm至约200nm或约50nm至约100nm)。
多个管中的每个管可以具有相同的内部直径、内部宽度和/或内部高度，或多个管的不同的管可以具有不同的内部直径、宽度和/或高度。管的平均内部直径、内部宽度和/或内部高度可以是约5nm至约4μm(如约5nm至约3μm、约5nm至约2μm、约5nm至约1μm、约5nm至约900nm、约5nm至约800nm、约5nm至约700nm、约5nm至约600nm、约5nm至约500nm、约5nm至约400nm、约5nm至约300nm、约5nm至约200nm或约5nm至约100nm)。管的平均内部直径、内部宽度和/或内部高度可以是约20nm至约4μm(如约20nm至约3μm、约20nm至约2μm、约20nm至约1μm、约20nm至约900nm、约20nm至约800nm、约20nm至约700nm、约20nm至约600nm、约20nm至约500nm、约20nm至约400nm、约20nm至约300nm、约20nm至约200nm或约20nm至约100nm)。管的平均内部直径、内部宽度和/或内部高度可以是约40nm至约4μm(如约40nm至约3μm、约40nm至约2μm、约40nm至约1μm、约40nm至约900nm、约40nm至约800nm、约40nm至约700nm、约40nm至约600nm、约40nm至约500nm、约40nm至约400nm、约40nm至约300nm、约40nm至约200nm或约40nm至约100nm)。
管可以包括，例如，聚合物。聚合物可以是天然存在的聚合物或合成聚合物。聚合物可以是，例如，核酸(例如，DNA)或蛋白质。
V.包括DNA骨架的颗粒
在一些实施方案中，颗粒包括DNA骨架，例如，颗粒可以包括DNA折纸术骨架(参见，例如，美国专利号8,554,489和7,842,793；美国专利申请公开号2013/0224859和2010/0216978；以及PCT专利申请公开号2014/170898，其中的每个以引用方式被并入本文)。
颗粒可以包括DNA骨架，并且DNA骨架可以包括如本文中描述的至少一个管或多个管。例如，DNA骨架可以包括至少一个大体上六角形的管(参见，例如，美国专利申请公开号2013/0224859，其以引用方式被并入本文)。
DNA骨架可以包括蜂窝体或网格(如六方网格或正方网格)(参见，例如，美国专利号8,554,489，其以引用方式被并入本文)。
在一些实施方案中，颗粒包括DNA骨架，并且DNA骨架不包括管。例如，DNA骨架可以包括三维形状(如多面体)，并且药剂可以被固定在所述形状的内部表面中。
DNA骨架可以包括多面体(如规则多面体)。DNA骨架可以包括四面体(如规则四面体)。DNA骨架可以包括六面体(如立方体、长方体或正方体)。DNA骨架可以包括八面体(如规则八面体)。DNA骨架可以包括十二面体(如规则十二面体)。DNA骨架可以包括二十面体(如规则二十面体)。
DNA骨架可以包括棱锥(如三棱锥、斜方锥、四棱锥、正方棱锥、五棱锥、六棱锥、七棱锥或八棱锥)。DNA骨架可以包括直立棱锥或斜棱锥。
DNA骨架可以包括棱柱(如三棱柱、矩形棱柱、正方棱柱、五棱柱、六方柱、七棱柱或八棱柱)。DNA支架可以包括直立棱柱、斜棱柱或斜截棱柱。
DNA骨架可以包括长度、宽度和高度，其中没有单个线度大于任何其他线度超过5倍。例如，没有单个线度可以大于任何其他线度超过4倍，或没有单个线度可以大于任何其他线度超过3倍。这样的配置对于，例如，颗粒的静脉内施用是有利的，因为椭圆形的颗粒在患者的血流中可能不会很好地流动。
在一些实施方案中，药剂被固定在DNA骨架上。在一些实施方案中，药剂结合至核酸，所述核酸包括与DNA骨架上的核苷酸序列互补的核苷酸序列，即所述核苷酸序列与DNA骨架的核苷酸序列的反向互补序列具有至少约95％、96％、97％、98％、99％或100％的序列一致性。因此，通过将核酸与DNA骨架杂交，药剂可有被固定在颗粒的表面上。
VI.包括防护物的颗粒
颗粒可以包括芯亚微颗粒和防护物，例如，其中防护物抑制结合至芯亚微颗粒的生物分子与细胞表面上的分子相互作用。防护物可以包括多个防护物组件。芯亚微颗粒可以包括二氧化硅。例如，芯亚微颗粒可以包括二氧化硅表面。芯亚微颗粒可以包括金、硅或聚合物。例如，芯亚微颗粒可以包括金、硅或聚合物表面。
包括内芯亚微颗粒且具有防护物(其包括附连至芯亚微颗粒的多个防护物组件)的颗粒可以包括芯亚微颗粒(其包括二氧化硅表面)(如固体二氧化硅亚微颗粒、多孔二氧化硅亚微颗粒或具有非二氧化硅内部的二氧化硅纳米壳)。芯亚微颗粒可以包括盖覆有二氧化硅的非二氧化硅芯材料(如硅或金)。防护物组件可以是比芯亚微颗粒小的防护物亚微颗粒的形式(如纳米球)，并且可以包括二氧化硅或不同的材料(如金或聚合物)。芯亚微颗粒和防护物组件的表面的材料可以被选择为不同的以允许使用不同的耦合化学来将另外的组分或物质耦合到表面。如本文中描述的，芯亚微颗粒可以包括具有反应基团的表面部分，并且防护物组件可以包括能够与反应基团反应以在芯亚微颗粒的表面与防护物组件或亚微颗粒的表面之间形成共价键的官能团。
药剂可以被提供在芯亚微颗粒的表面上，但在防护物组件的表面上以较少的程度，或者优选地根本不提供。例如，通过与二氧化硅芯亚微颗粒优先(或唯一地)形成键(例如，离子、共价键或静电相互作用)而不与防护物亚微颗粒形成的键，药剂可以附连至二氧化硅芯亚微颗粒的表面(例如，具有金表面而不是二氧化硅表面)。
在一些实施方案中，这样的颗粒可以包括二氧化硅芯，如大体上球形的二氧化硅芯，以及在二氧化硅芯的表面上的包括多个金纳米颗粒的防护物，所述金纳米颗粒具有小于芯的横截面线度(如芯的直径)的横截面线度。金纳米颗粒可以是大体上球形的。芯亚微颗粒可以是固体和非多孔的，或可以具有多孔表面。例如，如在美国专利号6,344,272，Sadtler and Wei,Chem.Comm.1604-5(2002)；Meuhlig et al.,ACS Nano,5(8):6586-6592(2011)(其中的每个以引用方式被整体并入本文)中描述的，二氧化硅芯和在芯上的金纳米颗粒的形成可以实现。例如，借助于静电吸引，金纳米颗粒可以被吸附在胺盖覆的二氧化硅芯上，或可以被连接至二氧化硅芯，所述二氧化硅芯具有偶联至二氧化硅表面的硫醇基团，所述硫醇基团然后结合至金纳米颗粒的金表面。
可以在包括二氧化硅的芯亚微颗粒的二氧化硅和硫醇基团间提供连接体基团，用于将防护物组件附连至芯亚微颗粒。连接体可以具有长度，所述长度被选择以在二氧化硅表面和硫醇基团之间(或，当硫醇被附连至金表面时，在二氧化硅表面和金表面之间)设定最大距离。以这种方法，二氧化硅亚微颗粒的表面和金亚微颗粒之间的距离可以在一定距离范围内变化，从而可能允许更多数量的连接(例如，因为更多的金亚微颗粒可以被堆积在距离芯二氧化硅亚微颗粒的更大距离处)，和/或加强二氧化硅亚微颗粒和金亚微颗粒之间的联系(例如，因为在较短的距离处，来自二氧化硅亚微颗粒表面的更多的连接可能能够与相同的金亚微颗粒相互作用，从而强化联系)。连接体可以包括亚烷基链，所述亚烷基链的长度可以被选择以改变芯亚微颗粒的表面与防护物亚微颗粒之间的距离。
芯亚微颗粒可以具有50nm至4μm(如50nm至200nm、100nm至500nm、200nm至1μm或500nm至4μm)的横截面线度(如球形亚微颗粒或圆柱形亚微颗粒的直径)。
颗粒可以由一定范围的芯亚微颗粒直径和防护物亚微颗粒直径组装。用于清除生物分子的芯亚微颗粒的可用表面面积可以取决于防护物亚微颗粒的直径和靶标/药剂复合物结合至表面所需的芯亚微颗粒表面之上的有效高度(包含在表面和捕获药剂之间的任何连接体表面之上的有效范围)。
可以被结合至芯亚微颗粒的药剂的数量可以基于亚微颗粒的表面面积被计算。类似地，可以被结合至芯亚微颗粒的靶标生物分子的数量可以以类似的方式被计算。这样的计算可以，例如，通过蛋白质结合的体外研究被确认，并且可以被用于预测清除选定数量的靶标生物分子可能需要的颗粒的剂量(或，在一些实施方案中，用于从系统(如体外系统)或从治疗疾病的患者的循环中去除一些靶标生物分子或降低靶标生物分子的浓度的颗粒或含有该颗粒的制剂的有效剂量)。
颗粒可以包括0.01μm2至50μm2(如0.01μm2至0.1μm2、0.05μm2至0.5μm2、0.1μm2至1.0μm2、0.5μm2至5μm2、1.0μm2至10μm2、5μm2至25μm2或10μm2至50μm2)的用于捕获靶标的可用表面面积。对于芯亚微颗粒表面的每单位面积的药剂的选定装载，基于芯亚微颗粒和防护物亚微颗粒直径，颗粒的最大剂量可以被确立为适合于清除期望量的靶标生物分子。
防护物亚微颗粒的横截面线度(如直径)可以是芯亚微颗粒的横截面线度(如直径)的倍数。倍数可以是，例如，0.01至0.5(如0.02至0.2，如0.05至0.1)。
为了使靶标生物分子有效接近药剂，靶标必须能够在防护物组分之间扩散以触及芯亚微颗粒表面上的药剂。例如，小于100kDa的靶标(例如，sTNF-R1/2)具有可以容易地在防护球之间扩散的尺寸，所述防护球的直径为40nm或更大。对于较小的防护球，球之间的有效孔长度是短的，并且因此小于40nm的防护球同样不太可能阻碍扩散。
VII.包括亚微颗粒的颗粒
在一些实施方案中，颗粒可以包括芯亚微颗粒和多个保护亚微颗粒。颗粒可以包括防护物，并且防护物可以包括多个保护亚微颗粒。药剂可以被固定在芯亚微颗粒的表面上，例如，其中芯亚微颗粒的表面是内表面。例如，当生物分子被结合至颗粒时，多个保护亚微颗粒可以被配置以抑制生物分子与特异性的结合对的第二构件的相互作用。例如，当生物分子被结合至颗粒时，多个保护亚微颗粒可以被配置以抑制生物分子与细胞(如哺乳动物细胞)的相互作用。
保护亚微颗粒可以限定外表面。在优选的实施方案中，药剂不被固定在保护亚微颗粒的表面上。
芯亚微颗粒优选足够大以结合至药剂的多于一个分子。例如，芯亚微颗粒的尺寸可以是约20nm至约4μm(如尺寸为约50nm至约2μm)。芯亚微颗粒的尺寸可以是约100nm至约1000nm、约100nm至约800nm、约100nm至约600nm、约100nm至约400nm、约100nm至约200nm、约200nm至约1000nm、约200nm至约800nm、约200nm至约600nm、约200nm至约400nm、约400nm至约1000nm、约400nm至约800nm、约400nm至约600nm、约600nm至约1000nm或约600nm至约800nm。芯亚微颗粒的尺寸可以是约100nm至约4μm、100nm至约3μm、100nm至约2μm、约200nm至约4μm、200nm至约3μm、200nm至约2μm、约400nm至约4μm、400nm至约3μm、400nm至约2μm、约600nm至约4μm、600nm至约3μm、600nm至约2μm、约800nm至约4μm、800nm至约3μm或800nm至约2μm。
芯亚微颗粒可以包括金属、金、氧化铝、玻璃、二氧化硅、硅、淀粉、琼脂糖、乳胶、塑料、聚丙烯酰胺、甲基丙烯酸酯、聚合物或核酸。在一些实施方案中，芯亚微颗粒包括硅(如多孔硅)。
芯亚微颗粒可以是任何形状(例如，立方的、棱锥的、圆锥的、球形的、圆柱形的、圆盘、四面体的、六面体的、八面体的、十二面体的或二十面体的)，或芯亚微颗粒可以没有确定的形状。
颗粒可以包括1个芯亚微颗粒。例如，芯亚微颗粒可以是美国专利号7,368,295或8,920,625(其中的每个以引用方式被整体并入本文)的颗粒，所述颗粒被进一步结合至多个保护亚微颗粒。
颗粒可以包括多个芯亚微颗粒，如2个至300个芯亚微颗粒、2个至200个芯亚微颗粒、2个至150个芯亚微颗粒、2个至100个芯亚微颗粒、2个至80个芯亚微颗粒或2个至42个芯亚微颗粒(参见，例如，图4和图5)。在颗粒包括多个芯亚微颗粒的实施方案中，芯亚微颗粒中的每个优先大体上是球形的。包括多个球形的芯亚微颗粒的颗粒允许孔隙，从而允许可溶性生物分子扩散通过颗粒的内部。不过，各种其他形状的芯亚微颗粒可以允许孔隙。包括多个芯亚微颗粒的颗粒可以包括不同形状和尺寸的芯亚微颗粒。
颗粒可以包括1个至约106个芯亚微颗粒、1个至约105个芯亚微颗粒、1个至约104个芯亚微颗粒、1个至约1000个芯亚微颗粒、1个至约100个芯亚微颗粒或1个至约10个芯亚微颗粒。颗粒可以包括2个至约106个芯亚微颗粒、2个至约105个芯亚微颗粒、2个至约104个芯亚微颗粒、2个至约1000个芯亚微颗粒、2个至约100个芯亚微颗粒或2个至约10个芯亚微颗粒。颗粒可以包括约10个至约106个芯亚微颗粒、约10个至约105个芯亚微颗粒、约10个至约104个芯亚微颗粒、约10个至约1000个芯亚微颗粒或约10个至约100个芯亚微颗粒。
多个芯亚微颗粒的芯亚微颗粒可以通过连接体(例如，共价连接体)被连接。例如，多个芯亚微颗粒中的每个芯亚微颗粒可以通过连接体被连接至另一芯亚微颗粒。
芯亚微颗粒可以包括孔，即，芯亚微颗粒可以是多孔的。
保护亚微颗粒可以包括金属、金、氧化铝、玻璃、二氧化硅、硅、淀粉、琼脂糖、乳胶、塑料、聚丙烯酰胺、甲基丙烯酸酯、聚合物或核酸。一些保护亚微颗粒优先通过连接体(如共价连接体)被束缚至芯亚微颗粒。不过，保护亚微颗粒可以在没有任何共价附连的情况下与一个或更多个芯亚微颗粒相联系。保护亚微颗粒可以通过连接体(如通过共价连接体)被束缚至其他保护亚微颗粒。例如，保护亚微颗粒可以在芯亚微颗粒周围形成网状结构或网络，从而隔离颗粒内的芯亚微颗粒。
在一些实施方案中，多个保护亚微颗粒中的每个保护亚微颗粒通过连接体(如共价连接体)被束缚至芯亚微颗粒。在一些实施方案中，多个保护亚微颗粒的一些保护亚微颗粒被束缚至芯亚微颗粒，并且没有被直接束缚至芯亚微颗粒的多个保护亚微颗粒中的每个保护亚微颗粒被束缚至保护亚微颗粒，即，使得多个中的每个保护亚微颗粒被直接地或间接地束缚至芯亚微颗粒。因此，颗粒可以包括单层保护亚微颗粒(例如，其中基本上全部的保护亚微颗粒被直接地束缚至一个或更多个芯亚微颗粒)，或颗粒可以包括多于一层的保护亚微颗粒(例如，其中通过与其他保护亚微颗粒的直接连接，很大一部分的保护亚微颗粒被间接地束缚至一个或更多个芯亚微颗粒)。
在一些实施方案中，颗粒包括第一层保护亚微颗粒(其包括第一材料)和第二层保护亚微颗粒(其包括第二材料)。例如，第一材料可以包括二氧化硅或硅，并且第二材料可以包括金。例如，通过将第一层亚微颗粒的亚微颗粒连接至一个或更多个芯亚微颗粒并且然后将第二层亚微颗粒的亚微颗粒连接至第一层亚微颗粒，可以组装颗粒。第二层的亚微颗粒可以包括与一个或多个芯亚微颗粒类似的表面，例如，从而允许第一层的亚微颗粒使用类似的化学物质连接至一个或多个芯亚微颗粒和第二层的亚微颗粒。
颗粒可以使用逐层法被组装。例如，通过首先连接多个芯亚微颗粒，可以形成颗粒。多个芯亚微颗粒可以是基本上同质的，例如，使得连接分子可以交联芯亚微颗粒。多个亚微颗粒可以包括至少两种类型的亚微颗粒，例如具有允许颗粒内的期望的特征(如孔隙)的不同形状、尺寸和/或表面。在连接多个芯亚微颗粒之后，多个保护亚微颗粒可以被连接至多个芯亚微颗粒。在将多个保护亚微颗粒连接至芯亚微颗粒之后，第二多个保护亚微颗粒可以被连接至多个保护亚微颗粒。不过，颗粒可以以许多不同的方法被组装，并且根据颗粒的期望的性质和用于连接亚微颗粒的期望的化学物质，可以采用许多不同的逐层策略。
用于交联亚微颗粒的方法是已知的，包含用于交联包括用于体内的抗体的亚微颗粒的方法(参见，例如，Cheng,K.et al.,ACS Appl Mater Interfaces 2(9):2489–2495(2010)，其以引用方式被整体并入本文)。这样的方法可以适合于生产如本文中描述的颗粒，例如，通过简单地改变亚微颗粒的相对尺寸。
保护亚微颗粒的尺寸可以是约10nm至约4μm(如尺寸是约10nm至约1μm或尺寸是约20nm至约500nm)。保护亚微颗粒的尺寸可以是约10nm至约200nm、10nm至约100nm、约10nm至约80nm、约10nm至约60nm、约10nm至约40nm、约10nm至约20nm、20nm至约200nm、约20nm至约100nm、约20nm至约80nm、约20nm至约60nm、约20nm至约40nm、30nm至约200nm、约40nm至约100nm、约40nm至约80nm、约40nm至约60nm、60nm至约200nm、约60nm至约100nm或约60nm至约80nm。保护亚微颗粒的尺寸可以是约100nm至约1000nm、约100nm至约800nm、约100nm至约600nm、约100nm至约400nm、约100nm至约200nm、约200nm至约1000nm、约200nm至约800nm、约200nm至约600nm、约200nm至约400nm、约400nm至约1000nm、约400nm至约800nm、约400nm至约600nm、约600nm至约1000nm或约600nm至约800nm。保护亚微颗粒的尺寸可以是约100nm至约4μm、约100nm至约3μm、约100nm至约2μm、约200nm至约4μm、约200nm至约3μm、约200nm至约2μm、约400nm至约4μm、约400nm至约3μm、约400nm至约2μm、约600nm至约4μm、约600nm至约3μm、约600nm至约2μm、约800nm至约4μm、约800nm至约3μm或约800nm至约2μm。
颗粒可以包括1个至约106个保护亚微颗粒、约4个至约106个保护亚微颗粒、约10个至约106个保护亚微颗粒、1个至约105个保护亚微颗粒、约4个至约105个保护亚微颗粒、约10个至约105个保护亚微颗粒、1个至约104个保护亚微颗粒、约4个至约104个保护亚微颗粒、约10个至约104个保护亚微颗粒、1个至约1000个保护亚微颗粒、约4个至约1000个保护亚微颗粒、约10个至约1000个保护亚微颗粒、1个至约100个保护亚微颗粒、约4个至约100个保护亚微颗粒或约10个至约100个保护亚微颗粒。
芯亚微颗粒和保护亚微颗粒可以具有或可以不具有类似的或相同的形状、尺寸和组成。虽然如此，芯亚微颗粒与保护亚微颗粒不同，因为(1)药剂可以被固定在芯亚微颗粒上，而药剂优先不被固定在保护亚微颗粒上，并且(2)芯亚微颗粒优先位于颗粒的内部，而保护亚微颗粒可以存在于颗粒的外表面上。
VIII.基本上二维的颗粒
颗粒可以是二维形状。例如，颗粒可以是圆形、环形、十字形、鱼骨形、椭圆形、三角形、方形、五边形、六边形、七边形、八边形或星形。颗粒可以是星形，并且星形可以是凹六边形、凹八边形、凹十边形或凹十二边形。形状可以是规则形状或不规则形状。基本上二维的颗粒的实施例如图6中所示。
在一些实施方案中，颗粒包括第一侧面、第二侧面和边缘。第一侧面和第二侧面可以是基本上相同的形状。第一侧面和第二侧面可以包括长度和宽度。边缘可以限定高度，所述高度是第一侧面和第二侧面之间的距离。宽度和长度可以大于高度至少4倍(如大于高度4至1000倍、6至100倍、8至75倍或10至50倍)。宽度和/或长度可以大于高度0.2倍至约20倍。
边缘可以包括一个或更多个凹的或凹入的部分。药剂可以被结合至边缘的凹的或凹入的部分。凹入的部分是这样的部分，其中颗粒的周界包括两个相邻的周界部分，所述两个相邻的周界部分在它们之间成大于270度的外角，如星形的点的任一侧。以这样的方法，可以防护捕获药剂不与接触颗粒的细胞的膜接触。
在一些实施方案中，第一侧面和/或第二侧面是基本上平面的。在一些实施方案中，第一侧面和/或第二侧面包括凹的或凹入的部分。
在一些实施方案中，颗粒是基本上平的星形的形式，例如在点之间具有凹入的部分。星形可以具有3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16或更多个点。颗粒可以包括规则的侧面或不规则的侧面。
在一些实施方案中，颗粒是十字形或鱼骨形形状的形式，例如，包括具有在每个侧从骨干向外延伸的臂的骨干，以在臂之间限定凹入的表面部分。十字形或鱼骨形的臂可以进一步包括侧向凸出。
星形的点之间的凹入的边缘或十字形或鱼骨形的臂优选地从接合点的线延伸一定距离，使得细胞膜不能在点之间变形，以便与边缘接触。例如，点的数量以及其之间的角度可以确定点之间的凹入的边缘部分的深度。
适合用于本发明的颗粒可以通过纳米制造(例如通过纳米印刷术或纳米成型)形成。例如，颗粒可以通过PRINT(“非浸润模板微印制技术(Particle Replication In Non-wetting Templates)”)工艺(参见，例如，国际专利申请WO2007/024323；Perry,J.L.etal.,Acc Chem Res.44(10):990-998(2011)，其中的每个以引用方式被并入本文)产生。颗粒可以使用已知的方法通过光刻产生。
在一些实施方案中，药剂可以被固定在颗粒的边缘上并且不被固定，或以较小程度被固定在颗粒的第一侧面和第二侧面上。
在一些实施方案中，每一颗粒的期望的表面面积在0.2μm2至25μm2的范围内。因此，能够通过纳米成型被制造的颗粒的防护的边缘部分的面积在期望的范围内。
IX.药剂
在一些实施方案中，被固定在颗粒表面上的药剂是小分子、大环化合物、多肽、拟肽化合物、适配子(aptamer)、核酸或核酸类似物。本文中使用的“小分子”是指具有小于约6kDa并且最优选小于约2.5kDa的分子量的药剂。许多制药公司具有广泛的化学和/或生物混合物库，所述库包括小分子阵列，通常包括真菌、细菌或藻类提取物，所述库可以用应用的任何测定进行筛选。除其他之外，本申请预期了使用小型化学库、肽库或天然产物的集。Tan等描述了一种具有超过二百万种合成化合物的库，所述库与小型化的基于细胞的测定兼容(J Am Chem Soc 120:8565-8566(1998))。
拟肽物可以是化合物，其中受试者多肽的至少一部分被修饰，并且拟肽物的三维结构保持与受试者多肽的三维结构基本上相同。拟肽物可以是本公开的受试者多肽的类似物，所述类似物自身是在受试者多肽序列内含有一个或更多个取代或其它修饰的多肽。可替换地，受试者多肽序列的至少一部分可以用非肽结构代替，使得受试者多肽的三维结构被基本上保留。换句话说，受试者多肽序列内的一个、两个或三个氨基酸残基可以被非肽结构代替。此外，受试者多肽的其它肽部分可以(但不需要)用非肽结构代替。拟肽物(肽和非肽基类似物两者)可以具有改善的性质(例如，降低的蛋白水解、增加的固位力或增加的生物利用度)。拟肽物通常具有改善的口服可用性，这使得其特别适合于治疗人类或动物。应该注意的是，拟肽物可以具有或可以不具有相似的二维化学结构，但是具有共同的三维结构特征和几何结构。每个拟肽物还可以具有一个或更多个独特的附加的结合要素。
适配子是短的寡核苷酸序列，所述短的寡核苷酸序列可以被用于识别并特异性地结合几乎任何分子(包含细胞表面蛋白)。指数富集配体系统进化(SELEX)过程是有力的并且可以被用于容易地鉴定这样的适配子。适配子可以被制备用于治疗和诊断的宽泛范围的重要的蛋白质(如生长因子和细胞表面抗原)。这些寡核苷酸以与抗体相似的亲和性和特异性结合其靶标(参见，例如，Ulrich(2006)Handb Exp Pharmacol 173:305-326)。
药剂可以是抗体或其抗原结合部分(即，抗体片段)，其中抗体或其抗原结合部分特异性地结合至靶标(例如，可溶性生物分子)。药剂可以包括抗体或其抗原结合部分，其中抗体或其抗原结合部分特异性地结合至靶标(例如，可溶性生物分子)。术语“抗体”是指包含不同的同种型的抗体的全部抗体，如IgM、IgG、IgA、IgD和IgE抗体。术语“抗体”包含多克隆抗体、单克隆抗体、被嵌合的或嵌合抗体、人源化抗体、灵长类抗体、去免疫抗体和完全人源抗体。抗体可以被制备成或衍生自任意多种物种，例如，哺乳动物，如人类、非人灵长类(例如，猩猩、狒狒或黑猩猩)、马、牛、猪、绵羊、山羊、狗、猫、兔、豚鼠、沙鼠、仓鼠、大鼠和小鼠。抗体可以是纯化的或重组抗体。
术语“抗体片段”、“生物分子结合片段”、“抗体的抗原接合部分”以及类似术语是指保留结合至靶标抗原的能力的抗体的片段。这样的片段包含，例如，单链抗体、单链Fv片段(scFv)、Fd片段、Fab片段、Fab’片段或F(ab’)2片段。scFv片段是单多肽链，所述单多肽链包含衍生scFv的抗体的重链和轻链可变区两者。此外，胞内抗体、微抗体(minibodies)、三链抗体(triabodies)和双链抗体(diabodies)也包含在抗体的定义中，并且与本文中描述的方法兼容使用(参见，例如，Todorovska et al.,J Immunol Methods 248(1):47-66(2001)；Hudson and Kortt J Immunol Methods 231(1):177-189(1999)；PoljakStructure 2(12):1121-1123(1994)；Rondon and Marasco Annual Review ofMicrobiology 51:257-283(1997)，其中的每个的公开内容通过引用被整体并入本文)。双特异性的抗体(包含DVD-Ig抗体)也被术语“抗体”涵盖。双特异性的抗体是对至少两种不同抗原具有结合特异性的单克隆抗体，优选地是人源或人源化抗体。
如本文中使用的，术语“抗体”还包含，例如单结构域抗体，如骆驼化(camelized)单结构域抗体。参见，例如，Muyldermans et al.,Trends Biochem Sci 26:230-235(2001)；Nuttall et al.,Curr Pharm Biotech 1:253-263(2000)；Reichmann et al.,JImmunol Meth 231:25-38(1999)；PCT申请公开号WO 94/04678和WO 94/25591；以及美国专利号6,005,079、6,015,695和7,794,981，其全部通过引用被整体并入本文。在一些实施方案中，本公开提供包括具有修饰的两个VH结构域的单结构域抗体，使得形成单结构域抗体。
在一些实施方案中，药剂是非抗体骨架蛋白。通常，通过预先存在的配体或抗原结合蛋白的基于组合化学的调整来获得这些蛋白质。例如，用于人转铁蛋白受体的人转铁蛋白结合位点可以使用组合化学被修饰以创造转铁蛋白变体的不同的库，所述库的一些具有对于不同抗原的后天的亲和性(参见Ali et al.,J Biol Chem 274:24066-24073(1999))。不涉及结合受体的人转铁蛋白的部分保持不变并且用作骨架(类似抗体的框架区)以呈现不同的结合位点。然后将库作为针对感兴趣的靶标抗原的抗体库进行筛选，以鉴定具有对于靶标抗原的最佳的选择性和亲和性的那些变体。非抗体骨架蛋白虽然在功能上类似抗体，但与抗体相比具有许多优点，所述优点包含(除其他之外)增强的溶解度和组织穿透性、制造成本更低和易于与其他感兴趣的分子接合(参见Hey et al.,TRENDS Biotechnol 23(10):514-522(2005))。
本领域技术人员将会理解非抗体骨架蛋白的骨架部分可以包含，例如下列的全部或部分：金黄色葡萄球菌蛋白A的Z结构域、人转铁蛋白、人第十纤连蛋白III型结构域、kunitz型人胰蛋白酶抑制剂的结构域、人CTLA-4、锚定重复蛋白、人脂质运载蛋白、人晶状体蛋白、人泛素或来自喷瓜(E.elaterium)的胰蛋白酶抑制剂(参见Hey et al.,TRENDSBiotechnol 23(10):514-522(2005))。
在一些实施方案中，药剂是靶标生物分子的天然配体。例如，药剂可以是细胞因子。如本文中使用的，术语“细胞因子”是指影响细胞的功能的任何分泌的多肽并且是调节免疫、炎症或造血反应中细胞之间的相互作用的分子。细胞因子包含(但不限于)单核因子和淋巴因子，不管何种细胞产生它们。例如，单核因子通常是指由单核细胞(如巨噬细胞和/或单核白细胞)产生和分泌的。然而很多其他细胞也产生单核因子，如天然杀伤细胞、纤维母细胞、嗜碱粒细胞、中性粒细胞、内皮细胞、脑星形胶质细胞、骨髓间质细胞、表皮角化细胞和B淋巴细胞。淋巴因子通常是指由淋巴细胞产生的。细胞因子的实施例包含(但不限于)白介素-1(IL-1)、白介素-2(IL-2)、白介素-6(IL-6)、白介素-8(IL-8)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和肿瘤坏死因子β(TNFβ)。
在一些实施方案中，药剂是肿瘤坏死因子(TNF)家族配体，例如TNF家族配体选自TNFα、TNFβ、Fas配体、淋巴毒素、淋巴毒素α、淋巴毒素β、4-1BB配体、CD30配体、EDA-A1、LIGHT(TNFSF14)、TNF样配体(TLA1)、TNF相关细胞凋亡弱诱导物(TWEAK)和TNF相关细胞凋亡诱导配体(TRAIL)。药剂可以是CD40配体、CD27配体、OX40配体、B细胞激活因子(BAFF；TNFSF13B；BLYS)、外异蛋白A(EDA)、活化诱导TNFR家族受体配体(AITRL)、血管内皮生长抑制剂(VEGI)、增殖诱导配体(APRIL)或核因子κ-B受体激活因子配体(RANKL)。在一些实施方案中，靶标是TNFα、TNFβ、Fas配体、淋巴毒素、淋巴毒素α、淋巴毒素β、4-1BB配体、CD30配体、EDA-A1、LIGHT、TL1A、TWEAK、TRAIL、CD40配体、CD27配体、OX40配体、B细胞激活因子(BAFF；TNFSF13B；BLYS)、外异蛋白A(EDA)、活化诱导TNFR家族受体配体(AITRL)、血管内皮生长抑制剂(VEGI)、增殖诱导配体(APRIL)或核因子κ-B受体激活因子配体(RANKL)。
在一些实施方案中，药剂是特异性地结合至靶标(例如，膜蛋白的可溶形式)的病毒蛋白或其一部分。在一些实施方案中，药剂是vTNF，所述vTNF是能够特异性地结合TNF的蛋白质，所述蛋白质不是由包括TNF和TNF受体的生物体的基因组编码的。vTNF包含来自病毒(如痘病毒(例如，亚特痘病毒属(如亚巴样病病毒、特纳河痘病毒和亚巴猴肿瘤病毒)；牛痘病毒；粘液瘤病毒；和鼠痘病毒))和逆转录酶病毒(例如，猴泡沫病毒)的TNF结合蛋白。例如，vTNF可以是牛痘病毒的CrmB、CrmC、CrmD或CrmE、粘液瘤病毒的M-T2、猴泡沫病毒的S-T2、牛痘病毒的vCD30或特纳河痘病毒的TPV2L。在一些实施方案中，药剂是人乳头瘤病毒的E6或E7，其结合结合至TNFR的禽肉瘤白血病病毒的TNFR1或TRAILR2直系同源物、CAR1。
在一些实施方案中，药剂是靶标生物分子的天然配体的变体，例如白介素多肽的变体，如变体IL-2或变体TNFα。根据本发明的一些实施方案，变体可以含有一种或更多种氨基酸取代、缺失或插入。取代可以是保守的或非保守的。如本文中使用的，术语“保守取代”是指用具有相似的空间性质的天然或非天然存在的氨基酸代替给定的多肽中的天然序列中存在的氨基酸。在待替代的天然氨基酸的侧链是极性的或疏水性的的情况下，保守取代应该用也是极性的或疏水性的天然存在的氨基酸或非天然存在的氨基酸，并且可选地具有与被代替的氨基酸的侧链相同或相似的空间性质。保守取代典型地包含以下基团中的取代：甘氨酸和丙氨酸；缬氨酸、异亮氨酸和亮氨酸；天冬氨酸和谷氨酸；天冬酰胺、谷氨酰胺，丝氨酸和苏氨酸；赖氨酸、组氨酸和精氨酸；以及苯丙氨酸和酪氨酸。一个字母氨基酸缩写如下：丙氨酸(A)；精氨酸(R)；天冬酰胺(N)；天冬氨酸(D)；半胱氨酸(C)；甘氨酸(G)；谷氨酰胺(Q)；谷氨酸(E)；组氨酸(H)；异亮氨酸(I)；亮氨酸(L)；赖氨酸(K)；甲硫氨酸(M)；苯丙氨酸(F)；脯氨酸(P)；丝氨酸(S)；苏氨酸(T)；色氨酸(W)；酪氨酸(Y)和缬氨酸(V)。变体还包含全长野生型天然配体的片段以及相对于衍生出所述片段的野生型全长天然配体，包括一个或更多个氨基酸取代、插入或缺失的片段。
如本文中使用的，短语“非保守取代”是指通过具有不同电化学和/或空间的性质的另一天然或非天然存在的氨基酸代替母体序列中存在的氨基酸。因此，取代氨基酸的侧链可以显著大于(或小于)被取代的天然氨基酸的侧链和/或可以具有与被取代的氨基酸显著不同的电子性质的官能团。
在一些实施方案中，相对于衍生出变体多肽的野生型全长多肽，所述变体多肽包括至少2个(例如，至少3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100或多于100个)氨基酸取代、缺失或插入。在一些实施方案中，相对于衍生出变体多肽的野生型全长多肽，所述变体多肽包括不超过150个(例如，不超过145、140、135、130、125、120、115、110、105、100、95、90、85、80、75、70、65、60、55、50、45、40、35、30、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3或2个)氨基酸取代、缺失或插入。
在一些实施方案中，变体多肽(例如，变体IL-2或TNFα多肽)保留至少10(例如，至少15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或100)％的衍生出所述变体多肽的野生型全长多肽结合至靶标生物分子(例如，特异性的结合对的构件，其中野生型全长多肽是所述特异性的结合对的构件)的能力。在一些实施方案中，变体多肽将具有大于衍生出变体的野生型全长多肽的对靶标生物分子的亲和性。例如，在一些实施方案中，变体多肽具有比衍生出变体多肽的野生型全长多肽大2(3、4、5、10、20、30、40、50、100、200、500或甚至1000)倍的对靶标生物分子的亲和性。用于检测或测量两种蛋白质之间的相互作用的方法是本领域已知的并且在上文描述了。
在一些实施方案中，野生型全长天然配体调节细胞表面受体的活性。因此，相对于野生型天然配体的活性，天然配体的变体可以具有增强的或降低的调节受体活性的能力。例如，在一些实施方案中，变体多肽具有小于90(例如，85、80、75、70、65、60、55、50、45、40、35、30、25、20、15、10或小于5)％的衍生出所述变体多肽的全长野生型多肽的激活细胞表面受体蛋白的能力。在一些实施方案中，变体多肽不激活其结合的受体。
这样的示例性变体多肽是本领域已知的。例如，国际专利申请公开号WO 2012/085891描述了具有降低的三聚能力并且因此具有降低的激活TNF家族受体的能力的TNF家族配体变体(也参见美国专利申请公开号US 2014/0096274，其以引用方式被并入本文)。然而变体TNF配体保留结合至TNF家族受体的能力。用于比较变体和野生型天然配体之间的活性的合适的方法是本领域已知的。
在一些实施方案中，可溶性生物分子是细胞表面受体的配体，例如，细胞因子或趋化因子(例如，MCP-1/CCL2、CCL5、CCL11、CCL12或CCL19)，如任何本领域已知的或本文中描述的那些。在一些实施方案中，配体是肿瘤坏死因子(TNF)家族配体或其变体。在一些实施方案中，TNF家族配体是TNFα或其变体。在一些实施方案中，TNF家族配体是Fas配体、淋巴毒素、淋巴毒素α、淋巴毒素β、4-1BB配体、CD30配体、EDA-A1、LIGHT、TL1A、TWEAK、TNFβ、TRAIL或前述任一项的变体。在一些实施方案中，配体是TGFβ超家族配体或其变体，例如，激活素A、激活素B、抗缪勒氏管激素、生长分化因子(例如，GDF1或GDF11)、骨形态发生蛋白(BMP)、抑制素(例如，抑制素α、抑制素β)、左右不对称发育因子(lefty)、persephin、nodal、神经营养因子、TGFβ1、TGFβ2、TGFβ3或肌肉生长抑制素。在一些实施方案中，配体是激素(例如，肽激素)，如饥饿素。
在一些实施方案中，可溶性生物分子是结合珠蛋白或β-2微球蛋白。
在一些实施方案中，可溶性生物分子是表2中鉴定的一个。
表2.示例性可溶性生物分子和/或药剂
“AD”是指自身免疫紊乱和/或炎症性紊乱。“OA”是指骨关节炎。
在一些实施方案中，药剂可以结合(例如，特异性地结合)至选自下列的生物分子：TNFα、TNFβ、可溶性TNF受体、可溶性TNFR-1、可溶性TNFR-2、淋巴毒素、淋巴毒素α、淋巴毒素β、4-1BB配体、CD30配体、EDA-A1、LIGHT、TL1A、TWEAK、TRAIL、可溶性TRAIL受体、IL-1、可溶性IL-1受体、IL-1A、可溶性IL-1A受体、IL-1B、可溶性IL-1B受体、IL-2、可溶性IL-2受体、IL-5、可溶性IL-5受体、IL-6、可溶性IL-6受体、IL-8、IL-10、可溶性IL-10受体、CXCL1、CXCL8、CXCL9、CXCL10、CX3CL1、FAS配体、可溶性死亡受体-3、可溶性死亡受体-4、可溶性死亡受体-5、TNF相关细胞凋亡弱诱导物、MMP1、MMP2、MMP3、MMP9、MMP10、MMP12、CD28、B7家族的可溶性成员、可溶性CD80/B7-1、可溶性CD86/B7-2、可溶性CTLA4、可溶性PD-L1、可溶性PD-1、可溶性Tim3、Tim3L、半乳糖凝集素3、半乳糖凝集素9、可溶性CEACAM1、可溶性LAG3、TGF-β、TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、抗缪勒氏管激素、神经胚素、胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)、骨形态发生蛋白(例如，BMP2、BMP3、BMP3B、BMP4、BMP5、BMP6、BMP7、BMP8A、BMP8B、BMP10、BMP11、BMP12、BMP13、BMP15)、生长分化因子(例如，GDF1、GDF2、GDF3、GDF3A、GDF5、GDF6、GDF7、GDF8、GDF9、GDF10、GDF11、GDF15)、抑制素α、抑制素β(例如，抑制素βA、B、C、E)、左右不对称发育因子、nodal、神经营养因子、persephin、肌肉生长抑制素、饥饿素、sLR11、CCL2、CCL5、CCL11、CCL12、CCL19、干扰素α、干扰素β、干扰素γ、簇集素、VEGF-A、粒细胞集落刺激因子(G-CSF)、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)、前列腺素E2、肝细胞生长因子、神经生长因子、骨硬化蛋白、补体C5、血管生成素2、血管生成素3、PCSK9、β淀粉样蛋白、激活素、激活素A、激活素B、β2微球蛋白、可溶性NOTCH1、可溶性NOTCH2、可溶性NOTCH3、可溶性NOTCH4、可溶性Jagged1、可溶性Jagged2、可溶性DLL1、可溶性DLL3、可溶性DLL4、结合珠蛋白、纤维蛋白原α链、促肾上腺皮质激素释放因子、促肾上腺皮质激素释放因子1型、促肾上腺皮质激素释放因子2型、尿皮质素1、尿皮质素2、尿皮质素3、CD47、抗干扰素γ自身抗体、抗白介素6自身抗体、抗白介素17自身抗体、抗饥饿素自身抗体、wnt、吲哚胺2,3-双加氧酶、C-反应蛋白、HIV-1gp120、内毒素、蓖麻毒蛋白毒素、产气荚膜梭菌(Clostridiumperfringens)ε毒素、葡萄球菌(Staphylococcus)肠毒素B毒素以及肉毒毒素。
在一些实施方案中，药剂可以包括特异性地结合至以下各项的抗体(或其抗原结合部分)：TNFα、TNFβ、可溶性TNF受体、可溶性TNFR-1、可溶性TNFR-2、淋巴毒素、淋巴毒素α、淋巴毒素β、4-1BB配体、CD30配体、EDA-A1、LIGHT、TL1A、TWEAK、TRAIL、可溶性TRAIL受体、IL-1、可溶性IL-1受体、IL-1A、可溶性IL-1A受体、IL-1B、可溶性IL-1B受体、IL-2、可溶性IL-2受体、IL-5、可溶性IL-5受体、IL-6、可溶性IL-6受体、IL-8、IL-10、可溶性IL-10受体、CXCL1、CXCL8、CXCL9、CXCL10、CX3CL1、FAS配体、可溶性死亡受体-3、可溶性死亡受体-4、可溶性死亡受体-5、TNF相关细胞凋亡弱诱导物、MMP1、MMP2、MMP3、MMP9、MMP10、MMP12、CD28、B7家族的可溶性成员、可溶性CD80/B7-1、可溶性CD86/B7-2、可溶性CTLA4、可溶性PD-L1、可溶性PD-1、可溶性Tim3、Tim3L、半乳糖凝集素3、半乳糖凝集素9、可溶性CEACAM1、可溶性LAG3、TGF-β、TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、抗缪勒氏管激素、神经胚素、胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)、骨形态发生蛋白(例如，BMP2、BMP3、BMP3B、BMP4、BMP5、BMP6、BMP7、BMP8A、BMP8B、BMP10、BMP11、BMP12、BMP13、BMP15)、生长分化因子(例如，GDF1、GDF2、GDF3、GDF3A、GDF5、GDF6、GDF7、GDF8、GDF9、GDF10、GDF11、GDF15)、抑制素α、抑制素β(例如，抑制素βA、B、C、E)、左右不对称发育因子、nodal、神经营养因子、persephin、肌肉生长抑制素、饥饿素、sLR11、CCL2、CCL5、CCL11、CCL12、CCL19、干扰素α、干扰素β、干扰素γ、簇集素、VEGF-A、粒细胞集落刺激因子(G-CSF)、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)、前列腺素E2、肝细胞生长因子、神经生长因子、骨硬化蛋白、补体C5、血管生成素2、血管生成素3、PCSK9、β淀粉样蛋白、激活素、激活素A、激活素B、β2微球蛋白、可溶性NOTCH1、可溶性NOTCH2、可溶性NOTCH3、可溶性NOTCH4、可溶性Jagged1、可溶性Jagged2、可溶性DLL1、可溶性DLL3、可溶性DLL4、结合珠蛋白、纤维蛋白原α链、促肾上腺皮质激素释放因子、促肾上腺皮质激素释放因子1型、促肾上腺皮质激素释放因子2型、尿皮质素1、尿皮质素2、尿皮质素3、CD47、抗干扰素γ自身抗体、抗白介素6自身抗体、抗白介素17自身抗体、抗饥饿素自身抗体、wnt、吲哚胺2,3-双加氧酶、C-反应蛋白、HIV-1gp120、内毒素、蓖麻毒蛋白毒素、产气荚膜梭菌ε毒素、葡萄球菌肠毒素B毒素或肉毒毒素。
药剂可以包括易普利姆玛(ipilimumab)、派姆单抗(pembrolizumab)、纳武单抗(nivolumab)、英利昔单抗(infliximab)、阿达木单抗(adalimumab)、赛妥珠单抗(certolizumab)(例如，赛妥珠单抗(certolizumab pegol))、戈利木单抗(golimumab)、依那西普(etanercept)、司他芦单抗(stamulumab)、非苏木单抗(fresolimumab)、美替木单抗(metelimumab)、登西珠单抗(demcizumab)、他瑞妥单抗(tarextumab)、布隆妥珠单抗(brontictuzumab)、美泊利单抗(mepolizumab)、乌瑞鲁单抗(urelumab)、卡纳单抗(canakinumab)、达克珠单抗(daclizumab)、贝利木单抗(belimumab)、地舒单抗(denosumab)、依库珠单抗(eculizumab)、托珠单抗(tocilizumab)、阿特珠单抗(atlizumab)、乌司奴单抗(ustekinumab)、帕利珠单抗(palivizumab)、阿杜卡尼单抗(aducanumab)、贝伐单抗(bevacizumab)、布鲁赛珠单抗(brolucizumab)、雷珠单抗(ranibizumab)、阿柏西普(aflibercept)、阿克托克单抗(actoxumab)、艾西莫单抗(elsilimomab)、司妥昔单抗(siltuximab)、阿非莫单抗(afelimomab)、奈瑞莫单抗(nerelimomab)、欧咗立珠单抗(ozoralizumab)、帕特立珠单抗(pateclizumab)、希瑞库单抗(sirukumab)、奥马珠单抗(omalizumab)、阿杜卡尼单抗(aducanumab)、巴匹珠单抗(bapineuzumab)、克雷内治单抗(crenezumab)、更汀芦单抗(gantenerumab)、珀珠单抗(ponezumab)、苏兰珠单抗(solanezumab)、达匹利珠单抗(dapirolizumab)、鲁利珠单抗(ruplizumab)、托利珠单抗(toralizumab)、艾诺提克单抗(enoticumab)、培化阿珠单抗(alacizumab)、西妥昔单抗(cetuximab)、弗图希单抗(futuximab)、依库单抗(icrucumab)、英戈土珠单抗(imgatuzumab)、马妥珠单抗(matuzumab)、耐昔妥珠单抗(necitumumab)、尼妥珠单抗(nimotuzumab)、帕利珠单抗(panitumumab)、雷莫芦单抗(ramucirumab)、扎芦木单抗(zalutumumab)、杜力戈图单抗(duligotumab)、帕图单抗(patritumab)、厄妥索单抗(ertumaxomab)、帕妥珠单抗(pertuzumab)、曲妥珠单抗(trastuzumab)、阿利库单抗(alirocumab)、安芦珠单抗(anrukinzumab)、地瑞伏单抗(diridavumab)、德罗图单抗(drozitumab)、杜匹鲁单抗(dupilumab)、杜氏图单抗(dusigitumab)、依库珠单抗(eculizumab)、埃巴单抗(edobacomab)、依夫单抗(efungumab)、依德鲁单抗(eldelumab)、enoblituzumab、艾诺克单抗(enokizumab)、依维苏单抗(evinacumab)、依伏库单抗(evolocumab)、艾韦单抗(exbivirumab)、艾韦单抗(exbivirumab)、法希姆单抗(fasinumab)、非维珠单抗(felvizumab)、非扎奴单抗(fezakinumab)、费希腊妥单抗(ficlatuzumab)、非瑞伏单抗(firivumab)、夫来库单抗(fletikumab)、弗罗鲁单抗(foralumab)、福拉韦单抗(foravirumab)、弗兰单抗(fulranumab)、faliximab、盖尼塔单抗(ganitumab)、加沃坦珠单抗(gevokizumab)、弗塞库单抗(fuselkumab)、依达赛珠单抗(idarucizumab)、艾玛鲁单抗(imalumab)、伊诺莫单抗(inolimomab)、西妥木单抗(iratumumab)、希凯珠单抗(ixekizumab)、姆帕力珠单抗(lampalizumab)、来金珠单抗(lebrikizumab)、仑齐鲁单抗(lenzilumab)、乐地单抗(lerdelimumab)、来沙木单抗(lexatumumab)、利韦单抗(libivirumab)、利格利珠单抗(ligelizumab)、罗德希珠单抗(lodelcizumab)、鲁利珠单抗(lulizumab)、马帕木单抗(mapatumumab)、莫他珠单抗(motavizumab)、纳米路单抗(namilumab)、奈巴库单抗(nebacumab)、耐西维单抗(nesvacumab)、奥托昔单抗(obiltoxaximab)、奥鲁凯珠单抗(olokizumab)、奥泰单抗(orticumab)、帕吉昔单抗(pagibaximab)、帕利珠单抗(palivizumab)、帕诺库单抗(panobacumab)、帕考珠单抗(pascolizumab)、培拉凯珠单抗(perakizumab)、皮地利珠单抗(pidilizumab)、培克珠单抗(pexelizumab)、普陀希单抗(pritoxaximab)、坤立珠单抗(quilizumab)、雷德图单抗(radretumab)、雷韦单抗(rafivirumab)、劳赛珠单抗(ralpancizumab)、雷昔库单抗(raxibacumab)、瑞加韦单抗(regavirumab)、瑞利珠单抗(reslizumab)、利妥木单抗(rilotumumab)、罗姆苏珠单抗(romosozumab)、罗利珠单抗(rontalizumab)、沙鲁单抗(sarilumab)、司库钦单抗(secukinumab)、斯图希单抗(setoxaximab)、司韦单抗(sevirumab)、西法木单抗(sifalimumab)、西妥昔单抗(siltuximab)、索维单抗(suvizumab)、他贝鲁单抗(tabalumab)、他珠单抗(tacatuzumab)、他利珠单抗(talizumab)、他尼珠单抗(tanezumab)、替非珠单抗(tefibazumab)、TGN1412、替曲吉珠单抗(tildrakizumab)、替加珠单抗(tigatuzumab)、TNX-650、托萨托舒单抗(tosatoxumab)、曲洛吉努单抗(tralokinumab)、曲美木单抗(tremelimumab)、trevogrumab、妥韦单抗(tuvirumab)、乌珠单抗(urtoxazumab)、伐提克图单抗(vantictumab)、伐努赛珠单抗(vanucizumab)或前述任一项的抗原结合部分。
在一些实施方案中，药剂包括TNFα、TNFβ、可溶性TNF受体、可溶性TNFR-1、可溶性TNFR-2、vTNF、淋巴毒素、淋巴毒素α、淋巴毒素β、4-1BB配体、CD30配体、EDA-A1、LIGHT、TL1A、TWEAK、TRAIL、可溶性TRAIL受体、IL-1、可溶性IL-1受体、IL-1A、可溶性IL-1A受体、IL-1B、可溶性IL-1B受体、IL-2、可溶性IL-2受体、IL-5、可溶性IL-5受体、IL-6、可溶性IL-6受体、IL-8、IL-10、可溶性IL-10受体、CXCL1、CXCL8、CXCL9、CXCL10、CX3CL1、FAS配体、可溶性死亡受体-3、可溶性死亡受体-4、可溶性死亡受体-5、TNF相关细胞凋亡弱诱导物、MMP1、MMP2、MMP3、MMP9、MMP10、MMP12、CD28、B7家族的可溶性构件、可溶性CD80/B7-1、可溶性CD86/B7-2、可溶性CTLA4、可溶性PD-L1、可溶性PD-1、可溶性Tim3、Tim3L、半乳糖凝集素3、半乳糖凝集素9、可溶性CEACAM1、可溶性LAG3、TGF-β、TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、sLR11、CCL2、CCL5、CCL11、CCL12、CCL19、激活素、激活素A、激活素B、可溶性NOTCH1、可溶性NOTCH2、可溶性NOTCH3、可溶性NOTCH4、可溶性Jagged1、可溶性Jagged2、可溶性DLL1、可溶性DLL3、可溶DLL4或结合珠蛋白。
在一些实施方案中，每个颗粒包括多个药剂。所述多个药剂可以包括10至约109份药剂，如约103至约107份药剂或约104至约106份药剂。
X.产生抗体的方法
如上所述，在一些实施方案中，被固定在颗粒或多个颗粒的表面上的药剂是抗体或其抗原结合片段。可以通过本领域已知的方法得到抗体。例如，可以用生物分子(例如，可溶性TNFR、毒素或病毒蛋白)的免疫原性形式免疫哺乳动物(如小鼠、仓鼠或兔子)。可替换地，通过使用在体内表达生物分子(例如，可溶性蛋白质)的核酸可以出现免疫作用，从而产生观察到的免疫原性应答。赋予蛋白质或肽免疫原性的技术包含接合至载体或本领域公知的其它技术。例如，本发明的多肽的肽基部分可以在佐剂的存在下被施用。通过检测血浆或血清中的抗体滴定度可以监测免疫作用的进展。标准ELISA或其他免疫测定可与作为抗原的免疫原使用以评估抗体的浓度。
免疫作用之后，可以获得与本发明的多肽反应的抗血清，并且如果需要，也可以获得从血清中分离出的多克隆抗体。为了产生单克隆抗体，抗体产生细胞(淋巴细胞)可以从免疫动物被收获，并通过标准体细胞融合过程与永生化细胞(如骨髓瘤细胞)融合以产生杂交瘤细胞。这样的技术在本领域中是公知的，并且包含例如杂交瘤技术(最初由Kohler和Milstein((1975)Nature,256:495-497)开发)(如人B细胞杂交瘤技术(Kozbar et al.,(1983)Immunology Today,4:72)和用于产生人单克隆抗体的EBV杂交瘤技术(Cole etal.,(1985)Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy,Alan R.Liss,Inc.pp.77-96))。杂交瘤细胞可以被免疫化学筛选用于产生与本发明的多肽特异性地反应的抗体和分离的单克隆抗体。
XI.颗粒上的药剂的定位
在一些实施方案中，颗粒的几何形状是这样以致于固定的药剂具有降低的或大幅度降低的与细胞(如免疫细胞、血细胞或淋巴细胞)表面上的生物分子相互作用的能力。相对于游离的可溶形式的药剂，固定的药剂可以具有小于50％(例如，45％、40％、35％、30％、25％、20％、15％、10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％或1％)的结合至细胞表面上的生物分子的能力。例如，在一些实施方案中，固定在本文中描述的颗粒表面上的TNFα或IL-2具有小于50(例如，45、40、35、30、25、20、15、10、9、8、7、6、5、4、3、2或1)％的游离的TNFα或IL-2结合至细胞表面上的TNFα受体或IL-2受体的能力。
在一些实施方案中，结合至颗粒的可溶性生物分子具有降低的或大幅度降低的与其同源配体(特异性的结合对的第二构件)相互作用的能力。生物分子可以借助药剂被结合至颗粒。相对于未结合的生物分子的能力，结合至颗粒的生物分子可以具有小于50％(例如，45％、40％、35％、30％、25％、20％、15％、10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％或1％)的与其同源配体相互作用的能力。例如，结合至本文中描述的颗粒的可溶性TNFR具有小于50(例如，45、40、35、30、25、20、15、10、9、8、7、6、5、4、3、2或1)％的游离的可溶性TNFR与游离的TNFα相互作用的能力。在另一个实施例中，结合至本文中描述的颗粒的可溶性病毒粒子具有小于50(例如，45、40、35、30、25、20、15、10、9、8、7、6、5、4、3、2或1)％的游离的病毒粒子与其一个或多个同源细胞表面受体相互作用并感染细胞的能力。
在一些实施方案中，药剂可以被固定在颗粒的内表面(例如，多孔颗粒的孔或管的内表面)上。在一些实施方案中，药剂可以被固定在颗粒的外表面上，但是通过来自颗粒的一个或更多个凸起，被空间上妨碍与细胞表面相互作用。在一些实施方案中，例如，环形颗粒，药剂被固定在颗粒的内表面上，使得药剂具有降低的或大幅度降低的与细胞表面上的生物分子相互作用的能力，和/或借助药剂被结合至颗粒的可溶性生物分子具有降低的或大幅度降低的与其同源配体(特异性的结合对的第二构件)相互作用的能力。
能够降低或大幅度降低药剂与细胞表面上的生物分子的相互作用，或结合至颗粒的生物分子与其同源配体之间的相互作用的示例性颗粒几何形状在图1至图6中列出并且在本文中被描述。
XII.清除剂和覆层
在一些实施方案中，颗粒包括清除剂。清除剂可以通过生物学途径便利颗粒的清除，如通过尿液中排泄、降解、通过肝胆途径排泄和/或吞噬作用。
例如，颗粒可以包括储存器，其中所述储存器包括清除剂。储存器可以是颗粒体中的洞或孔隙，例如，多孔硅颗粒体中的孔隙。
对于包括孔的颗粒，储存器可以是孔，或者储存器可以大于或小于平均孔尺寸。储存器可以由颗粒体中的凹部(例如，浅凹部)组成，其中凹部的宽度或直径大于平均孔尺寸的宽度或直径。储存器的宽度或直径可以是平均孔尺寸的宽度或直径的至少约2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、90、100、110、120、130、140、150、175、200、250、300、400或甚至是约500倍大。储存器的宽度或直径可以是平均孔尺寸的宽度或直径的约2倍至约10倍，如约2倍至约8倍或约2倍至约6倍。储存器的宽度或直径可以是平均孔尺寸的宽度或直径的约2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、90、100、110、120、130、140、150、175、200、250、300、400或甚至是约500倍大。
对于包括DNA骨架的颗粒，储存器可以是DNA骨架的内部区域。储存器(例如，内部区域)对细胞可能是难接近的，例如，可以构建DNA骨架，使得骨架在空间上阻碍细胞进入内部区域。在一些实施方案中，储存器(例如，内部区域)对胞外蛋白是难接近的，例如，可以构建DNA骨架，使得骨架在空间上阻碍胞外蛋白进入储存器。储存器(例如，内部区域)对抗体可能是难接近的。不过，DNA骨架可以允许储存器(例如，内部区域)在预定时间段后变得对细胞和/或胞外蛋白是可接近的。例如，DNA骨架可以包括可生物降解的壁，所述壁可以在预定时间段后降解(例如，通过水解)，从而使清除剂暴露于细胞和/或胞外蛋白。DNA骨架可以包括可生物降解的闩，所述闩可以在预定时间段后降解(例如，通过水解)，从而允许DNA骨架经历构象改变，从而使清除剂暴露于细胞和/或胞外蛋白(参见，例如，PCT专利申请公开号WO2014/170899，其通过引用被并入本文)。类似地，DNA骨架可以包括如下所述的包括和开口的储存器。
储存器可以包括开口。开口可被盖或构件覆盖，从而抑制清除剂与细胞和/或胞外蛋白(例如，抗体)之间的相互作用。盖或构件可以包括聚合物，如可生物降解的聚合物。盖或构件可以在预定时间段后降解(例如，通过水解)，从而使清除剂暴露于细胞和/或胞外蛋白。盖或构件可以在暴露于生物流体(例如，血浆或细胞外液)约1天至约5年(如约1天至约4年、约1天至约3年或约1天至约1年)后降解(例如，生物降解)。
预定时间段可以是颗粒处于液体(例如，水性液体)中的时间段。预定时间段可以是颗粒体内滞留的时间段(例如，暴露于生物流体、pH、酶和/或温度)。可以通过将颗粒结合至生物分子至少部分地来确定预定时间段。例如，颗粒可以被配置，使得生物分子的结合将清除剂暴露于细胞和/或胞外蛋白(参见，例如，PCT专利申请公开号WO2014/170899，其以引用方式被并入本文)。预定时间段可以是约1天至约5年(如约1天至约3年或约1天至约1年)。
美国专利号7,918,842描述了适合用作盖或膜的示例性材料，其以引用方式被并入本文。通常，这些材料通过酶水解或在体内或体外暴露于水或通过表面或体积侵蚀而降解或溶解。代表性的合成的可生物降解的聚合物包含：聚(酰胺)，如聚(氨基酸)和聚(肽)；聚(酯)，如聚(乳酸)、聚(乙醇酸)、聚(乳酸-共-乙醇酸)和聚(己内酯)；聚(酸酐)；聚(原酸酯)；聚(碳酸酯)；及其化学衍生物(化学基团的取代、添加，例如烷基、亚烷基、羟基化、氧化和本领域技术人员常规进行的其它修饰)、其共聚物和混合物。可用于盖或膜的其它聚合物包含：聚(醚)，如聚(环氧乙烷)、聚(乙二醇)和聚(四氢呋喃)；乙烯基聚合物-聚(丙烯酸酯)和聚(甲基丙烯酸酯)，如甲基、乙基、其它烷基、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸和甲基丙烯酸，以及其他，如聚(乙烯醇)、聚(乙烯基吡咯烷酮)和聚(醋酸乙烯酯)；聚(氨酯)；纤维素及其衍生物，如烷基、羟烷基、醚、酯、硝化纤维素和各种醋酸纤维素；聚(硅氧烷)；及其任何化学衍生物(化学基团的取代、添加，例如，烷基、亚烷基、羟基化、氧化和本领域技术人员常规进行的其它修饰)、其共聚物和混合物。在某些实施方案中，储存器盖由一种或更多种交联聚合物(如交联的聚乙烯醇)形成。
在一些实施方案中，颗粒包括覆层。在一些实施方案中，覆层包括清除剂。覆层可以遮蔽清除剂。
颗粒可以包括第一表面和第二表面；药剂可以被固定在第一表面上；并且覆层可以覆盖第二表面的至少一部分。第一表面可以是内部表面或内表面，例如，第一表面可以被定向使得药剂具有降低的结合至细胞表面上的分子的能力。内部表面或内表面的实施例包含孔、储存器或管的内壁、环形的内周表面或凹面的中空。内部表面或内表面的其它实施例包含颗粒的外表面，其中通过一个或更多个凸起保护外表面免受与细胞的相互作用。第二表面可以是外部表面或外表面，例如，第二表面可以被定向使得覆层可以与细胞相互作用。在一些实施方案中，颗粒可以包括一个或更多个芯亚微颗粒和多个保护亚微颗粒。颗粒可以包括防护物，并且防护物可以包括多个保护亚微颗粒。第一表面可以是一个或更多个芯颗粒的表面，并且第二表面可以是保护亚微颗粒的表面。
覆层可以抑制颗粒之间的相互作用，例如，覆层可以降低颗粒形成聚集体的倾向。覆层可以抑制颗粒与细胞之间的相互作用，例如，通过呈现生物惰性表面。覆层可以抑制与胞外分子的非特异性的相互作用，例如，生物分子的非特异性的吸附。覆层可以抑制与细胞或胞外分子的特异性的相互作用，例如，覆层可能不利于或延缓颗粒的排泄或吞噬作用。覆层可以靶向颗粒以进行排泄或吞噬作用。通过延缓颗粒的排泄或吞噬作用的覆层(例如，第二覆层)可以遮蔽靶向颗粒以进行排泄或吞噬作用的覆层或其他特征(例如，“排泄诱导化合物”)被，例如，以促进血流中的颗粒维持预定量的时间。
覆层可以包括多个一端结合至颗粒的表面的拉长的覆层分子。覆层可以抑制结合至颗粒的生物分子与包含生物分子的特异性的结合对的第二构件之间的相互作用。覆层可以抑制结合至颗粒的生物分子与细胞之间的相互作用。药剂可以相对于覆层在颗粒上被定向，使得药剂具有降低的结合至细胞表面上的分子的能力。药剂可以相对于覆层在颗粒上被定向，使得药剂具有降低的结合至细胞表面上的靶标的能力。药剂可以相对于覆层在颗粒上被定向，使得覆层在空间上抑制药剂结合至细胞表面上的分子。药剂可以在颗粒上被定向，使得覆层在空间上抑制药剂结合至细胞表面上的靶标。覆层可以在颗粒上被定向，使得颗粒的药剂具有降低的结合至细胞表面上的分子的能力。相对于细胞表面受体蛋白的天然配体的能力，覆层可以降低颗粒的药剂激活细胞表面受体蛋白的能力。
颗粒可以包括第二覆层，例如，其中第二覆层由第二多个覆层分子组成。颗粒可以包括第二多个覆层分子。第二覆层和/或第二多个覆层分子可以减小颗粒的体内清除，例如，通过遮蔽覆层和/或多个覆层分子。第二覆层和/或第二多个覆层分子可以是可生物降解的，例如，在预定时间段后将覆层和/或多个覆层分子暴露于细胞和/或胞外蛋白。第二覆层和/或第二多个覆层分子可以包括可生物降解的聚合物，例如第二多个覆层分子中的每个分子可以包括可生物降解的聚合物。第二覆层和/或第二多个覆层分子可以包括抑制吞噬作用的CD47。
在一些实施方案中，颗粒包括第一表面(例如，内部表面)和第二表面(例如，外部表面或外表面)；药剂被固定在第一表面上；并且覆层覆盖第二表面的至少一部分。第一表面的定向可以降低药剂与细胞表面上的分子相互作用的能力。第二表面的定向可以容许覆层与细胞、胞外分子和/或不同颗粒之间的相互作用。覆层与细胞、胞外分子和/或不同颗粒之间的“相互作用”可以是弱的、中性的或不利的相互作用，例如，不利于颗粒稳定结合至细胞、胞外分子或其它颗粒的。可替换地，覆层与细胞和/或胞外分子之间的相互作用可以是特异性的或被设计的相互作用，例如，有利于通过生物学途径(如吞噬作用)进行颗粒的清除。在某些优选实施方案中，第二表面基本上不含药剂。在某些优选实施方案中，第一表面基本上不含覆层。在某些优选实施方案中，覆层覆盖基本上全部的第二表面。
在一些实施方案中，颗粒包括第一表面(例如，内部表面)和第二表面(例如，外部表面或外表面)；药剂被固定在第一表面和第二表面上；并且覆层覆盖第二表面的至少一部分。在这样的实施方案中，覆层(和/或第二覆层)可以抑制药剂与细胞表面上的分子之间的相互作用。在某些优选实施方案中，覆层覆盖基本上全部的第二表面。
在一些实施方案中，颗粒包括第一表面(例如，内部表面)和第二表面(例如，外部表面或外表面)；药剂被固定在第一表面上；并且覆层覆盖第一表面的至少一部分和第二表面的至少一部分。在这样的实施方案中，覆层优选地不影响药剂特异性地结合至生物分子的能力。在某些优选实施方案中，覆层覆盖基本上全部的第二表面。
在一些实施方案中，颗粒包括表面；药剂被固定在表面上；并且覆层覆盖表面的至少一部分。在这样的实施方案中，覆层可以不影响药剂特异性地结合至生物分子的能力。覆层可以允许药剂中的一些特异性地结合至生物分子并且抑制药剂中的一些与生物分子之间的相互作用。覆层可以抑制药剂与细胞表面上的分子之间的相互作用。在某些优选的实施方案中，覆层覆盖基本上全部的表面。
在一些实施方案中，颗粒包括覆层和第二覆层，所述覆层覆盖第二表面的至少一部分，所述第二覆层覆盖第二表面上的覆层的至少一部分(如，基本上全部)。在这样的实施方案中，覆层可以包含清除剂(如“排泄诱导化合物”)以靶向颗粒用于排泄或吞噬作用。这样的覆层可以包括β-环糊精。第二覆层可以包括材料(例如，第二多个覆层分子)，以抑制与细胞的相互作用和/或抑制与胞外分子的非特异性的相互作用(例如，生物分子的非特异性吸附)。第二覆层可以是可生物降解的，例如，在预定时间段之后将第二表面上的覆层暴露于细胞和/或胞外蛋白。例如，在包括一个或更多个芯亚微颗粒和多个保护亚微颗粒的颗粒中，其中捕获药剂被固定在一个或多个芯亚微颗粒的表面上(即，第一表面)，保护亚微颗粒的表面(即第二表面)的至少一部分包括覆层(例如包括清除剂的覆层或包括材料的覆层)，以抑制与细胞的相互作用和/或抑制与胞外分子的非特异性的相互作用。
覆层可以包括覆层分子，例如，覆层可以由多个覆层分子组成，或覆层可以由覆层分子的群体组成。如本文中使用的，术语“多个覆层分子”和“覆层分子的群体”每个都是指覆层。然而，术语“覆层”可以是指附加的组合物，如水凝胶。覆层分子可以是清除剂(并且因此，清除剂可以是覆层分子)。
颗粒可以包括多个覆层分子。颗粒可以包括表面和被固定在所述表面上的多种药剂，并且多个覆层分子中的至少一个分子可以被结合至表面。例如，多个覆层分子的全部或基本上全部的分子可以被结合至表面。
颗粒可以包括表面和第二表面，其中被固定在表面上的多个药剂和多个覆层分子中的至少一个分子可以被结合至第二表面。例如，多个覆层分子的全部或基本上全部的分子可以被结合至第二表面。在一些实施方案中，多个覆层分子中的一些分子被结合至表面，并且多个覆层分子中的一些分子被结合至第二表面。
在一些实施方案中，覆层分子增加颗粒的体内清除。例如，覆层分子可以包括病原体相关分子模式。
在一些实施方案中，本文中描述的颗粒具有包括排泄诱导化合物的覆层，所述排泄诱导化合物便利从循环中去除颗粒，例如，经由肾脏、肝脏/肠(例如，经由胆汁)，或吞噬作用(例如，通过抗原递呈细胞)。多个覆层分子可以是多个排泄诱导化合物。例如，在其中颗粒是环形的实施方案中，内周表面(例如，第一表面)可以包括被固定的药剂，并且外表面(例如，第二表面)可以包括诱导颗粒的清除的化合物，例如，通过肾脏、肝脏或巨噬细胞。在一些实施方案中，排泄诱导化合物是程序化的。也就是说，化合物可以被覆层覆盖，所述覆层随时间(例如，预定量的时间)降解(例如，通过酶的作用、水解或逐渐溶解)，最终暴露排泄诱导化合物或提高清除率的其它特征。在暴露于生物流体(例如，血浆或细胞外液)约1天至约5年(如约1天至约3年或约1天至约1年)后，覆层可以降解。因此，可以修饰和/或控制颗粒的体内滞留。
覆层可以包括有机聚合物，如聚乙二醇(PEG)。有机聚合物可以被附连至颗粒，例如，被附连至颗粒的表面。有机聚合物可以包含PEG、聚乳酸酯(polylactate)、聚乳酸、糖、脂质、聚谷氨酸、聚乙醇酸(PGA)、聚乳酸(PLA)、聚(乳酸-共-乙醇酸)(PLGA)、聚醋酸乙烯酯(PVA)及其组合。在某些实施方案中，颗粒与PEG共价共轭，所述PEG阻拦血清蛋白的吸附，便利有效的尿排泄并减小颗粒的聚集(参见，例如，Burns et al.,Nano Letters,9(1):442-448(2009)以及美国专利申请公开号2013/0039848和2014/0248210，其中的每个以引用方式被并入本文)。
在一个实施方案中，覆层包括至少一个亲水部分，例如，型聚合物(具有通式HO(C2H4O)a(-C3H6O)b(C2H4O)aH)的非离子聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物)、三嵌段共聚物聚(乙二醇-b-(DL-乳酸-共-乙醇酸)-b-乙二醇)(PEG-PLGA-PEG)、二嵌段共聚物聚己内酯-PEG(PCL-PEG)、聚(偏二氟乙烯)-PEG(PVDF-PEG)、聚(乳酸-共-PEG)(PLA-PEG)、聚(甲基丙烯酸甲酯)-PEG(PMMA-PEG)等。在具有这样的部分的实施方案中，亲水部分是PEG部分，如：[甲氧基(聚氧乙烯)丙基]-三甲氧基硅烷(例如，CH3(OC2H4)6-9(CH2)OSi(OCH3)3)、[甲氧基(聚氧乙烯)丙基]-二甲氧基硅烷(例如，CH3(OC2H4)6-9(CH2)OSi(OCH3)2)或[甲氧基(聚氧乙烯)丙基]-甲氧基硅烷(例如，CH3(OC2H4)6-9(CH2)OSi(OCH3))。合适的覆层描述于例如美国专利申请公开号2011/0028662(其以引用方式被并入本文)。
覆层可以包含聚羟基聚合物，如天然聚合物或含羟基聚合物，所述含羟基聚合物包含多羟基聚合物、多糖、碳水化合物、多元醇、聚乙烯醇、聚氨基酸(如聚丝氨酸)或其它聚合物(如2-(羟乙基)甲基丙烯酸酯)或其组合。在一些实施方案中，聚羟基聚合物是多糖。多糖包含甘露聚糖、普鲁兰、麦芽糖糊精、淀粉、纤维素和纤维素衍生物、树胶、黄原胶、刺槐豆胶或果胶、其组合(参见，例如，美国专利申请公开号2013/0337070，其以引入方式被并入本文)。
在一些实施方案中，覆层包括两性离子聚合物(参见，例如，美国专利申请公开号2014/0235803、2014/0147387、2013/0196450和2012/0141797；以及美国专利号8,574,549，其中的每个以引用方式被并入本文)。
其它合适的覆层包含聚-α羟基酸(包含聚乳酸或聚丙交酯、聚乙醇酸或聚乙交酯)、聚-β羟基酸(如聚羟基丁酸酯或聚羟基戊酸酯)、环氧聚合物(包含聚氧化乙烯(PEO))、聚乙烯醇、聚酯、聚原酸酯、聚酰胺酯、聚酯酰胺、聚磷酸酯和聚磷酸酯-聚氨酯。可降解的聚酯的实施例包含：聚(羟基链烷酸酯)，包含聚(乳酸)或(聚丙交酯，PLA)、聚(乙醇酸)或聚乙交酯(PGA)、聚(3-羟基丁酸酯)、聚(4-羟基丁酸酯)、聚(3-羟基戊酸酯)和聚(己内酯)或聚(戊内酯)。聚氧杂酯的实施例包含聚(亚烷基草酸酯)(如聚(草酸乙烯酯))和含酰胺基团的聚氧杂酯。其它合适的覆层材料包含的聚醚、醚-酯共聚物(共聚(醚-酯))和聚碳酸酯，聚醚包含聚乙二醇。可生物降解的聚碳酸酯的实施例包含聚原碳酸酯、聚亚氨基碳酸酯、聚烷基碳酸酯(如聚(三亚甲基碳酸酯))、聚(1,3-二氧环己烷-2-酮)、聚(对二氧环己酮)、聚(6,6-二甲基-1,4-二氧环己烷-2-酮)、聚(1,4-二氧环庚烷-2-酮)和聚(1,5-二氧环庚烷-2-酮)。合适的可生物降解的覆层还可以包含聚酸酐、聚亚胺(如聚(乙烯亚胺)(PEI))、聚酰胺(包含聚-N-(2-羟丙基)-甲基丙烯酰胺)、聚(氨基酸)(包含聚赖氨酸(如聚-L-赖氨酸)或聚谷氨酸(如聚-L-谷氨酸))、聚磷腈(如聚(苯氧基-共-羧基苯氧基磷腈)、聚有机磷腈、聚氰基丙烯酸酯和聚氰基丙烯酸烷基酯(包含聚氰基丙烯酸丁酯)、聚异氰酸酯和聚乙烯吡咯烷酮。
聚合物覆层分子的链长可以是约1个至约100个单体单元，如约4个至约25个单元。
颗粒可以用天然存在的聚合物(包含纤维蛋白、纤维蛋白原、弹性蛋白、酪蛋白、胶原、壳聚糖、胞外基质(ECM)、角叉菜胶、软骨素、果胶、藻酸盐、藻酸、白蛋白、糊精、葡聚糖、明胶、甘露醇、正卤胺、多糖、聚-1,4-葡聚糖、淀粉、羟乙基淀粉(HES)、二醛淀粉、糖原、淀粉酶、羟乙基淀粉酶、支链淀粉、葡萄糖-聚糖、脂肪酸(及其酯)、透明质酸、鱼精蛋白、聚天冬氨酸、聚谷氨酸、D-甘露糖醛酸、L-古洛糖酸、玉米醇溶蛋白和其他醇溶谷蛋白、藻酸、瓜尔豆胶和磷酸胆碱、以及其共聚物和衍生物)盖覆。覆层还可以包括改性多糖，如纤维素、壳多糖、葡聚糖、淀粉、羟乙基淀粉、聚葡萄糖酸酯、透明质酸和盐酸高飞燕草碱(elatin)，以及其共聚物及衍生物。
颗粒可以用水凝胶盖覆。例如，可以使用选自任何合适的聚合物(如聚(羟烷基(甲基)丙烯酸酯)、聚酯、聚(甲基)丙烯酰胺、聚(乙烯基吡咯烷酮)或聚乙烯醇)的基础聚合物形成水凝胶。交联剂可以是过氧化物、硫、二氯化硫、金属氧化物、硒、碲、二胺、二异氰酸酯、二硫化烷基苯、二硫化四乙基秋兰姆、4,4’-二硫代吗啡啉、对奎宁二肟和四氯对苯醌中的一种或更多种。此外，含硼酸的聚合物可以被并入水凝胶中，并具有可选的可光聚合性基团。
在某些优选的实施方案中，覆层包括被美国食品和药物管理局(FDA)批准使用的材料。这些FDA批准的材料包含聚乙醇酸(PGA)、聚乳酸(PLA)、聚糖乳酸复合物910(每单元丙交酯包括比率为9:1的乙交酯，也称为VICRYLTM)、聚葡糖酸酯(每单元三亚甲基碳酸酯包括比率为9:1的乙交酯，也称为MAXONTM)和聚二氧环己酮(PDS)。
将覆层附连至颗粒可以通过共价键或非共价键实现，如通过离子键、氢键、疏水键、配位、粘合剂或物理吸收或相互作用。
常规纳米颗粒盖覆方法包含干法和湿法。干法包含：(a)物理气相沉积(Zhang,Y.et al.Solid State Commun.115:51(2000))，(b)等离子体处理(Shi,D.et al.,Appl.Phys.Lett.78:1243(2001)；Vollath,D.et al.,J.Nanoparticle Res.1:235(1999))，(c)化学气相沉积(Takeo,O.et al.,J.Mater.Chem.8:1323(1998))以及(d)用于基质内纳米颗粒的原位沉淀的聚合或非聚合有机材料的热解(Sglavo,V.M.et al.,J.Mater Sci.28:6437(1993))。用于盖覆颗粒的湿法包含：(a)溶胶-凝胶法以及(b)乳化和溶剂挥发法(Cohen,H.et al.,Gene Ther.7:1896(2000)；Hrkach,J.S.et al.,Biomaterials 18:27(1997)；Wang,D.et al.,J.Control.Rel.57:9(1999))。可以通过电镀、喷涂、浸涂、溅射、化学气相沉积或物理气相沉积来涂覆覆层。此外，用多糖盖覆各种纳米颗粒的方法是本领域已知的(参见，例如，美国专利号8,685,538和美国专利申请公开号2013/0323182，其中的每个以引用方式被并入本文)。
在一些实施方案中，颗粒可以适于便利通过肾排泄的清除。具有正常肾功能的受试者的肾清除通常需要至少一个维度小于15nm的颗粒(参见，例如，Choi,H.S.,et al.,NatBiotechnol 25(1):1165(2007)；Longmire,M.et al.,Nanomedicine 3(5):703(2008))。不过，较大的颗粒可以在尿液中被排泄。对于其中颗粒对于肾清除太大的实施方案，颗粒则可以在体内降解到更小尺寸后被清除。
在一些实施方案中，颗粒可以适于便利通过肝胆排泄的清除。包含在肝脏中的枯否细胞的单核吞噬系统(MPS)涉及肝摄取和随后的纳米颗粒的胆汁排泄。已知纳米颗粒的某些尺寸和表面性质增加肝脏中MPS的摄取(参见Choi et al.,J.DispersionSci.Tech.24(3/4):475-487(2003)；和Brannon-Peppas et al.,J.Drug DeliverySci.Tech.14(4):257-264(2004)，其中的每个通过引用被并入本文)。例如，已知增加颗粒的疏水性增加MPS的摄取。因此，本领域普通技术人员可以选择具有某些特性的颗粒以调节胆汁排泄。肝胆系统允许比可以通过肾脏系统排泄的颗粒稍微大的颗粒(例如，10nm至20nm)的排泄。对于其中颗粒对于肝胆排泄太大的实施方案，则颗粒可以在体内降解到更小尺寸后被清除。在这样的实施方案中，便利通过肝胆排泄的清除的覆层可以覆盖颗粒内表面的一部分，使得覆层在颗粒降解后变为暴露的。颗粒可以包括覆盖表面的一部分的多个覆层分子，例如，疏水性分子。表面可以在颗粒降解后被暴露，而允许被降解的颗粒的清除。
在一些实施方案中，颗粒适于便利通过吞噬作用的清除。例如，颗粒可以包括清除剂，其中清除剂包括病原体相关分子模式，例如，用于通过巨噬细胞识别。病原体相关分子模式(PAMPs)包含未甲基化的CpG DNA(细菌的)、双链RNA(病毒的)、脂多糖(细菌的)、肽聚糖(细菌的)、脂阿拉伯甘露糖(细菌的)、酵母聚糖(酵母)、支原体脂蛋白(如MALP-2(细菌的))、鞭毛蛋白(细菌的)、聚(肌苷酸-胞苷酸)酸(细菌的)、脂磷壁酸(细菌的)和咪唑喹啉(合成的)。在优选的实施方案中，PAMP清除剂被遮蔽，使得在颗粒结合至一个或更多个靶标之前巨噬细胞不吞食所述颗粒。例如，PAMP清除剂可以被任何一种上述覆层(例如，聚合物覆层，如可生物降解的聚合物覆层)遮蔽。巨噬细胞可以吞食20μm大的颗粒(参见，例如，Cannon,G.J.和Swanson,J.A.,J.Cell Science 101:907-913(1992)；Champion,J.A.,etal.,Pharm Res 25(8):1815-1821(2008))。在一些实施方案中，便利通过吞噬作用清除的清除剂可以覆盖颗粒的内表面的一部分，使得清除剂在颗粒降解后变为暴露的。颗粒可以包括覆盖表面的一部分的多个清除剂，例如，PAMPs。表面可以在颗粒降解后被暴露，而允许被降解的颗粒的清除。清除剂可以覆盖表面的一部分，所述表面的一部分与包括药剂的表面重叠。清除剂(例如，PAMPs)可以引发针对颗粒的免疫应答，例如，在第二覆层的降解之后或在颗粒的降解之后。
在一些实施方案中，针对清除剂(例如，PAMPs)的免疫应答可以超过针对药剂和/或药剂/生物分子复合物的免疫应答，从而抑制或延缓针对药剂和/或药剂/生物分子复合物的免疫应答的开始。例如，颗粒的降解可以将清除剂和药剂(和/或药剂/生物分子复合物)两者暴露于白细胞。PAMP清除剂可以允许通过巨噬细胞的被降解的颗粒的快速清除，从而延缓针对药剂和/或药剂/生物分子复合物的免疫应答(例如，B细胞介导的免疫应答)。
清除剂可以是诱导吞噬作用的钙网蛋白。
在某些优选的实施方案中，覆层分子包括核酸，例如，用于与覆层分子杂交成包括DNA骨架的颗粒。例如，颗粒可以包括核酸和覆层分子，其中覆层分子包括可以与核酸杂交的互补核酸，从而在覆层分子和颗粒之间形成键(即，氢键)。核酸可以包括核苷酸序列，并且互补核酸可以包括互补核苷酸序列，例如，其中核苷酸序列与互补核苷酸序列的反向互补序列具有至少95％、96％、97％、98％或99％的序列一致性。核苷酸序列可以与互补核苷酸序列的反向互补序列具有100％序列一致性。
优选地，生理流体(例如，血液)中的核酸和互补核酸的解链温度大于体温(例如，受试者(如人或小鼠)的体温)。例如，生理流体中的核酸和互补核酸的解链温度优选大于37℃(如大于约38℃、大于约39℃、大于约40℃、大于约41℃、大于约42℃、大于约43℃、大于约44℃或大于约45℃)。核酸和互补核酸的解链温度可以是约37℃至约120℃(如约38℃至约120℃、约39℃至约120℃、约40℃至约40℃约120℃、约41℃至约120℃、约42℃至约120℃、约43℃至约120℃、约44℃至约120℃、约45℃至约120℃、约46℃至约120℃、约47℃至约120℃、约48℃至约120℃、约49℃至约120℃、约50℃至约120℃、约38℃至约100℃、约39℃至约100℃、约40℃至约100℃、约41℃至约100℃、约42℃至约100℃、约43℃至约100℃、约44℃至约100℃、约45℃至约100℃、约46℃至约100℃、约47℃至约100℃、约48℃至约100℃、约49℃至约100℃或约50℃至约100℃)。
反应基团的核酸、反应基团的核苷酸序列、互补核酸和互补核苷酸序列的长度优选大于9个核苷酸。反应基团的核酸、反应基团的核苷酸序列、互补核酸和互补核苷酸序列的长度可以大于10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20个核苷酸。反应基团的核酸、反应基团的核苷酸序列、互补核酸和互补核苷酸序列的长度可以是约10个核苷酸至约100个核苷酸，如约11个核苷酸至约80个核苷酸、约12个核苷酸至约60个核苷酸、约13个核苷酸至约50个核苷酸、约14个核苷酸至约40个核苷酸、约15个核苷酸至约30个核苷酸，或约16个核苷酸至约25个核苷酸。核酸、核苷酸序列、互补核酸和互补核苷酸序列的GC含量可以是约10％至约100％，如约40％至约100％、约45％至约100％、约50％至约100％、约55％至约100％、约40％至约95％、约45％至约90％、约50％至约85％，或约55％至约80％。
在一些实施方案中，颗粒可以在约1天至约5年(如约1天至约3年，或约1天至约1年)内被生物体清除。
XIII.施用方法
本公开预期本文描述的组合物(例如，本文描述的任何大体或具体地描述的颗粒或多个颗粒)可以在体外和/或体内被施用于细胞和组织。体内施用包含对疾病的动物模型(如癌症的动物模型)的施用，或对有需要的受试者的施用。合适的细胞、组织或受试者包含动物，如伴侣动物、家畜、动物园动物、濒危物种，稀有动物、非人灵长类动物和人类。示例性伴侣动物包含狗和猫。
为了在体外递送，如对培养物中的细胞或组织和/或在培养物中的细胞或组织的周围，可以将组合物加至培养基，如接触微环境或接触培养基中的可溶性材料或接触细胞甚至渗透细胞。期望的活性部位影响用于施用组合物(例如，本文中描述的颗粒)的递送机制和方式。
为了在体内递送，如对体内细胞或组织(包含对细胞和组织的微环境)和/或对有需要的受试者，可以想到许多施用方法。可以基于颗粒组合物以及特定的应用和患者来选择特定的方法。各种递送系统是已知的并且可以被用于施用本公开的药剂。任何这样的方法可以被用于施用本文中描述的任何药剂。引入方法可以是肠内或肠胃外，包含但不限于，皮内、肌内、腹膜内、心肌内、静脉内、皮下、肺、鼻内、眼内、硬膜外和口服途径。本公开的组合物可以通过任何方便的途径被施用，例如通过输注或弹丸式注射(bolus injection)、通过凭借上皮或皮肤粘膜衬里(例如，口腔粘膜、直肠和肠粘膜等)的吸收，并且可以与其他生物活性药剂一起(同时或连续地)被施用。施用可以是系统的或局部的。
在某些实施方案中，组合物通过静脉内被施用，如通过弹丸式注射或输注。在某些实施方案中，组合物在口腔、皮下、肌内或腹膜内被施用。
在某些实施方案中，将本公开的组合物局部施用至需要治疗的区域(例如，肿瘤部位，如通过注射到肿瘤中)可能是符合期望的。
肝脏是转移的常见部位。因此，在某些实施方案中，本文中描述的组合物的递送针对肝脏。例如，静脉导管可以被放置在肝门静脉中以递送本公开的药剂至肝脏。经由肝门静脉递送的其它方法同样被预期。
在某些实施方案中，本公开的组合物通过静脉内输注被施用。在某些实施方案中，组合物在至少10分钟、至少15分钟、至少20分钟或至少30分钟的时间段内被输注。在其他实施方案中，药剂在至少60分钟、90分钟或120分钟的时间段内被输注。无论输注时间段，本公开预期，在某些实施方案中，每次输注是总体治疗计划的一部分，其中根据规律的时间表(例如，每周、每月等)施用药剂一段时间。然而，在其它实施方案中，组合物通过弹丸式注射被递送，例如，作为总体治疗计划的一部分，其中根据规律的时间表施用药剂一段时间。
对于前述任何，预期了本公开的组合物(包含一种药剂或两种或更多种这样的药剂的组合)可以在体外或体内经由任何合适的途径或方法被施用。组合物可以作为治疗方案的一部分被施用，其中组合物被一次或多次施用，包含根据特定的时间表施用。此外，预期了本公开的组合物将被配制适用于施用途径和特定的应用。本公开预期了前述特征的任何组合，以及与本文中描述的公开内容的任何方面和实施方案的组合。
前述适用于单独使用或组合使用的以及用于本文中描述的任何方法的本公开的任何组合物(例如，颗粒或多个颗粒)。本公开具体地预期了本公开的这样的组合物、组合物和方法的特征与描述在本节和下文中描述的各种药物组合物和施用途径的特征的任何组合。
XIV.药物组合物
在某些实施方案中，本公开的主题颗粒或多个颗粒与药学上可接受的载体被配制。一种或更多种组合物(例如，包括本文中描述的颗粒或多个颗粒)可以单独或作为药物制剂(组合物)的组分被施用。如本文中描述的，本文大体或具体地描述的本公开的任何组合物可以被配制。在某些实施方案中，组合物包含两种或更多种本公开的颗粒或与第二治疗剂配制的本公开的颗粒。
本公开的组合物可以以任何方便的方式被配制用于人或兽用药物的施用。润湿剂、乳化剂和润滑剂(如月桂基硫酸钠和硬脂酸镁)、以及着色剂、脱模剂、包衣剂、甜味剂、风味剂和芳香剂、防腐剂和抗氧化剂也可以存在于组合物中。
主题颗粒或多个颗粒的制剂包含，例如，适用于口服、鼻腔、局部、非肠道、直肠和/或阴道内施用的那些。制剂可以方便地以单位剂量形式存在，并且可以通过药学领域熟知的任何方法被制备。可以与载体材料组合以产生单一剂量形式的活性成分的量将根据待治疗的宿主和施用的具体方式而变化。可以与载体材料组合以产生单一剂量形式的活性成分的量通常将是产生治疗效果的化合物的量。
在某些实施方案中，制备这些制剂或组合物的方法包含将一个或更多个颗粒和载体以及可选的一种或更多种辅助成分组合。通常，可以用液体载体或细分散的固体载体或两者制备制剂，而且如果需要的话，使产品成形。
用于口服施用的制剂可以是胶囊、扁囊剂、丸剂、片剂、糖锭(使用风味基，通常为蔗糖和阿拉伯胶或黄芪胶)、散剂、颗粒剂的形式，或作为水性液体或非水性液体中的溶液或悬混剂，或作为水包油或油包水液体乳剂，或作为酏剂或糖浆剂，或作为锭剂(使用惰性基，如明胶和甘油，或蔗糖和阿拉伯胶)和/或作为漱口水等，每一种均含有预定量的本公开的颗粒。除活性化合物以外，悬混剂可以含有悬浮剂，如乙氧基化异硬脂醇、聚氧乙烯山梨糖醇和山梨糖醇酯、微晶纤维素、氢氧化铝、膨润土、琼脂和黄芪胶及其混合物。
在用于口服施用的固体剂型(胶囊、片剂、丸剂、糖衣丸、散剂、颗粒剂等)中，本公开的一种或更多种组合物可以与一种或更多种药学上可接受的载体混合，如柠檬酸钠或磷酸氢钙、和/或以下任何：(1)填充剂或增充剂，如淀粉、乳糖、蔗糖、葡萄糖、甘露醇和/或硅酸；(2)粘合剂，如，例如，羧甲基纤维素、海藻酸盐、明胶、聚乙烯吡咯烷酮、蔗糖和/或阿拉伯胶；(3)湿润剂，如甘油；(4)崩解剂，如琼脂、碳酸钙、马铃薯或木薯淀粉、海藻酸、某些硅酸盐和碳酸钠；(5)溶液阻滞剂，如石蜡；(6)吸收促进剂，如季铵化合物；(7)润湿剂，如，例如，鲸蜡醇和单硬脂酸甘油酯；(8)吸收剂，如高岭土和膨润土粘土；(9)润滑剂，如滑石、硬脂酸钙、硬脂酸镁、固体聚乙二醇、月桂基硫酸钠及其混合物；和(10)着色剂。在胶囊、片剂和丸剂的情况下，药物组合物还可以包括缓冲剂。类似类型的固体组合物也可以用作软和硬填充的明胶胶囊中的填充剂，所述胶囊使用诸如乳糖(lactose)或乳糖(milk sugar)之类的赋形剂，以及高分子量聚乙二醇等。用于口服施用的液体剂型包含药学上可接受的乳剂、微乳液、溶液、悬混剂、糖浆剂和酏剂。除活性成分以外，液体剂型可以含有本领域常用的惰性稀释剂，如水或其他溶剂、增溶剂和乳化剂，如乙醇、异丙醇、碳酸乙酯、乙酸乙酯、苯甲醇、苯甲酸苄酯、丙二醇、1,3-丁二醇、油(特别是棉籽油、花生油、玉米油、胚芽油、橄榄油、蓖麻油和芝麻油)、甘油、四氢呋喃醇、聚乙二醇和山梨糖醇的脂肪酸酯及其混合物。除惰性稀释剂之外，口服组合物还可以包含佐剂，如润湿剂、乳化剂和悬浮剂、甜味剂、风味剂、着色剂、芳香剂和防腐剂。
在某些实施方案中，本公开的方法包含对皮肤或粘膜(如在子宫颈和阴道上的那些)的局部施用。局部制剂还可以包含一种或更多种已知作为皮肤或角质层渗透增强剂有效的各种各样的助剂。这些的实施例是2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、丙二醇、甲醇或异丙醇、二甲亚砜和氮酮。还可以包含附加的剂以使制剂在美容方面可接受。这些的实施例是脂肪、蜡、油、染料、香料、防腐剂、稳定剂和表面活性剂。也可以包含角质离解剂(如本领域已知的那些)。实施例是水杨酸和硫磺。用于局部或经皮施用的剂型包含散剂、喷雾剂、软膏、糊剂、乳膏、洗剂、凝胶、溶液、药物贴片和吸入剂。本公开的主题药剂可以在无菌条件下与药学上可接受的载体混合，以及与可能需要的任何防腐剂、缓冲剂或推进剂混合。除本公开的主题药剂以外，软膏、糊剂、乳膏和凝胶可以含有赋形剂，如动物和植物脂肪、油、蜡、石蜡、淀粉、黄芪胶、纤维素衍生物、聚乙二醇、硅酮、膨润土、硅酸、滑石和氧化锌，或其混合物。除本公开的主题药剂以外，散剂和喷雾剂可以含有赋形剂，如乳糖、滑石、硅酸、氢氧化铝、硅酸钙和聚酰胺粉末，或这些物质的混合物。喷雾剂可以附加地含有常规推进剂，如氯氟烃和挥发性未取代的碳氢化合物，如丁烷和丙烷。
适合于非消化道施用的药物组合物可以包括一种或更多种本公开的组合物与一种或更多种药学上可接受的无菌等张水性溶液或非水性溶液、分散液、悬混液或乳剂或无菌散剂的组合，所述无菌散剂可以仅在使用之前被重新配制成无菌可注射溶液或分散液，所述无菌散剂可以含有抗氧化剂、缓冲剂、抑菌剂、溶质，所述溶质使得制剂与预期的受者的血液或悬混剂或增稠剂等张。可以被用于本公开的药物组合物中的合适的水性载体和非水性载体的实施例包含水、乙醇、多元醇(如甘油、丙二醇、聚乙二醇等)及其合适的混合物、植物油(如橄榄油)和可注射有机酯(如油酸乙酯)。例如通过使用覆层材料(如卵磷脂)、通过在分散液的情况下维持所需的颗粒尺寸，以及通过使用表面活性剂，可以保持适当的流动性。
这些组合物还可以含有佐剂(如防腐剂、润湿剂、乳化剂和分散剂)。可以通过包含各种抗菌和抗真菌剂(例如，尼泊金、氯丁醇、苯酚山梨酸等)来确保预防微生物活动。将等张剂(如糖、氯化钠等)包含在组合物中也可以是符合期望的。此外，可注射药物形式的延长吸收可以通过包含延缓吸收的药剂(如单硬脂酸铝和明胶)实现。
通过在可生物降解的聚合物(如聚交酯-聚乙交酯)中形成一种或更多种颗粒的微囊剂基质来制备可注射的药性持久的形式。根据药物与聚合物的比率以及所使用的特定聚合物的性质，可以控制释药速率。其它可生物降解的聚合物的实施例包含聚(原酸酯)和聚(酸酐)。药性持久的可注射制剂也通过将药物包埋在与身体组织兼容的脂质体或微乳剂中来制备。
在优选的实施方案中，本公开的组合物根据常规程序被配制为适于对人类或动物(如伴侣动物)静脉内施用的药物组合物。必要时，组合物也可以包含增溶剂和局部麻醉剂(如利多卡因)以缓解注射部位的疼痛。当通过输注施用组合物时，组合物可以用含有无菌药用级水或盐水的输液瓶分发。当通过注射施用组合物时，可以提供一安瓿的无菌注射用水或盐水，使得成分可以在施用前被混合。
在另一个实施方案中，将本文中描述的组合物(例如，颗粒或多个颗粒)配制用于皮下、腹膜内或肌内施用至人类或动物(如伴侣动物)。
在某些实施方案中，本公开的药剂和颗粒被配制用于局部递送至肿瘤，如用于瘤内注射的递送。
在某些实施方案中，组合物旨在经由肝门静脉局部施用至肝脏，并且可以相应地配制药剂和颗粒。
在某些实施方案中，特定的制剂适合于在经由多于一种途径递送的情况下使用。因此，例如，适于静脉内输注的制剂也可以适合于经由肝门静脉的递送。然而，在其它实施方案中，制剂适合于在一种递送途径的情况下使用，但不适合于在第二递送途径的情况下使用。
本公开的药剂或颗粒的量可以通过标准临床技术或实验室技术来确定，所述量将有效治疗病况(如癌症)，和/或将有效中和可溶性TNFR，和/或将有效减小可溶性TNFR的量或可溶性TNFR的TNFα结合活性，特别是存在于肿瘤微环境中和可选地在血浆中的可溶性TNFR，和/或将有效抑制体外或体内肿瘤细胞增殖、生长或存活。此外，可以可选地使用体外测定帮助确定最佳剂量范围。制剂中使用的精确剂量还将取决于施用途径和病况的严重程度，并且应该根据医师的判断和每个受试者的情况来决定。用于施用至人或动物的有效剂量可以从来自体外或动物模型测试系统的剂量-效应曲线外推。
在某些实施方案中，本公开的组合物(包含药物制剂)是非热原的。换句话说，在某些实施方案中，组合物基本上是无热原的。在一个实施方案中，本公开的制剂是无热原的制剂，所述无热原的制剂基本上不含内毒素和/或相关的热原物质。内毒素包含被限制在微生物内并且只有当微生物破裂或死亡时才被释放的毒素。热原物质还包含来自细菌的外膜和其他微生物的发热诱导的热稳定物质(糖蛋白)。如果施用至人，这些物质都可以引起发热、低血压和休克。由于潜在的有害影响，必须从通过静脉内施用的药物溶液中去除即使是少量的内毒素。食品和药物管理局(“FDA”)已对在静脉内的药物应用设定了一个小时内每千克体重每份剂量5个内毒素单位(EU)的上限(美国药典委员会，药典论坛26(1):223(2000))。当以相对大的剂量和/或跨延长的时间段(例如，如对于患者的整个寿命)施用治疗蛋白质时，即使少量的有害的和危险的内毒素可能也是危险的。在某些具体实施方案中，组合物中的内毒素和热原浓度小于10EU/mg，或小于5EU/mg，或小于1EU/mg，或小于0.1EU/mg，或小于0.01EU/mg，或小于0.001EU/mg。
前述内容适用于本文中描述的本公开的任何药剂、组合物和方法。本公开具体地预期了本文中描述的本公开的药剂、组合物和方法(单独或组合)的特征与针对本部分及上文中描述的各种药物组合物和施用途径所描述的特征的任何组合。
本公开提供了适合用于本公开的方法(“本公开的药剂”)的药剂和药剂的类别的很多概括的和具体的实施例。本公开预期了任何这样的药剂或药剂的类别可以如本文中描述的被配制用于体外或体内施用。
此外，在某些实施方案中，本公开预期了组合物，包含药物组合物，所述药物组合物包括与一种或更多种药学上可接受的载体和/或赋形剂配制的本文中描述的本公开的任何药剂。可以使用本文中提供的本公开的药剂的任何功能和/或结构特征来描述这样的组合物。可以以本公开的任何方法在体内或体外使用任何这样的组合物或药物组合物。
类似地，本公开预期了本公开的分离的或纯化的药剂。基于本文中描述的药剂的任何功能和/或结构特征描述的本公开的药剂可以作为分离的药剂或纯化的药剂被提供。这样的分离的或纯化的药剂在体外或体内具有很多用途，包含用于本文中描述的任何体外或体内方法。
XV.应用
本文中描述的组合物(例如，颗粒和其药物组合物)在各种各样的诊断和治疗应用中是有用的。例如，本文中描述的颗粒可以被用于治疗癌症、使受试者解毒或治疗病毒或细菌感染。
治疗应用包含使用各种各样的部分取决于于施用途径的方法将本文中描述的一种或更多种组合物施用至受试者(例如，人受试者)。途径可以是，例如，静脉内注射或输注(IV)、皮下注射(SC)、腹腔内(IP)注射或肌肉注射(IM)。
可以通过，例如，局部输注、注射或借助植入物实现施用。植入物可以是多孔的、无孔的或凝胶状的材料，包含膜，如硅橡胶膜或纤维。植入物可以被配置用于持续的或定期的释放组合物至受试者(参见，例如，美国专利申请公开号2008/0241223；美国专利号5,501,856、5,164,188、4,863,457和3,710,795；EP488401和EP430539，其中的每个的公开内容通过引用被整体并入本文)。组合物可以通过基于例如扩散的、易受侵蚀的或对流的系统的可植入装置(例如，渗透泵、可生物降解的植入物、电扩散系统、电渗系统、蒸气压泵、电解泵、泡腾泵、压电泵、基于腐蚀的系统或机电系统)被递送至受试者。
如本文中使用的，在体内环境中，术语“有效量”或“治疗有效量”意为足以治疗、抑制或减轻待治疗的紊乱的一种或更多种症状或以另外的方式提供期望的药理学的和/或生理学的效果(例如，调节(例如，增强)对抗原的免疫应答)的剂量。精确的剂量将根据各种各样的因素而变化，如取决于受试者的变量(例如，年龄、免疫系统健康等)、疾病和正在进行的治疗。
在一些方面，本发明涉及通过将如本文中描述的包括纳米颗粒的组合物施用至患者来治疗或预防患者中的疾病或病况的方法。在一些实施方案中，本发明涉及通过将如本文中描述的包括纳米颗粒的组合物施用至患者来降低患者中生物分子的浓度(如患者的体液(例如，血液和/或细胞外液)中生物分子的浓度)的方法。
如本文中使用的，哺乳动物可以是人类、非人灵长类(例如，猴子、狒狒或黑猩猩)、马、牛、猪、绵羊、山羊、狗、猫、兔、豚鼠、沙鼠、仓鼠、大鼠或小鼠。在一些实施方案中，哺乳动物是婴儿(例如，人类婴儿)。在某些优选实施方案中，受试者是人类。
如本文中使用的，“需要预防”、“需要治疗”或“有需要”的受试者哺乳动物是指由合适的执业医师(例如，在人类的情况下，医生、护士或执业护士；在非人类哺乳动物的情况下，兽医)的判断，将合理地从给予的治疗中获益的受试者哺乳动物。
术语“预防”是本领域公认的，并且当与病况相关使用时，在本领域中是很好理解的，并且包含组合物的施用，相对于未接收组合物的受试者，所述组合物的施用降低受试者哺乳动物中的身体状况的症状的频率或延缓症状的开始。
本文中描述的任何组合物的合适的人剂量还可以在例如I期剂量扩大研究中被评价。参见，例如，van Gurp et al.,Am J Transplantation 8(8):1711-1718(2008)；Hanouska et al.,Clin Cancer Res 13(2,part 1):523-531(2007)；和Hetherington etal.,Antimicrobial Agents and Chemotherapy 50(10):3499-3500(2006)。
方法还可以包括在向受试者施用包括多个靶向生物分子的颗粒的组合物之前，测量受试者中(例如，受试者的血液的血清中)感兴趣的生物分子的浓度。方法还可以包括，例如，基于受试者中(例如，受试者的血液的血清中)生物分子的浓度和/或受试者的高度、体重和/或年龄，计算施用至受试者的颗粒的数量。
这样的组合物的毒性和治疗功效可以通过细胞培养物或实验动物(例如，癌症、毒性或感染的动物模型)中的已知药物过程被确定。这些过程可以被用于，例如，测定LD50(对群体的50％致死的剂量)和ED50(在群体的50％中治疗有效的剂量)。毒性和治疗效果之间的剂量比率是治疗指数，并且所述治疗指数可以被表达为比率LD50/ED50。表现出高治疗指数的药剂是优选的。虽然表现出毒性副作用的组合物可以被使用，但应该注意设计将这样的化合物靶向受影响组织的部位的递送系统，并且最小化对正常细胞的潜在损伤，从而降低副作用。
从细胞培养测定和动物研究获得的数据可以被用于配制用于人的剂量范围。这样的组合物的剂量通常在组合物的循环浓度的范围内，所述组合物的循环浓度包含具有很少或没有毒性的ED50。剂量可以根据采用的剂型和使用的施用途径在这个范围内变化。最初可以从细胞培养测定估计治疗有效剂量。可以在动物模型中配制剂量以获得循环血浆浓度范围，所述循环血浆浓度范围包含如在细胞培养中确定的IC50(即，实现症状的半最大抑制的抗体的浓度)。这样的信息可以被用于更精确地确定人的有用剂量。血浆浓度可以例如通过高效液相色谱(HPLC)被测量。在一些实施方案中，例如，当需要局部施用时，可以使用细胞培养或动物模型来确定在局部部位内获得治疗有效浓度所需的剂量。
在本文中描述的任何方法的一些实施方案中，颗粒可以与一种或更多种附加的治疗剂(例如，用于治疗感染或治疗癌症的治疗剂)共同施用至哺乳动物。
在一些实施方案中，可以使用不同的施用途径向哺乳动物施用颗粒和附加的治疗剂。例如，附加的治疗剂可以被皮下或肌内施用，并且颗粒可以被静脉内施用。
在一些实施方案中，本发明的方法包括测量受试者中生物分子的浓度。例如，方法可以包括测量受试者的血液中生物分子的浓度。方法还可以包括向受试者施用包括多个靶向生物分子的颗粒(即，如本文中描述的包括选择性地结合至生物分子的药剂的多个颗粒)的组合物。测量步骤可以允许颗粒的适当剂量。因此，测量步骤可以在施用组合物之前进行。虽然如此，测量步骤可以在施用组合物后进行，例如，以评估组合物的功效。方法还可以包括向受试者施用第二或随后剂量的包括多个颗粒的组合物，例如，如果根据测量的生物分子浓度允许的话。以这种方法，例如，通过反复测量受试者中生物分子的浓度和以不同的剂量或速率施用组合物，可以用滴定法测量生物分子的浓度。类似地，被施用至受试者的颗粒的数量可以针对被颗粒靶向的生物分子的浓度被用滴定法测量。
例如，当生物分子带来有害的局部作用(例如，在肿瘤中)但是具有有益的系统作用时，用滴定法测量受试者中生物分子的浓度或被施用至受试者的颗粒的数量可以是特别有用的。因此，可以将多个颗粒插入患者中的位置内或插入邻近患者中的位置，以结合位置处的生物分子，并且可以监测生物分子的系统浓度，以确定是否可以将附加的颗粒安全地施用至患者。
用滴定法测量受试者中生物分子的浓度或被施用至受试者的颗粒的数量也可以是有用的，例如，以将生物分子的浓度保持在预定范围内。预定范围可以是与健康状态相关的范围，例如，其中受试者过度生产生物分子，或预定范围可以是治疗范围。这样的滴定在治疗由激素过度分泌引起的疾病的方法中可以是特别有用的。例如，颗粒可以包括结合至生物分子生长激素的药剂，例如，用于治疗肢端肥大症或巨人症的方法中，并且可以用滴定法测量这样的颗粒以确保生长激素水平保持在健康范围内。颗粒可以包括结合至生物分子甲状腺素和/或三碘化钾腺氨酸的药剂，例如，用于治疗甲状腺机能亢进的方法中，并且可以用滴定法测量这样的颗粒以确保甲状腺素和/或三碘甲状腺氨酸的水平保持在健康范围内。颗粒可以包括结合至生物分子促肾上腺皮质激素或皮质醇的药剂，例如，用于治疗库欣病的方法中，并且可以用滴定法测量这样的颗粒以确保促肾上腺皮质激素和/或皮质醇的水平保持在健康范围内。治疗范围的实施例包含凝血因子(如因子VIII、因子IX或因子XI)的滴定至抑制血液凝结一段时间的范围。这样的范围可以低于正常的健康浓度，而治疗范围可以是有用的，例如，以抑制某些患者中的血栓形成或局部缺血。
XVI.过继性细胞转移疗法
方法可以包括将包括本文中描述的多个颗粒的组合物施用至已经接受过继性细胞转移疗法(ACT)的受试者。方法可以包括将包括本文中描述的多个颗粒的组合物施用至可能受益于过继性细胞转移疗法的受试者。方法还可以包括，例如，在施用包括多个颗粒的组合物之前、之后或与施用包括多个颗粒的组合物同时施用过继细胞转移疗法至受试者。
过继性细胞转移疗法可以包括将包括淋巴细胞的组合物施用至受试者。淋巴细胞可以是T淋巴细胞(即，T细胞)，如肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)。在优选的实施方案中，淋巴细胞是T淋巴细胞，如肿瘤浸润淋巴细胞。包括淋巴细胞的组合物可以基本上不含不是淋巴细胞的细胞，例如，组合物可以基本上不含衍生自髓系祖细胞(例如，红细胞、肥大细胞、嗜碱性粒细胞、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、单核细胞、巨噬细胞、巨核细胞、血小板)的细胞和细胞碎片。包括淋巴细胞的组合物可以基本上不含不是T细胞的细胞，例如，组合物可以基本上不含天然杀伤细胞、B细胞和/或浆细胞。包括淋巴细胞的组合物可以包括细胞，其中所述细胞基本上由T细胞组成。包括淋巴细胞的组合物可以基本上不含不是肿瘤浸润淋巴细胞的细胞。包括淋巴细胞的组合物可以包括肿瘤浸润淋巴细胞。包括淋巴细胞的组合物可以包括细胞，其中所述细胞基本上由肿瘤浸润淋巴细胞组成。
包括淋巴细胞的组合物可以包括重组淋巴细胞，例如，其中淋巴细胞包括外源核酸。例如，淋巴细胞可以包括嵌合抗原受体(CAR)。类似地，淋巴细胞可以包括基因敲除，例如，所述基因敲除降低移植物抗宿主免疫应答或宿主抗移植物免疫应答(例如，对于非自体移植物，如同种异体移植物)的风险。在一些实施方案中，包括淋巴细胞的组合物可以包括重组T细胞(如重组肿瘤浸润淋巴细胞)，例如，淋巴细胞可以是重组T细胞(如重组肿瘤浸润淋巴细胞)。
过继性细胞转移疗法可以包括自体移植或非自体移植(如同种异体移植)。
在将组合物施用至受试者之前约1年(如在将组合物施用至受试者之前约6个月、约5个月、约4个月、约3个月、约2个月、约1个月、约4周、约3周、约2周、约14天、约13天、约12天、约11天、约10天、约9天、约8天、约7天、约6天、约5天、约4天、约3天、约2天或1天)，受试者可以已经接受过继性细胞转移疗法。方法可以包括在将包括淋巴细胞的组合物施用至受试者之后小于约1年(如在将包括淋巴细胞的组合物施用至受试者之后小于约6个月、约5个月、约4个月、约3个月、约2个月、约1个月、约4周、约3周、约2周、约14天、约13天、约12天、约11天、约10天、约9天、约8天、约7天、约6天、约5天、约4天、约3天、约2天或1天)，将包括多个颗粒的组合物施用至受试者。方法可以包括在将包括淋巴细胞的组合物施用至受试者约1年内(如在将包括淋巴细胞的组合物施用至受试者约6个月、约5个月、约4个月、约3个月、约2个月、约1个月、约4周、约3周、约2周、约14天、约13天、约12天、约11天、约10天、约9天、约8天、约7天、约6天、约5天、约4天、约3天、约2天内或约1天内)，将包括多个颗粒的组合物施用至受试者。
过继性细胞转移疗法在患有肿瘤(如宫颈癌、乳腺癌、淋巴瘤、白血病、慢性淋巴细胞白血病、滤泡性淋巴瘤、大细胞淋巴瘤、成淋巴细胞性白血病、骨髓性白血病、多发性骨髓瘤、胆管癌、结肠直肠癌、成神经细胞瘤、肺癌、肉瘤、滑膜肉瘤或黑色素瘤)的患者中可以是特别有效的。虽然如此，过继性细胞转移疗法对治疗其他疾病(如严重的或威胁生命的感染(例如，HIV))可以是有用的。
XVII.与肿瘤相关的选择的应用
在一些实施方案中，本文中描述的颗粒对于治疗患有癌症的受试者可以是有用的。在本文中描述的颗粒组合物中有用的示例性药剂和/或可以被这样的颗粒清除的可溶性生物分子在本文中被描述(例如，表2)并且是本领域已知的。例如，能够清除sTNFR、MMP2、MMP9、sIL-2R、sIL-1受体等的颗粒对于通过减轻免疫去抑制来治疗癌症和/或增强对癌症的免疫应答是有用的。
免疫治疗的免疫去抑制途径是部分地基于许多癌症患者通常总体上具有免疫学能力，但是其免疫系统在其肿瘤的微环境中被局部抑制的概念。如果通过施用本公开的颗粒减轻免疫系统的这种抑制，则患者自身的免疫系统可以作用于肿瘤。因此，在某些实施方案中，本公开的颗粒提供免疫治疗途径，而无需通过添加意图结合细胞表面受体以引发免疫应答的外源性活性细胞因子来过度刺激患者的免疫系统，和/或不以其他方式过度刺激患者的免疫系统。
不受理论束缚，因为癌症患者通常具有免疫学能力，淋巴细胞识别肿瘤抗原的能力通常不受肿瘤的影响。因此，淋巴细胞被吸引(如其对任何异常的细胞群集一样)至肿瘤微环境中，在该点细胞因子和细胞毒性因子(如肿瘤坏死因子(TNF，如TNFα、免疫系统的主要细胞毒性“sword”))从淋巴细胞切割到微环境中。如果是病毒感染的细胞而非癌细胞，TNF(如TNFα)将占用(engage)被感染的细胞表面上的TNF受体(TNFR)，导致由细胞凋亡或氧化应激产生的快速破坏，这取决于用于TNF的R1或R2型受体是否被占用。换句话说，在不被肿瘤和/或肿瘤抗原的存在刺激的正常免疫应答的情况下，淋巴细胞部署的TNF将可用于结合细胞表面TNF受体(R1和/或R2受体)作为增加免疫应答的一部分。即使在肿瘤的情况下，淋巴细胞被部署到肿瘤部位。
然而，许多类型的癌细胞和其他异常的细胞类型(如病毒感染的细胞)在其过度产生TNF受体(两种类型均是)并且将它们排出形成围绕肿瘤的云状物(cloud)，表现不同。因此，癌细胞和/或肿瘤的微环境包含大量的可溶性TNF受体。不受理论的束缚，肿瘤微环境中的可溶性TNF受体浓度超过了健康细胞(如相同组织类型的健康细胞)的微环境中发现的TNF受体的水平。附加地或可替换地，对于癌细胞来说，TNF受体排出的速率和程度比从健康细胞更大。此外，不受理论的束缚，在某些实施方案中，癌症患者的血浆中发现的可溶性TNF受体的浓度可以高于健康患者(healthy patients)。
不管何种机制，在这个模型中，这些排出的可溶性TNF受体结合至由被募集的淋巴细胞内生地释放的TNF，中和内生的TNF并且有效地创建肿瘤周围免疫特权的泡状区(bubble)，在所述泡状区之内肿瘤继续生长并且排出附加的TNF受体。换句话说，排出的可溶性TNF受体吸收由淋巴细胞内生地产生的TNFα，并且阻止或抑制TNF结合癌细胞上的细胞表面TNF受体。这减小或消除可用于结合癌细胞上的细胞表面TNF受体的TNF。对于结合至TNFα，可溶性TNF受体实质上胜出，因此减小了TNF的活性，如用于结合细胞表面TNF受体的TNFα。
上述情况可以类似地在IL-2和排出的可溶性IL-2受体的情况下完成。
在一些实施方案中，生物分子是细胞凋亡时由癌细胞释放的毒素。
本公开提供了药理学途径，所述药理学途径可以被系统地或局部地部署以减轻由癌症中的排出受体产生的免疫系统的抑制(例如，免疫去抑制)。本公开提供了用于减小可溶性TNF受体和/或可溶性IL-2受体(或导致免疫去抑制的任何其他可溶性生物分子)(如在癌细胞和肿瘤的微环境中)的量和/或活性(例如，中和活性)的方法和组合物。不受理论的束缚，减少例如可溶性TNF受体(例如，如在肿瘤微环境中)的量和/或活性可以被用作抑制细胞(如癌细胞)增殖、生长或存活的方法的一部分。在某些实施方案中，其可以被用于抑制细胞(如癌细胞)的存活。本文中描述了示例性方法和药剂。
调节性T细胞(TREGs)可以分泌与癌细胞相同的配体，作为抑制免疫应答的方式，以避免例如由过度活化T细胞或延长的T细胞功能引起的自身免疫性疾病。例如，CD80/B7-1和CD86/B7-2结合至T细胞上的CTLA-4受体并抑制T细胞活性。本文中描述的颗粒不阻滞CTLA-4受体，而是可以被设计为清除CD80/B7-1和/或CD86/B7-2。同样，本文中描述的颗粒可以被设计成清除其他免疫检查点抑制剂(如PD-L1)，例如，使用包括PD-1受体的颗粒。与刺激免疫系统治疗癌症的其他途径相比，这样的颗粒组合物提供了数个好处。
靶标可以是可溶性PD-L2，例如，以抑制可溶性PD-L2与PD1之间的相互作用。药剂可以是PD1。可溶性PD-L2与PD1之间相互作用的抑制可以允许PD1结合至膜结合形式的PD-L2，从而有利于癌细胞的细胞凋亡。靶标可以是可溶性PD1。药剂可以是PD1的配体(如PD-L2、可溶性PD-L2或其变体)或抗PD1抗体(如纳武单抗(nivolumab)或派姆单抗(pembrolizumab))。除其他疾病和病况以外，靶向PD1(即，可溶性PD1)及其配体的颗粒对于治疗自身免疫性疾病可以是特别有用的。
靶标可以是可溶性CTLA4，例如，以抑制B7-1或B7-2与可溶性CTLA4之间的相互作用。药剂可以是CTLA4的配体(如可溶性B7-1、可溶性B7-2或其变体)或抗CTLA4抗体(如易普利姆玛(ipilimumab)或曲美木单抗(tremelimumab))。B7-1或B7-2与可溶性CTLA4之间相互作用的抑制可以允许B7-1或B7-2结合至T细胞上的CD28，从而有利于T细胞的激活。除其他疾病和病况以外，靶向CTLA4(即，可溶性CTLA4)的颗粒对于治疗黑色素瘤和肺癌(如非小细胞肺癌)可以是特别有用的。
药剂可以是蛋白质，所述蛋白质特异性地结合腺苷(如腺苷受体的腺苷结合部分)。靶标可以是腺苷。靶向腺苷的颗粒对于治疗实体瘤可以是特别有用的，并且可以将这样的颗粒注射到实体瘤中，例如，以抑制肿瘤微环境内的腺苷信号传导。
药剂可以是骨保护素或其配体结合部分，例如，用于选择性地结合骨保护素的配体。除其他疾病和病况以外，靶向骨保护素的配体的颗粒对于治疗癌症(如乳腺癌)可以是特别有用的。
在一些实施方案中，受试者是患有癌症、被怀疑患有癌症或有发展癌症的风险的受试者。在一些实施方案中，受试者是患有自身免疫性疾病、被怀疑患有自身免疫性疾病或有发展自身免疫性疾病的风险的受试者。
如本文中使用的，“有风险发展”癌症的受试者是具有一个或更多个(例如，二、三、四、五、六、七、八个或更多个)发展癌症的风险因素的受试者。例如，有发展癌症风险的受试者可以具有发展癌症的易感性(即，发展癌症的遗传易感性，如肿瘤抑制基因(例如，BRCA1、p53、RB或APC中的突变)或已经暴露于可以导致病况的条件下)。因此，当受试者已经暴露于某些化合物(例如，香烟烟雾中的致癌化合物，如丙烯醛、砷、苯、苯并蒽、苯并芘、钋210(氡)、尿烷或氯乙烯)的致突变的或致癌浓度时，受试者可以是“有发展癌症的风险”的受试者。此外，当受试者已经暴露于例如大剂量的紫外光或X射线照射，或暴露(例如，感染)于引起肿瘤的/肿瘤相关的病毒(如乳头瘤病毒)、EB病毒、乙型肝炎病毒或人T细胞白血病淋巴瘤病毒，受试者可以是“有发展癌症的风险”。癌症是一类疾病或紊乱，其特征在于，不受控制的细胞分裂及其通过入侵直接生长进入相邻组织中或通过远处转移(其中癌细胞通过血流或淋巴系统转运)植入到远隔的部位来扩散的能力。癌症可以影响所有年龄段的人，但风险有随着年龄增加的趋势。癌症的类型可以包含，例如肺癌、乳腺癌、结肠癌、胰腺癌、肾癌、胃癌、肝癌、骨癌、血液癌、神经组织癌(例如，成胶质细胞瘤，如多形性成胶质细胞瘤)、黑色素瘤、甲状腺癌、卵巢癌、睾丸癌、前列腺癌、宫颈癌、阴道癌或膀胱癌。在某些优选的实施方案中，患者(或受试者)患有脑癌、子宫内膜癌、前列腺癌、肾癌或鳞状细胞癌(例如，头颈部鳞状细胞癌)，其中的每种对可能加剧疾病的胞外生物分子特别敏感。
类似地，有发展感染风险的受试者是具有增加暴露于病原微生物的可能性的一个或更多个风险因子的受试者。
“被怀疑患有”癌症或感染的受试者是具有癌症或感染的一种或更多种症状的受试者。应当理解，有发展的风险或被怀疑患有癌症或感染的受试者不包含感兴趣物种内的所有受试者。
在一些实施方案中，方法包含确定受试者是否患有癌症。
XVIII.与炎症性紊乱和自身免疫紊乱相关的选择的应用
在一些实施方案中，本文中描述的颗粒可以用于治疗炎症性紊乱和/或自身免疫紊乱。在本文中描述的颗粒组合物中有用的示例性药剂和/或可以被这样的颗粒清除的可溶性生物分子在本文中被描述(例如，表2)并且是本领域已知的。例如，能够清除细胞因子(例如，TNFα或白介素，如IL-2、IL-6或IL-1)或趋化因子(例如，CXCL8或CXCL1)的颗粒对于治疗各种各样的自身免疫紊乱和/或炎症性紊乱可以是有用的。
药剂可以是可溶性CD28或其配体结合部分，例如，用于选择性地结合CD28的配体(如可溶性B7(例如，可溶性B7-1或可溶性B7-2))。药剂可以是加利昔单抗(galiximab)。靶标可以是CD28的配体(如可溶性B7)。除其他疾病和病况以外，靶向CD28的配体的颗粒对于预防或治疗狼疮(如系统性红斑狼疮)可以是特别有用的。
药剂可以是抗B7-H4抗体，例如，用于选择性地结合可溶性B7-H4。靶标可以是可溶性B7-H4。除其他疾病和病况之外，靶向可溶性B7-H4的颗粒对于治疗关节炎(如类风湿性关节炎和幼年特发性关节炎)可以是特别有用的。
药剂可以是可溶性CD278(可诱导共刺激因子；“ICOS”)或其配体结合部分，例如，用于选择性地结合CD278的配体(如ICOSL(可诱导共刺激因子配体；CD275))。靶标可以是CD278的配体(如ICOSL)。除其他疾病和病况以外，靶向CD278配体的颗粒对于预防或治疗狼疮(如系统性红斑狼疮)可以是特别有用的。
药剂可以是抗-CD275抗体，例如，用于选择性地结合CD275(可诱导共刺激因子配体；“ICOSL”)。靶标可以是CD275。除其他疾病和病况以外，靶向CD275的颗粒对于预防或治疗狼疮(如系统性红斑狼疮)可以是特别有用的。
药剂可以是抗-CD40L抗体，如达匹利珠单抗(dapirolizumab)、鲁利珠单抗(ruplizumab)或托利珠单抗(toralizumab)，例如，用于选择性地结合CD40L(CD40配体；CD154)。靶标可以是CD40L。除其他疾病和病况以外，靶向CD40L的颗粒对于预防或治疗狼疮(如系统性红斑狼疮)、关节炎(如类风湿性关节炎、胶原诱导性关节炎和幼年特发性关节炎)和斯耶格伦氏综合征可以是特别有用的。
药剂可以是可溶性CD134(OX40)或其配体结合部分，例如，用于选择性地结合CD134的配体(如CD252(OX40配体；“OX40L”))。靶标可以是CD134的配体(如CD252)。除其它疾病和病况以外，靶向CD134配体的颗粒对于预防或治疗狼疮(如狼疮肾炎)、其症状(如肾小球肾炎)和系统性硬化病可以是特别有用的。
药剂可以是4-1BB(CD137)或其配体结合部分，例如，用于选择性地结合4-1BB的配体(如可溶性4-1BB配体(可溶性4-1BBL))。靶标可以是4-1BB的配体(如可溶性4-1BB配体)。除其它疾病和病况以外，靶向4-1BB的配体的颗粒对于预防或治疗狼疮(如系统性红斑狼疮)和关节炎(如类风湿性关节炎)可以是特别有用的。
药剂可以是4-1BB配体，例如，用于选择性地结合可溶性4-1BB(可溶性CD137)。药剂可以是抗4-1BB抗体(如乌瑞鲁单抗(urelumab))。靶标可以是可溶性4-1BB。除其它疾病和病况以外(包含癌症)，靶向可溶性4-1BB的颗粒对于预防或治疗关节炎(如类风湿性关节炎)可以是特别有用的。在一些实施方案中，炎症性紊乱可以是，例如，急性播散性脑脊髓炎；爱迪生氏病；强直性脊柱炎；抗磷脂抗体综合征；自身免疫性溶血性贫血；自身免疫性肝炎；自身免疫性内耳疾病；大疱性类天疱疮；恰加斯病；慢性阻塞性肺病；乳糜泄；皮肌炎、糖尿病1型；糖尿病2型；子宫内膜异位症；古德帕斯切综合征；格雷夫斯病；急性热病性多神经炎；桥本氏病；特发性血小板减少性紫癜；间质性膀胱炎；系统性红斑狼疮(SLE)；代谢综合征；多发性硬化；重症肌无力；心肌炎；发作性嗜睡症；肥胖症；寻常天疱疮；恶性贫血；多发性肌炎；原发性胆汁性肝硬化；类风湿性关节炎；精神分裂症；硬皮病；斯耶格伦氏综合征；血管炎；白癜风；韦格纳肉芽肿病；过敏性鼻炎；前列腺癌；非小细胞肺癌；卵巢癌；乳腺癌；黑色素瘤；胃癌；结肠直肠癌；脑癌；转移性骨病变；胰腺癌；淋巴瘤；鼻息肉；胃肠癌；溃疡性结肠炎；克罗恩病；胶原性结肠炎；淋巴细胞性结肠炎；缺血性结肠炎；转流性结肠炎；贝赫切特综合征；感染性结肠炎；未定型结肠炎；炎症性肝脏疾病、内毒素休克、类风湿性脊椎炎、强直性脊柱炎、痛风性关节炎、风湿性多肌痛、阿尔茨海默症、帕金森氏病、癫痫、艾滋病、痴呆、哮喘、成人呼吸窘迫综合征、支气管炎、囊性纤维化、急性白血球介导的肺损伤、远端直肠炎、韦格纳肉芽肿病、纤维肌痛、支气管炎、囊性纤维化、葡萄膜炎、结膜炎、银屑病、湿疹、皮炎、平滑肌细胞增殖紊乱、脑膜炎、带状疱疹、脑炎、肾炎、结核病、视网膜炎、特应性皮炎、胰腺炎、牙周龈炎、凝固性坏死、液化性坏死、纤维素样坏死、超急性移植排斥、急性移植排斥、慢性移植排斥、急性移植物抗宿主疾病、慢性移植物抗宿主疾病、或前述任一项的组合。在一些实施方案中，自身免疫紊乱或炎症性紊乱可以是，例如，结肠炎、多发性硬化、关节炎、类风湿性关节炎、骨关节炎、幼年型关节炎、银屑病性关节炎、急性胰腺炎、慢性胰腺炎、糖尿病、胰岛素依赖型糖尿病(IDDM或I型糖尿病)、胰岛炎、炎症性肠病、克罗恩病、溃疡性结肠炎、自身免疫性溶血性综合征、自身免疫性肝炎、自身免疫性神经病、自身免疫性卵巢衰竭、自身免疫性睾丸炎、自身免疫性血小板减少症、反应性关节炎、强直性脊柱炎、与自身免疫性疾病有关的硅移植物、斯耶格伦氏综合征、系统性红斑狼疮(SLE)、血管炎综合征(例如，巨细胞性动脉炎、贝赫切特氏病和韦格纳肉芽肿病)、白癜风、自身免疫性疾病的继发性血液系统表现(例如，贫血症)、药物诱导的自身免疫、桥本氏甲状腺炎、垂体炎、特发性血小板减少性紫癜、金属诱导的自身免疫、重症肌无力、天疱疮、自身免疫性失聪(例如，梅尼埃病)、古德帕斯切综合征、格雷夫斯病、HIV相关的自身免疫性综合征，和/或急性热病性多神经炎。
在一些实施方案中，自身免疫紊乱或炎症性紊乱是超敏反应。如本文中使用的，“超敏反应”是指不期望的免疫系统应答。超敏反应分为四类。I型超敏反应包含过敏(例如，特应性反应、过敏性反应或哮喘)。II型超敏反应是细胞毒性的/抗体介导的(例如，自身免疫溶血性贫血、血小板减少症、胎儿成红细胞增多病或古德帕斯切综合征)。III型是免疫复合物疾病(例如，血清病、阿蒂斯反应或SLE)。IV型是迟发型超敏反应(DTH)，细胞介导的免疫记忆应答并且不依赖于抗体(例如，接触性皮炎、结核菌素皮试或慢性移植排斥)。如本文中使用的，“过敏”是指以通过IgE的肥大细胞和嗜碱粒细胞的过度激活为特征的紊乱。在某些情况下，通过IgE的肥大细胞和嗜碱粒细胞过度激活导致(部分或全部)炎症反应。在某些情况下，炎症应答是局部的。在某些情况下，炎症反应导致气道变窄(即支气管缩小)。在某些情况下，炎症反应导致鼻子中的炎症(即，鼻炎)。在某些情况下，炎症反应是全身性的(即过敏反应)。
在一些实施方案中，方法包含确定受试者是否患有自身免疫性疾病。
XIX.与病原体和毒素相关的选择的应用
在一些实施方案中，本文中描述的颗粒可以被设计成结合至微生物(例如，病毒或细菌)或微生物的组分(如内毒素)。因此，本文中描述的颗粒对治疗，例如传染病(例如，病毒感染性疾病，包含HPV、HBV、丙型肝炎病毒(HCV)、逆转录酶病毒(如人类免疫缺陷病毒(HIV-1和HIV-2))、疱疹病毒(如EB病毒(EBV))、巨细胞病毒(CMV)、HSV-1和HSV-2以及流感病毒可以是有用的。此外，包含细菌、真菌和其他病原性感染，如曲霉属、布鲁格氏丝虫属、念珠菌属、衣原体属、球虫亚纲、隐球菌属、恶丝虫属、淋球菌、组织胞浆菌属、利什曼原虫属、分支杆菌属、支原体属、草履虫属、百日咳、疟原虫属、肺炎球菌、肺囊虫属、立克次体属、沙门菌属、志贺杆菌属、葡萄球菌属、、链球菌属、弓形虫属和霍乱弧菌。示例性物种包含淋病奈瑟菌、结核分支杆菌、白念珠菌、热带念珠菌、阴道毛滴虫、阴道嗜血杆菌、B族链球菌属、人型支原体(Microplasma hominis)、杜克雷嗜血杆菌、腹股沟肉芽肿、性病性淋巴肉芽肿、梅毒螺旋体、流产布鲁氏菌、马耳他布鲁氏菌、猪布鲁氏菌、犬布鲁氏菌、胎儿弯曲菌、胎儿弯曲菌亚种、波摩那钩端螺旋体、产单核细胞李斯特菌、羊布鲁杆菌、鹦鹉热衣原体、胎儿三毛滴虫、弓形虫(Toxoplasma gondii)、大肠杆菌、马驹放线杆菌、绵羊流产沙门菌、马流产沙门菌、铜绿假单胞菌、马棒状杆菌、化脓棒状杆菌、羊放线杆菌、牛生殖道支原体、烟曲霉、分支梨头霉、马媾疫锥虫、驽巴贝虫病、破伤风梭菌、肉毒梭菌；或真菌，如，例如，巴西类球袍子菌；或其他病原体，例如，恶性疟原虫。还包含国立过敏和传染病研究所(NIAID)优先病原体。这些包含A类药剂，如重型天花(天花)、炭疽芽孢杆菌(炭疽)、鼠疫耶尔森菌(鼠疫)、肉毒梭菌毒素(肉毒中毒)、土拉热弗朗西斯菌(土拉菌病)、纤丝病毒(埃博拉出血热、马尔堡出血性热)、沙粒病毒(拉沙(拉沙热))、胡宁热(阿根廷出血热)和相关病毒；B类药剂，如伯纳特立克次体(Q热)、布鲁氏菌(布鲁菌病)、鼻瘟假单胞菌(马鼻疽)、α-病毒(委内瑞拉脑脊髓炎、东部和西部马脑脊髓炎)、来自蓖麻(蓖麻籽)的蓖麻毒蛋白毒素、产气荚膜梭菌ε毒素；葡萄球菌肠毒素B、沙门菌属、痢疾志贺菌、大肠杆菌菌株O157:H7、霍乱弧菌、隐孢子虫属；C类药剂，如尼帕病毒、汉滩病毒、蜱传播出血热病毒、蜱传脑炎病毒、黄热病和多重耐药性结核病；蠕虫，如血吸虫属和绦虫属；和原生动物，例如，利什曼原虫属(例如，墨西哥利什曼原虫)和疟原虫。
靶标可以是病毒蛋白。病毒蛋白可以来自虫媒病毒、腺病毒、α-病毒、沙粒病毒、星状病毒、BK病毒、本雅病毒、杯状病毒、猕猴疱疹病毒1型、科罗拉多蜱热病毒、冠状病毒、柯萨奇病毒、克里米亚-刚果出血热病毒、巨细胞病毒、登革热病毒、埃博拉病毒、棘状病毒、埃可病毒、肠道病毒、EB病毒、黄病毒、口蹄疫病毒、汉坦病毒、甲型肝炎、乙型肝炎、丙型肝炎、单纯疱疹病毒I型、单纯疱疹病毒II型、人类疱疹病毒、人类免疫缺陷病毒I型(HIV-1)、人类免疫缺陷病毒II型(HIV-II)、人乳头瘤病毒、人类T细胞白血病病毒I型、人类T细胞白血病病毒II型、流感病毒、日本脑炎病毒、JC病毒、胡宁病毒、慢病毒、马丘波病毒、马堡病毒、麻疹病毒、腮腺炎病毒、那不勒斯病毒、诺如病毒、诺瓦克病毒、环状病毒、正粘病毒、乳头瘤病毒、乳多空病毒、副流感病毒、副黏病毒、细小病毒、小RNA病毒、脊髓灰质炎病毒、多瘤病毒、痘病毒、狂犬病病毒、呼肠孤病毒、呼吸道合胞病毒、鼻病毒、轮状病毒、风疹病毒、札如病毒、天花病毒、披膜病毒、托斯卡纳病毒、水痘带状疱疹病毒、西尼罗河病毒或黄热病病毒。病毒蛋白可以是，例如，病毒壳体蛋白或病毒包膜蛋白。
靶标可以是细菌蛋白或细菌细胞壁组分。例如，细菌蛋白或细胞壁组分来自伊氏放线菌、炭疽芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、脆弱拟杆菌、亨氏巴尔通氏体、五日热巴尔通氏体、百日咳博代杆菌、布氏疏螺旋体、伽氏疏螺旋体、阿氏疏螺旋体、回归热疏螺旋体、流产布鲁氏菌、犬布鲁氏菌、马耳他布鲁氏菌、猪布鲁氏菌、空肠弯曲杆菌、肺炎衣原体、沙眼衣原体、鹦鹉热衣原体、肉毒梭菌、艰难梭菌、产气荚膜梭菌、破伤风梭菌、白喉棒状杆菌、犬埃利希体、查菲埃立克体、粪肠球菌、屎肠球菌、大肠杆菌、土拉热弗朗西斯菌、流感嗜血杆菌、阴道嗜血杆菌、幽门螺杆菌、肺炎克雷伯杆菌、嗜肺性军团杆菌、问号钩端螺旋体、圣地罗斯钩端螺旋体、韦氏钩端螺旋体、野口氏钩端螺旋体、产单核细胞李斯特菌、麻风分支杆菌、结核分支杆菌、溃疡分支杆菌、肺炎支原体、淋病奈瑟球菌、脑膜炎奈瑟球菌、铜绿假单胞菌、星形诺卡菌、立氏立克次氏体、伤寒沙门氏菌、鼠伤寒沙门氏菌、宋内志贺菌、痢疾志贺菌、金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、腐生性葡萄球菌、无乳链球菌、肺炎链球菌、化脓链球菌、草绿色链球菌、梅毒螺旋体、解脲脲原体、霍乱弧菌、鼠疫耶尔森菌、小肠结肠炎耶尔森菌或假结核耶尔森菌。
靶标可以是酵母或真菌蛋白或酵母或真菌细胞壁的组分。例如，酵母或真菌蛋白或细胞壁组分可以来自多变鳞质霉、棒曲霉、黄曲霉、烟曲霉、蛙生蛙粪霉、白色念珠菌、光滑念珠菌、吉利蒙念珠菌、克鲁斯氏念珠菌、葡萄牙念珠菌、近平滑念珠菌、热带念珠菌、类星形念珠菌、维斯念珠菌、冠状耳霉、异孢耳霉、白色隐球菌、格特隐球菌、罗伦特隐球菌、新型隐球菌、肠脑炎微孢子虫、比氏肠胞虫、甄氏外瓶柄霉、紧密着色芽生菌、佩氏着色芽生菌、白地霉、荚膜组织胞浆菌、伞状毛霉菌、印度毛霉菌、巴西类球袍子菌、疣状瓶霉、卡氏肺囊虫、杰氏肺囊虫、波伊德假霉样真菌、西伯氏鼻孢子虫、粘质红酵母、纸葡萄穗霉、总状共头霉或米根霉菌。
靶标可以是原生动物蛋白。原生动物蛋白可以来自隐孢子虫、肠贾第虫、兰氏家贾第鞭毛虫、埃塞俄比亚利什曼原虫、巴西利什曼原虫、杜诺凡氏利什曼原虫、婴儿利什曼原虫、大型利什曼原虫、墨西哥利什曼原虫、热带利什曼原虫、柯氏疟原虫、恶性疟原虫、甘汉氏疟原虫、猪尾猴疟原虫、齿鹿疟原虫、鸡毛滴虫、阴道毛滴虫、胎儿三毛滴虫、布氏锥虫、克氏锥虫、马媾疫锥虫、伊氏锥虫、路氏锥虫、佩斯塔纳锥虫、猪锥虫或活动锥虫。
靶标可以是毒素(如细菌毒素、植物毒素或动物毒素)。毒素可以是，例如，蜂毒素、双边甲藻毒素、河豚毒素、氯毒素、破伤风类毒素、金环蛇毒素、肉毒梭菌毒素、蓖麻毒蛋白、产气荚膜梭菌ε毒素、葡萄球菌肠毒素B或内毒素。
靶标可以是细菌的细胞表面脂多糖、脂多糖结合蛋白、脂磷壁酸、细菌脂蛋白、细菌肽聚糖、脂肪阿拉伯甘露聚糖、细菌鞭毛蛋白(例如，鞭毛蛋白)、抑制蛋白、HSP70、酵母聚糖、双链RNA、细菌核糖体RNA，或包括未甲基化的CpG的DNA。
在一些方面，本发明涉及治疗或预防由病原体引起的感染的方法，所述方法包括将包括多个如本文中描述的颗粒的组合物施用至受试者。在一些实施方案中，颗粒包括药剂，所述药剂特异性地结合至病原体的生物分子或由病原体产生的生物分子。在一些实施方案中，颗粒包括药剂，所述药剂特异性地结合至受试者的生物分子(例如，由受试者产生的生物分子)，如细胞因子或过氧化物还原酶(例如，过氧化物还原酶1或过氧化物还原酶2)。例如，方法可以包括将组合物施用至受试者，所述组合物包括多个选择性地结合TNFα、白介素1、白介素6、白介素8、白介素12、干扰素γ、巨噬细胞游走抑制因子、GM-CSF，和/或凝血因子的颗粒，例如，以治疗或预防与由病原体引起的感染有关的脓毒病。在一些实施方案中，方法是一种治疗或预防脓毒症的方法，例如，方法包括将包括多个如本文中描述的颗粒的组合物施用至受试者。
靶标可以是对乙酰氨基酚(醋氨酚)。药剂可以是抗体或其抗原结合部分，所述抗体特异性地结合对乙酰氨基酚。靶向对乙酰氨基酚的颗粒对治疗或预防对乙酰氨基酚毒性可以是特别有用的。
XX.与饮食和代谢有关的选择的应用
在一些实施方案中，本文中描述的颗粒可以被用于治疗肥胖症、进食障碍、减少体重、促进健康饮食或降低受试者的食欲。例如，在一些实施方案中，包括结合至饥饿素的药剂(例如，抗体或饥饿素受体(GHSR)的可溶形式)的颗粒可以被施用至受试者(例如，超重的或过度肥胖的受试者)以降低受试者的食欲、治疗肥胖症或肥胖症相关的紊乱、或代谢紊乱。
如本文中使用的，代谢紊乱可以是与代谢有关的任何紊乱，并且实施例包含但不限于肥胖症、向心性肥胖、胰岛素抵抗、葡萄糖耐受不良、糖原代谢异常、II型糖尿病、高脂血症、低白蛋白血症、高甘油三酰血症、代谢综合征、综合征X、脂肪肝、脂肪肝病、多囊卵巢综合征以及黑棘皮病。
“肥胖症”是指基于年龄和骨骼尺寸，其中哺乳动物的体重超过医学推荐限度至少约20％的病况。“肥胖症”以脂肪细胞肥大和增生为特征。“肥胖症”可以以一种或更多种肥胖症相关的表型的存在为特征，所述表型包含，例如，增加的体重(如，例如，通过体重指数或“BMI”测量的)、改变的人体测量、基础代谢率、或总能量消耗、能量平衡的慢性破坏，增加的脂肪质量(例如，通过DEXA(Dexa脂肪质量百分比)确定的)、改变的最大耗氧量(VO2)、高的脂肪氧化、高的相对静息率、葡萄糖抵抗、高脂血症、胰岛素抵抗和高血糖症。也参见，例如，Hopkinson et al.,Am J Clin Nutr 65(2):432-8(1997)和Butte et al.,Am J ClinNutr 69(2):299-307(1999)。“超重”个体通常具有25和30之间的体重指数(BMI)。“过度肥胖”个体或遭受“肥胖症”的个体通常是具有30或更大的BMI的个体。肥胖症可以与胰岛素抵抗有关或无关。
“肥胖症相关的疾病”或“肥胖症相关的紊乱”或“肥胖症相关的病况”(全部可互换地使用)是指与肥胖症有关、与肥胖症相关、和/或直接地或间接地由肥胖症引起的疾病、紊乱或病况。“肥胖症相关的疾病”或“肥胖症相关的紊乱”或“肥胖症相关的病况”包含但不限于冠状动脉病/心血管疾病、高血压、脑血管疾病、中风、周围性血管疾病、胰岛素抵抗、葡萄糖耐受不良、糖尿病、高血糖症、高脂血症、血脂异常、血胆甾醇过多、高甘油三酰血症、血胰岛素过多、动脉粥样硬化、细胞增殖和内皮功能障碍、糖尿病性血脂异常、HIV相关的脂肪代谢障碍、外周血管疾病、胆固醇结石、癌症、月经异常、不孕、多囊性卵巢、骨关节炎、睡眠呼吸暂停、代谢综合征(综合征X)、II型糖尿病、糖尿病并发症(包含糖尿病性神经病变、肾病、视网膜病变、白内障、心力衰竭、炎症、血栓形成、充血性心力衰竭)以及任何其他与肥胖症或超重病况相关的心血管疾病，和/或肥胖症相关的哮喘、气道和肺疾病。
在另一方面，本公开的特征在于用于增加有需要的受试者中的肌肉质量或肌肉力量的方法，所述方法包括以足以增加受试者中的肌肉质量或肌肉力量的量将一种或更多种本文中描述的组合物施用至受试者。例如，包括结合至肌肉生长抑制素的药剂(例如，抗体或可溶性激活素受体)的颗粒可以被施用至受试者以增加肌肉质量。
在一些实施方案中，受试者是患有肌肉疾病(例如，肌肉萎缩疾病)的受试者。
如本文中使用的，肌肉萎缩疾病包含其中肌肉萎缩是主要症状之一的疾病或病况，如肌营养不良、脊髓损伤、神经退行性疾病、厌食症、肌肉减少症、恶病质、由于固定导致的肌萎缩、长时间卧床休息或失重等，以及其中异常高的脂肪与肌肉比例牵涉疾病或疾病前状态(例如，II型糖尿病或综合征X)的疾病。
由于缺乏使用、衰老、饥饿以及由于各种各样的疾病、紊乱和病况(如败血症、肌营养不良、艾滋病、衰老和癌症)，成年动物的肌肉中会出现骨骼肌萎缩。肌肉的损失通常以蛋白质含量、力量产生、抗疲劳性和肌肉纤维直径的减小为特征。这些减小可以归因于蛋白质合成的减小和蛋白质降解的增加。本发明的组合物和方法所针对的肌肉萎缩和相关病况包含任何其中增强肌肉生长或减少肌肉萎缩产生治疗或其他期望的结果的病况。病况包含肌营养不良、肌肉减少症、恶病质、糖尿病，以及肌肉质量的改善(其中这样的改善，例如，在食用动物中是道德地和期望的)。
如上提及的，一类肌肉萎缩疾病是肌肉萎缩症。这些是神经肌肉障碍的异质组，其包含最常见的类型，杜氏肌营养不良(DMD)、多种类型的肢带型肌营养不良(LGMD)和其他先天性肌营养不良(CMD)。进行性肌肉损伤和肌肉损失、组织炎症和用纤维和脂肪组织代替健康肌肉导致肌营养不良中的肌肉萎缩。极度的肌肉损失是所述疾病最突出的病征之一，并且导致并发症和症状，包含死亡。
肌肉减少症是年龄相关的肌肉质量、力量和功能的损失。其开始于生命的第四个十年期，并且在大约75岁的年龄之后加速。许多因素都可以导致肌肉减少症，所述因素包含缺乏身体锻炼、运动单位重建、减小的激素水平和减小的蛋白质合成。除缺乏缺乏身体锻炼以外，所有这些都可能受基因控制的支配，其中基因调控可以是有用的。例如，肌肉蛋白质合成和蛋白质分解的速率影响肌肉减少症。蛋白质合成和分解的平衡决定了体内的蛋白质含量。研究一致报道，与青年成人相比，老年人的肌肉蛋白质合成速率较低。通过，例如，受基因调控影响的肌肉蛋白质分解代谢的减少能够导致肌肉质量损失的减缓或逆转。
XXI.与衰老和神经退行性疾病相关的选择的应用
在一些实施方案中，本文中描述的组合物对促进受试者中的健康衰老是有用的。例如，包括能够结合至TGFβ1、CCL11、MCP-1/CCL2、β-2微球蛋白、GDF-8/肌肉生长抑制素或结合珠蛋白中的任何一种的药剂(例如，抗体或受体的可溶形式)的颗粒，可以被用于促进受试者中的健康衰老、延长受试者的寿命、预防或延缓受试者中年龄相关疾病的发病，或治疗遭受年龄相关疾病的受试者。在一些实施方案中，包括结合至TGFβ1的药剂的颗粒可以被用于增强/促进受试者(例如，老年受试者)中的神经发生和/或肌肉再生。在一些实施方案中，年龄相关疾病是心血管疾病。在一些实施方案中，年龄相关疾病是骨质流失紊乱。在一些实施方案中，年龄相关疾病是神经肌肉障碍。在一些实施方案中，年龄相关疾病是神经退行性疾病或认知障碍。在一些实施方案中，年龄相关疾病是代谢紊乱。在一些实施方案中，年龄相关疾病是肌肉减少症、骨关节炎、慢性疲劳综合征、阿尔茨海默病、老年性痴呆、由于衰老导致的轻度认知损伤、精神分裂症、帕金森病、亨延顿病、皮克病、克罗伊茨费尔特-雅各布病、中风、中枢神经系统脑衰老、年龄相关的认知减退、前驱糖尿病、糖尿病、肥胖症、骨质疏松症、冠状动脉病、脑血管疾病、心脏病发作、中风、外周动脉疾病、主动脉瓣疾病、中风、雷维小体疾病、肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)、轻度认知损伤、痴呆前期、痴呆、进行性皮质下胶质增生症、进行性核上性麻痹、丘脑变性综合征、遗传性失语症、肌阵挛性癫痫、黄斑变性或白内障。
生物分子可以是α-突触核蛋白、τ、淀粉样前体蛋白或β淀粉样蛋白。例如，方法可以包括将包括多个颗粒的组合物施用至患有阿尔茨海默病的受试者，并且颗粒可以包括特异性地结合β淀粉样蛋白(例如，可溶性β淀粉样蛋白和/或β淀粉样蛋白聚集体)的药剂。生物分子可以是Aβ40或Aβ42。药剂可以包括阿杜卡尼单抗、巴匹珠单抗、克雷内治单抗、更汀芦单抗、珀珠单抗、茄尼醇单抗或前述任一项的抗原结合部分。类似地，方法可以包括将包括多个颗粒的组合物施用至患有阿尔茨海默病的受试者，并且颗粒可以包括特异性地结合τ的药剂。
生物分子可以是TDP-43或FUS。生物分子可以是朊粒。生物分子可以是PrPSc、可溶性PrP蛋白或PrP聚集体。
XXII.选择的诊断应用
本文中描述的颗粒作为诊断剂，或连同诊断工具或设备同样是有用的。例如，本文中描述的颗粒可以偶联至监测给定的感兴趣的可溶性配体的浓度的检测装置。例如，内衬有药剂(例如，结合对的第一构件)的检测装置中的纳米通道可以检测(例如，在血液样本中)或监测(例如，作为受试者中的植入装置)可溶性生物分子(例如，结合对的第二构件)的浓度。这样的检测器对于，例如，确定本文中描述的颗粒(清除可溶性生物分子)的有效性或确定/调整颗粒组合物的合适剂量(例如，增加剂量或剂量频率以更有效地清除可溶性生物分子)可以是有用的。
在一些实施方案中，本文中描述的颗粒和检测装置被整合并且用作“微密封装置”或“纳米密封装置”(参见，例如，Sabek et al.,Lab Chip 13(18):3675-3688(2013))。纳米密封装置的特征在于，例如，纳米通道诊断法能够提供对其中植入纳米密封装置的受试者的生物流体中的可溶性生物分子的浓度的精确的定量测量。纳米密封装置的特征还在于，例如，当生物流体中的生物分子的浓度达到设定的阈值浓度时，将释放能够清除生物分子的颗粒的工具(例如，纳米注射器)。考虑到数以千计的纳米通道可以在指甲般大小的植入式生物芯片中被部署，微密封装置或纳米密封装置可以被设计以监测许多不同的可溶性生物分子并且释放多种类型的治疗颗粒。
XXIII.选择的体外应用
在一些方面，本发明涉及用于从组合物去除生物分子的方法，所述方法包括使组合物与本文中描述的颗粒接触。这样的方法对科学研究是特别有用的。例如，将生物分子加入溶液中是相对容易的，然而从溶液中去除特异性的生物分子是稍微更有挑战性。
目前用于从溶液去除生物分子的技术包含，例如，将生物分子结合至颗粒(如琼脂糖珠)，并且然后从溶液物理地分离珠。本文中描述的颗粒可以隔离组合物中的生物分子，从而抑制与组合物的其他组分(例如，细胞)的相互作用，而不需要从组合物物理地分离颗粒。
颗粒可以包括荧光团。颗粒可以是磁性的或顺磁性的，或颗粒可以包括允许颗粒被吸引到磁场的磁性的或顺磁性的亚微颗粒或组分。
方法可以包括使组合物与本文中描述的颗粒接触，其中所述组合物是细胞培养物。例如，细胞培养物可以是细菌细胞培养物或组织培养物。这样的方法，例如，对从细胞培养物中去除分泌的蛋白质或从细胞培养物中去除污染物可以是有用的。
方法可以包括使组合物与本文中描述的颗粒接触，其中所述组合物是细胞裂解物。细胞裂解物可以是原核细胞裂解物或真核细胞裂解物。这样的方法，例如，对抑制靶标生物分子的活性可以是有用的。
上述方法对评估特定系统中感兴趣的生物分子的功能可以是特别有用的。例如，生物分子可以被引入系统(例如，组织培养物)以评估生物分子对系统的影响(例如，细胞增殖或细胞死亡)，并且使用如本文中描述的颗粒，生物分子可以被从相似的系统耗尽，以评估生物分子的缺乏对系统的影响。
在一些方面，本发明涉及用于扩展或分化细胞群体的方法，所述方法包括使包括细胞群体的组合物与多个如本文中描述的颗粒接触。多个颗粒可以清除一个或更多个分子，所述分子有利于与期望的分化途径竞争的替代性分化途径。因此，方法可以有利于细胞群体分化成相对于替代性细胞类型的期望的细胞类型。方法还可以包括使组合物与细胞因子(例如，如本文中描述的)接触。方法还可以包括使组合物与趋化因子、白介素、生长因子、wnt家族蛋白质、肿瘤坏死因子和/或激素中的一种或更多种(例如，如本文中描述的)接触。
细胞群体可以包括干细胞。细胞群体可以包括成体干细胞或胚胎干细胞。细胞群体可以包括诱导干细胞(如诱导多潜能干细胞)。细胞群体可以包括祖细胞、前体细胞、母细胞、单能细胞、多能干细胞、多潜能干细胞，和/或中间祖细胞。细胞群体可以包括性母细胞。细胞群体可以包括造血干细胞、乳腺干细胞、肠道干细胞、间充质干细胞、内皮干细胞、神经干细胞、嗅觉成体干细胞、神经嵴干细胞或睾丸细胞。细胞群体可以包括卫星细胞、少突胶质细胞祖细胞、胸腺细胞、成血管细胞、骨髓基质细胞、胰腺祖细胞、内皮祖细胞或黑色素母细胞。细胞群体可以包括全能造血干细胞、常见的髓系祖细胞、成髓细胞、原单核细胞、幼单核细胞、单核细胞、常见的淋巴祖细胞、淋巴母细胞、幼淋巴细胞，和/或小淋巴细胞。
在一些实施方案中，本发明涉及用于分化细胞的方法，所述方法包括使包括细胞的组合物与多个如本文中描述的颗粒接触。多个颗粒可以清除一个或更多个分子，所述分子有利于与期望的分化途径竞争的替代性分化途径。因此，方法可以有利于细胞分化成相对于替代性细胞类型的期望的细胞类型。方法还可以包括使组合物与细胞因子(例如，如本文中描述的)接触。方法还可以包括使组合物与趋化因子、白介素、生长因子、wnt家族蛋白质和/或肿瘤坏死因子中的一种或更多种(例如，如本文中描述的)接触。
细胞可以是干细胞。细胞可以是成体干细胞或胚胎干细胞。细胞可以是诱导干细胞(如诱导多潜能干细胞)。细胞可以是祖细胞、前体细胞、母细胞、单能细胞、多能干细胞、多潜能干细胞，和/或中间祖细胞。细胞可以是性母细胞。细胞可以是造血干细胞、乳腺干细胞、肠道干细胞、间充质干细胞、内皮干细胞、神经干细胞、嗅觉成体干细胞、神经嵴干细胞或睾丸细胞。细胞可以是卫星细胞、少突胶质细胞祖细胞、胸腺细胞、成血管细胞、骨髓基质细胞、胰腺祖细胞、内皮祖细胞或黑色素母细胞。细胞可以是全能造血干细胞、常见的髓系祖细胞、成髓细胞、原单核细胞、幼单核细胞、单核细胞、常见的淋巴祖细胞、淋巴母细胞、幼淋巴细胞，和/或小淋巴细胞。
XXIV.施用药剂的药盒
在某些实施方案中，本公开还提供包括填充有本公开的至少一种组合物(例如，颗粒或多个颗粒)的一个或更多个容器的药物包装或药盒。可选地与这样的一个或多个容器相关联的可以是由管理制造、使用或销售药物或生物制品的政府机构规定的形式的通知，所述通知反映(a)用于人施用的制造、使用或销售机构的批准，(b)使用说明，或两者。
在某些实施方案中，药盒包含附加的材料以便利主题药剂的递送。例如，药盒可以包含导管、管、输液袋、注射器等中的一种或更多种。在某些实施方案中，组合物(例如，包括本文中描述的颗粒)以冻干形式包装，并且药盒包含至少两个容器：包括冻干组合物的容器和包括适量的水、缓冲液或适合于重构冻干材料的其它液体的容器。
上述适用于本文中描述的任何组合物和方法。本公开具体地预期了这样的组合物和方法(单独或组合)的特征与用于描述本节中描述的各种药盒的特征的任何组合。
除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。本文中描述了优选的方法和材料，尽管与本文中描述的那些类似或等同的方法和材料也可以被用于实践或测试本发明公开的方法和组合物。本文提及的所有出版物、专利申请、专利和其他参考文献通过引用被整体并入本文。
本公开预期了任何前述方面和实施方案的所有组合，以及与具体实施方案和实施例中阐述的任何实施方案的组合。在考虑以下实施例时，将进一步理解本公开的这些和其它方面，所述实施例旨在说明本公开的某些特定实施方案，但不旨在限制本公开的范围，本公开的范围由权利要求书限定。
范例
实施例1-用于治疗癌症的方法
人类患者由执业医师鉴定为患有排出可溶性TNFR或可溶性IL-2R的癌症(例如，肺癌、结肠癌、乳腺癌、脑癌、肝癌、胰腺癌、皮肤癌或血液癌)。患者被施用包括颗粒(本文中描述的)的组合物，所述颗粒以有效治疗癌症的量结合至并且隔离可溶性TNFR或IL-2R。可选地，患者被给予组合物的“维持剂量”以维持对可溶性TNFR或IL-2R的作用的抑制，从而继续增强患者中对癌症的免疫监视。
实施例2-使人解毒的方法
存在具有与肉毒毒素相关的毒性症状的人类患者。患者被施用包括颗粒(本文中描述)的组合物，所述颗粒以有效改善与毒性相关的一种或更多种症状的量结合至并且隔离可溶性肉毒毒素。
实施例3-用于治疗病毒性感染的方法
人类患者被执业医师鉴定为患有HIV-1感染。患者被施用包括颗粒(本文中描述)的组合物，所述颗粒以有效降低患者循环中病毒滴定度的量结合至并且隔离可溶性HIV-1病毒粒子。患者被给予组合物的“维持剂量”以维持HIV-1病毒粒子滴定度的降低，从而抑制患者中的感染，以及降低病毒传播至另一个的可能性。
实施例4-用于制造硅颗粒的方法
多孔硅盘被制造具有1000nm×400nm以及1000nm×800nm的尺寸和可变的孔尺寸。盘的尺寸和形貌以及孔直径通过扫描电子显微镜进行表征。金纳米颗粒(Au)被沉积在多孔硅盘的孔中。肿瘤坏死因子(TNF)通过配位共价键接合至金纳米颗粒的表面。评估配体密度和TNF-Au结合稳定性。
实施例5-用于制造聚合物颗粒的方法
通过乳状液制备聚(交酯-共-乙交酯)(PLGA)颗粒。PLGA颗粒的尺寸和形貌通过扫描电子显微镜、原子力显微镜和透射电子显微镜来表征。颗粒用季铵β-环糊精盖覆，用于巨噬细胞募集(即吞噬作用)。通过原子力显微镜和透射电子显微镜验证覆层。覆层密度和均匀性通过透射电子显微镜和动态光散射进行表征。
将β-环糊精盖覆的PLGA颗粒与巨噬细胞一起温育，并且通过荧光显微镜和通过流式细胞仪监测吞噬作用。
β-环糊精盖覆的PLGA颗粒用聚乙二醇(PEG)和硫醇部分的混合物盖覆，以允许阻止巨噬细胞吸收的调理素作用和逃避，以及结合至其他颗粒。PEG和硫醇覆层的均匀性和密度通过原子力显微镜进行表征。覆层稳定性通过将颗粒在介质中温育不同的时间段进行表征。如上文中描述的，通过将颗粒与巨噬细胞一起温育，在不同的时间点监测颗粒的逃避和吸收。
用肿瘤坏死因子(TNF)盖覆PLGA颗粒，并且颗粒通过二硫键组合以形成“海绵”，所述“海绵”包括在海绵的内部表面上的TNF。海绵的外部表面(即，外表面)可选地被不包括TNF的颗粒封闭，以阻止海绵的TNF与细胞之间的相互作用。
实施例6-基于聚合物的颗粒的药代动力学
实施例5的海绵(即，包括实施例5的“海绵”(如103至1012海绵)的组合物)通过静脉内或瘤内施用至原发性和转移性癌症的小鼠模型以及健康对照。通过鉴定每个施用途径的LD50来确定海绵的毒性。通过LC/MS和ICP针对每种施用途径监测海绵血浆浓度来确定海绵的半衰期。通过采取小鼠的活组织检查和通过LC/MS、ICP和共聚焦显微镜分析海绵组织及其组分来确定海绵的生物分布。
实施例7-基于聚合物的颗粒的功效
实施例5的海绵(即，包括实施例5的“海绵”(如103至1012海绵)的组合物)被施用至包括MDA-MB-231或4T1异种移植的小鼠。MDA-MB-231模型被用于评估肿瘤尺寸和生长的降低，并且4T1模型被用于评估转移的抑制。海绵被每周一次持续6周瘤内施用至MDA-MB-231小鼠，并且定期监测体重和肿瘤尺寸。海绵被每周一次持续6周静脉内施用至4T1小鼠，并且监测转移的数量。
实施例8-基于硅/金的颗粒的药代动力学和功效
用实施例5的多孔硅颗粒重复实施例6和7的实验。
虽然本公开已经参考其具体实施方案被描述，但本领域技术人员应当理解，在不脱离本公开的真实精神和范围的情况下，可以进行各种改变并且可以取代等同物。此外，可以进行许多修改以使特定情况、材料、物质的组成、过程、工艺步骤或多个步骤适合于本公开的目标、精神和范围。所有这样的修改被意图在本公开的范围之内。

Claims (113)

1.一种颗粒，所述颗粒具有至少一个表面以及被固定在所述表面上的药剂，其中：
所述药剂选择性地结合至作为特异性的结合对的第一构件的靶标；并且
所述靶标与所述颗粒的结合抑制所述靶标与所述特异性的结合对的第二构件的相互作用。
2.一种颗粒，所述颗粒包括表面以及被固定在所述表面上的药剂，其中：
所述药剂能够选择性地结合至靶标；并且
所述药剂与所述靶标的结合抑制所述靶标与细胞之间的相互作用。
3.如权利要求1或2所述的颗粒，其中所述颗粒被成形并且被确定尺寸以在受试者的脉管系统中循环。
4.如前述权利要求中任一项所述的颗粒，其中所述颗粒大于1μm。
5.如前述权利要求中任一项所述的颗粒，其中所述颗粒的最长线度不大于约5μm。
6.如前述权利要求中任一项所述的颗粒，其中所述颗粒的最小线度为至少约300nm。
7.如前述权利要求中任一项所述的颗粒，所述颗粒还包括多个覆层分子。
8.如权利要求7所述的颗粒，其中：
所述颗粒包括内部表面和外部表面；
所述药剂被固定在所述内部表面和所述外部表面上；
所述多个覆层分子被结合至所述外部表面；并且
所述覆层分子抑制所述药剂与细胞表面上的分子之间的相互作用。
9.如权利要求7或8所述的颗粒，其中所述多个覆层分子增加体内所述颗粒的清除。
10.如权利要求9所述的颗粒，其中所述多个覆层分子通过吞噬作用、肾清除或肝胆清除增加所述颗粒的清除。
11.如权利要求7或8所述的颗粒，其中所述多个覆层分子减少体内的所述颗粒的清除。
12.如权利要求7或8所述的颗粒，其中所述多个覆层分子抑制所述药剂与细胞或胞外蛋白质之间的相互作用。
13.如权利要求7至12中任一项所述的颗粒，其中所述多个覆层分子包括聚合物。
14.如权利要求7至13中任一项所述的颗粒，其中所述多个覆层分子是可生物降解的。
15.如前述权利要求中任一项所述的颗粒，其中所述颗粒是树枝状的。
16.如前述权利要求中任一项所述的颗粒，其中：
所述颗粒是多孔的；
所述表面包括外表面和内表面；并且
所述内表面由所述颗粒的孔的内壁组成。
17.如权利要求16所述的颗粒，其中所述药剂被固定在所述内表面上。
18.如权利要求16或17所述的颗粒，其中多个孔具有至少50nm的横截面线度。
19.如权利要求16至18中任一项所述的颗粒，其中所述颗粒具有约40％至约95％的孔隙率。
20.如权利要求16至19中任一项所述的颗粒，其中所述颗粒包括金属、金、氧化铝、玻璃、二氧化硅、硅、淀粉、琼脂糖、胶乳、塑料、聚丙烯酰胺、甲基丙烯酸酯、聚合物或核酸。
21.如权利要求20所述的颗粒，其中所述颗粒包括多孔硅。
22.如前述权利要求中任一项所述的颗粒，其中所述颗粒是大体上立方的、棱锥的、圆锥的、球形的、四面体的、六面体的、八面体的、十二面体的或二十面体的。
23.如前述权利要求中任一项所述的颗粒，其中所述颗粒包括一个或更多个面向外的凸起。
24.如权利要求23所述的颗粒，其中所述颗粒包括多于一个的面向外的凸起。
25.如前述权利要求中任一项所述的颗粒，其中所述颗粒包括：
一个或更多个顶点；以及
一个或更多个面向外的凸起，所述面向外的凸起从所述颗粒的顶点中的至少一个指向外。
26.如权利要求23至25中任一项所述的颗粒，其中一个或更多个凸起被确定尺寸并且被定向以抑制：(i)被固定在所述颗粒的所述表面上的所述药剂结合或激活细胞表面受体蛋白和/或(ii)当所述靶标被结合至所述药剂时，所述靶标与特异性的结合对的第二构件的相互作用，其中所述靶标是所述特异性的结合对的第一构件。
27.如前述权利要求中任一项所述的颗粒，其中所述颗粒包括从所述颗粒的所述表面延伸的两个相交的脊，并且所述脊被确定尺寸并且被定向以抑制：(i)被固定在所述颗粒的所述表面上的所述药剂结合或激活细胞表面受体蛋白和/或(ii)当所述靶标被结合至所述药剂时，所述靶标与特异性的结合对的第二构件的相互作用，其中所述靶标是所述特异性的结合对的第一构件。
28.如前述权利要求中任一项所述的颗粒，其中所述颗粒包括管。
29.如权利要求28所述的颗粒，其中所述药剂被固定在所述管的内表面上。
30.如权利要求28或29所述的颗粒，其中所述管包括至少一个开口端。
31.如权利要求28至30中任一项所述的颗粒，其中所述管是圆柱形管、三角管、四角管、五角管、六角管、七角管、八角管或不规则形状的管。
32.如权利要求28至31中任一项所述的颗粒，其中所述颗粒包括多于一个的管。
33.如权利要求32所述的颗粒，其中所述颗粒包括由多个管限定的网格。
34.如权利要求28至33中任一项所述的颗粒，其中所述管包括蛋白质、核酸或聚合物。
35.如权利要求1至22中任一项所述的颗粒，其中：
所述颗粒包括芯亚微颗粒和多个保护亚微颗粒；并且
所述药剂被固定在所述芯亚微颗粒上。
36.如权利要求35所述的颗粒，其中所述芯亚微颗粒的尺寸为约100nm至约2μm。
37.如权利要求35或权利要求36所述的颗粒，其中所述保护亚微颗粒的尺寸为约10nm至约1μm。
38.如权利要求35至37中任一项所述的颗粒，其中所述颗粒包括4至106个保护亚微颗粒。
39.如权利要求35至38中任一项所述的颗粒，其中所述颗粒包括多于一个的芯亚微颗粒。
40.如权利要求1至14中任一项所述的颗粒，其中所述颗粒是二维形状。
41.如权利要求40所述的颗粒，其中所述形状是圆形、环形、十字形、鱼骨形、椭圆形、三角形、方形、五边形、六边形、七边形、八边形或星形。
42.如前述权利要求中任一项所述的颗粒，其中所述药剂在所述颗粒上被定向，使得所述药剂具有降低的结合至细胞表面上的分子的能力。
43.如权利要求42所述的颗粒，其中所述药剂在所述颗粒上被定向，使得所述药剂具有降低的结合至细胞表面上的靶标的能力。
44.如前述权利要求中任一项所述的颗粒，其中所述药剂在所述颗粒上被定向，使得所述药剂对细胞表面上的分子的结合在空间上被抑制。
45.如权利要求44所述的颗粒，其中所述试剂在所述颗粒上被定向，使得所述药剂对细胞表面上的靶标的结合在空间上被抑制。
46.如前述权利要求中任一项所述的颗粒，其中所述表面被定向，使得所述药剂具有降低的结合至细胞表面上的分子的能力。
47.如前述权利要求中任一项所述的颗粒，其中相对于细胞表面受体蛋白的天然配体的能力，所述药剂具有降低的激活所述细胞表面受体蛋白的能力。
48.如权利要求47所述的颗粒，其中所述药剂不激活所述细胞表面受体蛋白。
49.如权利要求1至48中任一项所述的颗粒，其中所述颗粒包括孔隙空间。
50.如权利要求1至49中任一项所述的颗粒，其中所述颗粒的等电点为约5至约9。
51.如权利要求1至50中任一项所述的颗粒，其中所述靶标是病毒蛋白。
52.如权利要求51所述的颗粒，其中所述病毒蛋白来自虫媒病毒、腺病毒、α-病毒、沙粒病毒、星状病毒、BK病毒、本雅病毒、杯状病毒、猕猴疱疹病毒1型、科罗拉多蜱热病毒、冠状病毒、柯萨奇病毒、克里米亚-刚果出血热病毒、巨细胞病毒、登革热病毒、埃博拉病毒、棘状病毒、埃可病毒、肠道病毒、EB病毒、黄病毒、口蹄疫病毒、汉坦病毒、甲型肝炎、乙型肝炎、丙型肝炎、单纯疱疹病毒I型、单纯疱疹病毒II型、人类疱疹病毒、人类免疫缺陷病毒I型(HIV-1)、人类免疫缺陷病毒II型(HIV-II)、人乳头瘤病毒、人类T细胞白血病病毒I型、人类T细胞白血病病毒II型、流感病毒、日本脑炎病毒、JC病毒、胡宁病毒、慢病毒、马丘波病毒、马堡病毒、麻疹病毒、腮腺炎病毒、那不勒斯病毒、诺如病毒、诺瓦克病毒、环状病毒、正粘病毒、乳头瘤病毒、乳多空病毒、副流感病毒、副黏病毒、细小病毒、小RNA病毒、脊髓灰质炎病毒、多瘤病毒、痘病毒、狂犬病病毒、呼肠孤病毒、呼吸道合胞病毒、鼻病毒、轮状病毒、风疹病毒、札如病毒、天花病毒、披膜病毒、托斯卡纳病毒、水痘带状疱疹病毒、西尼罗河病毒或黄热病病毒。
53.如权利要求51或52所述的颗粒，其中所述病毒蛋白是病毒壳体蛋白或病毒包膜蛋白。
54.如权利要求1至50中任一项所述的颗粒，其中所述靶标是细菌蛋白或细菌细胞壁的组分。
55.如权利要求54所述的颗粒，其中所述细菌蛋白或细胞壁组分来自伊氏放线菌、炭疽芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、脆弱拟杆菌、亨氏巴尔通氏体、五日热巴尔通氏体、百日咳博代杆菌、布氏疏螺旋体、伽氏疏螺旋体、阿氏疏螺旋体、回归热疏螺旋体、流产布鲁氏菌、犬布鲁氏菌、马耳他布鲁氏菌、猪布鲁氏菌、空肠弯曲杆菌、肺炎衣原体、沙眼衣原体、鹦鹉热衣原体、肉毒梭菌、艰难梭菌、产气荚膜梭菌、破伤风梭菌、白喉棒状杆菌、犬埃利希体、查菲埃立克体、粪肠球菌、屎肠球菌、大肠杆菌、土拉热弗朗西斯菌、流感嗜血杆菌、阴道嗜血杆菌、幽门螺杆菌、肺炎克雷伯杆菌、嗜肺性军团杆菌、问号钩端螺旋体、圣地罗斯钩端螺旋体、韦氏钩端螺旋体、野口氏钩端螺旋体、产单核细胞李斯特菌、麻风分支杆菌、结核分支杆菌、溃疡分支杆菌、肺炎支原体、淋病奈瑟球菌、脑膜炎奈瑟球菌、铜绿假单胞菌、星形诺卡菌、立氏立克次氏体、伤寒沙门氏菌、鼠伤寒沙门氏菌、宋内志贺菌、痢疾志贺菌、金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、腐生性葡萄球菌、无乳链球菌、肺炎链球菌、化脓链球菌、草绿色链球菌、梅毒螺旋体、解脲脲原体、霍乱弧菌、鼠疫耶尔森菌、小肠结肠炎耶尔森菌或假结核耶尔森菌。
56.如权利要求1至50中任一项所述的颗粒，其中所述靶标是酵母或真菌蛋白或酵母或真菌细胞壁的组分。
57.如权利要求56所述的颗粒，其中所述酵母或真菌蛋白或细胞壁组分来自多变鳞质霉、棒曲霉、黄曲霉、烟曲霉、蛙生蛙粪霉、白色念珠菌、光滑念珠菌、吉利蒙念珠菌、克鲁斯氏念珠菌、葡萄牙念珠菌、近平滑念珠菌、热带念珠菌、类星形念珠菌、维斯念珠菌、冠状耳霉、异孢耳霉、白色隐球菌、格特隐球菌、罗伦特隐球菌、新型隐球菌、肠脑炎微孢子虫、比氏肠胞虫、甄氏外瓶柄霉、紧密着色芽生菌、佩氏着色芽生菌、白地霉、荚膜组织胞浆菌、伞状毛霉菌、印度毛霉菌、巴西类球袍子菌、疣状瓶霉、卡氏肺囊虫、杰氏肺囊虫、波伊德假霉样真菌、西伯氏鼻孢子虫、粘质红酵母、纸葡萄穗霉、总状共头霉或米根霉菌。
58.如权利要求1至50中任一项所述的颗粒，其中所述靶标是原生动物蛋白。
59.如权利要求58所述的颗粒，其中所述原生动物蛋白来自隐孢子虫、肠贾第虫、兰氏家贾第鞭毛虫、埃塞俄比亚利什曼原虫、巴西利什曼原虫、杜诺凡氏利什曼原虫、婴儿利什曼原虫、大型利什曼原虫、墨西哥利什曼原虫、热带利什曼原虫、柯氏疟原虫、恶性疟原虫、甘汉氏疟原虫、猪尾猴疟原虫、齿鹿疟原虫、鸡毛滴虫、阴道毛滴虫、胎儿三毛滴虫、布氏锥虫、克氏锥虫、马媾疫锥虫、伊氏锥虫、路氏锥虫、佩斯塔纳锥虫、猪锥虫或活动锥虫。
60.如权利要求1至50中任一项所述的颗粒，其中所述靶标是毒素。
61.如权利要求60所述的颗粒，其中所述毒素是细菌毒素、植物毒素或动物毒素。
62.如权利要求60或61所述的颗粒，其中所述毒素是蜂毒素、双边甲藻毒素、河豚毒素、氯毒素、破伤风类毒素、金环蛇毒素、肉毒梭菌毒素、蓖麻毒蛋白、产气荚膜梭菌ε毒素、葡萄球菌肠毒素B或内毒素。
63.如权利要求1至50中任一项所述的颗粒，其中所述靶标是毒物、毒液、过敏原、致癌物质、精神活性药物或化学武器的药剂。
64.如权利要求1至50中任一项所述的颗粒，其中所述靶标选自TNFα、TNFβ、可溶性TNF受体、可溶性TNFR-1、可溶性TNFR-2、淋巴毒素、淋巴毒素α、淋巴毒素β、4-1BB配体、CD30配体、EDA-A1、LIGHT、TL1A、TWEAK、TRAIL、可溶性TRAIL受体、IL-1、可溶性IL-1受体、IL-1A、可溶性IL-1A受体、IL-1B、可溶性IL-1B受体、IL-2、可溶性IL-2受体、IL-5、可溶性IL-5受体、IL-6、可溶性IL-6受体、IL-8、IL-10、可溶性IL-10受体、CXCL1、CXCL8、CXCL9、CXCL10、CX3CL1、FAS配体、可溶性死亡受体-3、可溶性死亡受体-4、可溶性死亡受体-5、TNF相关细胞凋亡弱诱导物、MMP1、MMP2、MMP3、MMP9、MMP10、MMP12、CD28、B7家族的可溶性成员、可溶性CD80/B7-1、可溶性CD86/B7-2、可溶性CTLA4、可溶性PD-L1、可溶性PD-1、可溶性Tim3、Tim3L、半乳糖凝集素3、半乳糖凝集素9、可溶性CEACAM1、可溶性LAG3、TGF-β、TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、抗缪勒氏管激素、神经胚素、胶质细胞源性神经营养因子、骨形态发生蛋白(例如，BMP2、BMP3、BMP3B、BMP4、BMP5、BMP6、BMP7、BMP8A、BMP8B、BMP10、BMP11、BMP12、BMP13、BMP15)、生长分化因子(例如，GDF1、GDF2、GDF3、GDF3A、GDF5、GDF6、GDF7、GDF8、GDF9、GDF10、GDF11、GDF15)、抑制素α、抑制素β(例如，抑制素βA、B、C、E)、左右不对称发育因子、nodal、神经营养因子、persephin、肌肉生长抑制素、饥饿素、sLR11、CCL2、CCL5、CCL11、CCL12、CCL19、干扰素α、干扰素β、干扰素γ、簇集素、VEGF-A、粒细胞集落刺激因子(G-CSF)、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)、前列腺素E2、肝细胞生长因子、神经生长因子、骨硬化蛋白、补体C5、血管生成素2、血管生成素3、PCSK9、β淀粉样蛋白、激活素、激活素A、激活素B、β2微球蛋白、可溶性NOTCH1、可溶性NOTCH2、可溶性NOTCH3、可溶性NOTCH4、结合珠蛋白、纤维蛋白原α链、促肾上腺皮质激素释放因子、促肾上腺皮质激素释放因子1型、促肾上腺皮质激素释放因子2型、尿皮质素1、尿皮质素2、尿皮质素3、CD47、抗干扰素γ自身抗体、抗白介素6自身抗体、抗白介素17自身抗体、抗饥饿素自身抗体、wnt、吲哚胺2,3-双加氧酶、C-反应蛋白和HIV-1gp120。
65.如权利要求1至50和64中任一项所述的颗粒，其中所述药剂包括抗体或所述抗体抗原结合部分，所述抗体或所述抗体抗原结合部分特异性地亲合体结合至TNFα、TNFβ、可溶性TNF受体、可溶性TNFR-1、可溶性TNFR-2、淋巴毒素、淋巴毒素α、淋巴毒素β、4-1BB配体、CD30配体、EDA-A1、LIGHT、TL1A、TWEAK、TRAIL、可溶性TRAIL受体、IL-1、可溶性IL-1受体、IL-1A、可溶性IL-1A受体、IL-1B、可溶性IL-1B受体、IL-2、可溶性IL-2受体、IL-5、可溶性IL-5受体、IL-6、可溶性IL-6受体、IL-8、IL-10、可溶性IL-10受体、CXCL1、CXCL8、CXCL9、CXCL10、CX3CL1、FAS配体、可溶性死亡受体-3、可溶性死亡受体-4、可溶性死亡受体-5、TNF相关细胞凋亡弱诱导物、MMP1、MMP2、MMP3、MMP9、MMP10、MMP12、CD28、B7家族的可溶性成员、可溶性CD80/B7-1、可溶性CD86/B7-2、可溶性CTLA4、可溶性PD-L1、可溶性PD-1、可溶性Tim3、Tim3L、半乳糖凝集素3、半乳糖凝集素9、可溶性CEACAM1、可溶性LAG3、TGF-β、TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、抗缪勒氏管激素、神经胚素、胶质细胞源性神经营养因子、骨形态发生蛋白(例如，BMP2、BMP3、BMP3B、BMP4、BMP5、BMP6、BMP7、BMP8A、BMP8B、BMP10、BMP11、BMP12、BMP13、BMP15)、生长分化因子(例如，GDF1、GDF2、GDF3、GDF3A、GDF5、GDF6、GDF7、GDF8、GDF9、GDF10、GDF11、GDF15)、抑制素α、抑制素β(例如，抑制素βA、B、C、E)、左右不对称发育因子、nodal、神经营养因子、persephin、肌肉生长抑制素、饥饿素、sLR11、CCL2、CCL5、CCL11、CCL12、CCL19、干扰素α、干扰素β、干扰素γ、簇集素、VEGF-A、粒细胞集落刺激因子(G-CSF)、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)、前列腺素E2、肝细胞生长因子、神经生长因子、骨硬化蛋白、补体C5、血管生成素2、血管生成素3、PCSK9、β淀粉样蛋白、激活素、激活素A、激活素B、β2微球蛋白、可溶性NOTCH1、可溶性NOTCH2、可溶性NOTCH3、可溶性NOTCH4、结合珠蛋白、纤维蛋白原α链、促肾上腺皮质激素释放因子、促肾上腺皮质激素释放因子1型、促肾上腺皮质激素释放因子2型、尿皮质素1、尿皮质素2、尿皮质素3、CD47、抗干扰素γ自身抗体、抗白介素6自身抗体、抗白介素17自身抗体、抗饥饿素自身抗体、wnt、吲哚胺2,3-双加氧酶、C-反应蛋白和HIV-1gp120。
66.如权利要求1至50和64中任一项所述的颗粒，其中所述药剂包括TNFα、TNFβ、可溶性TNF受体、可溶性TNFR-1、可溶性TNFR-2、vTNF、淋巴毒素、淋巴毒素α、淋巴毒素β、4-1BB配体、CD30配体、EDA-A1、LIGHT、TL1A、TWEAK、TRAIL、可溶性TRAIL受体、IL-1、可溶性IL-1受体、IL-1A、可溶性IL-1A受体、IL-1B、可溶性IL-1B受体、IL-2、可溶性IL-2受体、IL-5、可溶性IL-5受体、IL-6、可溶性IL-6受体、IL-8、IL-10、可溶性IL-10受体、CXCL1、CXCL8、CXCL9、CXCL10、CX3CL1、FAS配体、可溶性死亡受体-3、可溶性死亡受体-4、可溶性死亡受体-5、TNF相关细胞凋亡弱诱导物、MMP1、MMP2、MMP3、MMP9、MMP10、MMP12、CD28、B7家族的可溶性成员、可溶性CD80/B7-1、可溶性CD86/B7-2、可溶性CTLA4、可溶性PD-L1、可溶性PD-1、可溶性Tim3、Tim3L、半乳糖凝集素3、半乳糖凝集素9、可溶性CEACAM1、可溶性LAG3、TGF-β、TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、sLR11、CCL2、CCL5、CCL11、CCL12、CCL19、激活素、激活素A、活化素B、可溶性NOTCH1、可溶性NOTCH2、可溶性NOTCH3、可溶性NOTCH4、可溶性Jagged1、可溶性Jagged2、可溶性DLL1、可溶性DLL3、可溶性DLL4或结合珠蛋白。
67.如权利要求1至50、64和65中任一项所述的颗粒，其中所述药剂包括易普利姆玛、派姆单抗、纳武单抗、英利昔单抗、阿达木单抗、赛妥珠单抗、戈利木单抗、依那西普、司他芦单抗、非苏木单抗、美替木单抗、登西珠单抗、他瑞妥单抗、布隆妥珠单抗、美泊利单抗、乌瑞鲁单抗、卡纳单抗、达克珠单抗、贝利木单抗、地舒单抗、依库珠单抗、托珠单抗、阿特珠单抗、乌司奴单抗、帕利珠单抗、贝伐单抗、布鲁赛珠单抗、雷珠单抗、阿柏西普、阿克托克单抗、艾西莫单抗、司妥昔单抗、阿非莫单抗、奈瑞莫单抗、欧咗立珠单抗、帕特立珠单抗、希瑞库单抗、奥马珠单抗、阿杜卡尼单抗、巴匹珠单抗、克雷内治单抗、更汀芦单抗、珀珠单抗、苏兰珠单抗、达匹利珠单抗、鲁利珠单抗、托利珠单抗、艾诺提克单抗、培化阿珠单抗、西妥昔单抗、弗图希单抗、依库单抗、英戈土珠单抗、马妥珠单抗、耐昔妥珠单抗、尼妥珠单抗、帕利珠单抗、雷莫芦单抗、扎芦木单抗、杜力戈图单抗、帕图单抗、厄妥索单抗、帕妥珠单抗、曲妥珠单抗、阿利库单抗、安芦珠单抗、地瑞伏单抗、德罗图单抗、杜匹鲁单抗、杜氏图单抗、依库珠单抗、埃巴单抗、依夫单抗、依德鲁单抗、enoblituzumab、艾诺克单抗、依维苏单抗、依伏库单抗、艾韦单抗、艾韦单抗、法希姆单抗、非维珠单抗、非扎奴单抗、费希腊妥单抗、非瑞伏单抗、夫来库单抗、弗罗鲁单抗、福拉韦单抗、弗兰单抗、faliximab、盖尼塔单抗、加沃坦珠单抗、弗塞库单抗、依达赛珠单抗、艾玛鲁单抗、伊诺莫单抗、西妥木单抗、希凯珠单抗、姆帕力珠单抗、来金珠单抗、仑齐鲁单抗、乐地单抗、来沙木单抗、利韦单抗、利格利珠单抗、罗德希珠单抗、鲁利珠单抗、马帕木单抗、莫他珠单抗、纳米路单抗、奈巴库单抗、耐西维单抗、奥托昔单抗、奥鲁凯珠单抗、奥泰单抗、帕吉昔单抗、帕利珠单抗、帕诺库单抗、帕考珠单抗、培拉凯珠单抗、皮地利珠单抗、培克珠单抗、普陀希单抗、坤立珠单抗、雷德图单抗、雷韦单抗、劳赛珠单抗、雷昔库单抗、瑞加韦单抗、瑞利珠单抗、利妥木单抗、罗姆苏珠单抗、罗利珠单抗、沙鲁单抗、司库钦单抗、斯图希单抗、司韦单抗、西法木单抗、西妥昔单抗、索维单抗、他贝鲁单抗、他珠单抗、他利珠单抗、他尼珠单抗、替非珠单抗、TGN1412、替曲吉珠单抗、替加珠单抗、TNX-650、托萨托舒单抗、曲洛吉努单抗、曲美木单抗、trevogrumab、妥韦单抗、乌珠单抗、伐提克图单抗、伐努赛珠单抗或前述任一项的抗原结合部分。
68.如前述权利要求中任一项所述的颗粒，其中所述靶标是可溶性生物分子。
69.如前述权利要求中任一项所述的颗粒，其中所述靶标是：
如上文任何地方所描述的靶标；
如上文任何地方所描述的生物分子；
如上文任何地方所描述的可溶性生物分子；或
如上文任何地方所描述的抗体的抗原。
70.如前述权利要求中任一项所述的颗粒，其中：
所述药剂是如上文任何地方所描述的药剂；
所述药剂包括抗体，其中所述抗体在上文任何地方被描述；
所述药剂包括抗体的抗原结合部分，其中所述抗体在上文任何地方被描述；或
所述药剂包括抗体或所述抗体的抗原结合部分，所述抗体或所述抗体的抗原结合部分特异性地结合至靶标、生物分子或可溶性生物分子，其中所述靶标、生物分子或可溶性生物分子在上文任何地方被描述。
71.如前述权利要求中任一项所述的颗粒，其中所述颗粒的最长线度不大于约1μm。
72.如前述权利要求中任一项所述的颗粒，其中：
所述靶标是可溶性生物分子；
所述可溶性生物分子是细胞表面受体蛋白的形式；并且
所述药剂在所述颗粒上被定向，使得所述药剂对细胞表面上的所述细胞表面受体蛋白的结合或激活在空间上被抑制。
73.一种颗粒，所述颗粒具有至少一个表面以及被固定在所述表面上的药剂，其中：
所述药剂选择性地结合至可溶性生物分子；
所述可溶性生物分子是细胞表面受体蛋白的形式；并且
所述药剂在所述颗粒上被定向，使得所述药剂对细胞表面上的所述细胞表面受体蛋白的结合或激活在空间上被抑制。
74.如前述权利要求中任一项所述的颗粒，其中所述药剂是细胞表面受体蛋白的配体。
75.如权利要求74所述的颗粒，其中所述药剂是所述细胞表面受体蛋白的天然配体。
76.如权利要求72至75中任一项所述的颗粒，其中所述细胞表面受体蛋白通过癌细胞被表达。
77.如权利要求72至76中任一项所述的颗粒，其中所述细胞表面受体蛋白是由癌细胞以所述细胞表面受体蛋白的可溶形式排出的蛋白质。
78.如权利要求72至77中任一项所述的颗粒，其中所述细胞表面受体蛋白在细胞表面上被激活时诱导细胞凋亡。
79.如权利要求72至78中任一项所述的颗粒，其中所述细胞表面受体蛋白是肿瘤坏死因子受体(TNFR)蛋白。
80.如权利要求72至78中任一项所述的颗粒，其中所述细胞表面受体蛋白是Fas受体蛋白。
81.如权利要求72至78中任一项所述的颗粒，其中所述细胞表面受体蛋白是TNF相关细胞凋亡弱诱导物(TRAILR)蛋白、4-1BB受体蛋白、CD30蛋白、EDA受体蛋白、HVEM蛋白、淋巴毒素β受体蛋白、DR3蛋白或TWEAK受体蛋白。
82.如权利要求72至81中任一项所述的颗粒，其中所述药剂包括肿瘤坏死因子(TNF)家族配体或肿瘤坏死因子(TNF)家族配体的变体。
83.如权利要求82所述的颗粒，其中所述TNF家族配体是TNFα。
84.如权利要求82所述的颗粒，其中所述TNF家族配体选自Fas配体、淋巴毒素、淋巴毒素α、淋巴毒素β、4-1BB配体、CD30配体、EDA-A1、LIGHT、TLA1、TWEAK、TNFβ和TRAIL。
85.如权利要求72至78中任一项所述的颗粒，其中所述细胞表面受体蛋白是白介素受体蛋白。
86.如权利要求85所述的颗粒，其中所述白介素受体蛋白是IL-2受体蛋白。
87.如权利要求85或86所述的颗粒，其中所述药剂是白介素蛋白或白介素蛋白的变体。
88.如权利要求87所述的颗粒，其中所述白介素蛋白是IL-2蛋白。
89.根据前述权利要求中任一项所述的多个颗粒。
90.如权利要求89所述的多个颗粒，其中平均颗粒尺寸大于1μm。
91.如权利要求89所述的多个颗粒，其中平均颗粒尺寸为1μm至5μm。
92.一种用于治疗患有癌症的受试者的方法，所述方法包括向所述受试者施用如权利要求89至91中任一项所述的多个颗粒，其中：
所述癌症包括细胞，所述细胞排出至少一种细胞表面受体蛋白的可溶形式；并且
所述多个颗粒抑制所述至少一种细胞表面受体蛋白的被排出的可溶形式的生物活性，从而治疗所述癌症。
93.如权利要求92所述的方法，其中癌细胞排出TNF受体的可溶形式。
94.如权利要求求93所述的方法，其中所述多个颗粒中的每个颗粒包括药剂，所述药剂包括TNFα多肽或TNFα多肽的变体。
95.如权利要求92所述的方法，其中癌细胞排出IL-2受体的可溶形式。
96.如权利要求95所述的方法，其中所述多个颗粒中的每个颗粒包括药剂，所述药剂包括IL-2多肽或IL-2多肽的变体。
97.如权利要求92至96中任一项所述的方法，其中所述受试者已接受过继性细胞转移疗法(ACT)。
98.如权利要求92至97中任一项所述的方法，所述方法还包括向所述受试者施用过继性细胞转移疗法。
99.如权利要求97或98所述的方法，其中所述过继性细胞转移疗法是将包括淋巴细胞的组合物施用至所述受试者。
100.如权利要求99所述的方法，其中所述淋巴细胞是肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)。
101.如权利要求99或100所述的方法，其中所述淋巴细胞包括嵌合抗原受体(CAR)。
102.一种用于治疗患有自身免疫性疾病的受试者的方法，所述方法包括向所述受试者施用如权利要求89至91中任一项所述的多个颗粒。
103.如权利要求102所述的方法，其中所述靶标是白介素1A、白介素1B、白介素2、白介素5、白介素6、白介素8、肿瘤坏死因子α、fas配体、TNF-相关细胞凋亡诱导配体、CXCL8、CXCL1、CD80/B7-1、CD86/B7-2或PD-L1。
104.一种用于治疗患有神经退行性疾病的受试者的方法，所述方法包括向所述受试者施用如权利要求89至91中任一项所述的多个颗粒。
105.如权利要求104所述的方法，其中所述靶标是β淀粉样蛋白。
106.一种促进受试者中健康衰老的方法，所述方法包括向所述受试者施用如权利要求89至91中任一项所述的多个颗粒。
107.如权利要求106所述的方法，其中所述靶标是TGF-β1、CCL11、MCP-1/CCL2、β-2微球蛋白、GDF-8/肌肉生长抑制素或结合珠蛋白。
108.一种用于治疗受试者中代谢紊乱的方法，所述方法包括向所述受试者施用如权利要求89至91中任一项所述的多个颗粒。
109.如权利要求108所述的方法，其中所述靶标是饥饿素、抗饥饿素自身抗体或皮质醇。
110.一种用于增加受试者中肌肉质量的方法，所述方法包括向所述受试者施用如权利要求89至91中任一项所述的多个颗粒。
111.如权利要求110所述的方法，其中所述靶标是肌肉生长抑制素或TGF-β1。
112.如权利要求92至111中任一项所述的方法，其中所述受试者是哺乳动物。
113.如权利要求112所述的方法，其中所述受试者是人。
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