CN115605161A - 可植入细胞腔室装置和其用途 - Google Patents

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M·法纳夫
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Abstract

本发明涉及一种能够截留细胞但容许生物分子扩散的可植入细胞腔室装置。还公开了通过向有需要的受试者施用包含分泌治疗性生物分子的细胞的细胞腔室装置连续或半连续地向所述受试者递送所述治疗性生物分子的方法。

Description

可植入细胞腔室装置和其用途
相关申请
本申请要求2020年3月18日提交的美国临时申请号62/991,422的优先权。前述优先申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
序列表
本申请含有序列表，所述序列表已以ASCII格式以电子方式提交并且以全文引用的方式并入本文中。所述ASCII副本创建于2021年3月11日，名为T103022_1130WO_0465_1_SL.txt并且大小为66,553字节。
发明领域
本发明涉及一种可植入细胞腔室装置以及用于向有需要的受试者递送治疗性生物分子的相关用途。
背景技术
生物技术的进步已使得有可能使用重组DNA技术产生用于医药应用的多种治疗性生物分子，诸如蛋白质。生物分子典型地以有规律地间隔开的间隔通过皮下注射或静脉内输注递送。在各个冲击剂量(bolus dose)的施用之间，分子的生物利用度随吸收、分布以及消除的速率而变化，并且生物利用度典型地在施用之后不久达到峰值并且随后逐渐减小。各生物分子的药代动力学(PK)型态总体上决定了各剂量之间的间隔，目标为将血浆中的药物浓度维持在毒性与最小功效之间的治疗窗内。需要频繁施用可能为昂贵的并且对患者来说不方便。此外，根据存在于各剂量中的生物分子的量以及剂量之间的时间间隔，各生物分子的PK型态和给药频率使各患者中的药物浓度在非常高至非常低之间来回波动。
因为生物分子可能比传统无机药物更大并且更复杂(即，除复杂三维结构外还具有多个官能团)，所以此类生物分子的配制可产生特殊问题。举例来说，为使蛋白质保持生物活性，制剂必须至少保留蛋白质的氨基酸的核心序列的构象完整性，同时还要防止蛋白质的多个官能团发生降解。蛋白质可能在储存期间缺乏稳定性，并且单克隆和多克隆抗体尤其可能相对不稳定(参见例如Wang等J.Pharm Sci.96:1-26(2007))。治疗性蛋白质的化学或物理不稳定性的结果包括有效施用剂量降低、疗法的安全性因例如刺激或免疫反应性而降低以及制造因保质期短而更频繁。可获得大量配制选择，没有一种方法或系统适合于所有蛋白质。
因此，需要发现适合于以稳定并且方便的形式将治疗性生物分子递送至患者并且产生在延长的时间段内稳定的治疗有效血液水平的生物分子的方法。
发明内容
本文提供了一种能够截留细胞，同时允许生物分子在装置的内部与外部之间交换的细胞腔室装置。所述装置可用于培养执行包括例如分泌治疗性生物分子的功能的细胞。在将细胞腔室装置植入受试者后，装置可在延长的时间段内向受试者提供稳定水平的生物分子递送。另外或或者，腔室中的细胞可执行生理功能，诸如移除毒素或进行代谢操作，这是归因于包围或邻近装置的组织之间的组分交换以及其内部的细胞生长。腔室包含分层支架，所述分层支架由几乎不诱导哺乳动物宿主中的纤维化反应、几乎不诱导宿主免疫反应、将细胞截留在腔室内部并且细胞不渗漏至周围宿主组织中、阻止宿主细胞渗透至腔室中和/或实现将治疗剂量的生物分子递送至宿主中(例如进入血流中)的材料组成。
因此，在一个方面中，本文提供了一种包括包围细胞腔室的多层支架的装置，其中多层支架包括外层和与细胞腔室接触的内层，并且其中外层和内层各自包含纳米纤维聚合物。在一些实施方案中，纳米纤维聚合物可包括例如纳米纤维聚酯。
在一些实施方案中，外层包含纳米纤维聚对苯二甲酸乙二酯或纳米纤维聚对苯二甲酸丁二酯。在一些实施方案中，外层包含纳米纤维聚对苯二甲酸乙二酯与聚对苯二甲酸丁二酯的混合物。在某些实施方案中，外层包含电纺聚对苯二甲酸乙二酯、电纺聚对苯二甲酸丁二酯或电纺聚对苯二甲酸乙二酯与聚对苯二甲酸丁二酯的混合物。本文中描述了其他适合的聚合物，包括例如纳米纤维聚对苯二甲酸丙二酯或纳米纤维聚氨基甲酸酯。
在一些实施方案中，内层包含纳米纤维聚氨基甲酸酯。在某些实施方案中，内层包含电纺聚氨基甲酸酯。
在一些实施方案中，内层包含纳米纤维聚对苯二甲酸乙二酯、纳米纤维聚对苯二甲酸丁二酯或纳米纤维聚对苯二甲酸乙二酯与聚对苯二甲酸丁二酯的混合物。
在一些实施方案中，内层包含电纺聚对苯二甲酸乙二酯、电纺聚对苯二甲酸丁二酯或电纺聚对苯二甲酸乙二酯与聚对苯二甲酸丁二酯的混合物。
在一些实施方案中，外层和/或内层包含一种或多种带电荷的表面改性。
在一些实施方案中，外层和/或内层具有净正电荷。在某些实施方案中，支架已用乙二胺处理。
在一些实施方案中，外层和/或内层具有净负电荷。在某些实施方案中，支架已用氢氧化钠处理。
在一些实施方案中，外层和/或内层包含消炎剂。在一些实施方案中，消炎剂为钙调神经蛋白抑制剂。在一个实施方案中，消炎剂为他克莫司(tacrolimus)。在一些实施方案中，消炎剂为吡啶酮。在一个实施方案中，消炎剂为吡非尼酮(pirfenidone)。在一个实施方案中，消炎剂为磷酸二酯酶抑制剂。在一个实施方案中，消炎剂为罗氟司特(roflumilast)。
在一些实施方案中，外层和/或内层包含纳米孔。在某些实施方案中，纳米孔的尺寸容许生物分子穿过。在某些实施方案中，生物分子为250千道而顿(kDa)或更小。
在一些实施方案中，纳米孔的尺寸容许抗体或其抗原结合部分穿过。在一些实施方案中，纳米孔的尺寸阻止细胞穿过。在一些实施方案中，纳米孔的尺寸阻止在多层支架一侧的细胞接触在多层支架另一侧的细胞。
在一些实施方案中，纳米孔具有1μm或更小的直径。在一些实施方案中，纳米孔具有0.5μm或更小的直径。
在一些实施方案中，多层支架还包括安置于内层与外层之间的纳米孔膜。在一些实施方案中，纳米孔膜为固体，即非纳米纤维聚合物层。在其他实施方案中，纳米孔膜可包含另一层纳米纤维聚合物。在一些实施方案中，纳米孔膜包含聚对苯二甲酸丁二酯。在一些实施方案中，纳米孔膜包含固体，即非纳米纤维聚对苯二甲酸丁二酯层。在某些实施方案中，纳米孔膜包含纳米纤维聚对苯二甲酸丁二酯。在一些实施方案中，纳米孔膜包含尺寸容许生物分子穿过的膜纳米孔。在某些实施方案中，生物分子为250kDa或更小。
在一些实施方案中，膜孔隙的尺寸容许抗体或其抗原结合部分穿过。在一些实施方案中，膜孔隙的尺寸阻止细胞穿过。在一些实施方案中，膜孔隙的尺寸阻止在多层支架一侧的细胞接触在多层支架另一侧的细胞。
在另一方面中，本文提供了一种包括包围细胞腔室的多层支架的装置，其中多层支架包括(i)外层，所述外层包含纳米纤维聚对苯二甲酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯；(ii)非纳米纤维膜，所述非纳米纤维膜安置于内层与外层之间，其中所述膜包含尺寸阻止细胞穿过膜的亚微米和/或纳米孔；以及(iii)内层，所述内层包含纳米纤维聚氨基甲酸酯。
在另一方面中，本文提供了一种包括包围细胞腔室的多层支架的装置，其中多层支架包括(i)外层，所述外层包含纳米纤维聚对苯二甲酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯；(ii)非纳米纤维膜，所述非纳米纤维膜安置于内层与外层之间，其中所述膜包含尺寸阻止细胞穿过膜的纳米孔；以及(iii)内层，所述内层包含纳米纤维聚对苯二甲酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯。
在一些实施方案中，膜纳米孔具有1μm或更小的直径。在一些实施方案中，膜纳米孔具有0.5μm或更小的直径。在一些实施方案中，膜孔隙具有约0.2-0.6μm的直径。在一些实施方案中，膜孔隙具有约0.4μm的直径。
在一些实施方案中，装置还包括加载口，以容许细胞加载至细胞腔室中。
在一些实施方案中，装置包含250μm或更小的总厚度。在一些实施方案中，装置包含150μm或更小的总厚度。
在一些实施方案中，细胞腔室的尺寸容纳多达1x109个细胞。在一些实施方案中，细胞腔室的尺寸容纳多达1x107个细胞。
在另一方面中，本文提供了一种包括包围细胞腔室的多层支架的装置，其中多层支架包括：外层，所述外层包含纳米纤维聚对苯二甲酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯；以及内层，所述外层包含纳米纤维聚氨基甲酸酯，其中外层和内层包含直径为1μm或更小的纳米孔。
在一些实施方案中，装置包括安置于支架的外层与内层之间的孔径小于或等于1μm的聚合薄膜。
在一些实施方案中，装置包括孔径小于或等于1μm的聚合薄膜，其中薄膜的一侧涂有第一电纺聚合物，并且薄膜的另一侧涂有第二电纺聚合物。在一些实施方案中，第一电纺聚合物和第二电纺聚合物包含相同聚合物。在其他实施方案中，第一电纺聚合物和第二电纺聚合物包含不同聚合物。在一些实施方案中，第一电纺聚合物和/或第二电纺聚合物包含nPET、nPBT或它们的组合。在一些实施方案中，第一电纺聚合物和/或第二电纺聚合物包含nPU。在一些实施方案中，第一电纺聚合物包含nPET-PBT，并且第二电纺聚合物包含nPU。
在一些实施方案中，聚合薄膜包含聚(对苯二甲酸乙二酯)。实施方案，聚合薄膜包含直径为约0.2μm-1μm的孔隙。在各个实施方案中，聚合薄膜包含直径为约0.2μm、0.3μm、0.4μm、0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm、0.9μm或1.0μm的孔隙。在一些实施方案中，聚合薄膜包含直径为约0.4μm的孔隙。
在一些实施方案中，细胞腔室包含细胞。在一些实施方案中，细胞附着于支架的内层。在一些实施方案中，细胞包含视网膜色素上皮细胞。在某些实施方案中，细胞包含ARPE-19细胞。在一些实施方案中，细胞包含肝细胞。在一些实施方案中，细胞包含胰岛。
在一些实施方案中，装置包含约1x105个细胞至约1x108个细胞。
在一些实施方案中，装置包含约1x106个细胞至约1x107个细胞。
在一些实施方案中，细胞分泌重组肽或蛋白质。在某些实施方案中，细胞分泌选自由以下组成的组的蛋白质：生长因子、激素、细胞因子、前列腺素、酶或它们的组合。
在一些实施方案中，细胞分泌肽治疗剂(例如用于胃肠道用途，诸如用于治疗短肠综合征的肽治疗剂)。
在一些实施方案中，细胞分泌酶。在一个实施方案中，酶为艾度硫酸酯酶(idursulfase)。在一个实施方案中，酶为芳基硫酸酯酶A。在一个实施方案中，酶为拉罗尼酶(laronidase)。
在一些实施方案中，细胞分泌抗体或其抗原结合部分。在某些实施方案中，细胞分泌嵌合抗体或其抗原结合部分。在一些实施方案中，细胞分泌人源化抗体或其抗原结合部分。在一些实施方案中，细胞分泌人抗体或其抗原结合部分。在一些实施方案中，细胞分泌单克隆抗体。在一些实施方案中，细胞分泌选自由以下组成的组的抗体片段：Fab、F(ab’)2、scFv、串联scFv、双抗体、微型抗体以及单域抗体。
在一些实施方案中，细胞分泌特异性结合选自由以下组成的组的抗原的抗体或其抗原结合部分：α4β7整合素、整合素β7、TNFα、IL-12、IL-23或CD20。在一些实施方案中，细胞分泌选自以下的抗体：维多珠单抗(vedolizumab)、阿瑞鲁单抗(abrilumab)、阿达木单抗(adalimumab)、依卓利珠单抗(etrolizumab)、赛妥珠单抗(certolizumab)、戈利木单抗(golimumab)、优特克单抗(ustekinumab)、英夫利昔单抗(infliximab)、利妥昔单抗(rituximab)以及那他珠单抗(natalizumab)。
在一些实施方案中，细胞分泌特异性结合α4β7整合素的抗体或其抗原结合部分。在某些实施方案中，细胞分泌维多珠单抗或其抗原结合部分。
在一些实施方案中，细胞腔室包含具有三维架构的细胞群体。在一个实施方案中，具有三维架构的细胞群体为组织外植体。在一些实施方案中，组织为肝脏组织、肾脏组织或胰腺组织。在其他实施方案中，具有三维架构的细胞群体被组织成球状体。在一些实施方案中，球状体包含肝细胞、肝脏细胞或胰腺细胞。在某些实施方案中，球状体围绕窦状小管或导管进行组织。
在另一方面中，本文提供了一种向受试者递送生物分子的方法，所述方法包括向受试者施用如本文所描述的装置，其中装置的细胞腔室包含分泌生物分子的细胞。
在另一方面中，本文提供了一种向受试者递送重组肽或重组蛋白的方法，所述方法包括向受试者施用本公开的装置。
在另一方面中，本文提供了一种向受试者递送抗体或其抗原结合部分的方法，所述方法包括向受试者施用本公开的装置。
在一些实施方案中，通过在选自以下的位点植入来向受试者施用装置：皮肤下(皮下植入)、网膜上、肝脏中、脑中或脊髓管中。
在一些实施方案中，装置植入受试者中至少30天。在一些实施方案中，装置植入受试者中至少90天。在一些实施方案中，装置植入受试者中至少120天。
在一些实施方案中，装置植入受试者中至少1年。
在一些实施方案中，在植入之后，在受试者中，生物分子、重组肽或重组蛋白的血浆浓度为至少5μg/mL，持续至少60天的时间。
在一些实施方案中，在植入之后，在受试者中，抗体或其抗原结合部分的血浆浓度为至少5μg/mL，持续至少60天的时间。
在另一方面中，本文提供了一种治疗患有克罗恩氏病(Crohn's Disease)或溃疡性结肠炎的受试者的方法，所述方法包括向受试者施用本公开的装置。
在另一方面中，本文提供了一种治疗患有原发性硬化性胆管炎的受试者的方法，所述方法包括向受试者施用本公开的装置。
在另一方面中，本文提供了一种治疗患有嗜酸性食管炎的受试者的方法，所述方法包括向受试者施用本公开的装置。
在另一方面中，本文提供了一种治疗患有自体免疫肝炎的受试者的方法，所述方法包括向受试者施用本公开的装置。
在另一方面中，本文提供了一种治疗患有短肠综合征的受试者的方法，所述方法包括向受试者施用本公开的装置。
在另一方面中，本文提供了一种治疗患有I型粘多糖贮积症(MPS I)的受试者的方法，所述方法包括向受试者施用本公开的装置(例如其中细胞分泌诸如拉罗尼酶等酶的装置)。在某些实施方案中，装置包含分泌包含SEQ ID NO:50的氨基酸序列的酶或与SEQ IDNO 50具有至少90％、92％、94％、95％、96％、98％或99％的酶的细胞。
在另一方面中，本文提供了一种治疗患有II型粘多糖贮积症(MPS II)的受试者的方法，所述方法包括向受试者施用本公开的装置(例如其中细胞分泌诸如艾度硫酸酯酶等酶的装置)。在某些实施方案中，装置包含分泌包含SEQ ID NO:51的氨基酸序列的酶或与SEQ ID NO:51具有至少90％、92％、94％、95％、96％、98％或99％的酶的细胞。
在另一方面中，本文提供了一种治疗患有异染性白质失养症(MLD)的受试者的方法，所述方法包括向受试者施用本公开的装置(例如其中细胞分泌诸如芳基硫酸酯酶A等酶的装置)。在某些实施方案中，装置包含分泌包含SEQ ID NO:52的氨基酸序列的酶或与SEQID NO:52具有至少90％、92％、94％、95％、96％、98％或99％的酶的细胞。
在另一方面中，本文提供了一种包括包围细胞腔室的单层支架的装置。在一些实施方案中，此类细胞腔室装置可用于培养在三维培养物中生长或呈组织外植体形式的细胞。在一些实施方案中，细胞腔室可包含具有三维架构的细胞。在一些实施方案中，单层支架可包含如本文所描述的纳米纤维聚合物。在一些实施方案中，纳米纤维聚合物为聚酯，例如纳米纤维聚对苯二甲酸乙二酯或纳米纤维聚对苯二甲酸丁二酯。在一些实施方案中，单层支架包含纳米纤维聚对苯二甲酸乙二酯与聚对苯二甲酸丁二酯的混合物。在一些实施方案中，单层支架包含纳米纤维聚氨基甲酸酯。
在一些实施方案中，细胞腔室包含具有三维架构的细胞。在一个实施方案中，具有三维架构的细胞为组织外植体。在一些实施方案中，组织为肝脏组织、肾脏组织或胰腺组织。在其他实施方案中，具有三维架构的细胞被组织成球状体。在一些实施方案中，球状体可包含肝细胞、肝脏细胞或胰腺细胞。在某些实施方案中，球状体围绕窦状小管或导管进行组织。在一些实施方案中，细胞为肝细胞。在其他实施方案中，细胞为胰岛细胞。
附图说明
图1A示出了天然细胞外基质、可植入织造聚酯膜以及电纺聚酯膜的扫描电子显微照片。
图1B示出了用人ARPE-19细胞接种nPU层之后两天时电纺纳米纤维聚氨基甲酸酯(nPU)聚合物(作为nPET-PBT/PU支架的一部分)的共焦图像。
图1C展示了示例性细胞腔室装置。细胞腔室包括包围细胞腔室的双层支架。双层支架含有：面向外部的外层，所述外层包含电纺纳米纤维聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)(nPET-PBT)(顶部左侧)；以及面向内部的内层，所述内层包含电纺纳米纤维聚氨基甲酸酯(nPU)聚合物(底部左侧)。在示例性实施方案中，可将两个支架薄片或一个折叠薄片制作成包围细胞腔室(顶部右侧)。
图1D展示了多支架装置的一个实施方案。此装置含有第一双层支架，所述第一双层支架包含面向外部的外层的电纺nPET-PBT和面向内部的内层的电纺nPU。此外，装置含有第二支架，所述第二支架包含电纺纳米纤维PBT的多孔层。接种于细胞腔室中的ARPE-19细胞可通过苏木精和曙红(H&E)染色(底部右侧)目视观察。
图1E展示了多层支架装置的一个实施方案，所述多层支架装置包含面向外部的外层的电纺nPET-PBT、具有预先选择的孔径的中心聚(对苯二甲酸乙二酯)薄膜以及面向内部的内层的电纺nPU。左侧图中示出了对细胞腔室装置的说明并且右侧图中示出了细胞腔室装置的示意图。
图1F展示了图1E中所展示的细胞腔室装置中各层的扫描电子显微照片。
图1G展示了细胞腔室的图像，所述细胞腔室包含面向外部的外层的电纺nPET-PBT、具有0.4um孔径的中心PET膜以及面向内部的内层的电纺nPU。为细胞腔室接种ARPE-19细胞，并且在细胞接种之后44天时，通过苏木精和曙红(H&E)染色目视观察。
图2示出了由包含每天分泌4.5mg维多珠单抗或每天分泌9mg维多珠单抗的细胞的细胞腔室装置可达到的随时间推移的预期维多珠单抗(vedolizumab)血浆浓度的模拟模型。所述模拟模型是基于皮下输注之后的已知维多珠单抗药代动力学。17μg/mL下的粗线指示维多珠单抗的治疗有效血浆浓度。
图3A至图3D展示了评估分泌维多珠单抗的ARPE-19细胞在由一侧的纳米纤维聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)和聚对苯二甲酸乙二酯(PET)以及另一侧的纳米纤维聚氨基甲酸酯(PU)聚合物(nPET-PBT/PU支架)组成的支架上生长的能力的体外分析的结果。图3A示出了如由PU侧所成像，在内部PU侧接种后24小时时nPET-PBT/PU支架上维多珠单抗/荧光素酶-ARPE-19细胞的荧光显微照片。图3B示出了在正常组织培养(TC)板或nPET-PBT/PU支架上接种后8天时维多珠单抗/荧光素酶-ARPE-19细胞的核(Hoescht33342)或胞质液(CellTracker Orange)的荧光显微照片。图3C图解展示接种后40天时，与nPBT-PET/PU支架相比，从正常组织培养板上的维多珠单抗/荧光素酶-ARPE-19细胞分离的DNA的量。图3D图解展示与nPBT-PET/PU支架(右侧柱)相比，由正常组织培养板(左侧柱)上的ARPE-19细胞分泌的维多珠单抗的量。
图4A至图4B图解展示接种于具有带电荷的表面改性的nPET-PBT上的维多珠单抗/荧光素酶-ARPE-19细胞的体外细胞接种分析的结果。将包含nPET-PBT/PU的圆盘用液体乙二胺(EDA)处理以产生带正电荷的表面，或用液体氢氧化钠(HYD)处理以产生带负电荷的表面。图4A图解展示由接种于所指示材料中的每一者上的ARPE-19细胞分泌的维多珠单抗的量。图4B图解展示由接种于所指示材料中的每一者上的维多珠单抗/荧光素酶-ARPE-19细胞产生的发光的水平。
图5A至图5H展示了评估包含具有或不具有内部nPBT支架层的nPET-PBT/PU支架的细胞腔室中的体外和体内细胞分布的研究的结果。图5A示出了展示在包含具有或不具有内部nPBT支架的nPBT-PET/PU支架的细胞腔室上生长的维多珠单抗/荧光素酶-ARPE-19细胞的体外细胞分布的发光图像。图5B示出了小鼠的发光图像，所述发光图像展示了在植入后所指示天数之后，在包含具有或不具有内部nPBT支架的nPBT-PET/PU支架的细胞腔室中生长的维多珠单抗/荧光素酶-ARPE-19细胞的细胞分布。图5C图解展示在植入包含维多珠单抗/荧光素酶-ARPE-19细胞以及具有或不具有内部nPBT支架层的nPBT-PET/PU支架的细胞腔室的小鼠中随时间推移的发光强度。图5D图解展示在植入包含维多珠单抗/荧光素酶-ARPE-19细胞以及具有或不具有内部nPBT支架层的PBT-PET/PU支架的细胞腔室的小鼠中随时间推移的血浆浓度(如通过蛋白质印迹法所检测)。底部图呈现在植入细胞腔室之后68-78天时检测血浆中的维多珠单抗的蛋白质印迹法的结果。图5E示出了移植后42天时移除细胞腔室之前(左侧列)和移除细胞腔室之后(右侧列)小鼠的发光成像。图5F和图5G示出了移植后42天时从裸鼠移除之后，具有内部nPBT支架层(图5F；不含细胞(左侧列)或含有细胞(右侧列))或不具有内部nPBT支架层(图5G)的nPBT-PET/PU细胞腔室的图像，表明未目视观测到显著纤维化反应。图5H展示了在植入小鼠中之后41天时，含有涂有纳米纤维nPET-PBT和nPU的多孔非纳米纤维PET薄片的支架周围的区域(左侧图)以及不具有纳米纤维涂层的多孔非纳米纤维PET薄片周围的区域(右侧图)的H&E染色图像。
图6图解展示体外细胞附着分析的结果，示出在细胞接种之后随时间变化，与正常组织培养(TC)板相比，由nPET-PBT、nPET-PBT(乙二胺(EDA))或nPET-PBT(氢氧化钠(HYD))组成的圆盘上的附着细胞百分比。每个圆盘接种400,000个细胞。
图7A至图7E示出了体内研究的结果，在所述体内研究中通过对在移植有由nPET-PBT(图7A、图7B以及图7E)、带正电荷的nPET-PBT(EDA)(图7A、图7C以及图7E)或带负电荷的nPET-PBT(HYD)(图7A、图7D以及图7E)组成的圆盘的裸鼠中随时间(植入后天数)推移的发光强度进行定量来分析维多珠单抗/荧光素酶-ARPE-19细胞的截留情况。加载之后二十四小时或四小时时，通过皮下植入将支架施用至小鼠中(n＝4个小鼠)。对通过皮下注射向小鼠施用的细胞进行评估，作为比较物。图7A展示了历时45天的研究结果。图7B至图7E展示了历时80天的研究结果。
图8A至图8F图解展示接种于加载有他克莫司(FK506)的nPET-PBT上的维多珠单抗/荧光素酶-ARPE-19细胞的体外细胞接种分析的结果。将包含nPET-PBT的圆盘用包含0％、2％或4％他克莫司的溶液处理。图8A和图8B图解展示来自单独他克莫司(图8A)或从用他克莫司处理的nPET-PBT萃取之后(图8B)的高效液相色谱(HPLC)分析的色谱图。图8C图解展示T细胞活化分析的结果，在所述T细胞活化分析中在人PBMC暴露于加载他克莫司的nPET-PBT周围的培养基之后对T细胞活化进行评估(如通过IL-1β产生所测量)。图8D示出了加载有0％、2％或4％他克莫司的nPET-PBT上的维多珠单抗/荧光素酶-ARPE-19细胞的荧光显微照片。图8E图解展示由接种于加载有0％、2％或4％他克莫司的nPET-PBT上的维多珠单抗/荧光素酶-ARPE-19细胞分泌的维多珠单抗的量。图8F图解展示由接种于加载有0％、2％或4％他克莫司的nPET-PBT上的维多珠单抗/荧光素酶-ARPE-19细胞产生的发光的水平。
图9A和图9B图解展示与nPBT-PET/PU支架(右侧柱)相比，由正常组织培养板(左侧柱)上的阿达木单抗/ARPE-19细胞(图9A)或优特克单抗/ARPE-19细胞(图9B)分泌的抗体的量。
图10A和图10B图解展示测试由生长于不含血清的培养基中的ARPE-19细胞分泌的阿达木单抗(图10A)或维多珠单抗(图10B)的活性的功能分析的结果。
图11A至图11C示出了体外研究的结果，在所述体外研究中如图1E中所描述，以三种不同密度(250万、500万以及1000万个细胞/腔室)将稳定表达维多珠单抗/荧光素酶的ARPE-19细胞加载至细胞腔室中。在细胞加载之后一天时，将腔室在新鲜MegavirSFM中孵育两小时，随后通过将腔室放至含有150μg/ml D-荧光素的培养基中，使用IVIS谱成像平台(PerkinElmer)进行光学成像。图11A示出了具有所指示细胞数目的nPET-PBT/PET/nPU细胞腔室装置(第1-3行)或Theracyte细胞腔室装置(Theracyte目录号：PD20.0s；WorldPrecision Instrument目录号：505396)(第4行)的发光图像。使用Living Image软件(PerkinElmer)通过确定装置周围的相关恒定区(ROI)的界线并且定量总辐射(光子/秒)来分析数据，从而对发光强度相较于细胞数目的线性度进行评估。图11B图解展示图11A所示的腔室中的细胞随腔室中的细胞数目而变的发光强度。图11C图解展示如通过维多珠单抗ELISA分析所测定，培养基中随细胞数目而变的维多珠单抗浓度。
图12A至图12H展示了对在包含具有中心多孔PET膜(0.4μm孔隙)的nPET-PBT/PU支架的如图1E中所描述的细胞腔室中ARPE-19细胞对荧光素酶和/或维多珠单抗的体内表达进行评估的研究的结果，其中细胞腔室被植入免疫受损小鼠(裸鼠；没有T细胞)中。图12A示出了植入nPET-PBT/PET/nPU细胞腔室(顶行)或Theracyte装置(底部图)的裸鼠的发光图像。使用Living Image软件(PerkinElmer)通过确定各装置周围的相关恒定区(ROI)的界线并且定量总辐射(光子/秒)来分析数据。图12B图解展示与植入包含维多珠单抗/荧光素酶-ARPE-19细胞的Theracyte装置的裸鼠中的发光强度相比，植入包含维多珠单抗/荧光素酶-ARPE-19细胞的如图1E中所描述的细胞腔室的裸鼠中随时间推移的平均发光强度(第1天至第30天：N＝7；第31天至第60天：N＝5；第64天：对于nPET-PBT/PET/nPU N＝4，对于Theracyte N＝5；第65天至第108天：对于nPET-PBT/PET/nPU N＝3，对于Theracyte N＝2)。图12C图解展示与植入包含维多珠单抗/荧光素酶-ARPE-19细胞的Theracyte细胞腔室的裸鼠中随时间推移的维多珠单抗血浆浓度相比，植入包含维多珠单抗/荧光素酶-ARPE-19细胞的如图1E中所描述的细胞腔室的裸鼠中随时间推移的平均维多珠单抗血浆浓度(如通过ELISA所检测)(第1天至第30天：N＝7；第31天至第60天：N＝5；第64天：对于nPET-PBT/PET/nPU N＝4，对于Theracyte N＝5；第65天至第108天：对于nPET-PBT/PET/nPU N＝3，对于Theracyte N＝2)。水平线指示目标治疗性血浆浓度。图12D图解展示植入包含维多珠单抗-ARPE-19细胞的如图1E中所描述的细胞腔室的裸鼠中随时间推移的平均维多珠单抗血浆浓度(如通过ELISA所检测)。水平线指示目标治疗性血浆浓度。图12E含有在植入小鼠中之后30天(顶部图)或64天(底部图)时，包含一侧涂有电纺nPET-PBT并且另一侧涂有电纺nPU的具有0.4μm孔隙的非纳米纤维PET薄片(膜)并且接种有ARPE-19细胞的如图1E中所示的细胞腔室周围的区域的H&E染色图像(左侧图)和马松三色染色图像(Masson's Trichromestained image)(右侧图)。图12F含有在植入小鼠中之后60天时，尚未接种细胞的nPET-PBT/PET/nPU细胞腔室(如图1E中所示)周围的区域的H&E染色图像。图12G示出了移植于裸鼠中后30天(顶部图)或64天(底部图)时从裸鼠移除之后，各自接种有表达维多珠单抗和荧光素酶的ARPE-19细胞的nPBT-PET/PET/nPU细胞腔室(如图1E中所示)或Theracyte细胞腔室的图像。图12H示出了与移除包含维多珠单抗/荧光素酶-ARPE-19细胞的Theracyte细胞腔室之前和之后裸鼠的发光成像相比，移除包含维多珠单抗/荧光素酶-ARPE-19细胞的PBT-PET/PET/nPU细胞腔室(如图1E中所示)之前和之后裸鼠的发光成像。
图13A和图13B图解展示植入包含阿达木单抗/ARPE-19细胞(图13A)或优特克单抗/ARPE-19细胞(图13B)的如图1E中所描述的细胞腔室的免疫受损小鼠中阿达木单抗(图13A；第1天至第60天：N＝5；第61天至第81天：N＝4；第82天至第92天：N＝3；第93天至第108天：N＝2)或优特克单抗(图13B；N＝5)随时间推移的平均血浆浓度。
图14展示对来源于肠道的组织外植体在包含纳米纤维电纺聚合物的单层细胞腔室装置中生长的能力进行测试的实验的工艺流程。
图15呈现在大鼠模型中在植入之前(上部图)、植入后7天(下部左侧图)以及植入之后28天(下部右侧图)时加载有肠道组织外植体的细胞腔室装置的代表图。
图16A至图16B呈现包含加载有罗氟司特(图16A，顶部图)、吡非尼酮(图16A，底部图)或他克莫司(图16B)的纳米纤维nPET-PBT的细胞腔室装置的代表图。在大鼠模型中在植入之前为装置加载肠道组织外植体，并且在植入后7天和28天时成像。
具体实施方式
I.定义
如本文所用，术语“纳米纤维”是指直径小于3.0微米的纤维。在示例性实施方案中，纳米纤维具有10纳米与3.0微米之间的直径。纳米纤维的直径取决于所用聚合物类型和制备方法。制备纳米纤维的方法包括电纺、拉制、自组装、模板合成以及热诱导相分离。
如本文所用，术语“电纺”是指使用高电压与从材料源到基座的距离的组合来产生交联网状物的方法。举例来说，可使用电场将包含聚合物的溶液从毛细管端部到收集器进行拉制。可对溶液应用高电压直流电，这可使得溶液射流朝向接地收集屏进行拉制。在从毛细管孔口喷出后，可使带电荷的溶液射流蒸发以形成纤维，可将纤维收集在收集器(例如旋转收集器)上。因此获得的纤维的尺寸和形态取决于多种因素，诸如溶液的粘度、分子量、聚合物的性质以及关于电纺设备的其他参数。已使用多种聚合物证实了用于形成聚合物纳米纤维的电纺方法(参见例如Huang等,Composites Science and Technology(2003).63:2223-2253，所述参考文献以全文引用的方式并入本文中)。
如本文所用，“电纺聚合物”是指通过电纺制造的聚合物纤维，例如聚合物纳米纤维。电纺聚合物可包括但不限于聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)或聚氨基甲酸酯(PU)。如本文所描述，可对前述聚合物进行电纺以产生聚合物纳米纤维。
如本文所用，术语“生物分子”是指能够由活有机体产生的任何有机分子，包括多肽、多糖以及多核苷酸以及诸如以下有机分子：脂质(例如磷脂、糖酯以及固醇)、化学信使(例如激素和神经递质)、维生素、糖(例如碳水化合物、二糖、寡糖、多糖)、氨基酸、肽、寡肽、多肽、蛋白质、核苷酸、脱氧核糖核酸(DNA)或核糖核酸(RNA)。在一些实施方案中，生物分子为重组产生的。在一些实施方案中，可通过其他手段(诸如泡外囊泡(extravesicularvesicle)、外泌体或分泌的细胞器，诸如线粒体)从细胞分泌生物分子。举例来说，分泌的生物分子可包括呈外泌体、脂质聚合物或病毒粒子形式的那些相关、包装以及分泌的生物分子。在一些实施方案中，生物分子可为“治疗性生物分子”，所述治疗性生物分子当以有效量或剂量向受试者提供时，能够治疗、预防和/或改善有需要的受试者(例如人患者)的疾病、病症、感染或病痛的症状。在某些实施方案中，在本文所描述的细胞腔室装置中生长的细胞可在已施用装置的受试者中分泌有效量的治疗性生物分子。在一些实施方案中，治疗性生物分子为抗体。在其他实施方案中，治疗性生物分子为激素。在其他实施方案中，治疗性生物分子为酶。在其他实施方案中，治疗性生物分子为肽或蛋白质。
如本文所用的术语“抗体”是指包含通过二硫键相互连接的四条多肽链(两条重(H)链和两条轻(L)链)的免疫球蛋白分子。各重链包含重链可变区(本文中缩写为HCVR或VH)和重链恒定区(CH)。重链恒定区包含三个结构域：CH1、CH2以及CH3。各轻链包含轻链可变区(本文中缩写为LCVR或VL)和轻链恒定区。轻链恒定区包含一个结构域(CL)。VH和VL区可进一步再分成称为互补决定区(CDR)的高变异性区域，高变异性区域间穿插有称为构架区(FR)的较保守的区域。各VH和VL由三个CDR和四个FR组成，从氨基端到羧基端按以下顺序排列∶FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4。在一些实施方案中，抗体具有片段可结晶(Fc)区。适合用于本文所描述的实施方案中的抗体可包括具有选自以下的同型的抗体：IgG(例如IgG1、IgG2、IgG3、IgG4)、IgM、IgA1、IgA2、IgD或IgE。在示例性实施方案中，抗体为IgG1抗体、IgG2抗体或IgG3抗体。在各个实施方案中，抗体可包含κ轻链或λ轻链。在某些实施方案中，抗体可具有IgG1同型和κ轻链。
细胞表面分子“α4β7整合素”或“α4β7”(在通篇中可互换使用)为α4链(CD49D、ITGA4)和β7链(ITGB7)的异二聚体。人α4-整合素和β7-整合素基因基因库(NationalCenter for Biotechnology Information,Bethesda,Md.)RefSeq登录号分别为NM_000885和NM_000889)由B和T淋巴细胞，尤其存储器CD4+淋巴细胞表达。许多整合素中的典型α4β7可以静息或活化状态存在。α4β7的配体包括血管细胞粘附分子(VCAM)、纤连蛋白以及粘膜地址素(MAdCAM(例如MAdCAM-1))。在本文中将结合至α4β7整合素的抗体称为“抗α4β7抗体”。
如本文所用，“对α4β7复合物具有结合特异性”的抗体或其抗原结合片段结合至α4β7，但不结合至α4β1或αEB7。维多珠单抗为对α4β7复合物具有结合特异性的抗体的实例。
“CDR”或“互补决定区”为分散于称为“构架区”(FR)的较保守区域内的高变异性区域。
如本文所用，术语抗体的“抗原结合片段”或“抗原结合部分”是指Fab、Fab'、F(ab’)2以及Fv片段、单链抗体、官能性重链抗体(纳米抗体)以及抗体的对至少一个所需表位具有特异性的任何部分，所述部分与完整抗体竞争特异性结合(例如互补决定区的具有充足构架序列以便特异性结合于表位的经过分离的部分)。可通过重组技术或通过抗体的酶裂解或化学裂解来产生抗原结合片段。示例性抗体片段包括但不限于Fab、F(ab’)2、scFv、串联scFv、双抗体、微型抗体以及单域抗体。
非人(例如啮齿动物)抗体的“人源化”形式为含有来源于非人抗体的最小序列的嵌合抗体。在大多数情况下，人源化抗体为人免疫球蛋白(接受者抗体)，其中接受者的高变区的残基由具有所需特异性、亲和力以及能力的非人物种(诸如小鼠、大鼠、兔或非人灵长类动物)(供给体抗体)的高变区的残基置换。在一些情况下，人抗体的构架区(FR)残基由对应非人残基置换。此外，人源化抗体可包含在接受者抗体中或供给者抗体中未发现的残基。进行这些修饰以进一步改进抗体性能。一般来说，人源化抗体将包含至少一个并且典型地两个可变结构域的基本上全部，其中所有或基本上所有高变CDR环对应于非人抗体的高变CDR环并且所有或基本上所有FR为人抗体序列的FR。人源化抗体任选还将包含至少一部分抗体恒定区(Fc)，典型地为人抗体的恒定区。其他细节参见Jones等,Nature 321:522-525(1986)；Riechmann等,Nature 332:323-329(1988)；以及Presta,Curr.Op.Struct.Biol.2:593-596(1992)。
如本文所用，术语“孔隙”是指材料(例如支架材料)中允许生物分子从材料一侧穿过到达另一侧的开口。孔隙可具有适合于此目的的任何形状或尺寸。在材料为纳米纤维聚合物(例如电纺纳米纤维聚合物)的情况下，纤维之间的空间可充当孔隙。在一个实施方案中，孔隙可具有容许生物分子穿过，但阻断细胞穿过的尺寸。
如本文所用，术语“重组蛋白”是指因已引入宿主细胞(例如哺乳动物宿主细胞)中的重组表达载体上所携带的基因的转录和翻译而产生的蛋白质。在某些实施方案中，重组蛋白为重组抗体或其抗原结合部分。
术语“重组宿主细胞”(在本文中可与术语“宿主细胞”互换使用)包括已向其中引入重组表达载体(例如编码所分泌的蛋白质的重组表达载体)的细胞。应了解，此类术语旨在不仅指特定受试者细胞，而且指此类细胞的后代。由于后续各代中可能归因于突变或环境影响而产生某些修改，故此类后代实际上可不与亲本细胞相同，但它们仍包括在如本文所用的术语“宿主细胞”范围内。另外，应了解，除非另外指定，否则在使用术语“细胞”，例如宿主细胞、哺乳动物细胞或哺乳动物宿主细胞的情况下，它旨在包括细胞群体。
术语“约”表示跟随在值后的并非精确值，而为值+/-5％的值的范围的中心点。如果值为以百分比给出的相对值，那么术语“约”也表示跟随在值后的并非精确值，而为值+/-5％的范围的中心点，借此范围的上限不能超过值的100％。
II.可植入细胞腔室装置
本文提供了一种能够截留细胞(例如分泌治疗性生物分子的细胞)的细胞腔室装置。本公开的细胞腔室装置包括包含纳米纤维聚合物的支架，所述支架确定细胞腔室的包壳。支架容许生物分子(诸如蛋白质)穿过而进入细胞腔室以及从细胞腔室中出来，但不容许细胞穿过。可将能够产生生物分子的活细胞加载至细胞腔室内，其中细胞可增殖并且附着于支架的内表面上。由细胞腔室内的细胞分泌的生物分子可通过支架中的孔隙从细胞腔室中扩散出来。支架阻止其中所含的细胞从细胞腔室中迁移出来，并且阻止宿主细胞渗透至细胞腔室中。在细胞腔室植入宿主受试者中后，细胞腔室装置内的细胞可提供呈稳定形式的多种生物分子治疗剂的稳定递送，例如用于治疗有需要的宿主受试者。腔室中的细胞连续产生所需生物分子可消除通过传统手段重复给予包含生物分子的分离的药物组合物的需要。本文所提供的细胞腔室装置优选包含几乎不诱导哺乳动物宿主中的纤维化反应并且几乎不诱导宿主免疫反应的材料。
本文所提供的细胞腔室装置包括含有包围细胞腔室的纳米纤维聚合物的支架。在一些实施方案中，细胞腔室装置的支架具有多层结构。举例来说，支架可包含双层的纳米纤维聚合物，具有外层和内层，例如与装置周围的外部环境接触的纳米纤维聚合物外层，以及与细胞腔室接触的纳米纤维聚合物内层。或者，通过在外层与内层之间包括一个或多个额外层，支架可具有三层或多层结构。举例来说，支架可任选包含安置于外层与内层之间的膜，例如多孔膜、半多孔或非多孔膜。或者，在本文中将膜称为过滤膜。在一些实施方案中，支架的一个或多个额外层包含纳米纤维聚合物。在一些实施方案中，多层支架包含两层、三层、四层、五层、六层、七层、八层、九层或十层或更多层。外层和内层(以及任何任选存在的额外层，例如中心膜层)可包含相同纳米纤维聚合物，或者，可包含具有不同特性的不同纳米纤维聚合物。举例来说，支架的外层可包含适合于植入宿主组织内(例如在植入物接受者中几乎不产生纤维化反应或免疫反应，容许外部支架的血管化)的材料，而与细胞腔室中的细胞直接接触的内层可包含可充当细胞支架并且任选充当屏障的材料。在某些实施方案中，内层可具有比外层小的孔隙。
细胞腔室装置的内部和/或外部支架层可由多种纳米纤维聚合物形成，诸如聚对苯二甲酸乙二酯(PET，也称为达克纶(Dacron))、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)或聚氨基甲酸酯(PU)。适合用于电纺中的任何生物相容性聚合物均可用于本文所描述的细胞腔室装置中。在一些实施方案中，生物相容性聚合物为纳米纤维聚酯。适合用于本文所描述的细胞腔室装置的支架层中的其他聚合物包括但不限于聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、聚乳酸-共-乙醇酸(PLGA)、聚己内酯(PCL)、聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚对苯二甲酸丙二酯、聚乙烯醇(PVA)、聚氧化乙烯(PEO)、聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚乙烯乙酸酯(PEVA)、聚D-丙交酯(PLDA)、聚乳酸(PLLA)或聚乙二醇(PEG)。其他适合的聚合物包括但不限于胶原蛋白、明胶、海藻酸盐、纤维蛋白原、丝、弹性蛋白、纤维素、几丁质、壳聚糖。内层和/或外层可各自包含单一类型的纳米纤维聚合物。在此类情况下，内层和/或外层可各自包含不同类型的纳米纤维聚合物或可包含相同类型的纳米纤维聚合物。或者，内层和/或外层可各自包含两种或更多种类型的纳米纤维聚合物。
举例来说，在一些实施方案中，外层可包含纳米纤维聚对苯二甲酸乙二酯(nPET)或纳米纤维聚对苯二甲酸丁二酯(nPBT)。在一些实施方案中，外层可包含纳米纤维聚对苯二甲酸乙二酯与聚对苯二甲酸丁二酯两者(nPET-PBT)。在一些实施方案中，外层可包含纳米纤维聚氨基甲酸酯(nPU)。
在一些实施方案中，内层可包含纳米纤维聚对苯二甲酸乙二酯(nPET)或纳米纤维聚对苯二甲酸丁二酯(nPBT)。在一些实施方案中，内层可包含纳米纤维聚对苯二甲酸乙二酯与聚对苯二甲酸丁二酯两者(nPET-PBT)。在一些实施方案中，内层可包含纳米纤维聚氨基甲酸酯(nPU)。在一些实施方案中，外层可包含nPET-PBT，并且内层可包含nPU。在其他实施方案中，外层可包含nPU。在一些实施方案中，内层可包含nPET、nPBT或nPET-PBT。
支架可另外或或者包括其他合成或生物材料。合成材料的实例包括聚四氟乙烯(ePTFE)或聚(乙醇酸)(PGA)。生物材料包括生物膜、牛类组织、胶原蛋白支架(例如凝胶、胶丝、泡沫、薄片、垫或管)、明胶、海藻酸盐、纤维素(例如甲基纤维素)、弹性蛋白、糖胺聚糖、肽聚糖、几丁质或纤维蛋白(例如凝胶)。可任选将生物材料用交联剂处理，例如醛(例如戊二醛或甲醛)、碳二酰亚胺(例如1-乙基-3-(二甲基氨丙基)碳二酰亚胺)、丙烯酰胺(例如N,N'-亚甲基二丙烯酰胺)或二酰亚胺化物(例如二甲基辛二酰亚胺化物)。在一些实施方案中，生物材料包括戊二醛交联的生物膜。
存在若干合成可用于制作本文所描述的细胞腔室装置的组织支架的不同方式。这些方式包括例如电纺、纳米纤维自组装、纺织技术、溶剂浇铸以及微粒沥滤。形成支架层的一种示例性方法为电纺，所述方法使用电场将包含聚合物的溶液从毛细管的端部至收集器进行拉制。向溶液施加高电压直流电，这使得溶液射流朝向接地收集屏进行拉制。从毛细管孔口喷出后，带电荷的溶液射流蒸发以形成纤维并且纤维被收集至收集器上。电纺可用于产生纳米至微米尺寸直径的聚合物纤维的交联网状物。通过电纺获得的纤维的尺寸和形态取决于多种因素，诸如溶液的粘度、分子量、聚合物的性质以及关于电纺设备的其他参数。用于形成聚合物纳米纤维的电纺方法已使用多种聚合物得到证实(参见例如Huang等,Composites Science and Technology(2003).63:2223-2253，所述参考文献以全文引用的方式并入本文中)。
在某些实施方案中，通过电纺产生支架的内层和/或外层，从而形成包含电纺聚合物的支架。电纺聚合物为生物相容的，具有类似于人体的天然细胞外基质支架的网状随机结构，从而促进组织合并并且防止排斥。另外，电纺聚合物可增强细胞生长，促进细胞分化并且吸引细胞附着。此外，电纺纤维的尺寸可比其他可植入材料(例如诸如织造聚酯膜，参见图1A至图1C)的纤维尺寸小十至14倍。
在示例性实施方案中，支架(例如内层和/或外层)可包含选自电纺聚对苯二甲酸乙二酯、电纺聚对苯二甲酸丁二酯或电纺聚氨基甲酸酯的电纺聚合物。在一些实施方案中，外层包含电纺聚对苯二甲酸乙二酯。在一些实施方案中，外层包含电纺聚对苯二甲酸丁二酯。在一些实施方案中，外层包含电纺聚对苯二甲酸乙二酯和电纺聚对苯二甲酸丁二酯(参见图1C，底部图像)。在另一实施方案中，内层包含电纺聚氨基甲酸酯(参见图1C，顶部图像)。在示例性实施方案中，外层包含电纺聚对苯二甲酸乙二酯和电纺聚对苯二甲酸丁二酯，并且内层包含电纺聚氨基甲酸酯。
可通过本领域中已知或本文进一步描述的电纺程序来产生电纺聚合物。在一个实施方案中，通过首先制备聚合物溶液(诸如包含聚合物和六氟异丙醇(HFIP)的聚合物溶液)来制备电纺聚合物。举例来说，为形成聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)的溶液，可将PET和PBT碎屑或球粒放入HFIP的溶液中，并且进行孵育(例如在旋转器上)直到碎屑已溶解(例如孵育约5-7天)。类似地，为形成聚氨基甲酸酯(PU)的溶液，可将PU碎屑或球粒放入HFIP的溶液中，并且进行孵育(例如在旋转器上)直到碎屑已溶解(例如孵育约5-7天)。
接下来，可将聚合物溶液加载至电纺单元上以产生电纺聚合物。举例来说，可将聚酯溶液加载至注射器中，随后将注射器连接至电纺单元。然后可根据标准操作程序操作电纺单元以产生电纺聚合物(例如PET、PBT或PU)。在一些实施方案中，将电纺单元设定为具有约10-25cm(例如约10cm、约11cm、约12cm、约13cm、约14cm、约15cm、约16cm、约17cm、约18cm、约19cm或约20cm、约21cm、约22cm、约23cm、约24cm或约25cm)的电纺距离；约15-30kV(例如约15kV、约18kV、约20kV、约21kV、约22kV或约23kV、约25kV、约28kV或约30kV)的电纺电压；或约15-150RPM(例如约15-25RPM、约25-50RPM、约50-75RPM、约75-100RPM、约100-125RPM或约125-150RPM)的转速。在一些实施方案中，可使第二电纺聚合物(例如PU层)在第一电纺聚合物上成层(例如nPET-PBT层)，以产生由两个或更多个不同层的电纺聚合物组成的材料。在某些实施方案中，电纺材料包含在nPU上成层的nPET-PBT。在其他实施方案中，电纺材料包含在nPET-PBT上成层的nPU。此类双层支架可用于制作本文所描述的细胞腔室装置。
可任选使一种或多种额外聚合物在前述层上或之间成层，以形成可用于制作本文所描述的细胞腔室装置的一些实施方案的多层材料。在一些实施方案中，多层支架可包含1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多层纳米纤维聚合物，例如纳米纤维电纺聚合物。所述层可各自包含不同的聚合物，或多个层可包含相同聚合物。
可由多层(例如双层)电纺聚合物材料制作细胞腔室。可对材料进行测量并且切成任何所需尺寸。在制成所需形状和尺寸后，可将电纺聚合物材料的边缘部分或完全密封以形成腔室。可根据本领域中已知的方法在腔室的边缘对聚合物材料进行密封。在一个实施方案中，使用超声波焊接来密封腔室的边缘。在一些实施方案中，使腔室的至少一个部分保持未密封，例如以容许随后加载细胞。在一些实施方案中，腔室为完全密封的，但随后可例如通过切割或通过用针头刺穿来打开，以形成可随后密封的细胞加载口。在一些实施方案中，将支架材料折叠，然后将边缘密封。在一些实施方案中，将使细胞加载口(例如具有可连接至细胞注射器装置的鲁尔锁(luer lock)机构的孔口)合并至将允许细胞加载的腔室膜设计中。在加载后，可任选将孔移除，并且通过超声波或热焊或通过使用粘着剂密封腔室开口将腔室密封。
在一些情况下，可使用一种或多种带电荷的表面改性对包含本文的细胞腔室装置的支架的内层和/或外层的纳米纤维聚合物进一步改性。举例来说，在一些实施方案中，使支架的内层和/或外层的纳米纤维聚合物与液体乙二胺接触。举例来说，当与PET反应时，用乙二胺处理产生带正电荷的表面。在其他实施方案中，使支架的内层和/或外层的纳米纤维聚合物与液体氢氧化钠接触。当与PET反应时，例如用氢氧化钠处理产生带负电荷的表面。改变材料的表面电荷可用于调节在细胞表面蛋白上具有固有电荷的细胞类型的吸引或附着。带电荷的表面材料还可吸引促进细胞附着的特定蛋白质，诸如血液和周围环境中的蛋白质。离子表面还可改进表面润湿性以及与细胞的接触。带电荷的表面改性可包括阳离子官能团、阴离子官能团或阳离子与阴离子官能团两者。举例来说，带电荷的表面改性可包括羧酸和/或胺官能团。在一些实施方案中，可通过使用碱水解(例如通过氢氧化钠处理)处理支架的聚合物来产生带电荷的表面改性。在一些实施方案中，可通过使用诸如乙二胺(EDA)、2-甲基五亚甲基二胺、1,2-二氨基环己烷或1,6-己二胺等二胺处理支架的聚合物来产生带电荷的表面改性。带电荷的表面改性和产生带电荷的表面改性的方法的实例进一步描述于例如美国专利号6,743,253B2和7,037,527B2中，所述专利以全文引用的方式并入本文中。
在一些情况下，细胞腔室装置的内部和/或外部支架层还包含减轻移植损伤相关炎症的物质，诸如类固醇(例如地塞米松(dexamethasone)、曲安西龙(triamcinilone))或免疫抑制剂(例如他克莫司、西罗莫司(Sirolimus)、依维莫司(everolimus)和/或帕西他赛(paclitaxel))。在一些实施方案中，细胞腔室装置的内部和/或外部支架层包含细胞因子CCL22，所述细胞因子可通过将Treg细胞招募至植入物附近促成对植入物的耐受性。可在支架制备期间将所述物质合并至聚合物内，或在制备之后涂布于支架上。举例来说，可在电纺之前将所述物质溶解至聚合物溶液中。在此类实施方案中，所述物质将在制备期间合并至支架的纳米纤维中。在其他实施方案中，可将完全或部分成形的支架浸泡于包含所述物质的溶液中，所述物质可被支架材料吸收。如本文所描述，将净正电荷或净负电荷引至支架纤维可有助于附着以此方式加载至支架中的物质。可以上文所描述的方式将其他物质(例如抗生素、生长因子等)合并至支架材料中。
本文所描述的纳米纤维聚合物支架可包含由纳米纤维聚合物的随机和网状排列产生的孔隙。或者或另外，可将任何所需形状和直径的孔隙引入支架材料。在一些实施方案中，孔隙为纳米孔(例如尺寸为1μm或更小)。
孔隙的尺寸可容许由腔室内的细胞分泌的生物分子穿过而从支架中出来并且进入宿主组织或血液，同时阻止细胞穿过而进入腔室中或从腔室中出来。举例来说，纳米孔的尺寸可容许本文所描述的生物分子(诸如多肽、多糖和/或多核苷酸以及诸如脂质(例如磷脂、糖酯以及固醇)、维生素、糖(例如碳水化合物、二糖、寡糖、多糖)和/或氨基酸的有机分子)穿过。孔隙的尺寸可允许多肽(例如抗体、激素、神经递质等)、肽、寡肽、核苷酸、脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)或miRNA扩散穿过支架。在某些实施方案中，孔隙的尺寸容许抗体或其抗原结合部分穿过支架。
在一些实施方案中，纳米孔的尺寸容许具有约250kDa或更小(例如约225kDa或更小、约220kDa或更小、约200kDa或更小、约175kDa或更小、约150kDa或更小、约125kDa或更小、约100kDa或更小、约75kDa或更小、约50kDa或更小、约25kDa或更小或约10kDa或更小)的分子量的生物分子穿过。在一些实施方案中，纳米孔的尺寸容许具有10kDa至50kDa、50kDa至100kDa、100kDa至150kDa、130kDa至165kDa、150kDa至200kDa或200kDa至250kDa的分子量的生物分子穿过。
纳米孔的尺寸还可阻止细胞穿过和/或阻止在支架一侧的细胞接触在支架另一侧的细胞。因此，在一些实施方案中，纳米孔具有约1μm或更小(例如约0.9μm或更小、约0.8μm或更小、约0.7μm或更小、约0.6μm或更小、约0.5μm或更小、约0.4μm或更小、约0.3μm或更小、约0.2μm或更小、约0.1μm或更小或约0.05μm或更小)的直径。在某些实施方案中，纳米孔具有0.5μm或更小的直径。在一些实施方案中，纳米孔具有0.1μm至0.2μm、0.2μm至0.4μm、0.3μm至0.5μm、0.4μm至0.6μm、0.6μm至0.8μm或0.8μm至1μm的直径。在一些实施方案中，纳米孔具有0.1μm至3μm的直径。在其他实施方案中，纳米孔具有0.2μm至2μm的直径。在一些实施方案中，纳米孔具有1nm至10μm(例如1nm至10nm、5nm至25nm、10nm至50nm、25nm至75nm、50nm至100nm、75nm至125nm、100nm至200nm、150nm至250nm、200nm至300nm、250nm至500nm、300nm至400nm、350nm至450nm、400nm至500nm、450nm至550nm、500nm至600nm、500nm至1μm、550nm至650nm、600nm至700nm、650nm至750nm、700nm至800nm、750nm至850nm、800nm至900nm、900nm至1μm、1μm至2μm、1μm至5μm、1μm至10μm、2μm至4μm、2μm至6μm、2μm至10μm、4μm至6μm、4μm至8μm、4μm至10μm或5μm至10μm)的直径。
抗体通常具有约10-15nm的长度。许多其他肽治疗剂具有等效尺寸或更小。举例来说，Fab片段具有约9nm的长度。因此，约10nm、15nm、20nm或更大的孔径通常足以允许肽和抗体穿过装置，而约10μm或更小(例如9μm或更小、8μm或更小、7μm或更小、6μm或更小、5μm或更小、4μm或更小、3μm或更小、2μm或更小或1μm或更小)的直径通常足以将封装的细胞截留在装置内部。可基于所封装细胞的尺寸和所分泌生物分子的尺寸对孔隙的精确尺寸进行调节。
在一些实施方案中，装置可为多支架装置。除上文所描述的多层支架外，多支架装置还包括一个或多个纳米纤维聚合物支架。举例来说，装置可包括(i)包围细胞腔室的第一支架，第一支架包含外层和内层，其中外层和内层各自包含纳米纤维聚合物，以及(ii)靠近内层安置的第二支架，其中第二支架与细胞腔室接触。第二支架可任选提供额外的表面积，用于附着细胞腔室内的细胞。在一个实施方案中，第二支架包含纳米纤维聚合物，例如电纺聚合物。本文所列的用于合并至第一支架中的任何聚合物类似地适合于合并至第二支架中。在示例性实施方案中，第二支架可包含nPET、nPBT、nPU或它们的组合，例如nPET-PBT。在一个示例性实施方案中，第二支架包含nPBT。在一些实施方案中，第二支架包含孔隙。由于第二支架由第一支架包围，故孔隙可具有任何尺寸，例如为纳米孔或大孔。在一个实施方案中，第二支架包含尺寸与第一支架中大致相同的孔隙。在另一实施方案中，第二支架包含比第一支架中大的孔隙。在另一实施方案中，第二支架包含比第一支架中小的孔隙。图1D中展示了示例性多支架装置。
在一些实施方案中，外部(第一)支架包含尺寸比内部(第二)支架的孔隙大的孔隙。举例来说，在一些实施方案中，外部支架可包含尺寸容许毛细管向内生长以充满内部腔室生物反应器的孔隙，而内部支架包含尺寸容许生物分子穿过而阻断细胞穿过的孔隙。在一个实施方案中，外部支架包含约5-15μm(例如5-7μm、5-10μm、5-12μm、7-15μm、10-15μm等)的孔隙，反映毛细管的近似直径，而内部支架具有1μm或更小(例如约0.9μm或更小、约0.8μm或更小、约0.7μm或更小、约0.6μm或更小、约0.5μm或更小、约0.4μm或更小、约0.3μm或更小、约0.2μm或更小、约0.1μm或更小或约0.05μm或更小)的直径以将细胞截留在腔室中。
本发明细胞腔室装置的支架可任选包含安置于内层与外层之间的多孔、半多孔或非多孔膜，从而形成三层支架。或者，在本文中将膜称为过滤膜。
在一些实施方案中，膜可包含纳米纤维聚合物。举例来说，在一些实施方案中，膜可包含纳米纤维聚对苯二甲酸丁二酯。如上文关于支架所描述，纳米纤维膜可含有由纳米纤维的随机、网状排列产生的孔隙。
在其他实施方案中，膜不为纳米纤维膜。举例来说，膜可包含散布有预定尺寸的纳米孔的固体薄片。非纳米纤维膜可由实际上任何生物相容性聚合物组成，包括但不限于本文所描述的聚合物中的任一者，诸如PET、PBT或PU。在一些实施方案中，非纳米纤维膜可包含以下聚合物中的一者或多者：混合纤维素酯(MCE)、乙酸纤维素、涂布的乙酸纤维素、亲水性PTFE、疏水性PTFE、尼龙(nylon)或聚碳酸酯。在一些实施方案中，电纺纤维可涂布膜的一侧或两侧。举例来说，含有规定尺寸的孔隙的固体(非纳米纤维)薄膜可涂有电纺纤维，例如nPET-PBT或nPU。在一个实施方案中，支架包含散布有纳米孔的固体(非纳米纤维)膜，所述膜在一侧涂有电纺nPET-PBT，并且在另一侧涂有电纺nPU。散布有纳米孔的固体膜可包含不为纳米纤维材料的聚合物薄片(例如由PET、PBT、PU或其他适合的聚合物或它们的组合组成)。在一个示例性实施方案中，固体膜包含PET。在其他示例性实施方案中，固体膜包含PU。非纳米纤维膜合并至支架中可充当用于阻断细胞穿过的屏障，否则细胞可穿过纳米纤维材料。在此类实施方案中，膜可包含尺寸阻断细胞穿过的孔隙。含有固体(非纳米纤维)膜作为外表面的支架可在宿主受试者中在植入位点处引起炎症。相对于由未涂布电纺纤维的固体膜组成的支架，用电纺纤维涂布固体(非纳米纤维)膜可显著降低对支架的发炎反应。
膜纳米孔的尺寸可容许生物分子(例如蛋白质)穿过膜，而阻断细胞穿过。在一个实施方案中，膜孔隙的尺寸容许具有约250kDa或更小(例如约225kDa或更小、约220kDa或更小、约200kDa或更小、约175kDa或更小、约150kDa或更小、约125kDa或更小、约100kDa或更小、约75kDa或更小、约50kDa或更小、约25kDa或更小或约10kDa或更小)的分子量的生物分子穿过。在一些实施方案中，膜孔隙的尺寸容许具有10kDa至50kDa、50kDa至100kDa、100kDa至150kDa、150kDa至200kDa或200kDa至250kDa的分子量的生物分子穿过。膜孔隙的尺寸还可阻止细胞穿过和/或阻止在支架一侧的细胞接触在支架另一侧的细胞。因此，在一些实施方案中，膜包含具有约1μm或更小(例如约0.9μm或更小、约0.8μm或更小、约0.7μm或更小、约0.6μm或更小、约0.5μm或更小、约0.4μm或更小、约0.3μm或更小、约0.2μm或更小、约0.1μm或更小或约0.05μm或更小)的直径的纳米孔。在某些实施方案中，膜纳米孔具有0.5μm或更小的直径。在一些实施方案中，膜纳米孔具有0.1μm至0.4μm、0.4μm至0.6μm、0.6μm至0.8μm或0.8μm至1μm的直径。在一些实施方案中，膜纳米孔具有0.1-3μm的直径。在其他实施方案中，膜纳米孔具有0.2-2μm的直径。在一些实施方案中，膜纳米孔具有1nm至10μm(例如1nm至10nm、5nm至25nm、10nm至50nm、25nm至75nm、50nm至100nm、75nm至125nm、100nm至200nm、150nm至250nm、200nm至300nm、250nm至500nm、300nm至400nm、350nm至450nm、400nm至500nm、450nm至550nm、500nm至600nm、500nm至1μm、550nm至650nm、600nm至700nm、650nm至750nm、700nm至800nm、750nm至850nm、800nm至900nm、900nm至1μm、1μm至2μm、1μm至5μm、1μm至10μm、2μm至4μm、2μm至6μm、2μm至10μm、4μm至6μm、4μm至8μm、4μm至10μm或5μm至10μm)的直径。在一些实施方案中，膜孔隙的尺寸与纳米纤维聚合物支架的外层和/或内层中的孔隙大致相同。在其他实施方案中，膜孔隙小于纳米纤维聚合物支架的外层和/或内层中的孔隙。在其他实施方案中，膜孔隙大于纳米纤维聚合物支架的外层和/或内层中的孔隙。
在一些实施方案中，可任选将一种或多种电纺聚合物涂覆于多孔、半多孔或非多孔膜以形成三层材料，所述三层材料可用于制作本文所描述的细胞腔室装置的一些实施方案。在此类实施方案中，可将预设定尺寸的聚酯薄膜或膜(例如约3mm至约300mm，诸如3mm至10mm、10mm至25mm、25mm至50mm、50mm至75mm、75mm至100mm、100mm至125mm、125mm至150mm、150mm至175mm、175mm至200mm、200mm至225mm、225mm至250mm、250mm至275mm或275mm或300mm)加载至电纺单元的心轴或接地收集器上。然后可根据标准操作程序操作电纺单元以将一种或多种电纺聚合物(例如PET和PBT)涂布于聚酯薄膜或膜的一侧或两侧。在某些实施方案中，电纺材料包含在膜的一侧涂有nPET-PBT并且在膜的另一侧涂有nPET-PBT和/或nPU的薄膜或膜(例如PET膜)。举例来说，装置可包括包含薄膜或膜的支架，其中膜的两侧涂覆有nPET/PBT层，并且在膜的一侧在nPET/PBT层顶部涂覆有nPU层。在另一实施方案中，装置可包括包含薄膜或膜的支架，其中在膜的一侧涂覆有nPET/PBT层，并且在膜的另一侧涂覆有nPU层。任选，可将粘着剂涂覆于膜的一侧或两侧以帮助将所述层结合在一起。在一些实施方案中，将电纺粘着剂涂覆于膜与其上面沉淀的纳米纤维聚合物层之间。在一些实施方案中，电纺粘着剂可包含与其他层中的一者或多者相同的电纺纤维材料。
类似于支架的内层或外层，纳米孔薄膜或膜可包含膜纳米孔，所述膜纳米孔尺寸容许由细胞腔室中的细胞分泌的生物分子穿过支架并且进入宿主组织或血液和/或容许生物分子(例如营养物)从宿主穿过而进入腔室以饲喂接种于装置中的细胞。举例来说，膜纳米孔的尺寸可容许本文所描述的任何生物分子穿过，诸如多肽、多糖以及多核苷酸以及诸如脂质(例如磷脂、糖酯以及固醇)、化学信使(例如激素和神经递质)、维生素、糖(例如碳水化合物、二糖、寡糖、多糖)、氨基酸、肽、寡肽、多肽、蛋白质、核苷酸、脱氧核糖核酸(DNA)或核糖核酸(RNA)等有机分子。在某些实施方案中，膜纳米孔的尺寸容许蛋白质(诸如抗体或其抗原结合部分)穿过。
在一些实施方案中，膜纳米孔的尺寸容许具有约250kDa或更小(例如约225kDa或更小、约220kDa或更小、约200kDa或更小、约175kDa或更小、约150kDa或更小、约125kDa或更小、约100kDa或更小、约75kDa或更小、约50kDa或更小、约25kDa或更小或约10kDa或更小)的分子量的生物分子穿过。在一些实施方案中，膜纳米孔的尺寸容许具有10kDa至50kDa、50kDa至100kDa、100kDa至150kDa、130至165kDa、150kDa至200kDa或200kDa至250kDa的分子量的生物分子穿过。
在示例性实施方案中，细胞腔室装置包括包围细胞腔室的多层支架，其中多层支架包含含有纳米纤维聚对苯二甲酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯的外层以及包含纳米纤维聚氨基甲酸酯的内层，其中外层和内层包含具有1nm至10um(例如1nm至10nm、5nm至25nm、10nm至50nm、25nm至75nm、50nm至100nm、75nm至125nm、100nm至200nm、150nm至250nm、200nm至300nm、250nm至500nm、300nm至400nm、350nm至450nm、400nm至500nm、450nm至550nm、500nm至600nm、500nm至1μm、550nm至650nm、600nm至700nm、650nm至750nm、700nm至800nm、750nm至850nm、800nm至900nm、900nm至1μm、1μm至2μm、1μm至5μm、1μm至10μm、2μm至4μm、2μm至6μm、2μm至10μm、4μm至6μm、4μm至8μm、4μm至10μm或5μm至10μm)的直径的纳米孔。在其他示例性实施方案中，细胞腔室装置包括包围细胞腔室的三层支架，其中三层支架包含含有纳米纤维聚对苯二甲酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯的外层、含有纳米纤维聚氨基甲酸酯的内层以及安置于内层与外层之间的包含纳米纤维聚对苯二甲酸丁二酯的膜，其中外层、内层以及膜包含具有1nm至10um(例如1nm至10nm、5nm至25nm、10nm至50nm、25nm至75nm、50nm至100nm、75nm至125nm、100nm至200nm、150nm至250nm、200nm至300nm、250nm至500nm、300nm至400nm、350nm至450nm、400nm至500nm、450nm至550nm、500nm至600nm、500nm至1μm、550nm至650nm、600nm至700nm、650nm至750nm、700nm至800nm、750nm至850nm、800nm至900nm、900nm至1μm、1μm至2μm、1μm至5μm、1μm至10μm、2μm至4μm、2μm至6μm、2μm至10μm、4μm至6μm、4μm至8μm、4μm至10μm或5μm至10μm)的直径的纳米孔。
在一些实施方案中，支架的一个或多个层包含具有1μm或更小的直径的孔隙。
本文所描述的细胞腔室装置可具有适合于向宿主受试者施用(例如通过诸如最低侵入性手术，例如腹腔镜手术或内窥镜手术的手术施用)的任何尺寸或形状。可按需要改变尺寸和形状以容纳可加载至装置中的所需数目的细胞、使装置适合于植入位点和/或调节由装置内的细胞分泌至接受者受试者中的治疗性生物分子的剂量(例如如通过每天从装置分泌的生物分子的毫克数所测量)。
在一些实施方案中，细胞腔室的尺寸容纳多达约1x1011个细胞(例如多达约1x1011个细胞、多达约1x1010个细胞、多达约1x109个细胞、多达约1x108个细胞、多达约1x107个细胞、多达约1x106个细胞、多达约1x105个细胞、多达约1x104个细胞或多达约1x103个细胞)。在一些实施方案中，细胞腔室的尺寸容纳多达1x107个细胞。在一些实施方案中，细胞腔室的尺寸容纳多达1x1011个细胞。加载至装置中的细胞的数目可由一般本领域技术人员基于所要递送的生物分子的所需剂量以及由细胞产生的生物分子的量容易地确定。举例来说，如果每天需要10μg剂量，并且细胞每天每个细胞产生1pg，那么可将腔室设计成容纳1x107个细胞。
可将细胞腔室装置制作成适合于在所需生物分子递送位点稳定植入的任何配置。因此，在各个实施方案中，装置可为基本上圆柱形、平面的、圆盘形、贴片形、卵形、星形、管状或球形。在一些实施方案中，细胞腔室装置为平面的或基本上平面的。在一些实施方案中，细胞腔室装置为平面的或基本上平面的，并且可成形为矩形、方形、三角形、圆形、五边形、六边形、七边形或八边形或接近于所述形状。在其他实施方案中，装置不为平面的。举例来说，在一些实施方案中，装置可成形为球形、圆柱形、棒状、方块等或接近于所述形状。在一些实施方案中，细胞腔室形状可被布置成螺旋形或进行折叠以使表面积最大化。
在某些实施方案中，细胞腔室装置为矩形。举例来说，在一些实施方案中，矩形细胞腔室装置可具有约15cm或更小、约12cm或更小、约10cm或更小、约8cm或更小、约6cm或更小、约4cm或更小、约2cm或更小、约1cm或更小、约0.1cm(100mm)或更小或约0.01cm(10mm)或更小的长度。在一些实施方案中，矩形细胞腔室装置具有约15cm或更小、约12cm或更小、约10cm或更小、约8cm或更小、约6cm或更小、约4cm或更小、约2cm或更小、约1cm或更小、约0.1cm(100mm)或更小或约0.01cm(10mm)或更小的宽度。在一些实施方案中，细胞腔室装置具有约5-10cm的宽度和约10-15cm的长度。在一些实施方案中，细胞腔室装置具有约3-5cm的宽度和约5-10cm的长度。在一些实施方案中，细胞腔室装置具有约1-3cm的宽度和约3-5cm的长度。在一些实施方案中，细胞腔室装置具有约0.01-1cm的宽度和约1-3cm的长度。在一些实施方案中，细胞腔室装置具有约0.01cm、约0.1cm、约1cm、约2cm、约3cm、约4cm、约5cm、约6cm、约7cm、约8cm、约9cm、约10cm、约11cm、约12cm、约13cm、约14cm或约15cm的第一维度，以及约0.01cm、约0.1cm、约1cm、约2cm、约3cm、约4cm、约5cm、约6cm、约7cm、约8cm、约9cm、约10cm、约11cm、约12cm、约13cm、约14cm或约15cm的第二维度。在某些实施方案中，细胞腔室装置具有约8cm的宽度和约10cm的长度。在其他实施方案中，细胞腔室装置具有约5cm的宽度和约9cm的长度。在其他实施方案中，细胞腔室装置具有约3cm的宽度和约5cm的长度。在其他实施方案中，细胞腔室装置具有约1cm的宽度和约3cm的长度。
在一些实施方案中，装置具有约250cm2或更小(例如约225cm2或更小、约220cm2或更小、约200cm2或更小、约175cm2或更小、约150cm2或更小、约125cm2或更小、约100cm2或更小、约75cm2或更小、约50cm2或更小、约25cm2或更小或约10cm2或更小)的表面积。
在一些实施方案中，装置具有约5cm3或更小(例如约4.5cm3或更小、约4cm3或更小、约3.5cm3或更小、约3cm3或更小、约2.5cm3或更小、约2cm3或更小、约1.5cm3或更小、约1cm3或更小或约0.5cm3或更小)的体积。
装置可具有任何适合的厚度以容纳所需植入位点。在一些实施方案中，装置为基本上平面的，并且所包含的总厚度为装置的下一最小维度(例如宽度)的20％或更小、15％或更小、10％或更小、9％或更小、8％或更小、7％或更小、6％或更小、5％或更小、4％或更小、3％或更小、2％或更小或1％或更小。在一些实施方案中，装置包含约1mm或更小、0.9mm或更小、0.8mm或更小、0.7mm或更小、0.6mm或更小、0.5mm或更小、0.4mm或更小、0.3mm或更小、0.2mm或更小或0.1mm或更小的总厚度。在一些实施方案中，装置包含约250μm或更小(例如约225μm或更小、约220μm或更小、约200μm或更小、约175μm或更小、约150μm或更小、约125μm或更小、约100μm或更小、约75μm或更小、约50μm或更小、约25μm或更小或约10μm或更小)的总厚度。在一些实施方案中，装置包含10μm至50μm、10μm至100μm、50μm至100μm、50μm至200μm、100μm至150μm、100μm至250μm、100μm至500μm、150μm至200μm、200μm至250μm、250μm至300μm、250μm至500μm、300μm至350μm、350μm至400μm、400μm至450μm、450μm至500μm、500μm至550μm、500μm至1mm、550μm至600μm、600μm至650μm、650μm至700μm、700μm至750μm、750μm至800μm、750μm至1mm、800μm至850μm、850μm至900μm、900μm至950μm或950μm至1mm的总厚度。在某些实施方案中，装置包含150μm或更小的总厚度。
本文所公开的细胞腔室装置可任选包含加载口以有助于将细胞加载至细胞腔室中。此类加载口可横穿多层支架的所述层。加载口可包括面向细胞腔室装置外部的外部开口(例如用于插入细胞加载或注射仪器)以及面向细胞腔室内部的内部开口(例如用于经由细胞加载或注射仪器将细胞沉淀于细胞腔室中)。可将加载口密封以防止细胞腔室内部所加载的细胞从细胞腔室逃出。在细胞加载之后，可通过多种方法将腔室中的开口密封，诸如超声波焊接。本领域中已知的密封方法的其他实例包括热学铆合(例如冷铆合或热铆合)、锻造、旋转焊接、热板焊接、振动焊接或激光焊接。
III.细胞
本文所公开的装置可容纳由多层支架围住的细胞腔室中的细胞。因此，在一些实施方案中，装置可任选包含细胞。可经由细胞加载口或通过双层支架中可随后例如使用本文所描述的方法密封的开口将细胞加载至细胞腔室中。细胞腔室由双层支架的内层接触，使得加载至细胞腔室中的细胞可任选附着于支架的内层。
在一些实施方案中，被选择用于细胞腔室装置中的细胞系可具有以下特征中的一者或多者：(1)细胞在严格条件下可为强壮的；(2)细胞可能够经过基因修饰以产生(例如分泌)所需治疗性生物分子；(3)细胞可具有相对长的寿命或保质期(例如大于1个月)；(4)在受试者为人的情况下，细胞可来源于人以增加所封装的细胞与宿主之间的相容性；(5)细胞在装置中可展现高活力以确保长期递送(例如在体内在装置中活力大于80％持续超过一个月的时间)；(6)所封装的细胞可递送有效量的可用生物产品；(7)细胞可具有低水平的宿主免疫反应以确保移植物的寿命；和/或(8)细胞可为非致瘤的以在倘若装置渗漏的情况下对宿主提供增加的安全性。
在一些实施方案中，本领域中已知用于制备哺乳动物蛋白质的哺乳动物细胞可适合用于细胞腔室装置中。中国仓鼠卵巢(CHO)细胞以及从各种其他哺乳动物来源获得的细胞系(诸如小鼠骨髓瘤(NS0)、幼仓鼠肾细胞(BHK)、人胚胎肾细胞(HEK-293)以及人视网膜细胞)已由管理机构批准用于制备生物制药产品，包括治疗性抗体。哺乳动物宿主细胞的实例包括CHO、BHK、HEK293 COS、PC12、HiB5、RN33b、C2C12、HepG2以及ARPE-19细胞。
在某些实施方案中，细胞为人细胞，包括人来源的重组细胞。在一个实施方案中，细胞包含人视网膜色素上皮(RPE)细胞或由其衍生的细胞。在示例性实施方案中，细胞包含ARPE-19细胞。ARPE-19细胞系(参见例如Dunn等,62Exp.Eye Res.155-69(1996)；Dunn等,39Invest.Ophthalmol.Vis.Sci.2744-9(1998)；Finnemann等,94Proc.Natl.Acad.Sci.USA12932-7(1997)；Handa等,66Exp.Eye.411-9(1998)；Holtkamp等,112Clin.Exp.Immunol.34-43(1998)；Maidji等,70J.Virol.8402-10(1996)；美国专利号6,361,771)具有用于与本文所描述的细胞腔室装置一起使用的平台细胞系的许多特征。ARPE-19细胞系可购自美国典型培养物保藏中心(American Type Culture Collection)(ATCC编号CRL-2302)。ARPE-19细胞为正常视网膜色素上皮(RPE)细胞并且表达视网膜色素上皮细胞特异性标记物CRALBP和RPE-65。ARPE-19细胞形成稳定单层，所述稳定单层展现形态学和功能极性。ARPE-19细胞系为在严格条件下(诸如在植入宿主受试者中期间)有活力的；可进行基因修饰以分泌治疗相关的生物分子，具有相对长的寿命，并且来源于人。此外，封装的ARPE-19细胞在体内在装置中具有良好的活力，在人宿主中引起不显著的免疫反应，并且不为致瘤的。在其他实施方案中，细胞为人肝细胞。在其他实施方案中，细胞为人胰岛细胞。
细胞可为转化或非转化的。另外，细胞可在悬浮液中生长或附着。在一些实施方案中，细胞为接触抑制的细胞，例如永生化的接触抑制的人细胞(例如hTERT永生化细胞系(Evercyte,Vienna,AT)。细胞在本领域中已知用于重组蛋白制备。举例来说，在一些实施方案中，可用于本文所描述的装置中的哺乳动物细胞系包括通过SV40转化的猴肾CVI系(COS-7，ATCCTM CRL 1651)；幼仓鼠肾细胞(BHK，ATCCTM CCL 10)；小鼠足细胞(TM4，Mather,Biol.Reprod.,23:243(1980))；猴肾细胞(CVI-76，ATCCTM CCL 70)；非洲绿猴肾细胞(VERO-76，ATCCTM CRL-1587)；犬肾细胞(MDCK，ATCCTM CCL 34)；布法罗大鼠(buffalo rat)肝脏细胞(BRL 3A，ATCC.RTM.CRL 1442)；小鼠乳房肿瘤细胞(MMT 060562，ATCCV CCL 51)；大鼠肝细胞瘤细胞(HTC，MI.54，Baumann等,J.Cell Biol.,85:1(1980))、3T3细胞；293T细胞(Pear,W.S.等,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,90:8392-8396(1993))；NS0细胞(Sato等Tissue Culture Association,24:1223(1988))；SP2/0(Sato等J.Exp.Med.,165:1761(1987))；TR-1细胞(Mather等,Annals N.Y.Acad.Sci.,383:44(1982))以及杂交瘤细胞系。在一些实施方案中，细胞系为人细胞系，诸如人胚胎肾株293S(Graham等,J.Gen.Virolo.,36:59(1977))；人宫颈癌细胞(HELA，ATCCTM CCL 2)；人肺细胞(W138，ATCCTM CCL 75)；人肝脏细胞(Hep G2.HB 8065)；hTERT永生化细胞系(Evercyte,Vienna,AT)或人视网膜细胞。在一些实施方案中，细胞系为致癌细胞系，所述致癌细胞系已经过修饰或处理而变得对于在本文所提供的细胞腔室装置中使用来说为安全的。在一些实施方案中，细胞腔室装置可含有干细胞，例如人干细胞，诸如诱导多能干细胞(iPS)、胚胎干细胞(ES)或间充质干细胞(MSC)或来源于此类干细胞的分化细胞。
在一些情况下，加载至本发明的细胞腔室装置中的细胞可为基因修饰的细胞，例如重组细胞，所述细胞已经过工程化以产生(例如分泌)相关生物分子。可由装置的细胞分泌的生物分子包括例如但不限于多肽、多糖以及多核苷酸，以及诸如脂质(例如磷脂、糖酯以及固醇)、化学信使(例如神经递质和激素，诸如胰岛素)、维生素、糖(例如碳水化合物、二糖、寡糖、多糖)、氨基酸、肽、寡肽、多肽、蛋白质、核苷酸、脱氧核糖核酸(DNA)或核糖核酸(RNA)的有机分子。其他分泌的生物分子可包括呈外泌体、脂质聚合物或病毒粒子形式的那些相关、包装以及分泌的生物分子。在一些实施方案中，如本文所描述，细胞产生治疗性生物分子。
在一些实施方案中，装置中的细胞可经过工程化以分泌一种或多种蛋白质或肽，例如一种或多种重组蛋白或肽，例如一种或多种治疗性蛋白质或肽。举例来说，装置中的细胞可分泌一种或多种治疗性蛋白质，诸如抗体或其抗原结合片段、生长因子、激素(例如胰岛素)、细胞因子、凝血因子(例如因子VIII或因子IX或其变体，例如Recombinate、Kogenate、Refacto、Advate、Alprolix、BeneFIX、Rixubis、Ixinity、Idelvion等)或它们的组合。在一些情况下，蛋白质可为重组蛋白或肽。
在一些实施方案中，装置中的细胞可分泌一种蛋白质或肽，例如一种重组或治疗性蛋白质或肽。在其他实施方案中，装置中的细胞可分泌两种或更多种蛋白质，例如2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多种重组或治疗性蛋白质或肽。在一些实施方案中，可为装置加载分泌多种蛋白质或肽的单一细胞类型，例如单一细胞系。在其他实施方案中，可为装置加载两种或更多种(例如2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多种)细胞类型，例如细胞系，其中的每一者分泌一种或多种蛋白质或肽。举例来说，在细胞腔室装置用于为受试者提供两种分泌的蛋白质的一个实施方案中，可为装置加载分泌两种重组蛋白或肽的细胞。在另一实施方案中，可为装置加载两种细胞系，其中的每一者分泌单一重组蛋白或肽。
在一些实施方案中，装置中的细胞可分泌一种或多种生长因子，包括但不限于纤维母细胞生长因子(FGF)、表皮生长因子(EGF)、血小板源性生长因子(PDGF)、胰岛素样生长因子(IGF)、转化生长因子(TGF)、血管内皮生长因子(VEGF)、肝脏生长因子(LGF)、骨形态发生蛋白(BMP)、集落刺激因子(CSF)、肝细胞生长因子(HGF)或神经生长因子(NGF)或它们的组合。
在一些实施方案中，装置中的细胞分泌一种或多种细胞因子，包括但不限于骨形态发生蛋白(BMP)、红血球生成素(EPO)、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)、干扰素α、干扰素β、白介素2(IL-2)、白介素11(IL-11)或干扰素γ或它们的组合。
在一些实施方案中，装置中的细胞分泌一种或多种激素，包括但不限于胰岛素、雌激素、孕激素、甲状腺素(如左旋甲状腺素)或类固醇或它们的组合。
在一些实施方案中，装置中的细胞分泌一种或多种酶。举例来说，装置中的细胞可分泌向受试者提供酶替代疗法(ERT)的酶。在一些实施方案中，细胞可产生对溶酶体缺陷进行补充的酶，包括但不限于己糖胺酶A、α-半乳糖苷酶A、葡糖脑苷脂酶、芳基硫酸酯酶A、半乳糖脑苷脂酶以及鞘磷脂酶。在一些实施方案中，细胞可产生对亨特综合征(Huntersyndrome)(也称为II型粘多糖贮积症(MPSII))进行补充的酶，包括但不限于艾度硫酸酯酶。在一些实施方案中，细胞可产生对异染性白质失养症(MLD)进行补充的酶，包括但不限于芳基硫酸酯酶A。在一些实施方案中，细胞可产生对I型粘多糖贮积症(MPSI)进行补充的酶，包括但不限于拉罗尼酶。
在一些实施方案中，装置中的细胞可分泌一种或多种抗体或其抗原结合部分。本文所描述的抗体或其抗原结合部分可呈全长抗体、双特异性抗体、双可变结构域抗体、多链或单链抗体和/或特异性结合细胞外分子的抗原结合片段的形式，包括但不限于Fab、Fab'、(Fab')2、Fv、scFv(单链Fv)、替代体(包括替代轻链构建体)、单域抗体、骆驼化抗体等。它们还可属于或来源于任何同型，包括例如IgA(例如IgA1或IgA2)、IgD、IgE、IgG(例如IgG1、IgG2、IgG3或IgG4)或IgM。在一些实施方案中，细胞分泌选自由以下组成的组的抗体片段：Fab、F(ab’)2、scFv、串联scFv、双抗体、微型抗体以及单域抗体。在一些实施方案中，细胞分泌全长抗体。
在一些实施方案中，细胞分泌嵌合抗体或其抗原结合部分。术语“嵌合抗体”旨在指可变区序列来源于一个物种并且恒定区序列来源于另一物种的抗体，诸如可变区序列来源于小鼠抗体并且恒定区序列来源于人抗体的抗体。
在一些实施方案中，细胞分泌人源化抗体或其抗原结合部分。非人(例如啮齿动物)抗体的“人源化”形式为含有来源于非人抗体的最小序列的嵌合抗体。在大多数情况下，人源化抗体为人免疫球蛋白(接受者抗体)，人“接受者”抗体的高变区的残基由具有所需特异性、亲和力以及能力的非人物种(诸如小鼠、大鼠、兔或非人灵长类动物)的“供给者”抗体的高变区的残基置换。在一些情况下，人抗体的构架区(FR)残基可由对应非人残基置换。此外，在一些情况下，人源化抗体可包含在接受者抗体中或供给者抗体中未发现的残基。这些修饰可进一步改进抗体性能。在一些实施方案中，人源化抗体可包含至少一个并且典型地两个可变结构域的基本上全部，其中所有或基本上所有高变CDR环对应于非人抗体的高变CDR环并且所有或基本上所有FR为人抗体序列的FR。人源化抗体任选还将包含至少一部分抗体恒定区(Fc)，典型地为人抗体的恒定区。其他细节参见Jones等,Nature321:522-525(1986)；Riechmann等,Nature 332:323-329(1988)；以及Presta,Curr.Op.Struct.Biol.2:593-596(1992)。
在一些实施方案中，细胞分泌人抗体或其抗原结合部分。如本文所用，术语“人抗体”是指具有其中构架与CDR区均来源于人生殖系免疫球蛋白序列的可变区的抗体。此外，如果抗体含有恒定区，那么恒定区也来源于人生殖系免疫球蛋白序列。本发明的人抗体可包括不由人生殖系免疫球蛋白序列编码的氨基酸残基(例如通过体外随机或定点诱变或通过体内体细胞突变引入的突变)。然而，如本文所用，术语“人抗体”不旨在包括其中来源于另一哺乳动物物种(诸如小鼠)的生殖系的CDR序列已接枝至人构架序列上的抗体。
在一些实施方案中，细胞分泌单克隆抗体。如本文所用的术语“单克隆抗体”是指从基本上均质的抗体群体(即，构成群体的个别抗体的序列和特异性相同)获得的抗体，除了可能的变体抗体，例如含有天然存在的突变或在制备单克隆抗体制剂期间产生的变体抗体，此类变体通常以微小量存在。与典型地包括针对不同决定位(表位)的不同抗体的多克隆抗体制剂相比之下，单克隆抗体制剂的各单克隆抗体是针对抗原上的单一决定位。因此，修饰词“单克隆”指示抗体的特征为获自基本上均质的抗体群体，并且不应视为需要通过任何特定方法分离抗体。举例来说，要根据本发明使用的单克隆抗体可使用多种技术得到，包括但不限于杂交瘤法、重组DNA法、噬菌体展示法以及利用含有全部或部分的人免疫球蛋白基因座的转基因动物的方法，此类方法以及用于制备单克隆抗体的其他示例性方法为本领域中已知的并且在本文中有描述。
在细胞腔室中的细胞分泌抗体或其抗原结合部分的情况下，抗体或其抗原结合部分可特异性结合任何相关抗原。在一些实施方案中，抗体或其抗原结合部分可特异性结合于(i)肿瘤相关抗原；(ii)细胞表面受体，(iii)CD蛋白和其配体，诸如CD3、CD4、CD8、CD19、CD20、CD22、CD25、CD32、CD33、CD34、CD40、CD44、CD47、CD54、CD59、CD70、CD74、CD79a(CD79a)以及CD79P(CD79b)；(iv)ErbB受体家族的成员，诸如EGF受体、HER2、HER3或HER4受体；(v)细胞粘附分子，诸如LFA-1、Mac1、p150,95、VLA-4、ICAM-1、VCAM以及αv/β3整合素，包括其α或β亚单元(例如抗CD11a、抗CD18或抗CD11b抗体)；或(vi)生长因子，诸如PDGF、FGF、VEGF；IgE；血型抗原；flk2/flt3受体；肥胖症(OB)受体；mpl受体；CTLA4；蛋白质C、BR3、c-met、组织因子等。在其他示例性实施方案中，抗体或其抗原结合部分可特异性结合包括但不限于以下的抗原：4-1BB、5T4、ACVR2B、ADAM-9、α-V整合素、AMHRII、AXL、BAFF、BAFF-R、基础免疫球蛋白(basigin)、BCMA、C242抗原、c-Met、CA9、CA-125、CanAg、CCR2、CCR4、CCR5、CD2、CD3、CD3ε、CD3E、CD4、CD5、CD6、CD11、CD11a、CD15、CD18、CD19、CD20、CD22、CD23、CD25、CD27、CD28、CD30、CD33、CD37、CD38、CD40、CD40L、CD41、CD44 v6、CD45、CD49b、CD51、CD52、CD54、CD56、CD70、CD74、CD79B、CD80、CD97B、CD98、CD99、CD117、CD123、CD125、CD134、CD137、CD138、CD147、CD152、CD154、CD163、CD166、CD184、CD200、CD205、CD221、CD248、CD276、CD278、CD279、CD319、CD352、CDH-6、CEA、CEA-CAM4、CEA-CAM5、CEA-Cide、CEA相关抗原、CEACAM1、CEACAM6、CFC1B、水闸蛋白18同种型2、CLDN6、CLDN18.2、CSF1R、CTLA4、CXCR4、树突细胞相关凝集素2、DLK1、DLL3、DLL4、DR5、EFNA4、EGFR、EGFR细胞外结构域III、EGFRviii、内皮素、内皮素受体ETB、ENPP3、EpCAM、EphA、EPHA3、肝配蛋白(ephrin)受体A3、EphrinA4、上皮细胞粘蛋白(episialin)、ER-α36、ERBB1、ERBB2、ERBB3、FCGRT、FGFR、FGFR2、纤连蛋白额外结构域-B、FLT3、叶酸受体、叶酸受体1、叶酸受体α、FOLH1、卷曲受体、FXYD5、神经节糖苷GD3、GCC、GCGR、GCL、GD2神经节糖苷、GD3神经节糖苷、Globo H、磷脂酰肌醇蛋白聚糖3、GMCSF受体α-链、GPC2、GPNMB、粒细胞抗原、GUCY2C、H-铁蛋白、B型肝炎表面抗原、HER1、HER2、HER2/neu、HER3、HGFR、HLA-DR、人分散因子受体激酶、ICAM-1、ICOS、IgE受体、IGF1R、IL6R、IL31RA、IL3受体、IL-4Rα、IL-6R、IL-12/23、IL-17受体、整合素α4、整合素α4β7、整合素α5β1、整合素αIIbβ3、整合素αvβA、整合素β7、干扰素受体、干扰素α/β受体、ITGA2、ITGB2、KAAG-1、KIR2D、L-选择素、CD62L、LAG3、LAMP1、Le(y)、LFA-1、LINGO-1、LIV-1、LRRC15、LY6E、LYPD3、MCAM、间皮素、MS4A1、MSLN、MST1R、MT1-MMP、MTX3、MTX5、MUC1、粘蛋白16、粘膜地址素细胞粘附分子(MAdCAM)、髓磷脂相关糖蛋白、NCA-90、Nectin-4、NGNA神经节糖苷、NKA、NKG2A、Notch3、Notch 1、Notch受体、NRP1、OFP、NaPi2b、OX-40、P-钙粘蛋白、铜绿假单胞菌抗原、PCDC1、PD-1、PD-L1、PDCD1、PDGF-Rα、PDGFRA、磷酸钠共转运体、磷脂酰丝氨酸、血小板源性生长因子受体β、PRLR、PSMA、PTK7、RGMA、RHD、猕猴因子、猕猴因子、ROR1、Ror2、RSVFR、SAIL、SDC1、选择素P、SLAMF7、SLC34A2、SLC44A4、SLeA、SLITRK5、SLITRK6、可溶性IL-6、SOST、SSTR2、STEAP1、STn、T细胞受体、TACSTD2、TAG-72、TEM1、TF、TIGIT、TIM-1、TM4SF1、TNF-α、TNFR超家族成员4、TNFRSF17、TRAIL-R1、TRAIL-R2、TROP2、TWEAK受体、VEGFA、VEGFR2、VEGFR-1、VSIR或VWF。可由抗体或其抗原结合片段靶向的抗原的其他实例包括诸如Chen和Flies.Naturereviews immunology.13.4(2013):227中描述的那些细胞表面受体，所述参考文献以引用的方式并入本文中。
在一些实施方案中，由装置中的细胞分泌的抗体为3F8(结合GD2神经节糖苷)、阿昔单抗(abciximab)(ReoPro；结合CD41)、阿比妥珠单抗(abituzumab)(结合CD51)、阿仑单抗(alemtuzumab)(Lemtrada、Campath；结合CD52)、阿瑞鲁单抗(abrilumab)(结合整合素α4β7)、阿达木单抗(adalimumab)(Humira；结合TNF-α)、阿德木单抗(adecatumumab)(结合EpCAM)、培戈-阿拉赛珠单抗(alacizumab pegol)(结合VEGFR2)、阿仑单抗(Lemtrada、Campath；结合CD52)、喷替酸-阿妥莫单抗(altumomab pentetate)(Hybri-ceaker；结合CEA)、阿麦妥昔单抗(amatuximab)(结合间皮素)、玛托-阿那妥莫单抗(anatumomabmafenatox)(结合TAG-72)、雷星-阿奈妥单抗(anetumab ravtansine)(结合MSLN)、阿尼鲁单抗(anifrolumab)(结合干扰素α/β受体)、阿泊珠单抗(apolizumab)(结合HLA-DR)、伊汀-阿普卢妥单抗(aprutumab ixadotin)(结合FGFR2)；阿西莫单抗(arcitumomab)(结合CEA)、阿塞珠单抗(aselizumab)(结合L-选择素或CD62L)、阿特珠单抗(atezolizumab)(Tecentriq；结合PD-L1)、阿托木单抗(atorolimumab)(结合猕猴因子)、阿维单抗(avelumab)(Bavencio；结合PD-L1)、那赛昔珠单抗(avicixizumab)(结合DLL4；VEGFA)、维汀-阿辛妥昔珠单抗(azintuxizumab vedotin)(结合CD319)；巴利昔单抗(basiliximab)(Simulect；结合CD25)、巴维昔单抗(结合磷脂酰丝氨酸)、BCD-100(结合PD-1)、贝妥莫单抗(bectummomab)(LymphoScan；结合CD22)、玛汀-贝兰他单抗(belantamab mafodotin)(结合BCMA)；贝利单抗(belimumab)(Benlysta；结合BAFF)、贝马妥珠单抗(bemarituzumab)(结合FGFR2)、苯拉利珠单抗(benralizumab)(Fasenra；结合CD125)、博司利单抗(bersanlimab)(结合ICAM-1)、贝索单抗(besilesomab)(Scintimun；结合CEA相关抗原)、比马鲁单抗(bimagrumab)(结合ACVR2B)、莫星-比伐珠单抗(bivatuzumab mertansine)(结合CD44v6)、布来鲁单抗(bleselumab)(结合CD40)、博纳吐单抗(blinatumomab)(Blincyto；结合CD19)、布洛索珠单抗(blosozumab)(结合SOST)；维汀-布妥昔单抗(brentuximab vedotin)(Adcentris；结合CD30)、布隆妥珠单抗(brontictuzumab)(结合Notch 1)、布洛达鲁单抗(brodalumab)(Siliq；结合IL-17受体)、卡比拉单抗(cabiralizumab)(结合CSF1R)、特林-卡利尤单抗(camidanlumab tesirine)(结合CD25)、卡瑞利珠单抗(camrelizumab)(结合PD-1)、卡罗妥昔单抗(carotuximab)(结合内皮素)、卡妥索单抗(catumaxomab)(Removab；结合EpCAM/CD3)、雷星-坎妥珠单抗(cantuzumab ravtansine)(结合MUC1)、卡拉西单抗(caplacizumab)(Cablivi；结合VWF)、西利珠单抗(cedelizumab)(结合CD4)；西米普利单抗(cemipilimab)(Libtayo；结合PCDC1)、塞特瑞利单抗(cetrelimab)(结合PD-1)、赛妥珠单抗(certolizumab)(结合TNF-α)、阿姆白介素-瑟妥珠单抗(cergutuzumab amunaleukin)(结合CEA)、西妥昔单抗(cetuximab)(Erbitux；结合EGFR)、西比沙他单抗(cibisatamab)(结合CEACAM5)、西妥珠单抗(cirmtuzumab)(结合ROR1)、西妥木单抗(cixutumumab)(结合IGF-1受体；CD221)、克立昔单抗(clenoliximab)(结合CD4)、泰坦-克利妥珠单抗(clivatuzumab tetraxetan)(结合hPAM4-Cide；MUC1)、考曲妥珠单抗(codrituzumab)(结合磷脂酰肌醇蛋白聚糖3)、雷星-考妥昔单抗(coltuximab ravtansine)(结合CD19)、考那妥木单抗(conatumumab)(结合TRAIL-R2)、立赞利珠单抗(crizanlizumab)(结合选择素P)、克罗特度单抗(crotedumab)(结合GCGR)、达西珠单抗(dacetuzumab)(结合CD40)、达利珠单抗(daclizumab)(Zenapax；结合CD25)、达洛妥珠单抗(dalotuzumab)(结合IGF-1受体；CD221)、培戈-达匹利珠单抗(dapirolizumab pegol)(结合CD154；CD40L)、达雷木单抗(daratumumab)(Darzalex；结合CD38)、登赛珠单抗(demcizumab)(结合DLL4)、玛汀-地宁妥珠单抗(denintuzumab mafodotin)(结合CD19)、玛汀-迪妥昔珠单抗(depatuxizumabmafodotin)(结合EGFR)、卓齐妥单抗(drozitumab)(结合DR5)；DS-8201(结合HER2)、度戈妥珠单抗(deligotuzumab)(结合ERBB3；HER3)、地努妥昔单抗(dinutuximab)(Unituxin；结合GD2神经节糖苷)、杜匹鲁单抗(dupilumab)(结合IL-4Rα)、德瓦鲁单抗(durvalumab)(Imfinzi；结合PD-L1)、度妥昔珠单抗(duvortuxizumab)(结合CD19；CD3E)、依美昔单抗(ecromeximab)(结合GD3神经节糖苷)、依决洛单抗(edrecolomab)(结合EpCAM)；依来努单抗(elezanumab)(结合RGMA)、依更妥单抗(elgemtumab)(结合ERBB3、HER3)；埃罗妥珠单抗(elotuzumab)(结合SLAMF7)、依玛妥珠单抗(emactuzumab)(结合CSF1R)、维汀-恩泊妥单抗(enapotamab vedotin)(结合AXL)、依那妥珠单抗(enavatuzumab)(结合TWEAK受体)、培戈-恩莫单抗(enlimonomab pegol)(结合ICAM-1；CD54)、恩波妥珠单抗(enoblituzumab)(结合CD276)、依诺替单抗(enoticumab)(结合DLL4)、依帕珠单抗(epratuzumab)(结合CD22)、厄利珠单抗(erlizumab)(结合ITGB2；CD18)、厄妥索单抗(ertumaxomab)(Rexomun；结合HER2/neu；CD3)、埃达珠单抗(etaracizumab)(Abergin；结合整合素αvβ3)、艾替利单抗(etigilimab)(结合TIGIT)、依卓利珠单抗(etrolizumab)(结合整合素β7)、艾韦单抗(exbivirumab)(结合B型肝炎表面抗原)、法索单抗(fanolesomab)(NeutroSpec；结合CD15)、法拉莫单抗(faralimomab)(结合干扰素受体)、法勒珠单抗(farletuzumab)(结合叶酸受体1)、FBTA05(Lymphomun；结合CD20)、伽妥珠单抗(fgatipotuzumab)(结合MUC1)、菲巴珠单抗(fibatuzumab)(结合肝配蛋白受体A3)、芬妥木单抗(figitumumab)(结合IGF-1受体；CD221)、伏妥珠单抗(flotetuzumab)(结合IL 3受体)；弗雷鲁单抗(foralumab)(结合CD3ε)；伏妥昔单抗(futuximab)(结合EGFR)、加利昔单抗(galiximab)(结合CD80)、甘妥单抗(gancotamab)(结合HER2/neu)、加尼妥单抗(ganitumab)(结合IGF-1受体；CD221)、加维莫单抗(gavilimomab)(结合CD147；基础免疫球蛋白)、奥星-吉妥珠单抗(gemtuzumabozogamicin)(Mylotarg；结合CD33)、维汀-格仑妥木单抗(glembatumumab vedotin)(结合GPNMB)、戈利木单抗(golimumab)(Simponi；结合TNF-α)、戈利昔单抗(gomiliximab)(结合CD23；IgE受体)、伊利尤单抗(ianalumab)(结合BAFF-R)、伊巴珠单抗(ibalizumab)(Trogarzo；结合CD4)、IBI308(结合PD-1)、替坦-艾瑞妥莫单抗(ibritumomab tiuxetan)(结合CD20)、艾卢苏单抗(icrucumab)(结合VEGFR-1)、伊波妥组单抗(ifabotuzumab)(结合EPHA3)、伊戈伏单抗(igovomab)(Indimacis-125；结合CA-125)、IMAB362(结合CLDN18.2)、伊普利单抗(imaprelimab)(结合MCAM)、英拉苏单抗(inclacumab)(结合选择素P)、雷星-英达妥昔单抗(indatuximab ravtansine)(结合SDC1)、维汀-艾妥珠单抗(iladatuzumabvedotin)(结合CD97B)、英加妥珠单抗(imgatuzumab)(结合EGFR)、维汀-英度妥单抗(indusatumab vedotin)(结合GUCY2C)、英比利珠单抗(inebilizumab)(结合CD19)、英夫利昔单抗(infliximab)(Remicade；结合TNF-α)、英妥木单抗(intetumumab)(结合CD51)、伊诺莫单抗(inolimomab)(结合CD25)、奥星-艾诺妥珠单抗(inotuzumab ozogamicin)(Besponsa；结合CD22)、伊匹单抗(ipilimumab)(Yervoy；结合CD152)、iomab-B(结合CD45)、伊妥木单抗(iratumumab)(结合CD30)、艾萨妥昔单抗(isatuximab)(结合CD38)、伊卡利单抗(iscalimab)(结合CD40)、伊妥尤单抗(istiratumab)(结合IGF1R；CD221)、艾托利珠单抗(itolizumab)(Alzumab；结合CD6)、凯利昔单抗(keliximab)(结合CD4)、恩星-拉妥昔单抗(laprituximab emtansine)(结合EGFR)、拉贝珠单抗(labetuzumab)(结合CEA-Cide；CEA)、维汀-利法珠单抗(lifastuzumab vedotin)(结合磷酸酯钠共转运体)、来马索单抗(lemalesomab)(结合NCA-90；粒细胞抗原)、伦韦单抗(lenvervimab)(结合B型肝炎表面抗原)、乐利单抗(leronlimab)(结合CCR5)、乐萨妥木单抗(lexatumumab)(结合TRAIL-R2)、利韦单抗(libivirumab)(结合B型肝炎表面抗原)、特林-朗妥昔单抗(loncastuximabtesirine)(结合CD19)、维汀-罗妥昔珠单抗(losatuxizumab vedotin)(结合EGFR；ERBB1；HER1)、沙泰坦-利洛托单抗(lilotomab satetraxetan)(结合CD37)、林妥珠单抗(lintuzumab)(结合CD33)、利丽单抗(lirilumab)(结合KIR2D)、莫星-洛沃妥珠单抗(lorvotuzumab mertansine)(结合CD56)、鲁卡妥木单抗(lucatumumab)(结合CD40)、培戈-鲁利珠单抗(lulizumab pegol)(结合CD28)、鲁昔单抗(lumiliximab)(结合CD23；IgE受体)、鲁妥珠单抗(lumretuzumab)(结合ERBB3；HER3)、阿汀-鲁帕妥单抗(lupartumabamadotin)(结合LYPD3)、马帕木单抗(mapatumumab)(结合TRAIL-R1)、马格妥昔单抗(margetuximab)(结合HER2)、马司莫单抗(maslimomab)(结合T细胞受体)、玛弗利木单抗(mavrilimumab)(结合GMCSF受体α-链)、马妥珠单抗(matuzumab)(结合EGFR)、米拉珠单抗(milatuzumab)(结合CD74)、明瑞莫单抗(minretumomab)(结合TAG-72)、索星-米妥昔单抗(mirvetuximab soravtansine)(结合叶酸受体α)、米妥莫单抗(mitumomab)(结合GD3神经节糖苷)、莫罗木单抗(morolimumab)(结合猕猴因子)、莫妥昔单抗(modotuximab)(结合EGFR细胞外结构域III)、莫加珠单抗(mogamulizumab)(结合CCR4)、莫那利珠单抗(monalizumab)(结合NKG2A)、莫妥珠单抗(mosunetuzumab)(结合CD3E；MS4A1；CD20)、帕舒托-莫塞妥莫单抗(moxetumomab pasudotox)(结合CD22)、莫罗单抗(muromonab)-CD3(结合CD3)、他托-那考罗单抗(nacolomab tafenatox)(结合C242抗原)、埃托-那普妥莫单抗(naptumomab estafenatox)(结合5T4)、恩星-那妥昔单抗(naratuximab emtansine)(结合CD37)、纳奈妥单抗(narnatumab)(结合MST1R)、那他珠单抗(natalizumab)(Tysabri；结合整合素α4)、那昔妥单抗(naxitamab)(结合c-Met)、耐昔妥珠单抗(necitumumab)(结合EGFR)、奈莫利珠单抗(nemolizumab)(结合IL31RA)、尼妥珠单抗(nimotuzumab)(Theracim；Theraloc；结合EGFR)、尼塞韦单抗(nirsevimab)(结合RSVFR)、纳武单抗(nivolumab)(结合PD-1)、奥妥珠单抗(obinutuzumab)(结合CD20)、奥卡妥珠单抗(ocaratuzumab)(结合CD20)、奥瑞珠单抗(ocrelizumab)(结合CD20)、奥度莫单抗(odulimomab)(结合LFA-1；CD11a)、奥法木单抗(ofatumumab)(结合CD20)、奥拉单抗(olaratumab)(结合PDGF-Rα)、奥博妥单抗(omburtamab)(结合CD276)、奥那妥珠单抗(onartuzumab)(结合人分散因子受体激酶)、昂妥昔珠单抗(ontuxizumab)(结合TEM1)、奥瓦利单抗(onvatilimab)(结合VSIR)、奥匹努单抗(opicinumab)(结合LINGO-1)、蒙托-奥珀妥珠单抗(oportuzumab monatox)(结合EpCAM)、奥戈伏单抗(oregovomab)(结合CA-125)、奥昔珠单抗(otelixizumab)(结合CD3)、奥乐妥珠单抗(otlertuzumab)(结合CD37)、奥塞鲁单抗(oxelumab)(结合OX-40)、帕尼单抗(panitumumab)(结合EGFR)、潘可单抗(pankomab)(结合肿瘤特异性糖基化的MUC1)、帕曲妥尤单抗(patitumab)(结合ERBB3；HER3)、PDR001(结合PD-1)、派姆单抗(pembrolizumab)(Keytruda；结合PD-1)、喷妥莫单抗(pemtumomab)(Theragyn；结合MUC1)、帕妥珠单抗(pertuzumab)(Omnitarg；结合HER2/neu)、皮地利珠单抗(pidilizumab)(结合PD-1)、维汀-匹那妥珠单抗(pinatuzumab vedotin)(结合CD22)、洛扎利珠单抗(plozalizumab)(结合CCR2)、泊加丽珠单抗(pogalizumab)(结合TNFR超家族成员4)、维汀-普拉土珠单抗(polatuzumab vedotin)(结合CD79B)、普立昔单抗(prilizimab)(结合CD4)、PRO 140(结合CCR5)、雷莫芦单抗(ramucirumab)(Cyramza；结合VEGFR2)、瑞瓦利单抗(ravagalimab)(结合CD40)、瑞拉利单抗(relatlimab)(结合LAG3)、利诺库单抗(rinucumab)(结合血小板源性生长因子受体β)；利妥昔单抗(rituximab)(结合CD20)、rituzimab(MabThera；Rituzan；结合CD20)、洛巴妥木单抗(robatumumab)(IGF-1受体；结合CD221)、雷考妥莫单抗(racotumomab)(Vaxira，结合NGNA神经节糖苷)、雷曲妥单抗(radretumab)(结合纤连蛋白额外结构域-B)、瑞法奈珠单抗(refanezumab)(结合髓磷脂相关糖蛋白)、洛来度单抗(roledumab)(结合RHD)、罗维珠单抗(rovelizumab)(LeukArrest；结合CD11；CD18)、洛利昔珠单抗(rozanolixizumab)(结合FCGRT)、芦利珠单抗(ruplizumab)(Antova；结合CD154；CD40L)、SA237(结合IL-6R)、戈维替康-沙西妥珠单抗(sacituzumab govitecan)(结合TROP-2)、萨玛利珠单抗(samalizumab)(结合CD200)、维汀-沙马妥单抗(samrotamab vedotin)(结合LRRC15)、沙里鲁单抗(sarilumab)(Kevzara；结合IL-6R)、沙利珠单抗(satralizumab)(结合IL6受体)、沙妥莫单抗(satumomab)喷地肽(结合TAG-72)、瑟瑞妥单抗(seribantumab)(结合ERBB3；HER3)、曲索尤单抗(setrusumab)(结合SOST)、SGN-CD19A(结合CD19)、SHP647(结合粘膜地址素细胞粘附分子)、司妥昔单抗(siltuximab)(Sylvant；结合可溶性IL-6、IL-6R)、西利珠单抗(siplizumab)(结合CD2)、维汀-斯妥尤单抗(sirtratumab vedotin)(结合SLITRK6)、松妥珠单抗(sontuzumab)(结合细胞表面粘糖蛋白)、维汀-索非妥珠单抗(sofituzumab vedotin)(结合CA-125)、索利托单抗(solitomab)(结合EpCAM)、斯巴达利珠单抗(spartalizumab)(结合PDCD1；CD279)、硫索单抗(sulesomab)(结合NCA-90；粒细胞抗原)、舒他伏单抗(suptavumab)(结合RSVFR)、他巴鲁单抗(tabalumab)(结合BAFF)、他度珠单抗(tadocizumab)(结合整合素αIIbβ3)、塔妥珠单抗(talacotuzumab)(结合CD123)、帕托-他利妥莫单抗(taplitumomab paptox)(结合CD19)、他瑞妥单抗(tarextumab)(结合Notch受体)、塔利单抗(tavolimab)(结合CD134)、维汀-特立妥珠单抗(telisotuzumab vedotin)(结合HGFR)、替奈昔单抗(teneliximab)(结合CD40)、特迪妥单抗(tepoditamab)(结合树突细胞相关凝集素2)、替妥木单抗(teprotumomab)(结合IGF-1受体；CD221)、特托罗单抗(tetulomab)(结合CD37)、TGN1412(结合CD28)、替利珠单抗(tibulizumab)(结合BAFF)、替加珠单抗(tigatuzumab)(结合TRAIL-R2)、替米妥珠单抗(timigutuzumab)(结合HER2)、替瑞利尤单抗(tiragotumab)(结合TIGIT)、替雷利珠单抗(tislelizumab)(结合PCDC1；CD279)、托珠单抗(tocilizumab)(Actemra；RoActemra；结合IL-6受体)、托木妥昔单抗(tomuzotuximab)(结合EGFR；HER1)、托利珠单抗(toralizumab)(结合CD154；CD40L)、托西莫单抗(tositumomab)(Bexxar；结合CD20)、托维妥单抗(tovetumab)(结合PDGFRA)、曲妥珠单抗(trastuzumab)(Herceptin；结合HER2/neu)；恩星-曲妥珠单抗(trastuzumab emtansine)(Kadcyla；结合HER2/neu)；曲利珠单抗(tregalizumab)(结合CD4)、曲美木单抗(tremelimumab)(结合CTLA4)、TRBS07(结合GD2神经节糖苷)、西莫白介素-妥考妥珠单抗(tucotuzumab celmoleukin)(结合EpCAM)、乌妥昔单抗(ublituximab)(结合MS4A1)、乌洛鲁单抗(ulocuplumab)(结合CXCR4；CD184)、乌瑞鲁单抗(urelumab)(结合4-1BB；CD137)、优特克单抗(ustekinumab)(Stellera；结合IL-12/23)、乌托米单抗(utomilumab)(结合4-1BB；CD137)、他立林-伐达妥昔单抗(vadastuximab talirine)(结合CD33)、vanalimab(结合CD40)、万替妥单抗(vantictumab)(结合卷曲受体)、伐利苏单抗(varisacumab)(结合VEGFR2)、万利鲁单抗(varlilumab)(结合CD27)、伐利珠单抗(vatelizumab)(结合ITGA2；CD49b)、维多珠单抗(vedolizumab)(Entyvio；结合整合素α4β7)、维妥珠单抗(veltuzumab)(结合CD20)、维森库单抗(vesencumab)(结合NRP1)、维西珠单抗(visilizumab)(Nuvion；结合CD3)、沃巴利珠单抗(vobarilizumab)(结合IL6R)、伏洛昔单抗(volociximab)(结合整合素α5β1)、文勒利珠单抗(vonlerolizumab)(结合CD134)、伏派利单抗(vopratelimab)(结合CD278；ICOS)、XMAB-5574(结合CD19)、扎鲁木单抗(zalutumumab)(HuMax-EGFr；结合EGFR)、扎木单抗(zanolimumab)(HuMax-CD4；结合CD4)、扎昔单抗(zatuximab)(结合HER1)、泽妥珠单抗(zenocutuzumab)(结合ERBB3；HER3)、齐拉木单抗(ziralimumab)(结合CD147；基础免疫球蛋白)、佐妥昔单抗(zolbetuximab)(结合水闸蛋白18同种型2)或阿托-佐莫单抗(zolimomab aritox)(结合CD5)或其抗原结合部分。
可由装置中的细胞分泌的其他抗体包括但不限于阿奈妥单抗(结合间皮素)、阿普卢妥单抗(aorutumab)(结合FGFR2)、阿辛妥昔珠单抗(结合SLAMF7)、贝兰他单抗(结合TNFRSF17)、比伐珠单抗(结合CD44v6)、本妥昔单抗(结合CD30)、卡利尤单抗(结合CD25)、坎妥珠单抗(结合CanAg)、坎妥珠单抗(结合CanAg)、克利妥珠单抗(结合MUC1)、可妥珠单抗(cofetuzumab)(结合PTK7)、考妥昔单抗(结合CD19)、地宁妥珠单抗(结合CD19)、迪妥昔珠单抗(结合EGFR)、恩泊妥单抗(结合AXL)、恩弗妥单抗(enfortumab)(结合Nectin-4)、依帕珠单抗(结合CD22)、吉妥珠单抗(结合CD33)、格仑妥木单抗(结合GPNMB)、培妥珠单抗(hertuzumab)(结合HER2)、艾妥珠单抗(结合CD79B)、英达妥昔单抗(结合CD138)、英度妥单抗(industuzumab)(结合GCC)、艾诺妥珠单抗(结合CD22)、拉贝珠单抗(结合CEA-CAM4)、拉妥珠单抗(ladiratuzumab)(结合LIV-1)、拉妥昔单抗(结合EGFR)、利法珠单抗(结合SLC34A2)、朗妥昔单抗(结合CD19)、洛沃妥珠单抗(结合CD56)、罗妥昔珠单抗(losatuximab)(结合EGFR)、鲁帕妥单抗(结合LYPD3)、伊妥木单抗(结合CD30)、米拉珠单抗(结合CD74)、米妥昔单抗(结合PSMA)、那妥昔单抗(结合CD37)、匹那妥珠单抗(结合CD22)、普拉土珠单抗(结合CD79B)、洛伐妥珠单抗(rovalpituzumab)(结合DLL3)、沙西妥珠单抗(结合TACSTD2)、沙马妥单抗(结合LRRC15)、斯妥尤单抗(结合SLTRK6)、索非妥珠单抗(结合粘蛋白16)、特立妥珠单抗(结合c-Met)、替索妥单抗(tisotumab)(结合TF)、曲妥珠单抗(结合ERBB2)、伐达妥昔单抗(结合CD33)、万多妥珠单抗(vandortuzumab)(结合STEAP1)或沃瑟妥珠单抗(vorsetuzumab)(结合CD70)或其抗原结合部分。
在一些实施方案中，细胞腔室装置中的细胞分泌特异性结合α4β7的抗体或其抗原结合部分。在某些实施方案中，细胞分泌维多珠单抗或其抗原结合部分。在一些实施方案中，对装置中的细胞进行工程化以稳定表达抗α4β7抗体(诸如维多珠单抗或包含维多珠单抗的抗原结合区的结合分子)的哺乳动物宿主细胞。维多珠单抗还通过商标名
Figure BDA0003938531940000531
(Millennium Pharmaceuticals,Inc.)而为人所知。维多珠单抗为特异性结合于α4β7整合素(例如α4β7复合物)的人源化单克隆抗体，并且阻断α4β7整合素与粘膜地址素细胞粘附分子-1(MAdCAM-1)和纤连蛋白的相互作用并且抑制淋巴细胞(例如CD4、CD8或记忆T-淋巴细胞)穿过内皮迁移至发炎胃肠道实质组织中。维多珠单抗不结合于α4β1和αEβ7整合素或抑制其功能并且不拮抗α4整合素与血管细胞粘附分子-1(VCAM-1)的相互作用。
α4β7整合素在优先迁移至胃肠道中的记忆T-淋巴细胞的离散子集的表面表达。MAdCAM-1主要在肠道内皮细胞上表达并且在使T-淋巴细胞归巢至肠道淋巴组织中发挥关键作用。α4β7整合素与MAdCAM-1的相互作用已被认为是粘膜炎症(诸如作为溃疡性结肠炎和克罗恩氏病的标志的慢性炎症)的重要贡献者。维多珠单抗可用于治疗炎性肠道疾病，包括克罗恩氏病和溃疡性结肠炎、结肠袋炎(例如包括慢性结肠袋炎)、移植物抗宿主疾病、乳糜泻、HIV、原发性硬化性胆管炎以及由淋巴细胞运输引起的粘膜炎症(诸如在附着至α4β7配体(诸如MAdCAM或纤连蛋白)之后)。
在一个实施方案中，细胞腔室装置中的细胞分泌抗体或其抗原结合部分，所述抗体或其抗原结合部分包含SEQ ID NO:1的重链可变区和/或SEQ ID NO:5的轻链可变区。在一个实施方案中，细胞腔室装置中的细胞分泌抗体或其抗原结合部分，所述抗体或其抗原结合部分包含SEQ ID NO:2的重链CDR1、SEQ ID NO:3的重链CDR2以及SEQ ID NO:4的重链CDR3，和/或SEQ ID NO:6的轻链CDR1、SEQ ID NO:7的轻链CDR2以及SEQ ID NO:8的轻链CDR3。在一个实施方案中，细胞腔室装置中的细胞分泌抗体或其抗原结合部分，所述抗体或其抗原结合部分包含含有SEQ ID NO:9的氨基酸序列的重链，和/或含有SEQ ID NO:10的氨基酸序列的轻链。维多珠单抗和维多珠单抗的序列还描述于美国专利公布号2014/0341885和美国专利公布号2014-0377251中，所述专利公开案各自的全部内容明确地以引用的方式并入本文中。本文的装置中的细胞可经过工程化以分泌包含上文和随附序列表中所列的结合区(例如CDR或可变区)的抗体。
在某些实施方案中，细胞腔室装置中的细胞分泌抗体或其抗原结合部分，所述抗体或其抗原结合部分包含含有SEQ ID NO:1的氨基酸序列的重链可变区，以及含有SEQ IDNO:5的氨基酸序列的轻链可变区。在一些实施方案中，细胞腔室装置中的细胞分泌抗体或其抗原结合部分，所述抗体或其抗原结合部分包含含有SEQ ID NO:2的CDR1、SEQ ID NO:3的CDR2以及SEQ ID NO:4的CDR3的重链可变区，以及含有SEQ ID NO:6的CDR1、SEQ ID NO:7的CDR2以及SEQ ID NO:8的CDR3的轻链可变区。在一些实施方案中，细胞腔室装置中的细胞分泌抗体或其抗原结合部分，所述抗体或其抗原结合部分包含含有SEQ ID NO:9的氨基酸序列的重链，以及含有SEQ ID NO:10的氨基酸序列的轻链。在某些实施方案中，细胞腔室装置中的细胞分泌维多珠单抗或其抗原结合部分。
在一个实施方案中，细胞腔室装置中的细胞分泌特异性结合于肿瘤坏死因子α(TNFα)的抗体或其抗原结合部分。在一个实施方案中，细胞腔室装置中的细胞分泌抗体或其抗原结合部分，所述抗体或其抗原结合部分包含SEQ ID NO:22的重链可变区，和/或SEQID NO:23的轻链可变区。在一个实施方案中，细胞腔室装置中的细胞分泌抗体或其抗原结合部分，所述抗体或其抗原结合部分包含SEQ ID NO:24的重链CDR1、SEQ ID NO:25的重链CDR2以及SEQ ID NO:26的重链CDR3，和/或SEQ ID NO:27的轻链CDR1、SEQ ID NO:28的轻链CDR2以及SEQ ID NO:29的轻链CDR3。在一个实施方案中，细胞腔室装置中的细胞分泌抗体或其抗原结合部分，所述抗体或其抗原结合部分包含含有SEQ ID NO:30的氨基酸序列的重链，和/或含有SEQ ID NO:31的氨基酸序列的轻链。本文的装置中的细胞可经过工程化以分泌包含上文和随附序列表中所列的结合区(例如CDR或可变区)的抗体。
在一个实施方案中，细胞腔室装置中的细胞分泌特异性结合于白介素12(IL-12)的抗体或其抗原结合部分。在一个实施方案中，细胞腔室装置中的细胞分泌抗体或其抗原结合部分，所述抗体或其抗原结合部分包含SEQ ID NO:32的重链可变区，和/或SEQ ID NO:33的轻链可变区。在一个实施方案中，细胞腔室装置中的细胞分泌抗体或其抗原结合部分，所述抗体或其抗原结合部分包含SEQ ID NO:34的重链CDR1、SEQ ID NO:35的重链CDR2以及SEQ ID NO:36的重链CDR3，和/或SEQ ID NO:37的轻链CDR1、SEQ ID NO:38的轻链CDR2以及SEQ ID NO:39的轻链CDR3。在一个实施方案中，细胞腔室装置中的细胞分泌抗体或其抗原结合部分，所述抗体或其抗原结合部分包含含有SEQ ID NO:40的氨基酸序列的重链，和/或含有SEQ ID NO:41的氨基酸序列的轻链。本文的装置中的细胞可经过工程化以分泌包含上文和随附序列表中所列的结合区(例如CDR或可变区)的抗体。
在一些实施方案中，细胞腔室装置包含细胞，所述细胞包含可操作地连接至启动子和/或基因表达所需的其他元件的编码抗体或其抗原结合部分(例如编码如上文所列的抗体或其抗原结合部分)的一个或多个核酸分子。在一个实施方案中，细胞腔室装置包含重组宿主细胞，所述重组宿主细胞包含含有编码抗体重链和/或抗体轻链或其部分的一个或多个核酸的一个或多个表达载体。
举例来说，在一些实施方案中，细胞腔室装置可包含细胞，所述细胞包含编码以下抗体的一个或多个核酸分子：3F8(结合GD2神经节糖苷)、阿昔单抗(ReoPro；结合CD41)、阿比妥珠单抗(结合CD51)、阿仑单抗(Lemtrada、Campath；结合CD52)、阿瑞鲁单抗(结合整合素α4β7)、阿达木单抗(Humira；结合TNF-α)、阿德木单抗(结合EpCAM)、培戈-阿拉赛珠单抗(结合VEGFR2)、阿仑单抗(Lemtrada、Campath；结合CD52)、喷替酸-阿妥莫单抗(Hybri-ceaker；结合CEA)、阿麦妥昔单抗(结合间皮素)、玛托-安莫单抗(结合TAG-72)、雷星-阿奈妥单抗(结合MSLN)、阿尼鲁单抗(结合干扰素α/β受体)、阿泊珠单抗(结合HLA-DR)、伊汀-阿普卢妥单抗(结合FGFR2)；阿西莫单抗(结合CEA)、阿塞珠单抗(结合L-选择素或CD62L)、阿特珠单抗(Tecentriq；结合PD-L1)、阿托木单抗(结合猕猴因子)、阿维单抗(Bavencio；结合PD-L1)、那赛昔珠单抗(avicixizumab)(结合DLL4；VEGFA)、维汀-阿辛妥昔珠单抗(结合CD319)；巴利昔单抗(Simulect；结合CD25)、巴维昔单抗(结合磷脂酰丝氨酸)、BCD-100(结合PD-1)、贝妥莫单抗(LymphoScan；结合CD22)、玛汀-贝兰他单抗(结合BCMA)；贝利单抗(Benlysta；结合BAFF)、贝马妥珠单抗(结合FGFR2)、苯拉利珠单抗(Fasenra；结合CD125)、博司利单抗(结合ICAM-1)、贝索单抗(Scintimun；结合CEA相关抗原)、比马鲁单抗(结合ACVR2B)、莫星-比伐珠单抗(结合CD44 v6)、布来鲁单抗(结合CD40)、博纳吐单抗(Blincyto；结合CD19)、布洛索珠单抗(结合SOST)；维汀-布妥昔单抗(Adcentris；结合CD30)、布隆妥珠单抗(结合Notch 1)、布洛达鲁单抗(Siliq；结合IL-17受体)、卡比拉单抗(结合CSF1R)、特林-卡利尤单抗(结合CD25)、卡瑞利珠单抗(结合PD-1)、卡罗妥昔单抗(结合内皮素)、卡妥索单抗(Removab；结合EpCAM/CD3)、雷星-坎妥珠单抗(结合MUC1)、卡拉西单抗(Cablivi；结合VWF)、西利珠单抗(结合CD4)；西米普利单抗(Libtayo；结合PCDC1)、塞特瑞利单抗(结合PD-1)、赛妥珠单抗(结合TNF-α)、阿姆白介素-瑟妥珠单抗(结合CEA)、西妥昔单抗(Erbitux；结合EGFR)、西比沙他单抗(结合CEACAM5)、西妥珠单抗(结合ROR1)、西妥木单抗(结合IGF-1受体；CD221)、克立昔单抗(结合CD4)、泰坦-克利妥珠单抗(结合hPAM4-Cide；MUC1)、考曲妥珠单抗(结合磷脂酰肌醇蛋白聚糖3)、雷星-考妥昔单抗(结合CD19)、考那妥木单抗(结合TRAIL-R2)、立赞利珠单抗(结合选择素P)、克罗特度单抗(结合GCGR)、达西珠单抗(结合CD40)、达利珠单抗(Zenapax；结合CD25)、达洛妥珠单抗(结合IGF-1受体；CD221)、培戈-达匹利珠单抗(结合CD154；CD40L)、达雷木单抗(Darzalex；结合CD38)、登赛珠单抗(结合DLL4)、玛汀-地宁妥珠单抗(结合CD19)、玛汀-迪妥昔珠单抗(结合EGFR)、卓齐妥单抗(结合DR5)；DS-8201(结合HER2)、度戈妥珠单抗(结合ERBB3；HER3)、地努妥昔单抗(Unituxin；结合GD2神经节糖苷)、杜匹鲁单抗(结合IL-4Rα)、德瓦鲁单抗(Imfinzi；结合PD-L1)、度妥昔珠单抗(结合CD19；CD3E)、依美昔单抗(结合GD3神经节糖苷)、依决洛单抗(结合EpCAM)；依来努单抗(结合RGMA)、依更妥单抗(结合ERBB3、HER3)；埃罗妥珠单抗(结合SLAMF7)、依玛妥珠单抗(结合CSF1R)、维汀-恩泊妥单抗(结合AXL)、依那妥珠单抗(结合TWEAK受体)、培戈-恩莫单抗(结合ICAM-1；CD54)、恩波妥珠单抗(结合CD276)、依诺替单抗(结合DLL4)、依帕珠单抗(结合CD22)、厄利珠单抗(结合ITGB2；CD18)、厄妥索单抗(Rexomun；结合HER2/neu；CD3)、埃达珠单抗(Abergin；结合整合素αvβ3)、艾替利单抗(结合TIGIT)、依卓利珠单抗(结合整合素β7)、艾韦单抗(结合B型肝炎表面抗原)、法索单抗(NeutroSpec；结合CD15)、法拉莫单抗(结合干扰素受体)、法勒珠单抗(结合叶酸受体1)、FBTA05(Lymphomun；结合CD20)、伽妥珠单抗(结合MUC1)、菲巴珠单抗(结合肝配蛋白受体A3)、芬妥木单抗(结合IGF-1受体；CD221)、伏妥珠单抗(结合IL 3受体)；弗雷鲁单抗(结合CD3ε)；伏妥昔单抗(结合EGFR)、加利昔单抗(结合CD80)、甘妥单抗(结合HER2/neu)、加尼妥单抗(结合IGF-1受体；CD221)、加维莫单抗(结合CD147；基础免疫球蛋白)、奥星-吉妥珠单抗(Mylotarg；结合CD33)、维汀-格仑妥木单抗(结合GPNMB)、戈利木单抗(Simponi；结合TNF-α)、戈利昔单抗(结合CD23；IgE受体)、伊利尤单抗(结合BAFF-R)、伊巴珠单抗(Trogarzo；结合CD4)、IBI308(结合PD-1)、替坦-艾瑞妥莫单抗(结合CD20)、艾卢苏单抗(结合VEGFR-1)、伊波妥组单抗(结合EPHA3)、伊戈伏单抗(Indimacis-125；结合CA-125)、IMAB362(结合CLDN18.2)、伊普利单抗(结合MCAM)、英拉苏单抗(结合选择素P)、雷星-英达妥昔单抗(结合SDC1)、维汀-艾妥珠单抗(结合CD97B)、英加妥珠单抗(结合EGFR)、维汀-英度妥单抗(结合GUCY2C)、英比利珠单抗(结合CD19)、英夫利昔单抗(Remicade；结合TNF-α)、英妥木单抗(结合CD51)、伊诺莫单抗(结合CD25)、奥星-艾诺妥珠单抗(Besponsa；结合CD22)、伊匹单抗(Yervoy；结合CD152)、iomab-B(结合CD45)、伊妥木单抗(结合CD30)、艾萨妥昔单抗(结合CD38)、伊卡利单抗(结合CD40)、伊妥尤单抗(结合IGF1R；CD221)，艾托利珠单抗(Alzumab；结合CD6)、凯利昔单抗(结合CD4)、恩星-拉妥昔单抗(结合EGFR)、拉贝珠单抗(结合CEA-Cide；CEA)、维汀-利法珠单抗(结合磷酸钠共转运体)、来马索单抗(结合NCA-90；粒细胞抗原)、伦韦单抗(结合B型肝炎表面抗原)、乐利单抗(结合CCR5)、乐萨妥木单抗(结合TRAIL-R2)、利韦单抗(结合B型肝炎表面抗原)、特林-朗妥昔单抗(结合CD19)、维汀-罗妥昔珠单抗(结合EGFR；ERBB1；HER1)、泰坦-利洛托单抗沙(结合CD37)、林妥珠单抗(结合CD33)、利丽单抗(结合KIR2D)、莫星-洛沃妥珠单抗(结合CD56)、鲁卡妥木单抗(结合CD40)、培戈-鲁利珠单抗(结合CD28)、鲁昔单抗(结合CD23；IgE受体)、鲁妥珠单抗(结合ERBB3；HER3)、阿汀-鲁帕妥单抗(结合LYPD3)、马帕木单抗(结合TRAIL-R1)、马格妥昔单抗(结合HER2)、马司莫单抗(结合T细胞受体)、玛弗利木单抗(结合GMCSF受体α-链)、马妥珠单抗(结合EGFR)、米拉珠单抗(结合CD74)、明瑞莫单抗(结合TAG-72)、索星-米妥昔单抗(结合叶酸受体α)、米妥莫单抗(结合GD3神经节糖苷)、莫罗木单抗(结合猕猴因子)、莫妥昔单抗(结合EGFR细胞外结构域III)、莫加珠单抗(结合CCR4)、莫那利珠单抗(结合NKG2A)、莫妥珠单抗(结合CD3E；MS4A1；CD20)、帕舒托-莫塞妥莫单抗(结合CD22)、莫罗单抗-CD3(结合CD3)、他托-那考罗单抗(结合C242抗原)、埃托-那普妥莫单抗(结合5T4)、恩星-那妥昔单抗(结合CD37)、纳奈妥单抗(结合MST1R)、那他珠单抗(Tysabri；结合整合素α4)、那昔妥单抗(结合c-Met)、耐昔妥珠单抗(结合EGFR)、奈莫利珠单抗(结合IL31RA)、尼妥珠单抗(Theracim；Theraloc；结合EGFR)、尼塞韦单抗(结合RSVFR)、纳武单抗(结合PD-1)、奥妥珠单抗(结合CD20)、奥卡妥珠单抗(结合CD20)、奥瑞珠单抗(结合CD20)、奥度莫单抗(结合LFA-1；CD11a)、奥法木单抗(结合CD20)、奥拉单抗(结合PDGF-Rα)、奥博妥单抗(结合CD276)、奥那妥珠单抗(结合人分散因子受体激酶)、昂妥昔珠单抗(结合TEM1)、奥瓦利单抗(结合VSIR)、奥匹努单抗(结合LINGO-1)、蒙托-奥珀妥珠单抗(结合EpCAM)、奥戈伏单抗(结合CA-125)、奥昔珠单抗(结合CD3)、奥乐妥珠单抗(结合CD37)、奥塞鲁单抗(结合OX-40)、帕尼单抗(结合EGFR)、潘可单抗(结合肿瘤特异性糖基化的MUC1)、帕曲妥尤单抗(结合ERBB3；HER3)、PDR001(结合PD-1)、派姆单抗(Keytruda；结合PD-1)、喷妥莫单抗(Theragyn；结合MUC1)、帕妥珠单抗(Omnitarg；结合HER2/neu)、皮地利珠单抗(结合PD-1)、维汀-匹那妥珠单抗(结合CD22)、洛扎利珠单抗(结合CCR2)、泊加丽珠单抗(结合TNFR超家族成员4)、维汀-普拉土珠单抗(结合CD79B)、普立昔单抗(结合CD4)、PRO 140(结合CCR5)、雷莫芦单抗(Cyramza；结合VEGFR2)、瑞瓦利单抗(结合CD40)、瑞拉利单抗(结合LAG3)、利诺库单抗(结合血小板源性生长因子受体β)；利妥昔单抗(结合CD20)、rituzimab(MabThera；Rituzan；结合CD20)、洛巴妥木单抗(IGF-1受体；结合CD221)、雷考妥莫单抗(Vaxira，结合NGNA神经节糖苷)、雷曲妥单抗(结合纤连蛋白额外结构域-B)、瑞法奈珠单抗(结合髓磷脂相关糖蛋白)、洛来度单抗(结合RHD)、罗维珠单抗(LeukArrest；结合CD11；CD18)、洛利昔珠单抗(结合FCGRT)、芦利珠单抗(Antova；结合CD154；CD40L)、SA237(结合IL-6R)、戈维替康-沙西妥珠单抗(结合TROP-2)、萨玛利珠单抗(结合CD200)、维汀-沙马妥单抗(结合LRRC15)、沙里鲁单抗(Kevzara；结合IL-6R)、沙利珠单抗(结合IL6受体)、沙妥莫单抗喷地肽(结合TAG-72)、瑟瑞妥单抗(结合ERBB3；HER3)、曲索尤单抗(结合SOST)、SGN-CD19A(结合CD19)、SHP647(结合粘膜地址素细胞粘附分子)、司妥昔单抗(Sylvant；结合可溶性IL-6、IL-6R)、西利珠单抗(结合CD2)、维汀-斯妥尤单抗(结合SLITRK6)、松妥珠单抗(结合细胞表面粘糖蛋白)、维汀-索非妥珠单抗(结合CA-125)、索利托单抗(结合EpCAM)、斯巴达利珠单抗(结合PDCD1；CD279)、硫索单抗(结合NCA-90；粒细胞抗原)、舒他伏单抗(结合RSVFR)、他巴鲁单抗(结合BAFF)、他度珠单抗(结合整合素αIIbβ3)、塔妥珠单抗(结合CD123)、帕托-他利妥莫单抗(结合CD19)、他瑞妥单抗(结合Notch受体)、塔利单抗(结合CD134)、维汀-特立妥珠单抗(结合HGFR)、替奈昔单抗(结合CD40)、特迪妥单抗(结合树突细胞相关凝集素2)、替妥木单抗(结合IGF-1受体；CD221)、特托罗单抗(结合CD37)、TGN1412(结合CD28)、替利珠单抗(结合BAFF)、替加珠单抗(结合TRAIL-R2)、替米妥珠单抗(结合HER2)、替瑞利尤单抗(结合TIGIT)、替雷利珠单抗(结合PCDC1；CD279)、托珠单抗(Actemra；RoActemra；结合IL-6受体)、托木妥昔单抗(结合EGFR；HER1)、托利珠单抗(结合CD154；CD40L)、托西莫单抗(Bexxar；结合CD20)、托维妥单抗(结合PDGFRA)、曲妥珠单抗(Herceptin；结合HER2/neu)；恩星-曲妥珠单抗(Kadcyla；结合HER2/neu)；曲利珠单抗(结合CD4)、曲美木单抗(结合CTLA4)、TRBS07(结合GD2神经节糖苷)、妥考妥珠单抗西莫白介素(结合EpCAM)、乌妥昔单抗(结合MS4A1)、乌洛鲁单抗(结合CXCR4；CD184)、乌瑞鲁单抗(结合4-1BB；CD137)、优特克单抗(Stellera；结合IL-12/23)、乌托米单抗(结合4-1BB；CD137)、他立林-伐达妥昔单抗(结合CD33)、vanalimab(结合CD40)、万替妥单抗(结合卷曲受体)、伐利苏单抗(结合VEGFR2)、万利鲁单抗(结合CD27)、伐利珠单抗(结合ITGA2；CD49b)、维多珠单抗(Entyvio；结合整合素α4β7)、维妥珠单抗(结合CD20)、维森库单抗(结合NRP1)、维西珠单抗(Nuvion；结合CD3)、沃巴利珠单抗(结合IL6R)、伏洛昔单抗(结合整合素α5β1)、文勒利珠单抗(结合CD134)、伏派利单抗(结合CD278；ICOS)、XMAB-5574(结合CD19)、扎鲁木单抗(HuMax-EGFr；结合EGFR)、扎木单抗(HuMax-CD4；结合CD4)、扎昔单抗(结合HER1)、泽妥珠单抗(结合ERBB3；HER3)、齐拉木单抗(结合CD147；基础免疫球蛋白)、佐妥昔单抗(结合水闸蛋白18同种型2)或阿托-佐莫单抗(结合CD5)或其抗原结合部分。优选地，核酸分子可操作地偶联至启动子和/或存在于腔室中的细胞表达和分泌由核酸编码的蛋白质所必需的其他调控元件。
在一些实施方案中，本文所公开的细胞腔室装置中的细胞包含编码特异性结合α4β7的抗体或其抗原结合部分的一个或多个核酸。在某些实施方案中，细胞包含编码维多珠单抗或维多珠单抗的抗原结合部分的一个或多个核酸。SEQ ID NO:11中列出了编码轻链可变区的核酸序列。SEQ ID NO:12中列出了编码重链可变区的核酸序列。编码维多珠单抗的轻链的全长核酸序列以SEQ ID NO:13列出并且编码维多珠单抗的重链的全长核酸序列以SEQ ID NO:14列出。美国专利公布号2010/0297699中描述了编码维多珠单抗的替代核酸序列，所述专利公开案的全部内容并入本文中。因此，在某些实施方案中，细胞腔室装置中的细胞可包含SEQ ID NO:11中所列的核酸序列和/或SEQ ID NO:12中所列的核酸序列。在一些实施方案中，细胞腔室装置中的细胞包含含有SEQ ID NO:13中的核酸序列以及SEQ IDNO:14中的核酸序列的核酸。
在一些实施方案中，本文所公开的细胞腔室装置中的细胞表达编码特异性结合α4β7的抗体或其抗原结合部分的一个或多个核酸。在某些实施方案中，细胞表达编码维多珠单抗或维多珠单抗的抗原结合部分的一个或多个核酸。在某些实施方案中，细胞腔室装置中的细胞表达SEQ ID NO:11中所列的核酸序列和/或SEQ ID NO:12中所列的核酸序列。在一些实施方案中，细胞腔室装置中的细胞表达包含SEQ ID NO:13中的核酸序列以及SEQ IDNO:14中的核酸序列的核酸。
在一些实施方案中，细胞腔室装置中的细胞表达包含含有信号肽的不成熟人源化抗α4β7免疫球蛋白链的核酸序列(例如SEQ ID NO:15、SEQ ID NO:16、SEQ ID NO:17、SEQID NO:18、SEQ ID NO:19或SEQ ID NO:20)的核酸。在其他实施方案中，细胞腔室装置中的细胞表达包含不含信号肽的成熟人源化抗α4β7免疫球蛋白链的核酸序列(例如SEQ ID NO:15的核苷酸77-1429、SEQ ID NO:16的核苷酸79-735、SEQ ID NO:17的核苷酸76-1428、SEQID NO:18的核苷酸78-734、SEQ ID NO:19的核苷酸58-714或SEQ ID NO:20的核苷酸58-1410)的核酸。
在一个实施方案中，细胞腔室装置中的细胞包含重组表达载体，其中重组表达载体包含编码免疫球蛋白重链的第一核酸以及编码免疫球蛋白轻链的第二核酸，其中第一核酸包含SEQ ID NO:15的核苷酸77-1429，并且第二核酸包含SEQ ID NO:16的核苷酸79-735。
在一个实施方案中，细胞腔室装置中的细胞包含重组表达载体，其中重组表达载体包含编码免疫球蛋白重链的第一核酸以及编码免疫球蛋白轻链的第二核酸，其中第一核酸包含SEQ ID NO:17的核苷酸76-1428，并且第二核酸包含SEQ ID NO:18的核苷酸78-734。
在一个实施方案中，细胞腔室装置中的细胞包含重组表达载体，其中重组表达载体包含编码免疫球蛋白重链的第一核酸以及编码免疫球蛋白轻链的第二核酸，其中第一核酸包含SEQ ID NO:20的核苷酸58-1410，并且第二核酸包含SEQ ID NO:19的核苷酸58-714。
WO 2008/115504中也描述了可由细胞腔室装置中的细胞表达的核酸序列的其他实例，所述专利的全部内容以引用的方式并入本文中。
在示例性实施方案中，细胞腔室装置包含分泌抗体或其抗原结合部分的ARPE-19细胞，所述抗体或其抗原结合部分包含含有SEQ ID NO:1的氨基酸序列的重链可变区，以及含有SEQ ID NO:5的氨基酸序列的轻链可变区。在一些实施方案中，细胞腔室装置包含分泌抗体或其抗原结合部分的ARPE-19细胞，所述抗体或其抗原结合部分包含含有SEQ ID NO:2的CDR1、SEQ ID NO:3的CDR2以及SEQ ID NO:4的CDR3的重链可变区，以及包含SEQ ID NO:6的CDR1、SEQ ID NO:7的CDR2以及SEQ ID NO:8的CDR3的轻链可变区。在一些实施方案中，细胞腔室装置包含分泌抗体或其抗原结合部分的ARPE-19细胞，所述抗体或其抗原结合部分包含含有SEQ ID NO:9的氨基酸序列的重链，以及含有SEQ ID NO:10的氨基酸序列的轻链。在一些实施方案中，细胞腔室装置包含ARPE-19细胞，所述ARPE-19细胞包含含有SEQ IDNO:11中的核酸序列以及SEQ ID NO:12中的核酸序列的核酸。在一些实施方案中，细胞腔室装置包含ARPE-19细胞，所述ARPE-19细胞含含有SEQ ID NO:13中的核酸序列以及SEQ IDNO:14中的核酸序列的核酸。在某些实施方案中，细胞腔室装置包含分泌维多珠单抗的ARPE-19细胞。
在一些实施方案中，本文所公开的细胞腔室装置中的细胞表达编码特异性结合TNFα的抗体或其抗原结合部分的一个或多个核酸。在某些实施方案中，细胞腔室装置中的细胞表达SEQ ID NO:42中所列的核酸序列和/或SEQ ID NO:43中所列的核酸序列。在一些实施方案中，细胞腔室装置中的细胞表达包含SEQ ID NO:44中的核酸序列和/或SEQ IDNO:45中的核酸序列的核酸。在一个实施方案中，细胞腔室装置中的细胞包含重组表达载体，其中重组表达载体包含编码免疫球蛋白重链的第一核酸以及编码免疫球蛋白轻链的第二核酸，其中第一核酸包含SEQ ID NO:44，并且第二核酸包含SEQ ID NO:45。
在一些实施方案中，本文所公开的细胞腔室装置中的细胞表达编码特异性结合IL-12的抗体或其抗原结合部分的一个或多个核酸。在某些实施方案中，细胞腔室装置中的细胞表达SEQ ID NO:46中所列的核酸序列和/或SEQ ID NO:47中所列的核酸序列。在一些实施方案中，细胞腔室装置中的细胞表达包含SEQ ID NO:48中的核酸序列和/或SEQ IDNO:49中的核酸序列的核酸。在一个实施方案中，细胞腔室装置中的细胞包含重组表达载体，其中重组表达载体包含编码免疫球蛋白重链的第一核酸以及编码免疫球蛋白轻链的第二核酸，其中第一核酸包含SEQ ID NO:48，并且第二核酸包含SEQ ID NO:49。
在某些实施方案中，细胞腔室装置中的细胞可分泌用于胃肠道用途，诸如用于治疗短肠综合征的肽治疗剂。US 9,125,882(例如SEQ ID NO.54)；US 9,742,455(例如SEQ IDNO:1)；以及US 7,737,251(例如SEQ ID NO:8)中也描述了可用于治疗胃肠道病症的肽治疗剂的实例。前述专利和专利申请中的每一者以全文引用的方式并入本文中。
用于胃肠道用途的示例性肽治疗剂的氨基酸序列在本文中以SEQ ID NO:21形式提供。在某些实施方案中，细胞腔室中的细胞分泌具有SEQ ID NO:21的氨基酸序列的肽。在一些实施方案中，本文所公开的细胞腔室装置中的细胞包含编码具有SEQ ID NO:21的氨基酸序列的肽的核酸。
在某些实施方案中，细胞腔室装置包含ARPE-19细胞，所述ARPE-19细胞分泌具有SEQ ID NO:21的氨基酸序列的肽。在一些实施方案中，细胞腔室装置包含ARPE-19细胞，所述ARPE-19细胞包含编码具有SEQ ID NO:21的氨基酸序列的肽的核酸。
可对细胞进行工程化以通过使用标准技术将编码生物分子的表达构建体插入细胞中来产生生物分子，诸如本文所描述的生物分子。举例来说，可将包含编码相关多肽的多核苷酸的载体插入细胞中，以产生产生相关多肽的细胞系。如本文所用，术语“载体”旨在指能够将遗传物质运输至细胞中的媒介物，例如核酸分子，所述媒介物然后可在细胞中复制和/或整合至细胞基因组中，并且表达。一种类型的载体为“质粒”，质粒指其他DNA区段可连结至其中的环状双股DNA。其他常用的载体包括噬菌体载体和病毒载体。某些载体能够在它们引入其中的宿主细胞中自主复制(例如附加型哺乳动物载体)。其他载体(例如非附加型哺乳动物载体)可在引入宿主细胞后整合至宿主细胞的基因组中，并且从而与宿主基因组一起复制。此外，某些载体能够引导与它们可操作地连接的基因的表达。此类载体在本文中称为“重组表达载体”，或简单地称为“表达载体”或“表达构建体”。适合于重组表达治疗性蛋白质(例如治疗性抗体)的各种载体为公共可获得的并且为本领域技术人员熟知的。载体组分通常包括但不限于以下中的一者或多者：信号序列、复制起点、一个或多个标记基因、增强子元件、启动子以及转录终止序列。可采用的任选存在的信号序列、复制起点、标记基因、增强子元件以及转录终止子序列为本领域中已知的并且在例如美国专利号7,053,202中进一步详细描述。在某些情况下，引导生物分子的表达的启动子元件为用于确保生物分子在装置的细胞中的长期表达的组成性启动子元件。还可通过本领域中已知的多种其他方法来增加生物分子的表达，诸如通过增加表达生物分子的核酸的拷贝数、移除表达生物分子的核酸中的过早终止或剪接信号或选择能够增加生物分子的表达的基因组整合位点的启动子。增加表达水平的另一实例为例如通过同源重组靶向整合至根据经验通过基因组测序或通过计算机通过表达概率算法确定的转录热点。
IV.三维细胞培养
本文还提供了可容纳三维细胞培养物的包含纳米纤维(例如电纺)聚合物的细胞腔室装置。因此，在一些实施方案中，装置可包含具有三维架构的组织或其部分(例如组织外植体)或细胞群集体(例如类器官或球状体)。适合于三维细胞培养的细胞腔室装置可用于例如其中需要分泌由细胞或组织内源产生的生物分子的治疗方法中。可根据本领域中已知的方法使细胞或组织在三维细胞培养物(即，3D细胞培养物)中生长(参见例如Edmondson等(2014).Assay and drug development technologies,12(4),207-218，该参考文献以引用的方式并入本文中)，然后添加至细胞腔室装置中。具有三维架构的细胞或组织还可例如从组织外植体、活组织切片获得或使用本领域认可的技术从活的供体、细胞培养物或尸体解剖物收获而来。
在一些实施方案中，细胞腔室装置包含含有组织或其部分的三维细胞培养物。可包括在本文的装置中的组织的实例包括肝脏组织、胰腺组织、肠道组织或肾脏组织。组织可任选为组织外植体(例如从动物移除的一片或多片组织或器官)。在一个实施方案中，细胞腔室包含肝脏组织(例如肝脏组织外植体)。在一个实施方案中，细胞腔室包含胰腺组织(例如胰腺组织外植体，诸如胰岛组织外植体)。在一个实施方案中，细胞腔室包含肾脏组织(例如肾脏组织外植体)。在一些实施方案中，细胞腔室包含生殖组织(例如卵巢或睾丸组织)。在一些实施方案中，组织为人组织，诸如人肾脏组织外植体、人肝脏组织外植体或人胰腺组织。在其他实施方案中，组织为人生殖组织，诸如人卵巢或人睾丸外植体。
细胞腔室装置或者可包含具有三维架构的细胞群集体。举例来说，在一些实施方案中，三维细胞培养物可包含类器官或球状体。在一些实施方案中，细胞群集体(例如类器官或球状体)包含肝细胞(例如人肝细胞)、肾脏细胞或胰岛细胞。细胞群集体(例如类器官或球状体)可在用于维持细胞培养物的三维架构的结构周围进行组织。举例来说，在一些实施方案中，细胞腔室包含围绕诸如导管或窦状小管等结构组织的有组织的细胞群。
在三维细胞培养物情况下使用的细胞腔室装置可包含含有如本文所描述的纳米纤维(例如电纺)聚合物的多层支架(参见例如章节II)。任选，可对支架层进行调节以促进朝向腔室内的组织或细胞的血管化。
在替代实施方案中，细胞腔室装置可包含单一纳米纤维(例如电纺)聚合物层。单层支架可由多种聚合物(例如纳米纤维聚合物)形成，诸如聚酯、聚对苯二甲酸乙二酯(PET，也称为达克纶)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)或聚氨基甲酸酯(PU)。举例来说，在一些实施方案中，单层支架可包含纳米纤维聚酯、纳米纤维聚对苯二甲酸乙二酯(nPET)、纳米纤维聚对苯二甲酸丁二酯(nPBT)和/或纳米纤维聚氨基甲酸酯(nPU)。在一个实施方案中，单层支架包含nPET。在另一实施方案中，单层支架包含nPBT。在一个实施方案中，单层支架包含nPET-nPBT。在另一实施方案中，单层支架包含nPU。单层细胞腔室装置可大体上如关于本文所提供的多层装置所描述使用包含单层(例如均质层)的纳米纤维聚合物的聚合物薄片进行制作。在一些实施方案中，相对于多层支架装置，单层装置可容许腔室中的细胞与腔室外部的环境之间更大程度的接触。
在一些实施方案中，可为纳米纤维聚合物支架加载消炎剂。举例来说，可为纳米纤维聚合物支架加载他克莫司、吡非尼酮和/或罗氟司特。在不希望受理论限制的情况下，包括消炎剂通过防止来自腔室外部的细胞(例如免疫或炎性细胞)的浸润可帮助维持在腔室内部生长的细胞的三维架构。消炎剂还可降低植入之后受试者对装置的免疫反应。在一些实施方案中，细胞腔室装置包含含有纳米纤维聚合物的单层支架，其中支架包含消炎剂(例如他克莫司、吡非尼酮和/或罗氟司特)。在其他实施方案中，细胞腔室装置包含含有纳米纤维聚合物的多层支架，其中支架包含消炎剂(例如他克莫司、吡非尼酮和/或罗氟司特)。
具有三维架构的组织外植体或细胞可任选分泌生物分子。在一些实施方案中，生物分子为由组织或细胞内源产生的生物分子。在替代实施方案中，加载至本公开的细胞腔室装置中的细胞可为基因修饰的细胞，例如重组细胞，所述细胞已经过工程化以产生(例如分泌)相关生物分子。可由装置的细胞分泌的生物分子包括例如但不限于多肽、多糖以及多核苷酸，以及诸如脂质(例如磷脂、糖酯以及固醇)、化学信使(例如神经递质和激素，诸如胰岛素)、维生素、糖(例如碳水化合物、二糖、寡糖、多糖)、氨基酸、肽、寡肽、多肽、蛋白质、核苷酸、脱氧核糖核酸(DNA)或核糖核酸(RNA)的有机分子。其他分泌的生物分子可包括呈外泌体、脂质聚合物或病毒粒子形式的那些相关、包装以及分泌的生物分子。在一些实施方案中，组织外植体或细胞分泌如本文所描述的治疗性生物分子。
在一些实施方案中，装置内的组织或细胞(例如具有三维结构的细胞)分泌一种或多种蛋白质或肽，例如一种或多种治疗性蛋白质或肽。举例来说，装置中的组织或细胞可分泌一种或多种治疗性蛋白质，诸如抗体或其抗原结合片段、生长因子、激素(例如胰岛素)、细胞因子、凝血因子(例如因子VIII或因子IX或其变体，例如Recombinate、Kogenate、Refacto、Advate、Alprolix、BeneFIX、Rixubis、Ixinity、Idelvion等)或它们的组合。
在一些情况下，由装置中的组织或细胞分泌的蛋白质可为由组织或细胞内源产生的蛋白质。举例来说，在一个实施方案中，细胞腔室装置包含具有三维架构的胰腺组织或胰腺细胞(例如胰岛)，其中胰腺组织或细胞分泌胰岛素、糊精、胰高血糖素、生长抑素饥饿肽和/或其他代谢相关酶。在某些实施方案中，细胞腔室包含具有三维架构的胰腺组织或细胞(例如胰岛细胞)，其中胰腺组织或细胞分泌胰岛素。在某些实施方案中，细胞腔室包含生殖组织(例如卵巢组织或睾丸组织)或来源于生殖组织的细胞，其中生殖组织或来源于生殖组织的细胞分泌激素，或能够在施用装置的受试者中进行激素调节的物质。
在其他实施方案中，细胞腔室装置可包含执行诸如解毒或代谢等功能的细胞。
在另一实施方案中，细胞腔室装置包含具有三维架构的肝脏组织或肝细胞，其中肝脏组织或肝细胞分泌白蛋白、转铁蛋白、纤维蛋白溶酶原、纤维蛋白原、α-胎蛋白和/或凝血因子。在另一实施方案中，肝脏组织或肝细胞可分泌消化酶以及诸如胆汁、丙氨酸转胺酶(ALT)、天冬氨酸盐转胺酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)和/或γ-麸胺酰基转肽酶(GGT)等产物。
在另一实施方案中，细胞腔室装置包含具有三维架构的肾脏组织或肾脏细胞，其中肾脏组织或细胞分泌红血球生成素、钙三醇、前列腺素和/或肾素。
在一些实施方案中，装置中的组织或细胞可分泌一种蛋白质或肽，例如一种内源性或重组蛋白或肽。在其他实施方案中，装置中的细胞可分泌两种或更多种蛋白质，例如2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多种内源性或重组蛋白。在一些实施方案中，可为装置加载分泌多种蛋白质或肽的具有三维架构的单一组织或细胞群集体，例如单一组织或细胞群集体。
V.施用和治疗方法
本文还提供了一种向受试者递送生物分子的方法，所述方法包括向受试者施用本文所公开的细胞腔室装置，其中装置的细胞腔室包含分泌生物分子的细胞。生物分子可为例如重组肽或重组蛋白，包括上文所描述的那些重组肽或重组蛋白。在某些情况下，所述方法可用于向受试者递送抗体(诸如抗α4β7抗体，例如维多珠单抗)或其抗原结合部分。可通过改变细胞腔室装置的维度(长度、直径、体积)、通过几何形状调节装置中的细胞的数目、调节细胞对生物分子的表达水平(例如通过改变拷贝数、选择启动子等)和/或通过调节递送至受试者的装置的数目(例如每个患者1至10个装置)来控制由包含产生生物分子的细胞的细胞腔室装置递送的生物分子的剂量。因此，可为受试者施用本文所描述的细胞腔室装置中的一者或多者。在一些实施方案中，为受试者施用1个细胞腔室装置。在其他实施方案中，为受试者施用2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多个细胞腔室装置。可在相同(或大致相同)位点施用多个装置，或可向体内多个位点施用。
在施用装置之前，为装置加载分泌要递送至受试者的生物分子的细胞。可通过包围腔室的支架中的开口或加载口例如通过在细胞腔室中注射细胞来加载细胞。可在施用之前为装置加载细胞。或者，可在加载细胞之前提供装置。向受试者施用的装置中的细胞的数目可根据装置的维度、由细胞分泌的生物分子的量以及要递送至接受者受试者中的所需生物分子剂量(例如如通过每天从装置分泌的生物分子的毫克数或通过接受者受试者的血清或血浆中的所需生物分子浓度所测量)而改变。细胞腔室装置中的所需细胞数目可根据本领域中已知并且概述于本文中的方法(参见例如实施例1)容易地测定。举例来说，可使用标准细胞计数和生物分子定量分析(例如蛋白质印迹法或ELISA)来测量每天每个细胞分泌的生物分子的量。基于此测定，可调节细胞腔室的尺寸以改变细胞腔室装置中的细胞数目(即，生长和饱和之后装置中的细胞数目)，并且因此改变每天从装置分泌的生物分子的剂量。由于腔室中的细胞可增殖，直到装置达到容量，故接种至装置中的细胞的数目可小于植入之后装置中的细胞数目。
在一些实施方案中，在植入之前装置加载有且可因此包含约1x104个细胞至约1x1012个细胞(例如约1x104个细胞至约1x105个细胞、约1x105个细胞至约1x106个细胞、约1x106个细胞至约1x107个细胞、约1x107个细胞至约1x109个细胞或约1x109个细胞至约1x1012个细胞)。在一些实施方案中，装置包含约1x106个细胞至约1x107个细胞(例如约1x106个细胞至约1x107个细胞、约2x106个细胞至约1x107个细胞、约3x106个细胞至约1x107个细胞、约4x106个细胞至约1x107个细胞、约5x106个细胞至约1x107个细胞、约6x106个细胞至约9x106个细胞、约7x106个细胞至约9x106个细胞或约8x106个细胞至约9x106个细胞)。举例来说，在某些实施方案中，装置包含约8.5x106个细胞。在一些实施方案中，装置包含约1x107个细胞至约1x108个细胞。在一些实施方案中，装置包含约1x108个细胞至约1x109个细胞。在一些实施方案中，装置包含约1x109个细胞至约1x1010个细胞。在一些实施方案中，装置包含约1x1010个细胞至约1x1011个细胞。在一些实施方案中，装置包含约1x1011个细胞至约1x1012个细胞。在示例性实施方案中，装置包含约1x104个细胞、1x105个细胞、1x106个细胞、1x107个细胞、1x108个细胞、1x109个细胞、1x1010个细胞、1x1011个细胞或1x1012个细胞。在一些实施方案中，在植入受试者中之前装置加载有约1x104个细胞、1x105个细胞、1x106个细胞、1x107个细胞、1x108个细胞、1x109个细胞、1x1010个细胞、1x1011个细胞或1x1012个细胞。
在一些实施方案中，装置包含每平方厘米约1x104个细胞至约1x106个细胞、1x105个细胞至约1x106个细胞、约1x105个细胞至约9x105个细胞、约2x105个细胞至约8x105个细胞、约3x105个细胞至约7x105个细胞、约5x105个细胞至约7x105个细胞、约6x105个细胞至约7x105个细胞、约6x105个细胞至约6.5x105个细胞或约6.25x105个细胞。
在其他实施方案中，装置在植入受试者中之后(例如在足以使腔室中的细胞增殖的一段时间之后)具有容纳约1x104个细胞至约1x1012个细胞(例如约1x104个细胞至约1x105个细胞、约1x105个细胞至约1x106个细胞、约1x106个细胞至约1x107个细胞、约1x107个细胞至约1x109个细胞或约1x109个细胞至约1x1012个细胞)的容量。在一些实施方案中，装置可容纳约1x106个细胞至约1x107个细胞(例如约1x106个细胞至约1x107个细胞、约2x106个细胞至约1x107个细胞、约3x106个细胞至约1x107个细胞、约4x106个细胞至约1x107个细胞、约5x106个细胞至约1x107个细胞、约6x106个细胞至约9x106个细胞、约7x106个细胞至约9x106个细胞或约8x106个细胞至约9x106个细胞)。举例来说，在某些实施方案中，装置可容纳约8.5x106个细胞。在一些实施方案中，装置可容纳约1x107个细胞至约1x108个细胞。在一些实施方案中，装置可容纳约1x108个细胞至约1x109个细胞。在一些实施方案中，装置可容纳约1x109个细胞至约1x1010个细胞。在一些实施方案中，装置可容纳约1x1010个细胞至约1x1011个细胞。在一些实施方案中，装置可容纳约1x1011个细胞至约1x1012个细胞。在示例性实施方案中，装置可容纳约1x104个细胞、1x105个细胞、1x106个细胞、1x107个细胞、1x108个细胞、1x109个细胞、1x1010个细胞、1x1011个细胞或1x1012个细胞。在一些实施方案中，在植入受试者中之后装置加载有约1x104个细胞、1x105个细胞、1x106个细胞、1x107个细胞、1x108个细胞、1x109个细胞、1x1010个细胞、1x1011个细胞或1x1012个细胞。
可通过例如在植入受试者中的位点通过手术切割来向受试者施用植入装置。植入位点可根据装置的配置、所要治疗的病症以及由装置中的细胞分泌的生物分子的所需生物分布而改变。在一些实施方案中，通过在选自以下的位点植入来向受试者施用装置：皮肤下(皮下植入)、网膜上或者肝脏中或附近。在一些实施方案中，在以下位点植入细胞腔室装置：皮肤上或皮肤下；粘膜表面、体腔、腹膜腔；中枢神经系统，例如脑、皮质、脑室或脊髓；器官，例如心脏、肝脏、肾脏、脾脏、肺脏、胰腺、淋巴系统、脉管系统、口腔、鼻腔、牙齿、牙龈、胃肠道；骨骼；臀部；脂肪组织；肌肉组织；循环血液；眼睛(例如眼内)；乳房、阴道；子宫、关节(例如膝关节或髋关节)或脊柱。在一些实施方案中，在身体的某一部分或组织处植入细胞腔室装置，例如血液、眼睛、脑、皮肤、肺脏、胃、口腔、耳、腿、脚、手、肝脏、心脏、肾脏、骨胳、生殖器官、睾丸、胰腺、脾脏、大肠、小肠、脊髓或肌肉。在一些实施方案中，施用细胞腔室装置以便将生物分子递送至身体的某一系统，例如血管系统、神经系统(例如周围神经系统(PNS)或中枢神经系统(CNS))、骨胳系统、呼吸系统、内分泌系统、淋巴系统、生殖系统或胃肠道。在一些实施方案中，在受试者的皮肤下、受试者的网膜上、受试者的皮下脂肪中或受试者的肌肉组织中或附近植入细胞腔室装置。在示例性实施方案中，可皮下植入装置。
在一些实施方案中，将细胞腔室植入腹膜腔(例如网膜)中。在一些实施方案中，将细胞腔室植入小囊(也称为网膜囊或滑囊网膜)、大网膜、小网膜、胃、小肠、大肠、肝脏、脾脏、胃脾韧带、肾上腺或胰腺中或上。
在一些情况下，可植入细胞腔室装置以便容易从受试者取回，例如不对受试者造成损伤或不引起周围组织的显著破坏。在一个实施方案中，可在最小程度地进行或不进行装置与包围组织的手术分离的情况下例如经由最小侵入性手术方法、提取或切除取回装置。
植入物在受试者中维持的时间长度将根据所治疗的疾病以及由装置中的细胞分泌的生物分子的治疗剂量而改变。在一些实施方案中，将细胞腔室装置在受试者中维持至少2天、3天、4天、5天、6天、7天、1周、2周、3周、4周、5周、10周、12周、1个月、2个月、3个月、4个月、5个月、6个月、7个月、8个月、9个月、10个月、11个月、12个月、13个月、14个月、15个月、16个月、17个月、18个月、19个月、20个月、21个月、22个月、23个月、24个月、1年、1.5年、2年、2.5年、3年、3.5年或4年、4.5年、5年、6年、7年、8年、9年、10年、11年、12年、13年、14年、15年或更久。在一些实施方案中，可在植入之后将细胞腔室装置在受试者中维持约1天至2天、1天至7天、2天至4天、3天至5天、4天至1周、1周至2周、1周至4周、2周至4周、2周至6周、3周至5周、4周至1个月、1个月至2个月、1个月至4个月、1个月至6个月、2个月至4个月、3个月至5个月、4个月至6个月、5个月至7个月、6个月至8个月、6个月至12个月、7个月至9个月、8个月至10个月、9个月至11个月、10个月至12个月、11个月至13个月、12个月至15个月、15个月至18个月、18个月至21个月、21个月至24个月、2年至2.5年、2.5年至3年、3年至3.5年、3.5年至4年、4年至5年、5年至7年、7年至9年、9年至11年、11年至13年或13-15年的平均持续时间。在某些实施方案中，将装置在受试者中维持至少30天。在某些实施方案中，将装置植入受试者中至少90天。在某些实施方案中，将装置植入受试者中至少120天。在某些实施方案中，将装置植入受试者中至少1年。在某些实施方案中，将装置植入受试者中至少2年。在某些实施方案中，将装置植入受试者中至少3年。在某些实施方案中，将装置植入受试者中至少5年。在某些实施方案中，将装置植入受试者中至少7年。在某些实施方案中，将装置植入受试者中至少10年。在某些实施方案中，将装置植入受试者中至少12年。在某些实施方案中，将装置植入受试者中至少15年。在一些实施方案中，将装置永久地植入受试者中。
在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在受试者中，使得由细胞分泌的生物分子(例如重组肽或重组蛋白)的日剂量为每天至少1mg(例如每天至少约1mg、至少约2mg、至少约3mg、至少约4mg、至少约4.5mg、至少约5mg、至少约6mg、至少约7mg、至少约8mg、至少约9mg或超过9mg)，持续在受试者中有效实现治疗益处(例如在受试者中实现生物分子的治疗有效血浆浓度)的时间。在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在受试者中，使得由细胞分泌的生物分子(例如重组肽或重组蛋白)的日剂量为每天0.5mg至1mg、1mg至2mg、1mg至5mg、2mg至5mg、4mg至7mg、5mg至8mg、5mg至10mg、6mg至9mg、7mg至10mg、10mg至15mg、8mg至11mg、6mg至12mg或9mg至12mg，持续在受试者中有效实现治疗益处(例如在受试者中实现生物分子的治疗有效血浆浓度)的时间。
举例来说，在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在受试者中，使得在植入之后在受试者中生物分子(例如重组肽或重组蛋白)的血浆浓度为至少5μg/mL(例如至少约5μg/mL、至少约10μg/mL、至少约15μg/mL、至少约17μg/mL、至少约20μg/mL或超过20μg/mL)持续一段时间，例如持续在受试者中有效实现治疗益处的时间，例如在植入之后持续至少五天、用于至少10天、至少20天、至少30天、至少40天、至少50天、至少60天、至少3个月、至少4个月、至少5个月、至少6个月、至少12个月、1天至2天、1天至7天、2天至4天、3天至5天、4天至1周、1周至2周、1周至4周、2周至4周、2周至6周、3周至5周、4周至1个月、1个月至2个月、1个月至4个月、1个月至6个月、2个月至4个月、3个月至5个月、4个月至6个月、5个月至7个月、6个月至8个月、6个月至12个月、7个月至9个月、8个月至10个月、9个月至11个月、10个月至12个月、11个月至13个月、12个月至15个月、15个月至18个月、18个月至21个月、21个月至24个月、2年至2.5年、2.5年至3年、3年至3.5年或3.5年至4年。
在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在受试者中，使得在植入之后在受试者中生物分子(例如重组肽或重组蛋白)的血浆浓度为4μg/mL至8μg/mL、5μg/mL至9μg/mL、5μg/mL至12μg/mL、6μg/mL至10μg/mL、7μg/mL至11μg/mL、7μg/mL至15μg/mL、8μg/mL至12μg/mL、9μg/mL至13μg/mL、10μg/mL至15μg/mL、15μg/mL至20μg/mL或20μg/mL至25μg/mL持续一段时间，例如持续在受试者中有效实现治疗益处的时间，例如在植入之后持续1天至2天、1天至7天、2天至4天、3天至5天、4天至1周、1周至2周、1周至4周、2周至4周、2周至6周、3周至5周、4周至1个月、1个月至2个月、1个月至4个月、1个月至6个月、2个月至4个月、3个月至5个月、4个月至6个月、5个月至7个月、6个月至8个月、6个月至12个月、7个月至9个月、8个月至10个月、9个月至11个月、10个月至12个月、11个月至13个月、12个月至15个月、15个月至18个月、18个月至21个月、21个月至24个月、2年至2.5年、2.5年至3年、3年至3.5年或3.5年至4年。
在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在受试者中，使得在植入之后在受试者中生物分子(例如重组肽或重组蛋白)的血浆浓度为1μg/mL至5μg/mL、1μg/mL至10μg/mL、5μg/mL至10μg/mL、5μg/mL至15μg/mL、10μg/mL至15μg/mL、10μg/mL至20μg/mL、15μg/mL至20μg/mL、15μg/mL至30μg/mL、20μg/mL至25μg/mL、20μg/mL至40μg/mL、25μg/mL至30μg/mL、25μg/mL至50μg/mL、30μg/mL至35μg/mL、30μg/mL至60μg/mL或35μg/mL至40μg/mL持续一段时间，例如在植入之后持续至少五天、持续至少10天、至少20天、至少30天、至少40天、至少50天、至少60天、至少3个月、至少4个月、至少5个月、至少6个月、至少12个月、1天至2天、1天至7天、2天至4天、3天至5天、4天至1周、1周至2周、1周至4周、2周至4周、2周至6周、3周至5周、4周至1个月、1个月至2个月、1个月至4个月、1个月至6个月、2个月至4个月、3个月至5个月、4个月至6个月、5个月至7个月、6个月至8个月、6个月至12个月、7个月至9个月、8个月至10个月、9个月至11个月、10个月至12个月、11个月至13个月、12个月至15个月、15个月至18个月、18个月至21个月、21个月至24个月、2年至2.5年、2.5年至3年、3年至3.5年或3.5年至4年。
在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在受试者中，使得在植入之后在受试者中生物分子(例如重组肽或重组蛋白)的血浆浓度为至少17μg/mL持续一段时间，例如在植入之后持续至少五天、持续至少10天、至少20天、至少30天、至少40天、至少50天、至少60天、至少3个月、至少4个月、至少5个月、至少6个月、至少12个月、1天至2天、1天至7天、2天至4天、3天至5天、4天至7天、7天至10天、10天至20天、20天至30天、30天至45天、45天至60天、1周至2周、1周至4周、2周至4周、2周至6周、3周至5周、4周至1个月、1个月至2个月、1个月至4个月、1个月至6个月、2个月至4个月、3个月至5个月、4个月至6个月、5个月至7个月、6个月至8个月、6个月至12个月、7个月至9个月、8个月至10个月、9个月至11个月、10个月至12个月、11个月至13个月、12个月至15个月、15个月至18个月、18个月至21个月、21个月至24个月、2年至2.5年、2.5年至3年、3年至3.5年或3.5年至4年。
在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在受试者中，持续有效递送每千克体重0.1mg至每千克受试者体重约10.0mg(例如约2mg/kg至约7mg/kg、约3mg/kg至约6mg/kg或约15至约5mg/kg)的剂量的生物分子的一段时间。在特定实施方案中，在植入持续时间内递送的生物分子的剂量为约0.3mg/kg、约0.5mg/kg、约1mg/kg、约2mg/kg、约3mg/kg、约4mg/kg、约5mg/kg、约6mg/kg、约7mg/kg、约8mg/kg、约9mg/kg或约10mg/kg。
在一些实施方案中，在植入一段时间内(例如每周、每两周、每四周、每六周、每八周或每十周)递送的生物分子总剂量可为约22mg、约50mg、约72mg、约100mg、约125mg、约150mg、约165mg、约200mg、约300mg、约432mg、约450mg或约600mg。在一些实施方案中，在植入一段时间(例如每周、每两周、每四周、每六周、每八周或每十周)内递送的生物分子总剂量可为至少77mg、至少125mg或至少356mg。在一个实施方案中，在植入一段时间(例如每周、每两周、每四周、每六周、每八周或每十周)内递送的生物分子总剂量为165mg。在另一实施方案中，每两周的总剂量为108mg。在另一实施方案中，每两周的总剂量为216mg。在另一实施方案中，每两周的总剂量为150mg。在另一实施方案中，每两周的总剂量为200mg。在另一实施方案中，每四周的总剂量为300mg。在另一实施方案中，每八周的总剂量为300mg。举例来说，为每8周的时间(例如每8周)递送300mg的生物分子(例如抗体(诸如抗α4β7抗体，例如维多珠单抗)或其抗原结合部分)，将对植入物进行尺寸调节并且加载可每周递送约37.5mg的细胞。在另一实例中，为每2周的时间(例如每2周)递送108mg的生物分子(例如抗体(诸如抗α4β7抗体，例如维多珠单抗)或其抗原结合部分)，将对植入物进行尺寸调节并且加载可每周递送约54mg的细胞。前述实例仅为说明性的，并且不旨在具限制性。
在一些实施方案中，在植入的持续时间内递送的生物分子的剂量为每周约0.5mg/kg至10mg/kg、2mg/kg至6mg/kg、5mg/kg至15mg/kg、10mg/kg至20mg/kg、15mg/kg至30mg/kg、20mg/kg至40mg/kg、30mg/kg至60mg/kg。
在生物分子为抗体(诸如抗α4β7抗体，例如维多珠单抗)或其抗原结合部分的情况下，在一些实施方案中，可将细胞腔室装置维持在受试者中，使得由细胞分泌的抗体或其抗原结合部分的日剂量为每天至少约1mg(例如每天至少约1mg、至少约2mg、至少约3mg、至少约4mg、至少约4.5mg、约至少约5mg、至少约6mg、至少约7mg、至少约8mg、至少约9mg或超过9mg)，持续在受试者中有效实现治疗益处(例如在受试者中实现抗体或其抗原结合部分的治疗有效血浆浓度，或在受试者中实现临床益处)的时间。在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在受试者中，使得在受试者中由细胞分泌的抗体或其抗原结合部分的血清或血浆浓度为至少5μg/mL(例如至少约5μg/mL、至少约10μg/mL、至少约15μg/mL、至少约17μg/mL、至少约20μg/mL或超过20μg/mL)，持续在受试者中有效实现治疗益处的时间，例如至少30天(例如至少30天、至少45天、至少55天、至少60天、至少70天、至少90天、至少120天、至少150天、至少240天、至少365天或在植入之后持续30天至90天、40天至60天、50天至70天、60天至70天、60天至90天、60天至120天、65天至75天、70天至90天、90天至120天、120天至240天、240天至365天或超过365天)的时间。
在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在受试者中，使得在受试者中由细胞分泌的抗体或其抗原结合部分的日剂量为每天0.5mg至1mg、1mg至2mg、1mg至5mg、2mg至5mg、2mg至25mg、4mg至7mg、4mg至12mg、5mg至8mg、5mg至10mg、6mg至9mg、7mg至10mg、10mg至15mg、8mg至11mg、6mg至12mg或9mg至12mg，持续在受试者中有效实现治疗益处的时间。
在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在受试者中，使得在受试者中由细胞分泌的抗体或其抗原结合部分的血清或血浆浓度为2.5μg/mL至7.5μg/mL、4μg/mL至7μg/mL、5μg/mL至8μg/mL、5μg/mL至10μg/mL、5μg/mL至50μg/mL、8μg/mL至15μg/mL、10μg/mL至20μg/mL、16μg/mL至20μg/mL、18μg/mL至21μg/mL、21μg/mL至30μg/mL、25μg/mL至35μg/mL或31μg/mL至45μg/mL，持续在受试者中有效实现治疗益处的时间，例如至少30天(例如至少30天、至少45天、至少55天、至少60天、至少70天、至少90天、至少120天、至少150天、至少240天、至少365天或在植入之后持续30天至90天、40天至60天、50天至70天、60天至70天、60天至90天、60天至120天、65天至75天、70天至90天、90天至120天、120天至240天、240天至365天或超过365天的时间。
在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在受试者中持续有效递送每千克体重约0.1mg至约10.0mg(例如约2mg/kg至约7mg/kg、约3mg/kg至约6mg/kg或约15至约5mg/kg或每千克体重约5mg至约25mg或约10mg至约20mg)的剂量的抗体(诸如抗α4β7抗体，例如维多珠单抗)或其抗原结合部分的一段时间。在特定实施方案中，在植入的持续时间内递送的抗体(例如维多珠单抗)或其抗原结合片段的总剂量为约0.3mg/kg、约0.5mg/kg、约1mg/kg、约2mg/kg、约3mg/kg、约4mg/kg、约5mg/kg、约6mg/kg、约7mg/kg、约8mg/kg、约9mg/kg或约10mg/kg。
在一些实施方案中，在植入的持续时间(例如约两周、约四周、约六周、约八周、约10周、约12周、约14周、约16周、约20周、约24周、约28周、约32周、约36周或更久)内递送的抗体或其抗原结合片段的总剂量可为约22mg、约50mg、约72mg、约125mg、约165mg、或约432mg、约450mg、约300mg、约600mg、约650mg、约900mg、约1200mg、约1300mg、约1500mg、约1800mg、约2100mg或更多。在一些实施方案中，在植入的持续时间内递送的抗体或其抗原结合片段物的总剂量可为至少77mg、至少125mg或至少356mg。在一个实施方案中，在植入的持续时间递送的抗体或其抗原结合片段的总剂量为165mg。在另一实施方案中，抗体或其抗原结合片段的总剂量为108mg。在另一实施方案中，抗体或其抗原结合片段的总剂量为216mg。在另一实施方案中，抗体或其抗原结合片段的总剂量为300mg。举例来说，典型地通过静脉内施用每八周施用一次稳定递送三次总剂量300mg的生物分子的植入，因此其植入24周且装置将总计递送900mg(且每天将递送约5.36mg)。在另一实例中，典型地通过皮下施用每两周施用一次稳定递送六次总剂量108mg的生物分子的植入，因此它植入12周并且装置将递送约650mg(且每天将递送约7.7mg)。
在一些实施方案中，在植入的持续时间内递送的抗体或其抗原结合部分的剂量为每周约0.5mg/kg至10mg/kg、2mg/kg至6mg/kg、5mg/kg至15mg/kg、10mg/kg至20mg/kg、15mg/kg至30mg/kg、20mg/kg至40mg/kg或30mg/kg至60mg/kg。这些剂量为说明性的，并且不旨在具限制性。
在另一方面中，提供了一种通过向受试者施用本文所公开的装置来治疗患有疾病的受试者的方法，其中装置的细胞腔室包含细胞，所述细胞以适合于治疗疾病或改善所述疾病的一种或多种症状的量和持续时间分泌生物分子。可基于所要治疗的疾病对分泌所需生物分子的细胞进行选择或工程化。
可根据本文的方法治疗的疾病的实例包括胃肠道病症、癌症、呼吸道病症、心血管疾病、神经疾患、自体免疫病症、内分泌和/或代谢病症、血液学病症或眼部病症。
在一些实施方案中，可使用细胞腔室装置来治疗胃肠道病症，诸如炎性肠道疾病或短肠综合征。可根据本文的方法治疗的炎性肠道疾病(IBD)的实例包括溃疡性结肠炎、克罗恩氏病、原发性硬化性胆管炎、嗜酸性食管炎、自体免疫肝炎、回肠炎、乳糜泻、非热带性口疮、与血清反应阴性关节病相关的肠道病、显微镜或胶原性结肠炎、嗜酸性肠胃炎或直肠结肠切除术后产生的结肠袋炎以及回肠肛管吻合术。在一些实施方案中，炎性肠道疾病为克罗恩氏病或溃疡性结肠炎。在一个实施方案中，本文提供了一种治疗患有胃肠道病症的受试者的方法，所述方法包括向受试者施用本文所公开的装置。在某些此类实施方案中，为患有胃肠道病症的受试者施用包含分泌治疗胃肠道病症的生物分子的细胞的装置。
在一些实施方案中，将细胞腔室装置植入患有炎性肠道疾病或短肠综合征的受试者的腹膜、肠系膜或腹膜间隙中。在一些实施方案中，将细胞腔室装置植入患有炎性肠道疾病或短肠综合征的受试者的网膜中、小囊(即，网膜囊或滑囊网膜)中或小囊上、大网膜、小网膜、胃中或胃附近、小肠中或小肠附近、大肠中或大肠附近或小肠系膜。
可使用本文所提供的细胞腔室装置向受试者递送由其中包围的细胞所分泌的任何生物分子。举例来说，如上文所描述，可使用细胞腔室装置递送蛋白质或肽治疗剂以及治疗性抗体或其抗原结合部分。举例来说，以下实施方案说明可使用本文所描述的细胞腔室装置实现的示例性治疗方法。这些示例性实施方案不应理解为以任何方式限制本发明，因为所述方法可容易地适合于通过使用本文所提供的细胞腔室装置递送适当生物分子(例如治疗性蛋白质、肽、抗体等)来治疗其他疾病或病症。
在一个实施方案中，本文提供了一种治疗患有克罗恩氏病或溃疡性结肠炎的受试者的方法，所述方法包括向受试者施用本文所公开的装置。在某些此类实施方案中，为患有克罗恩氏病或溃疡性结肠炎的受试者施用包含细胞的装置，所述细胞分泌抗体(诸如抗α4β7抗体，例如维多珠单抗或阿瑞鲁单抗)或其抗原结合部分。在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在患有克罗恩氏病或溃疡性结肠炎的受试者中，使得在受试者中抗体或其抗原结合部分的血清或血浆浓度为至少5μg/mL(例如至少约5μg/mL、至少约10μg/mL、至少约15μg/mL、至少约17μg/mL、至少约20μg/mL或超过20μg/mL)，持续在受试者中有效至实现治疗益处的时间，例如在植入之后至少30天(例如至少30天、至少45天、至少55天、至少60天、至少70天、至少90天、30天至90天、40天至60天、50天至70天、60天至70天、60天至90天、60天至120天、65天至75天、70天至90天、90天至120天、120天至240天、240天至365天或超过365天)的时间。在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在患有克罗恩氏病或溃疡性结肠炎的受试者中，使得在受试者中装置以每周10mg至50mg、20mg至60mg、30mg至75mg或40mg至90mg的速率递送抗体或其抗原结合部分，持续在受试者中有效实现治疗益处的时间，例如在植入之后持续至少60天(例如60天至70天、65天至75天、70天至90天、90天至120天、120天至240天、240天至365天或超过365天)的时间。在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在患有克罗恩氏病或溃疡性结肠炎的受试者中，使得在受试者中抗体或其抗原结合部分的血清或血浆浓度为2.5μg/mL至7.5μg/mL、4μg/mL至7μg/mL、5μg/mL至8μg/mL、5μg/mL至10μg/mL、5μg/mL至50μg/mL、8μg/mL至15μg/mL、10μg/mL至20μg/mL、16μg/mL至20μg/mL、18μg/mL至21μg/mL、21μg/mL至30μg/mL、25μg/mL至35μg/mL或31μg/mL至45μg/mL，持续在受试者中有效实现治疗益处的时间，例如在植入之后持续至少60天(例如60天至70天、65天至75天、70天至90天、90天至120天、120天至240天、240天至365天或超过365天)的时间。在一些实施方案中，克罗恩氏病受试者可具有中等至严重的活动性克罗恩氏病(例如克罗恩氏病活动指数(CDAI)得分为220至450)。治疗可在罹患中度至严重活动性克罗恩氏病的患者中实现临床反应或实现临床缓和。举例来说，治疗可使得粘膜愈合。治疗还可使得患者的皮质类固醇使用减少、消除或减少以及消除(例如不含皮质类固醇的缓和)。在一些实施方案中，溃疡性结肠炎受试者可患有中度至严重活动性溃疡性结肠炎(例如梅友得分(Mayo score)为六至12，并且内窥镜检查子得分为二或三)。在罹患中度至严重活动性溃疡性结肠炎的患者中，治疗可引起临床反应的诱导和维持、临床缓和的诱导和维持或粘膜愈合。治疗还可使得患者的皮质类固醇使用减少、消除或减少以及消除(例如不含皮质类固醇的缓和)。
在另一方面中，本文提供了一种治疗患有炎性肠道疾病(IBD)的受试者的方法，所述方法包括向受试者施用本文所公开的细胞腔室装置，其中细胞腔室中的细胞分泌抗α4β7抗体(例如维多珠单抗或阿瑞鲁单抗)或其抗原结合部分。可根据本文的方法治疗的炎性肠道疾病(IBD)的实例包括溃疡性结肠炎、克罗恩氏病、回肠炎、乳糜泻、非热带性口疮、与血清反应阴性关节病相关的肠道病、显微镜或胶原性结肠炎、嗜酸性肠胃炎或直肠结肠切除术后引起的结肠袋炎以及回肠肛管吻合术。在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在患有IBD的受试者中，使得在受试者中抗体或其抗原结合部分的血清或血浆浓度为至少5μg/mL(例如至少约5μg/mL、至少约10μg/mL、至少约15μg/mL、至少约17μg/mL、至少约20μg/mL或超过20μg/mL)，持续在受试者中有效实现治疗益处的时间，例如在植入之后至少30天(例如至少30天、至少45天、至少55天、至少60天、至少70天、至少90天、30天至90天、40天至60天、50天至70天、60天至70天、60天至90天、60天至120天、65天至75天、70天至90天、90天至120天、120天至240天、240天至365天或超过365天)的时间。在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在患有IBD的受试者中，使得在受试者中抗体或其抗原结合部分的血清或血浆浓度为2.5μg/mL至7.5μg/mL、4μg/mL至7μg/mL、5μg/mL至8μg/mL、5μg/mL至10μg/mL、5μg/mL至50μg/mL、8μg/mL至15μg/mL、10μg/mL至20μg/mL、16μg/mL至20μg/mL、18μg/mL至21μg/mL、21μg/mL至30μg/mL、25μg/mL至35μg/mL或31μg/mL至45μg/mL，持续在受试者中有效实现治疗益处的时间，例如在植入之后持续至少60天(例如60天至70天、65天至75天、70天至90天、90天至120天、120天至240天、240天至365天或超过365天)的时间。
在一些实施方案中，将细胞腔室装置植入患有克罗恩氏病、溃疡性结肠炎或其他形式的IBD的受试者的腹膜、肠系膜或腹膜间隙中。在一些实施方案中，将细胞腔室装置植入患有克罗恩氏病、溃疡性结肠炎或其他形式的IBD的受试者的网膜中、小囊(即，网膜囊或滑囊网膜)中或小囊上、大网膜、小网膜、胃中或胃附近、小肠中或小肠附近、大肠中或大肠附近。
在一个实施方案中，本文提供了一种治疗患有原发性硬化性胆管炎的受试者的方法，所述方法包括向受试者施用本文所公开的装置。在某些此类实施方案中，为患有原发性硬化性胆管炎的受试者施用包含细胞的装置，所述细胞分泌抗体(诸如抗α4β7抗体，例如维多珠单抗或阿瑞鲁单抗)或其抗原结合部分。在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在患有原发性硬化性胆管炎的受试者中，使得在受试者中抗体或其抗原结合部分的血清或血浆浓度为至少5μg/mL(例如至少约5μg/mL、至少约10μg/mL、至少约15μg/mL、至少约17μg/mL、至少约20μg/mL或超过20μg/mL)，持续在受试者中有效实现治疗益处的时间，例如在植入之后至少30天(例如至少30天、至少45天、至少55天、至少60天、至少70天、至少90天、30天至90天、40天至60天、50天至70天、60天至70天、60天至90天、60天至120天、65天至75天、70天至90天、90天至120天、120天至240天、240天至365天或超过365天)的时间。在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在患有原发性硬化性胆管炎的受试者中，使得在受试者中抗体或其抗原结合部分的血清或血浆浓度为2.5μg/mL至7.5μg/mL、4μg/mL至7μg/mL、5μg/mL至8μg/mL、5μg/mL至10μg/mL、5μg/mL至50μg/mL、8μg/mL至15μg/mL、10μg/mL至20μg/mL、16μg/mL至20μg/mL、18μg/mL至21μg/mL、21μg/mL至30μg/mL、25μg/mL至35μg/mL或31μg/mL至45μg/mL，持续在受试者中有效实现治疗益处的时间，例如在植入之后至少30天(例如至少30天、至少45天、至少55天、至少60天、至少70天、至少90天、30天至90天、40天至60天、50天至70天、60天至70天、60天至90天、60天至120天、65天至75天、70天至90天、90天至120天、120天至240天、240天至365天或超过365天)的时间。在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在患有原发性硬化性胆管炎的受试者中，使得在受试者中装置以每周10mg至50mg、20mg至60mg、30mg至75mg或40mg至90mg的速率递送抗体或其抗原结合部分，持续在受试者中有效实现治疗益处的时间，例如在植入之后持续至少60天(例如60天至70天、65天至75天、70天至90天、90天至120天、120天至240天、240天至365天或超过365天)的时间。
在一些实施方案中，将细胞腔室装置植入患有原发性硬化性胆管炎的受试者的腹膜、肠系膜或腹膜间隙中。在一些实施方案中，将细胞腔室装置植入患有原发性硬化性胆管炎的受试者的网膜中、小囊(即，网膜囊或滑囊网膜)中或小囊上、大网膜、小网膜、肝脏中或肝脏附近或者胆囊中或胆囊附近。
在一个实施方案中，本文提供了一种治疗患有淋巴细胞性食管炎或嗜酸性食管炎的受试者的方法，所述方法包括向受试者施用本文所公开的装置。在某些此类实施方案中，为患有嗜酸性食管炎的受试者施用包含细胞的装置，所述细胞分泌抗体(诸如抗α4β7抗体，例如维多珠单抗或阿瑞鲁单抗)或其抗原结合部分。在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在患有嗜酸性食管炎的受试者中，使得在受试者中抗体或其抗原结合部分的血清或血浆浓度为至少5μg/mL(例如至少约5μg/mL、至少约10μg/mL、至少约15μg/mL、至少约17μg/mL、至少约20μg/mL或超过20μg/mL)，持续在受试者中有效实现治疗益处的时间，例如在植入之后(例如在隔膜上)至少30天(例如至少30天、至少45天、至少55天、至少60天、至少70天、至少90天、30天至90天、40天至60天、50天至70天、60天至70天、60天至90天、60天至120天、65天至75天、70天至90天、90天至120天、120天至240天、240天至365天或超过365天)的时间。在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在患有嗜酸性食管炎的受试者中，使得在受试者中抗体或其抗原结合部分的血清或血浆浓度为2.5μg/mL至7.5μg/mL、4μg/mL至7μg/mL、5μg/mL至8μg/mL、5μg/mL至10μg/mL、5μg/mL至50μg/mL、8μg/mL至15μg/mL、10μg/mL至20μg/mL、16μg/mL至20μg/mL、18μg/mL至21μg/mL、21μg/mL至30μg/mL、25μg/mL至35μg/mL或31μg/mL至45μg/mL，持续在受试者中有效实现治疗益处的时间，例如在植入之后至少30天(例如至少30天、至少45天、至少55天、至少60天、至少70天、至少90天、30天至90天、40天至60天、50天至70天、60天至70天、60天至90天、60天至120天、65天至75天、70天至90天、90天至120天、120天至240天、240天至365天或超过365天)。在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在患有淋巴细胞性食管炎或嗜酸性食管炎的受试者中，使得在受试者中装置以每周10mg至50mg、20mg至60mg、30mg至75mg或40mg至90mg的速率递送抗体或其抗原结合部分，持续在受试者中有效实现治疗益处的时间，例如在植入之后持续至少60天(例如60天至70天、65天至75天、70天至90天、90天至120天、120天至240天、240天至365天或超过365天)的时间。
在一些实施方案中，将细胞腔室装置植入患有嗜酸性食管炎的受试者腹膜、肠系膜或腹膜间隙中。在一些实施方案中，将细胞腔室装置植入患有淋巴细胞性食管炎或嗜酸性食管炎的受试者的网膜中、小囊(即，网膜囊或滑囊网膜)中或小囊上、大网膜、小网膜、食管中或食管附近或者隔膜上。
在一个实施方案中，本文提供了一种治疗患有自体免疫肝炎的受试者的方法，所述方法包括向受试者施用本文所公开的装置。在某些此类实施方案中，为患有自体免疫肝炎的受试者施用包含细胞的装置，所述细胞分泌抗体(诸如抗α4β7抗体，例如维多珠单抗或阿瑞鲁单抗)或其抗原结合部分。在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在患有自体免疫肝炎的受试者中，使得在受试者中抗体或其抗原结合部分的血清或血浆浓度为至少5μg/mL(例如至少约5μg/mL、至少约10μg/mL、至少约15μg/mL、至少约17μg/mL、至少约20μg/mL或超过20μg/mL)，持续在受试者中有效实现治疗益处的时间，例如在植入之后至少30天(例如至少30天、至少45天、至少55天、至少60天、至少70天、至少90天、30天至90天、40天至60天、50天至70天、60天至70天、60天至90天、60天至120天、65天至75天、70天至90天、90天至120天、120天至240天、240天至365天或超过365天)。在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在患有自体免疫肝炎的受试者中，使得在受试者中抗体或其抗原结合部分的血清或血浆浓度为2.5μg/mL至7.5μg/mL、4μg/mL至7μg/mL、5μg/mL至8μg/mL、5μg/mL至10μg/mL、5μg/mL至50μg/mL、8μg/mL至15μg/mL、10μg/mL至20μg/mL、16μg/mL至20μg/mL、18μg/mL至21μg/mL、21μg/mL至30μg/mL、25μg/mL至35μg/mL或31μg/mL至45μg/mL，持续在受试者中有效实现治疗益处的时间，例如在植入之后至少30天(例如至少30天、至少45天、至少55天、至少60天、至少70天、至少90天、30天至90天、40天至60天、50天至70天、60天至70天、60天至90天、60天至120天、65天至75天、70天至90天、90天至120天、120天至240天、240天至365天或超过365天)。在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在患有自体免疫肝炎的受试者中，使得在受试者中装置以每周10mg至50mg、20mg至60mg、30mg至75mg或40mg至90mg的速率递送抗体或其抗原结合部分，持续在受试者中有效实现治疗益处的时间，例如在植入之后持续至少60天(例如60天至70天、65天至75天、70天至90天、90天至120天、120天至240天、240天至365天或超过365天)的时间。
在一些实施方案中，将细胞腔室装置植入患有自体免疫肝炎的的受试者腹膜、肠系膜或腹膜间隙中。在一些实施方案中，将细胞腔室装置植入患有自体免疫肝炎的受试者的网膜中、小囊(即，网膜囊或滑囊网膜)中或小囊上、大网膜、小网膜或者肝脏中或肝脏附近。
病原学利用MAdCAM(例如MAdCAM-1)与α4β7的相互作用的疾病或病原体还可用由本文所描述的细胞腔室装置递送的抗α4β7抗体(例如维多珠单抗或阿瑞鲁单抗)或其抗原结合部分进行治疗。此类疾病的实例包括诸如由人免疫缺陷病毒引起的免疫缺陷病症(参见例如WO2008140602)。
胰腺炎和胰岛素依赖性糖尿病为可用使用本文所公开的细胞腔室装置递送的抗α4β7抗体(例如维多珠单抗或阿瑞鲁单抗)或其抗原结合部分治疗的其他疾病。已报导MAdCAM(例如MAdCAM-1)由来自NOD(非肥胖糖尿病)小鼠以及来自BALB/c和SJL小鼠的外分泌胰腺中的一些血管表达。据报道，在NOD小鼠的胰腺的发炎胰岛中的内皮上诱导MAdCAM(例如MAdCAM-1)的表达，并且MAdCAM(例如MAdCAM-1)为胰岛炎早期由NOD胰岛内皮表达的主导地址素(Hanninen,A.等,J.Clin.Invest.,92:2509-2515(1993))。用抗MAdCAM或抗β7抗体对NOD小鼠进行处理可预防糖尿病的发展(Yang等,Diabetes,46:1542-1547(1997))。另外，观测到胰岛内表达α4β7的淋巴细胞的累积，并且MAdCAM-1与淋巴瘤细胞经由α4β7结合至来自发炎胰岛的血管(Hanninen,A.等,J.Clin.Invest.,92:2509-2515(1993))或结合至套细胞淋巴瘤中的胃肠道(Geissmann等,Am.J.Pathol.,153:1701-1705(1998))有关。
可用使用本文的细胞腔室装置递送的抗α4β7抗体(例如维多珠单抗或阿瑞鲁单抗)或其抗原结合部分治疗的与粘膜组织相关的其他炎性疾病包括胆囊炎、胆管炎(Adams和Eksteen Nature Reviews6:244-251(2006)Grant等,Hepatology 33:1065-1072(2001))(例如白塞氏病(Behcet's disease)，例如肠道的)或胆管周炎(胆管和肝脏的周围组织)以及移植物抗宿主疾病(例如在胃肠道中(例如在骨髓移植之后)(Petrovic等Blood 103:1542-1547(2004))。如在克罗恩氏病中所见，炎症常常蔓延至粘膜表面以外，因此慢性炎性疾病，诸如类肉瘤病、慢性胃炎(例如自体免疫胃炎)(Katakai等,Int.Immunol.,14:167-175(2002))以及其他自发性疾患可适合治疗。
本文还提供了一种用使用本文的细胞腔室装置递送的抗α4β7抗体(例如维多珠单抗或阿瑞鲁单抗)或其抗原结合部分抑制粘膜组织的白细胞浸润的方法。本文还提供了一种用于治疗癌症(例如α4β7阳性肿瘤，诸如淋巴瘤)的方法。可用使用本文的细胞腔室装置递送的抗α4β7抗体(例如维多珠单抗或阿瑞鲁单抗)或其抗原结合部分治疗的与粘膜组织相关的炎性疾病的其他实例包括乳腺炎(乳腺)和肠易激综合征。
可为细胞腔室装置加载许多细胞并且植入一定的持续时间，所述持续时间足以递送有效量的抑制α4β7整合素结合至其配体的抗α4β7抗体或其抗原结合部分。对于疗法，有效量将足以实现所需治疗(包括预防)效应(诸如足以减少或阻止α4β7整合素介导的结合和/或信号传导，从而抑制白细胞附着和浸润和/或相关细胞反应的量)。抗α4β7抗体的有效量(例如足以维持α4β7整合素的饱和(例如中和)的有效效价)可诱导本文所描述的α4β7相关疾患(例如克罗恩氏病、溃疡性结肠炎、炎性肠道疾病、原发性硬化性胆管炎、嗜酸性食管炎、自体免疫肝炎、胰腺炎、胆囊炎、胆管炎、淋巴瘤等)的临床反应或缓和。可根据本发明方法对细胞腔室装置的尺寸和装置中产生抗α4β7抗体的细胞的数目进行调节以在受试者中产生有效量的抗α4β7抗体。举例来说，可经由细胞腔室装置以本文所公开的量和持续时间向受试者中递送抗α4β7抗体。
可对由细胞腔室装置递送的抗α4β7抗体的剂量进行优化以诱导患者的炎性肠道疾病的临床反应和临床缓和。在一些实施方案中，给药方案不改变接受治疗的患者的脑脊髓液中的CD4与CD8的比率。可在血液、淋巴结吸出物以及脑脊髓液(CSF)中测量CD4:CD8比率。健康个体中CSF CD4+:CD8+淋巴细胞比率为典型地大于或等于约1。(Svenningsson等,J.Neuroimmunol.1995；63:39-46；Svenningsson等,Ann Neurol.1993；34:155-161)。免疫调节剂可使CD4:CD8比率变至小于1。
在一个实施方案中，本文提供了一种治疗患有类风湿性关节炎、银屑病性关节炎、强直性脊柱炎、克罗恩氏病、溃疡性结肠炎、银屑病、化脓性汗腺炎、葡萄膜炎或幼年自发性关节炎的受试者的方法，所述方法包括向受试者施用本文所公开的装置。在某些此类实施方案中，为患有类风湿性关节炎、银屑病性关节炎、强直性脊柱炎、克罗恩氏病、溃疡性结肠炎、银屑病、化脓性汗腺炎、葡萄膜炎或幼年自发性关节炎的受试者施用包含细胞的装置，所述细胞分泌抗体(诸如抗TNFα抗体，例如阿达木单抗、赛妥珠单抗、戈利木单抗或英夫利昔单抗)或其抗原结合部分。在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在患有类风湿性关节炎、银屑病性关节炎、强直性脊柱炎、克罗恩氏病、溃疡性结肠炎、银屑病、化脓性汗腺炎、葡萄膜炎或幼年自发性关节炎的受试者中，使得以足以在受试者中提供每周、每两周、每月或每两月至少20mg(例如至少20mg、至少约30mg、至少约40mg、至少约50mg、至少约60mg、至少约70mg、至少约80mg、至少100mg、至少150mg、至少200mg、至少300mg或至少400mg)的剂量的速率分泌抗TNFα抗体(例如阿达木单抗、赛妥珠单抗、戈利木单抗或英夫利昔单抗)或其抗原结合部分，持续在受试者中有效实现治疗益处的时间。在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在患有类风湿性关节炎、银屑病性关节炎、强直性脊柱炎、克罗恩氏病、溃疡性结肠炎、银屑病、化脓性汗腺炎、葡萄膜炎或幼年自发性关节炎的受试者中，使得在受试者中抗TNFα抗体(例如阿达木单抗、赛妥珠单抗、戈利木单抗、或英夫利昔单抗)或其抗原结合部分的血浆或血清浓度为2.5μg/mL至7.5μg/mL、4μg/mL至7μg/mL、5μg/mL至8μg/mL、5μg/mL至10μg/mL、5μg/mL至50μg/mL、8μg/mL至15μg/mL、10μg/mL至20μg/mL、16μg/mL至20μg/mL、18μg/mL至21μg/mL、21μg/mL至30μg/mL、25μg/mL至35μg/mL或31μg/mL至45μg/mL，持续在受试者中有效实现治疗益处的时间，例如在植入之后至少30天(例如至少30天、至少45天、至少55天、至少60天、至少70天、至少90天、30天至90天、40天至60天、50天至70天、60天至70天、60天至90天、60天至120天、65天至75天、70天至90天、90天至120天、120天至240天、240天至365天或超过365天)。
在另一方面中，本文提供了一种治疗患有炎性肠道疾病(IBD)的受试者的方法，所述方法包括向受试者施用本文所公开的细胞腔室装置，其中细胞腔室中的细胞分泌抗TNFα抗体(例如阿达木单抗、赛妥珠单抗、戈利木单抗或英夫利昔单抗)。可根据本文的方法治疗的炎性肠道疾病(IBD)的实例包括溃疡性结肠炎、克罗恩氏病、回肠炎、乳糜泻、非热带性口疮、与血清反应阴性关节病相关的肠道病、显微镜或胶原性结肠炎、嗜酸性肠胃炎或直肠结肠切除术后引起的结肠袋炎以及回肠肛管吻合术。在一些实施方案中，炎性肠道疾病为克罗恩氏病或溃疡性结肠炎。
在另一实施方案中，本文提供了一种治疗患有溃疡性结肠炎或克罗恩氏病的受试者的方法，所述方法包括向受试者施用本文所公开的装置。在某些此类实施方案中，为患有溃疡性结肠炎或克罗恩氏病的受试者施用包含细胞的装置，所述细胞分泌抗体，诸如抗整合素β7抗体(例如依卓利珠单抗)。在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在患有溃疡性结肠炎或克罗恩氏病的受试者中，使得以足以在受试者中提供每周、每两周、每月或每两月至少50mg(例如至少约50mg、至少约25mg、至少约75mg、至少约100mg、至少约125mg、至少约150mg、至少约175mg、至少约200mg、至少约225mg或至少约250mg)的剂量的速率分泌抗整合素β7抗体(例如依卓利珠单抗)或其抗原结合部分，持续在受试者中有效实现治疗益处的时间。在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在患有溃疡性结肠炎或克罗恩氏病的受试者中，使得在受试者中抗整合素β7抗体(例如依卓利珠单抗)或其抗原结合部分的血浆或血清浓度为2.5μg/mL至7.5μg/mL、4μg/mL至7μg/mL、5μg/mL至8μg/mL、5μg/mL至10μg/mL、5μg/mL至50μg/mL、8μg/mL至15μg/mL、10μg/mL至20μg/mL、16μg/mL至20μg/mL、18μg/mL至21μg/mL、21μg/mL至30μg/mL、25μg/mL至35μg/mL或31μg/mL至45μg/mL，持续在受试者中有效实现治疗益处的时间，例如在植入之后至少30天(例如至少30天、至少45天、至少55天、至少60天、至少70天、至少90天、30天至90天、40天至60天、50天至70天、60天至70天、60天至90天、60天至120天、65天至75天、70天至90天、90天至120天、120天至240天、240天至365天或超过365天)。
在一些实施方案中，为患有溃疡性结肠炎或克罗恩氏病的受试者施用包含细胞的装置，所述细胞分泌抗体，诸如抗IL-12/IL-23抗体(例如优特克单抗)。在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在患有溃疡性结肠炎或克罗恩氏病的受试者中，使得以足以在受试者中提供每周、每两周、每月或每两月至少30mg(例如至少约30mg、至少约40mg、至少约75mg、至少约100mg、至少约125mg、至少约150mg、至少约175mg、至少约200mg、至少约225mg、至少约250mg、至少约300mg、至少约350mg、至少约400mg、至少约450mg、至少约500mg或至少约550mg)的剂量的速率分泌抗IL-12/IL-23抗体(例如优特克单抗)或其抗原结合部分，持续在受试者中有效实现治疗益处的时间。在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在患有溃疡性结肠炎或克罗恩氏病的受试者中，使得在受试者中抗IL-12/IL-23抗体(例如优特克单抗)或其抗原结合部分的血浆或血清浓度为2.5μg/mL至7.5μg/mL、4μg/mL至7μg/mL、5μg/mL至8μg/mL、5μg/mL至10μg/mL、5μg/mL至50μg/mL、8μg/mL至15μg/mL、10μg/mL至20μg/mL、16μg/mL至20μg/mL、18μg/mL至21μg/mL、21μg/mL至30μg/mL、25μg/mL至35μg/mL或31μg/mL至45μg/mL，持续在受试者中有效实现治疗益处的时间，例如在植入之后至少30天(例如至少30天、至少45天、至少55天、至少60天、至少70天、至少90天、30天至90天、40天至60天、50天至70天、60天至70天、60天至90天、60天至120天、65天至75天、70天至90天、90天至120天、120天至240天、240天至365天或超过365天)。
在一个实施方案中，本文提供了一种治疗患有自体免疫疾病或癌症的受试者的方法，所述方法包括向受试者施用本文所公开的装置。在某些此类实施方案中，为患有自体免疫疾病(例如类风湿性关节炎)或癌症(例如非霍奇金氏淋巴瘤、慢性淋巴细胞性白血病)的受试者施用包含细胞的装置，所述细胞分泌抗体，诸如抗CD20抗体(例如利妥昔单抗)。在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在患有自体免疫疾病或癌症的受试者中，使得在受试者中抗CD20抗体(例如利妥昔单抗)浓度或其抗原结合部分的浓度为至少200mg/m2(例如至少约200mg/m2、至少约225mg/m2、至少约250mg/m2、至少约300mg/m2、至少约350mg/m2、至少约400mg/m2、至少约450mg/m2、至少约500mg/m2或至少约550mg/m2)，持续在受试者中有效实现治疗益处的时间。在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在患有自体免疫疾病或癌症的受试者中，使得以足以在受试者中提供每周、每两周、每月或每两月至少200-250mg/m2、225-275mg/m2、250-325mg/m2、300-350mg/m2、325-375mg/m2、350-400mg/m2、375-425mg/m2、400-450mg/m2、425-475mg/m2、450-500mg/m2或475-525mg/m2的剂量的速率分泌抗CD20抗体(例如利妥昔单抗)或其抗原结合部分，持续在受试者中有效实现治疗益处的时间。在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在患有自体免疫疾病或癌症的受试者中，使得以足以在受试者中提供每周、每两周、每月或每两月至少150-200mg、175-225mg、200-250mg、225-275mg、250-325mg、300-350mg、325-375mg、350-400mg、375-425mg、400-450mg、425-475mg、450-500mg、475-525mg、500-550mg、525-575mg、550-600mg、575-625mg、600-650mg、625-675mg、650-700mg、675-725mg、700-750mg、725-775mg、750-800mg、775-825mg、800-850mg、825-875mg、850-900mg、875-925mg、900-950mg、925-975mg、950-1000mg、900-1100mg或1000-1200mg的剂量的速率分泌抗CD20抗体(例如利妥昔单抗)或其抗原结合部分，持续在受试者中有效实现治疗益处的时间。在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在患有自体免疫疾病或癌症的受试者中，使得在受试者中抗CD20抗体(例如利妥昔单抗)或其抗原结合部分的血浆或血清浓度为2.5μg/mL至7.5μg/mL、4μg/mL至7μg/mL、5μg/mL至8μg/mL、5μg/mL至10μg/mL、5μg/mL至50μg/mL、8μg/mL至15μg/mL、10μg/mL至20μg/mL、16μg/mL至20μg/mL、18μg/mL至21μg/mL、21μg/mL至30μg/mL、25μg/mL至35μg/mL或31μg/mL至45μg/mL，持续在受试者中有效实现治疗益处的时间，例如在植入之后至少30天(例如至少30天、至少45天、至少55天、至少60天、至少70天、至少90天、30天至90天、40天至60天、50天至70天、60天至70天、60天至90天、60天至120天、65天至75天、70天至90天、90天至120天、120天至240天、240天至365天或超过365天)。
在一些实施方案中，为患有多发性硬化或克罗恩氏病的受试者施用包含细胞的装置，所述细胞分泌抗体，诸如抗α-4整合素抗体(例如那他珠单抗)。在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在患有多发性硬化或克罗恩氏病的受试者中，使得以足以在受试者中提供每周、每两周、每月或每两月至少30mg(例如至少约30mg、至少约04mg、至少约75mg、至少约100mg、至少约125mg、至少约150mg、至少约175mg、至少约200mg、至少约225mg、至少约250mg、至少约300mg或至少约350mg)的剂量的速率分泌抗α-4整合素抗体(例如那他珠单抗)或其抗原结合部分，持续在受试者中有效实现治疗益处的时间。在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在患有多发性硬化或克罗恩氏病的受试者中，使得在受试者中抗α-4整合素抗体(例如那他珠单抗)或其抗原结合部分的血浆或血清浓度为2.5μg/mL至7.5μg/mL、4μg/mL至7μg/mL、5μg/mL至8μg/mL、5μg/mL至10μg/mL、5μg/mL至50μg/mL、8μg/mL至15μg/mL、10μg/mL至20μg/mL、16μg/mL至20μg/mL、18μg/mL至21μg/mL、21μg/mL至30μg/mL、25μg/mL至35μg/mL或31μg/mL至45μg/mL，持续在受试者中有效实现治疗益处的时间，例如在植入之后至少30天(例如至少30天、至少45天、至少55天、至少60天、至少70天、至少90天、30天至90天、40天至60天、50天至70天、60天至70天、60天至90天、60天至120天、65天至75天、70天至90天、90天至120天、120天至240天、240天至365天或超过365天)。
在另一实施方案中，本文提供了一种治疗患有短肠综合征的受试者的方法，所述方法包括向受试者施用本文所公开的装置。在某些此类实施方案中，为患有短肠综合征的受试者施用包含细胞的装置，所述细胞分泌用于胃肠道用途的肽治疗剂。
在一些实施方案中，可使用细胞腔室装置来治疗患有癌症，例如黑素瘤、非小细胞肺癌、小细胞肺癌、肺癌、白血病、肝癌、视网膜母细胞瘤、星形细胞瘤、胶质母细胞瘤、牙龈癌、舌癌、神经母细胞瘤、头癌、颈癌、乳腺癌、胰腺癌、前列腺癌、肾癌、骨癌、睾丸癌、卵巢癌、间皮瘤、宫颈癌、胃肠道癌、淋巴瘤、骨髓瘤、脑癌、结肠癌、肉瘤或膀胱癌的受试者。因此，在一个实施方案中，本文提供了一种治疗患有癌症的受试者的方法，所述方法包括向受试者施用本文所公开的细胞腔室装置。在某些此类实施方案中，为患有癌症的受试者施用包含细胞的细胞腔室装置，所述细胞分泌治疗癌症的生物分子(例如抗体)。举例来说，在一些实施方案中，细胞腔室装置中的细胞分泌特异性结合CD20(例如利妥昔单抗)、VEGF(例如贝伐单抗)、HER2/neu(例如曲妥珠单抗)、PD-L1(例如阿特珠单抗、阿维单抗、德瓦鲁单抗)、PD-1(例如派姆单抗、纳武单抗、赛米单抗)或EGFR(例如西妥昔单抗、帕尼单抗)的抗体或其抗原结合部分。在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在患有癌症的受试者中，使得在受试者中抗体或其抗原结合部分的血浆或血清浓度为2.5μg/mL至7.5μg/mL、4μg/mL至7μg/mL、5μg/mL至8μg/mL、5μg/mL至10μg/mL、5μg/mL至50μg/mL、8μg/mL至15μg/mL、10μg/mL至20μg/mL、16μg/mL至20μg/mL、18μg/mL至21μg/mL、21μg/mL至30μg/mL、25μg/mL至35μg/mL或31μg/mL至45μg/mL，持续在受试者中有效实现治疗益处的时间，例如在植入之后至少30天(例如至少30天、至少45天、至少55天、至少60天、至少70天、至少90天、30天至90天、40天至60天、50天至70天、60天至70天、60天至90天、60天至120天、65天至75天、70天至90天、90天至120天、120天至240天、240天至365天或超过365天)。在一些实施方案中，可将植入物皮下置于受试者中的癌症位点附近，例如包含肿瘤的器官附近。
在一些实施方案中，可使用细胞腔室装置来治疗患有自体免疫病症，例如移植物抗宿主疾病(GVHD)、器官移植物排斥、自体免疫肝炎、原发性胆汁性肝硬化、自体免疫胆管炎、原发性硬化性胆管炎、肠易激综合征(IBS)、多发性硬化(MS)、慢性肉芽肿病、强直性脊柱炎、硬皮病、多肌炎、(皮)肌炎、全身性血管炎、全身性红斑狼疮(SLE)、克罗恩氏病、胰岛素依赖性糖尿病(1型)或溃疡性结肠炎的受试者。因此，在一个实施方案中，本文提供了一种治疗患有自体免疫病症的受试者的方法，所述方法包括向受试者施用本文所公开的细胞腔室装置。在某些此类实施方案中，为患有自体免疫病症的受试者施用包含细胞的细胞腔室装置，所述细胞分泌治疗自体免疫病症的生物分子。举例来说，在一些实施方案中，细胞腔室装置中的细胞分泌特异性结合α4β7(例如维多珠单抗、阿瑞鲁单抗)、CD20(例如利妥昔单抗)、IL-12/IL-23(例如优特克单抗)、整合素α4(例如那他珠单抗)、TNF-α(例如阿达木单抗、赛妥珠单抗、戈利木单抗、英夫利昔单抗)、整合素β7(例如依卓利珠单抗、CD25(例如巴利昔单抗)、IL-2Rα(例如达利珠单抗)或IgE(例如奥马珠单抗)的抗体或其抗原结合部分。在一些实施方案中，将细胞腔室装置维持在患有自体免疫病症的受试者中，使得在受试者中抗体或其抗原结合部分的血浆或血清浓度为2.5μg/mL至7.5μg/mL、4μg/mL至7μg/mL、5μg/mL至8μg/mL、5μg/mL至10μg/mL、5μg/mL至50μg/mL、8μg/mL至15μg/mL、10μg/mL至20μg/mL、16μg/mL至20μg/mL、18μg/mL至21μg/mL、21μg/mL至30μg/mL、25μg/mL至35μg/mL或31μg/mL至45μg/mL，持续在受试者中有效实现治疗益处的时间，例如在植入之后至少30天(例如至少30天、至少45天、至少55天、至少60天、至少70天、至少90天、30天至90天、40天至60天、50天至70天、60天至70天、60天至90天、60天至120天、65天至75天、70天至90天、90天至120天、120天至240天、240天至365天或超过365天)。在一些实施方案中，将细胞腔室装置植入淋巴组织或肠系膜附近。
在一些实施方案中，可使用细胞腔室装置来治疗需要酶替代疗法(ERT)的受试者。在此类实施方案中，细胞腔室可接种有在表达受试者中有缺陷(例如不存在、非功能性、部分官能性或以亚可选水平表达)的一种或多种酶的细胞。因此，在一些实施方案中，本文提供了一种治疗需要酶替代疗法的受试者的方法，所述方法包括向受试者施用本文所公开的细胞腔室装置。在某些此类实施方案中，装置可包含分泌在受试者中有缺陷的酶的细胞。
举例来说，在一些实施方案中，本文提供了一种治疗患有I型粘多糖贮积症(MPSI)的受试者的方法，所述方法包括向受试者施用本文所公开的装置。在某些此类实施方案中，为患有I型粘多糖贮积症(MPS I)的受试者施用包含细胞的装置，所述细胞分泌诸如拉罗尼酶(例如SEQ ID NO:50)的酶。在某些实施方案中，装置包含分泌包含SEQ ID NO:50的氨基酸序列的酶或与SEQ ID NO 50具有至少90％、92％、94％、95％、96％、98％或99％的酶的细胞。
在其他实施方案中，本文提供了一种治疗患有II型粘多糖贮积症(MPS II)的受试者的方法，所述方法包括向受试者施用本文所公开的装置。在某些此类实施方案中，为患有I型粘多糖贮积症(MPS I)的受试者施用包含细胞的装置，所述细胞分泌诸如艾度硫酸酯酶(例如SEQ ID NO:51)等酶。在某些实施方案中，装置包含分泌包含SEQ ID NO:51的氨基酸序列的酶或与SEQ ID NO:51具有至少90％、92％、94％、95％、96％、98％或99％的酶的细胞。
在其他实施方案中，本文提供了一种治疗患有异染性白质失养症(MLD)的受试者的方法，所述方法包括向受试者施用本文所公开的装置。在某些此类实施方案中，为患有I型粘多糖贮积症(MPS I)的受试者施用包含细胞的装置，所述细胞分泌诸如芳基硫酸酯酶A(例如SEQ ID NO:52)等酶。在某些实施方案中，装置包含分泌包含SEQ ID NO:52的氨基酸序列的酶或与SEQ ID NO:52具有至少90％、92％、94％、95％、96％、98％或99％的酶的细胞。
在一些实施方案中，可使用细胞腔室装置来治疗患有溶酶体贮积病，例如庞贝氏病(Pompe disease)、成年发作型糖原贮积病II(GSD II)、高歇氏病(Gaucher disease)、法布瑞氏病(Fabry disease)、I型粘多糖贮积症、II型粘多糖贮积症、尼曼-皮克病(Niemann-Pick disease)(包括A型、B型以及C型)、莫奎欧氏病(Morquio disease)(包括A型和B型)、贝敦氏病(Batten disease)、马洛托-拉米二氏病(Maroteaux-Lamy disease)、异染性白质失养症疾病、泰-萨克斯病(Tay-Sachs disease)、鞘脂贮积病、贺勒氏病(Hurler disease)或亨特综合征(Hunter syndrome)的受试者。任选地，所要治疗的溶酶体贮积病的特征为患者脑中溶酶体酶活性降低或有缺陷。因此，在一个实施方案中，本文提供了一种治疗患有溶酶体贮积病的受试者的方法，所述方法包括向受试者施用本文所公开的细胞腔室装置。在某些此类实施方案中，为患有溶酶体贮积病的受试者施用包含细胞的细胞腔室装置，所述细胞分泌治疗溶酶体贮积病的生物分子。举例来说，在一些实施方案中，细胞腔室装置中的细胞分泌在患有在溶酶体贮积病的受试者中有缺陷或不存在的酶，包括但不限于己糖胺酶A、α-半乳糖苷酶A、葡糖脑苷脂酶、芳基硫酸酯酶A、半乳糖脑苷脂酶以及鞘磷脂酶。在一些实施方案中，细胞腔室装置中的细胞分泌选自以下的酶治疗剂：半乳糖苷酶β、半乳糖苷酶α、伊米苷酶(imiglucerase)、他利西酶(taliglucease)α、维拉西酶(velaglucerase)α、阿糖苷酶、色贝脂酶(sebelipase)α、拉罗尼酶、艾度硫酸酯酶、依洛硫酸酯酶(elosulfase)α、伽硫酸酯酶(galsulfase)以及阿葡糖苷酶(alglucosidase)α。本文公开的细胞腔室装置和相关方法还可用于治疗具有重度脑受累的溶酶体贮积症。在一些实施方案中，细胞腔室装置递送生物分子穿过血脑屏障。在其他实施方案中，将细胞腔室装置植入受试者的脑中。
在一些实施方案中，可使用细胞腔室装置来治疗内分泌和/或代谢病症，诸如糖尿病、甲状腺病症或骨质疏松症。在一个实施方案中，本文提供了一种治疗患有内分泌和/或代谢病症(例如糖尿病)的受试者的方法，所述方法包括向受试者施用本文所公开的细胞腔室装置。在某些此类实施方案中，为患有内分泌和/或代谢病症(例如糖尿病)的受试者施用包含细胞的细胞腔室装置，所述细胞分泌治疗内分泌和/或代谢病症的生物分子(例如胰岛素)。举例来说，在一些实施方案中，用于治疗糖尿病的细胞腔室装置包含分泌胰岛素的细胞。在其他实施方案中，用于治疗甲状腺病症的细胞腔室装置包含分泌甲状腺激素(例如左旋甲状腺素)的细胞。在其他实施方案中，用于治疗骨质疏松症的细胞腔室装置包含分泌特异性结合RANKL的抗体(例如地诺单抗)或其抗原结合部分的细胞。
在一些实施方案中，可使用细胞腔室装置来治疗血液学病症，诸如白血病、淋巴瘤、骨髓瘤、贫血、镰状细胞贫血症或恶病质。在一个实施方案中，本文提供了一种治疗患有血液学病症的受试者的方法，所述方法包括向受试者施用本文所公开的细胞腔室装置。在某些此类实施方案中，为患有血液学病症的受试者施用包含细胞的细胞腔室装置，所述细胞分泌治疗血液学病症的生物分子。举例来说，在一些实施方案中，细胞腔室装置中的细胞分泌特异性结合CD20(例如利妥昔单抗、奥妥珠单抗、奥法木单抗)、CD52(例如阿仑单抗)、CD19(例如博纳吐单抗)、CD22(例如艾诺妥珠单抗)、CD38(例如达雷木单抗)、CD33(例如吉妥珠单抗)或SLAMF7(例如埃罗妥珠单抗)的抗体或其抗原结合部分。
在一些实施方案中，可使用细胞腔室装置来治疗贫血，例如与慢性肾病或晚期肾病相关的贫血。在某些此类实施方案中，为患有贫血的受试者施用包含细胞的细胞腔室装置，所述细胞分泌重组红血球生成素(例如依泊汀(epoetin)α、达依泊汀(darbpoetin)α)。
在一些实施方案中，可使用细胞腔室装置来治疗心血管疾病，诸如充血性心脏衰竭、高血压、心肌病、心肌炎、动脉粥样硬化、慢性静脉病或心脏心律失常。在一个实施方案中，本文提供了一种治疗患有心血管疾病的受试者的方法，所述方法包括向受试者施用本文所公开的细胞腔室装置。在某些此类实施方案中，为患有心血管疾病的受试者施用包含细胞的细胞腔室装置，所述细胞分泌已知治疗心血管疾病的生物分子。
在一些实施方案中，可使用细胞腔室装置来治疗呼吸道病症，诸如变应性哮喘、非变应性哮喘、肺气肿、支气管炎、慢性阻塞性肺病、窦炎、过敏性鼻炎、纤维化肺病、ARDS、肺部血管病/肺部高血压、肺原性心脏病或囊性纤维化。在一个实施方案中，本文提供了一种治疗患有呼吸道病症的受试者的方法，所述方法包括向受试者施用本文所公开的细胞腔室装置。在某些此类实施方案中，为患有呼吸道病症的受试者施用包含细胞的细胞腔室装置，所述细胞分泌治疗呼吸道病症的生物分子。举例来说，在一些实施方案中，细胞腔室装置中的细胞分泌特异性结合IL-4α(例如杜匹鲁单抗)、IL-5(例如美泊利单抗)、IgE(例如奥马珠单抗)、IL-5(例如瑞利珠单抗)或IL-5Rα(例如苯拉利珠单抗)的抗体或其抗原结合部分。
在一些方面中，在用本文的细胞腔室装置处理之后可实现持久临床缓和，例如在开始治疗之后六个月或一年时间内在存在照护医师的情况下在至少两次、至少三次、至少四次访视中持续的临床缓和。在一些方面中，在用本文的细胞腔室装置治疗之后可实现持久临床反应，例如在开始治疗之后持续至少6个月、至少9个月、至少一年的临床反应。
通过以下实施例进一步说明本公开。所提供的实施例仅用于说明目的，并且不应视为以任何方式限制本公开的范围或内容。
实施例
实施例1：电纺细胞腔室的制作
使用以下方法来构建使用电纺聚合物的细胞腔室装置。此示例性细胞腔室装置含有三个纳米纤维电纺聚合物层，以及中心聚酯膜。以下方法可适合于制作含有额外电纺聚合物层、较少的电纺聚合物层或不同电纺聚合物的层的装置。所述方法在需要时还可适合于制作缺少中心聚酯膜的装置。
准备含有聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)碎屑和六氟异丙醇(HFIP)的第一硼硅酸盐小瓶。准备含有聚氨基甲酸酯(PU)碎屑(基于聚碳酸酯、聚醚或聚酯)和HFIP的第二硼硅酸盐小瓶。将小瓶放置于设定在45RPM或更高转速的旋转器上，直到碎屑溶解。
将PET-PBT溶液加载至与电纺单元(espin unit)上的泵连接的10mL注射器中。将含有0.2μm至2μm孔隙的聚酯薄膜紧固至心轴上。可基于所需支架尺寸对心轴和/或薄膜的尺寸进行调节。使用10-20cm的电纺距离、20-23kV的电纺电压以及15-150RPM的转速向薄膜上涂覆一层纳米纤维电纺PET-PBT。
将薄膜从心轴上移除并且翻转过来，使得未涂布的一侧向外。将纳米纤维电纺PET-PBT层涂覆于薄膜的未涂布侧。将加载有PU溶液的注射器连接至电纺单元，并且在薄膜的一侧在nPET-PBT层的顶部涂覆纳米纤维电纺PU层。以此方式，形成含有中心薄膜/膜的三层支架(nPET-PBT//聚酯膜//nPET-PBT//PU)。通过浸入乙醇中随后进行超声处理对心轴进行冲洗。然后将支架用蒸馏水冲洗，使其干燥，并且从心轴上移除。
将支架切成50mm x 40mm薄片。可根据所需细胞腔室尺寸增加或减小支架的尺寸。将支架对折，nPU层面向内，以形成细胞腔室的内表面。使用Sonobond SeamMaster单元对三个边缘进行超声波焊接。通过在从未密封边缘的中心点到各密封边缘略向下的位置的斜线上切割支架将剩余边缘修剪至一个点。通过超声波焊接将所得边缘密封，使得细胞腔室具有五个密封侧。剪去中心点以在腔室中形成小开口，所述小开口可充当细胞加载口，所述细胞加载口可在加载之后再密封。可将支架用乙二胺处理以赋予聚合物正电荷，或用氢氧化钠处理以赋予聚合物负电荷。为减轻因植入外伤引起的炎症，还可如实施例8中所描述任选为细胞支架装置加载他克莫司。
实施例2：维多珠单抗/Luc-ARPE-19细胞的研发
在以下实施例中选择ARPE-19细胞作为用于加载至细胞腔室装置中的示例性细胞类型。在此实施例中，ARPE-19细胞经过工程化以分泌维多珠单抗(例如以便在加载至细胞腔室装置中时递送至受试者中)。细胞还经过工程化以表达荧光素酶，从而使得能够在体外和体内对细胞进行监测。
将两个表达构建体引入ARPE-19细胞中。一个表达构建体编码维多珠单抗重链，而第二表达构建体编码荧光素酶和维多珠单抗轻链。维多珠单抗轻链与重链受人延伸因子-1α(EF-1a)组成性启动子的控制。克隆也经过工程化，从而仅表达维多珠单抗(没有荧光素酶)。然后使细胞生长并且测试维多珠单抗表达的水平(参见表1)。
表1：维多珠单抗表达
Figure BDA0003938531940001011
分离每天每个细胞表达约40皮克的维多珠单抗-ARPE19克隆。另外，分离表达维多珠单抗与荧光素酶两者的AREP19细胞(维多珠单抗/Luc-ARPE19克隆)用于本文进一步描述的实施例中。
基于每天每个细胞分泌的维多珠单抗的量以及所估计的每平方厘米支架细胞数目，制备模拟模型，以估计随时间推移可达到的维多珠单抗血浆浓度水平。据估计支架上每平方厘米生长625,000个细胞。每天分泌45皮克维多珠单抗的每平方厘米625,000个细胞将每天每平方厘米分泌约28μg维多珠单抗。因此，8x10cm的装置将每天分泌约4.5mg维多珠单抗。如图2中的模拟中所示，此类装置将预期在植入60天内达到维多珠单抗的治疗性血浆浓度(17μg/mL)。
实施例3：维多珠单抗/Luc-ARPE-19细胞情况下的体外细胞接种分析
将表达维多珠单抗和荧光素酶的ARPE-19细胞(维多珠单抗/Luc-ARPE19细胞)接种至由外层的聚对苯二甲酸乙二酯-聚对苯二甲酸丁二酯(nPET-PBT)和内层的聚氨基甲酸酯(PU)组成的16mm圆盘上。
为评估细胞是否可在支架的内部PU层上生长，将维多珠单抗/Luc-ARPE19细胞用CellTrackerOrange(5uM)染色并且将250,000个预染色细胞接种至nPET-PBT/PU的PU侧上(16mm圆盘)。然后在接种后24小时时通过荧光成像对圆盘进行观测。如图3A中所示，细胞在PU侧上生长并且具有单层外观。在支架的外部nPET-PBT侧上未检测到细胞。另外，未观测到细胞从PU侧迁移至PBT-PET侧。
将加载至nPET-PBT/PU圆盘中的细胞数目与可加载至组织培养(TC)板上的细胞数目相比较。图3B中示出了组织培养板和nPET-PBT/PU圆盘上的细胞的图像，其中顶部行示出了各条件下细胞中的胞质液中的CellTracker Orange荧光，并且底部行示出了Hoechst33342染色的核。通过定量各条件下从细胞分离的DNA的量来确定与组织培养板相比较nPET-PBT/PU圆盘中的细胞数目。如图3C中所示，从nPET-PBT/PU上生长的细胞分离的DNA的量比从TC板上的细胞分离的量高5倍，表明与组织培养板相比在nPET-PBT/PU上可培养多至少5倍的细胞。另外，各条件下分泌的维多珠单抗的量的比较表明与组织培养板上的细胞相比，nPET-PBT/PU膜上的细胞分泌多五倍的维多珠单抗(图3D)。
然后在具有带电荷的表面改性的nPET-PBT上对维多珠单抗/Luc-ARPE19细胞接种以及所述细胞的维多珠单抗分泌进行评估。将包含nPET-PBT/PU的圆盘用液体乙二胺处理以产生带正电荷的表面(nPET-PBT(EDA))，或用氢氧化钠处理以产生带负电荷的表面(nPET-PBT(HYD))。将表达维多珠单抗/荧光素酶的ARPE19克隆以每16mm圆盘1百万个细胞的密度接种至包含nPET-PBT/PU、nPET-PBT、nPET-PBT(EDA)或nPET-PBT(HYD)的圆盘上。在5％CO2的条件下在37℃孵育器中将细胞维持在补充有10％ FBS的DMEM/F-12培养基中，并且每三至四天将培养基更换为新鲜培养基。接种后三周时，分别通过维多珠单抗ELISA和IVIS成像评估维多珠单抗分泌(图4A)和发光强度(图4B)。如图4A和图4B中所示，可将维多珠单抗/Luc-ARPE-19细胞接种至表面改性的材料上并且细胞维持维多珠单抗分泌。
随后，对电荷改性或未改性的nPET-PBT上生长的维多珠单抗/Luc-ARPE19细胞的细胞因子分泌型态进行评估。将维多珠单抗/Luc-ARPE19细胞接种于如上文所描述包含nPET-PBT/PU、nPET-PBT、nPET-PBT(EDA)或nPET-PBT(HYD)的圆盘上。接种后三周时，对维多珠单抗/Luc-ARPE19细胞的细胞因子分泌进行评估。通过来自接种于nPET-PBT/PU膜上的细胞的分泌数据将数据规范化。如表2中所示，来自ARPE-19细胞的细胞因子分泌仅有0.5至1.2倍改变，表明带电荷的表面改性对细胞功能没有影响。
表2.改性和未改性材料上的维多珠单抗/Luc-ARPE-19细胞的细胞因子分泌型态
Figure BDA0003938531940001031
Figure BDA0003938531940001041
实施例4：纳米纤维聚合物细胞腔室装置中维多珠单抗/Luc-ARPE-19细胞的体外和体内细胞分布
在此研究中对两种细胞腔室装置进行测试。第一装置含有包含外层的nPET-PBT和内层包围细胞腔室的PU的支架。图1C中展示了此装置。另一装置含有相同nPET-PBT/PU支架，并且此外，含有安置于细胞腔室内部并且包含经改性具有孔隙的纳米纤维聚丁烯(nPBT)的第二支架。图1D中展示了此装置。为评估体外各装置中的细胞分布，为细胞腔室加载维多珠单抗/Luc-ARPE19细胞。通过在细胞接种之后持续4天的发光成像评估细胞分布。如图5A中所示，细胞分布于两种装置(即具有和不具有内部nPBT支架)中的nPET-PBT/PU细胞腔室上。
为评估在体内移植之后在存在和不存在内部nPBT支架的情况下nPET-PBT/PU腔室上细胞的活力和分布，将两个腔室均植入BALB/c裸鼠中(皮下，肩部附近)。通过发光成像和血液收集在62天过程中每周两次对小鼠进行评估。通过腹膜内注射D-荧光素/PBS溶液(15mg/mL，100μL/10g)随后在注射之后10分钟时使小鼠成像来进行发光成像。如展示随植入后天数而变的来自植入腔室的发光强度的图5B和图5C中所示，在具有和不具有内部nPBT支架的细胞腔室装置内部细胞分别活了超过65天或90天。另外，如图5D中所示，在植入之后90天时，在移植有任一腔室装置的小鼠中通过蛋白质印迹法检测维多珠单抗(第一抗体：山羊抗人抗体，Fc区特异性；第二抗体：兔抗山羊抗体，HRP结合的)。
为评估细胞是否从腔室渗漏，将D-荧光素腹膜内注射至移植有细胞腔室的小鼠中，并且在注射之后8分钟时进行IVIS成像。然后将小鼠安乐死并且移除腔室，此后再次进行IVIS成像以确定细胞是否定位于小鼠背部。如图5E中所示，在移除腔室之后在小鼠背部不存在可检测发光信号，表明维多珠单抗/Luc-ARPE19细胞尚未从腔室渗漏。对移植之后42天时移除的外植腔室进行评估。如表3中所示，外植腔室持续分泌维多珠单抗。此外，如图5F和图5G中所示，未目视观测到显著纤维化反应。
表3.外植腔室的维多珠单抗分泌
维多珠单抗分泌
具有内部nPBT支架的nPET-PBT/PU腔室(笼1，#2) 每天4.56μg
具有内部nPBT支架的nPET-PBT/PU腔室(笼1，#3) 每天8.34μg
具有内部nPBT支架的nPET-PBT/PU腔室(笼3，#2) 每天2.94μg
不具有内部nPBT支架的nPET-PBT/PU腔室(笼3，#2) 每天1.02μg
为评估在延长的时间段内对各种支架材料的发炎反应，为小鼠植入(i)包含一侧涂有电纺nPET-PBT并且另一侧涂有电纺nPU的具有0.4μm孔隙的固体(非纳米纤维)PET薄片的支架，或(ii)包含未涂布纳米纤维聚合物的具有0.4μm孔隙的固体PET薄片的支架。在植入之后将支架维持在小鼠中41天，此时通过H&E染色对植入物周围区域的组织学进行评估。图5H(左侧图)示出了含有涂有nPET-PBT和nPU的固体PET薄片的第一支架周围的区域。图5H(右侧图)示出了含有没有纳米纤维涂层的固体PET薄片的第二支架周围的区域。如图5H中所示，相对于缺少纳米纤维聚合物涂层的支架，对纳米纤维支架材料的发炎反应显著降低。
实施例5：维多珠单抗/Luc-ARPE-19细胞情况下的体外细胞附着分析
为评估表面改性材料上细胞的附着，针对细胞对由nPET-PBT、nPET-PBT(EDA)或nPET-PBT(HYD)组成的圆盘的附着对经过工程化以表达荧光素酶的ARPE-19细胞(Luc-ARPE-19细胞)进行评估。对细胞对正常组织培养(TC)板的附着进行评估作为对照。每个材料圆盘接种400,000个细胞，并且在接种之后在多个时间点评估附着细胞的百分比。
如图6中所示，ARPE-19细胞以时间依赖方式快速附着于所有三个电纺表面。带电荷的材料显示与组织培养塑料类似的附着，并且所有材料在60分钟内加载50-60％的细胞。然而，在孵育180分钟之后与未改性的nPET-PBT相比，带电荷的材料(nPET-PBT(EDA)或nPET-PBT(HYD))具有更大的细胞加载量(90％附着细胞)。
这些结果表明细胞以时间依赖方式快速附着于电纺材料。此外，带电荷的表面改性改良随时间推移加载的细胞的量。细胞加载和附着的短时间要求允许细胞腔室在植入当天加载细胞。
实施例6：维多珠单抗/Luc-ARPE-19细胞情况下的体内植入分析
为测试体内电纺支架材料上细胞的截留情况，将由nPET-PBT、nPET-PBT(EDA)或nPET-PBT(HYD)组成的16mm膜圆盘用稳定表达维多珠单抗和荧光素酶的细胞(维多珠单抗/Luc-ARPE19细胞；每个16mm圆盘400,000个细胞)接种并且通过皮下植入植入雌性裸鼠中。此实验中所用的圆盘不包含包围的腔室。对通过皮下注射施用100μl维多珠单抗/Luc-ARPE19细胞进行评估作为对照。在植入当天将细胞加载至各圆盘中。在加载之后二十四或四小时时，通过皮下植入向小鼠施用支架(n＝4个小鼠)。历时70天每3-4天通过活细胞成像监测发光以测定细胞截留的程度。如图7A至图7E中所示，与皮下注射的细胞相比，电纺材料上的ARPE-19细胞在植入位点具有更长的截留时间。
实施例7：他克莫司处理的nPET-PBT上的维多珠单抗/Luc-ARPE-19细胞情况下的体外细胞接种分析
为减轻因植入外伤引起的炎症，可为细胞支架装置加载他克莫司(FK506)。为评估他克莫司处理的材料上的细胞接种和生物分子分泌，通过在电纺之前将0％他克莫司、2％他克莫司或4％他克莫司溶解至聚合物溶液中为电纺nPET-PBT加载他克莫司。
通过从电纺材料溶剂萃取他克莫司对他克莫司合并至nPET-PBT中进行评估。然后通过高效液相色谱法(HPLC)对溶剂萃取的溶液进行分析。如图8A(单独他克莫司)和图8B(萃取之后他克莫司)中所示，HPLC分析表明，在将他克莫司加载至电纺nPET-PBT上之后不存在药物降解。
为评估加载他克莫司的nPET-PBT的生物活性，进行体外T细胞活化分析，其中将T细胞与已暴露于加载他克莫司的nPET-PBT的培养基一起孵育。将电纺nPET-PBT浸泡于400μL的补充有10％胎牛血清(FBS)的RPMI1640中并且孵育24小时(初始样品)。然后将nPET-PBT转移至预升温的新鲜培养基中并且孵育24小时(第二样品)。将nPET-PBT再次转移至预升温的新鲜培养基中并且孵育24小时(第三样品)。收集各培养基样品用于通过ELISA/HPLC进行药物浓度评估。将人PBMC与收集的培养基样品一起孵育30分钟。随后，将人PBMC用CD3/CD28活化Dyna珠粒活化48小时。然后从T细胞培养基分离上清液并且测试IL-1β产生。如图8C中所示，如通过IL-1β水平所测量，暴露于加载他克莫司的nPET-PBT的培养基抑制T细胞活化，表明他克莫司在加载于电纺材料上之后维持功效并且他克莫司历时三天逐渐释放(图8C)。
接下来，进行体外分析以评估加载他克莫司的电纺nPET-PBT是否影响细胞生长以及维多珠单抗/Luc-ARPE19细胞的维多珠单抗分泌。为具有或不具有他克莫司的nPET-PBT接种维多珠单抗/Luc-ARPE19细胞(每种条件下200,000个细胞)。使细胞在加载他克莫司的nPET-PBT圆盘上生长超过三天，此后通过荧光成像目视检查nPET-PBT材料的表面。如图8D中所示，他克莫司对细胞增殖或生长没有可检测的影响。接种后三周时对细胞进一步评估。如图8E和图8F中所示，维多珠单抗/Luc-ARPE-19细胞可接种至加载他克莫司的nPET-PBT上并且细胞维持维多珠单抗分泌。这些结果表明，他克莫司对维多珠单抗/Luc-ARPE19细胞没有脱靶效应。
随后，对在具有或不具有他克莫司的nPET-PBT上生长的维多珠单抗/Luc-ARPE19细胞的细胞因子分泌型态进行评估。如上文所描述，使细胞在他克莫司处理的nPET-PBT上生长超过三天。接种后三周时，针对接种于各材料上的细胞评估细胞因子分泌。通过来自接种于未用他克莫司处理的nPET-PBT膜上的细胞的分泌数据将数据规范化。如表4中所示，ARPE-19细胞的细胞因子分泌仅存在0.5至2倍改变，表明他克莫司对细胞功能没有影响。
表4.改性和未改性材料上的维多珠单抗/Luc-ARPE-19细胞的细胞因子分泌型态
Figure BDA0003938531940001081
实施例8：阿达木单抗/ARPE-19细胞和优特克单抗/ARPE-19细胞情况下的体外细胞接种分析
以与上文针对产生分泌维多珠单抗的ARPE-19细胞所描述相同的方式，产生ARPE19细胞以表达和分泌阿达木单抗(阿达木单抗/ARPE19细胞)或优特克单抗(优特克单抗/ARPE19细胞)。
将阿达木单抗/ARPE19细胞或优特克单抗/ARPE19细胞接种至包含外层的聚对苯二甲酸乙二酯-聚对苯二甲酸丁二酯(nPET-PBT)和内层的聚氨基甲酸酯(PU)的16mm圆盘上。
将加载至nPET-PBT/PU上的细胞的生物分子(即，阿达木单抗或优特克单抗)分泌与可加载至组织培养(TC)板上的细胞数目相比较。如图9A和图9B中所示，与组织培养板上的细胞相比，nPET-PBT/PU膜上的细胞分泌更多的阿达木单抗(图9A)或优特克单抗(图9B)。
实施例9：使用细胞腔室装置分泌的抗体的功能活性
通过体外分析评估由ARPE-19细胞分泌的抗体的功能活性。将分泌阿达木单抗、优特克单抗或维多珠单抗的ARPE-19细胞(阿达木单抗-ARPE-19、优特克单抗-ARPE-19以及维多珠单抗-ARPE-19)在SFM4MegaVir培养基中以每平方厘米50,000个细胞的密度接种至细胞培养烧瓶中并且培养15天。基于阿达木单抗ELISA、优特克单抗ELISA以及维多珠单抗ELISA分析测定由细胞分泌的各抗体的量(参见表1和表5)。如下文所概述，针对抗体功能活性对包含由细胞分泌的抗体的细胞培养基进行分析。
阿达木单抗为抗TNFα抗体。为分析阿达木单抗/ARPE-19细胞的细胞培养基中的阿达木单抗活性，在补充有10％ FBS的DMEM中以5,000个细胞/孔的密度将L-929细胞接种至96孔细胞培养板中。在20-小时孵育之后，将细胞用放线菌素D(2μg/mL)致敏两小时。然后，在存在人TNFα(1ng/mL)的情况下，将细胞与包含由ARPE-19细胞分泌的抗体的培养基一起孵育。在再次20-小时孵育之后，通过CCK-8分析针对细胞活力对细胞进行评估以测试人TNFα活性的中和。如图10A中所示，这些结果表明由ARPE-19细胞分泌的阿达木单抗保留TNFα中和活性。
维多珠单抗为抗α4β7整合素抗体。为分析3个表达维多珠单抗的ARPE-19克隆和表达维多珠单抗/荧光素酶的ARPE-19克隆的细胞培养基中的维多珠单抗活性，使用流式细胞术使用特异性表达α4β7整合素的HuT-78细胞进行α4β7整合素结合分析。将细胞在SFM4MegaVir培养基中培养两周，并且在通过维多珠单抗ELISA测定维多珠单抗浓度之后将这些培养基样品用于结合分析。通过由CHO细胞分泌的荧光标记的纯化维多珠单抗(R-PE标记的MLN002)情况下的竞争分析来评估条件培养基的结合活性。如图10B中所示，由ARPE-19细胞分泌的维多珠单抗抑制R-PE标记的MLN002的结合。这些结果表明，由ARPE-19细胞分泌的维多珠单抗为功能性的并且结合α4β7整合素以及来源于CHO细胞的维多珠单抗。
表5.ARPE-19细胞中的优特克单抗和阿达木单抗表达
Figure BDA0003938531940001101
实施例10：nPET-PBT/PET/nPU细胞腔室装置上的维多珠单抗/Luc-ARPE-19细胞情况下的体外表达分析
在此实施例中，在接种有不同密度的稳定表达维多珠单抗和荧光素酶的ARPE-19细胞的细胞腔室装置中对体外维多珠单抗产生进行评估。细胞腔室装置含有包含外层的nPET-PBT和内层的nPU以及内层与外层之间的多孔非纳米纤维PET膜(0.4μm孔径)的支架(nPET-PBT/PET/nPU细胞腔室装置，如图1E至图1G中所示并且如下文进一步描述)。作为比较物，对Theracyte免疫分离装置进行评估，Theracyte免疫分离装置不包括纳米纤维材料，而替代地包括织造聚酯外层、血管化膜(具有5μm PTFE孔隙)、非织造聚酯插入物以及具有0.45μm PTFE孔隙的免疫分离膜。Rafeal等,(1999).European surgical research,31(3),249-258中进一步描述了Theracyte装置。
为产生nPET-PBT/PET/nPU细胞腔室装置，通过电纺将纳米纤维聚合物膜工程化(参见例如Huang等Composites Science and Technology(2003).63:2223-2253)并且通过超声波焊接进行组装。膜具有三层支架，包括外层的纳米纤维聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)(nPET-PBT)、中间的具有0.4um孔隙的市售非纤维PET膜以及包含电纺纳米纤维聚氨基甲酸酯(nPU)聚合物的面向内的内层(nPET-PBT/PET/PU)。对nPET-PBT/PET/nPU的平面薄片进行裁剪并且使用超声波切割/密封方法密封。组装之后，进行漏气测试作为品质控制。为促进细胞的加载，在加载口处插入钝针头(23G)，并且在个别灭菌包中通过电子束对装置进行灭菌。图1E中说明了nPET-PBT/PET/PU装置的结构。图1F中示出了装置中各膜的SEM图像，并且图1G中示出了如通过H&E染色目视观察的细胞加载之后44天时的腔室图像。
以三种不同密度将稳定表达维多珠单抗和荧光素酶的ARPE-19细胞加载至nPET-PBT/PET/nPU腔室中：每个腔室250万、500万以及1000万个细胞。在细胞加载之后一天，将腔室在新鲜MegavirSFM中孵育两小时，随后通过将腔室放至含有150μg/ml D-荧光素的培养基中使用IVIS谱成像平台(PerkinElmer)进行光学成像。图11A中示出了各条件下细胞腔室的发光图像。使用Living Image软件(PerkinElmer)通过确定装置周围相关恒定区(ROI)的界线并且定量总辐射(光子/秒)对数据进行分析，以评估发光强度相较于细胞数目的线性度(图11B)。另外，通过维多珠单抗ELISA分析对培养基中的维多珠单抗浓度进行评估，以评估维多珠单抗分泌相较于细胞数目的线性度(图11C)。此数据证实，当在细胞腔室内培养时ARPE-19细胞表达可检测水平的发光，并且从腔室主动将维多珠单抗分泌至培养基中。
实施例11：在细胞腔室装置中维多珠单抗的体内产生
在此实施例中，在植入免疫受损小鼠中的细胞腔室装置中对维多珠单抗的体内产生进行评估。如图1E至图1G中以及实施例10中进一步描述，细胞腔室装置含有包含外层的nPET-PBT和内层的nPU以及内层与外层之间的多孔非纳米纤维PET膜(0.4μm孔径)的支架(nPET-PBT/PET/nPU细胞腔室装置)。作为比较物，如实施例10中所描述，还对Theracyte免疫分离装置进行了评估。
为评估体内各细胞腔室装置的细胞活力以及维多珠单抗和/或荧光素酶的产生，为nPET-PBT/PET/nPU细胞腔室装置和Theracyte细胞腔室装置加载表达维多珠单抗/荧光素酶的ARPE19细胞或表达维多珠单抗的ARPE19细胞，并且皮下植入缺乏T细胞的免疫受损小鼠(即，裸鼠)中。通过发光成像对小鼠进行评估以评估细胞腔室装置内部的细胞活力。使用IVIS谱成像平台(PerkinElmer)进行体内成像以检测发光。将过滤的含150mg/kg D-荧光素的无菌PBS腹膜内注射至小鼠中。注射之后十分钟时，在异氟烷麻醉下在成像室中依序对小鼠进行扫描，以一分钟间隔持续30分钟。图12A示出了植入nPET-PBT/PET/nPU细胞腔室(顶行)或Theracyte装置(底部图)的裸鼠在最强信号下取得的发光图像。如图12A中所示，细胞为有活力的并且保持局部化至细胞腔室装置的植入位点。
使用Living Image软件(PerkinElmer)通过确定细胞腔室装置周围相关恒定区(ROI)的界线并且定量总辐射(光子/秒)对各小鼠中的发光水平进行分析。如展示植入腔室随植入后天数而变的发光强度的图12B中所示，高稳态发光信号表明在nPET-PBT/PET/nPU细胞腔室装置与Theracyte装置内部细胞存活并且产生荧光素酶持续超过100天。在植入小鼠中之后30天和64天时，在外植nPET-PBT/PET/nPU细胞腔室装置的H&E染色或马松三色染色之后ARPE-19细胞也可见(图12E)。
为评估将生物剂递送至血流中的能力，通过维多珠单抗-ELISA分析测试植入nPET-PBT/PET/nPU细胞腔室装置或Theracyte装置的小鼠血浆中的维多珠单抗浓度。为各细胞腔室装置接种维多珠单抗/荧光素酶-ARPE19细胞(图12B)或维多珠单抗-ARPE19细胞(图12C)。在植入之后每周一次或两次从各条件下小鼠的尾部收集全血。如图12B中所示，来自植入nPET-PBT/PET/nPU细胞腔室装置的小鼠的血浆中的平均维多珠单抗浓度到第14天达到17ug/mL维多珠单抗的目标血浆浓度并且维持等于或高于17ug/mL的浓度持续30天。相比之下，在植入包括维多珠单抗/荧光素酶-ARPE19细胞的Theracyte装置的小鼠的血浆中未检测到维多珠单抗(小于1ug/mL)(图12C)。植入接种有产生更高水平的维多珠单抗的ARPE-19克隆的细胞腔室装置的小鼠到第3天达到17ug/mL维多珠单抗的目标血浆浓度并且维持等于或高于17ug/mL的浓度持续50天(图12D)。
为评估对各种支架材料的发炎反应、向宿主组织中的整合、宿主组织至腔室中的迁移以及在延长时间段内腔室内部ARPE-19细胞的存在，在植入之后30天和64天时，通过H&E染色或马松三色染色细胞对各细胞腔室装置周围的区域的组织学进行评估。如图12E中所示，对纳米纤维支架材料的发炎反应最小至没有，并且观测到宿主组织至外层纳米纤维电纺PET-PBT中的整合，并且发生新血管形成(黄色箭头)。在固体(非纤维)PET薄片中未观察到细胞，这表明没有宿主细胞迁移至腔室中。纳米纤维PU层之间的细胞层指示存在ARPE-19细胞。
为对支架针对宿主细胞迁移至腔室中的屏障功能进行评估，为裸鼠植入细胞腔室内部没有细胞的nPET-PBT/PET/nPU或Theracyte细胞腔室装置。在植入之后将支架维持在小鼠中持续60天，此时通过H&E染色对植入物周围的区域的组织学进行评估。如图12F中所示，在植入后60天时在细胞腔室装置内部未观测到细胞(例如宿主细胞)。此数据指示支架阻断宿主细胞迁移至细胞腔室中的迁移。
为目视评估支架周围的新血管形成以及针对支架的纤维化反应，在植入后30天和64天时，为接种有表达的维多珠单抗/荧光素酶ARPE19细胞的nPET-PBT/PET/nPU或Theracyte细胞腔室装置周围的区域拍照。如图12G中所示(顶行以及第二行中第1和第4个图像)，在nPET-PBT/PET/nPU与Theracyte细胞腔室装置周围均观察到血管结构。nPET-PBT/PET/nPU细胞腔室装置可容易地移除，表明不存在显著纤维化反应。相比之下，Theracyte细胞腔室装置附着至周围组织并且展示植入物周围组织位点反应的证据。这些结果表明，与Theracyte装置相比，nPET-PBT/PET/nPU细胞腔室装置在体内展现更大的生物相容性以及降低的纤维化反应。
为对细胞从装置渗漏进行评估，在移除nPET-PBT/PET/nPU或Theracyte细胞腔室装置之前和之后用IVIS谱成像平台(PerkinElmer)进行体内成像。将过滤的含150mg/kg D-荧光素的无菌PBS腹膜内注射至小鼠中。注射之后30分钟，在异氟烷麻醉下在成像室中对小鼠进行扫描。然后将小鼠安乐死并且移除腔室，此后再次进行IVIS成像以确定细胞是否定位于小鼠背部。使用Living Image软件(PerkinElmer)通过确定周围装置相关恒定区(ROI)的界线并且定量总辐射(光子/秒)来分析图像。在移除腔室之后在小鼠背部不存在可检测发光信号，表明维多珠单抗/Luc-ARPE19细胞尚未从腔室渗漏(nPET-PBT/PET/nPU重复#1：0.02％，nPET-PBT/PET/nPU；重复#2：0.16％，Theracyte重复#1：0.01％，Theracyte重复#2：0.01％)，指示没有活细胞从腔室/装置迁移/渗漏至外部(图12H)。
实施例12：细胞腔室装置中阿达木单抗或优特克单抗的体内产生
为评估将生物剂递送至血流中的能力以及装置对于其他生物剂的适用性，在体内对实施例10中所描述的nPET-PBT/PET/nPU细胞腔室装置的阿达木单抗或优特克单抗的分泌进行评估。为nPET-PBT/PET/nPU细胞腔室装置接种稳定表达阿达木单抗或优特克单抗的ARPE19细胞(还参见实施例8)，并且皮下植入裸鼠中。历时>100天的过程通过血液收集测量各抗体随时间推移的血浆浓度来对小鼠进行评估。通过检测人IgG Fc区的ELISA分析对血浆中的人IgG浓度进行测试。如图13A中所示，平均阿达木单抗血浆浓度在第25天左右达到约50-100μg/ml的平稳阶段并且在植入后维持稳态超过80天。(第1天至第60天：N＝5，第61天至第81天：N＝4，第82天至第92天：N＝3，第93天至第108天：N＝2)。类似地，平均优特克单抗血浆浓度在第20天左右达到约60-110μg/mL的平稳阶段并且维持稳态超过80天(N＝5)。
实施例13：使用细胞腔室装置的三维细胞培养
进行以下实验以评估细胞腔室装置保留组织或三维细胞培养物的超结构的能力。
从供体大鼠收获肠道，冲洗，并且切割成1cm长度切片。将肠道区段插入包含电纺nPET-PBT单层的1.5cm管状腔室中。将密封腔室植入大鼠背部的皮下囊袋中(n＝每个大鼠4个囊袋)。在7天和28天之后，将大鼠处死(n＝每个测试组2-4个区段)，并且进行腔室的总体评估和组织学评估。图14中说明了此工艺流程。此外，进行平行实验，其中在不使用细胞腔室装置的情况下以同样的方式植入肠道区段。
在植入未包围在细胞腔室装置中的肠道植入物的大鼠中，观测到肠道结构完全损失，并且在植入物周围的区域中，指示纤维化反应的剧烈胶原蛋白沉淀为明显的。
在植入由非药物加载细胞腔室装置封装的肠道区段的大鼠中，在施用之后7天和28天时，肠道细胞存在于电纺材料内。在腔室内观测到肠道结构和组织架构的一些损失。观测到对腔室材料的最小纤维化反应。代表图提供于图15中。
使用相同细胞腔室重复前述实验，其中已为细胞腔室的支架加载吡非尼酮、罗氟司特或他克莫司。在植入后7天与28天时，在加载罗氟司特、加载吡非尼酮以及加载他克莫司的细胞腔室内，肠道的三维超结构均保留。值得注意地，在28天之后肠道区段内的绒毛仍然可见，并且肠道壁也存在。此外，在植入的材料中以及周围存在纤维化减轻的证据。代表图提供于图16中。
此数据表明，电纺细胞腔室装置阻止肠道植入物发生宿主反应。将消炎剂添加至电纺聚合物中另外可防止植入的组织的纤维化和再吸收，并且促进维持组织的三维组织和超结构特征。
等效物
本领域技术人员将认识到或能够仅仅使用常规实验即确定本文所描述的发明的特定实施方案的许多等效物。此类等效物旨在由以下权利要求涵盖。本申请中所引用的所有参考文献、专利以及公布的专利申请的内容以引用的方式并入本文中。
序列表
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Claims (107)

1.一种包括包围细胞腔室的多层支架的装置，其中所述多层支架包括外层和与所述细胞腔室接触的内层，并且其中所述外层和所述内层各自包含纳米纤维聚合物。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述外层包含纳米纤维聚对苯二甲酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯。
3.如权利要求1所述的装置，其中所述外层包含电纺聚对苯二甲酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯。
4.如权利要求1-3中任一项所述的装置，其中所述内层包含纳米纤维聚氨基甲酸酯。
5.如权利要求4所述的装置，其中所述内层包含电纺聚氨基甲酸酯。
6.如权利要求1-3中任一项所述的装置，其中所述内层包含纳米纤维聚对苯二甲酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯。
7.如权利要求1-3中任一项所述的装置，其中所述内层包含电纺聚对苯二甲酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯。
8.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述外层和/或所述内层包含一种或多种带电荷的表面改性。
9.如权利要求8所述的装置，其中所述外层和/或所述内层具有净正电荷。
10.如权利要求9所述的装置，其中所述支架已用乙二胺处理。
11.如权利要求8所述的装置，其中所述外层和/或所述内层具有净负电荷。
12.如权利要求11所述的装置，其中所述支架已用氢氧化钠处理。
13.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述外层和/或所述内层包含消炎剂。
14.如权利要求13所述的装置，其中所述消炎剂为钙调神经蛋白抑制剂。
15.如权利要求14所述的装置，其中所述消炎剂为他克莫司。
16.如权利要求13所述的装置，其中所述消炎剂为吡啶酮。
17.如权利要求16所述的装置，其中所述消炎剂为吡非尼酮。
18.如权利要求13所述的装置，其中所述消炎剂为磷酸二酯酶抑制剂。
19.如权利要求18所述的装置，其中所述消炎剂为罗氟司特。
20.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述外层和/或所述内层包含孔隙。
21.如权利要求20所述的装置，其中所述孔隙的尺寸容许生物分子穿过。
22.如权利要求21所述的装置，其中所述生物分子为250kDa或更小。
23.如权利要求20所述的装置，其中所述孔隙的尺寸容许抗体或其抗原结合部分穿过。
24.如权利要求20-23中任一项所述的装置，其中所述孔隙的尺寸阻止细胞穿过。
25.如权利要求20-24中任一项所述的装置，其中所述孔隙的尺寸阻止在所述多层支架一侧的细胞接触在所述多层支架另一侧的细胞。
26.如权利要求20-25中任一项所述的装置，其中所述孔隙具有1μm或更小的直径。
27.如权利要求20-26中任一项所述的装置，其中所述孔隙具有0.5μm或更小的直径。
28.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述多层支架还包括安置于所述内层与所述外层之间的多孔膜。
29.如权利要求28所述的装置，其中所述多孔膜包含聚对苯二甲酸乙二酯。
30.如权利要求29所述的装置，其中所述多孔膜包含纳米纤维聚对苯二甲酸乙二酯。
31.如权利要求29所述的装置，其中所述纳米孔膜包含非纳米纤维聚对苯二甲酸乙二酯。
32.如权利要求28-31中任一项所述的装置，其中所述多孔膜包含尺寸容许生物分子穿过的膜孔隙。
33.如权利要求32所述的装置，其中所述生物分子为250kDa或更小。
34.如权利要求28-33中任一项所述的装置，其中所述膜孔隙的尺寸容许抗体或其抗原结合部分穿过。
35.如权利要求28-34中任一项所述的装置，其中所述膜孔隙的尺寸阻止细胞穿过。
36.如权利要求28-35中任一项所述的装置，其中所述膜孔隙的尺寸阻止在所述多层支架一侧的细胞接触在所述多层支架另一侧的细胞。
37.一种包括包围细胞腔室的多层支架的装置，其中所述多层支架包括
(i)外层，所述外层包含纳米纤维聚对苯二甲酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯；
(ii)非纳米纤维膜，所述非纳米纤维膜安置于所述内层与所述外层之间，其中所述膜包含尺寸阻止细胞穿过所述膜的纳米孔；以及
(iii)内层，所述内层包含纳米纤维聚氨基甲酸酯。
38.一种包括包围细胞腔室的多层支架的装置，其中所述多层支架包括
(i)外层，所述外层包含纳米纤维聚对苯二甲酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯；
(ii)非纳米纤维膜，所述非纳米纤维膜安置于所述内层与所述外层之间，其中所述膜包含尺寸阻止细胞穿过所述膜的纳米孔；以及
(iii)内层，所述内层包含纳米纤维聚对苯二甲酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯。
39.如权利要求28-38中任一项所述的装置，其中所述膜孔隙具有1μm或更小的直径。
40.如权利要求28-39中任一项所述的装置，其中所述膜孔隙具有0.5μm或更小的直径。
41.如权利要求28-39中任一项所述的装置，其中所述膜孔隙具有约0.2-0.6μm的直径。
42.如权利要求28-39中任一项所述的装置，其中所述膜孔隙具有约0.4μm的直径。
43.如前述权利要求中任一项所述的装置，所述装置还包括加载口，以容许细胞加载至所述细胞腔室中。
44.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述装置包含250μm或更小的总厚度。
45.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述装置包含150μm或更小的总厚度。
46.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述细胞腔室的尺寸容纳多达1x109个细胞。
47.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述细胞腔室的尺寸容纳多达1x107个细胞。
48.一种包括包围细胞腔室的多层支架的装置，其中所述多层支架包括包含纳米纤维聚对苯二甲酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯的外层以及包含纳米纤维聚氨基甲酸酯的内层，其中所述外层和所述内层包含直径为1μm或更小的纳米孔。
49.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述细胞腔室包含细胞。
50.如权利要求49所述的装置，其中所述细胞附着于所述支架的所述内层。
51.如权利要求49或50所述的装置，其中所述细胞包含视网膜色素上皮细胞。
52.如权利要求51所述的装置，其中所述细胞包含ARPE-19细胞。
53.如权利要求49-52中任一项所述的装置，其中所述装置包含约1x105个细胞至约1x108个细胞。
54.如权利要求49-53中任一项所述的装置，其中所述装置包含约1x106个细胞至约1x107个细胞。
55.如权利要求49-54中任一项所述的装置，其中所述细胞分泌重组肽或蛋白质。
56.如权利要求55所述的装置，其中所述细胞分泌选自由以下组成的组的蛋白质：抗体或其抗原结合部分、生长因子、激素、前列腺素、酶、细胞因子、肽治疗剂或它们的组合。
57.如权利要求55或56所述的装置，其中所述细胞分泌肽治疗剂。
58.如权利要求55或56所述的装置，其中所述细胞分泌酶。
59.如权利要求58所述的装置，其中所述酶为拉罗尼酶。
60.如权利要求58所述的装置，其中所述酶为艾度硫酸酯酶。
61.如权利要求58所述的装置，其中所述酶为芳基硫酸酯酶A。
62.如权利要求55或56所述的装置，其中所述细胞分泌抗体或其抗原结合部分。
63.如权利要求62所述的装置，其中所述细胞分泌嵌合抗体或其抗原结合部分。
64.如权利要求62所述的装置，其中所述细胞分泌人源化抗体或其抗原结合部分。
65.如权利要求62所述的装置，其中所述细胞分泌人抗体或其抗原结合部分。
66.如权利要求62-65中任一项所述的装置，其中所述细胞分泌单克隆抗体。
67.如权利要求62-65中任一项所述的装置，其中所述细胞分泌选自由以下组成的组的抗体片段：Fab、F(ab’)2、scFv、串联scFv、双抗体、微型抗体以及单域抗体。
68.如权利要求62-67中任一项所述的装置，其中所述细胞分泌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结合选自由以下组成的组的抗原：α4β7、整合素β7、TNFα、IL-12、IL-23或CD20。
69.如权利要求68所述的装置，其中所述细胞分泌选自以下的抗体：维多珠单抗、阿瑞鲁单抗、阿达木单抗、依卓利珠单抗、赛妥珠单抗、戈利木单抗、优特克单抗、英夫利昔单抗、利妥昔单抗以及那他珠单抗。
70.如权利要求62-67中任一项所述的装置，其中所述细胞分泌特异性结合α4β7的抗体或其抗原结合部分。
71.如权利要求70所述的装置，其中所述细胞分泌维多珠单抗或其抗原结合部分。
72.如权利要求49或50所述的装置，其中所述细胞腔室包含具有三维架构的细胞。
73.如权利要求72所述的装置，其中所述具有三维架构的细胞包含组织外植体。
74.如权利要求73所述的装置，其中所述组织为肝脏组织或胰腺组织。
75.如权利要求72所述的装置，其中所述具有三维架构的细胞包含类器官或球状体。
76.如权利要求75所述的装置，其中所述类器官包含肝细胞、肝脏细胞或胰腺细胞。
77.如权利要求75或76所述的装置，其中所述类器官围绕窦状小管或导管进行组织。
78.一种向受试者递送生物分子的方法，所述方法包括向所述受试者施用如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述装置的所述细胞腔室包含分泌所述生物分子的细胞。
79.一种向受试者递送重组肽或重组蛋白的方法，所述方法包括向所述受试者施用如权利要求55-61中任一项所述的装置。
80.一种向受试者递送抗体或其抗原结合部分的方法，所述方法包括向所述受试者施用如权利要求62-71中任一项所述的装置。
81.如权利要求78-80中任一项所述的方法，其中通过在选自以下的位点植入向所述受试者施用所述装置：皮肤下(皮下植入)、网膜上、肝脏中、脑中或脊髓管中。
82.如权利要求78-81中任一项所述的方法，其中所述装置植入所述受试者中至少30天。
83.如权利要求78-81中任一项所述的方法，其中所述装置植入所述受试者中至少90天。
84.如权利要求78-81中任一项所述的方法，其中所述装置植入所述受试者中至少120天。
85.如权利要求78-81中任一项所述的方法，其中所述装置植入所述受试者中至少1年。
86.如权利要求78、79以及81-85中任一项所述的方法，其中在植入之后，在所述受试者中，所述生物分子、所述重组肽或所述重组蛋白的血浆浓度为至少5μg/mL，持续至少60天的时间。
87.如权利要求78-85中任一项所述的方法，其中在植入之后，在所述受试者中所述抗体或其抗原结合部分的血浆浓度为至少5μg/mL，持续至少60天的时间。
88.一种治疗患有克罗恩氏病或溃疡性结肠炎的受试者的方法，所述方法包括向所述受试者施用如权利要求70或71所述的装置。
89.一种治疗患有原发性硬化性胆管炎的受试者的方法，所述方法包括向所述受试者施用如权利要求70或71所述的装置。
90.一种治疗患有嗜酸性食管炎的受试者的方法，所述方法包括向所述受试者施用如权利要求70或71所述的装置。
91.一种治疗患有自体免疫肝炎的受试者的方法，所述方法包括向所述受试者施用如权利要求70或71所述的装置。
92.一种治疗患有短肠综合征的受试者的方法，所述方法包括向所述受试者施用如权利要求57所述的装置。
93.一种治疗患有I型粘多糖贮积症(MPS I)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59所述的装置。
94.一种治疗患有II型粘多糖贮积症(MPS II)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60所述的装置。
95.一种治疗患有异染性白质失养症(MLD)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61所述的装置。
96.一种包括包围细胞腔室的单层聚合物支架的装置，其中所述支架包含纳米纤维聚合物。
97.如权利要求96所述的装置，其中所述支架包含纳米纤维聚对苯二甲酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯。
98.如权利要求96所述的装置，其中所述支架包含纳米纤维聚氨基甲酸酯。
99.如权利要求96-98中任一项所述的装置，其中所述支架还包含消炎剂。
100.如权利要求99所述的装置，其中所述消炎剂为他克莫司、吡非尼酮或罗氟司特。
101.如权利要求96-100中任一项所述的装置，其中所述装置还包含细胞群体。
102.如权利要求101所述的装置，其中所述细胞群体被组织成具有三维架构。
103.如权利要求102所述的装置，其中所述细胞群体包含组织外植体。
104.如权利要求103所述的装置，其中所述组织外植体来源于肝脏组织或胰腺组织。
105.如权利要求102所述的装置，其中所述细胞群体包含类器官。
106.如权利要求105所述的装置，其中所述类器官包含肝细胞、肝脏细胞或胰腺细胞。
107.如权利要求105或106所述的装置，其中所述类器官围绕窦状小管或导管进行组织。
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