JP2002518349A - 核酸デリバリー用ポリマー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は核酸を配達する組成物と方法に関する。本発明は、特に、宿主細胞にトランスフェクトされる核酸を含みリンに基づく結合を有する生分解性ポリマーで式化されたポリマー配達処方を提供するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

1.概要 一つの態様においては、本発明は、ポリ（ホスホエステル）又はその誘導体よ
りなる生分解性ポリマーで調剤されたトランスフェクトしうる核酸を含むポリマ
ーデリバリー処方を提供するものである。主題の方法は、各種の異なるタイプの
ポリ（ホスホエステル）又はその誘導体のようなリンに基づく結合を有する生分
解性ポリマーを用いて実施される。本発明により考えられるポリマーでのデリバ
リーは物理的かつ機能的特徴の選択を許容する。 ある実施態様では、主題発明のあるポリマーは一般式（XV）の１以上のサブユ
ニットを含んでいる：

【化9】 式中、それぞれ独立に、 Q₁はO又はSを表わし、 Q₂はO、S又はNR’を表わし、 XはO、S又はNR’を表わし、 R’はH又はアルキルを表わし、 Rは有機又は有機金属部分、例えば長さが2から約10結合の置換又は無置換
の環状、分岐又は直鎖脂肪族基であり、アルキル、アルケニル、シクロアルキル
、シクロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアルキル又はヘテロアリー
ル部分を含む。 R₁は水素、アルキル、−O−アルキル、−O−シクロアルキル、アリール、
−O−アリール、複素環、−O−複素環、−S−R₄、−O−（C=O）−R₄、−Cl又は
−N（R₂）R₃を表わし、 R₂とR₃は、それぞれ独立に、水素、アルキル、アルケニル、−（CH₂）_n−
R₄、又はR₂とR₃が共にN原子と結合して環構造のなかに４から約８原子を持つ複
素環を完成しており、そして、 R₄は水素、アリール、シクロアルキル、シクロアルナニル、複素環又は多
環を表す。 ある実施態様においては、式XVでの“n”は約５から約500あるいはそれ以上に
及ぶ。あるいは、他の実施態様においては、“n”は約10、25、50、75、100、15
0、200、300又は400でありうる。 他の態様においては、本発明は、トランスフェクション、予防接種あるいは他
の目的のための核酸と調剤したリンに基づく結合を持つ生分解性ポリマーを含む
処方あるいは組成物とその使用方法に関する。 一つの実施態様では、主題のトランスフェクションシステムは、Dacronと類似
の化学構造を有する生分解性ポリ（ホスフェート−テレフタレート）コポリマー
に基づいている。他の実施態様においては、このポリマーは、ポリ（ラクチド−
コ−グリコライド）（PLAGA）のようなポリ（α−ヒドロキシ酸）に基づいてい
る。さらに別の実施態様においては、本発明は、トランス−1,4−シクロヘキサ
ンジメタノールとヘキシルホスホロジクロリデート等の溶液重縮合で合成された
ポリホスフェートよりなる生分解性ペーストを提供する。主題の方法で使用され
うる各種のポリマーシステムは扱われるポリマーの崩壊性、熱的性質及び機械的
性質を許容する。その結果、本発明のポリマーシステムの生体適合性及び生分解
性は必要に応じて変化させうる。 さらに説明すると、ある実施態様においては、本発明のポリマー組成物は、一
般式（I）又は（II）で表されるポリマー中に1以上の繰返しモノマー要素を有す
るポリマーシステムにおいて、微小球の形で処方された核酸よりなる。

【化10】 式中、それぞれ独立に Q₁はO又はSを表わし、 XはO、S又はNR’を表わし、 R’ はH又はアルキルであり、 R1は水素、アルキル、−O−アルキル、アリール、−O−アリール、複素環
、−O−複素環又は−N（R₂）R₃を表わし、 R₂とR₃は、それぞれ独立に、水素、アルキル、アルケニル、−（CH₂）_p−
R₄、又はR₂とR₃が共にN原子と結合して環構造のなかに４から約８原子を持つ複
素環を完成しており、そして、 R₄はアリール、シクロアルキル、シクロアルケニル、複素環又は多環を表
わし、 Lは１から約20の炭素原子を持つ如何なるニ価の分岐又は直鎖脂肪族基を
表わし、 M₁とM₂は、それぞれ独立に、（i）1から約20の炭素原子を持つ分岐又は直
鎖の脂肪族基、又は（ii）１から約20の炭素原子を持つ分岐又は直鎖のオキシカ
ルボキシ−又はアミノ−脂肪族基であり、 pはゼロ又は１から約10の整数であり、そして、 x：yのモル比が約１、ｎ：（ｘ又はy）のモル比が約200：1と約1：200の
間にあり、そしてq：rのモル比が約1：99と約99：1の間にある。 ここで、上記の式及び他のところで用いられている“*”は、このポリマーの
別のモノマー単位、それは“*”が付与されているモノマー単位と同一でも異な
っていてもよい、を表わしており、それは適切な連鎖停止基（例えば、水素又は
ヒドロキシル保護基）であってもよい。 ある実施態様においては、このポリマーの少なくとも約10％から100％が、こ
こでの式で示されている構造を有するモノマー要素よりなるものでよい。本発明
の別の実施態様では、このポリマーの少なくとも約25、50、75、85、90又は95％
がこのような繰返し要素よりなっていてもよい。例えば、式Iに示された単位を
持つポリマーには、このポリマーの少なくとも約10％から100％がこのような式
で示された構造を持ったモノマー要素からなっていてもよく、そして、本発明の
別の実施態様では、このポリマーの少なくとも約25、50、75、85、90又は95％が
このような繰返しサブユニットからなっていてもよい。 ある実施態様においては、例えばR1−R4のいずれかのようなポリマー鎖の置換
基が共有結合あるいは静電結合（水素結合や塩橋の形成を含む）によって、例え
ば、適切に置換された側鎖の使用によって鎖間の架橋を付加させることを選択し
てもよい。 ある実施態様においては、主題組成物のポリマー鎖は、少なくとも約5,000ダ
ルトンから約1,000,000ダルトン又はそれ以上、あるいは約8,000、10,000、15,0
00、25,000、50,000、又は75,000の分子量を有している。別の実施態様では、本
発明のポリマーは、少なくとも約100,000ダルトン、少なくとも約250,000ダルト
ン又は少なくとも約500,000ダルトンである。あるいは、本発明のポリマーの分
子量は約2,000から約1,000,000に及び、約10から約10,000モノマー単位を含みう
る。 主題ポリマーのいずれにおいても各種の物質を組み込むことができる。例えば
、本発明は核酸をポリマーマトリックスに組み込むことを考えている。他の例で
は、アジュバントとして役に立つ物質をポリマーマトリックスに会合させてもよ
い。１以上の核酸とほかの核酸かほかの治療剤を組み合わせて本発明の組成物に
組み込んでもよい。このような多重組込みは技術の多様化、例えば、１成分のポ
リマーマトリックスへの物理的分散、や他のペンダント取付に利用してもよい。 本発明のポリマーマトリックスにおいて望ましい核酸の量は、多くの因子、（
i）核酸の性質、（ii）インビボで使用される如何なる所望の治療効果も含むこ
のポリマーの意図している用途、（iii）如何なる核酸あるいは他の物質を組み
込む手段、及び（iv）異なる条件下での分解速度を含む、このポリマーマトリッ
クスの化学的そして物理的性質、でしばしば変わるだろう。本発明の組成物への
充填レベルは、例えば、この組み込まれる核酸あるいは他の物質がペンダント的
に結合されるのか、あるいは物理的に分散されるのかによって変わりうる。核酸
及び他の物質がポリマーマトリックス内あるいは上に物理的に分散されるそれら
の組成物では、その濃度は一般に50重量％を越えない。核酸又は他の物質がポリ
マーマトリックスにペンダント的に結合される組成物では、充填レベルは、結合
に適するポリマーのモノマー単位に対する核酸又は他の物質の異論的比率までで
ある。 ある実施態様では、如何なる微小球でもそれに充填される核酸の量は、約0.05
から約10重量％、又は、0.1、0.25、0.5、0.75、1.0、1.5、2.0、3.0、4.0、5.0
、6.0、7.0、8.0及び9.0に及ぶ。例えば、核酸が２％レベルで充填されるという
ことは、本発明のポリマーよりなる微小球100mgに対して2mgのDNAが存在するこ
とを意味している。他の実施態様においては、本発明は核酸の治療に有効な量を
組み込むことを考えている。主題のポリマーシステムを用いるDNA予防接種では
、核酸を初期に高い投与量とすることによって免疫応答を最も有効に生み出すこ
とを明らかにしうる。 核酸に加えて、他の物質をポリマーマトリックスに組み込んでもよい。このよ
うな物質を追加することによって、ポリマーマトリックスの性質に影響を与える
ことができる。例えば、牛血清アルブミン（BSA）やマウス血清アルブミンのよ
うな充填剤をポリマーマトリックスの微小球に会合させてもよい。ある実施態様
では、核酸と組み合わせて組み込めば、充填剤の量を重量比で核酸の量の約１か
ら約100倍あるいはそれ以上、あるいは、核酸に対する充填剤の重量比で約2.5、
5、10、25、50、75としてもよい。例えば、もし1mgの核酸を1gのポリマーマトリ
ックスに充填すれば、この充填剤は重量で約1mgから約100mgにしうる。％充填の
用語で表すと、0.1％の核酸充填レベルでは、充填剤の量は約0.1％から10％ある
いはそれ以上になるだろう。 このような充填剤の組込はやはりこのポリマーマトリックスに組み込まれた如
何なる核酸の放出速度に影響を与えうる。例えば、BSAが組み込まれているP（DA
PG−EOP）からは、核酸のより高い速度での放出が観察された。当業者に知られ
ている他の充填剤、例えば炭水化物、糖（sugarsとsaccharides）並びにマンニ
トースとシュクロースを含む多糖、も本発明のある実施態様で用いうる。 あるいは、治療効果を生み出す物質をこのポリマーマトリックスに組み込みう
る。米国特許第5,256,765号明細書には各種のこのような生物活性物質を開示し
ている。例えは、IFN−γやIL−4などの1以上のサイトカイニンを一緒にカプセ
ル化することによって、やはりポリマーマトリックスに会合している如何なる核
酸に与えられる免疫応答に影響を与えうる。任意のポリマーマトリックスに充填
される任意の治療剤の量は、治療剤の性質、他の核酸又は物質が組み込まれてい
るかどうかのポリマーマトリックス、などを含む各種の因子に依存している。任
意の治療剤には、本発明はこの薬剤の治療に有効な量を組み込むことを考えてい
る。他の実施態様では、この治療剤の量は、約0.005％から約25％までの間、あ
るいは0.01、0.05、0.1、0.25、0.5、1.0、2.5、5.0、10、15又は20％である。
例えば、治療剤を2％のレベルで充填するということは、100mgのポリマーマトリ
ックスに対し2mgのこの薬剤が存在することを意味している。 他の態様では、本発明は、任意のポリマーマトリックスに2つを越える異なる
物質を充填することを考えている。ある実施態様では、3つ、4つ、5つ又はそれ
以上の核酸、治療剤、充填剤、又は他の物質又は生物学的に活性な物質を任意の
ポリマーマトリックスに組み込みあるいは会合させてもよい。例えば、ポリマー
マトリックスを核酸と2つの他の物質、例えば1つの充填剤と1つの治療剤を組み
込んで作製してもよい。あるいは、例えば、核酸に2以上の治療剤を有するポリ
マーマトリックスを作製してもよい。 他の態様では、本発明のポリマーのサブユニットが核酸又は他の物質をこのポ
リマーに化学結合させる官能基を含んでいてもよい。例えば、核酸をこのポリマ
ーのサブユニットの水産基にリン酸結合で結合させてもよい。核酸放出速度は一
部にはこの共役の加水分解に依存するだろう。このデリバリーシステムの一つの
特徴は高い核酸充填レベルを得る可能性にある。 核酸を含む任意の物質をポリマーマトリックスに組み込む手段はその放出速度
に影響を与えうる。核酸又は他の物質がこのマトリックスに結合していないとき
には、それは通常このポリマーマトリックスの内部あるいは表面に物理的に分散
している。核酸がこのポリマーにペンダント的に取り付けられているときには、
それは通常、しばしばこのポリマーのサブユニットの少なくともいくつかに存在
している側鎖への結合、例えばイオン又は共有結合で取り付けられる。第一の例
では、核酸と他の物質は一般的にマトリックスの崩壊とともに放出される。この
ホリマーマトリックスの表面からの放出もまた、ある実施態様では起こりうる。
ペンダントシステムでは、核酸は、通常使用中、しばしばインビボでのポリマー
と核酸との結合の分裂とともに放出される。他の物質もまたポリマーにペンダン
ト的に取り付け、使用時に放出させうる。 ある実施態様では、リン酸結合もまた、ターゲットとするリガンドのような興
味深い官能基と共役させる反応性側鎖となる。このやり方では、本発明のポリマ
ーは、興味のある細胞、例えば、本発明の微小球のような微小粒子の取込の原因
となるパイエル板のＭ細胞をターゲットとしうる。 本発明によれば、ポリマーとその混合物を、例えばデリバリーと核酸、例えば
リコンビナント核酸、によるインビトロでのトランスフェクション用のポリマー
システムを形成することによる、遺伝子デリバーマトリックスでの薬学上のキャ
リヤーとし使用しうる。この主題のポリマー処方の一つの可能性のある特徴は、
この主題のデリバリーシステムが広範囲のベクターから実質的に任意のものを処
方しうるので、ウイルスのベクターで問題にありうるサイズ限定の問題点を克服
しうるものと思われる。さらに、ベクターの選択によって、レトロウイルスのベ
クターや望んでいないリコンビネーションの出来事のようなウイルスベクターの
使用に関連する他の問題を減少させうる。さらに、主題の処方はさもなければ多
くのウイルスベクターに対して抵抗力のある細胞の長期過渡的トランスフェクシ
ョンを与えるのに使用しうる。例えば、ある実施態様では、主題のデリバリーシ
ステムは筋肉のような非分裂性細胞のトランスフェクションに用いうる。 他の態様では、本発明のポリマーシステムは、DNA予防接種などのここで提示
されている多数の用途のための医薬の製造で予め使用しうる。さらに別の態様で
は、本発明は、薬学的に受容しうる賦形剤に本発明の組成物やサプリメントを処
方する方法を目指している。 本発明の別の態様は、主題のポリマー処方を細胞にトランスフェクトする方法
である。ここで説明するように、これらの処方の使用例は、トランスフェクトさ
れた組織に関し局所又は末梢に作用する分泌蛋白の異所性発現はもとより、トラ
ンスフェクトされた組織での遺伝子の遺伝的欠損を矯正する遺伝子療法を含んで
いる。さらに、追加の実施例で述べるように、主題のトランスフェクションシス
テムは、低投与量でも強い免疫応答を誘発し、また、遺伝子性免疫プロトコール
の一部としての抗原をコードする配列のデリバリーに使用しうる。この主題の方
法は人間、家畜及びペットを含む哺乳動に使用しうる。 処方されると、本発明のポリマーマトリックスは各種の異なる形態で調製され
うる。ある実施態様では、このポリマーマトリックスは安定な粒子の調剤にされ
うる。粒子は任意の核酸又は使用時に組み込まれる他の物を適切な速度で放出し
うるサイズの範囲に調製されうる。ある実施態様では、粒子のサイズの範囲はナ
ノメーターから1mmより大きなサイズ、5mmあるいは10mmを越えるサイズに及ぶ。
例えば、この粒子は微小球であってもよい。ある実施態様では、微小球のサイズ
は約２から約20μmあるいは5、7、10又は15の範囲である。あるいは、この粒子
は矮小球体であってもよい。他の実施態様では、本発明のポリマーはマイクロカ
プセルとかナノカプセルを含むカプセルに入れられた形でもよい。当業界では各
種の方法が知られており、それらを本発明のポリマーを用いた微小球の調整に用
いうる。この方法は二重乳化法を含んでいる。 ２．定義 便宜上、本明細書、実施例及び付記されたクレームで用いられた用語のいくつ
かをここに集めた。これらの定義は発明の開示の残りの部分を参照して読み、か
つ当業者によって理解されるべきである。 本発明のポリマーに関して使用される“生体適合性ポリマー”あるいは“生体
適合性”は、宿主（例えば動物又は人間）に対してそれら自身が有毒でなく、か
つ宿主内でモノマーのサブユニット又は他の副産物を有毒な濃度で生成させる速
度（少しでも）では崩壊しないポリマーを意味するものとして用いられている。
本発明のある実施態様では、生分解は通常は究極的には、通常は実際上無毒であ
ることが知られているモノマーのサブユニットまでのこのポリマーの分解を含ん
でいる。この分解での中間オリゴマー産物はしかしながら異なる毒性を有しうる
。従って、ある実施態様では、患者への移植とか注射などのインビボでの用途で
意図される生分解性ポリマーの毒性は1以上の毒性分析後に決定されうる。 本発明のポリマー、組成物及び処方に関してここで用いられている“生分解性
”の用語は、使用中に分解することを意図しているこれらの物質を意味している
。生分解性ポリマーは非生分解性ポリマーとは一般に前者が使用中に分解しうる
点で異なっている。ある実施態様においては、このような使用は、インビボ療法
のようなインビボでの使用を含んでいる。ある別の実施態様では、このような使
用はインビトロでの使用を含んでいる。一般に、生分解性に付与する分解は、あ
る場合には１以上の異なるモノマーからなっていてもよい、生分解性ポリマーの
サブユニット成分までの分解を含んでいる。一般には、このような分解は、生分
解性ポリマーの１以上のサブユニットを結ぶ結合の切断によって起こる。生分解
性ポリマーの分解速度は、しばしば一部には、如何なる分解の原因となる結合の
化学的同一性、並びに、このポリマーの分子量、結晶化度、生物学的安定性及び
架橋度等の各種の因子に依存している。例えば、分子量が大きくなればなる程、
結晶化度が大きくなればなる程、及び／又は生物学的安定性が大きくなればなる
程、如何なる生分解性ポリマーでもその生分解は通常遅くなる。 ある実施態様では、もし生分解性ポリマーがそれと関連する生物学的に活性な
物質も有していれば、このポリマーの生分解速度はこの生物学的に活性な物質の
放出速度によって特徴づけられうる。このような状況下では、生分解速度は一般
にこのポリマーの化学的同一性と物理的性質だけではなく、生物学的に活性な物
質の同一性にも依存する。 “リンに基づく結合を有する生分解性ポリマー”の用語は、ここでは次のよう
な下部構造を主鎖に少なくとも多数回存在しているポリマーを意味するものとし
て使われている。

【化11】 式中、それぞれは独立して、Q₁はO又はＳを表わし、Q₂はO、S又はNR’を表わし
、ＸはO、S又はNR’を表わし、R’はH又はアルキルを表わし、そしてR₁は−OH以
外であり、そしてその下部構造はこのポリマーの生分解性の一部の原因となって
いる、ある実施態様においては、このような生分解性ポリマーは非自然的に発生
している。 “非経口的投与”及び“非経口的に投与された”の語は経腸及び局所投与以外
の投与形態を意味し、通常は注射であり、そして、静脈内、筋肉内、動脈内、莢
膜内、嚢内、眼窩内、心臓内、皮内、腹腔内、気管経由、皮下、表皮下、関節内
、被膜下、蜘網膜下、脊髄内、及び胸骨内の注射及び注入を含む。 “変調”の用語は、ここでは応答の上昇制御（すなわち、活性化又は刺激）と
下降制御（すなわち、阻害と抑制）の両方の意味に用いられる。 “薬学的に受容できるキャリヤー”の語は、ここでは、液体あるいは固体の充
填剤、希釈剤、賦形剤、溶剤又はカプセル化物質などの薬学的に受容できる物質
、組成物あるいはベヒクルであって、如何なるサプリメント又は組成物又はそれ
らの成分を１つの臓器又は身体の一部から他の臓器又は身体の部分への運搬又は
輸送を含む。各キャリヤーは、このサプリメントの他の成分と両立して患者に害
を与えないという意味で“受容できる”ものでなければならない。薬学的に受容
できるキャリヤーとして役立つ物質を例示すれば、（1）糖、例えばラクトース
、グルコース、シュウロース等、（2）デン粉、例えばコーンスターチ、ポテト
スターチ等、（3）セルロースとその誘導体、例えばカルボキシメチルセルロー
スナトリウム塩、エチルセルロース、セルロースアセテート等、（4）トラガカ
ント粉末、（5）麦芽、（6）ゼラチン、（7）タルク、（8）賦形剤、例えばココ
アバター、座剤ワックスなど、（9）オイル、例えばピーナッツオイル、綿実油
、サフラワー油、ゴマ油、オリーブ油、コーン油、大豆油など、（10）グルコー
ル、例えばプロピレングリコールなど、（11）多価アルコール、例えばグリセリ
ン、ソルビトール、マンニトール、ポリエチレングリコールなど、（12）エステ
ル、例えばオレイン酸エチル、ラウリン酸エチルなど、（13）寒天、（14）緩衝
剤、例えば水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなど、（15）アルギン酸、
（16）パイロジェンフリー水、（17）等張生理食塩水、（18）リンゲル液、（19
）エチルアルコール、（20）リン酸塩緩衝液、（21）調剤処方で用いられる他の
無毒性で両立しうる物質を含む。 “全身性投与”、“全身的に投与された”、“末梢投与”及び“末梢的に投与
された”の用語は、主題のサプリメント、組成物治療あるいは他の物質を中枢神
経系へ直接以外へ、それが患者の体系へ入り、そして代謝や他の似たようなプロ
セスに委ねられるように投与されることを意味する。 “治療に有効な量”は、核酸又は他の物質が、本発明のポリマーに組み込まれ
たときに、如何なる治療に適用されても合理的な利益／危険比である望んだ効果
を生み出す核酸又は他の物質の量を意味する。ある実施態様においては、インビ
ボでの使用における核酸の治療に有効な量は、ポリマーマトリックスからの核酸
の放出速度、それは一部にはこのポリマーの化学的及び物理的特徴に依存してい
る、核酸の同一性、投与の形態と方法、核酸配列の性質、そして、核酸に加えて
このポリマーマトリックスに組み込まれる如何なる他の物質、を含む多数の因子
に依存しているものと思われる。 ここで用いられている“脂肪族”の用語は、直鎖、分岐、環状のアルカン、ア
ルケン又はアルキンを意味する。ある実施態様では、本発明の脂肪族基は直鎖又
は分岐状であり、1から20の炭素原子を有している。 “アルキル”の用語は、直鎖アルキル基、分岐鎖アルキル基、シクロアルキル
（脂環式）基、アルキル置換シクロアルキル基、及びシクロアルキル置換アルキ
ル基を含む飽和脂肪族基のラジカルを意味している。ある実施態様においては、
直鎖又は分岐鎖アルキルは約30以下の炭素原子を主鎖（例えば、直鎖ではC₁〜C_{3 0} 、分岐鎖ではC₃〜C₃₀）に、あるいは約20以下を持っている。同様に、シクロア
クキルは、約3から約10の炭素原子をそれらの環状構造のなかに、あるいは約5、
6又は7炭素を環状構造のなかに持っている。 さらに、本明細書、実施例及びクレームで通して使われている“アルキル”（
又は“低級アルキル”）の用語は、“無置換アルキル”と“置換アルキル”の両
者を含むことを意図しており、その後者は、その炭化水素の主鎖の1以上の炭素
の水素を置換した置換基を有しているアルキル部分を意味している。この置換基
は、例えば、ハロゲン、ヒドロキシル、カルボニル（カルボキシ、アルコキシカ
ルボニル、ホルミル、アシル等）、チオカルボニル（チオエステル、チオアセテ
ート、チオホルメート等）、アルコキシル、ホスホリル、ホスホネート、ホスフ
ィネート、アミノ、アミド、アミジン、イミン、シアノ、ニトロ、アジド、スル
クヒドリル、アルキルチオ、サルフェート、スルホネート、スルファモイル、ス
ルホナミド、スルホニル、複素環、アラルキル、又は芳香族もしくはヘテロ芳香
族部分を含みうる。炭化水素上に置換されたこれらの部分は、もし適切であれば
、それら自身も置換されうると当業者に理解されるだろう。例えば、置換アルキ
ルの置換基は、置換又は無置換形のアミノ、アジド、イミノ、アミド、ホスホリ
ル（ホスホネートとホスフィネートを含む）、スルホニル（サルフェートスルホ
ナミド、スルファモイル及びスルホネートを含む）及びシリル基、並びにエーテ
ル、アルキルチオ、カルボニル（ケトン、アルデヒド、カルボキシレート及びエ
ステルを含む）、−CF₃、−CN等を含みうる。置換アルキルの例を次に示す。シ
クロアルキルはさらにアルキル、アルケニル、アルコキシ、アルキルチオ、アミ
ノアルキル、カルボニル置換アルキル−CF₃、−CN等でさらに置換されていてい
もよい。 “アラルキル”の用語は、ここで用いられているものは、アリール基（例えば
芳香族又はヘテロ芳香族基）で置換されたアルキル基を意味している。 “アルケニル”と“アルキニル”の用語は、長さと可能な置換が上記のアルキ
ルに類似しているが、それぞれ少なくとも二重又は三重結合を有している不飽和
脂肪族基を意味している。 特に炭素数が示されていない限り、ここで用いられている“低級アルキル”は
先に定義したアルキル基であって1から10の炭素あるいは1から約6の炭素原子を
その主鎖構造に有するものを意味している。 ここで用いられている“ヘテロ原子”の用語は、炭素と水素以外のいずれかの
元素の原子を意味している。ヘテロ原子の例には、ホウ素、窒素、酸素、リン、
硫黄及びセレン、あるいは酸素、窒素又は硫黄を含む。 ここで用いられている“アリール”の用語は、5−、6−及び7−員の単環芳香
族基であって、ゼロから4つのヘテロ原子を含みうるものであり、例えば、ベン
ゼン、ピロール、フラン、チオフェン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾー
ル、トリアゾール、ピラゾール、ピリジン、ピラゾン、ピリダジン、ピリミジン
等を含む。環構造にヘテロ原子を有するそれらのアリール基はまた“アリール複
素環”又は“ヘテロ芳香族”も意味している。この芳香環は前記の置換基、例え
ば、ハロゲン、アジド、アルキル、アラルキル、アルケニル、アルキニル、シク
ロアルキル、ヒドロキシル、アルコキシル、アミノ、ニトロ、スルフヒドリル、
イミノ、アミド、ホスホネート、ホスフィネート、カルボニル、カルボキシル、
シリル、エーテル、アルキルチオ、スルホニル、スルホナミド、ケトン、アルデ
ヒド、エステル、複素環、芳香族又はヘテロ芳香族部分、−CF₃、−CNなどで環
の1以上の位置が置換されていてもよい。“アリール”の用語は、また、2以上の
環を有し、そこでは2以上の炭素が2つの相接する環に共用されており（この環は
“融合環”である）、この環の少なくとも1つが芳香族で、例えば他の環はシク
ロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール及び／又は複素環
であってもよい、多環系を含んでいる。 オルト、メタ及びパラの用語は、それぞれ1，2−、1，3−及び1，4−ジ置換ベ
ンゼンに該当する。例えば、1，2−ジメチルベンゼンとオルト−ジメチルベンゼ
ンは同義語である。 “複素環”又は“複素環式基”の用語は3−から約10員の環構造あるいは3−か
ら約7員の環を意味し、この環構造は1から4のヘテロ原子を含んでいる。複素環
は多環であってもよい。複素環式基は、例えば、チオフェン、チアントレン、フ
ラン、ピラン、イソベンゾフラン、クロメン、キサントレン、フェノキサチン、
ピロール、イミダゾール、ピラゾール、イソチアゾール、イソオキサゾール、ピ
リジン、ピラゾン、ピリミジン、ピリダジン、インドリジン、イソインドール、
インドール、インダゾール、プリン、キノリジン、イソキノリン、キノリン、フ
タラジン、ナフチリジン、キノキサリン、キナゾリン、シンノリン、プテリジン
、カルバゾール、カルボリン、フェナントリジン、アクリジン、ピリミジン、フ
ェナントロリン、フェナジン、フェナルサジン、フェノチアジン、フラザン、フ
ェノキサジン、ピロリジン、オキソラン、チオラン、オキサゾール、ピペリジン
、ピペラジン、モルホリン、ラクトン、アゼチジノンやピロリジノンなどのラク
タム、スルタム、スルホン、等を含む。複素環は前記の置換基、例えばハロゲン
、アルキル、アラルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヒドロキ
シル、アミノ、ニトロ、スルフヒドリル、イミノ、アミド、ホスホネート、ホス
フィネート、カルボニル、カルボキシル、シリル、エーテル、アルキルチオ、ス
ルホニル、ケトン、アルデヒド、エステル、複素環、芳香族又はヘテロ芳香族部
分、−CF₃、−CN等で1以上の位置が置換されていてもよい。 “多環”又は“多環式基”の用語は、2以上の環（例えば、シクロアルキル、
シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール及び／又は複素環）であって、
そこでは2以上の炭素が2つの相接する環に共用されている、例えばこの環は“融
合環”である、ものを意味する。隣接していない原子を介して結合されている環
は“架橋”環と呼ぶ。この多環における各環は、前記の置換基、例えばハロゲン
、アルキル、アラルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヒドロキ
シル、アミノ、ニトロ、スルフヒドリル、イミノ、アミド、ホスホネート、ホス
フィネート、カルボニル、カルボキシル、シリル、エーテル、アルキルチオ、ス
ルホニル、ケトン、アルデヒド、エステル、複素環、芳香族又はヘテロ芳香族部
分、−CF₃、−CN等で置換されていてもよい。 ここで用いられている“炭素環”の用語は、この環の各原子が炭素である芳香
族又は非芳香族の環を意味する。 ここで用いられている“ニトロ”の用語は−NO₂を意味し、“ハロゲン”の用
語は、−F、−Cl、−Br又は−Iを表わし、“スルフヒドリル”の用語は−SHを意
味し、“ヒドロキシル”の用語は−OHは意味し、そして、“スルホニル”の用語
は−SO₂−を意味している。 “アミン”と“アミノ”の用語は当業界で認められており、無置換及び置換ア
ミン、例えば次の一般式で表される部分を意味している。

【化12】 式中、R₉、R₁₀及びR'₁₀はそれぞれ独立に、水素、アルキル、アルケニル、又
は−（CH₂）_m−R80を表わし、あるいはR₉とR₁₀は共にN原子と結合して環構造の
なかに4から8の原子を持つ複素環を形成していてもよく、R80はアリール、シク
ロアルキル、シクロアルケニル、複素環又は多環を表わし、そしてmはゼロ又は1
から8の範囲の整数である。ある実施態様においてはR₉又はR₁₀の一方のみがカル
ボニルであってもよく、例えばR₉、R₁₀及びこの窒素が共にイミドを形成してい
ない。別の実施態様では、R₉とR₁₀は（そして必要ならR'₁₀も）それぞれ独立に
、水素、アルキル、アルケニル、又は−（CH₂）_m−R80を表す。こうして、ここ
で用いられている“アルキルアミン”の用語は、置換又は無置換のアルキルを有
する上記で定義されたアミノ基を意味する。すなわち、少なくともR₉とR₁₀の一
方がアルキル基である。 “アシルアミノ”の用語は当業界で認められており、次の一般式で表されうる
部分を意味している。

【化13】 式中、R₉は上記定義の通りであり、R'₁₁は水素、アルキル、アルケニル又は−
（CH₂）_m−R80を表わし、R80は上記定義の通りである。 “アミド”の用語はアミノ置換カルボニルとして当業界に認められており、次
の一般式で表されうる部分を含む。

【化14】 式中、R₉、R₁₀は前記の定義の通りである。アミドのある実施態様は、不安定
でありうるイミドを含まないだろう。“アルキルチオ”の用語は、上記で定義の
アルキル基に硫黄ラジカルが付加しているものを意味する。ある実施態様では、
この“アルキルチオ”部分は−S−アルキル、−S−アルケニル、−S−アルキニ
ル及び−S−（CH₂）_m−Ｒ80の1つで表され、mとR80は上記で定義されている。代
表的なアルキルチオ基はメチルチオ、エチルチオ等を含む。 “カルボニル”の用語は当業界で認められており、次の一般式で表されうるよ
うな部分を含んでいる。

【化15】 式中、Ｘは結合であるかあるいは酸素又は硫黄を表わし、そしてR₁₁は水素、
アルキル、アルケニル、−（CH₂）_m−R80又は薬学的に受容できる塩を表わし、R
'11は水素、アルキル、アルケニル又は−（CH₂）_m−R80を表わし、mとR80は上記
で定義した通りである。この式でXが酸素でR₁₁かR'₁₁が水素でないものは“エス
テル”を表わしている。Xが酸素でR₁₁が上記の定義の通りの部分はここではカル
ボキシル基を意味し、特に、R₁₁が水素であるときには、この式は“カルボン酸
”を表わしている。Xが酸素でR'₁₁が水素であるときには、この式は“ホルメー
ト”を表わしている。一般に、上記の式の酸素原子を硫黄で置換した式は“チオ
カルボニル”基を表わしている。Xが硫黄でR₁₁又はR'₁₁が水素でないと、この式
は“チオエステル”を表わしている。Xが硫黄でR₁₁が水素のときには、この式は
“チオカルボン酸”を表わしている。Xが硫黄でR'₁₁が水素のときには、この式
は“チオホルメート”を表わしている。一方、Xが結合でR₁₁が水素でないときに
は、この式は“ケトン”基を表わしている。Xが結合でR₁₁が水素のときには、こ
の式は“アルデヒド”基を表わしている。 ここで用いられている“アルコキシル”又は“アルコキシ”の用語は、上記で
定義のアルキル基に酸素ラジカルが付加しているものを意味する。代表的なアル
コキシ基には、メトキシ、エトキシ、プロピオキシ、第3ブトキシ等が含まれる
。“エーテル”は2つの炭化水素が酸素で共有結合されたものである。従って、
あるアルキルをエーテルにするこのアルキルの置換基はアルコキシであるかそれ
に似ているものであり、例えば、−O−アルキル、−O−アルケニル、−O−アル
キニル、−O−（CH₂）_m−R80の1つで表されうるものである。mとR80に前述され
ている。 “スルホネート”の用語は当業界で認められており、次の一般式で表されうる
部分を含む。

【化16】 式中、R₄₁は電子対、水素、アルキル、シクロアルキル又はアリールである。 “サルフェート”の用語は当業界で認められており、次の一般式で表されうる
部分を含む。

【化17】 式中、Ｒ₄₁は上記定義の通りである。 “スルホナミド”の用語は当業界で認められており、次の一般式で表されうる
部分を含む。

【化18】 式中、R₉とR'₁₁は前記定義の通りである。 “スルファモイル”の用語は当業界で認められており、次の一般式で表されう
る部分を含む。

【化19】 式中、R₉とR'₁₀は前記定義の通りである。 ここで用いられている“スルホニル”の用語は次の一般式で表されうる部分を
意味している。

【化20】 式中、R₄₄は水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、複
素環、アニール、又はヘテロアリールよりなる群から選ばれたものである。 ここで用いられている“スルホキシド”の用語は次の一般式で表されうる部分
を意味している。

【化21】 式中、R₄₄は水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、複
素環、アラルキル又はアリールよりなる群から選ばれたものである。 “ホスホリル”は一般の次の式で表されうる。

【化22】 式中、Q₁はS又はOを表わし、R₄₆は水素、低級アルキル又はアリールを表わし
ている。例えばアルキルの置換に用いられるときには、ホスホリルアルキルのホ
スホリル基は次の一般式で表されうる。

【化23】 式中、Q₁はS又はOを表わし、各R₄₆は独立に水素、低級アルキル又はアリール
を表わし、Q₂はO、S又はNを表す。Q₁がSのときはホスホリル部分は“ホスホロチ
オエート”である。 “ホスホラミダイト”は次の一般式で表されうる。

【化24】 式中、R₉とR₁₀は前記定義の通りであり、Q₂はO、S又はNを表す。 “ホスホナミダイト”は次の一般式で表されうる。

【化25】 式中、R₉とR₁₀は前記定義の通りであり、Q₂はO、S又はNを表わし、R₄₈は低級
アルキル又はアリールを表わし、Q₂はO、S又はNを表す。 似たような置換をアルケニルとアルキニル基に行って、例えば、アミノアルケ
ニル、アミノアルキニル、アミドアルケニル、アミドアルキニル、イミノアルケ
ニル、イミノアルキニル、チオアルケニル、チオアルキニル、カルボニル置換ア
ルケニル又はアルキニルを製造してもよい。 ここで用いられているように、アルキル、m、nなどの各式の定義は何らかの構
造において1回より多くあるとき、同じ構造の別のところでのその定義と独立し
ていることが意図されている。 “セレノアルキル”はセレノ基を置換して付加されたアルキル基を意味してい
る。このアルキル上に置換されうる“セレノエーテル”の具体例は−Se−アルキ
ル、−Se−アルケニル、−Se−アルキニル及び−Se−（CH₂）m−Ｒ₇の1つから選
ばれる。mとR₇は前に定義されている。 トリフリル、トシル、メシル及びノナフリルの用語は当業界で認められており
、それぞれ、トリフルオロメタンスルホニル、p−トルエスルホニル、メタンス
ルホニル及びノナフルオロブタンスルホニル基を意味している。トリフレート、
トシレート、メシレート及びノナフレートの用語は当業界で認められており、そ
れぞれ、トリフルオロメタンスルホネートエステル、p−トルエンスルホネート
エステル、メタンスルホネートエステル及びノナフルオロブタンスルホネートエ
ステル官能基とこの基を含む分子を意味している。 Me、Et、Ph、Tf、Nf、Ts、及びMsは、それぞれ、メチル、エチル、フェニル、
トリフルオロメタンスルホニル、ノナフルオロブタンスルホニル、p−トルエン
スルホニル及びメタンスルホニルの略号を表わしている。当業者の有機化学者に
利用されている略号のより網羅的なリストはJournal of Organic Chemistryの各
巻の第1版に示されており、このリストは一般に表題が略号の標準リストとされ
ている表に提示されている。 本発明のモノマーサブユニットのあるものは、特別な幾何又は立体異性の形態
のなかに存在しうる。さらに、本発明のポリマーは光学活性でもありうる。本発
明は、シス−とトランス−異性体、R−とS−対掌体、ジアステレオマー、（ロ）
−異性体、（L）−異性体、それらのラセミ混合物と他の混合物を含む本発明の
範囲に入るこのような全ての化合物を考えている。さらに、不整炭素がアルキル
基などの置換基内に存在しうる。全てのこのような異性体はその混合物であって
も本発明に含まれることが意図されている。 もし、例えば、本発明の化学物の特定の対掌体を望むならば、不整合成によっ
て、あるいはキラリティー補助体とともに誘導することによって調製することが
でき、そこでは得られたジアステレオマーの混合物を分離し、そして補助の基を
分裂させて所望の対掌体が純粋な形で提供される。 あるいは、分子がアミノなどの塩基性官能基又はカルボキシルなどの酸性官能
基を含んでいるところで、適当な光学活性を有する酸又は塩基とのジアステレオ
マーの塩を形成させ、こうして形成されたジアステレオマーを分別晶析とかクロ
マトグラフィーなどの当業界で周知の手段で光学分割を行い、次いで純粋な対掌
体を回収する。 “置換”あるいは“で置換された”は、このような置換は、置換された原子と
置換基の許容される原子価に従うということと、この置換は、例えば転位、環化
、脱離等による自発的な変化をしない、安定な化合物をもたらすという暗黙の条
件を含んでいることが理解されるだろう。 ここで用いられている“置換され”の用語はまた、有機化合物の全ての許容さ
れる置換基を含んでいると考えられる。広い態様では、この許容される置換基は
、有機化合物の非環式及び環式、分岐と非分岐、炭素環と複素環、芳香族と非芳
香族置換基を含んでいる。置換基の例には、例えばここでこれまで述べてきたも
のを含む。この許容される置換基は、適切な化合物に対し1又はそれ以上、そし
て同一又は異なっていてもよい。本発明の目的には、窒素のようなヘテロ原子は
、水素置換基及び／又はこのヘテロ原子の原子価を満足するここで述べられてい
る有機化合物の如何なる許容される置換基を持ってもよい。この発明は有機化合
物許容しうる置換基によって如何なるやり方も制限することを意図していない。 この発明の目的は、化学元素は、Handbook of Chemistry and Physics、第67
版、1986−87、の内側カバーの元素の同規律表、CAS版に従って同定される。こ
の発明の目的はまた、“炭化水素”の用語は少なくとも1つ水素と1つの炭素原子
を持った全ての許容される化合物を含むものと考えられる。広い態様では、この
許容される炭化水素は、置換され又は置換されていない、非環式及び環式、分岐
と非分岐、炭素環と複素環、芳香族と非芳香族有機化合物を含む。 ここで用いられている“保護基”の語は、潜在的に活性な官能基を望まない化
学変化から保護する仮の置換基を意味する。この保護基の例には、カルボン酸の
エステル、アルコールのシリルエーテル、並びにアルデヒド及びケトンのアセタ
ール及びケタールを含んでいる。保護基化学の分野は評論されている（Greene，
T.W.，Wuts，P.G.M. Protective Groups in Organic Syntheses，第2版，Wiley
，ニュヨーク，1991）。 ここで用いられている“ヒドロキシル保護基”の語は、ヒドロキシルを合成操
作の間望まない反応から保護することを意図している基を意味しており、例えば
ベンジル又はこの業界で知らされている他の適当なエステルやエーテル基を含む
。 ここで用いられているように、低級アルキル、m、nなどの各式の定義は何らか
の構造において1回より多くあるとき、同じ構造の別のところでのその定義と独
立していることが意図されている。 “電子引抜基”の用語は当業界で認められており、原子価電子を隣の原子から
引き寄せる置換基の傾向、すなわち、この置換基が隣の原子に関し電気陰性であ
ることを表わしている。電子引抜能力のレベルの定量化はハメットシグマ（σ）
定数によって与えられる。このよく知られている定数は多くの参考書に記述され
ており、例えば、J. Mareh. Advanced Organic Chemistry，McGraw Hill Book C
ompany，ニューヨーク，（1977年版）,251−259頁にある。このハメット定数の
値は一般に電子供与基ではマイナス（NH₂では、σ（P）＝−0.66）、電子引抜基
ではプラスであり（ニトロ基では、σ（P）＝0.78）、σ（P）はパラ置換を示し
ている。電気引抜基の例には、ニトロ、アシル、ホルミル、スルホニル、トリフ
ルオロメチル、シアノ、塩素などが含まれる。電子供与基の例には、アミノ、メ
トキシなどが含まれる。 “ED₅₀”の用語は、最大応答又は効果の50％を生み出す医薬の投与量、あるい
は供試対象又は調剤の予め定めた応答の50％を生み出す投与量を意味している。 “LD₅₀”の用語は供試対象の50％が致死する医薬の投与量を意味している。 “治療指標”の用語は、LD₅₀／ＥＤ₅₀で定義される医薬の治療指標を意味して
いる。 ここで用いられている“遺伝子療法構成物”は、細胞、特に筋細胞に取り込ま
れたときに、その細胞の表現型を変えうる発現ベクターを意味している。例えば
この遺伝子療法構成物は、ポリペプチドをコードし、あるいは細胞内で生成され
てこの細胞の表現型を変えるアンチセンス核酸、リボーゾーム又はその他のRNA
産物へ転写しうる、“配列をコードするリコンビナント”でありうる。ここで用
いられている“リコンビナント遺伝子”は“配列をコードするリコンビナント”
を含む遺伝構成物を意味する。 “遺伝免疫”の用語は、一般に、DNA又はRNA配列をインビボで組織に直接デリ
バリーして、もし宿主に異物とみられるならば免疫応答を引き起しうる蛋白のそ
の場での合成を適切に刺激することを含んでいる。 “リコンビナント蛋白”、“異種蛋白”及び“外因性蛋白”の用語はこの明細
書を通じて同じ意味で用いられており、一般にポリペプチドをコードするDNAが
、宿主細胞、例えば宿主筋細胞を形質転換して異種蛋白を生成させるのに順に用
いられる適当な発現構成物に挿入される、リコンビナントDNA技術によって製造
されるポリペプチドを意味している。すなわち、このポリペプチドは異種核酸か
ら発現するものである。 ここで用いられる“核酸”の用語は、デオキシリボ核酸（DNA）、そして適切
ならばリボ核酸（RNA）、などのポリヌクレオチドを意味している。この用語は
、また、等価物として、ヌクレオチド類縁体からつくられ、ここに記載される一
本（センス又はアンチセンス）及び二本鎖ポリヌクレオチドの実施態様に適用し
うるRNA又はDNAの類縁体も含んでいるものとして理解されるべきである。 “誘発しうる”プロモーターは環境又は発育制御でのプロモーターである。 “構成”プロモーターは、最も環境又は発育条件下で活性なプロモーターを意
味する。 “操作可能に結合されている”の用語は核酸の発現をコントロールする配列（
例えばプロモーターや転写因子結合部位の配列）と第2の核酸配列との間の機能
的な結合を意味し、そこでは発現コントロール配列は第2の配列に対応する核酸
の転写を指揮している。 “ベクター”の用語は、それに結合している他の核酸を輸送しうる核酸分子を
意味しており、プラスミド、コスミド又はファージを含んでいる。 ここで用いられている“アンチセンス”核酸は、細胞性条件下、例えば細胞性
mRNA及び又はゲノムDNAレベルで、例えば転写及び／又は翻訳のようなこの遺伝
子の発現を制御するように、特異的に遺伝子配列とハイブリッドを形成（結合）
するオリゴヌクレオチドを意味している。この結合は、通常の塩基対による相補
的なものでよく、あるいは例えばDNAデュープレックスへの結合の場合には、二
重螺旋の主な溝での特異相互作用を通じてのものでよい。 “リボゾーム配列”は、ターゲットRNA、例えばヘアーピンスはハンマーヘッ
ドリボゾームを分裂させうる触媒RNA配列である。この用語はまた、そこからRNA
が転写される発現カセットでの核酸配列も含んでいる。 “宿主細胞”又は“ターゲット細胞”の用語は、特定のベクターで形質導入さ
れる細胞を意味している。この細胞は、細胞培養由来などのインビトロ細胞、生
物由来などのイクスビボ細胞、及び生物体内などのインビボ細胞から任意に選択
される。 主題の方法で治療される“患者”や“対象”は人間と人間以外の動物のいずれ
かを意味しうる。 前記のポリマー、サブユニット及び他の組成物の等価物と考えられるものには
、それに対応するほかの物質であってそれと同じ一般的性質（例えば生体適合性
）を有しており、意図している目的の達成においてこの分子の効能に悪影響を与
えない1以上の単純な置換基の変更がなされている物質が含まれる。一般的に、
本発明の化合物は、例えば後述される方法やそれを修飾した方法のような一般の
反応機構で説明される方法によって、容易に入手しうる出発物質、試薬、及び通
常の反応操作を用いて調製しうる。これらの反応では、それら自身公知であるが
ここでは述べられていない変更物の使用も可能である。 3．組成物と方法の例示 ある実施態様では、主題発明のポリマーは一般式（XV）の1以上のサブユニッ
トを含みうる：

【化26】 式中、それぞれ独立に、 Q₁はO又はSを表わし、 Q₂はO、S又はNR’を表わし、 XはO、S又はNR’を表わし、 R’はH又はアルキルを表わし、 Rは有機又は有機金属部分、例えば、長さが２から約10結合の置換又は無
置換の環状、分岐又は直鎖脂肪族基であり、アルキル、アルケニル、シクロアル
、キルシクロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアルキル又はヘテロア
リール部分を含む。 R1は水素、アルキル、−O−アルキル、−O−シクロアルキル、アリール、
−O−アリール、複素環、−O−複素環、−Ｓ−Ｒ₄、−O−（C＝O）−R_４、−C1
又は−N（R₂）R₃を表わし、 R_２とR_３はそれぞれ独立に、水素、アルキル、アルケニル、−（CH₂）n−
R₄、又はＲ_２とＲ_３が共にＮ原子と結合して環構造のなかに４から約8原子を持
つ複素環を完成しており、そして、 R_４は水素、アリール、シクロアルキル、シクロアルケニル、複素環又は
多環を表す。 ある実施様態においては、式XVでの“n”は約5から約500あるいはそれ以上に
及ぶ。あるいは、他の実施態様においては、“n”は約10、25、50、75、100、15
0、200、300又は400でありうる。 ある実施態様では、本発明のポリマーは、もし全部でなくても、ほとんど全部
が同じサブユニットからなっている。代わりに、別の実施態様では、このポリマ
ーは、異なるサブユニット及び／又は他のモノマー単位がこのポリマーに組み込
まれている３ポリマーでありうる。ある場合には、このポリマーは、異なるサブ
ユニット及び／又は他のモノマー単位がポリマー鎖全体にランダムに分布してい
るランダムコポリマーである。例えば、式XVの単位を持つポリマーは、ほとんど
がこのサブユニットの１つのタイプからなっていてもよく、あるいはこのサブユ
ニットの２以上のタイプからなっていてもよい。さらに、このポリマーは、それ
らの式XVで表されるサブユニット以外のモノマー単位を含んでいてもよい。他の
実施態様では、式XVで示される1以上のサブユニット又は他のモノマー単位であ
る、異なるタイプのモノマー単位が鎖全体にランダムに分布している。一部には
、“ランダム”の用語は、合成プロトコールによって指揮もコントロールもされ
ていないが、その代わりに、このポリマー系に本質的な特徴、例えば、反応性、
サブユニットの量及びこの合成反応あるいは他の製造、加工あるいは処理方法の
他の特徴に起因するモノマー単位の1つより多いタイプを有するポリマーへのモ
ノマー単位の特定の分布又は組込状態を意味することが意図されている。 本発明の如何なるポリマーにおいても異なるサブユニットの比は変化しうる。
例えば、ある実施態様においては、本発明のポリマーは、もし全部でなければほ
とんど全部が単一のモノマー要素、例えば式XVで表されるサブユニットよりなっ
ていてもよい。あるいは、別の場合には、本発明のポリマーは、実質的に２つの
異なるサブユニットからなっていて、各サブユニットのパーセントを１：99未満
から99：１を越えるまで、あるいは、10：90、15：85、25：75、40：60、50：50
、60：40、75：25、85：15、90：10等に変えることができる。例えば、ある場合
には、本発明のポリマーは、両方とも一般式XVで表されるものでもよいがそれら
の化学的同一性が異なっている2つの異なるサブユニットからなっていてもよい
。ある実施態様においては、本発明のポリマーは、まさしく数パーセントあるい
はそれより少ない（例えば、５、２.５、１、０.５、０.１％）のリンに基づく
結合を持ったサブユニットを有していてもよく、そのポリマー系では、一部には
、生分解性が高められる。３以上の異なるモノマーユニットが存在している他の
実施態様では、本発明は、この２成分系での教示のような混合物範囲が考えられ
る。 ある実施態様においては、本発明のポリマー組成物は、一般式（Ｉ）又は（II
）で表されるポリマー中に１以上の繰返しモノマー要素を含んでいる。

【化27】 式中、それぞれ独立に、 Ｑ₁はＯ又はＳを表わし、 ＸはＯ、Ｓ又はＮＲ’を表わし、 Ｒ’はＨ又はアルキルであり、 Ｒ１は水素、アルキル、−O−アルキル、アリール、−O−アリール、複素
環、−O−複素環又は−N（R₂）R₃を表わし、 Ｒ_２とＲ_３はそれぞれ独立に、水素、アルキル、アルケニル、−（CH₂）_p −R₄、又はＲ_２とＲ_３が共にＮ原子と結合して環構造のなかに４から約8原子を
持つ複素環を完成しており、そして、 Ｒ_４は、アリール、シクロアルキル、シクロアルケニル、複素環又は多環
を表す。 Ｌは、このポリマーの重合又は生分解反応を阻害しない限り、１から約20
の炭素原子を持つ如何なる二価の分岐又は直鎖脂肪族基でもよい。特に、Ｌは、
アルキレン基、例えば、メチレン、エチレン、１，２−ジメチルエチレン、ｎ−
プロピレン、イソプロピレン、２，２−ジメチルプロピレン又は第３ブチレン、
ｎ−ペンチレン、第３ペンチレン、ｎ−ヘキシレン、ｎ−ヘプチレン等、非阻害
性置換基で置換されたアルキレン、例えばヒドロキシ、ハロゲン又は窒素置換ア
ルキレン、アルキレン基、例えばエチレン、プロピレン、２−（３−プロペニル
）ドデシレン、及びアルキニレン基、例えば、エチニレン、プロピニレン、１−
（４−ブチニル）−３−メチルデシレン等でよい。 ある実施態様においては、Lは、独立して、分岐又は直鎖アルキレン基、ある
いは、１から約７炭素原子を持つアルキニレン基である。他の実施態様において
は、Ｌはエチレン基、メチル置換メチレン基、又はエチレン基である。 この式でのＭ₁とＭ₂は、それぞれ独立に、（ｉ）１から約20の炭素原子を持つ
分岐又は直鎖の脂肪族基、又は（ii）１から約20の炭素原子を持つ分岐又は直鎖
のオキシカルボキシ−又はアミノ−脂肪族基である。いずれの場合も、この分岐
又は直鎖の脂肪族基は、このポリマーの重合、共重合又は生分解反応を阻害しな
い、１から約20の炭素原子、好ましくは１から約７の炭素原子をもつ如何なる２
価の脂肪族部分であってもよい。特に、Ｍ、又はM₂のいずれかが１から約20の炭
素原子を持つ分岐又は直鎖の脂肪族基であるときは、それは、例えば、アルキレ
ン基、例えばメチレン、エチレン、１−メチルエチレン、１，２−ジメチルエチ
レン、ｎ−プロピレン、トリメチレン、イソプロピレン、２，２−ジメチルプロ
ピレン又は第３ブチレン、ｎ−ペンチレン、第３ペンチレン、ｎ−ヘキシレン、
ｎ−ヘプチレン、ｎ−オクチレン、ｎ−ノニレン、ｎ−デシレン、ｎ−ウンデシ
レン、ｎ−ドデシレン、等、アルキニレン基、例えばｎ−プロペニレン、２−ビ
ニルプロピレン、ｎ−ブチニレン、３−エチルブチレン、ｎ−ペンチニレン、４
−（３−プロペニル）ヘキシレン、ｎ−オクチニレン、１−（４−ブテニル）−
３−メチルデシレン、２−（３−プロペニル）ドデシレン、ヘキサデセニレン、
等、アルキニレン基、例えばエチニレン、プロピニレン、３−（２−エチニル）
ペンチレン、ｎ−ヘキシニレン、２−（２−プロピニル）デシレン、等、又は非
阻害性置換基、例えば、ヒドロキシ、ハロゲン又は窒素基で置換されたアルキレ
ン、アルケニレン又はアルキニレン基、例えば２−クロロ、ｎ−デシレン、１−
ヒドロキシ−３−エテニルブチレン、２−プロピル−６−ニトロ−10−ドデシニ
レン等であってもよい。 Ｍ₁又はＭ₂のいずれかが1から約20の炭素原子を持つ分岐又は直鎖のオキシ脂
肪族基であるときは、それは、例えば、二価のアルコキシレン基、例えば、エト
キシレン、２−メチルエトキシレン、プロポキシレン、ブトキシレン、ペントキ
シレン、ドデシルオキシレン、ヘキサデシルオキシレン等であってもよい。M₁又
はM₂が分岐又は直鎖のオキシ脂肪基とのときは、それは式−O−（CH₂）_a−、aは
１から約７、を持つものであってもよい。 Ｍ₁又はＭ₂のいずれかが１から約20の炭素原子を持つ分岐又は直鎖のオキシ脂
肪族基であるときは、それは、例えば、ジオキシアルキレン基、例えばジオキシ
メチレン、ジオキシエチレン、１，３−ジオキシプロピレン、２−メトキシ−１
，３−ジオキシプロピレン、１，３−ジオキシー２−メチルプロピレン、ジオキ
シ−ｎ−ペンチレン、ジオキシ−ｎ−オクタデシレン、メトキシレン−メトキシ
レン、エトキシレン−メトキシレン、エトキシレン−エトキシレン、エトキシレ
ン−１−プロポキシレン、ブトキシレン−ｎ−プロポキシレン、ペンタデシルオ
キシレン−メトキシレン、等であってもよい。Ｍ₁又はＭ₂が分岐又は直鎖のジオ
キソ脂肪族基であるときは、それは、式−O−（CH₂）_a−O−又は−O−（CH₂）_a
−O−（CH₂）_b−、ａとｂは１から約７、を持つものであってもよい。 Ｍ₁又はＭ₂のいずれかが１から約20の炭素原子を持つ分岐又は直鎖のカルボキ
シ脂肪族基であるときは、それは、例えば、二価のカルボン酸エステル、例えば
ギ酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸イソプロピル、
酢酸ｎ−ブチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸アリル、アクリル酸ｔ−ブ
チル、酪酸ｎ−ブチル、クロル酢酸ビニル、２−メトキシカルボニルシクロヘキ
サノン、２−アセトキシシクロヘキサノン、等の二価のラジカルであってもよい
。Ｍ₁又はＭ₂が分岐又直鎖のカルボキシ脂肪族基であるときは、それは、式−O
−CHR₅−COO−O−CHR₆−、式中R₅とR₆はそれぞれ独立はＨ、アルキル、アルコキ
シ、アリール、アリールオキシ、複素環又はヘテロシクロキシである、を持つも
のであってもよい。 Ｍ₁又はＭ₂のいずれかが１から約20の炭素原子を持つ分岐又は直鎖のアミノ脂
肪族基であるときは、それは二価のアミノ、例えば−CH₂NH−，−（CH₂） ₂N−
，−CH₂ （C₂H₅）N−，−n−C₄H₉NH−，−t−C₄H₉NH−，−CH₂ （C₃H₇）N−，−
C₂H₅ （C₃H₇）N−，−CH₂ （C₈H₁₇）N−，などでもよい。Ｍ₁又はＭ₂が分岐又は
直鎖のアミノ脂肪族基であるときには、それは式−（CH₂）_a−ＮＲ’−、式中Ｒ
’はＨ又は低級アルキルである、を持っていてもよい。 ある実施態様においては、Ｍ_１及び／又はＭ₂は、式−Ｏ−（CH₂）_a−、式中
ａは１から約７である、を持つアルキレン基又は二価のエチレン基である。別の
実施態様においては、M₁とM₂の両方が存在し、Ｍ_１とＭ₂は同じ化学物質ではな
く、そして、Ｍ_１とＭ₂はそれぞれｎ−ペンチニレンと酢酸メチルの二価のラジ
カルである。 本発明のポリマーにおけるＲ１は、Ｈ、アルキル、アルコキシ、アリール、ア
リールオキシ、複素環又はヘテロシクロキシ残基である。可能なアルキルＲ１基
は、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉ−プロピル、ｎ−ブチル、第3ブチル、
−Ｃ₈Ｈ₁₇等の基、例えばヒドロキシ、ハロゲン、アルコキシ又はニトロ等の非
阻害性置換基で置換されたアルキル、対応するアルコキシ基、及びアルキルに生
物学的に活性な物質が共役して形成されたペンダント医薬デリバリーシステムを
含む。 Ｒ１がアリール又は対応するアリールオキシ基であるときには、それに一般に
約５から約14の炭素原子又は約５から約12の炭素原子を含み、必要なら互いに融
合している1以上の環を含んでいてもよい。特に適当な芳香族基にはフェニル、
フェノキシ、ナフチル、アントラセニル、フェナントレニルなどが含まれる。 Ｒ１が複素環又はヘテロシクロキシのときには、それは一般に約５から約14の
環原子、あるいは約５から約12の環原子と、1以上のヘテロ原子を含んでいる。
適当な複素環基の例には、フラン、チオフェン、ピロール、イソピロール、３−
イソピロール、ピラゾール、２−イソイミダゾ−ル、１，２，３−トリアゾール
、１，２，４−トリアゾール、オキサゾール、チアゾール、イソチアゾール、１
，２，３−オキサジアゾール、１，２，４−オキサジアゾール、１，２，５−オ
キサジアゾール、１，３，４−オキサジアゾール、１，２，３、４−オキサトリ
アゾール、１，２，３，５−オキサトリアゾール、１，２，３−ジオキサゾール
、１，２，４−ジオキサゾール、１，３，２−ジオキサゾール、１，３，４−ジ
オキサゾール、１，２，５−オキサトリアゾール、１，３−オキサチオール、１
，２−ピラン、１,４−ピロン、１，２−ピロン、１，４−ピロン、１，２−ジ
オキシン、１，３−ジオキシン、ピリジン、Ｎ−アルキルピリジニウム、ピリダ
ジン、ピリミジン、ピラジン、１，３，５−トリアジン、１，２，４−トリアジ
ン、１，２，３−トリアジン、１，２，４−オキサジン、１，３，２−オキサジ
ン、１，３，５−オキサジン、１，４−オキサジン、ｏ−イソオキサジン、ｐ−
イソオキサジン、１，２，５−オキサチアジン、１，２，６−オキサチアジン、
１，４，２−オキサジアジン、１，３，５，２−オキサジアジン、アゼピン、オ
キセピン、チエピン、１，２，４−ジアゼピン、インデン、イソインデン、ベン
ゾフラン、イソベンゾフラン、チオナフテン、イソチオナフテン、インドール、
インドレニン、２−イソベンザゾール、１，４−ピリンジン、ピランド［３，４
−b］−ピロール、イソインダゾール、インドキサジン、ベンゾキサゾール、ア
ントラニル、１，２−ベンゾピラン、１，２−ベンゾピロン、１，４−ベンゾピ
ロン、２，１−ベンゾピロン、２，３−ベンゾピロン、キノリン、イソキノリン
、１２、−ベンゾジアジン、１，３−ベンゾジアジン、ナフチリジン、ピリド［
３，４−ｂ］−ピリジン、ピリド［３，２−ｂ］−ピリジン、ピリド［４，３−
ｂ］ピリジン、１，３，２−ベンゾキサジン、１，４，２−ベンゾキサジン、２
，３，１−ベンゾキサジン、３，１，４−ベンゾキサジン、１，２−ベンズイソ
キサジン、１，４−ベンズイソキサジン、カルバゾール、キサントレン、アクリ
ジン、プリン、等が含まれる。ある実施態様においては、Ｒ１が複素環又はヘテ
ロシクロキシのときは、それはフラン、ピリジン、Ｎ−アルキルピリジン、１，
２，３−及び−１，２，４−トリアゾール、インデン、アントラセン並びにプリ
ン環からなる群から選ばれる。 ある実施態様においては、Ｒ１はアルキル基、アルコキシ基、フェニル基、フ
ェノキシ基、ヘテロシクロキシ基又はエトキシ基である。 ｎ：（ｘ又はｙ）のモル比は、本発明の実施態様で望まれている生分解性と放
出特性によって大きく変わりうるが、一般に約200：１と１：200の間で変わる。
ある実施態様においては、ｘ：ｙの比は約100：１から約１：100まであるいは約
50：１から約１：50までである。 ｇ：ｒのモル比は、本発明の実施態様で望まれている生分解性と放出特性によ
って大きく変わりうるが、一般に約200：1と200：1の間で変わる。ある実施態様
においては、g：rの比は約1：150から約150：1まで、あるいは約1：99から約99
：1までである。 x：yのモル比は、本発明の実施態様で望まれている生分解性と放出特性によっ
て大きく変わりうるが、一般にこの比は約1である。 別の実施態様においては、主題のポリマートランスフェクションシステムは、一
般式VIIIで表されるポリマーにおける1以上の繰返しモノマー要素を含むポリマ
ーよりなっている。

【化28】 式中、それぞれ独立に、 Arはそれぞれ独立してアリール部分を表わし、 Xはそれぞれ独立してO又はSを表わし、 Ｙはホスフェート，又はその誘導体、又はその類縁体を表わし、 Rは、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、複素環又は１か
ら約20の炭素原子を持つ分岐又は直鎖は脂肪族基を表わし、 R1はH又は低級アルキルを表わし、そして ｎとｍは独立に０、１、２又は３である。 本発明のある実施態様では、XはOであり、他の実施態様では、ｎとｍは独立に1
又は２である。 式VIIIによって包含される本発明のある実施態様では、一般式（IX）で表され
る1以上の繰返しモノマー単位を持ったポリマー組成物が含まれる。

【化29】 式中、それぞれ独立に Arはそれぞれ独立してアリール部分を表わし、 Xはそれぞれ独立してO又はSを表わし、 Ｙはホスフェート、又はその誘導体を表わし Q₁はO又はSを表わし、 Q_２はO、S又はNHを表わし、 RはH、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、複素環又は１から
約20の炭素原子を持つ分岐又は直鎖の脂肪族基を表わし、 R1はハロゲン、アルキル、−O−アルキル、−O−シクロアルキル、アリー
ル、−O−アリール、複素環、−O−複素環又はN（R₂）R₃を表わし、 Ｒ_２とＲ_３はそれぞれ独立に、水素、アルキル、アルケニル、−（CH₂）_p −R₄、又はＲ_２とＲ_３が共にＮ原子と結合して環構造のなかに４から約8原子を
持つ複素環を完成しており、 R₄はアリール、シクロアルキル、シクロアルケニル、複素環又は多環を表
わし、 R₁₀はH又は低級アルキルを表わし、そして i, nとmは独立にそれぞれ０、１、２又は３である。 ある実施態様では、本発明の組成物は一般式（IXa）で表されるポリマー鎖を
含んでいる。

【化30】 式中、命名は一般式IXと同じであり、pは約100から約10,000の範囲あるいはそ
れ以上である。通常、式Ixaに示されるようなポリマーの如何なるサンプルにおい
てもｐの値はポリマー鎖からポリマー値へ変わる。 ある実施態様では、本発明の生分解性ポリマーは式Xで示される繰返しモノマー
単位よりなる。

【化31】 式中、それぞれ独立に、RはM、アルキル、アリール又は複素環である。Rはそ
れがこのポリマーの重合や生分解反応を望ましくない阻害そしない限り如何なる
脂肪族部分であってもよい。ある実施態様では、Rは、１から約20の炭素原子を持
った分岐又は直鎖脂肪族基である。特に、Rはアルキル基、例えばメチル、エチ
ル、１，２−ジメチルエチル、n−プロピル、イソプロピル、２，２−ジメチル
プロピル又は第３ブチル、n−ペンチル、第３ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプ
チル等、アルキル基置換基、例えばハロゲン置換アルキル又は脂環式基、例えば
シクロペンチル、２−メチルシクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘキセニ
ル等であってもよい。ある実施態様では、Rは分岐又は直鎖アルキル基、２から
約18の炭素原子を持ったアルキル基又はｎ−ヘキシル基である。 本発明のポリマーにおけるR₁は、それぞれ独立に、アルキル、アルコキシ、ア
リール、アリールオキシ、複素環又はヘテロシクロキシ残基である。有用なアル
キル基の例にはメチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、第3ブ
チル、−C₈H₁₇等の基、ハロゲン基などの非阻害性置換基で置換されたアルキル
、対応するアルコキシ基及びアルキルに生物学的に活性な物質が共役して形成さ
れたペンダント医薬デリバリーシステムを含む。 Ｒ₁がアリール又は対応するアリールオキシ基であるときには、それに一般に
約５から約14の炭素原子又は約５から約12の炭素原子を含み、必要なら互いに融
合している1以上の環を含んでいてもよい。特に適当な芳香族基にはフェニル、
フェノキシ、ナフチル、アントラセニル、フェナントレニルなどが含まれる。 Ｒ_１が複素環又はヘテロシクロキシのときには、それは一般に約５から約14の
環原子、あるいは約５から約12の環原子と、1以上のヘテロ原子を含んでいる。
適当な複素環基の例には、フラン、チオフェン、ピロール、イソピロール、３−
イソピロール、ピラゾール、２−イソイミダゾ−ル、１，２，３−トリアゾール
、１，２，４−トリアゾール、オキサゾール、チアゾール、イソチアゾール、１
，２，３−オキサジアゾール、１，２，４−オキサジアゾール、１，２，５−オ
キサジアゾール、１，３，４−オキサジアゾール、１，２，３、４−オキサトリ
アゾール、１，２，３，５−オキサトリアゾール、１，２，３−ジオキサゾール
、１，２，４−ジオキサゾール、１，３，２−ジオキサゾール、１，３，４−ジ
オキサゾール、１，２，５−オキサトリアゾール、１，３−オキサチオール、１
，２−ピラン、１，４−ピロン、１，４−ピロン、１，２−ジオキシン、１，３
−ジオキシン、ピリジン、Ｎ−アルキルピリジニウム、ピリダジン、ピリミジン
、ピラジン、１，３，５−トリアジン、１，２，４−トリアジン、１，２，３−
トリアジン、１，２，４−オキサジン、１，３，２−オキサジン、１，３，５−
オキサジン、１，４−オキサジン、ｏ−イソオキサジン、ｐ−イソオキサジン、
１，２，５−オキサチアジン、１，２，６−オキサチアジン、１，４，２−オキ
サジアジン、１，３，５，２−オキサジアジン、アゼピン、オキセピン、チエピ
ン、１，２，４−ジアゼピン、インデン、イソインデン、ベンゾフラン、イソベ
ンゾフラン、チオナフテン、イソチオナフテン、インドール、インドレニン、２
−イソベンザゾール、１，４−ピリンジン、ピランド［３，４−b］−ピロール
、イソインダゾール、インドキサジン、ベンゾキサゾール、アントラニル、１，
２−ベンゾピラン、１，２−ベンゾピロン、１，４−ベンゾピロン、２，１−ベ
ンゾピロン、２，３−ベンゾピロン、キノリン、イソキノリン、１２、−ベンゾ
ジアジン、１，３−ベンゾジアジン、ナフチリジン、ピリド［３，４−ｂ］−ピ
リジン、ピリド［３，２−ｂ］−ピリジン、ピリド［４，３−ｂ］ピリジン、１
，３，２−ベンゾキサジン、１，４，２−ベンゾキサジン、２，３，１−ベンゾ
キサジン、３，１，４−ベンゾキサジン、１，２−ベンズイソキサジン、１，４
−ベンズイソキサジン、カルバゾール、キサントレン、アクリジン、プリン、等
が含まれる。ある実施態様においては、Ｒ₁が複素環又はヘテロシクロキシのと
きは、それはフラン、ピリジン、Ｎ−アルキルピリジン、１，２，３−及び−１
，２，４−トリアゾール、インデン、アントラセン並びにプリン環からなる群か
ら選ばれる。 ある実施態様においては、Ｒ₁はアルキル基、アルコキシ基、フェニル基、フ
ェノキシ基、又はヘテロシクロキシ基、１から7炭素原子を持ったアルコキシ基
又はエトキシ基である。 nの数はこのポリマーに望まれている生分解と放出特性によって大きく変わり
うるが、一般に約2と約500あるいはそれ以上の間で変わる。ある実施態様では、
それは約5から約300まで、あるいは約200までである。 別の実施態様では、主題のトランスフェクションシステムは、例えば式XIで示
される繰返しモノマー単位を持ったポリマーよりなる、ポリ（脂環式ホスホエス
テル）でつくられうる。

【化32】 式中、それぞれ独立に、 Q₁はO又はSを表わし、 Q_２はO、S又はNR’を表わし、 XはO、S又はNR’を表わし、 R’はH又はアルキルであり、 XはO、S又はNR’を表わし、 R‘はH又はアルキルであり、 R1は水素、アルキル、−O−アルキル、アリール、−O−アリール、複素環
、−O−複素環又は−N（R₂）R₃を表わし、 R₂とR₃は、それぞれ独立に、水素、アルキル、アルケニル、−（CH₂）_p−
R₄、又はR₂とR₃が共にN原子と結合して環構造のなかに４から約８原子を持つ複
素環を完成しており、そして、 R₄はアリール、シクロアルキル、シクロアルケニル、複素環又は多環を表
わし、 RとＲ”はそれぞれ独立に、１以上の非阻害性置換基で置換されたあるい
は置換されていない直鎖又は分岐の脂肪族を表す。 Ｌは二価の脂環式基であり、そして ｎは5から1,000である。 なおこのポリマー組成物は生分解の前後のいずれにおいても生体適合性である
。 さらに別の実施態様では、このポリマートランスフェクションシステムは、式
XIIIで示される繰返しモノマー単位よりなる本発明の生分解性テレフタレートポ
リマーを含みうる。

【化33】 式中、それぞれ独立に Ｑ1はＯ又はＳを表わし、 Ｒは二価の有機部分であり、 R1は水素、アルキル、−O−アルキル、アリール、−O−アリール、複素環
、−O−複素環又は−N（R₂）R₃を表わし、 R₂とR₃は、それぞれ独立に、水素、アルキル、アルケニル、−（CH₂）_p−
R₄、又はR₂とR₃が共にN原子と結合して環構造のなかに４から約８原子を持つ複
素環を完成しており、そして、 R₄はアリール、シクロアルキル、シクロアルケニル、複素環又は多環を表
わし、 そしてｘは＞1、yは1から約5、そしてnは１から約5,000又はそれ以上であ
る。 なお、この生分解性ポリマーは、生体適合性でありそして生分解で生体適合性
残基に分解するのに充分純粋である。 主題発明での用途は供しうる他の生分解性ポリ（ホスホエステル）は米国特許
第5,256,765号と第5,194,581等などの明細書に記載されている。 主題のトランスフェクションシステムは、例えばあるポリ酸無水物、ポリオキ
サム、類似ポリアミノ酸、ポリ（エステル−アミド）等を含む他のポリマーでも
処方しうる。例えば、加水分解しうる基は、グリコライド、ラクチド、ε−カプ
ロラクトン、他のヒドロキシ酸のポリマー及びオリゴマー、並びに無毒あるいは
体内に正常な代謝産物として存在する物質を生成する他の生分解性ポリマーであ
りうる。他の有用な物質には、ポリアミノ酸、ポリ酸無水物、ポリオルトエステ
ル、ポリホスファジン及びポリホスホエステルが含まれる。ポリラクトン、例え
ば、ポリε−カプロラクトン、ポリε−カプロラクトン、ポリΔ−バレロラクト
ン及びポリγ−ブチロラクトンもまた有用でありうる。 本発明のポリマーはまた、望んでいる生分解性を阻害しない限り追加の生体適
合性モノマー単位からなっていてもよい。この追加のモノマー単位は、ターゲッ
トの医薬デリバリーに望まれている正確な放出プロフィール又は、整形外科で用
いられる構造移植に望まれている生分解の正確な速度の設計におけるより大きな
柔軟性を提供しうる。この追加の生体適合性モノマーの例には、ポリカーボネー
ト、ポリオルトエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリイミノカルボーネー
ト、及びポリ酸無水物に見出される繰返し単位が含まれる。 本発明のどれかのポリマーが生体適合性であるかどうかの決定には毒性分析の
実施が必要でありうる。このアッセイは当業界で周知である。このアッセイの一
例は、生癌細胞、例えばGT3TKB腫瘍細胞を用いて次のように実施しうる。 約100から150mgのサンプルポリマーを20mlの1MNaOHに37℃で1〜2日かけて分解
させ、あるいは完全な分解が観察されるまで行う。この溶液を次いで20mlの1MHC
lで中和する。約200μLの各種濃度の分解ポリマー産物を96ウエル組織培養プレ
ートを入れ、ヒト胃癌細胞（GT3TKB）を10^４／ウエル濃度で接種する。分解ポリ
マー産物をこのGT3TKB細胞で48時間インキュベートする。このアッセイの結果を
組織培養ウエルでの分解ポリマー濃度に対する相対生育％でプロットしうる。 さらに、本発明のポリマーと処方は、例えばラットの皮下に移植してこの皮下
移植部位での有意な刺激や炎症なしに加水分解されることを確認する、周知のイ
ンビボテストでも評価しうる。 ある実施態様では、本発明のポリマーは、成形及び加工を容易にする1以上の
普通の有機溶剤に溶ける。普通の有機溶剤には、クロロホルム、ジクロロメタン
、アセトン、酢酸エチル、DMAC、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド
及びジメチルスルホキシドのような溶剤が含まれる。 ４．合成例 ポリホスフェートを調製する最も普通の方法は、ホスホロジクロリデートとジ
オールの次の式による脱塩酸である。

【化34】 大部分のポリホスホネートは適切に置換されたジクロリデートとジオールの間
の縮合によっても得ることができる。 ポリホスファイトは、二段縮合反応でグリコールから調製された。20モル％過
剰のジメチルホスファイトをこのグリコールとの反応に使用し、次いで高温でオ
リゴマーのメトキシホスホニル末端基を除去する。 溶融重合の一つの特徴は、溶剤と大量の他の添加剤の使用を避けて、精製をよ
り簡単にできることである。それはまた、かなり高分子量のポリマーを提供しう
る。しかしながら、ある程度激しい条件がしばしば要求され、そのため鎖のアシ
ドリシス（又は水が存在すれば加水分解）が起こりうる。もしポリマー主鎖が水
素原子引抜き、又はマクロラジカルリコンビネーションが続いて起こる酸化を受
けやすいと、加熱で架橋反応のような望まない副反応もまた起こりうる。 これらの副反応を最小にするためには、重合を溶液中で実施してもよい。溶液
重縮合では、プレポリマーとこのリン成分の両方が共通の溶剤に溶ける必要があ
る。一般に、塩素化有機溶剤、例えばクロロホルム、ジクロロメタン又はジクロ
ロエタンが使用される。この溶液重合は、通常は等モル量の反応物と理論量の酸
受容体、通常はピリジンやトリエチルアミンのような第3アミン、の存在下で行
われる。生成物は、次いで一般に溶液から非溶媒への沈殿によって分離し、例え
ば希HClのような酸性水溶液で洗浄するなどの、それらについてあるいは当業者
に知られている常法で塩酸塩を除去して精製する。 反応時間は、溶融重合よりも溶液重合のほうが長くなりがちである。しかしな
がら、全体としてより温和な反応条件が用いられるので、副反応は最小化され、
かつ、より敏感な官能基をこのポリマーに組み込むことができる。溶液重合法が
他の重合法と異なる１つの点は、例えばMwが20,000より大きいような高分子量の
達成がより普通でないことである。 高分子量ポリマーを高い反応速度で望むときには界面重合を用いてもよい。温
和な条件によって副反応は最小化される。また、溶液法に本質的であるジオール
とジクロリデートの間の理論当量への高分子量の依存もまた除かれる。しかしな
がら、酸クロライドの加水分解がアルカリ性水相で起こりうる。ある程度の水溶
性を有する敏感なジクロリデートは一般に重合よりも加水分解を受けやすい。イ
オン化されたジオールを界面に持ち込んで重縮合反応を容易にするためにクラウ
ンエーテルや第3アンモニウムクロライドなどの相移動触媒を用いてもよい。界
面重合で得られるポリマーの収率と分子量は反応時間、モノマーのモル比、混ざ
り合わない溶剤の容積比、酸受容体の種類、及び相移動触媒の種類と濃度によっ
て影響される。 本発明のある実施態様においては、式I又はIIの生分解性ポリマーは次の工程
よりなる方法でつくられる。 （a） 式III、IV又はVを持った少なくとも１つの複素環化合物を

【化35】 式中M₁、M₂とXは前記定義の通りである。 式H−Y−L−Y−Hを有する重合開始剤、式中YとLは前記定義の通りである、と
反応させて、下記に示す式VI又はVIIのプレポリマーを形成させ、

【化36】

【化37】 式中、X、M1、M₂、Y、L、R、x、y、qとrは前記定義の通りである、そして （b） 式VI及びVIIの前記のプレポリマーをさらに式VIIIのホスホロジハライ
デートと反応させて、

【化38】 式中、“ハロ”はBr、Cl、又はIであり、R₁は前記定義の通りである、式I又は
IIの前記ポリマーを形成させる。 第1反応工程の役割は、式III、IV又はVの複素環化合物の環を開く開始剤を用
いることである。式II、IV又はVの有用な複素環化合物の例には、グリシン無水
化物、シクロアルキレンカーボネート、ジオキサノン、グリコライド、ラクチド
等のカプロラクトン、カプロラクタム、アミノ酸無水物が含まれる。 本発明の化合物が式Iを有しているときは、M₁を含んでいる唯一の式IIの複素
環化合物を工程（a）での式VIのプレポリマーを調製するのに用いてもよい。本
発明の化合物が式IIを有しているときは、M₁を含んでいる式IIIの複素環化合物
と、M₂を含んでいる式IVの複素環化合物の組合せを工程（a）で用いてもよい。
代わりに、本発明の化合物が式IIを有しているときは、M₁とM₂の両方を含んでい
る式Vの単一複素環化合物を工程（a）で用いてもよい。 適当な重合開始剤の例には、少なくとも２つの活性水素を持っている広範囲の
化合物（H−Y−L−Y−H）、式中、Lは前記定義の結合基であり、Yは−O−、−S
−又は−NR” 、R” は前記の通りである、が含まれる。結合基Lは、アルキレン
等の直鎖基でよいが、さらに1以上の活性水素含有基で置換されていてもよい。
例えば、Lは、いずれも活性水素部分、−OH、−SH又は−NH₂等を持っている、1
以上の追加のアルキル基で置換された直鎖アルキレン基であってもよい。このや
り方で、各種の分岐ポリマーを、得られるポリマーが所望の性質を有するように
設計する分岐活性水素、開始剤を用いて調製してもよい。 反応工程（a）は、用いる溶剤、所望の分子量、反応物の副反応しやすさ、及
び触媒の存在によって、温度を幅広く変えうる。いくつかの実施態様では、反応
工程（a）は約0から融解させる約＋235℃までの温度で行われる。幾分より低い
温度がカチオン性又はアニオン性の触媒の使用で可能になりうる。 反応工程（a）で要求される時間もまた用いる反応の種類及び所望の分子量に
よって大きく変わりうる。ある実施態様では、反応工程（a）は約1時間と７日間
の間の時間で行われる。 反応工程（a）は、界面重縮合による塊状、溶液で、あるいは如何なる他の都
合のよい重合方法でよい。ある場合には、反応工程（a）は溶融条件下で行われ
る。 プレポリマーの例には次のものが含まれる。 （i） ポリカプロラクトンH−[−O−（CH₂）₅−CO−] _x−O−CH₂−CH₂−
O−[−CO−（CH₂）₅−O−]_y−H；由来のOH−末端プレポリマー （ii） ポリカプロラクタム（ナイロン６）H−[−NH−（CH₂）₅−CO−] _x −NH−CH₂−CH₂−NH−[−CO−（CH₂）₅−NH−]_y−H；由来のNH−末端プレポリ
マー （iii） ポリラクチドH−[−OCH−（CH₃）−CO−]_x−O−CH₂−CH₂−O−[
−CO−CH（CH₃）−O−]_y−H；由来のOH−末端プレポリマー、及び （iv） ポリトリメチレンカーボネートH−[−O−（CH₂）₃−O−CO−] _x
−O−CH₂−CH₂−O−[−CO−O−（CH₂）₃−O−]_y−H；由来のOH−末端プレポリマ
ー 他のプレポリマーの例には次のものが含まれる （i） ラクチド及びグリコライド由来のOH−末端コポリマー

【化39】 （ii） ラクチド及びカプロラクトン由来のOH−末端コポリマー

【化40】 （iii）グリコライド及びカプロラクトン由来のOH−末端コポリマー

【化41】 工程（b）の重合の目的は、（i）工程（a）で製造されたプレポリマーと（ii
）連続のホスホリル化単位よりなるポリマーを形成することである。得られるも
のは、コントロールされた放出媒体としての使用にしばしば特に適している微小
結晶構造を持ったブロックコポリマーでありうる。 本発明の重合工程（b）は、通常、工程（a）の温度より少し低い温度で行われ
るが、また、用いられる重合反応の種類、１以上の触媒の存在、所望の分子量、
及び反応物の望まない副反応のしやすさ、によって大きく変わりうる。溶融条件
が用いられる時には、温度は約０から約150℃の間で変わりうる。しかしながら
、重合2種（b）が溶液重合反応で行われるときには、それは一般に約−40と約10
0℃の間の温度で行われる。典型的な溶剤にはメチレンクロライド、クロロホル
ム、あるいは多くの種類の不活性な有機溶剤が含まれる。 重合工程（b）で要求される時間もまた、所望の物質の分子量と、一般に、所
望程度に達するまで反応を進行させる多かれ少なかれ厳しい条件での使用の必要
性によって広く変わりうる。しかしながら、一般には、重合工程（b）は約30分
から約48時間の間で行われる。 特に、溶液重合反応を用いるときには、重合工程（a）で酸受容体を存在させ
ることが有利である。酸受容体の特に適するクラスは第３アミン、例えばピリジ
ン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、置換アニリン、及び置換アミノピリ
ジン等よりなる。別の酸受容体は、置換アミノピリジン−4−ジメチルアミノピ
リジン（“DMAP”）である。 式I及びIIのポリマーは、反応混合物から、常法、例えば沈殿、混ざり合わな
い溶媒での抽出、蒸発、濾過、晶析などで単離される。しかしながら、普通は、
式I及びIIのポリマーは、このポリマーの溶液を、ジエチルエーテルや石油エー
テルのような非溶媒又は部分溶媒での急冷によって単離と精製の両方が行われる
。 5.生分解と放出特性 ある実施態様では、本発明のポリマーとブレンドは、体液に接触したときに、
もしそう処方されているならば核酸が、それはしばしば遺伝子療法の構成物であ
る、（等脹生理食塩溶液からの放出と比較して）持続されあるいは延長された期
間付随して放出される。分解、普通は加水分解、が徐々に起こる。このような放
出プロフィールによって、ポリマーに会合している核酸又は他の物質の有効量（
例えば約0.0001mg／kg／hrから約10mg／kg／hr）の延長したデリバリー（いうな
らば１から約2,000時間、あるいは約２から約800時間）かもたらされる。 本発明のポリマーの分解は、普通、このポリマーの主鎖に組み込まれたリン原
子への結合の切断を含んでいる。インビボでは、切断は通常このポリマーの加水
分解からもたらされる。例えば、式I又はIIのポリマーは、通常、少なくとも部
分的に生分解中のこのポリマーのホスホエステル結合の加水分解の関数としてコ
ントロールされる。インビボでの生物学的に活性な物質の放出速度によって特徴
づけられる。 各種の因子が主題発明のポリマーの所望の加水分解速度、得られる固体マトリ
ックスに所望の柔らかさと柔軟性、生物学的に活性な物質の比率と範囲に影響を
与える。この因子のいくつかには、例えばポリマーの主鎖（あるいはその類似物
）での結合をつくるホスフェート基などの各種の置換基の選択、モノマーのサブ
ユニットの対掌体あるいはジアステレオマー純度、ポリマーで見出されるサブユ
ニットの均一性、及びポリマーの長さが含まれる。例えば、本発明は、例えばマ
トリックスの生分解速度をコントロールするために、ポリマーでの結合及び／又
は他のモノマー要素の包含を変えたヘテロポリマーを考えている。 さらに説明すると、そのような如何なるポリマーにも意図された用途に充分な
生分解性を保っている範囲で、ポリマーの主鎖又は側鎖の疎水性を調節すること
によって広範囲の分解速度を得ることができる。この結果は、このポリマーの各
種の官能基を変えることによって達成されうる。例えば、疎水性の主鎖と親水性
の結合を組み合わせることによって、切断は促進されるが水の浸透は抑制されて
いるので、不均一な分解が生み出される。別の例では、親油性、疎水性又は嵩ば
った基が分解を遅くするであろう本発明のポリマーでのホスフェートでの置換基
の使用が期待される。こうして、放出は、通常、嵩ばった芳香族側鎖よりも、小
さな脂肪族基を持ったポリマー組成物からのほうが速い。 本発明のポリマーマトリックスに充填される何らかの核酸又は他の物質の放出
速度の決定に利用しうる、この分野で一般に受け入れられている一つのプロトコ
ールには、このマトリックスの0.1MPBS溶液（pH7.4）中37℃での分解が含まれる
。このプロトコールの例に後述される実施例4、7、８及び９に存在し、このプロ
トコールの結果は図３、10及び11に示されている。本発明の目的では“PBSプロ
トコール”の用語は、ここではこのようなプロトコールを意味するものとして使
用されている。 ある場合には、本発明の異なるポリマーシステムの放出速度は、それらをこの
ようなプロトコールを受けさせることによって比較しうる。ある場合には、ポリ
マーシステムを、異なるシステムと直接かつ比較的正確に比較するために、同じ
タイプにする必要がありうる。例えば、本発明は、本発明のポリマーマトリック
スを処方するいくつかの異なる手段を教示している。このような比較は、いずれ
かのポリマーシステムが組み込まれた物質を別のポリマーシステムよりも約2又
はそれ以下から約1000倍又はそれ以上の速度で放出することを示しうる。代わり
に、比較は、約3、5、7、10、25、50、100、250、500又は750の速度差を表わし
うる。より大きな速度差でさえも本発明と放出速度プロトコールでは考えられて
いる。 ある実施態様では、あるやり方で処方されたときには、本発明のポリマーシス
テムの放出速度は1又は2相として存在しうる。しばしば微小球として提供される
このポリマーマトリックスへ組み込まれた何らかの物質の放出は、ある場合には
、組み込まれた物質の約5から約50％又はそれ以上、あるいは約10、20、25、30
又は40％を初期に増加された放出速度によって、その後のより小さい倍率の放出
速度によって特徴づけられうる。 如何なる組み込まれた物質の放出速度もまた、1日当たり、ポリマーマトリッ
クスの1mg当りのこの物質の放出量によっても特徴づけられる。例えば、ある実
施態様では、この放出速度は、1日当り、ポリマーシステムの1mg当り、如何なる
組み込まれた物質の約1ng又はそれ以下から約5000ng／日・mg又はそれ以上まで
である。あるいは、この放出速度は、約10、25、50、75、100、125、150、175、
200、250、300、350、400、450、500、600、700、800又は900ng／日・mgであっ
てもよい。さらに別の実施態様では、如何なる組み込まれた物質の放出速度は10
,000ng／日・mg又はそれ以上でさえありうる。ある場合には、組み込まれ、この
ような放出速度プロトコールによって特徴づけられた物質には核酸、治療剤、充
填剤、及び他の物質が含まれる。 別の態様においては、本発明の如何なるポリマーマトリッククスからの放出速
度は、このマトリックスにおけるこのような物質の半減期として表されうる。本
システムのポリマーからの何らかの物質の放出を定量するのに有用な他のアッセ
イ方法は当業界で知られている。 放出速度をインビボで定量するプロトコールを含む実施態様に加えて、ある場
合にポリマーシステムの放出速度をインビボで定量しうるインビボプロトコール
もまた本発明で考えられている。 ６．使用例 A. 核酸と遺伝子 各種の遺伝子及び他の核酸をインビトロ又はインビボトランスフェクションシ
ステム用の主題の微小球に組み込みうる。これらのリコンビナント配列は、治療
剤として有用なRNAへ転写でき及び／又は蛋白分子を発現できるものである。 遺伝子療法で用いられる蛋白には、各種のホルモン、生長因子、酵素、リンホ
カイン、サイトカイニン、レセプター等が含まれる。例えば、本発明のベクトル
は、非機能性遺伝子の機能を置換するような直接遺伝子置換療法に使用されうる
。このような直接置換療法は家畜の治療にも有用である。 本発明によってトランスファーされうる遺伝子のなかで、欠損しているポリペ
プチドをコードしているものは、遺伝病に罹っている固体において変異形態の量
を減少させあるいは生み出す。興味あるほかの遺伝子は、代謝欠損を迂回するよ
うに設計された蛋白、あるいは、細胞内で発現したときに、非修飾細胞が生き残
れずあるいは病原体で感染させる条件下でこの細胞を生育させうる蛋白をコード
しているものである。 さらに、このベクターは、ターゲット細胞でのアンチセンス核酸の生成に用い
うる。アンチセンス療法は、細胞内のターゲット核酸、普通はRNA分子、と結合
する核酸の生産を含んでいる。アンチセンスの用語は、選択された細胞又はウイ
ルスの遺伝子発現産物をターゲットとする細胞性産物をコードしているmRNA分子
（“センスストランド”）と普通相補し合うオリコヌクレオチドであるところか
ら命名されている。 それによって配列が治療への適用のターゲットとされるやり方の例には、蛋白
のRNA配列との相互作用（例えば、RNAウイルス制御蛋白とそれらのRNAゲノムと
の相互作用）のブロッキングや、細胞性遺伝子の不適当な発現をもたらす配列を
ターゲットとすることが含まれる。 さらに、本発明のベクトルは、触媒性RNA分子をコードしている配列を細胞内
に配達するのに用いうる。例えば、興味のあるリボゾームをコードしているDNA
配列を本発明のベクター内にクローン化しうる。このようなリボゾームは、ウイ
ルス基質を分裂しうるハンマーヘッドリボゾーム、例えばヒト免疫不全ウイルス
（HIV）ゲノムとか、望ましくないメッセンジャーRNA、例えばその腫瘍遺伝子で
ありうる。このDNAをコードしているリボゾーム配列は、哺乳動物のIRNAプロモ
ータに指揮された転写で、tRNA配列と縦に並んで発現してもよい。 別の実施態様では、この微小球は、それ自身が“誘引物”であり、あるいは宿
主細胞に転写されて誘引核酸を与える、核酸の配達に使用しうる。誘引核酸は、
制御核酸結合蛋白（すなわち、転写因子）によって認識される配列を持った核酸
である。発現の際には、この転写因子は、ゲノム内の自然のターゲットよりはむ
しろこの誘引核酸に結合する。有用な誘引核酸配列には転写因子が結合する如何
なる配列も含まれる。 さらに別の実施態様においては、主題の微小球は細胞に“トランスドミナント
”蛋白をコードするリコンビナント遺伝子をトランスフェクトさせるのに用いう
る。このような蛋白は野性種蛋白の生物学的活性の全部又は一部に関して優性陽
性（アドニスト）又は優性陰性（アゴタゴニスト）でありうる。 一般に、主題のリコンビナント遺伝子は、少なくとも１つの調節配列に作動可
能に結合されたコーディング配列よりなる発現ベクターの形で与えられる。作動
可能に結合されたとは、マクレオチド配列が調節配列にコーディング配列が発現
する形で結合されていることの意味であることが意図されており、そこでは“発
現”は、ポリペプチドの場合には転写と翻訳を、RNAの場合には転写だけを意味
している。調節配列は当業界で認められており、意図されている宿主細胞内での
コーディング配列を発現に向けることが選択される。従って、調節配列の用語は
、プロモーター、エンハンサー及びその他の発現コントロール因子を含んでいる
。 調節配列の例は、Goeddel, Gene Expression Technology, Method in Enzymol
ogy, Academic Press, サンジェゴ、カルホルニア（1990）に記載されている。
例えば、DNA配列の発現をコントロ−ルする多種類の発現コントロール配列のい
ずれかがそれに作動可能に結合しているときに、これらのベクターがリコンビナ
ント遺伝子配列を発現するのに用いられうる。このように有用な発現コントロー
ル配列には、例えばSV40の初期及び後期プロモーター、アデノウイルス又はサイ
トメガロウイルス仲介初期プロモーター、３−ホスホグリセリン酸キナーゼ又は
他の解糖酵素のプロモーターが含まれる。 ある場合には、コーディング配列は誘導プロモーターに作動可能に結合しうる
。いくつかの誘導プロモーターシステムは、重金属（Mayo, K.E.ら、Cell 29：9
9−108（1982））, RU−486,プロゲステロンアンタゴニスト（Wang, Yら、Proc.
Natl. Acad. Sci.（USA） 91：8180−8184（1994）、ステロイド（Mader & Whi
te, Proc. Nate. Acad, Sci. （USA） 90：5603−5607（1993））及びテトラサ
イクリン（Gossen & Bujard, Proc. Natl. Acad. Sci（USA）89：5547−5551（1
992））によってコントロールされるものを含めて開示されている。 この発現ベクターの設計は、形質転換される宿主細胞の選択及び／又は発現が
望まれている蛋白の種類等の因子に依存しうるものと理解すべきである。さらに
、ベクターのコピー数、そのコピー数をコントロールする能力及び、抗生物質マ
ーカーなどのベクターによってコードされる如何なる他の蛋白の発現もまた考慮
されるべきである。 用いられるコンビナント遺伝子は、細胞内産物、すなわち、細胞内にとどまる
もの、細胞質又は細胞器官、例えば核、内、膜、それは細胞内膜でも細胞膜でも
よい、への輸送、又は分泌用をもたらす。ある実施態様では、特にリコンビナン
ト遺伝子がポリペプチド産物をコードしている場合には、分泌される遺伝子産物
又は少なくともその蛋白の一部が宿主細胞の細胞外表面に存在していることが望
ましい。蛋白は、自然の分泌シグナル配列、もし入手可能なら、非対応分泌シグ
ナル配列を与えることによって分泌へ向けうる。興味のある溶解性蛋白がより大
きな蛋白のフラグメントであるような状況下では、分泌と処理サイトでの処理の
際に所望の蛋白が自然の配列を持つように、この蛋白にシグナル配列を与えるこ
とが必要かも知れない。その例には、成長ホルモン、VIII因子、IX因子、サイト
カイン、脈管形成因子、形質転換成長因子（TGF）、サイトカイン受容体の拮抗
剤、グルコース輸送体、インシュリン受容体、避妊薬、又は付着や特定部位への
移動を促進するアドレッシンが含まれる。 発現ベクターは又、特に、主題のトランスフェクションシステムがエキソビボ
遺伝子療法プロトコールの一部として用いられる構成物を含んでいる宿主細胞を
選択するマーカーを含んでいてもよい。普通は、このマーカーは１以上の細胞毒
性薬剤から保護する積極的な分泌をさせるものである。例えば、ネオマイシン耐
性を用い、その際細胞はG418で選別しうる。ジヒドロ葉酸レダクターゼをメトト
レキセートへの耐性に用い、この細胞選別剤をLac Zを発現する細胞の選択に用
いる等。このマーカーは、選別を誘導下又は誘導なしで行いうるように、誘導性
又は、非誘導性遺伝子のいずれでもよい。 このベクターはまた、複製起源及び宿主内での複製に必要な他の遺伝子を含ん
でいてもよい。この起源と特定のウイルスによってコードされる複製に関連する
如何なる蛋白よりなる複製システムは構成物の一部を含みうる。複製システムの
選択は、複製のためのコードがされている遺伝子が筋芽細胞を形質転換しないよ
うに注意深くしなければならない。複製システムの例には、エプスタインバーウ
イルス（Margolskeeら、（1988）Mol. Cell. Biol. 8； 2837−2847）が含まれ
る。代わりに複製欠損ベヒクル、特に複製欠損レトロウイルスのベクターを用い
てもよい。これらのベクターは、Price ら、（1987）Proc. Natl. Acad. Sci. 8
4：156−160 及び Sanes, ら、（1986）EMBO J.5：3133−3142. 最後のベヒクル
構成物は1以上の興味ある遺伝子を持ちうる。cDNA遺伝子又は染色体遺伝子のど
ちらかを用いてもよい。 主題方法と試薬の使用例をさらに説明すると、次のリストは本発明のポリマー
、ポリマーシステム及び微小球を遺伝療法に用いうるのに適する、各種の興味の
ある遺伝子と関連する病気を示している。 （i） 単一遺伝子欠損： IX因子及びVIII因子（血友病、凝血結障害） アルファ−1−アンチトリプシン（気腫） 成長ホルモン（先天性及び後天性成長ホルモン欠乏） アデノシンデアミナーゼ（他の免疫不全障害） 酸素欠損（代謝障害） ジストロフィン（デュシエン及びベッカー筋ジストロフィー） 	 （ii） 癌： インターフェロン（白血病） インターロイキン−2（Ｔ−細胞活性化因子：腫瘍を収縮させる） ロイプロライド：ヒトゴナドトロピンの類縁体（卵巣及び睾丸の） アスパラギナーゼ（白血病） 特異蛋白に対するモノクローナル抗体（特異IgG） 顆粒球コロニー刺激因子（全ての癌：化学療法での高投与量を可能に
する） 	 （iii） 脳： グルコセレブロシダーゼ（他のリソソーム蓄積障害；テイサックス） レボドーパ（パーキンソンの） 神経成長因子（アルツハイマーの） 	 （iv） 調節発現システム： インシュリン（糖尿病） グルコース輸送体（糖尿病） 成長因子：IGF−IとIGF−II 	 （v） 感染病： アンチセンス、毒素遺伝子又は他の遺伝子を細胞に配達して病原体の
遺伝機能の発現を阻害する 	 （vi） 避妊： ヒト絨毛性性腺刺激ホルモンに対する抗体 透明帯抗原又は精子抗原に対する抗体 プロゲステロンアンタゴニスト 	 （vii） 苦痛： エンドルフィン（ダイノルフィン）、内在阿片 	 （viii） 凝血障害： VIII因子及びIX因子（血友病） 組織プラスミノーゲン活性化因子 	 （ix） 臓器及び細胞移植片： CD4（HLA）に対する抗体 	 （x） AIDS： リンパ球増殖を刺激する成長ホルモン CD4+細胞との相互作用でウイルスを保持する誘引物としてのCD4蛋白
	 （xi） その他： ホルモン、血清蛋白、他の体液性又は拡散性蛋白、及び低分子量代謝
産物 さらに別の実施態様では、主題組成物はゲノムDNAとの均一なリコンビネーシ
ョンによって内因性遺伝子の転写調節配列を変える“遺伝子活性化”構成物を配
達するのに使用しうる。例えば、遺伝子活性化構成物は遺伝子の内因性プロモー
ターを、この遺伝子の構造発現をもたらす、あるいはこの遺伝子の正常発現パタ
ーンとは異なる条件下での遺伝子の誘導発現をもたらす、異種プロモーターと置
換してもよい。遺伝子活性化構成物用の各種の異なるフォーマットが入手可能で
ある。例えば、PCT国際公開WO93/09222、WO95/31560、WO96/29411、WO95/31560
及びWO94/12650参照。 ある実施態様では、遺伝子活性化構成物として用いられる核酸配列は、（i）
直接リコンビネーションする内因性遺伝子（エキソン配列、イントロン配列、プ
ロモーター配列など）のある部分からのDNA、及び （ii） 遺伝子活性化構成物
のリコンビネーションの際にゲノム遺伝子に作動可能に結合される異種転写調節
配列よりなりうる。 遺伝子活性化構成物は細胞に挿入されて、自然の遺伝子と作動しうるように関
連している異種調節配列をもたらす、細胞のゲノムDNAの位置に結合される。こ
の挿入は、同種リコンビネーション、すなわち、内因性遺伝子配列と同種の活性
化構成物のリコンビネーション領域がこのゲノムDNAとハイブリダイズされ、そ
して、この構成物がこのゲノムDNAの対応位置に組み込まれるようにこのゲノム
配列と再結合する。 “リコンビネーション領域”と “ターゲット配列”の用語は、ゲノム遺伝子
配列、例えばゲノム遺伝子の５’ 側部に置かれた配列を含む、と実質的に同一
又は実質的に租補性であり、このゲノム配列とターゲットとするトランスジーン
構成物の間の同種組換えを容易にしうる、配列を持った遺伝子活性化構成物のセ
グメント（すなわち、部分）を意味している。 ここで用いられている“置換領域”の用語は、内因性染色体位置に結合され、
次いでリコンビネーション領域とゲノム配列の間の同種組換えを行う活性化構成
物の部分を意味している。 例えば置換領域に設けられる、異種調節配列は、プロモーター（構成又は誘導
プロモーター）、エンハンサー、陰性調節要素、遺伝子座調節領域、転写因子結
合部位、又はこれらの組合せを含む多種類の要素の1以上を含みうる。インビボ
でターゲットとされる遺伝子の発現を調節するのに用いられうるプロモーター／
エンハンサーには、特に限定されないが、サイトメガロウイルス（CMV）プロモ
ーター／エンハンサー（Karasuyama ら、1989 、J. Exp. Med., 169：13）, ヒ
トβ−アクチンプロモーター（Gunning ら、（1987）PNAS 84：4831−4835）、
マウス乳癌ウイルスLTR（MMTVLTR）に存在するグルココルテコイド誘導プロモー
ターウイルスのLTR（Klessigら、（1984）Mol. Cell Biol. 4：1354−1362）、
モロネイマスス白血病ウイルスのLTR（MuLV LTR）（Weiss ら、（1985）RNA Tum
or Viruses, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, ニューヨ
ーク）、SV40 初期又は後期領域プロモーター（Bernoistら、（1981）Nature 29
0：304−310； Templetonら、（1984）Mol. Cell Biol.,4：817； 及びSprague
ら、（1983）J. Virol., 45：773）、ラウス因腫ウイルス（RSV）の3’ LTRに含
まれているプロモーター（Yamamotoら、1980, Cell 22：787−797）、単純ヘル
ペスウイルス（HSV）チミジンキナーゼプロモーター／エンハンカー（Wagnerら
、（1981）PNAS 82：3567−71）、並びに単純ヘルペスウイルスLATプロモーター
（Wolfeら、（1992）Nature Genotice, 1：379−384）が含まれる。 さらに別の実施態様では、置換領域は、例えば発現を活性化する本来の遺伝子
の陰性転写調節要素の単なる削除、又は例えばターゲットとする遺伝子の発現を
抑制する陽性調節要素の単なる剥ぎ取ったものである。 B．ターゲット細胞 本発明は、細胞及び繊維、特に限定されないか、筋細胞、内皮細胞、骨髄（my
eloid）細胞、骨髄（bone marrow）細胞、幹細胞（造血及び胚幹細胞を含む）、
リンパ球、肝細胞、繊維芽細胞、肺上皮細胞、胚細胞、及び神経細胞を含む各種
の細胞及び組織への外因性核配分子を導入するのに用いうる。ある実施態様では
、主題のトランスフェクションシステムに筋肉又は筋細胞直系の他の細胞にトラ
ンスフェクトするのに用いられる。 本発明のポリマートランスフェクションシステムのある実施態様の顕著な特徴
は、増殖及び非増殖細胞の両方を形質導入しうる性質にある。各種の遺伝子療法
プロトコールで形質導入したい多くのターゲット細胞の増殖特性から、この能力
は本発明の大きな利点になりうる。特に、多くの重要なターゲット細胞を、それ
らが分裂し、あるいは非常にゆっくり分裂でひき、又は全く分裂しないときに、
望まないやり方でそれらの性質を変えうる。こうして、本発明は、正常筋細胞、
正常肝細胞、造血細胞、ニューロン、静止リンパ球及び正常上皮細胞（ここで“
正常” は細胞の増殖インデックスだけを意味している。）などの形質導入に有
用でありうる。臨床診療の見地からは、本発明のトランスフェクションシステム
は、血液病、心肺病、内分泌病、移植関連障害、自己免疫障害、神経変性病、新
形成等を限定せずに含む広範囲の先天性及び後天性病気の治療及び医薬の調剤に
有用である。 （i） 筋肉 主題ベクターはまた、筋細胞にインビトロ及びインビボで形質導入するのに使
用しうる。筋肉は、いくつかの筋肉及び神経の病気を治療する遺伝子療法の重要
なターゲットである。筋肉での調節された遺伝子発現はまた、全身性の病気に作
用する蛋白の持続レベルを生み出すだけでなく、免疫応答を発動させる遺伝子を
発現させるのに用いうる。 筋肉が多くの治療への適用でポリヌクレオチドのデリバリーと発現の部位に用
いられうるもう一つの理由は、動物が皮膚を通して直接注射で都合よく到達する
均整のとれた大きな筋肉を持っているからであり、この理由で、主題の遺伝子治
療ベクターを一回又は複数回注射することによって、比較的多量に投与して筋肉
内に置き、ゆっくり放出する微小球の性質で遺伝子治療を長期間にわたって実施
しうる。 例えば、遺伝子産物の欠陥又は不在が関与している筋肉障害は、非分泌性遺伝
子産物をコードしている構成物を病気に罹っている筋肉組織は導入することによ
って治療しうる。別のやり方は、遺伝子産物の不在による他の臓器あるいは組織
の障害、それは循環される毒性代謝産物の蓄積をもたらす、を特定の治療用ポリ
ペプチドを筋肉組織に導入して、そこで非分泌性遺伝子産物を発現させて循環さ
れる代謝産物をきれいにすることによって治療するやり方である。さらに別のや
り方は、分泌性の治療用ポリペプチドをコードしている構成物を筋肉組織に注射
して、そこからこのポリペプチドを循環系に放出させて代謝のターゲットを探さ
せるやり方である。さらに別の実施態様では、筋細胞に免疫ペプチドをコードし
ている構成物を注入して、これらのペプチドを筋細胞によって主要な組織適合性
複合体の抗原の環境に置いて免疫原に対する免疫応答を刺激して免疫するやり方
である。 （a） 核酸ワクチン ある実施態様においては、主題のポリマートランスフェクションシステムは、
病原体や癌などに対して免疫するDNAワクチンなどの核酸ワクチンを形成するの
に用いうる。DNAワクチンは、潜在価値の多数の特徴を提供する。多重抗原を予
防接種に同時に含ませてもよい。この予防接種は物質抗体の存在下でも働きうる
。 DNA予防接種は、存在している慢性の感染症を含む病気や状態を取り除きある
いは改善するのに適用しうる。例えば、主題のDNAワクチンは、HSV、HIV、HCV、
インフルエンザ、マラリア、エボラ、Ｂ型肝炎、パピロマウイルス等の感染に対
する対象体を免疫するのに用いうる。さらに、DNAワクチンは、アレルギーや他
の自己免疫状態、例えば多発性硬化症やI型糖尿病及びリューマチ性関節炎の治
療などの寛容を誘導するプロトコールの一部に用いうる。 予防接種のゴールは防護免疫の誘導である。このターゲットは一度感染症に限
定されたが、今では広げられて腫瘍、アレルギー及び自己免疫疾患の治療も含め
られている。裸のプラスミドDNAの注入で筋細胞によるコードされた抗原の発現
をもたらし、そして、多分APCも、抗体応答はもとより、防護CTLの誘導ももたら
す。ポリ核酸ワクチン（PNV）での“遺伝免疫”はワクチン技術に重要な進歩を
示すだろう。何故なら、ウイルス感染の危険性やベクターへの免疫応答の問題を
避けながら、異なる抗原に対して繰返し免疫するのに使用しうるので。 本発明のポリマーシステムを用いたDNA予防接種はDNAの裸の注入などのDNAを
用いた他の予防接種の努力から異なる結果を生み出しうる。抗原発現パターンは
、時間的であれ空間的であれ、DNAの裸の注入とは異なっている。 CTL応答を発生させる多くの努力は、複製ベクターを使用して細胞内は蛋白抗
原を生成させるか、ペプチドの細胞質ゾル内への導入に焦点を合わせるかに向け
られてきていた。これらのアプローチは両方ともワクチンとしてのそれらの利用
性を減少させる限定を有している。レトロウイルスベクターは、リコンビナント
ウイルスの複製能力を維持したまま融合蛋白として発現されうるポリペプチドの
サイズと構造の限定を持っており（Miller, （1992） Curr. Top. Microbiol. I
mmunol 158：1）、次の免疫用のワクチン等のベクターの有効性は、ウイルス粒
子に対する免疫応答によって妥協するだろう（Cooneyら、（1991）Lancet 337；
567）。ウイルスベクターと修飾された病原体もまたそれらの人間への使用を妨
げる本質的なリスクを持っている。 本発明のポリマートランスフェクションシステムは、遺伝免疫プロトコールの
一部としての抗原用のコーディング配列を配達するのに使用しうる。米国特許第
5,783,567号明細書とWO94／04171には、免疫応答を誘導する潜在的なポリペプチ
ド配列を多数提示している。この主題のデリバリーシステムは広範囲のベクター
のいずれかで処方されているので、サイズ限定の問題は克服されうる。さらに、
ベクターの選択によって、遺伝ワクチンでの以前の努力に関連する、レトロウイ
ルスベクターのような病原体の使用に関連する問題を避けうる。 追加の実施例で述べたように、主題のトランスフェクションシステムは、低い
投与量でも強い免疫応答を誘発しうる。カプセル化の処方の選択は、転写調節配
列の選択とともに、ワクチン応答が最適になるように使用されうる。例えば、核
酸又は他の物質を組み込んでいるポリマーマトリックスとこのポリマーのモノマ
ーの如何なるオリゴマーはアジュバントとして使用することができ、ここで“ア
ジュバンド”とは、特定の抗原と組み合わせることによって、この抗原単独より
もより多く免疫をつくり出しうる物質である。主題ポリマーマトリックスの微小
球のサイズは免疫原性に影響を与えうる。加えられるアジュバントは投与される
と微小球やポリマーマトリックス本来のアジュバント効果を高めうる。 抗原のもととまるポリマーマトリックスの配列からの放出速度をコントロール
することによって、一回目に続いて2回目の投与を必要とする予防接種を一回の
ワクチン投与への変更を可能にしうる。 本発明の別の態様では、多種のDNA予防接種技術が、より強い免疫応答を活発
する本発明のポリマーシステムを採用しうる。例えば、ある実施態様では、裸の
核酸、例えばDNAを、同じ核酸あるいは他の核酸又は酸（可能な他の物質でもよ
い）を充填した本発明のポリマーシステムとともに投与してもよい。この例では
、このポリマーシステムからの核酸の放出が続いて起こる一回目の裸の核酸の投
与がより効果的な予防接種をもたらしうる。 ある実施態様では、主題の方法は微生物病原体に対する予防接種の一部として
使用しうる。中和抗体の誘発及び／又は防護細胞仲介免疫応答が望まれるウイル
スや細菌、特に多重血清型や突然変更率の高いそれら、に対するワクチンの開発
に対する主な妨げは、異なる単離物や菌株の間の外部蛋白の配達である。細胞障
害性Tリンパ球（CTL）はマウスと人間の両方で内部に保存されているウイルス性
蛋白のエピトープを認識しうるので（Yewdellら、（1985）PNAS 82：1785； Tow
nsendら、（1986） Cell 44：959； McMichaelら、（1986）J. Gen. Virol. 67
：719）、Bastinら、（1987）J. Exp. Med. 165：1508； Townsendと、H. Bodme
r,（1989）Annu. Rev. Immunol. 7：601、）そしてウイルスに対する免疫応答が
重要であると考えられているので（Linら、（1981）J. Exp. Med. 154：225； G
ardnerら、（1974）Eur. J. Immunol. 4：68； Taylorら、（1986）Immunol. 58
：417、努力は、異なるウイルス株に対する異種保護をもたらしうるCTLワクチン
の開発に向けられてきた。 これらの当業者は、主題のポリマートランスフェクションシステムの免疫型を
発生させる適当なエピトープの使用を認めるだろう。CTLのT細胞レセプターがMH
CクラスI及び／又はクラスIIの分子に関連する異種蛋白を認識すると、このCTLD
ウイルス又は細菌が感染した細胞を殺すことが知られている。これらのペプチド
は、内因で合成された異種蛋白由来のものでよく、病原体の範囲でこの蛋白の位
置が機能には関係ない。保存されている蛋白からのエピトープの認識によってCT
Lは異種防御をもたらしうる。細胞内細菌の場合には、この細菌から分泌あるい
は放出された蛋白はMHCクラスコ及びIIの分子によって処理され、提出され、そ
れによって感染を減少あるいは除去する役割を発揮しうるT−細胞応答が発生す
る。 ある実例的実施態様では、主題の方法は結核菌による感染から守る予防接種を
つくり出すのに使用しうる。結核菌蛋白をコードしている遺伝子は真核発現ベク
ターにクローンして、哺乳動物の筋細胞内にインビボでコードされた蛋白を発現
させる主題の微小球へ処方してもよい。 （b）筋ジストロフィー症の治療 主題方法のもう一つの応用は筋ジストロフィーの治療である。筋ジストロフィ
ーの遺伝的基礎は解明されはじめている。デュシエン／ベッカー筋ジストロフィ
ーに関する遺伝子は最近クローン化され、ジストロフィンと命名された比較的大
きな蛋白がコード化されている。ある魅力的なアプローチは、デュシエンに罹っ
た患者の筋肉内でジストロフィンの真核発現しているだろうということである。
多くの患者が呼吸困難で死亡しているので、呼吸を含む筋肉が主要なターゲット
になるだろう。 本トランスフェクションシステムは、特に筋肉組織内で次の遺伝子を高いレベ
ルで発現させるのに用いうる。この遺伝子は、デュシエン筋ジストロフィー遺伝
子（ジストロフィン）の全長、ベッカー筋ジストロフィーに応答する遺伝子の関
連配列、筋緊張性蛋白キナーゼ、Na⁺チャンネルのアルフアルファサブユニット
、50kd−ジストロフィン会合糖蛋白血、ミオホスホリラーゼ、ホスホフルクトキ
ナーゼ、酸マルターゼ、グリコーゲン脱分枝酵素、ホスホグリセレートキナーゼ
、ホスホグリセロールムターゼ、乳酸デヒドロゲナーゼ、及びカルニチンパルミ
トイルトランスフェラーゼである。特に苦しめられている個体への適切な遺伝子
は、当業界で知られている遺伝子スクリーニングによって決定されうる。 （c）心組織の治療 別の実施態様では、主題のポリマートランスフェクションシステムを用いて心
組織に移した遺伝子は遺伝性及び後天的心臓病の両方の治療に用いうる。遺伝療
法が有益でありうる、心組織に悪影響を与える病気や状態は各種存在する。遺伝
、環境及び感染症に関連する病原性の変化が選択的にあるいは一般的に、心内膜
、心筋、心外膜あるいは心膜に悪影響を与えうる。 心筋は、心臓に向けられる遺伝子療法のターゲットの一例である。この心筋は
、心筋細胞、刺激伝達系及び結合組織を含む心臓の最も厚い層である。心筋病は
、心筋梗塞、リューマチ性心臓病及び高血圧心臓病を含む多くの種類の心臓病で
起こっている。多数の心筋病理には、心機能を損ないかつ長期間持続する炎症反
応が含まれている。治療しないと、この炎症反応は病巣の壊死と心機能の妥協を
生み出す。事実、心筋炎の多くの形態が不明の病因を持っている。剖検での一つ
の最も明らかな徴候は、ここでは、心筋組織で単離された一つの圧倒的な免疫応
答である。これらの炎症には遺伝子療法はこの免疫応答のコントロールに用いう
る。例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチドは炎症細胞から放出されるハンホ
カインのコントロールに用いうる。 アンチセンス分子へ転写するある構成物は、特定の遺伝子のDNA配列が固定さ
れると設計が可能になる。例えば、IL−6レベルの上界が血管外膜薬に関連する
心臓の炎症と自己免疫症の両方で観察される。それ故、例えば、IL−6mRNAにハ
イグリダイズするアンチセンスRNAに転写されるIL−6“アンチセンス構成物”を
配達して心臓内の免疫細胞から放出されるIL−6をコントロールすることは有益
でありうる。このIL−6用のcDNA配列は、Hiranoら（Nature 324：73−74, 1986
）とアンチセンスポリヌクレオチドの蛋白発現調節へ応用と用途を論評している
Greenら（Ann． Rev. Biochem, 55：569−597, 1986）によって提供されている
。腫瘍壊死因子（TNF−α）もまたIL−6の生産と関係しており、TNF−αのレベ
ルが炎症部位で増加している。TNF−α発現をモジュレートする機構は心臓に局
在化している免疫応答をコントロールのに有益であることを立証するだろう。TN
F−α用の配列はPennicaら（Nature 312：724, 1984）によって提供されている
。あるいは、形質転換成長因子（TGF−β）はリンパ球の増殖を制限するのに用
いうる。TGF−β蛋白をコードしている発現構成物は心臓細胞に直接導入してTGF
−βを生成し、それによって、局在化されたところでのリンパ球の増殖を制限し
うる。このTGF−β用のcDNA配列はDerynckら（Nature 316：701−705, 1985）の
出版物に見出される。同様に、他の成長因子や調節分子は免疫応答を含んでいる
他の細胞を選択的にコントロールするのに用いうる。 もし、心筋炎を引き起こす原因が固定可能ならば、アンチセンスポリヌクレオ
チドあるいは他の調節蛋白を心筋に注入又は導入してこの原因に作用させうる。
これらのポリヌクレオチド配列は、免疫応答をコントロールするポリペプチドを
コードしている配列にさらに結合させてもよい。心筋炎はリューマチ熱（連鎖球
菌A群）、ジフテリア、腸チフス、猩紅熱及び感染性心内膜炎に持った生物に関
係している。心筋炎をもたらすウイルス性障害には、インフルエンザ、灰白髄炎
、オタフク風邪、麻疹、エプスタインバーウイルス、コックスサッキー及びECHO
ウイルスが含まれる。さらに、多くのリケッチア感染もまた心筋障害を引き起こ
す。心筋炎を引き起こし心臓の異常を生み出す寄生虫感染には、シャガス病（ト
リパノゾーマ・クルーズ）、トキソプラズマ及び旋毛虫症が含まれる。さらに、
全身性エリテストーデス、強皮症及び全身性過敏症もまた心筋炎を引き起こしう
る。よりまれであるが、マイコプラズマ肺炎、及びトキソプラズマゴンディも心
筋炎を起こしうる。心臓組織に悪影響を及ぼす不明の病因のこれらの状態には、
フィードラーと巨大細胞心筋炎が含まれる。これらの感染作用は、主題のポリマ
ー組成物によって配達された構成物にコードされた免疫調節ポリペプチドの分泌
によってコントロールされうる炎症応答を引き起こす。 主な心筋病には、不整脈、塞検弁不全及び心室障害が含まれる。これらの病因
は家族性又は後天性であり、また遺伝療法を受けることができる。しかしながら
、これらの筋病の多くはその原因がまだ同定されていない。特定の心室充填物に
よって特徴づけられたいくつかの筋病は、主に与えられる蛋白の過剰生産に起因
しており、従って、遺伝子療法が有益であろう。例えば、心内膜繊維弾力症は、
心筋病になりうる心内膜壁の病巣又は拡散性軟骨様弾力繊維による厚みの増加に
よって特徴づけられている。蛋白分泌をコントロールする本発明によるポリヌク
レオチド配列の使用は価値があるだろう。 同様に、アミロイド蛋白が蓄積するアミロイド−シスは心臓に影響を与え、こ
こで考えられている治療によってコントロールしうる。アミロイド−シスに関連
する蛋白をコードしているポリヌクレオチド配列もまた文献を入手でき、そして
当業者が容易に同定しうる。主題のレンチウイルスベクターによりアンチセンス
配列を導入して分子の過剰発現をコントロールすることや、あるいは機能蛋白を
コードしている配列を導入して酵素や特定の分子の過剰生産に応答する調節蛋白
の欠陥を矯正することは、蓄積さらに進まないようにしうる。 “結合組織”病と考えられるいくつかの病気もまた心臓病に含まれる。これに
はリューマチ性関節炎、エリテストーデス、多発性関節炎、強皮症が含まれる。
IL−6のレベルの上界は全身性エリテマトーデス（SLE）に観察される。先に注記
したように、IL−6に関するアンチセンスは心臓組織内に局在化された免疫応答
のコントロールに有意義でありうる。さらに、Linker−Israeliら（J. Immunol.
147：117, 1991）は、TNF−αがインビボでSLE細胞の免疫細胞刺激の抑制に有
用であることを示した。それ故、ここで開示されている本発明は、さらに、TNF
−αをコードしている遺伝子配列（Pennicaら、前述）のデリバリーよりなりう
る。 糖尿病の個体は心筋病が進行していく。アトリアルナトリウレティックペプチ
ド（ANP）mRNAのレベルの増加がいくつかの糖尿病患者の心臓組織に見出される
。このANP合成のレベルの変化は心筋病の組織学的変化の前に起こる。ANPレベル
は、糖尿病が高血圧症と結びついているとさらに高まる（Drexlerら（1989）Cir
culation 79：620）。ANPの局在化されたレベルはANP合成の制限に向かうポリヌ
クレオチドのデリバリーによって低下しうる。選ばれた特定の遺伝子配列は、特
定の心臓病又は病理に関連する細胞欠陥を矯正するだろう。この遺伝子配列は、
既に述べた範囲の分子をコード化でき、そしてこれらの分子は細胞内又は細胞外
で発現するように設計しうる。さらに、このポリヌクレオチドは、それ自身の調
節分子（すなわち、アンチセンス等）であっても、調節又は免疫調節分子をコー
ドしていてもよい。このポリヌクレオチドは、さらに酵素、ホルモン及び成長因
子をコードしていてもよい。 心臓病の治療は、予防、あるいは知られている心臓の続発症の個体に対してな
しうる。心筋機能不全の特徴的な徴候は、特に限定されないが、不整脈、心臓の
苦痛、心臓肥大、及びうっ血性の心不全（右側の大部分）を含む。カルシトニン
遺伝子関連ペプチド、カルシトニン合成の別の産物の注入はうっ血性心不全の治
療に有益である（Shekharら、Am. J. Cardiol. 67（8）：732−736, 1991）。こ
うして、主題方法は、うっ血性心不全患者の心臓にカルシトニン合成を含む酵素
をコードしている発現構成物を配達しうることをさらに考えている。アンジオテ
ンシン変換酵素の阻害剤は、心臓肥大とうっ血性心不全をコントロールする実験
に有益である（Soubrierら（1988）PNAS 85：9386、及びMichel（1990）Eur. He
art J. 11 Suppl. D：17）。主題のポリマーシステムは、蛋白をコードし、ある
いはアンジオテンシン変換酵素を阻害するアンチセンス核酸へ転写しうる、リコ
ンビナント遺伝子の配達に用いうる。 他の実施態様では、主題方法は、心臓表面でのアデノシン受容体の異所性発現
をもたらすのに用いうる。アデノシンは心臓による化学産物であり、心機能を調
節し、低酵素供給量の間心臓を保護するものである。 （d） 分泌されるリコンビナント蛋白の源としての筋細胞 別の実施態様では、主題のポリマー組成物は分泌蛋白をコードしている遺伝子
の筋細胞での異所性発現をもたらすのに使用しうる。例えば、主題方法は、発現
ベクター、サイトカイン、成長因子（例えばEGF、FGF等）、コロニー刺激因子、
インターフェロン、表面膜レセプター、インシュリン等の配達に使用しうる。 ある実施態様では、主題トランスフェクションシステムは、炎症障害、狼瘡、
大腸炎の治療での遺伝子療法プロトコールの一部として使用しうる。説明すると
、本発明のポリマーデリバリーシステムは、形質転換成長因子（TGF）の異所性
発現による筋肉内遺伝子療法によるあるタイプの関節炎の治療に用いうる。Song
ら（1998）J. Clinical Investigation 101（12）は最近、形質転換成長因子β
をコードしていて筋組織に直接注入されるプラスミドDNAが関節炎モデルを誘発
させた連鎖球菌の細胞壁での慢性疾患を抑制することを報告している。この方法
は、関節部での慢性関節炎の徴候を劇的に減少させることが観察され、結局、人
間の病気の治療への革新的なアプローチを現在提供している。この報告では、研
究者は、人間のリューマチ性関節炎のモデルとしてラットにTGFを試験している
。このモデルでは、細菌の細胞壁調製物とともに腹部に注入された動物は直ちに
腫れが広がり、足の関節に炎症ができた。この急性関節炎相は数日間続き、それ
から関節内の軟骨と骨の腐食によってマークされる長期慢性状態に発展していっ
た。この動物の筋肉内にTGFをコードしたプラスミドを注射したところ、この関
節での病気の徴候の劇的な減少が観察された。影響を受けた関節の数と関節の腫
れの量が共に実質的に減少した。 この研究はまた蛋白が投入された動物での成果が望ましいものであったかどう
かを定め実証している。TGFの直接関節への注入によって状態が悪化した。一方
、蛋白を腹部または皮下に注射してTGFを血液の流れを送り込むと徴候は劇的に
改善された。しかしながら、この配達ルートはまた高いレベルのTGFに全身がさ
らされることから骨髄の抑制、貧血、腎臓の繊維組織形成での望ましくない副作
用の危険もある。しかしながら、この遺伝子療法を用いたアプローチは、蛋白の
投与よりも、身体の他の機能のバランスを破壊することなく関節内の炎症応答を
有効にしうる低レベルでのTGFの供給を生み出しうる。前述のSongらのTGF発現シ
ステムは本発明のポリマー微小球によるデリバリーに受け入れられうる。 別の実施態様では、この主題ポリマーシステムはアレギオジュナティック成長
因子の異所性発現をもたらして側副動脈、例えば“治療性アンギオジェネシス”
を治療するアプローチの一部を刺激するのに用いうる。ある実施的態様では、本
発明の微小球は罹患している脚の筋肉内の血管内皮成長因子（VE GF）の異所性
発現による虚血性潰瘍の治療に用いうる。 説明すると、Baumgartnerら（1998）Circulation 97：1114は最近、アンギオ
ジュネティック成長因子が側副動脈の発達を刺激しうることを予備臨床研究で報
告した。この研究では、ヒト血脈内皮成長因子の165−アミノ酸イソフォームを
コードしている裸のプラスミドDNA（ph VE GF（165））を非治ゆ性虚血性潰瘍
を持った患者の脚の筋肉に直接注入した。研究者は、新たに見られた側副血管、
脚での末梢血流改善の定量的証拠及び虚血性潰瘍治ゆの顕著な改善を報告してい
る。前述のBaumgartnerらのVE GF因子は本発明のポリマー微小球によるデリバリ
ーを受け入れるだろう。 さらに別の実施態様では、主題方法は成長ホルモン又はインシュリン様成長因
子I（IGF−I）の異所性発現に用いうる。成長ホルモンは正常に生み出され、前
下垂体からの分泌及び青春前期の子供の直線成長の促進する。成長ホルモンは肝
臓及び他の組織に作用してIGF−Iの生産を刺激する。この因子は、成長ホルモン
の成長促進効果に順に関与する。さらに、この因子は、成長ホルモン分泌全体の
指標として役立つ。血清IGF−I濃度は内因性及び性感性投成長ホルモンへの応答
を増加させる。これらの濃度は成長ホルモン欠乏病では低い。インシュリン様、
成長ホルモンは筋肉の発達と筋肉の成長を相乗させる鍵となる因子の一つである
。筋芽細胞は、融合の間の同種の結合蛋白はもとよりIGF−I／IGF−IIを自然に
分泌する。このプロセスは、筋特異遺伝子産物の発現と同時に起こる。筋肉の分
化末端では、肥大によって誘導された受動性ストレッチから伝えられるシグナル
がIGF−Iレセプターの発現を誘導する。筋肉でのIGFの作用の多くがIGF−Iレセ
プターの相互作用からもたらされる。成長ホルモン又はIGF−Iの配列を含む発現
ベクターの筋肉内デリバリーは成長障害の治療に用いうる。主題の組成物を用い
た筋肉内発現は長期間のこのGH又はIＧＦ−Ｉ産物の発現を導きうるので、主題
方法は、成長ホルモンが欠乏している患者に全身のIGF−Iの血液濃度を高める長
期間の安価な方法を提供しうる。 さらに、成長ホルモンのレベルは年齢の増加とともに低下する。55歳以上の健
康な男女でのこのレベルは18から33歳の男女のレベルより約1／3低い。これはIG
F−Iの濃度の減少に関連している。この成長ホルモンとIGF−Iのドル生産の低下
は老化筋肉萎縮と呼ばれる筋肉量の減少、及び健康な人間に起こる脂肪蓄積の増
加と関係している。健康な患者よりも血中の成長ホルモンレベルが低い61から81
歳の健康な老人に1週間3回成長ホルモンを投与すると、血中のIGF−Iレベルは若
い健康な大人の範囲まで増加した。この増加したレベルによって筋肉量と強さの
増加及び体脂肪の減少がもたらされた。この成長ホルモンの分泌は、刺激性（成
長ホルモンを放出するホルモン）及び抑制性（ツマトスタチン）視床下ホルモン
によって調節される。 本願のトランスフェクションシステムは、成長ホルモンをコードしている発現
ベクター、この成長ホルモンを放出するホルモン（GHRH）又はIGF−Iを配達する
のに使用しうる。この多能性は、筋肉に等しい所望の効果を発揮するGHRH、GH及
びIGF−Iが、それらの効能に悪影響を与える副作用や機構が異なっているので、
重要である。ホルモンを放出する成長因子の発現はIGF−I又は成長ホルモンベク
ターの転写の発現よりもより有益であろう。GHRHは成長とともに減少するので、
成長ホルモンを合成しうる前下垂体よりもGH分泌の欠乏に応答し、従って、筋肉
からのGHRHの発現が増加すると全身血液系でのGHRHレベルが上昇し、前下垂体か
らのGHの自然の昼間の分泌パターンにしうるものと思われる。このやり方で、GH
RHは年配者の視床下部からのGHの分泌や放出を増加させる自然の分泌促進剤とし
て働きうる。 こうして、IGF−I、HG又はGHRHの異所性発現を通じてインシュリン様成長因子
を年配者の筋肉内の発現させるここで記述したベクターシステムの応用は年配者
の全身のIGF−Iの血液濃度を上昇させる長期間の安価なやり方である。 （e） アテローム性動脈硬化心臓血管病 アテローム性動脈硬化心臓血管病は米国及び世界中の主な死因である。アテロ
ーム性硬化症での基本的傷害であるアテローム性動脈硬化症斑は循環している脂
肪由来のコレステロールエステルを含んでいる。これらの循環している脂肪はア
テローム性動脈硬化症の進行に必須である。高密度リポ蛋白（HDL）の血液濃度
はアテローム性動脈硬化症の進行の傾向と逆の関係にある。発生期の状態では、
HDLは円板状の粒子の形で分泌される。これらの粒子はリン脂質の上にアポリポ
蛋白（Apo A−I、 Apo II及びE） が埋め込まれて2層になっている。HDLはレシ
チン−コレステロールアシルトランスフェラーゼという酵素の作用によってコレ
ステロールエステルを捕獲する。HDLは肝臓、小腸及び多分他の組織からも分泌
される。 Apo A−IcDNAは878 bpで、24のアミノ酸プロペプチドを含む267のアミノ酸を
コードしている。HDLの循環レベルの増加によって、コレステロールの輸送と影
響を与えあるいは逆にし、その結果アテローム性動脈硬化症斑を形成する傾向を
減少させる。ヒトApo A−Iをコードしている配列を本願の発現ベクターに挿入す
ると、Apo A−Iの発現とそれに続くこのベクターの骨格筋へのトランスフェクシ
ョンを高め、HDLの血液濃度を増加させるのに使用しうる。 （ii） 他の組織 別の実施態様では、主題のポリマー組成物は、例えばウイルソン病、グリコー
ゲン蓄積病、尿サイクル酸素欠損、及びクレイグラーナジール病のような遺伝子
に基づく肝臓病を治療する遺伝子療法プロトコールの一部として用いうる。例え
ば、主題のトランスフェクションシステムは、低密度リポ蛋白（LTD）レセプタ
ーの先天的欠乏の矯正及び／又は先天性過アンモニア血症をもたらすオルニチン
トランスカルバミラーゼ（OTC）の先天的欠乏の矯正に用いうる。 別の実施態様では、主題の構成物は、肝臓の後天的感染症、例えばウイルス感
染に基づく病気、の治療に用いうる。例えば、このベクターはウイルス性肝炎、
特にB型肝炎又は、非A型非B型肝炎の治療に用いうる。例えば、アンチセンス遺
伝子をコードしている遺伝子を含む本発明の微小球をインビボで肝細胞に形質導
入してウイルスの複製を阻止することができる。この場合、構造肝炎遺伝子を逆
配向（reverse又はopposite orientation）に含んでいるベクターを含む感染ウ
イルス粒子型を細胞に導入して、肝炎ウイルスあるいはそのRNA複写を不活性化
しうるアンチセンス遺伝子の生産をもたらす。あるいは、肝細胞を、肝炎ウイル
スに耐性を与えうる、例えばα−インターフェロンのような蛋白をコードしてい
る遺伝子を含むベクターで形質導入してもよい。 クリグラー−ナジャール症候群は、子供と悪影響を与える重症の黄疸の原因と
なる常染色体劣性傷害である。ビリルビングルクロノシルトランスフェラーゼ（
BUGT）遺伝子の両対立遺伝子の変異によって、体内に蓄積されるビリルビンの排
泄の不能がもたらされるこの黄疸は、絶え間ない，避けられない脳の損傷（ケイ
レン、難聴、痴呆）と死をもたらす。ヒトBUGTの遺伝子は他の者によってクロー
ン化されこの症候群の動物モデルは入手可能である。主題のポリマートランスフ
ェクションとシステムは、インビボで、このヒトBUGT遺伝子の肝細胞への配達す
るのに用いうる。この遺伝子トランスファー療法への応答は患者の血清ビリルビ
ンレベルを測定することによって容易にモニターしうる。遺伝子療法を通じたBU
GT欠損の矯正は移植の代替手段を提供し、これはいまのところ唯一の利用可能な
他の療法である。 別の実施態様では、主題のトランスフェクションシステムはニューロン細胞を
トランスフェクトするのに用いうる。大部分のニューロンは全く分裂しない。従
って、従来技術のレトロウイルスベクター形質導入システムは、一般は、これらの
細胞を用いたのでは効率的ではなかった。しかしながら、本発明の微小球は、細
胞増殖を要求せず、従って、ニューロンを形質導入するのに用いうる。 体内に通常の状態では阻害されて接触している内皮細胞は、もし起こるにして
も非常にゆっくり分裂する。従って、ニューロンに適用する形質導入と同じ考え
が内皮細胞にも適用される。 本発明の別の実施態様では、DNA予防接種を、投与が容易で副作用が少なく、
熱線の医療担当者なしにしばしば増強できる可能性がある粘膜投与で行ってもよ
い。ワクチンの粘膜デリバリーは、粘膜分泌での免疫応答誘導の唯一の有効な手
段であると思われる。多くの病原体は、消化管、呼吸器又は生殖器の管の粘膜組
織を通って体内に入ってくる。 主題のトランスフェクションシステムの別の応用は、ノウ胞性繊維症の治療で
ある。ノウ胞性繊維の遺伝子は最近同定された（Goodfellow, P. Nature, 34 （
6238）：102−3（Sept. 14, 1989）, Rommens, J.S Science, 245（4922）：105
9−1065（Sep.8, 1989）, Beardsley, T.ら、Scientific American, 261（5）：
28−30（1989）。この徴候の有意義な向上は適当な肺細胞内での機能障害蛋白の
発現によって達成されるべきである。気管支上皮細胞は適当なターゲット肺細胞
であり、それらは遺伝子のトランスファーと受け入れて遺伝子を肺内に教え込む
。ノウ胞性繊維症は常染色体性劣性障害であるので、肺の徴候を有意に改善する
ためにはノウ胞性繊維症遺伝子産物の正常のレベルの僅かに約５％を達成するた
めに必要であろう。 中間の代謝の生化学的な遺伝欠損もまた主題方法で治療しうる。これらの病気
には、フェニルケトン尿症、ガラクトース血症、メープルシロップ尿症、ホモシ
スチン尿症、プロピオン酵血症、メチルマロン酸血症及びアデノシンデアミナー
ゼ欠損症が含まれる。これらの障害の大部分での発病量は、毒性代謝物環境のフ
ェニルケトン尿症（PKU）モデルに適合している。すなわち酵素ブロックによっ
て身体に毒な生化学物質が体液に蓄積するのである。これらの障害は多くの理由
で遺伝子療法が理想的である。まず、酵素活性の正常レベルの僅かに５％で循環
している毒素代謝物を充分に綺麗にして患者を有意に改善する。次に、トランス
ファーされた遺伝子はほとんどの場合各種の組織内で発現することができ、毒性
を生化学物質を綺麗にすることができる。ここで述べられているポリマートラン
スフェクションシステムを利用して膵臓ランゲルハンス島の細胞の同様なトラン
スフェクションをメリタス型糖尿病のインシュリン治療に有用であることが立証
されうる。 ７．本発明の処方 本発明のポリマー微小球は、その意図する用途により、当業界で周知の各種の
手段で投与しうる。例えば、もし、しばしば微小球の形をしている本発明のポリ
マーマトリックスを経口投与する場合には、錠剤、カプセル、顆粒、粉末又はシ
ロップとして処方しうる。あるいは、本発明の処方を、注射（静脈、筋肉又は皮
下）のような非経口投与、点滴製剤又は座薬としうる。眼の粘膜のルートでの適
用には、しばしば微小球の型をしている本発明のポリマーマトリックスは点眼剤
又は眼の軟骨として処方しうる。これらの処方は常法で調製することができ、も
し望むなら、このポリマーマトリックスに通常の添加剤、例えば賦形剤、結合剤
、崩壊剤、滑剤、矯正剤、溶解剤、懸濁助剤、乳化剤ありはコーティング剤を加
えてもよい。 主題発明の処方には、湿潤剤、乳化剤及び滑剤、例えばラウリル硫酸ソーダ及
びステアリル酸マグネシウム、着色剤、放出剤、コーティング剤、甘味料、芳香
剤、保存剤及び酸化防止剤をサプリメントに存在させてもよい。 本発明の方法に有用な処方には、経口、鼻、局所（頬、舌下を含む）、経腸、
膣、エアロゾル及び／又は非経口投与を含む。この処方は年位投与形態で供与す
ることが好都合であり、製剤技術でよく知られている方法によって調製しうる。
ポリマーマトリックスの量は、それは1回の投与に用いうれるキャリヤ物質と組
合せてもよい、治療対象と特定の投与形態によって変わる。 処方又は組成物を調整する方法には、しばしば微小球の形をしている本発明の
ポリマーマトリックスをキャリヤー、及び必要であれば1以上のアクセサリー成
分で埋める工程が含まれる。一般に、この処方は、サプリメント又はその成分を
液体キャリヤーあるいは細かく分けられた固体キャリヤー又はその両方で均一に
又は充分に埋め、それから、必要ならばその生成物を成形することによって調製
される。 経口投与に適する処方は、それぞれ活性成分として所定量のサプリメント又は
その成分を含んでいる。カプセル、オブラートの薬包、丸薬、錠剤、甘味、入ヒ
ジ薬形錠剤（通常砂糖とアカシア又はトラガカントを甘味ベースに用いている）
、粉末、顆粒、あるいは水又は非水液を用いた溶液又は懸渦液、あるいは水中油
又は油中水型乳濁液、あるいはエリオシル又はシロップ、又は香錠（ゼラチン及
びグリセリン、又は砂糖とアカシア等の不活性ベースを用いている）の形態をと
りうる。しばしば微小球の形をしている本発明のポリマーマトリックスは、丸薬
、舐剤又はペーストとして投与してもよい。 経口投与用の固形投与形態（カプセル、錠剤、丸薬、糖衣剤、粉末、顆粒等）
では、サプリメント又はその成分は1以上の薬学的に受け入れられるキャリヤー
、例えばクエン酸ソーダやリン酸ニカルシウム塩及び／又は次のいずれか； （1
）充填剤又は増量剤、例えばデンプン、ラクトース、シュクロース、グルコース
、マニトール及び／又はケイ酸；（2）結合剤、例えばカルボキシメチルセルロ
ース、アルギン酸塩、ゼラチン、ポリビニルピロリドン、シュクロース及び／又
はアカシア、（3）保湿剤、例えばグリセリン；（4）崩壊剤、例えば寒天−寒天
、炭酸カルシウム、ポテト又はタピオカデンプン、アルギン酸、あるシリケート
、及び炭酸ソーダ、（5）溶解遅延剤、例えばパラフィン；（6）吸収促進剤、例
えば4段アンモニウム化合物；（7）湿潤剤、例えばアセチルアルコール及びグリ
セロールモノステアレート；（8）吸収剤、例えばカオリン及びベントナイトク
レー；（9）滑剤、例えばタルク、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグ
ネシウム、固形ポリエチレングリコール、ラウリル硫酸ナトリウム及びこれらの
混合物；（10）着色剤、と混合することができる。カプセル、錠剤及び丸薬の場
合には、この薬学的組成物にはまた緩衝剤を含んでいてもよい。同様のタイプの
固形組成物はまた、ラクトース又は乳糖、高分子量ポリエチレングリコール等の
賦形剤を用いたソフト及びハード充填ゼラチンカプセルでの充填剤として用いて
もよい。 錠剤は、必要により１以上のアクセサリー成分とともに圧縮又は成形して作っ
てもよい。圧縮した錠剤は、結合剤（例えばゼラチン又はヒドロキシプロピルセ
ルロース）、滑剤、不活性希釈剤、保存剤、崩壊剤（例えば、デンプングリコー
ル酸ナトリウム又は架橋カルボキシメチルセルロースナトリウム塩）、表面活性
化又は分散剤を用いて調製してもよい。成形された錠剤は、このサプリメント又
はその成分を不活性な液体希釈剤で湿らせた混合物を適当な機械で成形すること
によってつくることができる。錠剤又は他の固形投与形態、例えば糖衣錠、カプ
セル、丸薬、及び顆粒、は必要により刻み目を入れ又はコーティングもしくは殻
、例えば製薬技術でよく知られている腸溶性コーティングや他のコーティングを
して調製してもよい。 経口投与用の液体投与形態には、薬学的に受容できる乳濁液、微小乳濁液、溶
液、懸濁液、シロップ、エリキシルが含まれる。サプリメントやその成分に加え
て、液体投与形態は、この業界で通常使用される不活性の希釈剤、例えば水又は
他の溶媒、溶解剤と乳化剤、例えばエチルアルコール、イソプロピルアルコール
、炭酸エチル、酢酸エチル、ベンジルアルコール、ベンジルベンゾレート、プロ
ピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、オイル（綿実、ピーナッツ、コ
ーン、胚芽、オリーブ、カスター及びゴマ油）、グリセロール、テトラヒドロフ
リルアルコール、ポリエチレングリコール及びソルビタン脂肪酸エステル、及び
これらの混合物を含むことができる。 サプリメント又はその成分に加えて、懸濁物は、懸濁剤、例えば、エトキシル
化イソステアリルアルコール、ポリオキシエチレンソルビトール及びソルビタン
エステル、マイクロクリスタリンセルロース、メタ水酸化アルミニウム、ベント
ナイト、寒天−寒天及びトラガカント、並びにこれらの混合物を含みうる。 経腸又は経膣投与用の処方は、１以上の成分を、室温では固体であるが体液で
は液体になり、従って直腸内又は膣内で解けて活性剤を放出する、例えばココア
バター、ポリエチレングリコール、座薬ワックス、又はサリチル酸塩よりなる、
適当な非刺激性の賦形剤やキャリヤーの1以上と混合することによって調製しう
る座薬として提供しうる。 膣内投与に適する処方はまた、当業界で適することが知られているキャリヤー
を含む、ペッサリー、タンポン、クリーム、ゲル、ペースト、フォーム、又はス
プレー処方も含む。 サプリメント又は成分の経皮投与の形態には、粉末、スプレー、軟膏、ペース
ト、クリーム、ローション、ゲル、溶液、パッチ、吸入剤が含まれる。活性成分
は、無菌状態で薬学的に受け入れられているキャリヤー、及び必要なら保存剤、
緩衝剤又は放射剤と混合しうる。 遷移金属錯体の経皮投与には、この錯体は、所望の水溶性及び輸送性を達成す
るために親油性又は親水性の基を導入してもよい。 軟膏、ペースト、クリーム及びゲルもまた、サプリメント又はその成分に加え
て、賦形剤、例えば、動、植物性油脂、ワックス、パラフィン、デンプン、トラ
ガカント、セルロース誘導体、ポリエチレングリコール、シリコーン、ベントナ
イト、ケイ酸、タルク及び亜鉛華又はこれらの混合物などを含むことができる。 粉末とスプレーはまた、サプリメント又はその成分に加えて、賦形剤、例えば
ラクトース、タルク、ケイ酸、水酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウム及びポリ
アミド粉末又はこれらの物質の混合物を含むことができる。スプレーは、さらに
習慣的な放射剤、例えばクロロフルオロハイドロカーボン、や揮発性無置換炭化
水素、例えばブタンやプロパンを含むことができる。 サプリメントの成分は、代わりにエアロゾルで投与してもよい。これは、この
化合物を含む、水性エアロゾル、リポゾーム調製物又は固形粒子を調製すること
によって達成される。非水性（例えばフルオロカーボン放射剤）懸濁物を使用で
きる。ソニックネブライザーは、薬剤を化合物の分解をもたらす剪断にさらされ
ることを最小限にするので用いうる。 普通は、水性エアロゾルは、薬剤を通常の薬学的に受け入れられるキャリヤー
と安定化剤とともに水溶液又は水懸濁液を処方することによって作られる。この
キャリヤーと安定化剤は、特定化合物の要求によって変わるが、普通は、ノニオ
ン界面活性剤（トウィーン、プルロニック、又はポリエチレングリコール）、血
清アルブミンのような無害の蛋白、ソルビタンエステル、オレイン酸、レシチン
、グリシン等のアミノ酸、緩衝剤、塩、糖、又は糖アルコールを含んでいる。エ
アロゾルは一般に等脹液から調製される。 眼の処方、眼用軟膏、粉末、溶液、等もまた本発明の範囲内と考えられる。 非経口投与に適する本発明の薬剤組成物は、サプリメントの1以上の成分に1以
上の薬学的に受け入れられる無菌の等脹の水性又は非水性の溶液、分散液、懸濁
液又は乳化液、又は使用の直前に無菌の注入可能な溶液又は分散液に還元しうる
無菌の粉末を組み合わせてなっており、酸化防止剤、緩衝剤、制菌剤、意図する
受体の血液と等脹処方にする溶質、又は懸濁又は増粘剤を含みうる。 本発明の薬剤組成物に用いうる適当な水性及び非水性キャリヤーの例には、水
、エタノール、多価アルコール（例えば、グリセリン、プロピレングリコール、
ポリエチレングリコール等）、及びこれらの適当な混合物、植物油、例えばオリ
ーブ油等、注入可能な有機エステル、例えばオレイン酸エチルが含まれる。例え
ばレシチンのようなコーティング物質の使用によって、分散液の場合には所望の
粒径を維持することによって、及び界面活性剤の使用によって適当な流動性を維
持しうる。

【実施例】 ［実施例1］ ポリ（L−ラクチド−コ−エチルホスフェート） 〔ポリ（LAEG−EOP）、又はP（LAEG−EOP）〕の合成

【化42】 20g（0.139モルの（3S）−シス−3，6−ジメチル−1,4−シオアン−2，5−ジ
オン（L−ラクチド）（Aldrich Chemical Companyから得て、酢酸エチルで再結
晶し、昇華させ、酢酸エチルで再度再結晶したもの）及び0.432g（6.94モル）の
エチレングリコール（99.8％、無水和物、Ardrichから）を乾燥アルゴンをスラ
ッシュしている250ml丸底フラスコに入れた。このフラスコを真空化で閉めて、1
40℃に加熱されているオーブンに入れた。このフラスコを時々振りながらこの温
度に約48時間保持した。 このフラスコを次いで乾燥アルゴンで満たし、135℃に加熱されている油浴に
入れた。アルゴン気流下で、1.13gのホスホロジクロリデートを攪拌しながら加
えた。アルゴン気流下で、1.13gのエチルホスホロジクロリデートを攪拌しなが
ら加えた。１時間攪拌後、この系を低真空（約20mmHg）にし、一夜放置した。仕
上前の一時間は高真空にした。冷却後、このポリマーを200mlのクロロホルムに
溶解し、1lのエーテル中に2回急冷（quenched）して真空乾燥し、オフホワイト
の沈殿物を得た。 ［実施例2］ P（LAEG−EOP）の性質 （x又はy）／n=10：1のP（LAEG−EOP）ポリマーを上記の実施例1で述べたよう
に調製した。得られたポリ（ホスホエステル−コ−エステル）ポリマーをポリス
チレンを標準物質に用いてGPCで分析し、得られたグラフからMwを33,000、そし
てMnを4800に決定した。 粘度をクロロホルム（CH₃Cl）Hで40℃で測定し、0.315dL／gと決定した。この
ポリマーは酢酸エチル、アセトン、アセトニトリル、クロロホルム、ジクロロメ
タン、テトラヒドロフラン、N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド及び
ジメチルスルホキシドに可溶であった。このポリマーを脆性フィルムにし、DSC
でTgを定量したところ、51.5℃であった。 ［実施例3］ P（LAEG−HOP）の合成 下記の構造を有する第2のポリマー、P（LAEG−HOP）を、

【化43】 EOP（エチルホスホロジクロリデート）をヘキシルホスホロジクロリデート（HOP
）に代えたほかは実施例1に記載した方法で調製した。 ［実施例4］ P（LAEG−EOP）とP（LAEG−HOP）の性質 実施例１のホスホエステル−コ−エステルポリマーP（LAEG−EOP）と実施例3
のポリマーP（LAEG−HOP）の重量平均分子量（Mw）を定量し、各サンプルを室温
の空気にさらしておいて、周囲が保護されていない状態での貯蔵試験を行った。
1ヵ月後に各ポリマーのMwを再度定量した。その結果、P（LAEG−EOP）のMwは無
保護条件での1ヵ月後には約1／3に減少したが、P（LAEG−HOP）のMwはほとんど
一定でむしろ僅かな増加を示した。 各ポリマーを50℃で200MPaの圧力で圧縮成形して、分解を研究するためのディ
スクを成形した。このディスクは直径が4mmで厚さが1.5mm、重量が40mgであった
。分解の研究は、ディスクを37℃の0.1MPBS（pH7.4）4mLに入れて行った。2枚づ
つのサンプルを8日目まで異なる時で取り出し、蒸留水で洗って、真空化で一夜
乾燥した。サンプルの減量と分子量の変化（GPC）を分析した。P（LAEG−EOP）
とP（LAEG−HOP）の両ポリマーは受容できる分解プロフィールを示した。 ［実施例5］ P（LAEG−EOP）のインビボでの生体適合性 P（LAEG−EOP）と、参照として生体適合性であることが知られている乳酸とグ
リコール酸のコポリマー〔“PLGA（RG755）”〕から100mgのポリマーウエハーを
形成した。これらのウエハーを麻酔下で大人のSPFスプラークードーリーラット
の右肢の筋肉層間に挿入した。ウエハーを特定の時点で回収し、周囲の組織を病
理学者によって次の評点で組織病理学分析した。 評点 刺激度 0 無刺激 0−200 僅かに刺激 200−400 弱い刺激 400−600 中位の刺激 ＞600 激しい刺激 組織病理学的分析結果は次の通りである。

【表1】 ［実施例６］ FITC−BSAを含む10％理論充填レベルでのコポリマー微小球の調
製 100mlのFITC−BSA溶液（100mg／ml、水に溶解）を、100mgのP（LAEG−EOP）を
１mLのメチレンクロライドに溶解した溶液に加え、氷上で15秒間超音波処理して
乳化した。得られた乳濁液を直ちに５％NaClを含む１％ポリビニルアルコール（
PVA）溶液の渦流５mLに注ぎ、渦流を1分間維持した。こうして形成した乳濁液を
、激しく撹拌している５％NaClを含む20mLの0.3%PVA溶液に注いだ。25mLのイソ
プロパノール2％溶液を加え、この混合物を、完全抽出を確実にするため1時間撹
拌を続けた。得られた微小球を3000xgの遠心で集め、3回水洗し、凍結乾燥した
。 微小球の異なる処方を、第２水相として５％NaCl溶液又は1％PEG8000を含む5
％NaCl溶液を用いて作製した。さらに別の技術を用いて、混合物を一夜撹拌して
溶媒を蒸発させ、こうして得られた微小球を溶媒蒸発法で形成した。 ［実施例７］ 生分解性ホスフェート鎖を伸ばされたポリL−ラクチドよりなる
微小球中にカプセル化されたLacZプラスミドの分子内デリバリー コントロールされた放出処方が筋肉内の遺伝子トランスファーに影響を与える
か否か、そして裸のDNAの2回以上の注入で同様な免疫応答が引き出されるか否か
を評価するために、我々は、新しく合成した生分解性ポリマーにレポーター遺伝
子LacZをカプセル化した。このポリマーは、主鎖のラクチドのオリゴマーブロッ
クの間にホスフェート結合が分配されてなっている。このホスフェート結合は、
ポリラクチドの分解を加速し、このポリマーを酢酸エチルやアセトンのような普
通の有機溶媒に融けるようにし、そして、リガンドと共役しあるいは更に理化学
的性質を操作する反応性側鎖をもたらす。これらのポリ（L−ラクチドホスフェ
ートは良好な柔らかい組織生体適合性とインビボでの比較的直線なマスの減少プ
ロフィールを発揮する。微小球処方からの低分子量医薬と蛋白の持続する放出は
既に示されている（Mao, H.−Q.,ら（1997）Proceedings of the Topical Confe
rence on Biomaterials Carriers for Drug Delivery and Scaffold for Tissue
Enginering, Peppas, N.A., ら, eds. ロスアンゼルス，カリフォルニア）。こ
の報告では、我々はp43−LacZプラスミドのカプセル化と放出を研究し、インビ
ボでのモデル抗原としてβ−ガラクトシダーゼへの免疫応答を特徴づけた。 （i） p43LacZ pcDNAを含むP（LAEG−EOP）での微小球の異なる処方の調製 100μLのpcDNA溶液（10mg／ml,TE緩衡液に溶解）を、100mgのP（LAEG−EOP）
を１mLのメチレンクロライドに溶解した溶液に加え、氷上で15秒間超音波処理し
て乳化した。得られた乳濁液を直ちに１％ポリビニルアルコール（PVA）−５％N
aCl溶液の渦流５mLに注ぎ、渦流を1分間維持した。この乳濁液を、激しく撹拌し
ている20mLの0.3%PVA−５％NaCl溶液に注いだ。イソプロパノール溶液（２％、2
5mL）を加え、この混合物を、完全抽出を確実にするため1時間撹拌を続けた。得
られた微小球を3000zgの遠心で集め、3回水洗いし、凍結乾燥した。 内部水相として水を用いて同じやり方でブランクの微小球を調製した。BSAを
含む微小球を、pcDNA溶液にBSAを10：１の比で組み込んで同じ方法で調製した。
（ii） カプセル化効率と充填レベルの評価 pcDNAのカプセル化効率を、蛍光分析法で、トラップされたpcDNAの量を最初の
量と比較して定量した。pcDNAの充填レベルは、pcDNAとBSAを分析して定量した
。この分析は分光測光法で492nmで行った。 微小球の異なる処方のカプセル化効率と充填レベルを表１に示した。

【表2】 （iii） p43LacZ pcDNAを含む微小球のサイズと表面形態 凍結乾燥した微小球の像を電子顕微鏡写真に取った（図１）、二重乳濁液／溶
媒抽出法はサイズが5−30μmの範囲のDNA−微小球を与えた。 （iv） 微小球内のプラスミドDNAの分布 DNAの分布を見えるようにするために、プラスミドDNA（p43 LacZ）をTo ProI
（Molecular Probe, Eugen, オレゴン）で染色し、ゲル濾過で精製した。このラ
ベルされたDNAを実施例１で述べた方法と同じ方法で微小球内にカプセル化した
。凍結乾燥した微小球を共焦点蛍光顕微鏡で調べた。 この像は、位相差及び共焦点蛍光フィルターのもとでそれぞれ撮影し、重ね合
わせたものである（図２）。蛍光顕微鏡分析で、コアの内側に濃縮されたDNAを
持つ殻構造を明らかにした。 （V） 37℃でリン酸塩緩衡生理食塩水（PBS、pH7.4）中の微小球からのpcDNAの
インビトロでの放出と微小球から放出されたDNAの集結度 10mgの微小球を1mLのPBSに入れた。このサンプルをシェーカー内で37℃でイン
キュベートした。各種の時点でサンプルを遠心し、その上清を新しいPBSで置換
した。放出されたプラスミドをフェーファー（Hoefer）蛍光計で測定した（図３
）。上清はウルトラフィルトレーションで濃縮し、0.8％アガロースゲルで分離
した（図４）。 微小球A処方からの放出は２相であった（図３）。放出の７％はバーストに続
いて19．6ng／日・mg微小球の安定放出が起こった。微小球B処方ではバーストは
ほとんどなく遅滞効果が観察された。DNAの放出速度は平均で29．3ng／日・mg微
小球で比較的一定であった。放出DNAの電気泳動度分析（図４）は、プラスミド
が分解されていないことを示しており、カプセル化工程で何の損傷もないことが
示された。 （vi） p43 LacZを含む微小球のBalb／c脛骨筋に注入によるβ−Gal発現の経時
変化 Balb／cマウス（雌、8−10週令、Charles River Labs, ウイルミントン、マサ
チュセッツ）をランダムに4匹ずつ５つのグループに分けた。テストグループに
は、5μg pc DNAを含む微小球を脛骨筋に両側から注射した。ポジティブコント
ロールグループは、筋肉あたり5μgのプラスミドを投与した。ネガティブコント
ロールにはブランク微小球注射と生理食塩水注射を行った。各グループから1、3
、5、7週にそれぞれ1匹ずつ屠殺した。脛骨筋を単離して、製造者のプロトコー
ルに従って、４％パラホルムアルデヒドで固定し、0．02％デオキシコール酸と0
．02％NP−40で透過性にし、Blue−Gal（Gibco−BRL）で染色した。この筋肉を
冷温切断し，対比染色し、カバースリップを取付けた。最もよい断面を顕微鏡写
真用に選択した。 微小球B処方からのβ−Gal発現は、5週目に検出でき、7週目に増加した（典型
的な染色像を図5に示す）。微小球A注射では7週目を通じて非常に低い発現が観
察された。対照的に、裸のDNA注射では、1週目に比較的高い発現があったが5週
目には観察できなくなった。 （vii） p43LacZを含む生分解性微小球の注入によるBalb／cマウスの予防接種 Balb／cマウス（雌、８−10週令）をランダムにグループ分けした（各グルー
プ4匹ずつ）。彼らには、まず0日目に右の脇腹から脛骨筋に5μgのプラスミドを
含むp43−LacZプラスミドを含む微小球の注射を行った。コントロールグループ
には裸のDNA、ブランク微小球又は生理食塩水を与えた。2回の増強のための注射
を2週目と4週目に同じ投与量で実施した。マウスの１つのグループには、同じ投
与量で1回だけ微小球を注射した。２、４、６及び8週目に尾静脈から血液サンプ
ルを抜き取った。血清を分離し、抗β−ガラクトシダーゼをELISAで分析した（
図6）。リンパ節（鼠径部と膝嵩部）から取ったリンパ球と、β−Galでトランス
フェクトした先天性の脾臓細胞で免疫したマウスの脾臓（応答細胞刺激細胞比が
5：1、IL−2で5日間インキュベーション）に対してCTLアッセイを11週目に実施
した。このクローンエクスパンジョンに続いて、応答リンパ球を、⁵¹Crを加え、
β−GalをトランスフェクトしたP815ターゲット細胞を各種のE：T比で4時間イン
キュベートし，細胞溶解％を培地に放出された⁵¹Crをカウントして計算した（図
７）。 微小球B処方の予防接種とそれに続く2週間おきの2回の同量の増強投与で、6週
目と8週目に適度の抗体応答を誘発させた（図６）。1回の注射では8週間では検
出できる抗体応答は刺激されなかった。裸のDNA予防接種とそれに続く同量での
同じ3回の注射プロトコールでははるかに高い抗体応答が与えられた。 1回だけの注射では検出できる応答は誘発されなかったが、11週目には低い6：
4のE：T比であっても強いCTL応答が誘発された（図７）。微小球Bの3回の増強投
与は最も強いCTLを発生させたが、微小球A処方では起こらなかった。裸のDNAグ
ループ（3回注射）では適度のCTLが観察され、それは8週目にピークになり、そ
れから下降して11週目にはバックグラウドレベルになった。 （vii） 結果と議論 二重乳濁液／溶媒法は3〜30μmのサイズのDNA微小球を産出させた。微小球の2
つの処方によって異なるプラスミド放出プロフィールが作製された。微小球Aは1
．4重量％のｐ43−LacZを含んでいた。微小球Bは共にカプセル化されている0．8
％のプラスミドと9．1のBSAを含んでいて、プラスミドの放出速度が増加した。
プラスミドカプセル化率は微小球Aが82％、Bが78％であった。DNA分布を眼に見
えるようにするために、このプラスミドをカプセルする前にTO−PR01で染色した
。蛍光顕微鏡分析でコアの内側に濃縮されているDNAを有する殻構造を明らかに
した。 微小球A処方からの放出は２相であった（図３）。放出の７％はバーストに続
いて19．6ng／日・mg微小球の安定放出が起こった。微小球B処方ではバーストは
ほとんどなく遅滞効果が観察された。DNAの放出速度は平均で29．3ng／日・mg微
小球で比較的一定であった。放出DNAの電気泳動度分析（図４）は、プラスミド
が分解されていないことを示しており、カプセル化工程で何の損傷もないことが
示された。 微小球B処方からのβ−Gal発現は、5週目に検出でき、7週目に増加した（典型
的な染色像を図5に示す）。微小球A注射では7週目を通じて非常に低い発現が観
察された。対照的に、裸のDNA注射では、1週目に比較的高い発現があったが5週
目には観察できなくなった。 微小球B処方の予防接種とそれに続く2週間おきの2回の同量の増強投与で、6週目
と8週目に適度の抗体応答を誘発させた（図６）。1回の注射では8週間では検出
できる抗体応答は刺激されなかった。裸のDNA予防接種とそれに続く同量での同
じ3回の注射プロトコールでははるかに高い抗体応答が与えられた。 1回だけの注射では検出できる応答は誘発されなかったが、11週目には低い6：
4のE：T比であっても強いCTL応答が誘発された（図７）。微小球Bの3回の増強投
与は最も強いCTLを発生させたが、微小球A処方では起こらなかった。裸のDNAグ
ループ（3回注射）では適度のCTLが観察され、それは8週目にピークになり、そ
れから下降して11週目にはバックグラウドレベルになった。 ［実施例８］ P（DAPG−EOP）微小球にカプセル化されたLacZプラスミドの分子
内デリバリー （i） p43−LacZを含むP（DAPG−EOP）微小球の調製 P（DAPG−EOP）を二段反応で調製した。重量平均分子量が8，000から35，000
のいくつかのポリマーを得た。これらのポリマーはP（LAEG−EOP）と同様の理化
学的性質を示した。Mwが15，000の１つのP（DAPG−EOP）を次のマイクロカプセ
ル化研究に用いた。

【化44】 p43−LacZ DNAを含むP（DAPG−EOP）微小球を実施例７に記載した方法と同じ
方法で調製した100μLのpcDNA溶液（10mg／ml,TE緩衡液に溶解）を、50mgのP（D
APE−EOP）を１mLのメチレンクロライドに溶解した溶液に加え、15秒間超音波処
理して乳化した。得られた乳濁液を１％ポリビニルアルコール（PVA）溶液の５m
Lに注ぎ、渦流を1分間続けた。この乳濁液を、撹拌している20mLの0.3%PVA溶液
に注いだ。イソプロパノール溶液（２％、25mL）を加え、この混合物を、1時間
撹拌を続けた。得られた微小球を遠心で集め、水洗し、凍結乾燥した。プラスミ
ドと牛血清アルブミン（BSA）又はマウス血清アルブミン（MSA）の両方を含む微
小球を、BSA又はMSAをプラスミド溶液と10：1（w／w）の比で加えて同様にして
調製した。 （ii） P（DAPG−EOP）微小球の特徴化 牛血清アルブミン有、無のP（DAPG−EOP）微小球を２つの異なる充填レベルで
得た。これらの平均サイズは比較的接近しており、数平均サイズは7−10μmの範
囲にあった（表２と図８、９）。

【表3】 （iii） 微小球からのpcDNAのインビトロでの放出 5mgの微小球を1mLのPBSに入れた。このサンプルを37℃でインキュベートした
。各種の時点でサンプルを遠心し、その上清を新しいPBSで置換した。放出され
たプラスミドをフェーファー（Hoefer）蛍光計で測定した（図10）。上清はウル
トラフィルトレーションで濃縮し、0.8％アガロースゲルで分離した（図11）。 （iv） BSA有、無のp43−LacZを含むP（DAPG−EOP）微小球の予防接種 Balb/cマウス（雌、8−10週令）をランダムにグループ分けした（各グループ4
匹づつ）。テトスグループには、10μg pcDNAを含む微小球を右脇腹から脛骨筋
に1回だけ注射した。（但し、5μgのプラスミドを含むMcsp D−2を2週間おきに3
回注射した1グループを除く。）ポジティブコントロールグループのマウスには2
週間おきに5μgの裸のDNAを3回注射した。pPE−ルシフェラーゼDNAを含む微小球
（DNAは同じ投与量）と生理食塩水をネガティブコントロールには注射した。8週
目と11週目に尾静脈から血液サンプルを抜き取り、血清を集めた。同じグループ
のマウスからの血清サンプルをプールし、ELISAで抗β−グラクトシダーゼを分
析した。リンパ節（鼠径部と膝嵩部）から取ったリンパ球と、β−Galでトラン
スフェクトした先天性の脾臓細胞で免疫したマウスの脾臓（応答細胞刺激細胞比
が5：1、IL−2で5日間インキュベーション）に対してCTLアッセイを11週目に実
施した。このクローンエクスパンジョンに続いて、応答リンパ球を、⁵¹Crを加え
、β−GalをトランスフェクトしたP815ターゲット細胞を各種のE：T比で4時間イ
ンキュベートし，細胞溶解％を培地に放出された⁵¹Crをカウントして計算した。 （v） 実施例8の結果と議論 （a） Lac Zプラスミドを含むP（DAPG−EOP）微小球の調製 微小球からのプラスミドDNAのより速い放出を達成するために、我々は、P（DA
PG−EOP）がP（LAEG−EOP）よりも速く分解するので、P（DAPG−EOP）[Mw＝15キ
ロダルトン、構造は前述]をマトリックス物質としてテストした。別の研究では
、分子量が8Kから21KのP（DLAPD−EOP）が巨大分子のカプセル化効率にあまり影
響を与えないことが示された。分子量が15KのP（DLAPD−EOP）を次の研究に選択
した。充填レベルが約2％までの、同じようなサイズ分布及び表面形状を有する
微小球を上記のプロトコールで作製するのに成功した。Mcsp C−2とMcsp D−2の
p43−LacZ DNAの充填量はそれぞれ1.84％と1.80％であった。Mcsp D−2はまた9
％のBSAを含んでいた。 二重乳濁液／溶媒抽出法を微小球の処方に用いた。最適条件下では、pc DNAが
1−2％のターゲット充填レベルにおいて高いカプセル化効率（蛍光分析法で90％
以上）で達成された。プラスミドのより高いレベルでは、濃度が10mg／mLではプ
ラスミドDNA溶液の粘度が高いのでほとんど達成されなかった。異なる処方（Mcs
p D）では、蛋白賦形剤が共にカプセル化されてプラスミドDNAの放出速度を増加
させた。プラスミドのカプセル化効率は全ての場合88％から94％であった。 この方法で作製されたP（DAPG−EOP）微小球は比較的滑らかな表面形状を示し
た（図8）。Mcsp C−1の数平均サイズと重量平均サイズは、それぞれ7.88μmと4
1.95μmであるが（図2）、一方、Mcsp D−1のそれらは9.28μmと56.52μmであっ
た。 期待されたように、p43−LacZ DNAとBSAの両方を含むPCDAPG−EOP）微小球か
らのプラスミドDNAの放出速度は、プラスミドDNAだけのものよりはるかに速かっ
た（図10）。Mcsp C−2からのDNA放出速度はMcsp C−1からのそれより6倍速かっ
たが、一方、Mcsp D−2はMcsp D−1よりも13倍の速さでDNAを放出した。LacZプ
ラスミドとMSAを同じ充填レベルで含むMcsp D−2から放出されたDNAの電気泳動
度分析は、微小球から放出されたプラスミドが無傷であることを示した。DNAの
分解を示す不鮮明なパターンは観察されなかった（図11）。 （b） p43−LacZを含むP（DAPG−EOP）微小球の予防接種 P（DAPG−EOP）微小球（C−2及びD−2）を実施例7と同様のプロトコールに従
ってテストした。

【表４】 10μgのプラスミドを含むMcsp C−2とMcsp D−2を1回注射した。マウスの1グ
ループには5μgのDNAを含むMcsp D−2を2週間おきに3回投与した。裸のDNAコン
トロールグループ（5μgの裸のDNAを2週間おきに3回注射）では抗β−Gal抗体が
適度なレベルになった。8週目と11週目の両方の時点では、Mcsp D−2の1回投与
と3回注射の両方のグールプでより高い抗体応答が観察された。Mcsp C−2では抗
体応答は検出されなかった（図12）。同じ傾向が11週目に行ったCTLアッセイで
も観察された（図13）。1回投与と3回投与のプロトコールでは、裸のDNAコント
ロール（3回注射プロトコール）と同様なCTL応答がもたらされた。 ［実施例9］ LacZプラスミドとIFN−γの両方を含むP（DAPG−EOP）微小球 （i） LacZプラスミドとIFN−γのカプセル化 LacZプラスミドとIFN−γを含むP（DAPG−EOP）微小球を、IFN−γを調製前に
MSA溶液に加えた点を除いて、実施例8で記載したと同じプロトコールで調製した
。全ての微小球は9％のMSAを含んでいた。DNAとIFN−γの充填レベルをそれぞれ
約1.8％と0.1％にコントロールした。微小球の数平均サイズは8〜10μmであり、
容積平均サイズは42〜57μmであった。 PBS中37℃で実施したインビボでの放出では、DNAとMSAの両方を含む微小球は
平均380mg／回／mg微小球のDNA放出速度を有しており、これは125mg／回／mg微
小球のDNAのみを含んでいる微小球からの放出と比べてLacZ DNAとBSAの両方を含
んでいる微小球に似ていた。

【表５】 （ii） マウス脛骨筋でのβ−ガラクトシダーゼの発現 Balb／cマウス（雌、8−10週令）をランダムにグループ分けし、5μgのpcDNA
を含む微小球を異なるグループの脛骨筋に注射した（グループの説明は図2参照
）。pRE−ルシフェラーゼプラスミド（p43−LacZの代わりに）を含む微小球をコ
ントロールして用いた。各グループから2匹のマウスを1、5及び10週目にそれぞ
れ屠殺した。脛骨筋を単離して均質にし、化学蛍光検出キット（Tropix，Inc．
マサチュセッツ）を用いてβ−グラクトシダーゼを分析した。 （iii） LacZプラスミドとIFN−γの両方を含んでいるマイクロカプセル化p43
−LacZのBalb／cマウス7の予防接種 4つの微小球グループをテストした（表4と図15参照）。15mgのDNAと等価の微
小球をMcsp MとMcsp Jのグループには1回注射した。Mcsp Kグループには同じ量
の微小球に15μgの裸のDNAを加えて注射した。Mcsp J（10μgのDNAと等価）と5
μgの裸のDNAの混合物を他の1グループに与えた。15μgのDNAと800mgのIFN−γ
（Mcsp J及びMcsp Kと等価）の混合物をコントロールとして用いた。ポジティブ
及びネガティブコントロールには、それぞれ裸のDNA（各5μg）と生理食塩水を2
週間おきに3回づつ注射した。血液サンプルを6、8及び16週目に尾静脈から抜き
取った。血清を分離し、ELISAで抗β−グルコシダーゼを分析した。CTLアッセイ
は、10週目にリンパ筋から得たリンパ球と免疫したマウスの脾臓に対して行った
。 （iv） 結果と実施例9の論議 ベータ−Gal発現は化学蛍光定量アッセイで分析した。p43−LacZだけの微小球
では、免疫組織化学で発現は検出できたものの非常に低いものであった。DNAと
蛋白の両方を含む微小球では、バックグラウンドのレベルよりも10から100倍高
いβ−Gal発現があった。DNA／BSA又はDNA／MSAのどちらかを含む微小球の注射
で得られた発現は、統計学的には異なっていなかった。微小球の遺伝子発現レベ
ルは同じ投与量の裸のDNAよりも低かった。これは多分注射部位に与えられたDNA
濃度が低かったことと、微小球からのプラスミドの放出が遅いことによるものと
思われる。 我々は、既に、BSAとp43−LacZを含む微小球の1回の注射の予防接種が、合計
投与量が同じである裸のDNAの3回の投与と似たようなCTL応答と抗体応答を生み
出しうることを示した。本研究では、IFN−γをアジュバンドとして微小球に一
緒にカプル化し、BSAをMSA（9％）で置換すると、BSAからの可能な免疫アジュバ
ント効果が除去される（表4と図15）。Mcsp H又はMcsp J単独では乏しい抗体応
答しか得られないが、裸のDNAとともに注射すると、Mcsp J（DNAの全投与量は15
μgのまま）は、3回注射プロトコールの裸のDNA予防接種と匹敵する抗体応答を
誘発し、8週目にピークになる。面白いことに、IFN−γとMSAだけを含む微小球
（Mcsp K）に15μgの裸のDNAを組み合わせて注射すると、似たようなレベルの抗
体応答が現われ、これは両者をフリー形で注射した場合よりもかなり高い（図15
）。Mcsp Jだけを筋肉内注射すると、IFN−γがThl応答を選択的に高めることが
報告されていることから、予想外な、比較的低いCTL応答が誘発された（図16）
。裸のDNAをMcsp J又はMcsp Kのどちらかに組み合わせると比較的高いCTL応答が
現われた。これらの結果は、効能のある免疫応答を生み出すDNAワクチン用のDNA
プラスミドの投与は最初に高投与量にすることが重要であることを示している。
［実施例10］ LacZ DNAとIL−4又はIFN−γを含む P（DAPG−EOG）微小球でのBalb／cマウスの免疫 （i） LacZプラスミド及びIFN−γ又はIL−4を含む微小球の調製 LacZプラスミドDNAとIFN−γ又はDNAとIL−4を含む微小球を実施例8で述べた
プロトコールで調製した。これらの微小球では蛋白賦形剤は用いなかった。カプ
セル化効率、充填レベル、及び微小球のサイズは実施例7と8で調製した微小球と
同様であった。

【表６】 （ii） Mcsp C−2、Mcsp L及びMcsp MのBalb／cマウスへの予防接種 3匹づつのマウスの6つのグループを研究した。3つの実験グループには、Mcsp
C−2（LacZ DNAのみを含む）、Mcsp L［LacZとIFN−g（1060IV）を含む］又はMc
sp M[LacZとIL−4（961IV）を含む]のいずれかを注射した。この実験グループの
各マウスは、合計で生理食塩水中に15μgのLacZ DNAと等価の微小球を与えた。
ポジティブコントロールは、２週間おきに5mgのLacZを3回注射したマウスよりな
り、一方２つのネガティブコントロールは自然のマウス（無治療）と生理食塩水
を注射したマウスを含んでいる。全ての免疫は腹側の脛骨筋への筋肉内注射で行
った。抗β−Gal抗体応答は6、9、10及び12週目に実施例8と9に記載した方法で
分析した。 実施例９と一致して、IFN−γのデリバリーの持続が抗体応答を増強するとい
う現象がこの研究でも確認された。これは、サイトカイニンがTh1タイプ応答を
増大させTh2タイプ免疫応答を抑制している、IFN−γの丸薬投与で示された期待
した結果とは対照的であった。図17には、IL−4／IFN−γ微小球実験で最初の注
射後6、9、10及び12週目に測定した血清β−Gal特異性IgGを示している。２つの
ネガティブコントロール、すなわち自然のマウスと生理食塩水を注射したマウス
では、まさしくDNAを含む微小球を行った、実験持続中IgG濃度が2.3μg／mlより
少なかった。ポジティブコントロール（裸のDNA）では、６週間は血清β−gal特
異性IgG濃度が7.6±0.22μg／mLであったが、12週目には0.8±0.26μg／mLに減
少した。DNA／IL−4とDNA／IFN−γを含む微小球は6週目には同じようなIgG濃度
（それぞれ、4.6±2.2と4.4±2.4μg／mL）を示したが、これらの濃度は遅い時
点ではかなり異なっていた。DNA／IL−4微小球によって誘発されたIgG応答は9週
目には7.0±0.73μg／mLに増加したが、DNA／IFN−γ微小球へのIgG応答は、劇
的に、10週目の3.1±0.21μg／mLから12週目の44.1±13.1μg／mLに増加した。
実施例8−10へのコメント 二重乳濁物法で調製した生分解性ポリホスホエステル微小球に基づいた細胞外
遺伝子デリバリーシステムを実証した。牛血清アルブミンはコカプセル化してDN
A放出速度を増加させることができた。ポリマーの構造と分子量、成形方法、及
びプラスミドの充填レベルもまたプラスミドDNA放出動力学に影響を与えるだろ
う。 マウス脛骨筋内での時間的と空間的の両方のβ−ガラクトシダーゼで発現パタ
ーンは裸のDNAによって誘発されるものとは異なっているように思われる。７週
目までの時点では、遺伝子発現は、同じ投与量の裸のDNAに比べてより低いレベ
ルであった。 LacZプラスミドを含むPPE微小球の筋肉内投与はモデル抗原としてのβ−ガラ
クトシダーゼに対する強いCTL応答を生み出した。裸のDNAよりもかなり高い抗体
応答が微小球（Mcsp D−2）のより速い放出バージョンで発生した。体液及び細
胞での免疫応答はいずれも同じ投与量の裸のプラスミドによって誘発されたもの
よりも強力であると思われた。 ここでの物質、方法及び実施例は説明だけのものであり、何ら限定を意図する
ものではない。参考文献 これまで述べてきた刊行物、特許出願、特許及び他の文献に加えて、下記に列
挙されたものもそれら全体が参考文献に組み込まれる。定義を含む本願が矛盾す
る場合には調整される。特許及び特許出願 米国特許第5,869,103号 米国特許第5,783,567号 米国特許第5,256,765号 米国特許第3,887,699号 米国特許第4,293,539号 米国特許第5,531,925号 米国特許第5,407,609号 米国特許第5,160,745号 米国特許第5,075,109号 米国特許第4,818,542号 米国特許第4,741,872号刊行物及び他の文献 Alparら、（1997） Biochemical Society Transactions, 25（2）； Jonesら、（1977） Vaccine 15（8）： 814−817； Pretulaら、（1990） Makromal. Chem. 191, 671−680； Pardoll, D, （1995） Annu. Rev. Immunal. 13： 399−415； Kadlyalaら、（1995） Biomedical Applications of Synthetic Biodegradabl
e Polymers, 33−57； Wlochら、（1998） Human Gene Therapy, 9： 1439−1447； Rhineら、（1980） Journal of Pharmaceutical Sciences, 69（3）：265−27
0； Langerら、（1981） Journal of Biomedical Materials Research, 15： 267
−277； Odian, G., （1981） Principles of Polymerization, 2^nd ed.； Heard, R, （1994）, HLA & Disease, 123−51, Academic Press, New York, Cell 80, 710 （1995）； Cell 67, 869877（1991）； JEM 181, 18351845（1995）等価物 当業者は、ここで述べたポリマー、核酸、組成物、物質、方法用途、アッセイ
及び試薬の数多い等価物をさらにルーチン実験を行なうことなく認識しあるいは
認めうるだろう。このような等価物は本発明の範囲であると考える。

【図面の簡単な説明】

【図1】 微小球体AのEM像

【図2】 位相差像を重ね合わせた蛍光像

【図3】 PBS中37℃での微小球からのDNAの放出

【図4】 微小球Aから放出されたDNA試料の電気泳動度。レーン１はpcDNA、
レーン2と3は上清試料

【図5】 DNA微小球注射後のマウスの筋肉でのβ−ガラクトシダーゼの発現

【図6】 Balb/cマウスにおける抗β−Gal IgG応答の経時変化

【図7】 Balb/cマウスにおける特異CTL応答

【図8】 BSA（Mcsp C）がなくてBSA（Mcsp D）があるp43−Lac Z DNAを含
むPPE微小球のEM像

【図9】 BSA有、無のp43−LacZ DNAを含むPPE微小球のサイズの分布

【図10】 PBS中37℃でのP（DAPG−EOP）微小球からのインビトロでのDNAの
放出

【図11】 1.8％p43−LacZ DNAと9％マウス血清アルブミン（MSA）を含むP
（DAPG−EOP）微小球から放出されたLacZプラスミドDNA（放出はPBS中37℃で行
われた。）

【図12】 β−ガラクトシダーゼ−特異抗体応答

【図13】 11週目のβ−ガラクトシダーゼ−特異CTL応答

【図14】 微小球１回注射後のマウス脛骨筋でのβ−ガラクトシダーゼの発
現

【図15】 ELISAで測定したマウス血清（モノクローナルβ−ガラクトシダ
ーゼ抗体を標準とする）抗β−ガラクトシダーゼの濃度

【図16】 微小球１回注射で免疫したマウスから得たCTLの4間51Cn放出アッ
セイで定量下細胞溶解パーセント

【図17】 LacZプラスミドとサイトカインの両方を含むP（DAPG−EOP）微小
球で免疫後のマウス血清の抗β−ガラクトシダーゼIgG応答

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，Ｚ Ａ，ＺＷ (72)発明者 ケヴィン・ワイ・リン アメリカ合衆国 カリフォルニア州92870， プラセンティア，ホウソーンストリート 1719 (72)発明者 バート・エス・ヘンドリックス アメリカ合衆国 マサチューセッツ州 02139，ケンブリッジ，ハーバードストリ ート21番，269 (72)発明者 カム・ダブリュー・レオング アメリカ合衆国 メリーランド州21234， エリコットシティー，ブレコンシィアロー ド，10242 (72)発明者 マイケル・ハラー アメリカ合衆国 メリーランド州21211， バルチモア，ビーチストリート，3500，ア パートメントＥ Ｆターム(参考） 4C076 AA61 CC29 CC30 EE17A EE17H EE24A EE24H EE48A EE48H FF32 4C084 AA13 BA44 DA01 DA19 DA21 DB52 MA38 ZC192

Claims (74)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 1以上の繰返しモノマー要素を有する生体適合性ポリマーに
   式化された核酸よりなり、該ポリマーが一般式（IIV）で表されたものである核
   酸デリバリー用調剤： 【化１】 式中、それぞれ独立に、 Q₁はO又はSを表わし、 Q₂はO、S又はNR’を表わし、 XはO、S又はNR’を表わし、 R’はH又はアルキルを表わし、 Rは有機又は有機金属部分、例えば長さが2から約10結合の置換又は無置換
   の環状、分岐又は直鎖脂肪族基であり、アルキル、アルケニル、シクロアルキル
   、シクロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアルキル又はヘテロアリー
   ル部分を含む。 R1は水素、アルキル、−O−アルキル、−O−シクロアルキル、アリール、
   −O−アリール、複素環、−O−複素環、−S−R₄、−O−（C=O）−R₄、−Cl又は
   −N（R₂）R₃を表わし、 R₂とR₃は、それぞれ独立に、水素、アルキル、アルケニル、−（CH₂）_n−
   R₄、又はR₂とR₃が共にN原子と結合して環構造のなかに４から約８原子を持つ複
   素環を完成しており、そして、 R₄は水素、アリール、シクロアルキル、シクロアルナニル、複素環又は多
   環を表す。
2. 【請求項2】 前期ポリマーの少なくとも50％が式XVの前期モノマー要素か
   らなっている請求項１の調剤。
3. 【請求項3】 Q₁、Q₂及びXがOを表わしている請求項２の調剤。
4. 【請求項4】 前期ポリマーの少なくとも約75％が、式XVの前記モノマー要
   素の単一のタイプでなっている請求項１の調剤。
5. 【請求項5】 Q、がOを表わしている請求項4の調剤。
6. 【請求項6】 XがOを表わしている請求項4の調剤。
7. 【請求項7】 Q₁、がOを表わし、Q₂がOを表わしている請求項4の調剤。
8. 【請求項8】 R1がH、低級アルキル、−O−低級アルキル又は−O−シクロア
   ルキルを表わしている請求項4の調剤。
9. 【請求項9】 調剤が粒子として提供される請求項4の調剤。
10. 【請求項10】 前記粒子が微小球であり、前記核酸が前記微小球を対象物に
    投与したときに免疫効果を誘発されるものである請求項９の調剤。
11. 【請求項11】 前記核酸が前記生体適合性ポリマーの分解の際に前記調剤か
    ら放出されるものである請求項１０の調剤。
12. 【請求項12】 前記調剤がさらにアジュバントを含んでいる請求項4の調剤
    。
13. 【請求項13】 前記アジュバントがサイトカイニンである請求項12の調剤。
14. 【請求項14】 前記調剤が充填剤を含んでいる請求項4の調剤。
15. 【請求項15】 前記調剤がさらに治療剤を含んでいる請求項4の調剤。
16. 【請求項16】 前記核酸が少なくとも約1％レベルで充填されている請求項4
    の調剤。
17. 【請求項17】 前記ポリマーが実質的に式XVの前記モノマー要素の単一のタ
    イプよりなっており、かつｎが約5から約500である請求項4の調剤。
18. 【請求項18】 前記ポリマーの分子量が少なくとも約5000ダルトンである請
    求項1の調剤。
19. 【請求項19】 前記ポリマーの分子量が少なくとも約7500ダルトンである請
    求項4の調剤。
20. 【請求項20】 前記ポリマーの分子量が少なくとも約10000ダルトンである
    請求項17の調剤。
21. 【請求項21】 1以上の繰返しモノマー要素を有する生体適合性ポリマーに
    核酸が組み込まれており、該ポリマーが一般式（I）又は（II）で表わされるも
    のである核酸をトランスフェクトしている組成物。 【化２】 式中、それぞれ独立に Q₁はO又はSを表わし、 XはO、S又はNR’を表わし、 R’はH又はアルキルであり、 R1は水素、アルキル、−O−アルキル、アリール、−O−アリール、複素環
    、−O−複素環又は−N（R₂）R₃を表わし、 R₂とR₃は、それぞれ独立に、水素、アルキル、アルケニル、−（CH₂）_p−
    R₄、又はR₂とR₃が共にN原子と結合して環構造のなかに４から約８原子を持つ複
    素環を完成しており、そして、 R₄はアリール、シクロアルキル、シクロアルケニル、複素環又は多環を表
    わし、 Lは１から約20の炭素原子を持つ如何なるニ価の分岐又は直鎖脂肪族基を
    表わし、 M₁とM₂は、それぞれ独立に、（i）1から約20の炭素原子を持つ分岐又は直
    鎖の脂肪族基、又は（ii）１から約20の炭素原子を持つ分岐又は直鎖のオキシカ
    ルボキシ−又はアミノ−脂肪族基であり、 pはゼロ又は１から約10の整数であり、そして、 x：yのモル比が約１、ｎ：（ｘ又はy）のモル比が約200：1と約1：200の
    間にあり、そしてq：rのモル比が約1：99と約99：1の間にある。
22. 【請求項22】 前記ポリマーの少なくとも約85％が式I又は式IIの前記モノ
    マー要素のいずれかよりなっている請求項21の組成物。
23. 【請求項23】 Q₁とXがOを表わしている請求項22の組成物。
24. 【請求項24】 R1がH、低級アルキル、−O−低級アルキル又は−O−シクロ
    アルキルを表わしている請求項22の組成物。
25. 【請求項25】 Lがアルキレン基、アルキレンまたはアルキレン基を表わし
    ている請求項22の組成物。
26. 【請求項26】 Lが独立に1から約７の炭素原子を持った分岐又は直鎖のアル
    キレン基である請求項25の組成物。
27. 【請求項27】 Lがエチレン又はメチル置換メチレン基である請求項26の組
    成物。
28. 【請求項28】 M₁及びＭ₂の一方又は両方が独立にアルキレン、アルケニレ
    ン又はアルキニレン基である請求項22の組成物。
29. 【請求項29】 M₁又はＭ₂の一方又は両方が独立に１から約20の炭素原子を
    有する分岐又は直鎖オキシ脂肪族基である請求項22の組成物。
30. 【請求項30】 M₁又はＭ₂の一方又は両方が独立に式 −O−（CH₂）_a or −O
    −（CH₂）_a−O−（CH₂）_b、式中、aとbは1から約7である、で表わされるもので
    ある請求項29の組成物。
31. 【請求項31】 M₁又はＭ₂の一方又は両方が独立に１から約20の炭素原子を
    有する分岐又は直鎖カルボキシ脂肪族基である請求項22の組成物。
32. 【請求項32】 M₁又はＭ₂の一方又は両方が独立に式−O−CHR₅−CO−O−CHR ₆ 、式中、R₅とR₆はそれぞれ独立にH、アルキル、アルコキシ、アリール、アリー
    ルオキシ、複素環又はヘテロシクロキシである、で表わされるものである請求項
    31の組成物。
33. 【請求項33】 M₁又はＭ₂の一方又は両方が独立に1から約20の炭素原子を有
    する分岐又は直鎖アミノ脂肪族基である請求項22の組成物。
34. 【請求項34】 M₁又はＭ₂の一方又は両方が独立に式 −（CH₂）_a−NR’、式
    中aは1から約7であり、R’はH又は低級アルキルである、で表わされるものであ
    る請求項33の組成物。
35. 【請求項35】 R1かH、アルキル、アルコキシ、アリール、アリールオキシ
    、複素環又はヘテロシクロキシ残基である請求項22の組成物。
36. 【請求項36】 前記ポリマーが実質的に式I又は式II、式中nは約5から約750
    である、の前記モノマー要素のいずれかの単一のタイプよりなっている請求項21
    の組成物。
37. 【請求項37】 R1がメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブ
    チル、第3ブチル又は−C₈H₁₇、又はそれらの置換アルキルである請求項36の組成
    物。
38. 【請求項38】 R1が約5から約14の炭素原子を含むアリール又は複素環基で
    ある請求項36の組成物。
39. 【請求項39】 R1がアルキル基、アルコキシ基、フェニル基、フェノキシ基
    又はヘテロシクロキシ基である請求項36の組成物。
40. 【請求項40】 R1がエトキシ基である請求項36の組成物。
41. 【請求項41】 n：（x又はy）の前記モル比が約200：1から約1：200である
    請求項22の組成物。
42. 【請求項42】 n：（x又はy）の前記モル比が約50：１から約1：50である請
    求項21の組成物。
43. 【請求項43】 g：rの前記モル比が約1：150から約150：1である請求項36の
    組成物。
44. 【請求項44】 g：rの前記モル比が約1：99から約99：1である請求項22の組
    成物。
45. 【請求項45】 下記ポリマーの分子量が少なくとも約5000ダルトンである請
    求項36の組成物。
46. 【請求項46】 下記ポリマーの分子量が少なくとも約7500ダルトンである請
    求項22の組成物。
47. 【請求項47】 下記ポリマーの分子量が少なくとも約10000ダルトンである
    請求項21の組成物。
48. 【請求項48】 前記核酸が、1以上の転写調節配列に移動可能に結合してい
    る配列をコードしているリコンビナントを含む発現ベクターよりなる請求項21の
    組成物。
49. 【請求項49】 前記核酸が、1以上の転写調節配列に移動可能に結合してい
    る配列をコードしているリコンビナントを含む発現ベクターよりなる請求項36の
    組成物。
50. 【請求項50】 前記核酸が、1以上の転写調節配列に移動可能に結合してい
    る配列をコードしているリコンビナントを含む発現ベクターよりなり、前記配列
    をコードしているリコンビナントが分泌蛋白をコードしている請求項22の組成物
    。
51. 【請求項51】 前記核酸が、1以上の転写調節配列に移動可能に結合してい
    る配列をコードしているリコンビナントを含む発現ベクターよりなり、前記配列
    をコードしているリコンビナントがアンチセンスRNA又はリボゾームのいずれか
    に転写可能である請求項21の組成物。
52. 【請求項52】 前記組成物が微小球から提供されるものである請求項36の組
    成物。
53. 【請求項53】 核酸と、一般式VIIIで表わされる1以上の繰返しモノマー要
    素を有する生体適合性生分解性ポリマーよりなる、核酸のトランスフェクション
    用システム。 【化３】 式中、それぞれ独立に、 Arはそれぞれ独立してアリール部分を表わし、 Xはそれぞれ独立してO又はSを表わし、 Ｙはホスフェート，又はその誘導体、又はその類縁体を表わし、 Rは、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、複素環又は１か
    ら約20の炭素原子を持つ分岐又は直鎖は脂肪族基を表わし、 R1はH又は低級アルキルを表わし、そして ｎとｍは独立に０、１、２又は３である。
54. 【請求項54】 1以上の核酸と一般式XIで示される繰返しモノマー単位を有
    するポリマーよりなる、患者へ核酸をデリバリーするための調剤 【化４】 式中、それぞれ独立に、 Q₁はO又はSを表わし、 Q_２はO、S又はNR’を表わし、 XはO、S又はNR’を表わし、 R’はH又はアルキルであり、 XはO、S又はNR’を表わし、 R’はH又はアルキルであり、 R1は水素、アルキル、−O−アルキル、アリール、−O−アリール、複素環
    、−O−複素環又は−N（R₂）R₃を表わし、 R₂とR₃は、それぞれ独立に、水素、アルキル、アルケニル、−（CH₂）_p−
    R₄、又はR₂とR₃が共にN原子と結合して環構造のなかに４から約８原子を持つ複
    素環を完成しており、そして、 R₄はアリール、シクロアルキル、シクロアルケニル、複素環又は多環を表
    わし、 RとＲ”はそれぞれ独立に、１以上の非阻害性置換基で置換されたあるい
    は置換されていない直鎖又は分岐の脂肪族を表す。 Ｌは二価の脂環式基であり、そして ｎは5から1,000である。 なおこのポリマー組成物はこのポリマーの生分解の前後のいずれにおいても生
    体適合性であり、そして前記核酸は該ポリマーの生分解の際に患者に配達される
    ものである。
55. 【請求項55】 治療上有効な量の核酸と、リンに基づく結合を有する生分解
    性ポリマーよりなり、前記生分解性ポリマーの分子量が約2,000から約500,000ダ
    ルトンである核酸デリバリー用ポリマーシステム。
56. 【請求項56】 前記ポリマーシステムがマイクロカプセルから提供されるも
    のである請求項55のポリマーシステム。
57. 【請求項57】 前記ポリマーシステムが患者に投与され、前記核酸が少なく
    とも生物学的応答を変えるのに充分な速度でデリバリーされる請求項55のポリマ
    ーシステム。
58. 【請求項58】 前記生物学的応答か免疫応答である請求項57のポリマーシス
    テム
59. 【請求項59】 前記ポリマーシステムが、PBSプロトコールを用いて定量し
    た値で少なくとも１日当り前記生分解性ポリマー1mg当り約100ngの核酸を放出す
    るものである請求項54のポリマーシステム。
60. 【請求項60】 一般式(I)又は(II)で表される1以上の繰返しモノマー要素を
    有する生体適合性ポリマーで処理された核酸よりなるポリマー組成物を動物に投
    与することよりなる、インビボでの細胞をトランスフェクトする方法 【化5】 式中、それぞれ独立に Q₁はO又はSを表わし、 XはO、S又はNR’を表わし、 R’ はH又はアルキルであり、 R1は水素、アルキル、−O−アルキル、アリール、−O−アリール、複素環
    、−O−複素環又は−N（R2）R3を表わし、 R2とR3は、それぞれ独立に、水素、アルキル、アルケニル、−（CH₂）_p−
    R4、又はR2とR3が共にN原子と結合して環構造のなかに４から約８原子を持つ複
    素環を完成しており、そして、 R4はアリール、シクロアルキル、シクロアルケニル、複素環又は多環を表
    わし、 Lは１から約20の炭素原子を持つ如何なるニ価の分岐又は直鎖脂肪族基を
    表わし、 M1とM2は、それぞれ独立に、（i）1から約20の炭素原子を持つ分岐又は直
    鎖の脂肪族基、又は（ii）１から約20の炭素原子を持つ分岐又は直鎖のオキシカ
    ルボキシ−又はアミノ−脂肪族基であり、 pはゼロ又は１から約10の整数であり、そして、 x：yのモル比が約１、ｎ：（ｘ又はy）のモル比が約200：1と約1：200の
    間にあり、そしてq：rのモル比が約1：99と約99：1の間にある。 かつこのポリマー組成物は前記核酸によって前記動物の細胞にトランスフェクシ
    ョンをもたらすのに充分な量が投与される。
61. 【請求項61】 前記ポリマーの少なくとも約50％が式I又は式IIの前記モノ
    マー要素のいずれかよりなっている請求項60の方法。
62. 【請求項62】 前記動物が哺乳動物である請求項61の方法。
63. 【請求項63】 前記動物が人である請求項62の方法。
64. 【請求項64】 該核酸か、1以上の転写調節配列に位動可能に結合している
    配列をコードしているリコンビナントを含む発現ベクターよりなる請求項61の方
    法。
65. 【請求項65】 一般式（XV）で表される1以上の繰返しモノマー要素を有す
    る生体適合性ポリマーに調剤化されているリコンビナント遺伝子よりなるポリマ
    ー組成物を筋肉への投与によって動物に投与することよりなる、動物の筋細胞内
    でのリコンビナント遺伝子を異所性発現させる方法 【化6】 式中、それぞれ独立に、 Q₁はO又はSを表わし、 Q₂はO、S又はNR’を表わし、 XはO、S又はNR’を表わし、 R’はH又はアルキルを表わし、 Rは有機又は有機金属部分、例えば長さが2から約10結合の置換又は無置換
    の環状、分岐又は直鎖脂肪族基であり、アルキル、アルケニル、シクロアルキル
    、シクロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアルキル又はヘテロアリー
    ル部分を含む。 R1は水素、アルキル、−O−アルキル、−O−シクロアルキル、アリール、
    −O−アリール、複素環、−O−複素環、−S−R4、−O−（C=O）−R4、−Cl又は
    −N（R2）R3を表わし、 R2とR3は、それぞれ独立に、水素、アルキル、アルケニル、−（CH₂）_n−
    R4、又はR2とR3が共にN原子と結合して環構造のなかに４から約８原子を持つ複
    素環を完成しており、そして、 R4は水素、アリール、シクロアルキル、シクロアルナニル、複素環又は多
    環を表す かつ、このポリマー組成物は前記リコンビナント遺伝子によって前記動物の筋細
    胞のトランスフェクションをもたらすのに充分な量が投与される。
66. 【請求項66】 前記ポリマーが、ほとんど全部が式XVの前記モノマー要素の
    単一のタイプよりなり、かつ式中nが約5から約500である請求項65の方法。
67. 【請求項67】 前記リコンビナント遺伝子が分泌蛋白をコードしている請求
    項66の方法。
68. 【請求項68】 前記分泌蛋白が次のもののひとつ、すなわちサイトカイニン
    、成長因子、コロニー刺激因子、インターフェロン又は表面膜レセプターである
    請求項67の方法。
69. 【請求項69】 前記分泌蛋白が次のもののひとつ、すなわちヒト成長ホルモ
    ン、成長ホルモン放出ホルモン、インシュリン、インシュリン様成長因子、形質
    転換成長因子β又は血管内皮成長因子である請求項67の方法。
70. 【請求項70】 対象に、リンに基づく結合を有する生体適合性生分解性ポリ
    マーに核酸が会合しているポリマー調剤に投与することよりなり、該ポリマーの
    分子量が少なくとも約2000ダルトンであり、該ポリマー調剤は粒子として対象に
    投与され、かつ該粒子が核酸を治療に有効な量をデリバリーするのに十分な量を
    投与される対象への核酸のデリバリー方法。
71. 【請求項71】 前記核酸がアンチセンス核酸又はリボザイムのいずれかへ転
    写可能である請求項70の方法。
72. 【請求項72】 前記核酸が抗原をコードしており、前記の量が該抗原に対し
    変換応答をもたらすのに充分な量である請求項76の方法。
73. 【請求項73】 細胞にインビボでトランスフェクトする薬物を製造する生体
    適合性かつ生分解性組成物の用途であって、該組成物が核酸と、一般式（XV）で
    表される繰返しモノマー要素を有する生体適合性ポリマーによって式化された生
    分解性ポリマーよりなる用途 【化7】 式中、それぞれ独立に、 Q₁はO又はSを表わし、 Q₂はO、S又はNR’を表わし、 XはO、S又はNR’を表わし、 R’はH又はアルキルを表わし、 Rは有機又は有機金属部分、例えば長さが2から約10結合の置換又は無置換
    の環状、分岐又は直鎖脂肪族基であり、アルキル、アルケニル、シクロアルキル
    、シクロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアルキル又はヘテロアリー
    ル部分を含む。 R1は水素、アルキル、−O−アルキル、−O−シクロアルキル、アリール、
    −O−アリール、複素環、−O−複素環、−S−R4、−O−（C=O）−R4、−Cl又は
    −N（R2）R3を表わし、 R2とR3は、それぞれ独立に、水素、アルキル、アルケニル、−（CH₂）_n−
    R4、又はR2とR3が共にN原子と結合して環構造のなかに４から約８原子を持つ複
    素環を完成しており、そして、 R4は水素、アリール、シクロアルキル、シクロアルナニル、複素環又は多
    環を表す。
74. 【請求項74】 核酸とリンに基づく結合を有する生分解性ポリマーよりなり
    、該生分解性ポリマーの分子量が少なくとも5000ダルトンであり、かつポリマー
    システムが粒子によって提供されるものである、核酸を配達して薬物を製造する
    ポリマーシステムの用途。 【国連出願情報】 この出願は、1998年6月18日に出願された仮出願第60／089,699号の内容を完全
    に取り入れており、その米国特許法第119条（e）項に基づく優先権の利益を主張
    している。 【政府の権利の承認】 この発明は、国立癌研究所（National Cancer Institute）の許可のもとで米
    国政府からの支援を受けてなされたものであり、米国政府はこの発明について権
    利を有している。 【序説】 1.生体適合性ポリマー 生体適合性ポリマー材料は治療薬デリバリーと医療関係の移植器具の用途に広
    く使用されてきた。ある用途では、このポリマーは生体適合性のみでなく生分解
    性でもあることが望ましい。 ある生体適合性、生分解性ポリマーは治療薬や他の生物活性物質を配置する一
    つの有効な手段である。概要はLangerら、（1983）Rev. Macro. Chem. Pnhys. C
    23（1）：61を参照。ポリマーは、治療薬を局在化し、放出を持続させるのに有
    効なキャリヤーとして用いられてきた。概要はControlled Drug Delivery, Vols
    IとII；Bruckら編、（1982）；とChienら、（1982） Novel Drug Delivery Sys
    tems参照。このようなデリバリーシステムは治療の効目を増大させ、全体として
    毒性を低下させることができるものと思われている。 一般に、生分解性マトリックスは如何なる治療薬又は他の薬を拡散放出させる
    ばかりでなく、このポリマーマトリックスの分解によってこの薬の放出をコント
    ロールする。既に使用されてきた、あるいはそのような用途に提案されてきた生
    分解物質の具体例には、ポリラクチド、ポリグリコライド、ポリジオキサノン、
    ポリ（ラクチド−コ−グリコライド）、ポリ（グリコライド−コ−ポリジオキサ
    ロン）、ポリアンハイドライド、ポリ（グリコライド−コ−トリメチレンカーボ
    ネート）及びポリ（グリコライド−コ−カプロラクトン）が含まれる。 亜リン酸結合を有するポリマーは知られている。このポリマーのいくつかの個
    々の構造は、その各々がリン原子に結合している異なる側鎖を有しており、 【化8】 一部には、この発明は亜リン酸に基づいた結合を有する生分解性ポリマーと、関
    連する組成物及び処方、並びにそれらの使用方法を提供するものである。 2.遺伝子療法 体細胞の遺伝子療法は、部分的には、異種核酸の導入による動物あるいは患者
    の非生殖系列細胞内の遺伝子の異所性発現をもたらす能力として定義しうる。一
    般的には、遺伝子療法は２つのカテゴリーに分けられる。イクス・ビボ（ex viv
    o）遺伝子療法は、一般に、宿主生物からの細胞の取出と、ラボラトリー内での
    これらの細胞への異種遺伝子又は他の核酸の導入と、この修飾された細胞を受容
    する宿主へ戻す再移植又は他への移植を含んでいる。これに対し、イン・ビボ（
    in vivo）遺伝子療法は、一般に、異種遺伝子又は他の核酸を受容する宿主細胞
    への、これを事前に取り出す必要がない直接導入を含んでいる。 A.心筋細胞の遺伝子療法 心筋細胞における遺伝子発現をプログラムする能力は、多数の先天性、後天性
    あるいは他の心臓病を治療しうるものと思われる。これらのアプローチの適用は
    いくつかの概括的なカテゴリーに分けることができ、その２つを以下より詳細に
    記述する。米国で心筋梗塞（MI）になる患者は年に150万人いる。数百万人以上
    が大、小血管のアテローム性冠動脈硬化症による慢性の心筋性虚血症に罹ってい
    る。これらの患者の多くは虚血性心筋層の部位での側副血管の形成を刺激する能
    力で利益が得られる。そのような結果は、例えば、リコンビナント脈管形成因子
    をコードするプラスミドを左心室壁に直接注射して慢性虚血性心筋層での新しい
    側副血行を刺激することによって達成されうる。このアプローチは、また、心筋
    形成時と心臓肥大のような各種の病理性理学的状態の両方において心筋細胞遺伝
    子発現を制御する分子機構を直接研究するのにも用いられうる。遺伝子療法は冠
    状動脈のバイパスと経皮のtransluminal冠状血管形成の現在の方法への別のアプ
    ローチを提供するだろう。重い拡散性のアテローム性動脈硬化症の患者の中には
    バイパスや血管形成術の候補にならない者もいる。 多数の遺伝障害は心筋の動作に悪影響を及ぼす。例えば、デュシエン筋ジスト
    ロフィー患者の多くもまた心筋病に罹っている。さらに、他の原因不明の遺伝性
    先天性心筋病患者が多数いることも明らかである。遺伝療法のアプローチはこれ
    らの各種の心機能の先天性障害者の治療に有用と思われる。例えば、正常ジスト
    ロフィン遺伝子やcDNAを含むベクターあるいはこれらの機能的等価物の注射によ
    ってデュシエン筋ジストロフィー患者の欠損を矯正しうる。一部には、本発明は
    心筋あるいは他の筋組織に悪影響を与える障害を治療する遺伝子治療組成物を提
    供する。 B.骨格筋芽細胞を用いた遺伝子療法 各種の後天性、先天性疾患が現在、必要なときにリコンビナイトあるいは精製
    蛋白を静脈あるいは皮下注射することによって治療されている。その例には、イ
    ンシュリンの皮下又は動脈注射で治療されるメリタス型糖尿病、VIII因子の静脈
    注射で治療されるA型血友病、及び成長ホルモンの皮下注射で治療される下垂体
    矮小発育症などが含まれる。そのようなリコンビナント蛋白を生み出し、体循環
    へ送り込む発現システムの発展はこのような疾患の治療が大きく前進することを
    示している。 ある例では、リコンビナント蛋白デリバリーシステムは、受体から分離した筋
    細胞をインビトロプ１以上のリコンビナント遺伝子に生育させて形質導入し、宿
    主生物に再移植するのに利用しうる。この細胞は、多量のリコンビナント蛋白を
    分泌しそれが循環しうるよう設計されうるものである。 一部には、本発明は、骨格筋幹細胞（筋芽細胞）をトランスフェクトして受体
    宿主の血清蛋白を治療レベルにする遺伝子発現の構成の式化を提供するものであ
    る。一つの態様では、例えば、筋細胞は心筋病患者のリコンビナント蛋白の分泌
    を設計される。 3.遺伝免疫感作 免疫応答を引き起こす一つの手段はDNAに基づいた免疫感作である。一つの態
    様では、この免疫感作は、蛋白をコードする配列とそれらを発現するために必要
    な制御因子を含むプラスミドDNAを生物の組織に単純生理含塩溶液の非経口的投
    与での導入を含んでいる。このようなプラスミドDNAの筋組織への適用は伝達遺
    伝子の発現を導くことが示されている。DNA免疫感作は抗体と細胞仲介免疫応答
    の両方を誘発し、それによって感染防御免疫を生み出す。 免疫感作のこの手段に一般に固有の一つの態様は、免疫感作分子、通常はプラ
    スミドDNA、がしばしば高免疫原性ではないということである。DNAに基づく免疫
    感作のいくつかの特徴は、ウイルス感染によって引き起される免疫応答を、少な
    くとも一部で模倣することであると思われる。例えば、主要組織適合遺伝子複合
    体（MHC）クラスI経路の分子による抗体の授与が起こり、これが細胞障害性Tリ
    ンパ球の誘発を導いているものと思われる。 一部には、本発明は、改善されたDNA予防接種とそれらの使用方法を提供する
    ものである。 【発明の要約】 制御された放出システムと組織工学骨格の設計は新しい生分解性ポリマーの発
    展を刺激しつづける。主鎖にリン酸種を有するポリマーは、その構造の多能と魅
    力的な物理化学的性質の約束を示してきた。本発明は、一部には、インビトロと
    インビボの両方で核酸を筋肉及び他の組織へ移すポリマーシステムの発見を目指
    している。ある例では、この主題の処方が細胞の安定かつ過渡的なトランスフェ
    クションの有効化に用いられうる。この主題の処方が、過渡的条件下かつ非分裂
    細胞でも長時間の伝達遺伝子発現をもたしうる。さらに、この主題の処方はDNA
    予防接種に有用である。 一つの態様では、本発明は、核酸及び他の物質を配達するポリマーの式化又は
    システム、このシステムを用いた治療法、及び液体組成物のようなポリマーシス
    テムの前駆体の全てを目指している。 別の態様では、本発明は、インビボでの核酸のデリバリー用の組成物と方法に
    関するものである。一つの態様では、本発明は、トランスフェクトされる核酸を
    含むポリマーデリバリーの処方、リンに基づく結合を有する生分解性ポリマーの
    処方を提供するものである。ある態様においては、このような結合は、ポリ（ホ
    スホエステル）又はその誘導体又はその類縁体よりなっている。本発明の他の態
    様においては、核酸あるいは治療剤などの一以上の物質を担持したポリマーマト
    リックスが、使用される微小球体に作製されうる。 本発明のポリマーの多機能は、一部には反応の多様性が知られているリン原子
    の多機能によるものである。リン結合の物理化学的性質は、一部には、このリン
    原子に付加される置換基を変えることによって容易に操作することができる。あ
    る態様においては、インビボで如何なるポリマーにも観察される分解は、このポ
    リマーの主鎖での生理学的に不安定なホスホエステル結合（あるいはその他の類
    縁体又は誘導体）に大部分が依存している。この主鎖又は他の置換基を操作する
    ことによって、広範囲の分解速度が得られる。 本発明の遺伝子デリバリーシステムとそのシステムの使用方法は各種の魅力的
    な特徴を有しており、そのいくつかは次のものを含んでいる：（i）リガンドは
    、ターゲットにしているポテンシャル組織用のDNA矮小球体及びレセプター仲介
    細胞内取り込みの刺激と共役しうること、（ii）リソソーム分解剤を組み込んで
    エンドソームとリソソームの仕切からのDNAの脱出を促進しうること、（iii）こ
    のDNAの生物学的な利用可能性が、このポリマーマトリックスによる血清スクレ
    アーゼの分解の防止を高めうること、（iv）蛋白、多重プラスミドあるいは医薬
    のような、他の生物学的に活性な試薬を処方で一緒にカプセルに入れたものとす
    ること、並びに（v）長期間の遺伝子発現によってDNAワクチンの一回の投与で済
    むこと。 このポリマーのシステムは、治療対象、苦悩のひどさ、担当医の判断などによ
    る必要に応じて施術される。