JP2003517863A

JP2003517863A - 浸出式チップを備える外科用注射針およびその使用法

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Publication number: JP2003517863A
Application number: JP2001546291A
Authority: JP
Inventors: ロバートエイ．バンタッセル，; デイビッドアール．ジュニアホルムズ，; ロバートエス．シュワルツ，
Original assignee: トライカーディア，エル．エル．シー．; バンタッセル，ロバートエイ．; ホルムズ，デイビッドアール．ジュニア; シュワルツ，ロバートエス．
Priority date: 1999-12-20
Filing date: 2000-12-18
Publication date: 2003-06-03
Also published as: DE60033688D1; CA2394860A1; ATE355018T1; US7252654B2; WO2001045548A2; WO2001045548A3; US6855132B2; US20010023349A1; US6547769B2; AU783463B2; US6949087B2; EP1239776B1; US20040220536A1; DE60033688T2; US6241710B1; US20050288651A1; AU2275701A; US20030130626A1; EP1239776A2

Abstract

(57)【要約】本発明は、注射針の多孔質遠位部分が体表面へ挿入されている間の注入圧下で、液体注入物質が多方向に浸出／滲出する多孔質遠位部分を備える外科用注射針を提供する。この遠位部分は、多孔質の炭素、金属、セラミックまたはポリマーで作製され得、好ましくは注射針尖端への液体流動に対するインピーダンスの減少勾配を有して液体が尖端へ移動する場合に注入圧の低下を補い、注入経路に沿った注入物質の均一の滲出を保証する。この注射針はカテーテル／注射器の装着に適する。外科用組立体もまた提供する。類似の液体流動特性を持つ多孔質遠位部分が組織穿孔カテーテルの遠位チップに沿って配置され、注射針の尖端が遠位チップに装着される。誘導カテーテルを用いて本発明のデバイスを遠隔の内部注入部位に指向し得る。本発明のデバイスおよび方法を用いて液体の損失および注入物質による組織への損傷を実質的に伴わずに体壁内または組織へ液体注入し得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（発明の分野）本発明は、一般に、外科用器具、および医薬を身体の壁または組織に注入する
ための器具に関する。

【０００２】（発明の背景）薬物、化合物、生物学的に活性なペプチドまたはタンパク質の、患者の細胞へ
の直接の導入は、有意な治療価値を有し得る。しかし、このアプローチはまた、
いくつかの欠点を有する。主要な関心事のうちでも、特に、ペプチドに対する生
物学的応答を発生させるに十分な投薬量における、潜在的な毒性である。実際の
観点から、ペプチドの単離および精製または合成に関連する費用の問題もまた存
在する。さらに、このペプチドの臨床的効果もまた、それらのインビボでの比較
的短い半減期（これは通常、標的組織に存在する任意のプロテアーゼによる、こ
れらの分解から生じる）によって制限される。

【０００３】これらの理由により、患者／宿主において治療用タンパク質を発現する遺伝子
またはそのような遺伝子を含む細胞を送達することによる、患者への生物活性因
子（タンパク質を含む）の導入は、物質を投与することの興味深い代替である。
しかし、現在まで、外来遺伝物質を宿主に導入するための主要な手段は、例えば
、宿主の細胞をウイルスベクターで形質転換することによる、宿主ゲノムへのそ
の遺伝子の取り込みを包含した。ウイルスエンベロープレセプタータンパク質を
含むタンパクリポソームに捕獲されたＤＮＡを含む、リポソーム中にカプセル化
されたＤＮＡを使用しての、出生後の動物へのインビボでの直接の遺伝子移入も
また、報告された。

【０００４】遺伝子のための送達システムに関して、遺伝子を宿主のゲノムに導入するウイ
ルスベクターのような手段は、この宿主細胞における遺伝物質に対する損傷に関
連する、潜在的な健康の危険性を提示し得る。カチオン性リポソームまたは生分
解性（ｂｉｏｌｉｓｔｉｃ）デバイス（すなわち、ビーズに結合したポリヌクレ
オチドを組織内に「発射する」ワクチン「銃」）の、インビボで遺伝子を送達す
るための使用は、多量の調製を必要とし、そしていくつかの場合においては、標
的細胞への透過のために適切な粒子サイズを選択するための、何らかの実験を必
要とする。さらに、ヌクレオチドを導入するための任意の侵襲性手段（例えば、
注射）は、組織外傷の問題を生じ（特に、長期間の治療において）、そして特定
の標的組織（例えば、器官）への制限されたアクセスを提供する。

【０００５】ペプチドの薬学的調製物の非侵襲性送達のための手段（例えば、イオン導入お
よび経皮的透過のための他の手段）は、組織の外傷を最小にする利点を有する。
しかし、経皮的透過または粘膜透過の後のペプチドのバイオアベイラビリティは
、これらの組織における比較的高濃度のプロテアーゼによって、制限されると考
えられる。

【０００６】「裸のＤＮＡ」の筋肉への直接の注入もまた、長期間にわたって調査されてい
る。１９８４年には、リスの肝炎に対する裸のクローンプラスミドＤＮＡの、リ
スへの肝臓内注入が、ウイルス感染と抗ウイルス抗体の形成との両方をそのリス
において生じることを示す、ＮＩＨにおける研究が報告された（Ｓｅｅｇｅｒら
、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔ’ｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ、８１：５８４９−５８５
２、１９８４）。数年後に、Ｆｅｌｇｎｅｒらは、骨格筋組織に注入した「裸の
」ポリヌクレオチド（すなわち、リポソームにもウイルス発現ベクターにも会合
していないＤＮＡまたはＲＮＡ）からタンパク質の発現を得たことを報告した（
Ｆｅｌｇｎｅｒら、Ｓｃｉｎｅｃｅ，２４７：１４６５，１９９０；ＰＣＴ出願
公開ＷＯ９０／１１０９２もまた参照のこと）。Ｆｉｅｇｎｅｒらは、筋肉組織
の独特の構造（これは、多核性細胞、筋小胞体、および筋肉細胞の深部に延びる
横断管状系からなる）に起因して、筋肉細胞が効率的にポリヌクレオチドを取り
込み、そして発現することを推量した。

【０００７】今日、横紋筋の細胞内への異種核酸の注入は、この細胞に注入されたＤＮＡま
たはＲＮＡの発現を引き起こするために効果的であると、一般的に考えられてい
る。インビボで治療用遺伝子を発現する核酸を含む生存細胞の、被験体への注入
による遺伝子移入もまた、特にカテーテルの使用による比較的非侵襲性の様式で
到達され得る体腔内に位置する処置部位に対して、一般的に所望される。しかし
、治療用遺伝子を含む核酸または細胞の注入による遺伝子移入は、注入部位が遠
隔（すなわち、体腔内に位置する）かつ運動中である場合には、複雑である。こ
のような治療技術のための特に困難な標的は、鼓動中の心臓および関連する動脈
組織である。

【０００８】さらに、患者に注入される特定の単離された治療用遺伝子または細胞の量が少
量である場合でさえも、このような治療用物質の調製に含まれる費用は高い。従
って、患者への移入の間に失われる（例えば、移入が速すぎることに起因する漏
出による）あらゆる注入物質質は、かなりの金銭的損失を提示する。

【０００９】従って、当該分野において、繰り返しの注入の際においてさえも、注入物質の
実質的な損失なしに、そして組織への実質的な損傷なしに、制御された量の治療
用物質の微量注入のために適切な、新しく、かつより良好な注射針および注入シ
ステムまたは外科用組立体に対する必要性が、依然として存在する。身体内の遠
隔位置における、治療用物質のこのような制御された送達のための、種々の型の
カテーテルへの取付けに適合された注射針に対する、特定の必要性が存在する。

【００１０】（発明の簡単な説明）本発明は、身体表面への医薬の微量注入のための浸出チップを有する外科用注
射針を提供することによって、当該分野における問題の多くを克服する。本発明
の外科用注射針は、無孔（ｎｏｎｐｏｒｏｕｓ）の中空注射針シャフトを備え、
このシャフトは、外科用器具と嵌合するよう適合された近位端、注射針シャフト
と流体密接続する多孔質遠位部分、および開いているか、閉じているか、または
中実の部分的なプラグを有する尖端を有する。本発明の注射針の多孔質遠位部分
は、注入圧力下で液体注入物質をそこから多方向に浸出または滲出させ、同時に
この注射針の遠位部分および尖端が、身体表面に挿入されるよう適合される。好
ましくは、本発明の注射針は、その多孔質遠位部分の長さに沿って、注入物質の
実質的に均一な速度の浸出を作製する特徴を有する。

【００１１】浸出チップを備える、本発明の外科用注射針は、注射器のような外科用器具に
取り付けるよう適合され得るが、好ましくは、カテーテルの遠位チップに取り付
けるよう適合される。

【００１２】本発明による別の実施形態において、液体医薬を注入する必要のある被験体に
おける遠隔位置に液体医薬を注入するために有用な、外科用組立体が提供される
。本発明の外科用組立体は、貫流ありまたはなしの鋭利な遠位尖端を有する注射
針、およびこの注射針の遠位端に取り付けられた多孔質遠位部分（例えば、多孔
質ポリマー）を有するカテーテルを備え、ここで、このカテーテルの多孔質遠位
部分は、注入圧力下で、この部分から周辺組織への液体注入物質の多方向への浸
出または滲出を引き起こし、同時に身体表面に挿入されるよう適合される。この
カテーテルの残りの部分は、無孔であり、医薬がこのカテーテルの多孔質部分と
接触している組織のみに送達されることを保証する。

【００１３】本発明の外科用注射針および／または外科用組立体は、理想的には、治療剤を
コードする核酸（またはこのような核酸を含む細胞）を含む医薬の、組織内への
注入に適切である。例えば、本発明の注射針（適切なカテーテルに取り付けられ
た場合）または本発明の外科用組立体を使用して、医薬を、鼓動中の心臓の壁ま
たは他の内部器官に、体壁の表面における医薬の実質的な損失なしに、そして注
入物質により引き起こされる注入部位における組織に対する実質的な損傷なしに
、注入し得る。

【００１４】従って、本発明による別の実施形態において、医薬を注入する必要のある被験
体における組織内に医薬を注入するための方法が提供される。本発明の注入方法
は、本発明の注射針の遠位部分を被験体の組織に挿入する工程、およびこの組織
表面における医薬の実質的な漏出も損失もなしに、この注射針から組織内へと多
方向に、治療量の医薬を滲出させる工程を包含する。多孔質遠位部分を有する本
発明の注射針（または外科用組立体）を使用する、本発明の方法は、組織または
体壁内への少量の流体の注入のために設計されており、従って、本明細書中にお
いて、用語「微量注入」が使用される。

【００１５】本発明による別の実施形態において、医薬を注入する必要のある被験体に医薬
を注入するための方法が提供され、この方法は、本発明の注射針の遠位部分をこ
の被験体の体内壁または組織に挿入する工程、およびこの注射針の遠位部分と流
体連絡する液体医薬に、この医薬を排出するに十分な圧力を付与する工程であっ
て、その結果、この医薬が、身体壁の表面における医薬の実質的な漏出も損失も
なしに、この注射針の遠位部分の細孔からこの体内壁または組織内へと多方向に
浸出する、工程を包含する。本発明の方法は、特に、運動に供されている体内壁
または組織（例えば、電気生理学的試験中、経心筋層血管再生中などの鼓動中の
心臓の壁）に医薬を注入するために有用である。

【００１６】なお別の実施形態において、本発明は、医薬を注入する必要のある被験体にお
ける組織に医薬を注入するための方法を提供し、この方法は、以下の工程を包含
する：本発明の注射針の遠位部分をこの被験体の組織に挿入する工程、および注
入物質によって引き起こされる、この被験体の組織に対する実質的な損傷なしに
、この注射針からこの組織内へと治療量の医薬を多方向に滲出させる工程。

【００１７】本発明の特定の課題は、伝統的な皮下注射針の場合のようにボーラス注入を送
達するのではなく、注入経路に沿った複数の開口部から医薬を同時に注入するた
めに有用な、デバイスおよび方法を提供することである。

【００１８】（発明の詳細な説明）本発明は、身体表面への医薬の微量注入のための浸出チップを備える外科用注
射針を提供することによって、当該分野における問題を克服する。本発明の外科
用注射針は、無孔の中空注射針シャフトを備え、このシャフトは、外科用器具と
嵌合するよう適合された近位端、この注射針シャフトと流体密接続する多孔質遠
位部分、および開いているか、閉じているか、または中実の部分的なプラグを有
する尖端を有する。本発明の注射針の遠位部分は、この注射針の遠位部分および
尖端が身体表面に挿入されながら、注入圧力下で液体注入物質を多方向にこの遠
位部分から浸出または滲出させるよう適合される。代表的に、この注射針の多孔
質遠位部分の長さは、その意図される用途（例えば、医薬を血管または腎臓など
のいずれに注入することが意図されるか）によって決定される。しかし、多孔質
遠位部分は、一般に、長さが約１ｍｍ〜約２０ｍｍであり、そして平均最大寸法
が約１．０ミクロン〜約２００ミクロンの範囲、例えば、約３ミクロン〜約１０
０ミクロンの範囲、または約５ミクロン〜約７５ミクロンの細孔を有する。

【００１９】浸出チップを備える本発明の外科用注射針は、注射器のような外科用器具に取
り付けるよう適合され得るが、好ましくは、無孔のカテーテルの遠位チップへの
取付けのために適合される。この注射針およびカテーテルの組立体は、好ましく
は、操縦可能である。例えば、この注射針は、医薬を遠隔体腔または組織壁に注
入するための、当該分野において公知のもののような、操縦可能なカテーテル（
すなわち、カテーテルシャフトの遠位チップセクションの変形を制御するために
、ハンドルに操縦機構を備える）の遠位チップに取り付けられ得る。あるいは、
この注射針は、多孔質遠位部分を備えるカテーテルに取り付けられ得、次いで、
この組み合わせが、操縦可能な誘導カテーテル（血管形成術、経心筋血管再生（
ＴＭＲ）、経皮経心筋血管再生（ＰＴＭＲ）などのような外科技術において使用
されるようなもの）に導入されて、この注射針およびカテーテルを医薬の注入の
ために適切な部位へと指向し得る。本発明の組立体および方法における使用に適
した誘導カテーテルは、例えば、ＥｃｌｉｐｓｅＳｕｒｇｉｃａｌＴｅｃｈ
ｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ，ＣＡ）およびＣａｒｄｉｏＧｅｎｅｓ
ｉｓＣｏｒｐ．（Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ，ＣＡ）のような販売者から、市販され
ている。

【００２０】本発明による１つの実施形態において、外科用注射針は、外科用注射針を作製
するために通常使用される金属（例えば、ステンレス鋼、ニチノール、タンタル
、エルジロイ（ｅｌｇｉｌｏｙ）など）から製造され、そして複数の細孔を有す
る遠位部分を備え、一方でこの注射針の近位部分（すなわち、無孔の中空注射針
シャフト）は流体密であり、この部分からの漏出を防止する。その結果、使用の
際に、医薬の注入の前および間にこの注射針の完全に多孔質の遠位部分を組織に
挿入することが重要である。

【００２１】本発明による別の実施形態において、この外科用注射針の多孔質遠位部分は、
この部分を通って尖端へと移動する注入物質に減少する液圧インピーダンスを生
じさせて、多孔質遠位部分の長さに沿った多孔質遠位部分からの注入物質の実質
的に均一な速度の浸出を引き起こすよう適合される。液圧インピーダンスの減少
は、例えば、線形、指数関数的、ガウス曲線などの、任意の型ものであり得、そ
していずれかの長手方向に勾配を有する。

【００２２】例えば、多孔質部分の長さに沿って減少する液圧インピーダンスを生じさせる
ために、多孔質遠位部分の細孔の大きさおよび／または数を、その長さに沿って
、近位端から尖端へと増加させ得る。多孔質遠位部分の長さに沿った空隙率の調
節はまた、このデバイスの遠位端に向かって出る流体に対する注入圧力の低下を
オフセットするために必要とされるように、近位端から尖端へと向かう多孔質部
分の長さに沿った内径の増加に関連し得る。あるいは、注入物質の異なる勾配が
所望である場合には、細孔の数および／または大きさは、このような勾配を達成
するために適切な任意の方向に配列され得る。

【００２３】本発明のニードルの鋭利な尖端は、開いているか、閉じているか、または中実
の部分的なプラグを嵌められて、注入物質が単一のジェットとして出ることを防
止し得る。この注射針の尖端が開いている場合には、この開口尖端からの流速も
また、この注射針の遠位部分の長さに沿った流体インピーダンスの調節によって
、このチップにおける流体の流れの速度がこの注射針の尖端に隣接した多孔質部
分に沿った流体流れの速度を実質的に超えることを防止するように、制御され得
る。

【００２４】あるいは、注射針のこの尖端は、開口であり得るが、中実の部分的プラグによ
って制限されており、その結果、この注射針の遠位端は、ガーデンノズルの先端
と類似に作動するように設計される。ここで、この中実の部分的プラグは、この
開口端と協同して流体の滲出を制限し、これによって、単一ジェットとしてのこ
の流体の滲出を妨げる。

【００２５】注射針が開口端を有する別の実施形態において、この先端（および注射針シャ
フトの遠位部分）は、多孔質材料（例えば、上記の多孔質焼結金属メッシュ）で
緩くカバーされ得るかまたは緩く外装され、この注射針の多孔質遠位部分を作製
し得る。この実施形態において、外装は、注射針シャフトに付着（例えば、溶融
または溶接）され、注入物質を浸出または滲出する（すなわち、この多孔質外装
中の細孔から）多孔質部分を作製する。

【００２６】本発明の注射針シャフトの近位端には、外科器具（例えば、注入器またはカテ
ーテル）へのこの注射針の取り外し可能な接続のための、コネクタ（例えば、当
該分野で公知の、フランジ、ハブなど）が提供される。この外科器具は、流体医
薬のレザバとして作用する。従って、コネクタは、この注射針と外科器具との間
に流体連絡が存在するようにある。この用途において、本発明の注射針は、この
外科装置の遠位端に取り付けられ、この外科器具は、この注射針の無孔の中空シ
ャフト内の医薬に対して圧力を適用または伝達するように適応される。

【００２７】この注射針の遠位端は、多くの種々の「開口セル」多孔質材料（すなわち、細
孔が相互接続している材料）のいずれかから製造され得る。例えば、この遠位端
は、ステンレス鋼、タンタル、エルジロイ（ｅｌｇｉｌｏｙ）、ニチノールなど
のような金属、ならびにこれらのうちの２以上の適切な組み合わせから選択され
る、金属繊維の不織マトリクスを形成する多孔質の焼結金属から製造され得る。
一般に、これらの金属繊維は、約１．０ミクロン〜約２５ミクロンの範囲の直径
を有する。本発明の注射針の多孔質遠位部分の製造において使用され得る、これ
らの所望の特性を有する金属繊維の不織マトリクスは、ＢｅｋａｅａｒｔＣｏ
ｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｍａｒｉｅｔｔａ，ＧＡ）から入手可能であり、そして登
録商標ＢＥＫＩＰＯＲ（登録商標）フィルター媒質の下で販売されている。

【００２８】この注射針の遠位多孔質部分はまた、多孔質ポリマー（例えば、多孔質ポリイ
ミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレンなど）のよ
うな多孔質材料から製造され得る。このような多孔質ポリマーは、例えば、米国
特許第５，９１３，８５６号（その全体が本明細書中に参考として援用される）
に開示される。あるいは、多孔質セラミック（例えば、セラミックフィルターお
よび分離膜における使用について当該分野で公知であるような）あるいは多孔質
の金属（エキスパンドメタルとしても公知である）または炭素（フィルターまた
は骨移植片における使用について当該分野で公知であるような）が、使用され得
る。例えば、ＭｏｔｔＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｆａｒｍｉｎｇｔｏｎ，ＣＴ
）は、種々のタイプのフィルターにおける使用のための多孔質金属を製造する。

【００２９】多孔質フィルター媒質が可撓性である場合、本発明の注射針の遠位部分は、中
空の中心コアを作製しながら、このフィルター媒質（これは、平らなシートとし
て市販されている）を軸の周りに１回以上ラッピングすることによって製造され
得る。次いで、この注射針の多孔質遠位部分を、当該分野で公知の方法を使用し
て、無孔の中空注射針シャフトに対して、流体を漏出させない様式で溶融（例え
ば、溶接）し得る。流体の流れに対するインピーダンスを減少させる注射針の遠
位部分を作製するために、適切な空隙率の勾配を有する多孔質フィルター媒質ま
たは金属メッシュを、この多孔質部分の製造に使用し得る。

【００３０】あるいは、本発明の注射針のための多孔質遠位部分は、無孔の材料（例えば、
金属）から作製され得る。これは、この注射針のセグメントに細孔を開けるため
の当該分野で公知の切断レーザーおよび技術（すなわち、レーザーエッチングの
プロセスによる）を使用することによる。例えば、本発明の注射針の無孔の中空
シャフト、多孔質部分および先端は、単一小片の金属（例えば、従来のハイポチ
ューブ（ｈｙｐｏｔｕｂｅ）由来の）から製造され得る。このシナリオにおいて
、金属切断レーザーを使用して、適切な空隙率（例えば、本明細書中に開示され
るようなこの注射針の一部分における空隙率勾配）を有する注射針のセグメント
を作製し、この注射針の多孔質部分の長さに沿って流体のインピーダンスを等し
くする。

【００３１】いずれにせよ、遠位部分の空隙率は、一般に、約５０％〜約８５％の範囲（例
えば、約７０％）にある。

【００３２】従って、注射針からの医薬の多方向の流れは、例えば、以下の多くの因子によ
って制御され得る：遠位部分の細孔のサイズ、多さおよび配置、液体医薬の粘性
、接続される外科器具を介して医薬に付与される圧力（すなわち、「注入圧」）
など。当業者は、注射針が実質的な表面漏出および組織損傷（注入物質に起因す
る）を伴わずに組織内に挿入され、医薬がこの注射針の遠位部分の細孔から多方
向にその組織内に浸出するか確実にするために、これらの因子をどのように選択
しかつ組み合わせるかを認識する。例えば、これらの因子の均衡を図り、注射針
からの液体医薬の流れを、注入物質が実質的な細胞および膜構造の破壊（特に、
単一の開口部を有する注射針からの、ボーラス注入または迅速な注入によって生
じるような）を伴うことなくその注入部位にて組織内に吸収されるに十分遅い速
度にあるよう、調整し得る。約０．１ｃｃ／秒〜約２．０ｃｃ／秒（例えば、０
．５ｃｃ／秒〜約１．０ｃｃ／秒）の範囲の注入速度が、一般に、これらの目的
を達成するのに適切である。

【００３３】本明細書中の図１に例示される本発明の実施形態において、注射針２は、無孔
の中空の注射針シャフト、相互接続している細孔を有する多孔質遠位部分６、お
よび閉じた鋭端８を有する。注入物質１２は、注入圧下で遠位部分中の細孔から
滲出する。注射針２の鋭端８は閉じられており、その結果、注入物質は、注射針
のこの尖端から流れない。注射針２の近位端には、カテーテルに取り外し可能に
接続するためのフランジ１０が取り付けられている。カテーテル１６の遠位端（
これは、注射針２への注入物質の通過のための少なくとも１つの開口管腔１４を
有する）は、注射針２の近位端に接続する。他の実施形態において、注入器を接
続するためのハブが、この注射針の近位端でこのフランジと置き換えられる。

【００３４】本発明の別の実施形態において、本発明の注射針は、心電図への電気的接続の
ための１以上のセンサコネクタをさらに備える。心電図は、注射針の先端と組織
との間の接触を決定するためにか、または複数の電極が存在する場合には、浸入
の深さを決定するために使用され得る。図２に示される実施形態において、注射
針シャフトの外側（この図では見られない）は、絶縁体１８でコートされ、そし
てコネクタ１９は、注射針シャフトの近位端（コートされていない）へ直接接続
される。電気リード２０は、心電図への接続のためにカテーテルの管腔に通され
得る。複数のリードもまた、注射針の深度を決定するために使用され得る。この
構成において、心電図は、全てのリードから記録される。心筋内にあるこれらの
ＥＣＧリードからのより大きいシグナルが存在する。あるいは、コネクタは、絶
縁接続ワイアでこの注射針の先端の内側に接続され得、このワイアは、心電図へ
の接続のために注射針およびカテーテルの中空部の内側を通る。この実施形態に
おいて、その注射針自体は、心電図のための電極として作用し、そして心臓、脳
、神経、近位の動脈などにおける電流またはインピーダンスの単極検知のために
使用され得る。

【００３５】双極検知のために、返還（ｒｅｔｕｒｎ）電極が、ＥＣＧパッドを患者の外側
（例えば、胸壁の外側上）の心電図と電気的接続下に配置することによって提供
され得る。被験体の体内の器官内の電流を検知するために２つの電極を提供する
ように、第２の電極またはセンサコネクタが、第１の電極と少なくとも約０．５
ｍｍの間隔を空けて注射針（例えば、注射針の外側）に接続され得ることが、本
発明の範囲内にあることもまた意図される。被験体内に永久に移植された電極（
ペースメーカーに属するような）が、遠隔の双極検知のための返還リードとして
使用され得ることもまた可能である。

【００３６】本発明の注射針を使用して検知を行うことの利点は、いくつかある。例えば、
その中を通って流れる電気パルスを有する筋肉または他の器官への注入のために
、本発明の注射針に接続した心電図センサを使用して、処置部位への医薬の注入
前に、目的の体壁（例えば、拍動する心臓の壁）への注射針の先端の接触または
注射針の適切な挿入を確かめ得る。組織への注射針の挿入の深さは、電極のアレ
イによって決定され得る。当業者は、心電図センサが接続された本発明の注射針
が、このような見込みのある注入部位が電気的に活性であるか否か（すなわち、
組織が、死んでいるか、酸素の欠乏に起因して冬眠しているか、または生きてい
るか）などを判断するために使用され得ることを認識する。

【００３７】本発明に従う別の実施形態において、液体医薬を必要とする被験体における離
れた位置へのその液体医薬の微量注入に有用な、外科用組立体を提供する。この
本発明の外科用組立体は、鋭い遠位尖端を有する注射針、およびその注射針の遠
位端に接続された多孔質の遠位部分を有するカテーテルを備え、この多孔質の遠
位部分は、そのカテーテルの多孔質の遠位部分が身体の表面に挿入している間に
、液体注入物質を、注入圧力下で周辺組織内に多方向に浸出または滲出するのを
生じるように適応される。本発明の外科用組立体におけるカテーテルは、操縦可
能なカテーテルであり得、これは、カテーテルシャフトの遠位の先端部の変形を
制御するために、そのハンドルにある操縦機構を有し、これによって、実際に、
「操縦可能な注射針」を作製する。

【００３８】あるいは、本発明の外科用組立体は、血管形成術に使用される器具（本明細書
中上記でより十分に記載したような）を誘導するために、当該分野で公知の型の
誘導カテーテルをさらに備える。この実施形態において、この多孔質の遠位端を
有する注射針およびカテーテルは、誘導カテーテル内に導入（すなわち、その中
に通される）され、その結果、この多孔質の遠位部分を有する注射針およびカテ
ーテルは、操縦可能な誘導カテーテルを使用して注入部位に方向付けられる（例
えば、組織の所望の部分に通される）。

【００３９】好ましくは、カテーテルの多孔質の遠位部分は、可撓性多孔質ポリマー（例え
ば、多孔質ポリイミド、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、またはポ
リプロピレンなど）から作製される。この多孔質の遠位部分はさらに、注射針を
通って移動する注入物質に対する液圧インピーダンスの増加を生じる特性を有し
得、これによって、注入物質がこのデバイスの尖端に向かって移動する場合の、
注入物質が、注射針を通って移動して、流体に対する注入圧の降下を生じる際に
、この多孔質の遠位部分の長さに沿って注入物質の均一な流れを生じる。この組
立体におけるこの多孔質セグメントの可撓性は、非直線状の通路に沿った医薬の
注入を容易にする。

【００４０】上記の本発明の外科用注射針の多孔質部分と共に、本発明の外科用組立体にお
けるカテーテルの多孔質部分における細孔のサイズおよび／または数を選択して
、この注入通路の経路に沿って注入物質の任意の所望の勾配を生じ得る。例えば
、細孔のサイズおよび数は、注射針との接続部に向かう多孔質部分の長さに沿っ
て減少し、この多孔質部分の長さに沿った実質的に均一な速度の注入物質の浸出
を可能にし得る。従って、この構成において、一旦、注射針を使用してカテーテ
ルの多孔質部分を処置する組織に通すと、実質的に均一な速度の周辺組織への液
体の浸出が、この注入経路に沿って得られ得る。あるいは、またはこのような空
隙率勾配と組み合わせて、この多孔質遠位部分はまた、近位端からこの注射針と
の接続部に向かうその長さにそって内径を減少し、同じ目的を達成し得る。

【００４１】本明細書中の図３は、本発明の外科用組立体２２を例示する。閉じた先端を有
する無孔の注射針２４は、多孔質の遠位部分２８を有する、可撓性カテーテル２
６の遠位端に接続される。注入物質３０は、カテーテル２６の可撓性遠位部分２
８の細孔から浸出する。

【００４２】本発明に従う別の実施形態において、体壁への医薬の注入を必要とする被験体
中のその体壁に、医薬を注入するための方法を提供する。この本発明の方法は、
被験体の組織内へ本発明の注射針の多孔質遠位部分を挿入する工程、およびこの
注射針の多孔質遠位部分と流体連絡して液体医薬に対して十分な注入圧を適用し
て、その医薬をその注射針中の細孔から多方向でこの組織内へ滲出させる工程を
包含する。あるいは、本発明の外科用アセンブリ（ここで、その多孔質部分は、
注射針中に含まれず、他の無孔のカテーテルの多孔質遠位部分に含まれる）は、
類似の効果のために本発明の注入方法において使用され得る。この注射針または
外科用アセンブリの尖端および多孔質部分が、医薬が注入される前に組織に挿入
される場合、この医薬の注入は、組織または内部体壁の表面での医薬の実質的な
漏出または損失を伴わずに行われる。

【００４３】本明細書中で使用される場合、用語「医薬」としては、有益な効果または治療
効果を有する全ての型の液体物質（例えば、溶液および懸濁液を含む）が挙げら
れる。本発明の方法における使用に適切な医薬の非限定的な例には、生物学的に
活性な因子（例えば、低分子薬物、タンパク質性物質、ポリヌクレオチドまたは
核酸（例えば、異種ＤＮＡまたはＲＮＡ）ならびにこのような核酸またはポリヌ
クレオチドを含むベクター、リポソームなど）、およびその液体調製物または処
方物が含まれる。

【００４４】本発明の方法およびデバイスは、組織または体壁（例えば、内側の体壁）内へ
の最小量の流体医薬の注入用に設計される。従って、本明細書中で用語「微量注
入」を使用する。例えば、本発明の方法に従って投与される医薬の治療量は、達
成される治療目的、被験体のサイズおよび年齢、注入物質の薬物動態などに依存
して変化する。しかし、本発明に従う治療量は、代表的に、約０．５ｃｃ〜約２
．０ｃｃの範囲にある。

【００４５】本発明の注射針または外科用組立体内の流体医薬に及ぼされる注入圧力下で、
この注入物質は、挿入された周辺組織内へこの多孔質遠位部分から多方向に滲出
または漏出するが、本発明のデバイスの近位部分からの漏出は妨げられる。周辺
組織内への注入物質の流れは、低い速度（例えば、約０．１ｃｃ／秒〜約２．０
ｃｃ／秒の範囲にある）であることが意図され、その注入物質によって引き起こ
される実質的な組織損傷を伴うことなく、その組織内への医薬の吸収および分散
を可能にする（例えば、医薬の貯留は、これによって回避される）。注入物質が
、注射針の遠位部分中の細孔よりも大きい粒子（例えば、細胞）を含まない限り
、組織内への医薬の全体の流れは、注入物質に対して適用される圧力の量に比例
する。

【００４６】しかし、本発明のデバイスの多孔質部分が、その流体がその多孔質部分を通っ
て遠位（すなわち、注射針の先端方向）に移動する場合に、流体の流れに対する
インピーダンスの漸増勾配を生じるように適応されない限り、その医薬は、その
多孔質部分の長さに沿って均一な流速で浸出しない。

【００４７】本発明の方法の実施において、注射針および注射針に接続される外科器具の組
み合わせは、注射針の細孔から滲出する医薬の量が操作者によって制御され得る
ように選択されることが、好ましい。例えば、ある測定された量の医薬が、その
外科器具の目盛りが付されたチャンバおよび／または注射針の中空部内への送達
のために配置される場合、その遠位部分が被験体の組織に挿入している間に注射
針の遠位部分の細孔から２ｃｃの医薬を送達するのに十分なチャンバ中の医薬に
対する圧力が、実質的に、被験体が２ｃｃのその医薬を受けることを確実にする
。本発明のデバイスおよび方法の特徴は、被験体に送達される医薬の量を綿密に
モニターすることが重要である（例えば、医薬の浪費を回避するため、処置の効
率を正確に判断するためなど）場合に、特に有利である。

【００４８】本発明の方法は、遺伝子治療の必要な被験体に、単離された治療用核酸配列、
もしくはベクター、リポソーム、または細胞など（コードされた治療用タンパク
質の発現のための調節性核酸に作動可能に会合されたこのような核酸配列を含む
）を含む治療量の医薬を送達するために用いられ得る。本発明のデバイスおよび
方法を用いて、注入部位が腔内に位置するか、および／または一定動にある場合
でさえ、このような医薬の注入によって遺伝子治療を促進し得る。従って、本発
明による別の実施形態では、治療量の医薬の注入の必要な被験体の体内壁または
組織へのこの治療量の医薬の注入のための方法が提供される。この実施形態では
、本発明の方法は、この被験体の体内壁または組織への本発明の注射針（ニード
ル）の遠位部位の挿入工程、および治療量のこの医薬を発射するための、この注
射針の遠位部分と流体連絡した液体医薬への十分な圧力の適用工程を包含し、そ
の結果この医薬は、その遠位部分の細孔から、体内壁または組織へと、この体壁
の表面でのこの医薬の実質的な漏出または損失なしに、多方向に浸出する（ｗｅ
ｅｐ）。この体壁は、自然な体腔内に、または外科的に作成された開口部内に位
置し得る。

【００４９】浸出式（ｗｅｅｐｉｎｇ）チップを備える注射針（ニードル）を利用する本発
明の方法は、注入手技の間に動きにさらされる、内部器官の壁（例えば、電気生
理学的試験、経心筋的血行再建術などの最中の拍動している心臓の壁または隣接
する動脈壁）への医薬の注入のために特に有用である。注入が本発明の方法を用
いてなされ得る、動きに供されるさらなる内部器官としては、胃、食道、胆嚢、
肝臓、腸、腎臓、肺などが挙げられる。

【００５０】「単離されたポリヌクレオチド」または「単離された核酸」または「単離され
た核酸配列」とは、それが由来する器官の天然に存在するゲノム中に隣接してい
る（５’末端の１つおよび３’末端の１つ）コード配列の両方と隣接していない
ポリヌクレオチドを意味する。従って、この用語は、例えば、ベクター中に；自
己複製プラスミドもしくはウイルス中に；または原核生物もしくは真核生物のゲ
ノムＤＮＡ中に組み込まれているか；あるいは他の配列とは独立して別の分子（
例えば、ｃＤＮＡ）として存在する、組換えＤＮＡを含む。本発明の実施におけ
る使用のために意図される治療核酸は、その核酸が発現される細胞に対して毒性
である産物をコードする核酸；被験体に有利な特性を与える産物をコードする核
酸；ならびに内因性遺伝子の転写および／または翻訳を調節する核酸を転写する
核酸を含むことが意図される。

【００５１】本発明のデバイスおよび方法を用いる心臓組織への投与のための適切な治療用
核酸の好ましい例としては、アポトーシスおよび細胞増殖を増強する増殖因子（
例えば、ｂＦＧＦ（ＦＧＦ−２としても公知の塩基性線維芽細胞増殖因子）、ａ
ＦＧＦ（ＦＧＦ−１としても公知）、ＥＧＦ（上皮性増殖因子）、ＶＥＧＦ（血
管上皮増殖因子）、アンギオスタチン、エクイスタチン（ｅｃｃｈｙｓｔａｔｉ
ｎ）、ＩＧＦ（インスリン様増殖因子）など）をコードする核酸が挙げられる。
これらの因子は、新しい血管の発達を強化もしくは阻害するために、炎症を阻止
するために（動脈壁への直接注入の結果として）、新内膜過形成を防止するため
、または新心筋細胞の増殖を強化もしくは防止するために用いられ得る。

【００５２】本発明の実施に有用なさらなる治療用核酸としては、目的の生物学的に活性な
タンパク質（例えば、この細胞から遊離され得る分泌タンパク質；毒性物質を代
謝して非毒性物質を生じ得る酵素、または不活性な物質を代謝して有用な物質を
生じる酵素；調節性タンパク質；細胞表面レセプターなど）をコードする遺伝子
が挙げられる。有用な遺伝子としては、血液凝固因子（例えば、ヒト第ＶＩＩＩ
因子および第ＩＸ因子）をコードする遺伝子；ホルモン（例えば、インスリン、
副甲状腺ホルモン、黄体形成ホルモン放出ホルモン（ＬＨＲＨ）、αおよびβ精
液インヒビン、ならびにヒト成長ホルモン）をコードする遺伝子；酵素のような
タンパク質（それが存在しなければ異常な状態の発生をもたらす）をコードする
遺伝子；サイトカインまたはリンホカイン（例えば、インターフェロン、顆粒球
マクロファージコロニー刺激因子（ＧＭ−ＣＳＦ）、コロニー刺激因子−１（Ｃ
ＳＦ−１）、腫瘍壊死因子（ＴＮＦ）、およびエリスロポエチン（ＥＰＯ））を
コードする遺伝子；α１−アンチトリプシンのような阻害性物質をコードする遺
伝子；薬物として機能する物質をコードする遺伝子、例えば、ジフテリア毒素お
よびコレラ毒素をコードする遺伝子；などが挙げられる。

【００５３】代表的には、本明細書に使用される用途のために意図される治療用核酸によっ
てコードされるタンパク質についての核酸配列情報は、多くの公的なアクセスの
データベース（例えば、ＧＥＮＢＡＮＫ、ＥＭＢＬ、Ｓｗｉｓｓ−Ｐｒｏｔ，お
よびＰＩＲ）の１つに、または関連の文献刊行物中に位置され得る。従って、当
業者は、実質的に全ての公知の遺伝子の配列情報にアクセスできる。当業者は、
公的な寄託機関から、またはその配列を公開した研究機関から直接、対応する核
酸分子を入手できる。必要に応じて、所望のタンパク質をコードする核酸配列が
一旦、確認されれば、当業者は、慣用的方法（例えば、ポリメラーゼ連鎖反応（
ＰＣＲ））増幅を使用して、適切な核酸ライブラリーから所望の核酸分子を単離
し得る。従って、目的のタンパク質をコードする公知の核酸の全てが、本明細書
において記載された方法および産物における使用に利用可能である。

【００５４】本発明の構築物中に必要に応じて組み込まれ得るさらなる構成要素としては、
選択マーカーおよびレトロウイルスパッケージングに必要なタンパク質をコード
する遺伝子（例えば、ｐｏｌ遺伝子、ｇａｇ遺伝子、ｅｎｖ遺伝子など）が挙げ
られる。

【００５５】本発明の実施における使用のために意図される選択マーカーとしては、抗生物
質耐性遺伝子、細胞が代謝中間体を処理できるようにする遺伝子などが挙げられ
る。例示的な抗生物質耐性遺伝子としては、テトラサイクリン耐性を付与する遺
伝子、アンピシリン耐性、ネオマイシン耐性、ハイグロマイシン耐性、ピューロ
マイシン耐性、などを付与する遺伝子が挙げられる。

【００５６】必要に応じて、この細胞は、上記のように改変された被験体または宿主（すな
わちドナーではない）から獲得され得、次いで本発明のデバイスおよび方法を用
いてこの被験体中に再導入され得る。例えば、治療用核酸は、被験体から得られ
た細胞中に直接再導入され得、次いでこの改変細胞が被験体中に注入され得る。
治療用核酸は、細胞中に安定に組み込まれ得るか、または当該分野で公知の方法
を用いて一過性に発現され得る。

【００５７】改変細胞は、増殖条件（タンパク質発現条件とは対立する）下で所望の密度が
得られるまで培養される。安定にトランスフェクトされた哺乳動物細胞は、選択
マーカー遺伝子（例えば、チミジンキナーゼの遺伝子、ジヒドロ葉酸還元酵素、
ネオマイシン耐性などのような）を有する発現ベクターを用いて細胞をトランス
フェクトすること、およびこのトランスフェクトされた細胞をマーカー遺伝子を
発現する細胞の選択条件下で増殖することによって調製され得る。一過性形質転
換体を調製するために、哺乳動物細胞をレポーター遺伝子（例えば、Ｅ．ｃｏｌ
ｉ β−ガラクトシダーゼ遺伝子）でトランスフェクトしてトランスフェクショ
ン効率をモニターする。選択マーカー遺伝子は、代表的には一過性トランスフェ
クションには含まれない。なぜなら、このトランスフェクト体は代表的には、選
択条件下では増殖せず、そして通常、トランスフェクション後数日内に分析され
るからである。

【００５８】ヒトのための遺伝子交換療法の概念は、遺伝子欠損または不全を正すための、
罹患した被験体の体細胞への機能的に活性な核酸の導入を包含する。通常では細
胞の外側には輸送されない有用な「遺伝子治療」タンパク質をコードする遺伝子
は、もし、このような遺伝子が、細胞膜を通過してコードされた産物を「輸送」
し得るシグナル配列に「機能的に付加される」か、またはこのシグナル配列と作
動可能に会合される場合は、本発明において用いられ得る。種々のこのようなシ
グナル配列が、公知であり、そして過度の実験なく当業者によって用いられ得る
。

【００５９】本発明の実施において使用される調節性エレメントは、治療用核酸産物の転写
に適切なプロモーターに作動可能に連結される。本明細書において用いる場合、
用語「プロモーター」とは、ＲＮＡポリメラーゼ（ＲＮＡ合成を開始する酵素）
によって認識される特異的核酸配列をいう。プロモーター配列は、適切な条件下
で転写が特異的に開始され得る部位である。内因性核酸（適切なプロモーターに
作動可能に連結された）が適切な宿主の細胞に導入される場合、内因性核酸の発
現は、全ての場合ではないが多くの場合、宿主細胞中に通常存在しないリガンド
の存在によって制御され得る。

【００６０】本発明の実施において用いられる内因性核酸の発現の制御のために意図される
プロモーターとしては、以下が挙げられるがこれらに限定されない：誘導性プロ
モーター（例えば、最小ＣＭＶプロモーター、最小ＴＫプロモーター、改変ＭＭ
ＬＶＬＴＲ）、構成的プロモーター（例えば、ニワトリβアクチンプロモータ
ー、ＭＭＬＶＬＴＲ（非改変）、ＤＨＦＲ）、および／または組織特異的プロ
モーター。

【００６１】本発明の実施における使用のために意図される誘導性プロモーターは、誘導条
件下でｍＲＮＡの転写を最大限促進するように機能する転写調節領域を含む。適
切な誘導性プロモーターの例としては、以下に相当するＤＮＡ配列が挙げられる
：ＩＰＴＧに反応性のＥ．ｃｏｌｉｌａｃオペレーター（Ｎａｋａｍｕｒａら
、Ｃｅｌｌ，１８：１１０９〜１１１７，１９７９を参照のこと）；重金属（例
えば、亜鉛）誘導に反応性のメタロチオネインプロモーター金属調節性エレメン
ト（Ｅｖａｎｓら、米国特許第４，８７０，００９号）、ＩＰＴＧに反応性のフ
ァージＴ７ｌａｃプロモーター（Ｓｔｕｄｉｅｒら、Ｍｅｔｈ．Ｅｎｚｙｍｏｌ
．，１８５：６０〜８９，１９９０；および米国特許第４，９５２，４９６号を
参照のこと）、熱ショックプロモーター；ＴＫ最小プロモーター；ＣＭＶ最小プ
ロモーター；合成プロモーター；など。

【００６２】本発明の実施における使用のために意図される例示的な構成的プロモーターと
しては、以下が挙げられる：ＣＭＶプロモーター、ＳＶ４０プロモーター、ＤＨ
ＦＲプロモーター、マウス乳癌ウイルス（ＭＭＴＶ）ステロイド誘導性プロモー
ター、モロニーマウス白血病ウイルス（ＭＭＬＶ）プロモーター、伸長因子１ａ
（ＥＦ１ａ）プロモーター、アルブミンプロモーター、ＡＰＯＡ１プロモータ
ー、サクリックＡＭＰ依存性キナーゼＩＩ（ＣａＭＫＩＩ）プロモーター、ケラ
チンプロモーター、ＣＤ３プロモーター、免疫グロブリン軽鎖または重鎖プロモ
ーター、ニューロフィラメント（神経フィラメント）プロモーター、ニューロン
特異的エノラーゼプロモーター、Ｌ７プロモーター、ＣＤ２プロモーター、ミオ
シン軽鎖キナーゼプロモーター、ＨＯＸ遺伝子プロモーター、チミジンキナーゼ
（ＴＫ）プロモーター、ＲＮＡＰｏｌＩＩプロモーター、ＭＹＯＤプロモータ
ー、ＭＹＦ５プロモーター、ホスホグリセロキナーゼ（ＰＧＫ）プロモーター、
Ｓｔｆ１プロモーター、低密度リポタンパク質（ＬＤＬ）プロモーター、ニワト
リβアクチンプロモーター（例えば、エクジソン応答エレメントと連結して用い
られる）など。

【００６３】当業者によって容易に理解されるように、用語「組織特異的」とは、所定の遺
伝子の発現を駆動する特定のプロモーターが誘導される（例えば、Ｔ細胞、内皮
細胞、平滑筋細胞などでのみ発現される）組織中の転写の実質的に排他的な開始
を言う。本発明の実施における使用に意図される例示的な組織特異的プロモータ
ーとしては、ＧＨプロモーター、ＮＳＥプロモーター、ＧＦＡＰプロモーター、
神経伝達物質プロモーター（例えば、チロシンヒドロキシラーゼ、ＴＨ、コリン
アセチルトランスフェラーゼ、ＣｈＡＴなど）、神経栄養因子のためのプロモー
ター（例えば、神経増殖因子プロモーター、ＮＴ−３、ＢＤＮＦプロモーターな
ど）などが挙げられる。

【００６４】本明細書において用いる場合、句「作動可能に会合した（会合している）」と
は、核酸の調節配列およびエフェクター配列（例えば、プロモーター、エンハン
サー、転写終止部位および翻訳終止部位、ならびに他のシグナル配列）とのＤＮ
Ａの機能的関係をいう。例えば、プロモーターに対するＤＮＡの作動的連結とは
、ＤＮＡとプロモーターとの間の物理的関係および機能的関係（この結果、この
ようなＤＮＡの転写が、このＤＮＡを特異的に認識し、結合しそして転写するＲ
ＮＡポリメラーゼによってプロモーターから開始される）をいう。

【００６５】本明細書における使用のために意図される遺伝子移入ベクター（「発現ベクタ
ー」とも呼ばれる）は、その発現および／または複製のために、宿主細胞への核
酸の移入のために用いられる組換え核酸分子である。発現ベクターは、環状また
は直線状のいずれかであり得、そしてその中に種々の核酸構築物を組み込み得る
。発現ベクターは、適切な宿主細胞への導入の際、代表的にプラスミドの形態を
とり、挿入された核酸の発現を生じる。

【００６６】本明細書において用いるための適切な発現ベクターは、当業者に周知であり、
そして組換えＤＮＡまたはＲＮＡ構築物（例えば、プラスミド、ファージ、組換
えウイルスまたは他のベクター（適切な宿主細胞への導入の際、挿入されたＤＮ
Ａの発現を生じる））を含む。適切な発現ベクターは、当業者に周知であり、そ
して真核生物細胞および／または原核生物細胞において複製可能であるベクター
、ならびにエピソームを保持するベクターまたは宿主細胞ゲノムに組み込むベク
ターを含む。発現ベクターは代表的にさらに、抗生物質耐性タンパク質などをコ
ードする他の機能的に重要な核酸配列を含む。

【００６７】被験体に導入され得る治療用核酸の量は、当業者によって変化され得る。例え
ば、ウイルスベクターを用いて遺伝子移入を達成する場合、導入された核酸の量
は、ウイルスベクターのプラーク形成単位（ＰＦＵ）の量を変化することによっ
て変化され得る。

【００６８】例示的な真核生物発現ベクターは、真核生物構築物、例えば、ｐＳＶ−２ｇ
ｐｔ系（Ｍｕｌｌｉｇａｎら、Ｎａｔｕｒｅ２７７：１０８〜１１４、１９７
９）；ｐＢｌｕｅＳｋｒｉｐｔ（Ｓｔｒａｔｅｇｅｎｅ，ＬａＪｏｌｌａ，Ｃ
Ａ）（ＧｅｎｅｔｉｃｓＩｎｓｔｉｔｕｔｅにより記載される発現クローニン
グベクター（Ｓｃｉｅｎｃｅ２２８：８１０〜８１５，１９８５））などを含
む。これらのベクターの各々は、目的の核酸のタンパク質産物の発現を促進し得
る。

【００６９】本発明の方法に従って処置された被験体の細胞への、治療用核酸構築物を含有
する発現ベクターの導入（形質導入）のための適切な手段としては、ウイルスベ
クターを使用する感染（例えば、米国特許第４，４０５，７１２号および同第４
，６５０，７６４号を参照のこと）が挙げられる。形質導入された核酸は、その
染色体外（すなわち、エピソーム）維持を可能にする配列を必要に応じて含み得
るか、または形質導入された核酸は、宿主のゲノムに組み込むドナー核酸であり
得る。

【００７０】特定の実施形態において、本明細書における使用に意図される遺伝子移入ベク
ターは、ウイルスベクター（例えば、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、単
純ヘルペスウイルスに基づくベクター、遺伝子治療用の合成ベクターなど）であ
る（例えば、Ｓｕｈｒら、ＡｒｃｈｏｆＮｅｕｒｏｌ．５０：１２５２〜１
２６８，１９９３を参照のこと）。好ましくは、本明細書において使用される遺
伝子移入ベクターは、レトロウイルスベクターである。本明細書における使用に
意図されるレトロウイルスベクターは、２つのレトロウイルスＬＴＲの間に存在
する内因性核酸を含む発現構築物を有する遺伝子移入プラスミドである。レトロ
ウイルスベクターは代表的に適切なパッケージングシグナルを含み、レトロウイ
ルスベクターまたはテンプレートとしてレトロウイルスベクターを用いて転写さ
れたＲＮＡを、適切なパッケージング細胞株中のウイルス粒子中にパッケージン
グし得る（例えば、米国特許第４，６５０，７６４号）。

【００７１】本明細書における使用のために適切なレトロウイルスベクターは、例えば、米
国特許第５，３９９，３４６号および５，２５２，４７９号；ならびにＷＩＰＯ
公開ＷＯ９２／０７５７３、ＷＯ９０／０６９９７、ＷＯ８９／０５３４
５、ＷＯ９２／０５２６６およびＷＯ９２／１４８２９（それぞれ、その全
体が参考として本明細書に援用される）に記載されている。これらの書類は、こ
のようなレトロウイルスベクターを用いる、宿主細胞への核酸の効率的な導入の
ための詳細な方法を提供する。他のレトロウイルスベクターとしては、例えば、
マウス乳癌ウイルスベクター（例えば、Ｓｈａｃｋｌｅｆｏｒｄら、ＰＮＡＳ、
ＵＳＡ、８５：９６５５〜９６５９，１９８８）、ヒト免疫不全ウイルス（例え
ば、Ｎａｌｄｉｎｉら、Ｓｃｉｅｎｃｅ２７２：１６５〜３２０，１９９６）
などが挙げられる。

【００７２】複製中のウイルスを本質的に含まないレトロウイルスベクター粒子を生成する
ヘルパー細胞を提供する種々の手順がまた当該分野で周知である。例えば、以下
を参照のこと：米国特許第４，６５０，７６４号；Ｍｉｌｌｅｒ，Ｈｕｍａｎ
ＧｅｎｅＴｈｅｒａｐｙ，１：５〜１４，１９９０；Ｍａｒｋｏｗｉｔｚら、
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＶｉｒｏｌｏｇｙ、６１（４）：１１２０〜１１２４，
１９８８；Ｗａｔａｎａｂｅら、ＭｏｌｅｃｕｌａｒａｎｄＣｅｌｌｕｌａ
ｒＢｉｏｌｏｇｙ、３（１２）：２２４１〜２２４９，１９８３；Ｄａｎｏｓ
ら、ＰＮＡｓ，８５：６４６０〜６４６４，１９８８；およびＢｏｓｓｅｌｍａ
ら、ＭｏｌｅｃｕｌａｒａｎｄＣｅｌｌｕｌａｒＢｉｏｌｏｇｙ、７（５
）：１７９７〜１８０６、１９８７（複製中のウイルスを含むウイルスベクター
を生成する機会を最小限にするウイルスベクターおよびヘルパー細胞を生成する
ための手順を開示している）。

【００７３】本発明の方法を実施するのに適した組換えレトロウイルスを、レトロウイルス
産生に関する周知の方法を用いて産生する。例えば、米国特許第４，６５０，７
６４号；Ｍｉｌｌｅｒ、前出、１９９０；Ｍａｒｋｏｗｉｔｚら、前出、１９８
８；Ｗａｔａｎａｂｅら、前出、１９８３；Ｄａｎｏｓら、ＰＮＡＳ，８５：６
４６０−６４６４，１９８８；およびＢｏｓｓｅｌｍａｎら、Ｍｏｌｅｃｕｌａ
ｒａｎｄＣｅｌｌｕｌａｒＢｉｏｌｏｇｙ，７（５）：１７９７−１８０
６，１９８７を参照のこと。

【００７４】必要な調節機構、ならびに外因性核酸、選択マーカー、および本発明のキメラ
タンパク質をコードする核酸の全てを、例えば、ＭＡＲＶレトロウイルスに導入
することにより、標的細胞内への外因性核酸の高効率挿入が達成され得る。

【００７５】従って、上記のウイルス構築物は、種々のヒト疾患に対する治療用遺伝子移入
ストラテジーの適用の際のレトロウイルスの使用において直面するいくつかの重
要な問題を扱う。例えば、本発明のレトロウイルスベクターは、従来の統合され
たレトロウイルスが、もはや転写活性がない条件下で延長された遺伝子発現を可
能にする。

【００７６】本明細書中で用いられる場合、核酸を言及するとき、句「哺乳動物宿主に対し
て外因（外来）性」または単に「外因（外来）性」とは、転写が望まれる場合、
特定の細胞における機能を提供するのに十分なレベルでは、天然で見出されない
核酸をいう。例えば、外因性核酸は、天然核酸または合成核酸（これらはＤＮＡ
またはＲＮＡの形態で、被験体に導入される）のいずれかであってもよい。目的
の核酸は、被験体に直接的または間接的に、例えば、本発明の方法を用いる被験
体への形質転換細胞の移入により導入され得る。

【００７７】本明細書中で用いられる場合、用語「被験体」および「宿主」とは、医薬の投
与の必要な哺乳動物患者をいう。被験体哺乳動物としては、ヒト；家畜動物（ｄ
ｏｍｅｓｔｉｃａｎｉｍａｌ）（例えば、ラット、マウス、ウサギ、イヌ、ネ
コなど）；家畜動物（ｆａｒｍａｎｉｍａｌ）（例えば、ニワトリ、ウシ、ヒ
ツジ、ブタなど）；動物学的な興味の対象となる動物（例えば、サル、ヒヒなど
）が挙げられる。

【００７８】本発明は、その特定の好ましい実施形態に関して詳細に記載されているが、変
更および改変は、記載および特許請求される本発明の精神および範囲の中にある
ことが理解される。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の注射針が取り付けられる浸出チップおよびカテーテルを備え
る、本発明の注射針の分解図を示す概略図である。

【図２】図２は、心電図への取付けのための電気コネクタを備える、本発明の注射針を
示す概略図である。

【図３】図３は、カテーテルおよび注射針を備える本発明の外科用組立体を示す概略図
であり、ここで、多孔質遠位部分が、可撓性カテーテル内に位置している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ａ６１Ｍ 31/00 Ａ６１Ｐ 43/00 １０５Ａ６１Ｐ 43/00 １０５Ａ６１Ｍ 5/14 ３６９ＦＣ１２Ｎ 15/09 Ｃ１２Ｎ 15/00 Ａ (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (71)出願人シュワルツ，ロバートエス．アメリカ合衆国ミネソタ 55902，ロチェスター，サウスウエスト，オウダズレーン 1123 (72)発明者バンタッセル，ロバートエイ．アメリカ合衆国ミネソタ 55331，エクセルショール，ベイビュープレイス 6420 (72)発明者ホルムズ，デイビッドアール．ジュニアアメリカ合衆国ミネソタ 55906，ロチェスター，ノースイースト， 1122− 21エスティーストリート（番地なし) (72)発明者シュワルツ，ロバートエス．アメリカ合衆国ミネソタ 55902，ロチェスター，サウスウエスト，オウダズレーン 1123 Ｆターム(参考） 4B024 AA01 BA02 BA03 BA80 CA01 CA11 DA02 EA02 GA11 GA18 HA03 HA17 4C066 AA02 AA05 AA07 AA10 BB01 CC01 DD08 EE14 FF01 FF05 JJ01 JJ06 JJ08 KK01 KK03 KK04 KK05 KK06 KK15 KK16 QQ63 QQ82 4C084 AA13 MA66 NA10 ZB21 4C086 AA01 AA02 EA16 MA01 NA10 ZB21 4C167 AA02 BB02 BB08 BB18 BB33 BB34 BB40 BB62 CC08 CC19 CC20 CC21 CC22 CC23 CC26 DD07 GG02 GG04 GG06 GG09 GG21 GG22 GG24 GG26 GG46 HH22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外科用注射針であって、以下：外科用器具を嵌合するのに適した近位端を有する、無孔の中空注射針シャフト
；該注射針シャフトに流体密接続した多孔質遠位部分；および開いているか、閉じているか、または中実の部分的プラグを有する、尖端；を備え、ここで、該多孔質遠位部分は、注射針の該尖端および該遠位部分が体表
面内に挿入されている間に、注入圧下で液体注入物質を該遠位部分から多方向に
漏出または滲出させるのに適している、外科用注射針。
【請求項２】前記多孔質遠位部分が、約１．０ミクロン〜約２００ミクロ
ンの範囲内で、最も大きい平均寸法を有する細孔を有する、請求項１に記載の注
射針。
【請求項３】前記多孔質遠位部分が、前記尖端に向かって該部分を通じて
移動する注入物質に対する液圧インピーダンスの勾配を作る、請求項１に記載の
注射針。
【請求項４】前記勾配が、いずれかの長手方向の、直線、指数関数、また
はガウス曲線である、請求項３に記載の注射針。
【請求項５】前記勾配が減少勾配である、請求項３に記載の注射針。
【請求項６】前記多孔質遠位部分は、前記近位端から前記尖端への長さに
沿って増加する内径を有する、請求項３に記載の注射針。
【請求項７】前記多孔質遠位部分の細孔のサイズおよび／または数が、該
多孔質遠位部分の長さに沿って、前記近位端から前記尖端へと増加する、請求項
３に記載の注射針。
【請求項８】少なくとも前記多孔質遠位部分が、多孔質の、炭素、金属、
セラミック、またはポリマーから作製される、請求項１に記載の注射針。
【請求項９】前記多孔質遠位部分が、多孔質の金属から作製される、請求
項８に記載の注射針。
【請求項１０】前記多孔質遠位部分が、多孔質のポリマーから作製される
、請求項８に記載の注射針。
【請求項１１】前記多孔質遠位部分が、多孔質の炭素またはセラミックか
ら作製される、請求項８に記載の注射針。
【請求項１２】前記多孔質遠位部分が、約５０％〜約８５％の空隙率を有
する、請求項１に記載の注射針。
【請求項１３】前記注射針からの液体の流速が、約０．１ｃｃ／秒〜約２
．０ｃｃ／秒の範囲である、請求項１に記載の注射針。
【請求項１４】前記外科用器具が、カテーテルである、請求項１に記載の
注射針。
【請求項１５】前記カテーテルが、操縦可能な内視鏡カテーテルである、
請求項１４に記載の注射針。
【請求項１６】前記外科用器具が、注射器である、請求項１に記載の注射
針。
【請求項１７】前記注射針が、心電図への電気的装着のための１つ以上の
コネクタをさらに備える、請求項１に記載の注射針。
【請求項１８】前記注射針シャフトの外装が絶縁体で被覆され、そして前
記コネクタが、該注射針シャフトの近位端に電気的に接続される、請求項１７に
記載の注射針。
【請求項１９】医薬の注入を必要とする被験体の組織へと該医薬を注入す
るための方法であって、該方法は、以下：請求項１に記載の注射針の遠位部分を、該被験体の組織中へと挿入する工程、
および該医薬の治療的有効量を、該組織の表面での該医薬の実質的な漏出または
損失なしに、該注射針から該組織へと多方向に滲出させる工程、を包含する、方法。
【請求項２０】前記量が、前記医薬の約０．５ｃｃ〜２．０ｃｃである、
請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】注入圧を、前記注射針の遠位部分と流体連絡した前記液体
医薬に加えて、該医薬の治療的有効量を該注射針から滲出させる、請求項１９に
記載の方法。
【請求項２２】前記注射針からの医薬の流速が、約０．１ｃｃ／秒〜約２
．０ｃｃ／秒の範囲である、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】前記医薬が、単離された治療用核酸配列を含む、請求項１
９に記載の方法。
【請求項２４】前記核酸配列が、ベクター、リポソーム、または細胞内に
含まれる、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】医薬の注入を必要とする被験体へと該医薬を注入するため
の方法であって、該方法は、以下：請求項１に記載の注射針の遠位部分を、該被験体の体壁内または組織中へと挿
入する工程、および、該注射針の遠位部分と流体連絡した液体医薬に十分な圧を加えて、該医薬を排出
する工程、を包含し、これにより、該医薬は、該組織の表面での該医薬の実質的な漏出また
は損失なしに、該遠位部分の細孔から体壁内へと多方向に浸出する、方法。
【請求項２６】周辺組織への前記医薬の流速が、前記注射針の多孔質遠位
部分の長さに沿って実質的に等しい、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】前記注射針が、注射器に装着される、請求項２５に記載の
方法。
【請求項２８】前記注射針がカテーテルの遠位チップに装着され、そして
体壁が体腔内である、請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】前記カテーテルが、前記注射針を注入部位に導くために用
いられる、操縦可能なカテーテルである、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】誘導カテーテルを用いて、多孔質の遠位部分を備える注射
針およびカテーテルを、注入部位に誘導する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】前記体腔が、外科的に作られる、請求項２８に記載の方法
。
【請求項３２】前記体壁が運動の支配下にある、請求項２８に記載の方法
。
【請求項３３】前記体壁が鼓動する心臓内である、請求項３２に記載の方
法。
【請求項３４】請求項２５に記載の方法であって、前記注射針が、心電図
に電気的に接続された少なくとも１つのセンサをさらに備え、そして該方法が、
前記体壁内の電気的活動を検出する工程をさらに包含する、方法。
【請求項３５】前記電位が、前記医薬の注入の前に検出される、請求項３
４に記載の方法。
【請求項３６】前記注射針が、複数のセンサを備え、そしてここで該複数
のセンサが、医薬の注射の前、注射の間、かつ／または注射後に、前記被験体の
組織中への該注射針の穿刺の深さを決定するために使用される、請求項３４に記
載の方法。
【請求項３７】前記体壁が、鼓動中の心臓にある、請求項２５に記載の方
法。
【請求項３８】前記体壁が、動脈内にある、請求項２５に記載の方法。
【請求項３９】前記医薬が、単離された治療的核酸配列を含む、請求項２
５に記載の方法。
【請求項４０】前記核酸配列が、ベクター内、リポソーム内または細胞内
に含有される、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】前記治療的核酸配列が、ｂＦＧＦ、ａＦＧＦ、ＥＧＦ、Ｖ
ＥＧＦ、アンギオスタチン、エクイスタチン、またはＩＧＦをコードする、請求
項３９に記載の方法。
【請求項４２】前記治療的核酸が、ウイルスベクター内に含有される、請
求項４１に記載の方法。
【請求項４３】前記医薬が、治療的遺伝子産物をコードする単離された核
酸配列を含有する、遺伝子操作された細胞を含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項４４】前記細胞が、異種である、請求項４０に記載の方法。
【請求項４５】前記細胞が、前記被験体から得られる、請求項３９に記載
の方法。
【請求項４６】外科用組立体であって、該組立体は、以下：開いているか、閉じているか、または中実の部分的プラグを有する、鋭利な遠
位尖端を有する、皮下注射針；および該注射針の遠位端に装着される多孔質遠位部分を有するカテーテル、を備え、ここで、該多孔質遠位部分が、体表面内に挿入されている間に、注入圧下で、
該多孔質遠位部分から周辺組織への液体注入物質の多方向の浸出または滲出を引
き起こすように適合される、組立体。
【請求項４７】前記多孔質遠位部分が、該遠位部分に沿って長手方向に、
任意の長手方向点において優先的に薬剤を送達するために、該遠位部分を通って
移動する注入物質に対して液圧インピーダンスの勾配を作る、請求項４６に記載
の組立体。
【請求項４８】前記インピーダンスの減少が、線形か、指数関数か、また
はガウス曲線である、請求項４７に記載の組立体。
【請求項４９】前記注射針が、約１００ｍｍ〜約１５００ｍｍの範囲の長
さを有し、そして前記カテーテルの多孔質遠位部分が、約１ｍｍ〜約２０ｍｍの
範囲の長さを有する、請求項４６に記載の組立体。
【請求項５０】前記多孔質遠位部分が、多孔質ポリマーから作製される、
請求項４４に記載の組立体。
【請求項５１】外科用組立体であって、該組立体は、以下：鋭利な遠位尖端を有する無孔の注射針であって、該注射針がカテーテルの遠位
端への装着のために近位端において適合される、注射針；ならびに多孔質遠位部分、および該注射針への装着のために適合される遠位端を備える
、カテーテルを備え、ここで該多孔質遠位部分は、該カテーテルの多孔質遠位部
分が体表面内に挿入されている間に、注入圧下で、該多孔質遠位部分から周辺組
織への液体注入物質の多方向の浸出または滲出を引き起こすように適合される、
組立体。
【請求項５２】前記注射針が、約１０ｍｍ〜約１５００ｍｍの範囲の長さ
を有し、そして前記多孔質遠位部分が、約１ｍｍ〜約２０ｍｍの範囲の長さを有
する、請求項５１に記載の組立体。
【請求項５３】前記カテーテルが、操縦可能なカテーテルである、請求項
５１に記載の組立体。
【請求項５４】多孔質遠位部分を有する組み立てられた注射針およびカテ
ーテルを、受容しそして注入部位に対して操作するための誘導カテーテルをさら
に備える、請求項５１に記載の組立体。
【請求項５５】医薬を注入する場合の実質的な組織損傷を予防するための
方法であって、該方法は、該医薬を請求項１に記載の注射針の遠位部分から、被
験体内に注入する工程を包含し、その結果、該医薬は、注入物質により引き起こ
される該被験体の組織に対する実質的な損傷なしで、該注射針の遠位部分にある
細孔から多方向に浸出する、方法。