JP2005520789A - 治療剤および他剤の送達のための炭水化物結合領域含有融合タンパク質、およびそれらを含む組成物 - Google Patents

Abstract

薬学的または農芸化学的組成物または部品のキットは、（１）少なくとも一つの薬学的または農芸化学的利益剤を含む微粒子またはマイクロカプセル、および、（２）炭水化物医結合領域である第一の結合領域、および、（ａ）生体の一部を形成するリガンドまたは特異部位、または、（ｂ）前記マイクロカプセルまたは微粒子、に結合できる少なくとも一つの付加的な結合領域を含む、融合タンパク質を含み、第一または第二の結合領域は、前記マイクロカプセルまたは微粒子に結合することができる。また、融合タンパク質自身が、治療的または農芸化学的目的に用いられることもできる。

Description

本発明は、一般的に、生体の特異部位、または、医療装置を含む物質を含む他の主に治療的に有用な表面への精選された標的−送達剤に有用である融合タンパク質に関する。本発明は、更に、様々な適用において、特に、医療分野、農芸化学的分野、および紙加工の分野において有用であるような融合タンパク質を含む組成物に関する。

特定病理の影響は、しばしば、罹患者の体全体に渡って明白であるが、通常、潜在的な病理は、単一の器官または組織にのみ影響を及ぼすかもしれない。多くの場合において、薬物は、特定の疾病を患っている患者に対して選択される処置である。しかしながら、薬物が、病変組織もしくは器官のみを標的にする、または、最も有効であるための適当な割合で放出されることは、稀である。より一般的には、薬物処置は、例えば、患者の体中に広がった毒性作用による望ましくない副作用を、もたらす。

薬物が疾病を処置するために用いられる際に最も頻繁に生じ得る望ましくない副作用は、薬物が病変器官もしくは組織を特異的に標的とすることができないこと、または、投薬ビヒクルからの不適当な割合での薬物の放出、あまりにも早すぎて望ましくない副作用をもたらす、あまりにも遅すぎて症状を制御することができない、または、不適当な位置での薬物の放出、によるものである。例えば、急速に増殖している細胞を標的とする癌化学療法剤は、急速に分裂している癌細胞を殺すのに有用であるであろう。しかしながら、そのような剤は、正常な増殖造血および上皮細胞をも殺す。このように、患者に投与され得るそのような薬物の用量は、正常細胞における毒性作用により限られる。

様々な薬物の標的特異性を増し、それらの放出特性、例えば、急速な放出、遅効性の放出、持続性の放出、またはそれらの組み合わせ、を改変するために、努力がなされている。いくつかの場合において、病変組織もしくは器官において存在する特定の細胞型が、特有の細胞表面マーカーを発現しているかもしれない。そのような場合において、特有の細胞表面マーカーに対して抗体を作らせることが出来、薬物を抗体に連結させることができる。薬物／抗体複合体を患者に投与する時、細胞表面マーカーへの抗体の結合により、比較的高濃度の薬物が、病変組織もしくは器官へ送達される。同様の方法が、病変器官における特定の細胞型が、特有の細胞表面受容体または特定の受容体に対するリガンドを発現している場合に、用いられ得る。これらの場合において、薬物は、特定のリガンドまたは受容体に各々連結されることができ、このように、比較的高濃度の薬物を病変器官に送達するための手段を提供している。

セルロース結合領域「ＣＢＤ類」）は、セルロースへの分子種の付着に有用な作用剤として記載されており、有効な精製手段であることが示されている（特許文献１、特許文献２）。特許文献３は、ＣＢＤをコードしている核酸配列に加えて、ＣＢＤおよび第２のタンパク質を含む融合タンパク質、および、薬物送達、親和分離、および診断技術を含む、そのような分子の可能な使用を開示している。しかしながら、開示されたそのような工程は、薬物に結合する時に、薬物のＣＢＤへの化学共役を含む。これは、ＣＢＤ分子の薬物分子に対する割合の点で（少なくとも１薬物分子当り１ＣＢＤが必要となるであろう）、追加費用の含みを意味し、好ましくない経済性となるかもしれない。更に、化学結合工程自体が、薬物に悪影響を与えるかもしれず、そして、標的にされ得る薬物分子の数が限られる。
ＵＳ ５７３８９８４ ＵＳ ６１２４１１７ ＷＯ ９４／２４１５８

セルロース結合領域を用いた標的送達は、以前に、無関係の技術分野において記載されている。特許文献４は、洗浄もしくはすすぎ工程中に、繊維に、いわゆる利益剤（Ｂｅｎｅｆｉｔ Ａｇｅｎｔ）を送達することができる洗剤組成物を開示している。そのような組成物は、セルロース結合領域、および、他のリガンドに対する高い結合親和性を有する領域を含む、融合タンパク質を含む。融合タンパク質は、その結合能において二機能性であり、それにより、セルロース結合領域はセルロース基材に結合し、第二の領域は他のリガンドに結合する。
ＷＯ ０１／４６３５７

特許文献５は、利益剤が付着または吸収される繊維に対して高い親和性を有する、ペプチドまたはタンパク質沈着補助（Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ Ａｉｄ）、例えばセルラーゼ酵素のセルロース結合領域、により、洗浄過程中に、利益剤が繊維に送達される、洗浄組成物を開示している。利益剤は、繊維柔軟材、香料、光防護剤、染色堅牢度増進剤などである。
ＷＯ ９８／００５００

抗体が腫瘍細胞への標的リポソームに有効であることも示されている（非特許文献１）が、これは、免疫リポソームとしても知られる粒子の外面／膜への抗体の取り込みに依存する。
Ｂｅｎｄａｓ Ｇ． Ｂｉｏｄｒｕｇｓ １５（４）：２１５−２２４（２００１）

治療利益剤（例えば、薬学的もしくは農芸化学的目的のための）を、用いられる抗体の量に比べて相対的に高い量で、送達することができるシステムに対する必要性が残っている。

また、利益剤への抗体の共有結合を必要としないシステムに対する必要性もある。

驚いたことに、現在、セルロース結合領域、あるいは、炭水化物またはセルロース以外の多糖を認識する結合領域を含む、融合タンパク質が、薬学的および他の用途において用いるために、更に適合させることができることが、見出されている。

第一の局面において、本発明は、（１）少なくとも一つの薬学的もしくは農芸化学的利益剤を含む微粒子またはマイクロカプセル、および、（２）炭水化物結合領域である第一の結合領域、および、（ａ）生体の一部を形成するリガンドもしくは特異部位、または、（ｂ）前記マイクロカプセルもしくは微粒子、に結合することができる第二の結合領域、を含む融合タンパク質を含み、第一もしくは第二の結合領域が、前記マイクロカプセルもしくは微粒子に結合することができる、薬学的もしくは農芸化学的組成物もしくは部品のキットを提供する。

他の局面において、本発明は、炭水化物結合領域である第一の結合領域、および、（ａ）生体の一部を形成するリガンドもしくは特異部位、または、（ｂ）少なくとも一つの薬学的もしくは農芸化学的利益剤を含むマイクロカプセルもしくは微粒子、に結合することができる第二の結合領域、を含む融合タンパク質の、治療的もしくは農芸化学的目的のための使用を提供する。

本発明の他の局面は、患者または植物を、発明の組成物または部品のキットで処置することを含む、薬学的もしくは農芸化学的利益剤を、患者または植物中もしくは上における部位に、送達する方法である。

更に、発明の他の局面は、医薬品における使用のための本発明の薬学的組成物または部品のキットである。

更なる局面において、発明は、利益剤が有用である状態の処置のための薬剤の製造における本発明の薬学的組成物または部品のキットの使用を提供する。

発明の更なる局面は、発明の組成物または部品のキットで処置された医薬品における使用のための滅菌物品である。滅菌物品は、好ましくは、インプラント、外傷用医薬材料、包帯、または、薬物において用いられる繊維である。

他の局面において、発明は、発明の組成物または部品のキットで、基質を、処置することを含む、発明の滅菌物品を形成する方法を提供する。

好ましくは、炭水化物結合領域は、治療的に有用な結合部位、または、少なくとも一つの利益剤を含むマイクロカプセルもしくは微粒子を認識することができる。好ましい炭水化物結合領域は、セルロース結合領域である。好ましくは、第二の結合領域は、抗体またはその断片である。より好ましくは、抗体またはその断片は、ラクダ科動物（Ｃａｍｅｌｉｄａｅ）群から選択された重鎖抗体である。融合タンパク質は、一つ以上の更なる任意の結合領域を含むことができる。好ましくは、発明の融合タンパク質の更なる任意の結合領域は、治療剤、治療的に有用な結合部位、またはそれに会合した分子もしくは化合物（例えば、結合領域が認識できるように、前記治療的に有用な結合部位と、複合体を形成させた、あるいは会合させた、マイクロカプセルもしくは分子の表面に置かれた分子もしくは基質）、より好ましくは、高荷重の少なくとも一つの治療的に有用な剤を含む微粒子もしくはマイクロカプセル、に結合することができる結合領域である。いくつかの状況において、１より多くの結合領域が、病変部位あるいは治療的に有用な結合部位を認識することができるであろう。

好ましい多糖結合領域は、フミコーラ（Ｈｕｍｉｃｏｌａ）、トリコデルマ（Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａ）、サーモモノスポラ（Ｔｈｅｒｍｏｍｏｎｏｓｐｏｒａ）、ファネロカエテ（Ｐｈａｎｅｒｏｃｈａｅｔｅ）、アスペルギラス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ）などの真菌酵素起源、または、バシラス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）、クロストリジウム（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ）、ストレプトミセス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ）、セルロモナス（Ｃｅｌｌｕｌｏｍｏｎａｓ）、および、シュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）などの細菌酵素起源から得ることができるセルロース結合領域を含む。セルロース結合領域の適した供給源は、内容が参照によってここに組み込まれる特許文献６に開示されている。
ＵＳ ６３３１４１６

本発明のこれらの、および他の局面は、以後に、更に詳細に、説明されるであろう。

本発明のシステムは、組成物、例えば、融合タンパク質および微粒子もしくはマイクロカプセルの均質もしくは非均質の混合物、の形態であることができる。あるいは、該システムは、微粒子もしくはマイクロカプセルから隔てて容器に入れられた融合タンパク質を含む部品のキットの形態であることができ、融合タンパク質および微粒子もしくはマイクロカプセルは、使用前に混合して、または、別々に用いることができる、すなわち、融合タンパク質および微粒子もしくはマイクロカプセルは、同時の、別個の、もしくは連続した使用のために、意図することができる。発明のシステムが部品のキットである場合、それは、好ましくは、二部容器を、典型的には使用説明書とともに含む。

ここに用いられるように、「利益剤」によって、我々は、処置されるべき、もしくは処置されることが意図される、生体または組織または表面に役立つように、人の健康のために、用いられることができる、任意の適切な剤を意味する。そのような利益剤は、例えば、治療剤、特に比較的小さな有機分子、ペプチド、タンパク質、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ワクチン、遺伝子治療において用いられるベクター、生きている、もしくは死んでいる微生物、または、植物もしくはヒトを含む動物における疾病状態を処置する、または予防するために用いられる任意の他の物質または装置を含む。このように、組成物または部品のキットが薬学的利用のためである場合、利益剤は、好ましくは、治療用低分子、ペプチド、タンパク質、核酸およびワクチンから選択される。

送達されることができる治療剤は、例えば、タンパク質、ペプチド、核酸、および低有機分子、例えば、局所麻酔剤（コカイン、プロカインおよびリドカインなど）、睡眠薬および鎮痛剤（バルビツール酸塩、ベンゾジアゼピン類、およびクロラール誘導体など）、精神剤（フェノチアジン類、三環系抗鬱薬およびモノアミン酸化酵素阻害薬など）、抗癲癇化合物（ヒダントイン類など）、Ｌ−ドーパ、アヘンに基づいたアルカロイド、鎮痛剤、抗炎症剤、アロプリノール、癌化学療法剤、抗コリンエステラーゼ、交感神経興奮剤（エピネフリン、サルブタモールおよびエフェドリンなど）、抗ムスカリン類（アトロピンなど）、β−抗アドレナリン作用剤（フェントラミンなど）、β−抗アドレナリン作用剤（プロパノールなど）、神経節刺激および遮断剤（ニコチンなど）、神経筋遮断剤、オータコイド（抗ヒスタミン類および５−ＨＴ拮抗薬など）、プロスタグランジン類、血漿キニン類（ブラジキニンなど）、心血管薬（ジギタリス類など）、抗不整脈薬、抗高血圧薬、血管拡張薬（硝酸アミルおよびニトログリセリンなど）、利尿薬、オキシトシン、抗生物質、駆虫剤、殺菌剤、抗ウィルス化合物（アシクロビルなど）、抗トリパノソーマ類、抗凝血剤、性ホルモン（例えば、ＨＲＴまたは避妊のための）、インスリン、アルプロスチジル、血液凝固因子、カルシトニン、成長ホルモン、ワクチン、遺伝子治療のための構成物、およびステロイドを含む。受容体は、ヒトまたは任意の他の脊椎動物、好ましくは、哺乳動物、トリまたは魚、例えば、雌牛、ヒツジ、ウマ、ブタ、ニワトリ、シチメンチョウ、イヌ、ネコまたはサケ、または植物、特に植物のＤＮＡ形質転換のための植物、であることができる。

利益剤が、処置または予防または症状の軽減のために有用であるかもしれない状態は、例えば、細菌感染、ウィルス感染、癌、ＣＮＳ障害、心血管疾患、およびアレルギー疾患を含む。状態の特別な例は、糖尿病、遺伝子障害（遺伝子治療によって処置された）、痛み、中毒、不眠および睡眠障害、摂食障害、癲癇、精神障害、パーキンソン病、アルツハイマー病、鬱病、脳梗塞、リューマチ性疾患、喘息、湿疹、ＨＩＶおよびＡＩＤＳ、胃疾患および高血圧を含む。

発明の組成物または部品のキットが、農芸化学的組成物または部品のキットである場合、利益剤は、好ましくは、農薬（例えば、殺虫剤）、除草剤、殺菌剤、植物成長刺激剤、昆虫誘引薬または忌避薬（フェロモンなど）、および作物保護剤から選択される。

発明において用いられるのに適した農薬の例は、グリホサート、ホメサフェン、グルホシナート、メコプロップＰ、メチルクロロフェノキシ酢酸、プロパモカルブ、ホセチル、トリアスルフロン、トリベヌロン、メタスルフロン、チフェンスルフロン、フルピスルフロン、イオドスルフロン、リムスルフロン、ニコスルフロン、キノスルフロン、ベンスルフロン、トリフロキシスルフロン、フルメツラム、メトスラム、クロランスラム、フロランスラム、イマゼタベンズ、イマゼタピル、イマザキン、イマザモックス、フルカルバゾン、プロポキシカルバジン、アミカルバゾン、クロジナホップ、フェノキサプロップ、ジクロホップ、プロパキザホップ、キザロホップ、フルアジホップ、シハロホップ、ハロキシホップ、セトキシジム、クレトジム、トラルコキシジム、ジカンバ、クロピラリド、２、４−Ｄ、フルロキシピル、アミカルバゾン、アザフェニジン、ベンフルアミド、ベンズフェンジゾン、ベンゾビシクロン、キニドン−エチル、ジクロスラム、フェントラズアミド、フルフェナセット、フルフェンピル、フォルアムスルフロン、インダノファン、メソスルフロン、オキサジクロメフォン、フェノキシスラム、ペトキサミド、ピコリナフェン、プロホキジム、プロフルアゾール、プロポキシカルバゾン、ピラフルフェン、ピラゾギル、スルホスルフロン、テプラロキシジム、トリトスルフロン、および類似物、および／またはそれらの農芸化学的に受容可能な塩を含む。

本発明による融合タンパク質の炭水化物結合領域は、第一に、好ましくは、高荷重の少なくとも一つの治療剤を含む微粒子を結合するために用いられるのに対して、他の高親和性の結合部位は、少なくとも一つの利益剤、特に治療剤、を含むマイクロカプセルまたは微粒子、または、病変部位ないしは治療的に有用な結合部位を、任意で結合する。あるいは、本発明は、少なくとも一つの治療剤（加えて、または、代わりに）を含む他のマイクロカプセルまたは微粒子、または、病変部位ないしは治療的に有用な結合部位を、任意で結合する、更なる結合部位を含む。第二の例において、炭水化物結合領域は、包帯または医療装置など、前記炭水化物を含む治療的に有用な物質に結合するために用いられるのに対して、少なくとも一つの更なる高親和性の結合部位は、高荷重の少なくとも一つの治療的に有用な剤を含む微粒子またはマイクロカプセルを付着させるために用いられる。

融合タンパク質は、一つ以上の付加的結合領域を、すなわち、第一および第二の結合領域に加えて、更に含むことができる。例えば、融合タンパク質は、前記微粒子もしくはマイクロカプセルに結合することができる第三の結合領域、および／または、治療剤、または、それに会合した分子もしくは化合物に結合することができる結合領域を、含むことができる。また、融合タンパク質は、二つ以上の第一の結合領域、および／または、二つ以上の第二の結合領域を含むことができる。

単語第一、第二、第三、および、結合領域の定義に関連して述べられた用語には、融合タンパク質の異なる部分または領域を明らかにする目的のため以外は、ここに如何なる意味も伴わないことが意図されていることが理解されるであろう。このように、第一および第二の結合領域は、任意の順序で融合タンパク質に存在することができ、融合タンパク質は、任意の遺伝学的形式（例えば、第一の結合領域は、必ずしも最初に形成される必要はないし、分子の主要な部分を形成する必要もない）から作製することができる。

発明の一実施態様において、融合タンパク質は、特定の病変部位（例えば、癌細胞）を認識する抗体（または他の標的部分）、および、構造または被覆物が炭水化物結合領域によって認識される炭水化物を含む、高荷重の少なくとも一つの治療的もしくは薬学的に有用な化合物を含む、粒状のビヒクル（例えば、マイクロカプセル）を認識し、結合する、炭水化物結合領域（例えば、セルロース結合領域）を、含む。この構成の治療上の利点は、病変部位特異的な送達が、例えば、高荷重の少なくとも一つの治療剤を含むマイクロカプセルと組み合わされていることである。これは、高荷重の部位特異的送達への他の試みとは、それらが、単一抗体に連結され得る治療用分子の数、または、免疫リポソームの場合のように、マイクロカプセルの表面に取り込まれる標的部分（例えば、抗体）を必要とすることによって、限定されているので、異なっている。

発明の他の実施態様において、融合タンパク質は、同一の送達ビヒクルから、治療剤の二相性の送達を容易にする。この局面は、図１２において図式的に表される。治療剤および薬学的賦形剤の二相性の送達は、以前に、臨床試験におけるプロプラノロール（非特許文献２）など、薬学的に有用な化合物の治療効果を高めることが示されている。二相性の送達は、例えば、二つの分離した状態下での同一治療剤の放出、例えば、急速かつ持続的な放出、あるいは、異なった比率もしくは異なった外的条件下での二つ以上の治療剤の放出、例えば、両方が急速な放出、または、両方が持続的な放出、または、一つが急速な放出で一つが持続的な放出、または、ｐＨ依存的な放出、を含む。二相性の放出は、融合タンパク質の結合領域によって認識される炭水化物、および、少なくとも一つの治療剤を含むマイクロカプセルに、結合した、炭水化物結合領域を含む、融合タンパク質を、マイクロカプセルと共に、少なくとも一つの治療剤（例えば、ゼラチンマイクロカプセルを含むゼラチン、または、カプセル表面上の他の部分を、認識する抗体）を含むマイクロカプセルを、認識し、結合する、更なる結合領域と共に、用いることによって、成し遂げられるかもしれない。二つの各結合マイクロカプセルからの治療剤（類）の放出（例えば、急速な放出、持続的な放出、ｐＨ依存的な放出）は、通常、マイクロカプセルの組成によって決定される。
Ｂａｒｎｗｅｌｌ ＳＧ等、１９９６、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃｓ、１２８、１４５−１５４

本発明の更なる実施態様において、前記各送達ビヒクルの利点を組み合わせた融合タンパク質が提供される。この例において、融合タンパク質は、炭水化物結合領域に加えて、少なくとも二つの付加的な結合領域を付与される。この型の構成により、少なくとも一つの治療剤を含む、二相性の放出送達ビヒクルの病変部位特異的送達が可能となる。そのような融合変異体は、融合物が、少なくとも一つの炭水化物結合領域、および、他の分子または表面に対する結合親和性を示す少なくとも一つのタンパク質領域を、含むように特性付けられた、二つよりも多くのタンパク質領域を含む。

本発明の更に別の実施態様において、標的部分としての融合タンパク質の炭水化物結合領域の使用が、考えられる。この場合、炭水化物結合領域は、炭水化物、例えば、セルロース含有外傷用医薬材料、医療装置、または植物の葉、幹、もしくは根、を、含む表面を、結合するために適用されるのに対して、融合タンパク質における少なくとも一つの他の領域は、薬学的もしくは農芸化学的適用において有用な治療剤を含むマイクロカプセルを、結合するために用いられる。

本発明は、高荷重の少なくとも一つの利益剤を含む、マイクロカプセルもしくは微粒子構成物の使用によって、単一の融合タンパク質を用いて送達し得る薬剤の量を、大いに増やすことができる点において、従来技術よりも有利である。

発明の組成物および部品のキットにおいて、第一もしくは第二の結合領域は、微粒子が送達され得るように、前記マイクロカプセルまたは微粒子に結合することができる。このように、第一の結合領域が、マイクロカプセルもしくは微粒子に結合することができ、第二の結合領域が、意図された送達部位に方向付けされる（例えば、特定の細胞表面抗原に導かれた抗体）、あるいは、第一の結合領域が、融合タンパク質の送達を導き（例えば、植物の表面などの炭水化物含有物質に結合する）、第二の結合領域が、マイクロカプセルまたは微粒子に結合することができる。

一実施態様において、発明は、治療的もしくは農芸化学的目的のための融合タンパク質の使用を含む。融合タンパク質が、微粒子およびマイクロカプセルと共に、または、なしに、用いられることが、認識されるであろう。このように、微粒子もしくはマイクロカプセルなしに用いられる場合、融合タンパク質は、第二の結合領域の性質に依存して、単一の分子を炭水化物含有部位に、または、複数の分子を炭水化物含有部位に、送達するために用いられることができる。例えば、第二の結合領域が抗体である場合、融合タンパク質は、単一分子を炭水化物含有部位に送達するために用いられることができる。第二の結合領域が、複数の分子を結合することができる場合、一つよりも多くの分子が、同じ融合タンパク質から炭水化物結合部位に送達されることができる。

発明による融合タンパク質およびその様々な成分が、今、より詳細に記載されるであろう。

炭水化物結合領域
一局面において、本発明は、炭水化物結合領域、および、他のリガンドに対する高い結合親和性を有する少なくとも一つの他の領域を含む、融合タンパク質に関する。後者は、好ましくは、高荷重（すなわち、好ましくは、マイクロカプセル、微粒子、もしくは、構成物当り、１０より多くの、より好ましくは１００より多くの、さらにより好ましくは１，０００より多くの、最も好ましくは１０，０００より多くの分子）の少なくとも一つの治療剤を含むマイクロカプセルまたは構成物、または、任意で、高荷重の少なくとも一つの治療的に有用な剤を含む微粒子を結合する、または、包帯、外傷用医薬材料、または、医療装置など、治療的に有用な表面の表面に任意で結合するために、炭水化物結合領域が用いられることができる、病変部位、ないしは、治療的に有用な結合部位を含む。

前記セルロース結合領域は、炭水化物結合領域としても称され得る、多糖結合領域（ＰＢＤ類）の例である。また、用語炭水化物結合領域は、デンプン結合領域、マンノース結合領域、キシラン結合領域、および、キチン結合領域などのタンパク質配列も含む。利用可能な様々なこれらの多糖結合領域の例は、非特許文献３および特許文献７、両者の内容は参照によってここに組み込まれている、に記載されている。用語炭水化物結合領域は、以後、他に示さない限りは、本発明による融合タンパク質の一部として用いられることができる、任意のそのような結合領域に関して、まとめて用いられるであろうし、ＣＢＤとしても称されるかもしれない。
Ｈｅｎｒｉｓｓａｔ Ｂ、Ｄａｖｉｅｓ Ｇ．Ｊ．（Ｐｌａｎｔ Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ（２０００）１２４（４）：１５１５−１５１９） ＵＳ ６３３１４１６

好ましい結合領域は、本発明において記載され、特許請求される、融合タンパク質の炭水化物結合領域部分の典型的な例として、以後、用いられるであろう、セルロース結合領域である。このように、略記ＣＢＤは、以後、一般的に、炭水化物結合領域を示すために用いられるが、セルロース結合領域が、混同が生じないように、炭水化物結合領域のより広い定義の典型的かつ好ましい例である。

セルロース結合領域は、結晶形を含む水溶性または水に溶けない形態のセルロースおよびキチンに対して、高い親和性を有する、または結合する、ポリペプチドである。セルロース結合領域は、二つ以上の異なったポリペプチド領域からなる大きなタンパク質複合体の不可欠な部分として、例えば、典型的には、基質加水分解に対する活性部位を含む触媒領域、および、不溶性基質に結合するためのセルロース結合領域などの炭水化物結合領域、からなる、加水分解酵素（加水分解酵素）において、見出される。そのような酵素は、一つより多くの触媒領域、および、一つ、二つ、または、三つのＣＢＤ類、および任意で、ＣＢＤ（類）を触媒領域（類）と連結する一つ以上のポリペプチド領域を含むことができ、後者の領域は、通常、「リンカー」と表される。ＣＢＤを含む加水分解酵素の例は、セルラーゼ類、キシラーゼ類、マンナナーゼ類、アラビノフラノシダーゼ類、アセチルエステラーゼ類、およびキチナーゼ類である。また、藻類において、ＣＢＤ類が、例えば、非加水分解多糖結合タンパク質として紅藻ポルフィラ・プルプレア（Ｐｏｒｐｈｙｒａ ｐｕｒｐｕｒｅａ）、非特許文献４参照、が、見出されている。しかしながら、公知のＣＢＤ類の大部分が、セルラーゼ類およびキシラナーゼ類由来である。
「Ｅｎｚｙｍａｔｉｃ Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｉｎｓｏｌｕｂｌｅ Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅｓ」、Ｊｏｈｎ Ｎ．Ｓａｄｄｌｅｒ、およびＭｉｃｈａｅｌ Ｈ． Ｐｅｎｎｅｒ（編集者）、ＡＣＳ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ Ｓｅｒｉｅｓ， Ｎｏ．６１８、１９９６、における、Ｐｅｔｅｒ Ｔｏｍｍｅ等、「Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｄｏｍａｉｎｓ： Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ」

この文脈において、用語「セルロース結合領域」は、前掲引用書非特許文献４によって定義されているように、理解されることが意図される。この定義は、１２０を超えるセルロース結合領域を、基質結合機構に関連して、異なった機能または役割を有するかもしれない１０科（Ｉ−Ｘ）に分類する。しかしながら、新しい科の型および更なるＣＢＤ科類が、将来、出現するであろうことが、予想される。

炭水化物結合領域は、セルロースを認識する結合領域によって、実証されることができる。セルロース結合領域は、多くのセルロース分解性酵素の一部であり、それらから得られることができる。また、セルロース結合領域は、キシラナーゼおよび他のヘミセルラーゼ分解酵素からも得られる。好ましくは、セルロース結合領域は、フミコーラ（Ｈｕｍｉｃｏｌａ）、トリコデルマ（Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａ）、サーモモノスポラ（Ｔｈｅｒｍｏｍｏｎｏｓｐｏｒａ）、ファネロカエテ（Ｐｈａｎｅｒｏｃｈａｅｔｅ）、アスペルギラス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ）などの真菌酵素起源、または、バシラス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）、クロストリジウム（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ）、ストレプトミセス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ）、セルロモナス（Ｃｅｌｌｕｌｏｍｏｎａｓ）、および、シュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）などの細菌酵素起源から得ることができる。他の興味のある多糖結合部位は、動物組織内に見出される糖タンパク質の多糖成分を認識する部位を含む。

第二の、および、可能的に更なる結合領域
発明による融合タンパク質において、炭水化物結合領域が、他のリガンドに対して、各々、高い親和性を有する、第二の、および任意で、第三の結合領域に、融合される。好ましくは、炭水化物結合領域（セルロース結合領域によって実証される）は、他のリガンドに対して高い親和性を有する領域に、約０〜２０、好ましくは約２〜１５、より好ましくは２〜５アミノ酸残基からなるリンカーによって、連結される。

第二の、任意の第三の、および、その他の結合領域は、選択的結合親和性を示すことができる任意の分子または分子の断片、好ましくは、ペプチドまたはタンパク質から得ることができる。他のリガンドに対する高い結合親和性を有する第二の領域は、たいてい、抗体または抗体断片であるが、発明は、抗体および抗体断片に限定されず、選択的結合親和性を有する他の分子を代わりに用いることができる。ラクダ科動物に見出されるような重鎖抗体が特に好ましい。

発明による融合タンパク質は、二つより多くの認識領域を含んでよい。例えば、抗体領域が、同じ、もしくは、異なった抗原に、結合することができる、一つより多くの抗体領域を有するＣＢＤ融合タンパク質を、作製することができる。逆に言えば、ＣＢＤ抗体融合形態において、一ＣＢＤより多くを有する一抗体領域を有する分子を作製し、それにより、組み込まれたＣＢＤ類が、同一の配列になる、または、一供給源より多くから単離される、または、それらの変性種であることもできる。

融合タンパク質は、二つ以上の結合領域からなり、それにより、少なくとも一つの結合領域が炭水化物結合領域であり、少なくとも一つの領域が、抗体領域もしくはそれから得られた断片など、他のリガンドもしくは分子に対する高い結合親和性を有する。

総体的に、分子Ａの他の分子Ｂに対する結合の度合いは、概ね、以下の反応：

から得られる化学平衡定数Ｋ_ｄによって表されることができる。次いで、化学平衡定数Ｋ_ｄは、

によって与えられる。標的部位／リガンドに対する分子の結合が特異的であるかないかは、一種類の標的部位／リガンドへの分子の結合（Ｋ_ｄ値）と他の種類の非標的部位リガンド物質への結合との間の違いから判断することができる。薬学的および農芸化学的適用のために、前記リガンド物質は、好ましくは、マイクロカプセルもしくは他の構成物において、治療剤の一部を形成する、または、治療剤と会合するであろう。発明のこの局面において、融合タンパク質のＣＢＤ領域は、炭水化物含有物質に結合し、そして、高親和性領域は、治療剤構成物に結合する。あるいは、この取り組み方は、逆にすることができ、それにより、治療部位が、融合タンパク質の高親和性領域によって標的とされ、炭水化物結合領域が、炭水化物に基づいた、または、炭水化物を含有する、治療剤構成物もしくはマイクロカプセルに、結合する。しかしながら、ポリスチレンマイクロタイタープレート、または、分析的バイオセンサーにおける特殊化した表面など、他の物質における、Ｋ_ｄ値およびＫ_ｄ値の違いを測定することが、通常、より好都合であろう。二つの結合定数間の違いは、最小で１０、好ましくは１００より大きく、より好ましくは１０００より大きくあるべきである。典型的には、試薬は、標的部位／リガンドに、１０^−３Ｍよりも低い、好ましくは１０^−６よりも低い、そして１０^−９Ｍ以下もあり得る、Ｋ_ｄで、結合すべきである。より高い結合親和性（１０^−５Ｍ未満のＫ_ｄ）、および／または、一タイプの標的部位／リガンドと他のタイプの標的部位／リガンド（またはバックグラウンド）の結合間のより大きな違いが、利益剤の沈着を増やすであろう。要約すれば、向上した治療剤の送達は、潜在的に向上した治療効果に加えて、効果を持続しながら治療剤の用量を減らす機会も提供するであろう。

例えば、病変組織もしくは器官において、特定の標的部位に結合することができる剤もしくは分子のいくつかの種類が、予測され得る。前記のように、そのような剤もしくは分子の重要かつ好ましい種類は、以降に、より詳しく、論ずるであろう抗体の種類である。例えば、ペプチドおよび偽ペプチドなど、他の種類が、内容が参照によってここに組み込まれる特許文献８および９において、記載され、そして、論じられている。そのような剤または分子の使用も、本発明において考慮される。
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抗体
抗体は、特異的結合タンパク質である。本質的に、それらの機能は、自己細胞ではなく、ウィルスもしくは細菌などの異物を認識する（および結合する）ことによって、疾患から保護することである。さらに、遭遇するであろうほとんど全てのタンパク質、有機分子、または細胞表面に対して、特異的である抗体を、生成する方法が、当該分野において十分に知られている。この結合特異性は、バイオ産業において、主に医療診断のために、利用されている。例えば、多くの家庭用妊娠検査キットは、妊娠マーカーホルモン、ヒト絨毛性ゴナドトロピン（ｈＣＧ）に、特異的に結合するが、尿中に存在する他のホルモンに結合しない抗体を、含む。

より近年には、洗濯製品における抗体の使用が、記載されている（ヘンケル（Ｈｅｎｋｅｌ）、プロクター・アンド・ギャンブル（Ｐｒｏｃｔｅｒ ａｎｄ Ｇａｍｂｌｅ）、ユニリバー（Ｕｎｉｌｅｖｅｒ））。特に、ユニリバーは、染料に対してではなく、染みに対してのみ、漂白酵素を導き、このように周囲の織物を傷めることなく効果的な染み除去を成し遂げる、染み特異的抗体の使用を記載している。

抗体は、それらを高めた化合物に特異的に結合することができる分子の公知例である。抗体は、いくつかの供給源から得られる。マウスから、とても高い結合親和性を有するモノクローナル抗体が得られ得る。そのような抗体から、それらの結合特性を保持したＦａｂ、Ｆｖ、またはｓｃＦｖ断片が調製され得る。そのような抗体または断片は、微生物発酵による組換えＤＮＡ技術を通して、調製され得る。抗体およびそれらの断片のための公知の産出宿主は、酵母、かび、または細菌である。

特に興味のある抗体の種類は、ラクダまたはラマなど、ラクダ科動物において、見出されたような重鎖抗体によって、形成される。これらの抗体の結合領域は、単一のポリペプチド断片、すなわち、重鎖ポリペプチドの可変領域（ＨＣ−Ｖ）からなる。その一方、古典的な抗体（げっ歯類、ヒトなど）において、結合領域は、二つのポリペプチド鎖（重鎖（Ｖ_ｈ）および軽鎖（Ｖ_ｌ）の可変領域）からなる。ラクダ科動物から重鎖免疫グロブリンを、または、それらの（機能化）断片を、得るための手順は、特許文献１０および１１に記載されており、そして参照によってここに組み込まれている。あるいは、結合領域は、古典的な抗体のＶ_ｈ断片から、「キャメリゼーション（ｃａｍｅｌｉｚａｔｉｏｎ）と称される手順によって得られ得る。この結果、古典的なＶ_ｈ断片は、多数のアミノ酸の置換によって、ＨＣ−Ｖ様断片に形質転換され、これによってその結合特性は保持される。この手順は、Ｒｉｅｃｈｍａｎｎ等、数多くの出版物（非特許文献５、非特許文献６、非特許文献７）において、記載されている。また、ＨＣ−Ｖ断片も、特許文献１２に記載されているように、多数の微生物宿主（細菌、酵母、かび）における組換えＤＮＡ技術を通して作製され得る。
ＷＯ−Ａ−９４／０４６７８ ＷＯ−Ａ−９４／２５５９１ Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．（１９９６）２５９、９５７−９６９ Ｐｒｏｔｅｉｎ．Ｅｎｇ．（１９９６）９、５３１−５３７ Ｂｉｏ／Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（１９９５）１３、４７５−４７９ ＷＯ−Ａ−９４／２９４５７

酵素および抗体を含む、または、酵素および抗体断片を含む、融合タンパク質を作製する方法は、当該分野において既に公知である。一つの取組み方は、ＮｅｕｂｅｒｇｅｒおよびＲａｂｂｉｔｓ（特許文献１３）によって記載されている。酵素およびラクダ科動物に由来する抗体から得られた抗体断片を含む融合タンパク質を作製する方法が、特許文献１４において記載されている。二重特異性抗体断片を作製する方法が、非特許文献８によって記載されている。
ＥＰ−Ａ−０ １９４ ２７６ ＷＯ−Ａ−９４／２５５９１ Ｈｏｌｌｉｇｅｒ等、（１９９３）ＰＮＡＳ ９０、６４４４−６４４８

抗体結合作用の特に魅力的な特徴は、それらの報告された、構造的に関連した分子の「ファミリー」に結合する性能である。例えば、非特許文献９において、プロゲステロンに対して高められたが、構造的に関連したステロイド、プレグナンジオン、プレグナノロンおよび６−ヒドロキシ−プロゲステロン、にも結合する抗体が、記載されている。
Ｇａｎｉ等、Ｊ．Ｓｔｅｒｏｉｄ Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｍｏｌｅｃ．Ｂｉｏｌ．１９９４ ４８、２７７−２８２

内面的に治療剤を標的とするために抗体を用いる場合（例えば、静脈内、筋肉内、または、経口投与直後）、融合タンパク質は、受容者における免疫反応の刺激を防ぐために、人体に適応させた形で調製することができる。

発明における使用に適した抗体は、癌処置において用いられる抗体を含む。例は、ロッシュ／ジェネンティック（Ｒｏｃｈｅ／Ｇｅｎｅｎｔｅｃｈ）およびシェーリング（Ｓｈｅｒｉｎｇ）によって各々販売されている、リツキシマブ（Ｒｉｔｕｘｉｍａｂ）（リトキサン（Ｒｉｔｕｘａｎ）／Ｍａｂ Ｔｈｅｒａ）およびアレムツズマブ（ａｌｅｍｔｕｚｕｍａｂ）（Ｍａｂ−Ｃｏｍｐａｔｈ）、ＩＤＥＣのイブリツマブ・チウキセタン（ｉｂｒｉｔｕｍａｂ ｔｉｕｘｅｔａｎ）（ゼバリン（Ｚｅｖａｌｉｎ））、ロッシュによって販売されている、ＨＥＲ２タンパク質を過剰発現する進行性乳癌を処置するために用いられるトラスツズマブ（ｔｒａｓｔｕｚｕｍａｂ）（ハーセプチン（Ｈｅｒｃｅｐｔｉｎ））マウスモノクローナル抗体処置、および、急性骨髄性白血病の処置のためのゲムツズマブ・オゾガミシン（ｇｅｍｔｕｚｕｍａｂ−ｏｚｏｇａｍｉｃｉｎ）（ミロターグ（Ｍｙｌｏｔａｒｇ））を、含む。他の適した抗体は、ＴＮＦ（腫瘍壊死因子）の作用を認識し、阻害する、シェーリング−プラウ／セントコア（Ｓｃｈｅｒｉｎｇ−ｐｌｏｕｇｈ／Ｃｅｎｔｏｃｏｒ）のインフリキシマブ（Ｉｎｆｌｉｘｉｍａｂ）（レミケイド（Ｒｅｍｉｃａｄｅ））、および、ワイス（Ｗｙｅｔｈ）のエタナセプト（ｅｎｔａｎｅｒｃｅｐｔ）（エンブレル（Ｅｎｂｒｅｌ））、および、インターロイキン１活性の阻害を通して作用するアムジェン（Ａｍｇｅｎ）のアナキンラ（ａｎａｋｉｎｒａ）（キネレット（Ｋｉｎｅｒｅｔ））を含むリウマチ様関節炎の処置に用いられるものを含む。更なる例は、ノバルティス（Ｎｏｖａｒｔｉｓ）およびロッシュによって各々販売されている、バシリキシマブ（ｂａｓｉｌｉｘｉｍａｂ）（シムレクト（Ｓｉｍｕｌｅｃｔ））およびダシリツマブ（ｄａｃｌｉｚｕｍａｂ）（ゾナパックス（Ｚｏｎａｐａｘ））を含む、Ｔリンパ球増殖を阻害するために用いられるモノクローナル抗体処置が、同種腎移植における急性拒絶の予防に用いられるように、移植および免疫の制御において用いられる抗体である。

組成物
本発明の組成物において、融合タンパク質、および、微粒子またはマイクロカプセルは、共に処方される。部品のキットにおいて、融合タンパク質、および、微粒子またはマイクロカプセルは、別々に（すなわち、別々の処方として）処方される。

本発明の組成物および処方は、適切な担体を含むことができる。好ましい組成物および処方は、担体が固形もしくは液体形のいずれかの薬学的に許容できる担体である、薬学的組成物である。担体は、例えば、増粘剤、溶媒、ｐＨ調整剤、乳化剤、または、低温安定剤など、承認された薬学的賦形剤を含む。そのような担体は、当該分野において広く知られており、当業者は、発明の薬学的組成物または処方を作るために、意図された使用、および／または、処方者、通常は医療分野における当業者もしくは使用者、の希望を考慮して、適切な担体を選択するのに困難を伴なわないであろう。同様に、同様の組成物および処方が、発明の融合タンパク質が、成長刺激もしくは農作物保護剤、または、除草剤もしくは殺虫剤など、高荷重の最適の利益剤を担持する場合、農芸化学的使用のために意図されており、担体は、固形、もしくは、好ましくは、液体形、例えば、水もしくは他の適した溶媒、のいずれかで、例えば、農作物における、そのような使用に適した担体である。やはり、当業者は、発明による融合タンパク質の特定の使用に応じて、適切な担体を選択するのに、困難を伴なわないであろう。所望するならば、発明の組成物および処方の活性成分を、加工もしくは生体による取り込みを容易にする形式、例えば適した塩もしくはエステル、にすることができる。

治療上の使用において、組成物、処方、または融合タンパク質、または微粒子もしくはマイクロカプセルは、例えば、経口的に、直腸的に、腸管外的に、もしくは局所的に、投与することができる。このように、本発明の治療組成物および処方は、経口、直腸、腸管外もしくは局所投与のための、任意の公知の薬学的組成物の形態を、取ることができる。そのような組成物における使用に適した薬学的に許容可能な担体は、製薬学の分野においてよく知られている。発明の組成物および処方は、０．１〜９９重量％の融合タンパク質および微粒子もしくはマクロカプセルを、含むことができる。発明の組成物および処方は、通常、単位投薬形態で調製されるであろう。これらの組成物の調製において用いられる賦形剤は、当業者に公知である。

経口投与のための組成物および処方は、例えば、錠剤、カプセル、シロップ、および、水性もしくは油性懸濁液を含む。これらの組成物の調製において用いられる賦形剤は、当該分野において公知である。錠剤は、崩壊剤、例えばトウモロコシデンプン、および潤滑剤、例えばステアリン酸マグネシウム、の存在において、リン酸カルシウムなどの不活性希釈剤を用い、公知の方法によって、混合物を錠剤化して、調製することができる。錠剤は、本発明の融合タンパク質、および／または、マイクロカプセルの持続的放出をもたらすように、当業者に公知の方法で処方することができる。そのような錠剤は、所望されれば、公知の方法により、例えば、酢酸フタル酸セルロースの使用により、腸溶コーティングをして提供されることができる。同様に、カプセル、例えば、付加された賦形剤を含んだ、もしくは含まない、融合タンパク質および／またはマイクロカプセルを含む、硬もしくは軟ゼラチンカプセルは、従来の方法によって調製されることができ、所望されれば、公知の方法で腸溶コーティングをして提供されることができる。錠剤およびカプセルは、適宜、各々、１μｇから５００ｍｇの活性化合物を含むことができる。経口投与のための他の組成物は、例えば、カルボキシメチルセルロースナトリウムなど、無毒性の懸濁剤の存在において、水性溶剤中に、活性化合物を含む水性懸濁液、および、適切な植物油、例えば落花生油、中に、本発明の化合物を含む油性懸濁液を含む。

経口投与に適した投薬形態は、顆粒、ビーズ、ペレット、および、マイクロカプセルに封入された粒子を含む、錠剤、ピル、カプセル、キャプレット、微粒子、粉末、エリキシル剤、シロップ剤、懸濁液、および、溶液を含むことができる。

薬学的組成物および処方は、腸管外（例えば、皮下筋肉注射、皮内、および／または、静脈（注射および／または注入によって、など））で、腸管外投与のための公知の薬学的投薬形態（例えば、水性および／または油性溶剤中の滅菌懸濁液、および／または、好ましくは、意図された患者の血液と等張の、適切な溶媒中の滅菌溶液）で投与することもできる。腸管外の投薬形態は、滅菌することができる（例えば、精密濾過によって、および／または、適した殺菌剤（エチレンオキシドなど）を用いることによって）。任意で、腸管外投与に適した一つ以上の以下：局所麻酔剤、保存剤、緩衝剤、および／または、それらの混合物、の薬学的に受容可能なアジュバンドは、腸管外の投薬形態に加えることができる。腸管外の投薬形態は、適した滅菌密封容器（例えば、アンプルおよび／またはガラス瓶）中に、使用まで保存することができる。保存時の安定性を高めるために、腸管外の投薬形態は、容器を満たした後に凍結させることができ、そして流体（例えば、水）は、減圧下で除去することができる。

薬学的組成物および処方は、鼻から吸って、そのような投与のための公知の薬学的形態（例えば、スプレー、エアゾール、霧状溶液、および／または、粉末）で、投与することができる。当業者に公知の計量式用量システム（例えば、エアゾール噴霧器および／または吸入器）を用いることができる。

薬学的組成物および処方は、口腔（例えば、舌下）に、そのような投与のために公知の薬学的形態（例えば、緩速溶解錠剤、チューインガム、トローチ剤、香錠、ゲル、ペースト、洗口剤、リンス剤および／または粉末）で投与することができる。

局所投与のための組成物および処方は、本発明の薬学的に活性な化合物が、化合物を経皮的に投与するために、化合物が皮膚と接触して保持されるように分散されている基質を含むことができる。適した経皮化合物は、薬学的に活性である化合物を、ジメチルスルホキシドもしくはプロピレングリコールなどの潜在的な経皮反応促進剤と共に、ミネラルオイル、ペトロラタム、および／または、ワックス、例えば、パラフィンワックスもしくはビースワックスなどの局所ビヒクルと、混合することにより調製することができる。あるいは、活性化合物は、薬学的に許容可能なクリームもしくは軟膏基剤中に分散させることができる。局所処方に含まれる活性化合物の量は、局所処方が皮膚上に存在することが意図される時間中、治療的に有効な量の化合物が送達されるようにあるべきである。

本発明の組成物において、融合タンパク質および／または微粒子またはマイクロカプセルは、所望されれば、他の相性の良い薬学的に活性な成分と会合していてもよい。

発明の農芸化学的化合物は、直接的（例えば、植物に作用することによって）、または、間接的（例えば、昆虫の制御によって）に、植物の健康および／または成育に役立つように、成育している植物、または、植物（特に、食用作物）が成育している領域への適用のために意図された組成物である。農芸化学的組成物は、固体（例えば、粉末）、半固体（例えば、ゲルもしくはペースト）、または液体（例えば、乳濁液、懸濁液、分散液もしくは溶液）の形状であることができる。組成物は、好ましくは、噴霧可能な液体、または、水と混合させた時に噴霧することができる濃縮液の形状である。組成物は、好ましくは、界面活性剤などの潤滑剤を含み、一つ以上の他の乳化剤を含むこともできる。

融合タンパク質
本発明による融合タンパク質および組成物は、当該分野においてよく知られた方法によって調製される。融合タンパク質は、例えば、特許文献１５および／または１６の開示から始めて調製することができ、本明細書の教示と当該分野の知識に基づいて、それらの任意の変更もしくは追加をなすことに当業者は困難を有しないであろう。同じ事が、本発明の組成物の調製に当てはまる。
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微粒子およびマイクロカプセル
本発明における使用のための微粒子およびマイクロカプセルは、当該分野において公知の方法によって作製されることができる。

発明において有用なマイクロカプセルおよび微粒子は、好ましくは、少なくとも９０％（より好ましくは、少なくとも９５％）の粒子が、０．０５μｍから２．０ｍｍ、より好ましくは０．５μｍから２００μｍ、最も好ましくは１０μｍから８０μｍまでの平均粒子サイズ（球形である場合の直径など、粒子の最大の大きさに基づいた）を有する集団からなる。粒子サイズは、当該分野において十分公知であるように、標準的な目盛りスライドを用いた顕微鏡によって測定することができる。

微小カプセル化は、マイクロカプセル、マイクロ球体、ナノ粒子、ナノカプセル、およびリポソームを含む、様々な微粒子構成物を記述するために用いられる総称である。これらの構成物は、単一もしくは複数の壁を含む、球形、長楕円形、不規則な形状、モノリスもしくは粒団状であることができる。マイクロカプセルは、しばしば、ナノカプセルまたはナノ球体と称される、より小さな粒子と共に、１ミクロンから約７ｍｍまでの大きさで変動することができる。この様々な微小カプセル化記述語の中で、粒子構成物の二つの下位区分が、容易に差別化される：
コアが真ん中近くに主に集まり、貯蔵デザインと称される、別個の連続した外皮、フィルムまたは膜を有するもの；および
コアが基質中に均一に分散され、基質デザインと称されるもの。

薬学的および農芸化学的適用において、これらの構成物は、しばしば、マイクロカプセルまたは微粒子のいずれかに、各々称され、同じ用語がここで用いられる。

様々な用語が、コア物質、コア、基質、含有物、および活性剤を含むマイクロカプセルの内容物を記載するために用いられるのに対して、被覆物質は、殻、被覆、壁、カプセル化基質、カプセル化剤、および担体と称される。

多くの異なった技術を、本発明において用いるためのマイクロカプセルもしくは微粒子を形成するために用いることができる。通常、マイクロカプセルを作製する方法は、三つの異なったカテゴリーに分類される：
簡単もしくは複雑なコアセルベーション（水相分離）、乳化溶剤揮発（有機相分離）、乳化固化、およびリポソーム包括を含む、物理化学的方法。
界面重合、および分子封入を含む化学的方法。
噴霧乾燥、噴霧塗装、噴霧造粒、小球化、および押出成型などの物理学的方法。

微小カプセル化の目的のために用いられる被覆もしくは殻物質は、典型的には、マイクロカプセルの１重量％から７０重量％の間で形成する多くの天然および合成ポリマーを含む。マイクロカプセルの調製に有用な被覆物質は、ゴム、例えばアラビアゴム、寒天、アルギン酸ナトリウム、およびカラゲナン；炭水化物、例えばデンプン、デキストラン、スクロース、およびコーンシロップ；セルロース、例えばカルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ニトロセルロース、アセチルセルロース、酢酸フタル酸セルロース、および酢酸ブチル化フタル酸セルロース；脂質、例えば、ワックス、パラフィン、トリステアリン、ステアリン酸、モノグリセリド、ジグリセリド、ビーズワックス、油、脂肪、および硬化油；無機類、例えば硫酸カルシウム、シリカート、および粘土；およびタンパク質、例えばグルテン、カゼイン、ゼラチン、およびアルブミン、を含む。

被覆物質は、コア物質の化学的および物理化学的特性、用いられる微小カプセル化方法、および、放出特性など、マイクロカプセルの所望される特性に基づいて、選択される。例えば、水溶性ポリマーが、可溶性の乏しいコア物質を微小カプセル化するために用いられるのに対して、水に不溶性のポリマーが、水溶性のコア物質と共に用いられる。被覆ポリマーの総合的な性能を、被覆の厚みを変えること、および、可塑剤、架橋剤、または複数の被覆の使用によって、改変することができるが、総体的に、被覆物質は、可溶性にするべきでなく、またコア物質と反応するべきでもない。

用いられることができる他のポリマーの例は、ポリ（アミド）、ポリ（アミノ酸）、ポリ（アルキル−α−シアノアクリラート）、ポリ（エステル）、ポリ（オルトエステル）、ポリ（ウレタン）、およびポリ（アクリルアミド）など、生物分解性のマイクロ球体の調製に用いられるものを含む。しかしながら、熱可塑性ポリ（エステル）ポリアクチド（ＰＬＡ）、ポリグリコリド（ＰＧＡ）、および特に、ポリ（ラクチド−コ−グリコリド）（ＰＬＧＡ）が、最も高い頻度で研究されている。

噴霧乾燥の物理学的微小カプセル化方法は、最も一般的に用いられる微小カプセル化の技術である。噴霧乾燥は、熱風乾燥媒体中への噴霧工程を経由した、流動状態の出発物質（溶液、分散、もしくはペースト）の乾燥微粒子形態への変換として定義される。噴霧乾燥により形成されたマイクロカプセルは、乾燥固体支持基質中に分配された微粒子もしくは微滴として存在している内容物と共に、基質型デザインカテゴリーに分類される。脱水方法がしばしば検討されるが、活性物質がポリマーもしくは溶解物から形成された基質中に補足され始める時に、マイクロカプセルが形成される。多くの方法によって測定されたサイズ分布にかかわらず、噴霧乾燥工程を用いて形成された可変粒子は、典型的には、１００μｍ未満のサイズである。

有用性
発明の組成物は、薬学もしくは医療分野において用いられる。組成物は、生物学的に活性（例えば、薬学的または抗菌もしくは抗真菌剤）、ないしは、疾患の処置もしくは予防、または、痛みもしくは不快の軽減もしくは予防のために、治療的に有用である分子もしくは物質を、送達するために、用いることができる。組成物の適用の具体的な例は、送達ビヒクル（例えば、生物学的に活性な分子もしくは物質を所望する部位に送達するための）としてのそれらの使用である。他の医学的適用は、包帯、外傷用医薬材料、医療装置、および、医薬品において用いられる織物など、医薬品における使用のための滅菌物品の製造もしくは処置を含む。例は、創傷用医薬材料（例えば、包帯、膏薬、および、火傷用医薬材料）、綿棒、支持材（例えば、膝、ひじ、手首、または首などの関節用）、綿毛、ハンカチおよびティッシペーパー、および他の専門的な外傷用医薬材料を含む。融合タンパク質は、抗菌もしくは抗真菌剤などの利益剤を、これらの物品に送達するために用いることができる。他の医学的適用の例は、皮膚上の噴霧における使用、自己消毒している外科用医療用具（衣服、掛け布、およびマスクを含む）、綿球、歯科用品および用具（歯ブラシ、爪楊枝、および糸楊枝を含む）、外科用テープ、ブラシおよび櫛、水虫または湿疹用ソックス、湿疹の処置のための手袋もしくは他の衣服を含む衣服、ヘアアクセサリーおよび帽子、皮膚／爪および髪の処置、カプセル、補装具、および、医療用インプラント（例えば、骨折した足用ギブスに用いられる繊維ガラス）、義肢とそれらの取付点との間を適合させるための裏地、チューインガム、歯磨き粉、薬用シャンプー、および衣服（皮膚保護）用標的日焼け止め剤、を含む。

発明のこの、および他の、実施態様において、融合タンパク質は、利益剤を再度補うことができるという利点を有する。このように、融合タンパク質を用いた単一の処置の後、物品の表面に結合したままでいることができる融合タンパク質を介した結合の結果、物品に対する高められた親和性をその場合に有する利益剤を用いた複数の処置を、続けることができる。

他の実施態様において、発明の化合物は、農芸化学の分野で用いられることができる。組成物は、直接的に、例えば、栄養素もしくは選択的な除草剤として、病虫害もしくは他の病原体（菌類など）を殺す、もしくは撃退することによって、または、間接的に、有益な昆虫もしくは動物を引き付けることによって、植物に有益な物質を送達するために用いられることができる。具体的な適用の例は、植物細胞壁の処置；病害虫の殺虫もしくは撃退；有益な動物および昆虫の誘引；樹皮、ラベル、フェンスポスト、デッキ、木の保護剤またはテープの処置；地中に挿入するための栄養素放出殺菌性もしくは殺虫性物品（例えば、杭）の作製；破壊のために根を標的とすること（すなわち、残っている木の根の除去）；蔓延の撲滅；殺虫作用のための分子の緩慢もしくは遅効性の放出；例えば、上質のゆりの香りの放出による、モグラよけ；ネコよけ；栄養素を種に導くこと；および鳥よけ、を含む。

他の実施態様における発明の組成物は、紙処理、製造もしくは加工において、例えば、製紙業において、大規模で（一日当り、１００ｋｇを超える紙が処理され、製造され、もしくは加工される）、用いることができる。それゆえ、発明は、炭水化物結合領域である第一の結合領域、および、（ａ）マイクロカプセルもしくは微粒子が、紙の加工もしくは最終紙産物において、有益である物質を含む、マイクロカプセルもしくは微粒子に、または、（ｂ）直接的に前記物質に、結合することができる第二の結合領域を、含む融合タンパク質を、紙に適用することを含む、紙を処置する方法を意図する。融合タンパク質は、マイクロカプセルもしくは微粒子と共に、または無しに、用いることができるが、マイクロカプセルもしくは微粒子が存在しない場合には、物質自身と共に用いられる。組成物は、例えば、抗菌剤、抗真菌剤、香料もしくは芳香剤、風味剤、界面活性剤、防虫剤、保湿剤、有機溶剤、紙用結合剤、および接着剤を含む、紙の加工において有益である、または、最終紙産物において有益である物質を送達するために、用いることができる。製紙業における使用の例は、発明の組成物が、洗浄剤として、芳香放出用に、色反応用に、染み抜き用に、もしくは被覆用に、用いられることができる、壁被覆（例えば、壁紙および縁）製造および処置；抗臭気靴裏地、蛾よけ剤、添加剤もしくは特別の利得を有するティッシュペーパー、殺菌剤の制御された放出を有する包装紙、必要な時に容易に崩壊するであろう包装、食品の香りで含浸されたラベルを有する食品包装紙、など、特別紙品の作製において；新聞の製造もしくは印刷において；紙の作製工程を簡略化するために、もしくは、例えば、家具製品もしくはキッチンペーパー用に強化された紙を強化することを可能にするために、用いられる分子の放出のため；香料入りの本の作製のため；本または原稿の修復または保存のため；診断用紙（例えば、蓄尿瓶にはめ込むための）において；トイレットペーパーへの活性物質の適応において；紙幣洗浄剤もしくは殺菌剤として；洗浄可能なカード（身分証明書、または運転免許証など）の作製において；メガネまたは車のフロントガラスを洗浄するための含浸拭き取り繊維；台所表面へ標的化された活性剤の沈着のための布切れ；汚れがこべりつかなくするための耐油紙の処置において；製品の有効期限内に破損させるであろう包装（紙箱、瓶およびカンなど）のためのラベルの形成において；および粉末洗剤および／または柔軟材を含む紙の作製において、を含む。

他の適用は、非紙セルロース物品を含む。それゆえ、発明は、セルロース物質を、発明の融合タンパク質で処置する方法も考える。例は、例えば、香料放出のための、木製のカーテンポール；例えば、ランプの傘上に噴霧するための、防塵材；カーペット用消臭脱臭剤；紙製引出し裏地を消臭脱臭するためのスプレー；香料もしくは芳香中和剤の尿により誘因された放出のため；柔らかい家具結合剤を形成するため；の処置、および、パン入れおよびまな板など、木製品の処置を含む。また、発明の組成物は、様々な分野で、例えば、ペット床剤用処理剤として、または、ペット用ノミ取り首輪の製造において、用いられることもできる。

本発明の主題である融合タンパク質のいくつかの具体的かつ好ましい適用は、以下のようである：
ａ．炭水化物アンカー治療システム
第一の典型的な薬学的適用として、表面結合のために利用可能なセルロース結合領域（炭水化物結合領域の典型的な例として）、および、治療剤を含むゼラチンマイクロカプセルを認識する抗体領域を含む融合タンパク質が、提供される。この構成物の薬学的適用は、例えば、セルロースまたは他の炭水化物を含む、内部もしくは外部使用のための、外傷用医薬材料、傷保護製品、および医療装置において、有用である。適した外傷用医薬材料は、例えば、マイクロカプセルが、微生物タンパク質分解酵素の作用を通して放出される抗菌剤または抗生物質を含む、結合ＣＢＤ構成物を含む綿外傷用医薬材料である。この発明から恩恵を受ける医療装置は、例えば、よくある尿路感染症の危険なく、長期間の使用のために設計された導尿カテーテルを、含む。両方の例における治療上の利点は、重大な感染の場合にのみ抗菌剤が放出され、それにより、正常な細菌集団間における抗生物質耐性の広がりを減らすことである。薬物の例は、ペニシリン型の抗生物質、例えば、アンピシリン、アモキシリン、アジオシリン、ベンジルペニシリン、クロキサシリン、および、多くのセファロスポリンも含む。他の抗生物質は、ドキシサイクリンに限定されないが、テトラサイクリン、セファペラゾン、クロラムフェニコール、および、セフォキシチンを含む。炭水化物結合領域は、この取り組み方において、治療的に有用な結合部位に結合するために用いられることができる。例えば、炭水化物結合領域によって認識されることができる治療的に有用な結合部位は、ウィルス粒子の表面上に、および、感染細胞によっても、発現される、ＨＩＶエンベロープ糖タンパク質であり、それゆえ、ＨＩＶ薬物をより効果的に方向付けるための手段を提供することができる。

ｂ．二相性送達システム
少なくとも一つの治療剤を含むゼラチンマイクロカプセルを認識する抗体領域と共に、セルロースおよび少なくとも一つの治療剤を含む微粒子もしくはマイクロカプセルに結合したセルロース結合領域を（炭水化物結合領域の典型的な例として）含む構成物が提供される。この構成物の利点は、二相性放出のための少なくとも一つの治療剤の貯留槽の迅速な形成である。これは、糖尿病の処置のためのインスリンなど、特定のホルモンの送達にとって、特に重要である。インスリンは、通常、食物の摂取に続いて、すい臓から二相性様式で放出され、持続した緩慢なインスリン放出が、最初の迅速なインスリンの放出に続く。このインスリン放出の概要は、正常なグルコースホメオスタシスを保持する際に重要であるが、従来の処方技術を用いて成し遂げることは難しい。本発明において、インスリンの二相性放出は、二つの別々のインスリン含有マイクロカプセルの組成物、または、炭水化物結合領域、もしくは、迅速な、もしくは、持続的な放出のために処方されたセラチンマイクロカプセルを認識する抗体結合領域のいずれかへの結合によって、制御される。この型のインスリン含有融合タンパク質は、デポー注射、経口送達（通常の消化工程から保護されている場合には）、または、肺からもたらされるべきインスリンの二相性の送達を可能にする吸入のいずれかに適している。口もしくは肺経路を経たインスリン送達の利点は、毎日のインスリン注射の排除もしくは低減された必要性であり、すなわち、おそらく、経口低血糖剤で通常処置される２型糖尿病のより効果的な処置である。

ｃ．部位特異的送達システム
部位特異的送達に適した融合タンパク質は、少なくとも一つの治療剤を含有する炭水化物含有マイクロカプセルもしくは微粒子を結合するためのセルロース結合領域（炭水化物結合領域の典型的な例として）を用い、一方で、融合タンパク質の他の部分は、部位特異的標的部分を含む。この標的部分は、好ましくは、特定病変部位、あるいは、治療剤が最も必要とされる部位もしくは部位近くの組織の細胞によって発現された受容体を認識する抗体の形である。適した適用の例は、腫瘍部位への抗癌薬の送達である。より具体的には、これは、前立腺腫瘍細胞によって発現された前立腺特異的抗原を認識する抗体領域を含む融合タンパク質、および、炭水化物結合領域に結合し、それにより病変部位に集められるであろう抗癌薬を含む、微粒子もしくはマイクロカプセルの使用を、含むことができる。これは、腫瘍部位においてより高い薬物濃度を形成する一方で、同じ治療効果のための相対的な用量を減らし、これにより副作用の可能性および重篤度を低減することにより、両方の増強された治療効能の効果を有するであろう。抗癌薬の例は、アルキル化剤、クロラブチル、メルファラン、ブサルファン、ロムスチン、カルムスチン、エストラムスチン、およびチオテパ；細胞傷害性抗生物質、ドキソルビシン、エピルビシン、ダウノルビシン、ミトザントロン、ブレオマイシンおよびマイトマイシン；代謝拮抗物質、メトトレキサート、シタラビン、フルダラビン、クラドリビン、ゲミシタビン、フルオロウラシル；ビンカアルカロイド、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ビンデシン、ビノレルビンを、アムサクリン、クリサンタパセ、ダカルバジン、テモゾロミド、ペントスタチン、カルボプラチン、シスプラチン、オキサリプラチン、パクリタキセルおよびドセタキセルなどの他の抗腫瘍薬と共に、含む。

ｄ．部位特異的二相性送達システム（多重結合システム）
ここに提供される融合タンパク質は、少なくとも三つの結合部位を有し、そのうちの一つが炭水化物結合部位である、抗体構成物を用いた、部位特異的および二相性送達の両方の利点を、組み合わせる。炭水化物結合部位は、例えば、マイクロカプセルもしくは微粒子の組成物によって決定される放出速度を有する、少なくとも一つの治療剤を含む、微粒子もしくはマイクロカプセルを結合するために用いられる。さらに、少なくとも一つの結合領域が、マイクロカプセルの組成物によって決定される放出速度を有する、少なくとも一つの治療剤を含む、更なるマイクロカプセルを、結合するために用いられる。部位特異的二相性送達システムとしての治療上の適用の例は、パーキンソン病の高められた処置である。運動制御の進行性の欠失によって特徴付けられるパーキンソン病は、薬物レボドパ、脳における神経伝達物質ドーパミンの前駆体、で処置される。残念なことに、少量のレボドパのみが、血液脳関門を越えて吸収され、その結果、レボドパは、心臓血管の副作用、吐き気、嘔吐を生じる、末梢組織によるドーパミンへの変換に、利用可能となる。末梢組織によるレボドパの変換を減らすために、カルビドパなどのドパ−カルボキシラーゼ阻害剤が用いられる。本発明は、パーキンソン病の処置を、以下のように、改善することを意図している：融合タンパク質は、ｐ−グリコプロテインのように血液脳関門に発現される結合部位を認識する抗体を含むであろう。ひとたび血液脳関門に結合すると、薬物放出適用量一回分のドパ−カルボキシラーゼ阻害薬が、末梢のドーパミン生成を減らすために、結合マイクロカプセルの一つから放出され、一方、持続的レボドパ放出が、他の結合マイクロカプセルから生じるであろう。レボドパ放出が血液脳関門に近づくことにより、脳への吸収が促進され、増大した治療効能、または、症状を制御するために必要とされる用量の低減のいずれかの効果を伴なうであろう。

部位特異的二相性送達システムの代わりの適用は、前記例において記載したように、癌化学療法を高めることである。単に、少なくとも一つの治療剤を含む一つの結合マイクロカプセルもしくは微粒子に依存する代わりに、二つ以上を腫瘍部位に導かせることができる。例えば、少なくとも一つの抗癌剤を含む炭水化物含有マイクロカプセルに結合した炭水化物結合領域、少なくとも一つの代わりの抗癌剤を含むゼラチンマイクロカプセルに結合した他の結合領域、および、腫瘍部位もしくは腫瘍部位に近接した組織を認識する結合領域を含む融合タンパク質。この配列特有の利点は、大きく異なった物理化学の少なくとも二つの異なる抗腫瘍剤の部位特異的送達を組み合わせることができることである。例えば、炭水化物含有マイクロカプセルもしくは微粒子は、少なくとも一つの相対的に水溶性の治療剤を含むことができ、一方で、ゼラチンマイクロカプセルは、少なくとも一つの油溶性治療剤を含むために用いることができる。この組み合わせた部位特異的送達の特有の利点は、従来の化学療法に起因する特定の腫瘍の薬剤耐性を克服していることである。

次に、発明を説明することを目的としているが、如何なる点においても、発明の範囲を限定することを目的としていない、以下の実施例を参照して、発明を記載する。実施例および本明細書中において、全ての百分率は、他に示さない限り、重量百分率である。

他に述べない限り、全ての物質は、シグマ化学（Ｓｉｇｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）社（ＵＫ）から得た。

実施例１
綿毛、ティッシュペーパーおよび糸表面への分子の沈着
この実施例において、ＣＢＤ−１１ａｍａ抗体融合タンパク質を用いた。そのようなＣＢＤ融合タンパク質の構築および調製は、記載されており（特許文献１７、１８、および１９）、この実施例において、類似した方法で行なった。この例において、抗体領域は、赤色スルホン化染料、反応性赤色６号（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｒｅｄ ｓｉｘ）（ＲＲ６−ＩＣＩ化学（ＩＣＩ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）社から調達した）を認識する。この染料は、次いで、その反応性トリアジン基を介して、関心のある分子に付着させることができる。この例として、ＲＲ６は、ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）に以下のように結合させた：
ＷＯ０１４６７５７ ＷＯ０１４６３５６ ＷＯ０１４６３６４

ＢＳＡ−ＲＲ６の調製：
１０ｍｇのＲＲ６を１０ｍｌのホウ酸緩衝液（０．１Ｍ Ｎａ_２Ｂ_４Ｏ_７．１０Ｈ_２Ｏ＋０．０５Ｍ ＮａＣｌ、ｐＨ９．５）に溶解させた。別に、１ｇのＢＳＡも、１０ｍｌのホウ酸緩衝液に溶解させた。ＢＳＡおよびＲＲ６溶液を合わせ、回転式振とう器で一晩、室温で、混合した。２４時間後、全ての未反応の染色部位をブロックするために、得られた溶液を、０．５ＭのＴｒｉｓ−ＨＣｌで２倍希釈した。これを２時間混合した。得られた混合物を、次いで、セントリコン３０ｓ（Ｃｅｎｔｒｉｃｏｎ ３０ｓ）（３０ｋＤａ膜を装着した−ミリポア（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ）、ＵＫ、から調達した）に加え、濾過成分が透明になるまで、繰り返し回転させた。その結果、ＢＳＡから全ての未結合のＲＲ６が分離された。リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）を、次いで、ＢＳＡ−ＲＲ６濃縮物を含む上側の容器に加えた。上側の容器は、ひっくり返して回転させ、所望するＢＳＡ−ＲＲ６溶液を回収した。

綿毛、ティッシュペーパーおよび糸に、ＢＳＡ ＲＲ６を沈着させるために、ＣＢＤ融合物を使用：
ＣＢＤ融合物（１００μｇ／ｍｌ）および２０μｌのＢＳＡ−ＲＲ６を一緒に加え、総体積１００μｌの水中で、３０分間、２５℃で、１５０ｒｐｍで振とうさせながら、保温した。陰性対照として、ＣＢＤ融合物を、ＢＳＡ−ＲＲ６および水に加えなかった。この予混合に続けて、９００μｌの水を加え、この時点で、セルロース物質を加えた。全てのセルロース物は、商品等級の物質であった（綿毛はセインズベリーズ（Ｓａｉｎｓｂｕｒｙ’ｓ）社、ＵＫ、から購入し、ティッシュペーパーはクリネックス（Ｋｌｅｅｎｅｘ）、ＵＫ、から購入した）。これらの試料は、２５℃で３０分間、１５０ｒｐｍで振とうしながら保温した。この結合工程に続けて、セルロース試料は、水の入った２コの１００ｍｌビーカー中で物質をすすぎ洗うことによって、すすぎ洗った。ついで、セルロース試料を風乾させた。次いで、赤色色素の複合体の結合および沈着を明らかにするために、物質をスキャンした。

結果を図１に示す。これは、薬学的および化粧品の分野における適用で、ＣＢＤ融合物が、標的分子をセルロース物質に沈着させることができることを明確に示す。融合タンパク質が不在の場合、色素は、セルロースに結合できない。

実施例２
分子の綿ネルへの沈着
テリータオルの使用は、医療環境において広範囲にわたる。実施例1において記載したものと同じ物質を用い、ＲＲ６をこのセルロース物質に沈着させるために、ＣＢＤ抗ＲＲ６融合タンパク質を用いた。

ＢＳＡ ＲＲ６をテリータオルへ沈着させるためにＣＢＤ融合物を使用：
実験手順は、セルロース表面を、２ｃｍ^２片のテリータオル（ブレナルド・テキシタイルス（Ｂｒｅｎｎａｒｄ Ｔｅｘｔｉｌｅｓ）、ＵＫ）に差し替えた以外は、実施例１において記載されたものと同じであった。結果を図２に示す。明らかに、融合物の存在により、ＲＲ６−ＢＳＡ複合体のセルロース表面への送達が劇的に向上する。

実施例３
セルロース紙構成物への分子の沈着
セルロース紙は、最も単純な商品形態の一つであり、製品形態において最も豊富である。この実施例において、ＲＲ６−ＢＳＡをセルロース系ティーバック物質に送達させるために、ＣＢＤ融合タンパク質を用いた。

ＢＳＡ ＲＲ６を紙セルロース物質に沈着させるためにＣＢＤ融合物を使用：
実験手順は、セルロース表面を、１．５ｘ１．５ｃｍに切り取ったヒートシール（Ｈｅａｔｓｅａｌ）（商標）紙（デクスター（Ｄｅｘｔｅｒ））、または、１．５ｘ１．５ｃｍに切り取ったスーパーシール（Ｓｕｐｅｒｓｅａｌ）（商標）紙（クロンプトン（Ｃｒｏｍｐｔｏｎ））に替えた以外は、実施例１において記載されたものと同じであった。これらは、リプトン（Ｌｉｐｔｏｎ）、ＵＫ、により快く提供された商品等級の紙製品である。結果を図３に示す。融合タンパク質の存在は、セルロース表面へのＲＲ６−ＢＳＡ複合体の送達を向上させる。

実施例４
綿棒およびサリベット（ｓａｌｉｖｅｔｔｅ）への分子の沈着
この実施例は、薬学的および化粧品の分野において用いられるセルロース物質上に、利益剤を、沈着させることができることを示すために行なわれた。

綿棒は、セインズベリーズ社から購入した。中間色の綿毛サリベット綿球は、ザルスタット（Ｓａｒｓｔｅｄｔ）、ドイツ、から得た。

ＲＲ６ ＣＢＤ融合タンパク質は、０および１００μｇ／ｍｌで用いた。ＢＳＡ−ＲＲ６は、所望する活性の例として、サリベット上へ沈着させるために用いた。ＣＢＤ融合物および２０μｌのＢＳＡ−ＲＲ６は、総体積１００μｌの水中、３０分間、２５℃で、１５０ｒｐｍで振とうしながら保温した。陰性対照として、ＣＢＤ融合物を、ＢＳＡ−ＲＲ６および水に加えなかった。９００μｌの水をサリベットに加え、それらを３０分間、２５℃で、１５０ｒｐｍで振とうしながら保温した。試料は、水の入った２コの１００ｍｌビーカー中に、各１０秒間置き、次いで、５ｍｌの水中に置き、３０分間、２５℃で、１５０ｒｐｍで振とうしながら洗浄することにより、すすぎ洗った。試料を風乾させた。得られたサリベットを、次いで、沈着能を示すために、スキャンした。結果を図４に示す。

綿棒：
この実験は、モデルシステムとして、綿棒／綿球が、ＣＢＤ融合タンパク質を用いて、任意の活性で予め荷重できることを示すために構成された。この例において、ＣＢＤ抗ＲＲ１２０（反応性赤色１２０号）融合物の含有物を、タンパク質の特異的沈着能を示すために用いた。それゆえ、ＣＢＤ−ＲＲ１２０は、ＲＲ６−ＢＳＡの沈着を増進するはずがなく、他の陰性対照として働く。綿棒は、軸幅を横切って半分に切り取り、ただ一つの末端を有する棒を作製した。各融合タンパク質の溶液は、ＰＢＳＴ中で、１００μｇｍｌの濃度となるように作製し、各１ｍｌをエッペンドルフチューブ中に分注し、１ｍｌのＰＢＳＴを対照として第三のエッペンドルフチューブに分注した。綿球は、予めＰＢＳＴ（ツイーン（Ｔｗｅｅｎ）を含むリン酸緩衝生理食塩水）で湿らせておき、過剰なものをきれいなティッシュペーパー上でふき取った。一つの綿球を、各溶液中に３０分間、室温（２０℃±１℃）で保温した。次いで、綿球を、ＰＢＳ中で三回洗浄し、全ての未結合物質を除去し、過剰の液体を丁寧にふき取った。ＢＳＡ−ＲＲ６複合体の１／５０希釈物を、ＰＢＳＡ中で調製し、１ｍｌを、三つの各エッペンドルフチューブ中に分注した。綿棒を、各々の中に置き、更に３０分間、室温で、保温を行なった。綿棒を除去し、ＰＢＳ中で二回洗浄し、蒸留水で最後の洗浄を行なった。過剰の液体を、ふき取り、綿棒を６０℃で乾燥させた。結果を図５に示す。明らかに、ＲＲ６−ＢＳＡの沈着が、ＣＢＤ−抗ＲＲ６融合タンパク質の存在においてのみ、成し遂げられている。

実施例５
粒子のセルロース上への沈着
一実施態様における発明の主要な特質は、総体的に大量の利益剤の粒子から表面への送達である。重要なことには、粒子が大きければ大きいほど、体積が大きくなり、それゆえ、粒子の予想される範囲にわたって効果的な結合を示すことが重要である。抗原として粒子を用いる場合、多くの利益剤を、カプセルの外側を認識するように作り出された抗体領域と共に、カプセル中に、包み入れることができる。

セルロース表面を標的とする場合、いくつかの粒子は、物理的に構造中に閉じ込められるようになるであろう。以下の例は、粒子サイズの範囲により、粒子の沈着が、物理的相互作用によってのみ保持されている沈着よりも、増進し得ることを示す。

平均粒子サイズは、オリンパス（Ｏｌｙｍｐｕｓ）ＤＰ５０（商標）イメージキャプチャー装置、および、Ｐｙｓｅｒ、ＵＫ、から得た１０ミクロン（μｍ）の増分目盛りつきレンズスライドを装着したオリンパスＢＸ４１（商標）顕微鏡を用いて測定した。

０．３４μｍ粒子をセルロースに沈着させるためにＣＢＤ融合タンパク質を使用：
ＣＢＤ抗ヒト絨毛性ゴナドトロピン（ＨＣＧ）ＳｃＦｖ融合物を用いて、以下のように、直径０．３４から８０μｍまで変動するＨＣＧ被覆ラテックスのセルロースへの送達を示した：

ＨＣＧラテックスビーズの調製
１重量％のラテックス固体試料３００μｌを、３ｍｌの１０ｍＭボラート（０．０１重量％のチメロサールを含む、ｐＨ８．５）中に希釈した。次いで、これを、１０分間、１３０００ｒｐｍで遠心分離した。次いで、上清を除去し、ペレットを、０．００４２ｍｇ／ｍｌのＨＣＧに加えた。次いで、試料をボルテックスし、１０秒間超音波処理した。次いで、試料を、２時間、３２℃で、転倒式混合機を用いて、保温した。保温後、２００ｍｇ／ｍｌのＢＳＡ溶液５０μｌを、次いで、加えた。試料を、次いで、更に、転倒式混合機中で、９０分間、混合した。次いで、試料を、１０分間、１３０００ｒｐｍで遠心分離し、上清を除去し、ペレットをホウ酸緩衝液中で再度懸濁した。粒子を、次いで、使用まで４℃で保存した。ＥＬＩＳＡにより、ビーズ表面上のＨＣＧの存在を確認した。

沈着実験：
青色ラテックスを、直径３４０ｎｍの実験に用い、一方、蛍光緑色ラテックスを、１０μｍおよび３１μｍビーズ実験に用いた。

３４０ｎｍビーズ：テリータオルの有孔片を、粒子を沈着させるための表面として用いた。ＨＣＧで増感させた青色ラテックス粒子を用いた。５μｌのＨＣＧラテックスは、１５μｌのＳｃＦｖ３２９９ＣＢＤ（１ｍｇ／ｍｌ）に加え、１５分間混合した。次いで、これを、１ｍｌＰＢＴ中で予め湿らせておいた綿盤に加えた。次いで、試料を、３０分間、室温で、転倒式混合機上で保温した。保温後、綿盤を除去し、１０ｍｌのＰＢＳＴ中で洗浄した。最後に、綿盤を風乾し、白色のカード上に載せた。陰性対照は、融合タンパク質を欠く粒子であった。綿盤をスキャンし、結果を図６に示す。

１０μｍビーズ：セルロース表面として、テリータオル糸を用いた（２５．４ｍｍ長）。用いた融合タンパク質は、ＳｃＦｖ３２９９ＣＢＤ、１５μｇ／ｍｌであり、または、空対照では省略した。ＣＢＤ融合物およびテリータオル糸を、総体積１ｍｌのＰＢＳＴ中に、３０分間、室温で、振とうしながら保温した。陰性対照として、糸を、１ｍｌのＰＢＳＴ中で保温した。糸を、１ｍｌのＰＢＳＴ中で、３０分間、室温で、振とうしながら洗浄した。糸を、５μｌのＨＣＧ−ラテックス（１０μｍ）に加えて９９５μｌのＰＢＳＴを含む溶液中に、室温で３０分間、振とうしながら、置いた。糸を、１ｍｌのＰＢＳＴ中、３０分間、室温で、振とうしながら洗浄し、次いで、結合粒子を視覚化するために、蛍光発光を用いた顕微鏡下で、観察した。

３１μｍビーズ：ＣＢＤ融合タンパク質およびテリータオル糸を、総体積１ｍｌのＰＢＳＴ中、３０分間、２５℃で、１３０ｒｐｍで振とうしながら、保温した。陰性対照として、糸を、１ｍｌのＰＢＳＴ中で、保温した。糸を、１ｍｌのＰＢＳＴ中、３０分間、２５℃で、１３０ｒｐｍで振とうしながら洗浄した。糸を、５μｌのＨＣＧ−ラテックス（３１μｍ）と９９５μｌのＰＢＳＴを含む溶液中に、３０分間、２５℃で、１３０ｒｐｍで振とうしながら、置いた。糸を、１ｍｌのＰＢＳＴ中、３０分間、２５℃で、１３０ｒｐｍで振とうしながら洗浄し、次いで、蛍光発光を用いた顕微鏡下で観察した。このデータを図８に示す。

特に、各例において、ＣＢＤ融合物は、粒子サイズの範囲にわたり、粒子の沈着を増進させる。データは、明らかに、様々な粒子サイズを表面に導くことができることを示す。さらに、特に粒子サイズが増大した場合、物理的な取り込みを超えて、沈着により、沈着における有意な向上が認められる。この発見は、粒子サイズと共に増大する荷重体積と相まって、この沈着技術の利点を示す。

実施例６
粒子の植物物質への沈着
この実施例は、実施例１において記載したＣＢＤ−抗融合タンパク質を用いた、ゼラチン粒子の植物物質への送達を明らかにする。粒子は、標準的なコアセルベーション方法によって作製した。

物質
融合タンパク質：ＣＢＤ−抗ＲＲ６、ＣＢＤ−抗ＲＲ６−ＣＢＤ、抗ＲＲ６_２−ＣＢＤ ＲＲ６色付コアセルベート粒子（ナイルレッドを含む）、
新しく刈り取った草
ＰＢＳＴ

各融合タンパク質型を、ＰＢＳＴ中３００μｇ／ｍｌの濃度で作製し、６０μｍ未満の粒子１００μｌを加えた。チューブを、回転式トルク上に置き、室温で３０分間、ゆっくりと回転させた。草の葉を、水中で、次いで、ＰＢＳＴ中で、洗浄し、丁寧にふき取った。およそ１５ｍｍの小さな断片を、粒子と融合タンパク質を含むチューブ中に置き、保温を３０分間続けた。対照として、草を、粒子のみを含むチューブ中に、３０分間置いた。草の葉を、エッペンドルフチューブから除去し、ＰＢＳ中で２回、洗浄した。蛍光顕微鏡を用いて、結合粒子について草の葉を調べた。データを、図９、１０、および１１に示す。

これらの異なる融合タンパク質構成物を用いることにより、意外にも、これらの粒子の沈着が、過剰のＣＢＤの存在において、高められることが見出された。

殺虫剤などの農芸化学的利益剤をカプセル中に封入する可能性は、とても直接的である。以下は、カプセル中にデルタメトリンを封入する性能について示す：

ゼラチンおよびアラビアゴムを、水中、３重量％溶液として作製し、完全に溶解させるために、それらを１時間攪拌し、６０℃に加熱した。

５０ミリグラムのデルタメトリンを量り分け、０．４ｍｌのエチルアルコールに加え、これを、混合し、３ｍｌのひまわリ油に加えた（デルタメトリンは、ＱＭＸ研究社（ＱＭＸ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ Ｌｔｄ）、ＵＫ、から得た）。この混合物を、５０ｍｌのアラビアゴムに加える前に、短時間、ボルテックスし、混合した。含有物質を乳化させるために、ウルトラツラックス（Ｕｌｔｒａｔｕｒａｘ）（ＩＫＡ社、ドイツ）を、４０秒間、適度の速さで用い、最後に、５０ｍｌのゼラチンを加えた。次いで、この混合物を、攪拌棒および台を用いて攪拌し、ｐＨを３．８に調節するために、グルコデルタラクトンを滴下して加えた（これにより、コアセルベーション工程が生じるであろう）。攪拌棒を除去し、加熱した攪拌器を用いて、適切な速さで攪拌を継続した。１時間後、攪拌を止め、コアセルベート粒子を、６０μｍの篩上で洗浄し、ＰＢＳ中に置いた。

粒子を、０．１重量％のグルタルアルデヒド（作用濃度）を加えて固め、それらを、ローラー台上のファルコンチューブ中、２時間、室温２０℃±１℃に、置いた。粒子を洗浄し、ＰＢＳＡ中、４℃で保存した。試料を、光学顕微鏡下で調べ、抽出溶剤として酢酸エチルを用い、粒子からの抽出物のＧＣ−ＭＳ分析によりデルタメトリンを含有することを確かめた。

実施例７
ＶＨＨ−ＣＢＤ融合タンパク質を用いて、ゼラチンコアセルベートを紙に導く
物質
直径６ｍｍの円盤状に切り取ったデキスター紙（２０３９）。
ナイルレッドで満たし、外側をＲＲ６染料で染色した、ゼラチン／アラビアゴムコアセルベート。
融合タンパク質：ＶＨＨ−ＣＢＤ；ＶＨＨ−ＶＨＨ−ＣＢＤ；ＶＨＨ−ＣＢＤ−ＣＢＤ。全ＶＨＨ（融合タンパク質の抗体由来部分）は、実施例１におけるように、前記のように作製した、ＲＲ６染料に特異的である。
リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）
エッペンドルフチューブ
滅菌マイクロタイタープレート

方法
１）融合タンパク質を、以下の濃度：２５、５０、および１００μｇ／ｍｌで、エッペンドルフチューブに加えた。これに、ＰＢＳ中のコアセルベート粒子の混合物２５μｌを加え、密封したチューブを緩やかに振とうしながら２０分間保温した。次いで、ＰＢＳを、各チューブの体積が０．５ｍｌになるように加え、その結果、融合タンパク質の最終濃度は、５０、１００および２００μｇ／ｍｌであった。粒子の対照は、ただ、４７５μｌのＰＢＳに２５μｌの粒子を加えることによって、調製した。

２）紙盤を、マイクロタイタープレートの穴に置き、１００μｌのＰＢＳを各穴に分注した。ＰＢＳをピペットで吸い出して捨てる前に、紙を５分間浸した。１００μｌの融合物および粒子の希釈液二穴を分注し、また、粒子のみ二穴も分注した。試料を、室温２１℃±１℃で、６０分間、保温した。

３）試料は、１００ｍｌのＰＢＳＡを含むビーカー中で洗浄し、各二穴一対を、ビーカー中に置き、緩やかに２０秒間攪拌し、次いで、分析に先立って、ピンセットで取り出し、新たな穴に置く前に、盤を安定させておいた。

４）各盤は、蛍光下で、入念に調べ、各盤について、粒子を数え、記録した。数を表１に記録する。

融合タンパク質を含む全ての実験試料は、紙盤上により多くの粒子を示した。総体的な傾向は、粒子に加えられた融合タンパク質のより低い濃度が、表面への粒子の送達により有効であることを示した。

これらのデータは、構成物が二つのＣＢＤ領域を有する場合に、紙表面への標的がより有効であることを示唆する。

図１は、標的分子をセルロース物質に沈着させる融合タンパク質の性能を示す。 図２は、融合タンパク質の存在における基質への分子の改善された送達を示す。 図３は、融合タンパク質の存在におけるティーバック紙への分子の沈着を示す。 図４は、融合タンパク質を用いたサリベットへの分子の送達を示す。 図５は、綿棒への分子の沈着を示す。 図６は、融合タンパク質を用いたラテックスナノ粒子の沈着および結合の結果を示す。 図７は１０μｍラテックスビーズの沈着および結合を示す。 図８は３１μｍラテックスビーズの沈着および結合を示す。 図９はＣＢＤ融合タンパク質を用いた刈りたての草上へのコアセルベート粒子の増加した沈着を示す。 図１０はＣＢＤ融合タンパク質を用いた刈りたての草上へのコアセルベート粒子の増加した沈着を示す。 図１１はＣＢＤ融合タンパク質を用いた刈りたての草上へのコアセルベート粒子の増加した沈着を示す。 図１２は、好ましい実施態様として、多糖結合領域−抗体融合タンパク質を用いた自己集合標的制御放出システムを示す本発明の原理の略図である。

Claims (19)

1. （１）少なくとも一つの薬学的または農芸化学的利益剤を含む、微粒子またはマイクロカプセル、および、
   （２）炭水化物結合領域である第一の結合領域、および、（ａ）生体の一部を形成するリガンドまたは特異部位、または、（ｂ）前記マイクロカプセルもしくは微粒子、に結合することができる第二の結合領域、を含む融合タンパク質
   を含む、薬学的または農芸化学的組成物または部品のキットであって、第一または第二の結合領域が、前記マイクロカプセルもしくは微粒子に結合することができる、薬学的または農芸化学的組成物または部品のキット。
2. 薬学的組成物または部品のキットであり、利益剤が、治療用低分子、ペプチド、タンパク質、核酸、ワクチン、および、遺伝子治療において用いられるベクターから選択される、請求項１に記載の組成物または部品のキット。
3. 農芸化学的組成物または部品のキットであり、利益剤が、農薬、除草剤、植物成長刺激剤、昆虫誘引薬または忌避薬、および、作物保護剤から選択される、請求項１に記載の組成物または部品のキット。
4. 炭水化物結合領域が、セルロース結合領域である、請求項１から３のいずれか一項に記載の組成物または部品のキット。
5. 第二の結合領域が、抗体またはその断片である、請求項１から４のいずれか一項に記載の組成物または部品のキット。
6. 抗体またはその断片が、ラクダ科動物群から得られる重鎖抗体である、請求項５に記載の組成物または部品のキット。
7. 融合タンパク質が、更に、前記微粒子もしくはマイクロカプセル、または所望の抗原に結合することができる第三の結合領域を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の組成物または部品のキット。
8. 融合タンパク質が、更に、治療剤もしくは分子、またはそれに会合した化合物に結合することができる第三の結合領域を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の組成物または部品のキット。
9. 炭水化物結合領域が、フミコーラ（Ｈｕｍｉｃｏｌａ）、トリコデルマ（Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａ）、サーモモノスポラ（Ｔｈｅｒｍｏｍｏｎｏｓｐｏｒａ）、ファネロカエテ（Ｐｈａｎｅｒｏｃｈａｅｔｅ）、アスペルギラス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ）からなる群から選択される真菌酵素起源、または、バシラス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）、クロストリジウム（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ）、ストレプトミセス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ）、セルロモナス（Ｃｅｌｌｕｌｏｍｏｎａｓ）、および、シュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）からなる群から選択される細菌酵素起源から得ることができるセルロース結合領域を含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の組成物または部品のキット。
10. 第一の結合領域が、少なくとも２から１５アミノ酸残基、好ましくは２から５アミノ酸残基を含むリンカーペプチド基によって、第二の結合領域に連結している、請求項１から９のいずれか一項に記載の組成物または部品のキット。
11. 第二の結合領域が、
    少なくとも一つの特異性が、治療的に有用な標的部位に導かれ、
    他が、一つ以上の治療剤、または、少なくとも一つの治療剤を含有する微粒子／マイクロカプセル、または、それらの組み合わせに導かれる、
    多特異的抗体または抗体断片または類似構成物である、請求項１から１０のいずれか一項に記載の組成物または部品のキット。
12. 治療的もしくは農芸化学的目的のための、請求項１から１１のいずれか一項に記載の融合タンパク質の使用。
13. 患者もしくは植物を、請求項１から１１のいずれか一項に記載の組成物または部品のキットで処置することを含む、薬学的または農芸化学的利益剤を、患者における、または植物中もしくは上における部位に、送達する方法。
14. 医薬において使用するための、請求項１、２、または４から１１のいずれか一項に記載の薬学的組成物または部品のキット。
15. 利益剤が有用である状態の処置のための医薬の製造における、請求項１、２または４から１１のいずれか一項に記載の薬学的組成物または部品のキットの使用。
16. 請求項１、２、または４から１１のいずれか一項に記載の組成物または部品のキットで処置された医薬における使用のための滅菌物品。
17. インプラント、外傷用医薬材料、包帯、または、医療用織物である、請求項１６に記載の滅菌物品。
18. 基質を、請求項１、２、または４から１１のいずれか一項に記載の組成物または部品のキットで処置することを含む、請求項１６または１７の滅菌物品形成方法。
19. 炭水化物結合領域である第一の結合領域、および、
    （ａ）紙の加工または最終紙製品において有益である物質を含む、マイクロカプセルまたは微粒子、または、
    （ｂ）直接的に前記物質
    に結合することができる第二の結合領域
    を含む融合タンパク質を紙に適用することを含む、紙を処置する方法。
    
    

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