JP2010265314A - 眼疾患を処置するための装置および方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、眼に生物学的に活性な分子を送達するための医療用デバイスの製造におけるカプセルの使用であって、このカプセルは、眼内にインプラントされるのに適合しており、そしてこのカプセルは、その生物学的に活性な分子の細胞の供給源を含むコアおよび周囲の生体適合性の外被を備え、その外被が、その生物学的に活性な分子の眼への拡散を可能にし、その結果、50pg/眼/患者/日〜500ng/眼/患者/日のその生物学的に活性な分子の投薬量が送達される、使用、を提供する。
【選択図】図3
Description
本発明は、生物学的に活性分子の眼内のおよび眼周囲への送達のために、被包性細胞を使用する眼の疾患および障害の処置のための装置および方法に関する。
現在良好な治療が存在しない、多数の眼の視覚を脅かす障害がある。このような疾患の処置の1つの主要な問題は、眼に治療薬を送達し、そして治療的に効果的濃度で治療薬をそこで維持することが出来ない点である。
上記目的を達成するために、本発明は、例えば、以下の手段を提供する。
(項目1)カプセルを眼周辺にインプラントする工程であって、そのカプセルは、生物学的に活性な分子の細胞の供給源を含有し、そして生体適合性の外被で囲まれるコアを含み、その外被は、眼へのその生物学的に活性な分子の拡散を可能にする工程を包含する、眼に生物学的に活性な分子を送達するための方法。
(項目2)上記外被が透過選択性の免疫的隔離膜を含む、項目1に記載の方法。
(項目3)上記カプセルがテノン嚢の下の空間にインプラントされる、項目1に記載の方法。
(項目4)上記カプセルが中空繊維または平板として構成される、項目1に記載の方法。(項目5)上記生物学的に活性な分子が、抗血管因子、神経栄養因子、増殖因子、抗体および抗体フラグメント、神経伝達物質、ホルモン、酵素、サイトカインおよびリンホカインから成る群から選択される、項目1に記載の方法
(項目6)上記生物学的に活性な分子が、抗血管因子、抗炎症因子、神経栄養因子およびそれらの組合せから成る群から選択される、項目1に記載の方法。
(項目7)上記送達される生物学的に活性な分子の用量が50pg〜1OOOng/眼/患者/日である、項目1に記載の方法。
(項目8)上記インプラントされるカプセルの数が眼1つあたり1〜5カプセルである、項目1に記載の方法。
(項目9)第2の生物学的に活性な分子またはペプチドが上記カプセルから眼まで同時送達される、項目1に記載の方法。
(項目10)眼内にカプセルをインプラントする工程であって、そのカプセルは、生物学的に活性な分子の細胞の供給源を含有し、そして生体適合性の外被で囲まれるコアを含み、その外被は、眼へのその生物学的に活性な分子の拡散を可能にする工程を包含する、眼に生物学的に活性な分子を送達するための方法。
(項目11)上記外被が透過選択性の免疫的隔離膜を含む、項目10に記載の方法。
(項目12)上記外被が微細孔膜を含む、項目10に記載の方法。
(項目13)上記カプセルが硝子体にインプラントされている、項目10に記載の方法。(項目14)上記カプセルが前房にインプラントされている、項目10に記載の方法。
(項目15)上記カプセルが後房にインプラントされている、項目10に記載の方法。
(項目16)上記カプセルが中空繊維または平板として構成されている、項目10に記載の方法。
(項目17)上記生物学的に活性な分子が、抗血管因子、神経栄養因子、増殖因子、抗体および抗体フラグメント、神経伝達物質、ホルモン、酵素、サイトカインおよびリンホカインからなる群から選択される、項目10に記載の方法。
(項目18)上記生物学的に活性な分子が、抗血管因子、抗炎症因子、神経栄養因子およびそれらの組合せから成る群から成る群から選択される、項目10に記載の方法。
(項目19)上記送達される生物学的に活性な分子の用量が、50pg〜500ng/眼/患者/
日である、項目10に記載の方法。
(項目20)上記インプラントされるカプセルの数が眼1つ当たり1〜5のカプセルである、項目10に記載の方法。
(項目21)第2の生物学的に活性な分子またはペプチドが上記カプセルから眼に同時送達される、項目10に記載の方法。
(項目22)第1のカプセルを眼内にインプラントする工程であって、その第1のカプセルは、第1の生物学的に活性な分子の細胞の供給源を含有し、そして生体適合性の外被で囲まれるコアを含み、その外被は、眼へのその第1の生物学的に活性な分子の拡散を可能にする工程、
第2のカプセルを眼周囲にインプラントする工程であって、その第2のカプセルは、第2の生物学的に活性な分子の細胞の供給源を含有し、そして生体適合性で免疫的隔離された外被で囲まれるコアを含み、その外被は、眼へのその第2の生物学的に活性な分子の拡散を可能にする工程、
を包含する、生物学的に活性な分子を眼に送達する方法。
(項目23)上記第1のカプセルが硝子体にインプラントされ、そして上記第2のカプセルが、テノン嚢の下の空間にインプラントされている、項目22に記載の方法。
(項目24)眼の障害を患う患者においてその眼の障害を処置するための方法であって、その患者の眼に生体適合性のカプセルをインプラントする工程であって、そのカプセルが、
a)生物学的に活性な分子の細胞の供給源を含んでいるコア、および
b)そのコアを囲む外被であって、その外被は、治療有効量のその生物学的に活性な分
子のその眼への拡散を可能にする生体適合性物質を含む、工程、
を包含する、方法。
(項目25)上記生物学的に活性な分子が、抗血管因子、神経栄養因子、増殖因子、抗体および抗体フラグメント、神経伝達物質、ホルモン、酵素、サイトカインおよびリンホカインから成る群から選択される、項目24に記載の方法。
(項目26)上記生物学的に活性な分子が抗血管因子、抗炎症因子、神経栄養因子およびそれらの組合せから成る群から選択される、項目24に記載の方法。
(項目27)上記眼の障害が血管由来の障害、炎症性障害、変性障害およびそれらの組み合わせから成る群から選択される、項目24に記載の方法。
(項目28)上記眼の障害が、ブドウ膜炎、網膜性色素症、加齢関連黄斑変性、および糖尿性網膜症から成る群から選択される、項目24に記載の方法。
(項目29)上記生物学的に活性な分子がBDNF、TGF−β、GDNF、NGF、CNTF、bFGF、aFGF
、IL−1β、IL−10、IFN−β、IFN−αおよびVEGFインヒビターからなる群から選択される、
項目24に記載の方法。
(項目30)上記カプセルが免疫的隔離である、項目24に記載の方法。
(項目31)第2の生物学的に活性な分子が眼に同時送達される、項目24に記載の方法。
(項目32)カプセルを含む眼に生物学的に活性な分子を送達するための装置であって、そのカプセルが以下を含み:
生物学的に活性な分子を産生するカプセル化した細胞を含むコア
そのコアを囲む生体適合性の外被であって、その外被は眼へのその生物学的に活性な分子の拡散を可能にする外被;
そのカプセルは、1mm以下の外径で長さ0.4〜1.5cmである中空繊維として構成される、
装置。
(項目33)カプセルを含む眼に生物学的に活性な分子を送達するための装置であって、そのカプセルが以下を含み:
生物学的に活性な分子を産生するカプセル化細胞を含むコア、
そのコアを囲む生体適合性の外被であって、その外被は眼へのその生物学的に活性な分子の拡散を可能にする、外被;
そのカプセルは、表面積25mm2以下を有する平板として構成される、装置。
(項目34)上記カプセルが、眼の構造対してカプセルを固定するために適合したテザーをさらに含む項目32または33に記載の装置。
(項目35)以下を含む、眼への生物学的に活性な分子の眼周囲の送達のためのカプセル化細胞システム:
少なくとも1つのカプセル、各々のカプセルが生物学的に活性な分子の細胞の供給源および周りの生体適合性外被を含有するコアを含み、その外被が、眼へのその生物学的に活性な分子の拡散を可能にし、そのカプセル化細胞システムが、眼の周囲にその生物学的に活性な分子50pg〜1000ng/眼/患者/日を送達する。
(項目36)上記外被が透過選択性の免疫的隔離膜を含む、項目35に記載のシステム。(項目37)上記外被が微細孔膜を含む、項目35に記載のシステム。
(項目38)上記カプセルがテノン嚢の下の空間にインプラントされる、項目35に記載のシステム。
(項目39)上記カプセルが中空繊維または平板として構成される、項目35に記載のシステム。
(項目40)上記生物学的に活性な分子が、抗血管因子、神経栄養因子、増殖因子、抗体および抗体フラグメント、神経伝達物質、ホルモン、酵素、サイトカインおよびリンホカインから成る群から選択される、項目35に記載のシステム。
(項目41)上記生物学的に活性な分子が抗血管因子、抗炎症因子、神経栄養因子およびそれらの組合せから成る群から選択される、項目35に記載のシステム。
(項目42)上記インプラントされるカプセルの数が眼1つ当たり1〜5のカプセルである、項目35に記載のシステム。
(項目43)第2の生物学的に活性な分子またはペプチドが上記カプセルから眼に同時送達される、項目35に記載のシステム。
(項目44)上記送達される第2の生物学的に活性な分子またはペプチドの用量が、50pg〜1000ng/眼/患者/日である、項目43に記載のシステム。
(項目45)眼に生物学的に活性な分子を眼内送達するためのカプセル化細胞システムであって、そのシステムは以下を含む:
少なくとも1つのカプセル、各々のカプセルが生物学的に活性な分子の細胞の供給源および周りの生体適合性外被を含有するコアを含み、その外被が、眼へのその生物学的に活性な分子の拡散を可能にし、そのカプセル化細胞システムが、眼内にその生物学的に活性な分子50pg〜500ng/眼/患者/日を送達する。
(項目46)上記外被が透過選択性の免疫的隔離膜を含む、項目45に記載のシステム。(項目47)上記外被が微細孔膜を含む、項目45に記載のシステム。
(項目48)上記カプセルが硝子体にインプラントされる、項目45に記載のシステム。(項目49)上記カプセルが前房にインプラントされる、項目45に記載のシステム。
(項目50)上記カプセルが後房にインプラントされる、項目45に記載のシステム。
(項目51)上記カプセルが中空繊維または平板として構成される、項目45に記載のシステム。
(項目52)上記生物学的に活性な分子が、抗血管因子、神経栄養因子、増殖因子、抗体および抗体フラグメント、神経伝達物質、ホルモン、酵素、サイトカインおよびリンホカインから成る群から選択される、項目45に記載のシステム。
(項目53)上記生物学的に活性な分子が抗血管因子、抗炎症因子、神経栄養因子およびそれらの組合せから成る群から選択される、項目45に記載のシステム。
(項目54)上記インプラントされるカプセルの数が眼1つ当たり1〜5のカプセルである、項目45に記載のシステム。
(項目55)第2の生物学的に活性な分子またはペプチドが上記カプセルから眼に同時送達される、項目45に記載のシステム。
(項目56)上記送達される第2の生物学的に活性な分子またはペプチドの用量が、50pg〜500ng/眼/患者/日である、項目55に記載のシステム。
本発明は、眼内(例えば、前房、後房または硝子体内)、または眼周囲(例えば、テノン嚢内または下での)の、またはその両方での、生物学的活性分子(「BAM」)の送達に関する。本発明は、多様な眼の障害、眼の疾患または眼への影響を有する疾患を処置する際に効果的なBAMの、制御されたおよび持続性の放出を提供する際に、有用であり得る。
両方とも抗炎症分子として、そして抗血管分子としての活性を有し得ると考えられる。
変される増殖因子分子も、意図される。これらのタンパク質および多シストロン性のそのバージョンの組合せもまた、意図される。
hDBH(ヒトドーパミンβヒドロキシラーゼ)(Mercerら、Neuron、7、703−716頁(1991))、hTH(ヒトチロシンヒドロキシラーゼ)(Kanedaら、Neuron、6、583−594頁(1991))、hPNMT(ヒトフェニルエタノールアミンN−メチルトランスフェラーゼ)(Baetgeら、PNAS、85、3648〜3652頁(1988))、mGFAP(マウスグリア原線維酸性タンパク質)(Besnardら、J. Biol. Chem., 266、18877〜18883頁(1991))、ミエリン塩基性タンパク質(MBP)、mNF−L(マウス神経フィラメント光サブユニット)(Nakahiraら、J. Biol. Chem., 265、19786〜19791頁(1990))、hPo(ヒトP0、末梢神経系の主要なミエリン糖タンパク質をコードする遺伝子のためのプロモーター)(Lemkeら、Neuron、1、73〜83頁(1988))、mMt−1(マウスメタロチオネインI)、rNSE(ラットニューロン特異的エノラーゼ)(Sakimuraら、Gene、60、103〜113頁(1987))などのプロモーター。
および真菌感染)の眼への影響を含む。
装置あたりの細胞の数、(2)眼1つあたりの装置の数、または(3)細胞あたりのBAM産生レベルの変化を含む。例えば、形質転換された細胞内のBAMのための遺伝子のコピー数またはBAMの発現を駆動しているプロモーターの効率を変化することによって、細胞の産生は、変化させられ得る。本発明者らには、装置あたり103〜108個の細胞の使用が好ましく、より好ましくは、装置あたり5×104〜5×106個の細胞である。
BHK−hNGF細胞(Winnら、PNAS, 1994)を、以下のように生成した:
Hoyleらにより記載されるように、ラットインシュリンイントロンを用いてヒトNGF(hNGF)遺伝子を、pNUTのBamHIおよびSmaI部位の間に挿入し、メタロチオネインIプロモーターにより駆動させた。pNUT−hNGF構築物を、標準リン酸カルシウム−媒介トランスフェクション方法を使用してBHK細胞に導入した。BHK細胞を、Dulbecco改変Eagle培地/10%ウシ胎児血清/抗生物質/抗カビ剤/L−グルタミン(GIBCO)で5% CO2/95%空気中で37℃にて増殖させた。トランスフェクトしたBHK細胞を、200μMメトトレキセート(Sigma)を含有する培地中で3〜4週間選択し、そして耐性細胞をポリクローナル集団として、200μM メトトレキセートの存在下または非存在下のいずれかで維持した。
AKZO Nobel Faser AGによって、組み立てられた半透過性のポリ(エーテルスルホン)中空繊維膜;
ハブ膜セグメント;
端部へと導く光硬化メタクリレート(LCM)樹脂;および
シリコーンテザー。
患者を用意し、そして3ccの2%キシロカイン(xylocaine)の延髄後注射を眼に与えた後、普通の様式で覆った。反射鏡を、上下の蓋の下に挿入する。手術用顕微鏡は、定位置に持ってくる。垂直な切開を、側頭上の(superotemporal)四分円内に、結膜およびテノン嚢の両方を通って、縁からおよそ4mm前に、なす。切開は、縁からおよそ4〜5mm前に延長する。その点において、鈍い平滑チップのはさみを切開を通して挿入し、そして使用して強膜の表面上でさらに5mmくらい平滑に切り裂いて戻す。その点において、実施例1に記載の膜装置を、この切開を通してある位置に配置し、強膜の表面上に静止させた。縁に最も近い装置の端は、細胞ロード装置に取付けられる小さなループを有する。この点において、#10−0ナイロン縫合をこのループを通し、そして強膜表面に、膜を強膜へと固定するために縫い合わせる。その点で、テノン嚢および結膜は、#6−0平滑な腸縫合で閉鎖される。反射鏡を除去し、そして手順を終える。
患者を用意し、そして2%のキシロカインの延髄後注射を眼に与えた後、普通の様式で覆う。その点で、反射鏡を上下の蓋へと挿入し、そして顕微鏡を定位置に持ってくる。小さい切開を、鼻上の四分円内に平行にそしておよそ縁から4mmにある結膜およびテノン嚢の両方を通してなす。露出した領域は、ウェットフィールド麻痺装置で麻痺させる。次いで、3mm切開術を、縁からおよそ4mm前に、縁に垂直になす。切開は、強膜を通って、そして硝子体腔に、#65ブレードを用いてなす。切開内に存在する任意の硝子体を、切り離し、そして除去する。この点で、実施例1に記載の膜装置は、切開を通して、硝子体腔に挿入する。膜の端に、膜に付けられる小さい2mmループがある。ループは、強膜の外側に残留する。強膜は、中断した#9−0ナイロン縫合で閉鎖される。#9−0ナイロン縫合はまた、強膜に装置のこのループを固定するために使用する。結膜は、#6−0平滑な腸縫合で閉鎖する。
候補の細胞株を、遺伝子的に操作して、インターフェロン分子を発現する。多様なインターフェロンが、使用され得るが、しかし、本発明者らはIFNα−2Aまたはα−2Bを使用するのを好む。1つを超えるインターフェロン分子を、一度に送達し得る。多様な細胞株をまた、利用し得る、本発明者らはBHK細胞を好む。
BHK−hNGFクローンの36細胞を、実施例1に従って産生した。次いで、細胞を、実施例1に従ってAKZO微孔性10/10膜から作製した4mm LCM24光硬化カプセルにカプセル化した。カプセルを、実質的に実施例4に従って一ヶ月間、新生児のネコの眼にインプラントした。
NGF−誘導神経突起成長のためにインビトロ試験を、ネコの目中のインプラントの前後で実施した。カプセル化していないBHKコントロールおよびBHK−hNGF細胞由来の条件化した培地(CM)を0.2μmのフィルターに通し、そして6−または24ウェルプレート上で1mlあたり20万細胞の密度にまで増殖したPC12細胞サブクローンPCl2Aの培養液に加え、hNGFの存在について試験した。ポリマー性装置中のカプセル化細胞をまた、生物活性のあるhNGFを放出するそれらの能力について、24ウェルプレートの個々のウェルに装置を配置すること、およびそれらを血清のない定義されたPC1培地(Hycor, Portland, ME)中で1〜2日間、平衡化を可能にすることにより試験した;次いで、培地を除去し、そしてさらに24時間、1mlの新鮮なPC1で置換した。このCMを、回収し、PC12A細胞に配置し、そして評価した。細胞体直径の長さの3倍以上の大きさの神経突起誘導をポジティブとして計数した。さらに、神経突起誘導の速度および突起の安定性を試験した。
Claims (23)
- 生物学的に活性な分子を眼内または眼周囲に送達するためのカプセルであって、以下:
生物学的に活性な分子を産生する被包性細胞を含むコア、
該コアを覆う生体適合性の外被であって、該外被は眼への該生物学的に活性な分子の拡散を可能にする、外被、および
縫合用の小穴を備え、該カプセルを適所に固定するように適合したテザー、
を備え、
該カプセルは、1mm未満または1mmの外径、および0.4cmと1.5cmとの間の長さを有する中空繊維として構成される、カプセル。 - 前記カプセルが、該カプセルを眼の構造に固定するように適合したテザーをさらに備える、請求項1に記載のカプセル。
- 前記テザーが縫合用の円板を備える、請求項1または2に記載のカプセル。
- 前記テザーは、前記カプセルと一端で繋がっており、そして他端で予め糸を通した縫合針を形成する、請求項1〜3のいずれか1項に記載のカプセル。
- 前記縫合用の小穴は、2mmのループを備える、請求項1〜4のいずれか1項に記載のカプセル。
- 眼への生物学的に活性な分子の眼周囲または眼内の送達のための被包性細胞システムであって、以下:
少なくとも1つのカプセルであって、各カプセルが、生物学的に活性な分子の細胞の供給源を含むコアおよび周囲の生体適合性の外被を備え、該外被が、該生物学的に活性な分子の眼への拡散を可能にし、該被包性細胞システムが、50pg/眼/患者/日〜500n
g/眼/患者/日の該生物学的に活性な分子を眼内に、または1μg/眼/患者/日までを眼周囲に送達し、該カプセルはさらに縫合用の小穴を有し、該カプセルを適所に固定するように適合したテザーを備える、システム。 - 前記テザーが、縫合用の円板を備える、請求項6に記載のシステム。
- 前記テザーは、前記カプセルと一端で繋がっており、そして他端で予め糸を通した縫合針を形成する、請求項6または7に記載のシステム。
- 前記縫合用の小穴は、2mmループを備える、請求項6〜8のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記外被が、透過選択性の免疫的隔離膜を備える、請求項6〜9のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記外被が、微細孔膜を備える、請求項6〜10のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記カプセルが、テノン嚢の下の空間にインプラントされる、請求項6〜11のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記カプセルが、中空繊維または平板として構成される、請求項6〜12のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記生物学的に活性な分子が、抗血管因子、神経栄養因子、増殖因子、抗体および抗体フラグメント、神経伝達物質、ホルモン、酵素、サイトカインおよびリンホカインからなる群から選択される、請求項6〜13のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記生物学的に活性な分子が、抗血管因子、抗炎症因子、神経栄養因子およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項14に記載のシステム。
- インプラントされる前記カプセルの数が、1カプセル/眼と5カプセル/眼との間である、請求項6〜15のいずれか1項に記載のシステム。
- 第2の生物学的に活性な分子またはペプチドが、前記カプセルから眼に同時送達される、請求項6〜16のいずれか1項に記載のシステム。
- 送達される前記第2の生物学的に活性な分子またはペプチドの投薬量は、眼内に50pg/眼/患者/日〜500ng/眼/患者/日、または眼周囲に1μg/眼/患者/日である、請求
項17に記載のシステム。 - 前記カプセルは、硝子体にインプラントされるためのものである、請求項6〜18のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記カプセルは、前房にインプラントされるためのものである、請求項6〜18のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記カプセルは、後房にインプラントされるためのものである、請求項6〜18のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記生物学的に活性な分子が、バスキュロスタチン、アンジオスタチン、エンドスタチン、抗インテグリン、血管内皮細胞増殖因子インヒビター(VEGFインヒビター)、血小板第4因子、ヘパリナーゼ、bFGF結合分子、VEGFレセプターFltおよびVEGFレセプターFlkからなる群から選択される抗血管因子を含む、請求項15に記載のシステム。
- 前記生物学的に活性な分子が、BDNF、TGF−β、GDNF、NGF、CNTF、bFGF、aFGF、IL−1β、IL−10、IFN−βおよびIFN−αからなる群から選択される、請求項14に記載のシステム。
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