JP2017524002A - インビトロおよびインビボにおける標的の光制御除去 - Google Patents

インビトロおよびインビボにおける標的の光制御除去 Download PDF

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Abstract

本開示は、ＩＲ７００−分子結合体、およびインビボにおいてはサンプルからまたはインビトロにおいては被験体から標的を除去する（例えば、分離するかまたは単離する）ためにそれらを使用する方法を提供する。ＩＲ７００を近赤外（ＮＩＲ）光に曝露することにより、ＩＲ７００の一部が除去されて、それが親水性分子から疎水性分子に変化し、ＩＲ７００およびそれに結合した任意のものが凝集することが、本明細書中で示される。例えば、開示されるＩＲ７００−分子結合体および方法は、インビボにおいて薬物の薬物動態を制御するための、光によって制御される方法を提供し、それらを用いることにより、環境サンプルもしくは食品サンプルから望まれない作用物質を除去すること、または研究室において標的分子を単離することができる。

Description

関連出願の引用
本願は、２０１４年８月８日に出願された米国仮出願第６２／０３４，９９０号に対する優先権を主張する。この出願は、本明細書中に参考として援用される。
分野
本願は、ＩＲ７００結合体、およびインビボまたはインビトロにおいて標的作用物質を除去する（例えば、分離するかまたは単離する）ためにそれらを使用する方法に関する。例えば、開示されるＩＲ７００結合体および方法は、インビボにおいて薬物の薬物動態を制御するための、光によって制御される方法を提供し、それらを用いることにより、環境サンプルもしくは食品サンプルから望まれない作用物質を除去すること、または研究室において標的分子を単離することができる。
背景
複合混合物から生体分子を分離することは、インビボにおいては被験体からまたはインビトロにおいては他のサンプルからトキシン、病原体もしくは薬物を除去することをはじめとした多くの用途において望ましい。さらに、診断方法、環境モニタリングまたは研究の手法をはじめとした多くのインビトロの手法が、複合混合物から分子を分離することまたは単離することに頼っている。現行の技術がありながらも、環境中の（例えば、溶液、細胞および生物全体における）生体分子の混合物の中で、選択された生体分子を改変すること、単離すること、および／または排除することは困難である。
開示の要旨
現行の技術がありながらも、環境中の（例えば、溶液、細胞および生物全体における）タンパク質の混合物の中で、選択されたタンパク質または他の標的分子を単離することおよび排除することは困難である。本明細書中に開示される方法は、ＩＲ７００によって標識された分子、またはそのＩＲ７００によって標識された分子と会合した分子のクラスター（例えば、ＩＲ７００−抗体−抗原複合体）を除去し得るか、または単離し得る。フタロシアニンＩＲＤｙｅ７００ＤＸ（ＩＲ７００）は、特異的結合剤（例えば、抗体、抗体フラグメント、ハプテン、タンパク質、核酸分子、機能的核酸など）に結合体化されたとき、その特異的結合剤と標的との結合によって標的作用物質を標識するために使用される。同様に、ＩＲ７００は、薬理学的作用物質または薬物などの分子に結合体化されたとき、例えば被験体における、その作用物質の除去の制御を可能にする。そのＩＲ７００色素は、近赤外（ＮＩＲ）光（例えば、６９０ｎｍ＋／−２０ｎｍ）に曝露されると、切断されて、その分子を親水性から疎水性に変化させ、その分子は凝集する。このことにより、溶液、細胞または生物から標的を除去することが可能になる。さらに、この変化は、ＩＲ７００−特異的結合剤複合体に結合された標的に影響を及ぼすことができ、ここで、その標的（例えば、タンパク質）は、その機能を失い得、溶液中で凝集物を形成し得、細胞膜を損傷し得、その標的が結合している細胞において細胞傷害性を誘導し得るか、または例えば肝臓におけるマクロファージによってそのような細胞の除去をもたらす。
１つまたはそれを超える標的分子または作用物質をサンプルまたは被験体から除去するため（例えば、単離するためまたは分離するため）のインビトロ、エキソビボおよびインビボにおける方法が本明細書中に提供される。例えば、その方法は、タンパク質、ペプチド、レクチン、炭水化物、金属（例えば、重金属）、核酸分子、有機小分子、薬物、病原体（例えば、ウイルス、細菌、寄生生物または真菌）および細胞の除去または分離を可能にし得る。いくつかの例において、その方法は、除去された標的を検出する工程も含む。例えば、それらの方法は、望まれない作用物質（例えば、不純物、金属、病原性生物、胞子など）を製造プロセス（例えば、薬物製造プロセス）から除去するため、例えば、精製プロセスを改善するために、使用され得る。同様に、それらの方法は、病原体、トキシン、胞子または金属を環境起源もしくは環境サンプルまたは食品サンプルもしくは食料品（item）から除去するために使用され得る。さらに、開示される方法は、例えば、インビボにおいて薬物を患者から除去することによって、制御された薬物送達などの、インビボにおける薬物の薬物動態を制御するために使用され得る。別の例において、それらの方法は、例えば、潜在的に危険もしくは有毒な材料（例えば、病原体、トキシン、金属、レクリエーショナルドラッグ、ウイルス、毒液など）を除去することによって、または免疫応答を調節するために腫瘍から特定の細胞もしくは細胞集団を除去する（例えば、がん幹細胞などの、腫瘍における特定の腫瘍細胞または免疫細胞を死滅させる）ことによって、インビボにおいて、望まれない作用物質を除去するために使用され得る。いくつかの例において、そのような方法は、例えば標的（例えば、標的細胞）を血液から除去するために、アフェレーシスと組み合わせて、または灌流のために血管を介して隔離された臓器を使用する方法と組み合わせて使用される。さらに、それらの方法は、例えば、標的（例えば、細胞）をサンプル（例えば、血液サンプル、骨髄サンプルまたは組織培養物）から単離するかまたは除去するためにエキソビボにおいて使用され得る。
標的をサンプルから除去するため（例えば、単離するためまたは分離するため）の方法が本明細書中に提供される。そのような方法は、サンプルをＩＲ７００−分子結合体と接触させる工程を含み得、ここで、そのＩＲ７００に結合体化された分子は、その標的に優先的に結合する特異的結合剤（例えば、抗体、抗体フラグメント、ハプテン、タンパク質、核酸分子、機能的核酸など）である。そのサンプルは、その標的がそのＩＲ７００−分子結合体の分子に結合するのを可能にする条件下においてＩＲ７００−分子結合体とともにインキュベートされ、その結果、ＩＲ７００−分子結合体−標的複合体がもたらされる。そのサンプルには、疎水性ＩＲ７００−分子結合体−標的複合体を生成するのに十分な条件下において、例えば、６６０〜７１０ｎｍの波長で少なくとも１Ｊ ｃｍ−２の線量のＮＩＲ光が照射される。例えば、ＩＲ７００−分子結合体−標的複合体の照射は、そのＩＲ７００の一部を切断するかまたは除去して、ＩＲ７００−分子結合体−標的複合体を親水性から疎水性ＩＲ７００−分子結合体−標的複合体に変化させる。
次いで、上記サンプルは、疎水性ＩＲ７００−分子結合体−標的複合体の凝集を可能にする条件下においてインキュベートされる。例えば、そのサンプルは、いくつかの例においては容器の底に集まるかまたは沈着する凝集物または沈殿物の形成を可能にする条件下において反応され得るかまたは混合され得る。いくつかの例において、生じた凝集物を回収するために、そのサンプルは遠心分離される。次いで、疎水性ＩＲ７００−分子結合体−標的複合体は、サンプルから除去されるかまたは分離され、それにより、標的がサンプルから除去されるか、単離されるか、または分離される。いくつかの例において、上記方法は、サンプルから除去された標的を検出する工程または測定する工程も含む。いくつかの例において、上記方法は、標的に結合した他の分子（例えば、他のタンパク質、核酸、レクチン、炭水化物など）を検出する工程も含む。いくつかの例において、上記方法は、望まれない細胞を、例えば組織再生におけるような細胞培養物（２Ｄまたは３Ｄ）から除去する工程を含む。
哺乳動物などの被験体から標的分子を除去するために使用され得るインビボ方法も提供される。いくつかの例において、それらの方法は、被験体に治療有効量のＩＲ７００−分子結合体を投与する工程を含み、ここで、そのＩＲ７００に結合体化された分子は、標的分子（例えば、薬理学的作用物質）を含むか、またはＩＲ７００−分子結合体は、標的分子に特異的に結合する（例えば、特異的結合剤に結合体化されたＩＲ７００を含む）。その被験体には、そのＩＲ７００の一部を切断するかまたは除去するのに十分な条件下においてＮＩＲ光が照射され、ＩＲ７００−分子結合体またはＩＲ７００−分子結合体−標的複合体が親水性から疎水性に変化する。そのような条件の例としては、６６０〜７１０ｎｍの波長での、例えば、少なくとも１０Ｊ ｃｍ−２の線量での照射が挙げられる。例えば、その照射は、被験体が装着したデバイスによって行われ得、ここで、そのデバイスは、ＮＩＲ発光ダイオード（ＬＥＤ）を備える。そのようなデバイスとしては、電源および／または冷却源をさらに備え得る、衣料品、宝飾品類または被覆物の物品を含み得る。疎水性ＩＲ７００−分子結合体またはＩＲ７００−分子結合体−標的複合体は、凝集することおよび被験体から（例えば、肝臓および／または脾臓を介して）除去されることが可能であり、それにより、その標的分子が被験体から除去される。上記方法は、被験体における標的分子の量の減少を検出する工程（例えば、標的の検出を可能にする血液検査、例えば、イムノアッセイ、核酸ハイブリダイゼーション、配列決定またはＰＣＲアッセイを行うことによって）も含み得る。上記方法は、特定の細胞、例えば、制御性免疫細胞を腫瘍から除去し、ゆえに、腫瘍に対する天然の宿主の免疫応答を高めるためにも使用され得る。
本開示の前述の特徴および他の特徴は、添付の図面を参照して進められる、以下のいくつかの実施形態の詳細な記載からより明らかになる。
図１は、ＩＲ７００をＮＩＲ光に曝露した結果を示している模式図である。この曝露の後、ＩＲ７００の一部が切断される。残りの化合物（より大きな部分）は、「超疎水性」であり、この超疎水性によって、その化合物は凝集する。 図２は、抗体（Ａｂ）で標識されたＩＲ７００を示している模式図であり、これは、ＮＩＲ光に曝露されると、ＩＲ７００の丸で囲まれた部分が切断される。結果として生じる化合物（丸で囲まれていない部分）は、「超疎水性」であり、この超疎水性によって、その抗体（およびその抗体に結合した任意のもの）は凝集する。この凝集物は、ＳＤＳ処理後も解離しない（図９を参照のこと）。 図３は、抗体複合体が表面タンパク質に結合した状態の基本的な細胞膜を示している模式図である。その抗体は、ＩＲ７００に結合体化され得る。ＮＩＲへの曝露後、その抗体に結合したＩＲ７００は、化学的に変化して疎水性を誘導し、この疎水性によって、細胞膜の完全性が破壊され、膜損傷に至る。 図４は、ＳＤＳ−ＰＡＧＥ電気泳動ゲルの蛍光像のデジタル画像（上）およびクマシー（Ｃｏｍｍａｓｓｉｅ）ブルーゲル（下）である。両方ともが、ＮＩＲ光への曝露の前（ＮＩＲ光なし）および後のＰａｎ−ＩＲ７００結合体を示している。上のゲルに示されているように、Ｐａｎ−ＩＲ７００結合体は、凝集物を形成し、蛍光をクエンチしたが、タンパク質以外の蛍光は示されなかった（小分子としてのＩＲ７００の放出なし）。ブルーのＰａｎ−ＩＲ７００バンドは、ＮＩＲ光（ＬＥＤまたはレーザー）への曝露後にＰａｎ−ＩＲ７００複合体が分解することを示している。 図５は、ＮＩＲ光への曝露後のＩＲ７００の切断にもかかわらず、その分子の蛍光構成要素が影響されていないことを示しているデジタル蛍光画像を提供している。 図６は、ＳＤＳ−ＰＡＧＥ電気泳動ゲルの蛍光像のデジタル画像（上）およびクマシーブルーゲル（下）である。両方ともが、酸素あり（処理なし）または酸素なし（ＮａＮ３またはＯ２−）でのＮＩＲ光への曝露の前および後のＰａｎ−ＩＲ７００結合体を示している。 図７は、ＳＤＳ−ＰＡＧＥ電気泳動ゲルの蛍光像のデジタル画像（上）およびクマシーブルーゲル（下部）である。すべてが、過剰量の酸素ありまたはなしでのＮＩＲ光への曝露の前および後のＰａｎ−ＩＲ７００結合体を示している。凝集量をよりよく示すために、そのレベルおよびウインドウ設定は、異なっている。１００％Ｏ２を用いたとき、凝集、すなわち凝集物形成は、効率性が低い。このことは、図１および２に示された化学反応を支持する。 図８は、ＥＧＦＲを発現している腫瘍を有するマウスへの投与後にＰａｎ−ＩＲ７００に対して生じることを示している棒グラフである。このグラフは、エキソビボ（注射前、レーザー）またはインビボ（腹部である腹の大部分の曝露）におけるＮＩＲ光への曝露後の、処置後の身体から取り出された臓器における放射標識されたＰａｎ−ＩＲ７００の体内分布を示している。正常（ｎ＝５）：レーザーなし、レーザー（ｎ＝５）：１６Ｊレーザー、腹（ｎ＝４）：３０Ｊレーザーを腹に照射。正常と比較して＊ｐ＜０．０５および＃ｐ＜０．０１。 図９は、ＳＤＳ−ＰＡＧＥ電気泳動ゲルの蛍光像のデジタル画像（上）およびクマシーブルーゲル（下部）である。クマシーブルーゲルは、１６Ｊ／ｃｍ２のＮＩＲ光の曝露を用いたとき、ＥＧＦＲバンドが消えて、Ｐａｎ−ＩＲ７００凝集のバンド（より大きな分子量のバンド、１６Ｊ／ｃｍ２を用いたＰａｎ−ＩＲ７００のみも参照のこと）に組み込まれたことを示している。 図１０Ａ〜１０Ｃは、Ａ４３１細胞株の特徴付けを示している。（Ａ）ＦＡＣＳによって確認したとき、Ａ４３１細胞は、ルシフェラーゼおよびＧＦＰ（両方が同じプラスミド上に存在）で安定にトランスフェクトされた。（Ｂ）ＦＡＣＳによって確認したとき、Ｂａｌｂ／３Ｔ３細胞は、ＲＦＰで安定にトランスフェクトされた。（Ｃ）Ａ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ細胞は、ＥＧＦＲの発現を明らかに示す。ブロッキング研究によって特異的結合が実証された。ＥＧＦＲを発現していないＢａｌｂ／３Ｔ３−ＲＦＰも、Ｐａｎ−ＩＲ７００とともにインキュベートしたが、結合は観察されなかった。 図１１Ａ〜１１Ｃは、Ａ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ細胞の２Ｄ培養物に対するＰＩＴの効果の観察結果および定量を示している。（Ａ）Ａ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ細胞を、Ｐａｎ−ＩＲ７００とともに６時間インキュベートし、ＮＩＲ光（２Ｊ／ｃｍ２）の照射の前および後に顕微鏡を用いて観察した。ＮＩＲ光への曝露後に（ＰＩＴの１時間後に）、壊死性細胞死が観察された。バー＝１０μｍ。ＰＩＴによって誘導された膜損傷およびネクローシスが死細胞ＰＩ染色によって確認された。（Ｂ）ＰＩＴによって誘導された膜損傷およびネクローシスを、ＰＩ染色を用いたＦＡＣＳにおける死細胞のカウントによって測定した。（Ｃ）細胞死滅化が、ＮＩＲ光の線量依存的様式で増加した。 図１２Ａ〜１２Ｃは、ルシフェラーゼ活性による、Ａ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ細胞の２Ｄ培養物に対するＰＩＴの効果の定量を示している。（Ａ、Ｂ）Ａ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ細胞における生物発光を相対光単位（ｒｅｌａｔｉｖｅ ｌｉｇｈｔ ｕｎｉｔ）（ＲＬＵ）として測定したところ、その生物発光は、ＮＩＲ光の線量依存的様式で減少した（ＰＩＴの１時間後に）。（Ｃ）１０ｃｍディッシュの生物発光イメージング（ＢＬＩ）は、Ａ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ細胞におけるルシフェラーゼ活性がＮＩＲ光の線量依存的様式で減少したことを実証した。 図１３Ａ〜１３Ｃは、ＧＦＰ蛍光が、２Ｄ細胞培養物においてＰＩＴの１時間後に減少したことを示している。（Ａ）Ａ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ細胞をＰａｎ−ＩＲ７００とともに６時間インキュベートし、それにＮＩＲ光（０．５Ｊ／ｃｍ２）を照射した。ＧＦＰ蛍光強度は、ＰＩＴの１時間後に、死細胞において減少した（＊）が、生細胞では変化しなかった。バー＝５０μｍ。（Ｂ）ＰＩＴの１時間後のＧＦＰ蛍光強度の減少は、ＮＩＲ光の線量依存的様式で生じた。右上隅の黒線は、観察結果が一貫して起きたことを保証するためのマーカーであった。（Ｃ）ＧＦＰ蛍光強度の定量は、ＮＩＲ光の線量依存的様式での減少を示した（同じ視野におけるＧＦＰ蛍光の総画素数）（ｎ＝１２個の視野）。 図１３Ａ〜１３Ｃは、ＧＦＰ蛍光が、２Ｄ細胞培養物においてＰＩＴの１時間後に減少したことを示している。（Ａ）Ａ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ細胞をＰａｎ−ＩＲ７００とともに６時間インキュベートし、それにＮＩＲ光（０．５Ｊ／ｃｍ２）を照射した。ＧＦＰ蛍光強度は、ＰＩＴの１時間後に、死細胞において減少した（＊）が、生細胞では変化しなかった。バー＝５０μｍ。（Ｂ）ＰＩＴの１時間後のＧＦＰ蛍光強度の減少は、ＮＩＲ光の線量依存的様式で生じた。右上隅の黒線は、観察結果が一貫して起きたことを保証するためのマーカーであった。（Ｃ）ＧＦＰ蛍光強度の定量は、ＮＩＲ光の線量依存的様式での減少を示した（同じ視野におけるＧＦＰ蛍光の総画素数）（ｎ＝１２個の視野）。 図１４Ａ〜１４Ｂは、フローサイトメトリーを用いて評価された、ＰＩＴの１時間後のＧＦＰ蛍光の減少を示している。（Ａ、Ｂ）ＧＦＰ蛍光強度は、ＦＡＣＳによって測定したとき、ＰＩＴの後にＮＩＲ光の線量依存的様式で減少した。 図１４Ａ〜１４Ｂは、フローサイトメトリーを用いて評価された、ＰＩＴの１時間後のＧＦＰ蛍光の減少を示している。（Ａ、Ｂ）ＧＦＰ蛍光強度は、ＦＡＣＳによって測定したとき、ＰＩＴの後にＮＩＲ光の線量依存的様式で減少した。 図１５Ａ〜１５Ｅは、インビトロにおける３Ｄ球状体の特徴付けを示している。（Ａ）Ａ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ／Ｂａｌｂ／３Ｔ３−ＲＦＰ ３Ｄ球状体の代表的な像。バー＝２００μｍ。（Ｂ）３Ｄ球状体は、およそ５００μｍまで成長した（ｎ＝１０）。（Ｃ）７日目の３Ｄ球状体の３Ｄ再構成像。バー＝１００μｍ。（Ｄ）３Ｄ球状体の凍結切片。細胞は、球状体のコア内に蓄積する。バー＝１００μｍ。（Ｅ）Ｐａｎ−ＩＲ７００は、時間依存的様式で中心に向かって浸透する（球状体におけるＩＲ７００蛍光の平均強度）（ｎ＝１０）。 図１６は、３Ｄ球状体に対するＰＩＴの効果の観察結果を示している。７日目にＰａｎ−ＩＲ７００とともに６時間インキュベーションした後のＮＩＲ光（２Ｊ／ｃｍ２）の照射の前および照射１時間後の３Ｄ球状体。ＮＩＲ光の１時間後に壊死性細胞死が観察された。バー＝１００μｍ。ＧＦＰ蛍光が低い領域は、ＰＩ染色と共局在化する。 図１７Ａ〜１７Ｅは、インビトロにおける３Ｄ球状体に対するＰＩＴの効果の評価を示している。（Ａ）７日目にＰａｎ−ＩＲ７００とともに６時間インキュベーションした後、ＮＩＲ光の照射の前および照射１日後の３Ｄ球状体。ＮＩＲ光の１日後に壊死性細胞死が観察された（ＰＩによって染色された）。バー＝１００μｍ。ＧＦＰ蛍光強度が減少し、球状体は、線量依存的様式でサイズが減少した（「ピーリング」）。（Ｂ）ガラス底のディッシュにおける球状体の生物発光イメージング（ＢＬＩ）は、Ａ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ ３Ｄ球状体におけるルシフェラーゼ活性が、ＰＩＴの１日後にＮＩＲ光の線量依存的様式で減少したことを実証した。バー＝５ｍｍ。ＩＲ７００蛍光の巨視的写真も示された（Ｐｅａｒｌ Ｉｍａｇｅｒ）。（Ｃ）ＧＦＰ蛍光の定量は、強度がＮＩＲ光の線量依存的に減少したことを実証した（同じ球状体におけるＧＦＰ蛍光の総画素数）（ｎ＝１０）。（Ｄ）Ａ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ ３Ｄ球状体における生物発光を相対光単位（ＲＬＵ）として測定したところ、それはＮＩＲ光の線量依存的様式で減少した（ｎ＝１０）。（Ｅ）Ａ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ ３Ｄ球状体の体積もＮＩＲ光の線量依存的様式で減少した（ｎ＝１０）。 図１７Ａ〜１７Ｅは、インビトロにおける３Ｄ球状体に対するＰＩＴの効果の評価を示している。（Ａ）７日目にＰａｎ−ＩＲ７００とともに６時間インキュベーションした後、ＮＩＲ光の照射の前および照射１日後の３Ｄ球状体。ＮＩＲ光の１日後に壊死性細胞死が観察された（ＰＩによって染色された）。バー＝１００μｍ。ＧＦＰ蛍光強度が減少し、球状体は、線量依存的様式でサイズが減少した（「ピーリング」）。（Ｂ）ガラス底のディッシュにおける球状体の生物発光イメージング（ＢＬＩ）は、Ａ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ ３Ｄ球状体におけるルシフェラーゼ活性が、ＰＩＴの１日後にＮＩＲ光の線量依存的様式で減少したことを実証した。バー＝５ｍｍ。ＩＲ７００蛍光の巨視的写真も示された（Ｐｅａｒｌ Ｉｍａｇｅｒ）。（Ｃ）ＧＦＰ蛍光の定量は、強度がＮＩＲ光の線量依存的に減少したことを実証した（同じ球状体におけるＧＦＰ蛍光の総画素数）（ｎ＝１０）。（Ｄ）Ａ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ ３Ｄ球状体における生物発光を相対光単位（ＲＬＵ）として測定したところ、それはＮＩＲ光の線量依存的様式で減少した（ｎ＝１０）。（Ｅ）Ａ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ ３Ｄ球状体の体積もＮＩＲ光の線量依存的様式で減少した（ｎ＝１０）。 図１８Ａ〜１８Ｆは、３Ｄ球状体に対する反復ＰＩＴの効果を示している。（Ａ）反復したＮＩＲ光曝露を組み込むＰＩＴレジメンが示されている。（Ｂ）７日目のＡ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ ３Ｄ球状体を、示されているとおりに４つの群に分けた。バー＝１００μｍ。（Ｃ）各群の生物発光イメージング（ＢＬＩ）は、ルシフェラーゼ活性が反復ＰＩＴの後に減少したことを実証した。バー＝５ｍｍ。ＩＲ７００蛍光の巨視的写真も示された（Ｐｅａｒｌ Ｉｍａｇｅｒによって）。（Ｄ）ＧＦＰ蛍光強度の定量は、反復ＰＩＴの後に、段階的減少を示し、最終的には、検出可能な蛍光が生じなくなった（同じ球状体におけるＧＦＰ蛍光の総画素数）（ｎ＝各群の１０個の球状体）。（Ｅ）生物発光を相対光単位（ＲＬＵ）として測定したところ、それは、反復ＰＩＴの後に徐々に減少し、最終的には０近くのＲＬＵをもたらした（バックグラウンドレベルより低い）（ｎ＝１０）。（Ｆ）Ａ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ ３Ｄ球状体の体積も反復ＰＩＴの後に減少した（ｎ＝１０）。 図１８Ａ〜１８Ｆは、３Ｄ球状体に対する反復ＰＩＴの効果を示している。（Ａ）反復したＮＩＲ光曝露を組み込むＰＩＴレジメンが示されている。（Ｂ）７日目のＡ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ ３Ｄ球状体を、示されているとおりに４つの群に分けた。バー＝１００μｍ。（Ｃ）各群の生物発光イメージング（ＢＬＩ）は、ルシフェラーゼ活性が反復ＰＩＴの後に減少したことを実証した。バー＝５ｍｍ。ＩＲ７００蛍光の巨視的写真も示された（Ｐｅａｒｌ Ｉｍａｇｅｒによって）。（Ｄ）ＧＦＰ蛍光強度の定量は、反復ＰＩＴの後に、段階的減少を示し、最終的には、検出可能な蛍光が生じなくなった（同じ球状体におけるＧＦＰ蛍光の総画素数）（ｎ＝各群の１０個の球状体）。（Ｅ）生物発光を相対光単位（ＲＬＵ）として測定したところ、それは、反復ＰＩＴの後に徐々に減少し、最終的には０近くのＲＬＵをもたらした（バックグラウンドレベルより低い）（ｎ＝１０）。（Ｆ）Ａ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ ３Ｄ球状体の体積も反復ＰＩＴの後に減少した（ｎ＝１０）。 図１９Ａ〜１９Ｄは、インビボにおけるＡ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ側腹部腫瘍に対するＰＩＴの評価を示している。（Ａ）反復したＮＩＲ光曝露を組み込むＰＩＴレジメンが示されている。（Ｂ）ＰＩＴに応答した両側性の側腹部腫瘍のインビボにおけるＧＦＰ／ＩＲ７００蛍光イメージングおよびＢＬＩ。ＰＩＴで処置された腫瘍は、ＧＦＰ蛍光および生物発光の喪失を明らかに示した。（Ｃ）ＧＦＰ蛍光の定量は、反復ＰＩＴの後に強度が徐々に減少し、最終的には、シグナルが完全に失われることを示した（各群ｎ＝１０）。（Ｄ）生物発光を相対光単位（ＲＬＵ）として測定したところ、それはＰＩＴの後に徐々に減少して、最終的にはＲＬＵが完全に失われた（ｎ＝１０）。 図２０は、インビボにおけるＡ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ側腹部腫瘍に対するＰＩＴの効果を示している。さらなる２匹のマウスにおける、両側性の側腹部腫瘍のインビボにおけるＧＦＰ／ＩＲ７００蛍光イメージングおよびＢＬＩ。ＰＩＴで処置された腫瘍は、ＰＩＴ後にＧＦＰ蛍光と生物発光の両方の喪失明らかにを示した。 図２１Ａ〜２１Ｂは、エキソビボにおけるＡ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ側腹部腫瘍に対するＰＩＴの効果を示している。（Ａ）反復したＮＩＲ光曝露を組み込むＰＩＴレジメンが示されている。（Ｂ）ＰＩＴに応答した側腹部腫瘍のエキソビボにおけるＧＦＰ／ＩＲ７００蛍光イメージングおよびＢＬＩによって、ＧＦＰ蛍光と生物発光の両方の消失が確認された。 図２２Ａ〜２２Ｂは、安定した細胞における選択的／特異的な蛍光およびＰＩＴの特異的な死滅化効果を示している。（Ａ）ＦＡＣＳは、ＧＦＰおよびＲＦＰ蛍光による２つの細胞株（Ａ４３１およびＢａｌｂ／３Ｔ３）の選別を明らかに示している。（Ｂ）Ａ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ細胞とＢａｌｂ／３Ｔ３−ＲＦＰ細胞との混合物を、Ｐａｎ−ＩＲ７００とともに６時間インキュベートした。ベースラインおよびＰＩＴ（２Ｊ／ｃｍ２）の１時間後の顕微鏡像は、Ａ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰの特異的な細胞死滅化を明らかに示している。バー＝２０μｍ。ＰＩＴによって誘導された膜損傷およびネクローシスが、死細胞Ｃｙｔｏｘ染色によって確認された。 図２３Ａ〜２３Ｅは、２Ｄ細胞培養物における標的細胞の排除を示している。（Ａ）代表的な像は、Ａ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ細胞がＰＩＴの１時間後に排除されたことを実証している。バー＝２００μｍ。Ａ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰおよびＢａｌｂ／３Ｔ３−ＲＦＰのほぼコンフルエントな混合細胞培養物を使用した。細胞をＰａｎ−ＩＲ７００とともに６時間インキュベートし、ＮＩＲ光（２Ｊ／ｃｍ２）の照射の前および後に観察した。（Ｂ）反復ＰＩＴ（２Ｊ／ｃｍ２）レジメンが示されている（２Ｊ／ｃｍ２）。（Ｄ）反復ＰＩＴは、標的化されていない細胞を害さずに、非標的細胞がコンフルエントになるまで、標的化された細胞を完全に排除した。１００：１０の比のＡ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ細胞とＢａｌｂ／３Ｔ３−ＲＦＰ細胞との混合物を培養した。バー＝２００μｍ。（Ｄ）蛍光比の定量は、標的化された細胞が完全に排除されたことおよび標的化されていない細胞には影響がなかったことを示した。（各群ｎ＝１０個の視野）（Ｅ）ルシフェラーゼ活性（ＲＬＵ比）の定量は、標的細胞の完全な排除を実証している（各群ｎ＝１０）。 図２４Ａ〜２４Ｃは、２Ｄ細胞培養物における標的細胞の死滅化を示している。（Ａ）反復したＮＩＲ光曝露を組み込むＰＩＴレジメンが示されている。（Ｂ）反復ＰＩＴは、非標的細胞を損傷せずに、非標的細胞がコンフルエントになるまで、標的細胞を完全に排除した。１００：１０の比のＡ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ細胞とＢａｌｂ／３Ｔ３−ＲＦＰ細胞との混合物を培養した。コントロール群が示されており、縁における黒線は、一貫したポジショニングを維持するためのマーカーである。バー＝２００μｍ。（Ｃ）３５ｍｍディッシュのＢＬＩは、Ａ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ細胞におけるルシフェラーゼ活性が、反復ＰＩＴの後に徐々に減少し、最終的には完全に消えたことを実証した。 図２５Ａ〜２５Ｂは、混合３Ｄ球状体の特徴付けを示している。（Ａ）Ｂａｌｂ／３Ｔ３−ＲＦＰ細胞を含む球状体には損傷を与えずに、Ａ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ細胞を含む球状体に対するＰＩＴの効果。バー＝２００μｍ。（Ｂ）７日目の様々な比の混合球状体の特徴付け。バー＝２００μｍ。 図２６Ａ〜２６Ｄは、３Ｄ細胞球状体における標的細胞の排除を示している。（Ａ）ＰＩＴ（２Ｊ／ｃｍ２）レジメンが示されている。（Ｂ）反復ＰＩＴは、３Ｄ混合球状体において、非標的細胞を害さずに標的細胞を完全に排除した。バー＝２００μｍ。（Ｃ）蛍光比の定量は、標的細胞が完全に排除されたことおよび非標的細胞には影響がなかったことを示した。（各群ｎ＝１０個の球状体）。（Ｄ）ルシフェラーゼ活性（ＲＬＵ比）の定量は、標的細胞の完全な排除を実証した（各群ｎ＝１０個の球状体）。 図２７Ａ〜２７Ｃは、３Ｄ混合細胞球状体における標的細胞の排除を示している。（Ａ）処置レジメンが示されている。（Ｂ）反復ＰＩＴは、３Ｄ混合細胞培養物において、非標的細胞を損傷せずに標的細胞を完全に排除した。コントロール群（コントロールおよび光のみ）の顕微鏡法が示されている。バー＝２００μｍ。（Ｃ）ガラス底のディッシュにおける球状体のＢＬＩは、ＰＩＴの後の３Ｄ混合球状体においてルシフェラーゼ活性の減少を実証し、最終的には、完全な消失に至った。バー＝５ｍｍ。ＩＲ７００蛍光の巨視的写真も明らかに示された（Ｐｅａｒｌ Ｉｍａｇｅｒ）。 図２８Ａ〜２８Ｂは、３Ｄ球状体における標的細胞（ＨＥＲ２標的細胞およびＰＳＭＡを発現している細胞）の排除を示している。（Ａ）反復ＰＩＴ（２Ｊ／ｃｍ２）のレジメンが、像の上に示されている。反復ＰＩＴは、非標的細胞を害さずに、ＨＥＲ２を発現している細胞を完全に排除した。バー＝２００μｍ。（Ｂ）反復ＰＩＴ（２Ｊ／ｃｍ２）のレジメンが、像の上に示されている。反復ＰＩＴは、非標的細胞を害さずに、ＰＳＭＡを標的とした細胞を完全に排除した。バー＝２００μｍ。 図２９Ａ〜２９Ｂは、インビボにおける腫瘍の特徴付けを示している。（Ａ）反復ＰＩＴのレジメンが示されている。（Ｂ）ＰＩＴは、標的腫瘍において応答があったが、非標的腫瘍には影響しなかった。 図３０Ａ〜３０Ｅは、インビボにおける混合腫瘍モデル内の標的細胞の排除を示している。（Ａ）ＰＩＴ（２Ｊ／ｃｍ２）レジメンが示されている。（Ｂ）反復ＰＩＴは、インビボにおいて混合腫瘍から標的細胞を完全に排除した。（Ｃ）蛍光比の定量は、混合腫瘍における標的細胞の完全な排除を示した。（各群ｎ＝１０）。（Ｄ）ルシフェラーゼ活性（ＲＬＵ比）の定量は、インビボにおける標的細胞の完全な排除を実証した。（各群ｎ＝１０）。（Ｅ）エキソビボ腫瘍の代表的な像は、混合腫瘍からの標的細胞の完全な排除を示した。 図３１は、インビボにおける標的細胞の排除を示している。反復ＰＩＴは、混合腫瘍において標的細胞を完全に排除した。両側性の側腹部腫瘍のインビボにおけるＧＦＰ／ＩＲ７００蛍光イメージングおよびＢＬＩ（さらなる２匹のマウス）。ＰＩＴによって処置された腫瘍は、ＰＩＴの後にＧＦＰ蛍光と生物発光の両方の消失を実証した。 図３２Ａ〜３２Ｂは、エキソビボにおける混合腫瘍（コントロール腫瘍）に対する細胞の排除を示している。（Ａ）反復したＮＩＲ光曝露を組み込むＰＩＴレジメンが示されている。（Ｂ）ＰＩＴに応答した混合腫瘍のエキソビボにおけるＧＦＰ／ＩＲ７００蛍光イメージングおよびＢＬＩ。コントロール腫瘍のエキソビボの像が示されている。
いくつかの実施形態の詳細な説明
別段説明されない限り、本明細書中で使用されるすべての専門用語および科学用語は、開示される発明が属する分野の当業者が通常理解している意味と同じ意味を有する。単数形の用語「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈が明らかに別のことを示していない限り、複数の指示対象を含む。同様に、単語「または」は、文脈が明らかに別のことを示していない限り、「および」を含むと意図される。「含む（Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」を意味する。ゆえに、「ＡまたはＢを含む」は、「Ａを含む」または「Ｂを含む」または「ＡおよびＢを含む」を意味する。
本開示の実施形態を実施するおよび／または試験するのに適した方法および材料が、下記で説明される。そのような方法および材料は、単なる例証的なものであって、限定することが意図されていない。本明細書中に記載される方法および材料と類似または等価な他の方法および材料を使用することができる。例えば、本開示が属する分野で周知の従来の方法は、様々な全般的な参考文献およびより具体的な参考文献に記載されており、それらの参考文献としては、例えば、Ｓａｍｂｒｏｏｋら、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ：Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ，２ｄ ｅｄ．，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ，１９８９；Ｓａｍｂｒｏｏｋら、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ：Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ，３ｄ ｅｄ．，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｐｒｅｓｓ，２００１；Ａｕｓｕｂｅｌら、Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ，Ｇｒｅｅｎｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ，１９９２（および２０００年までの補遺）；Ａｕｓｕｂｅｌら、Ｓｈｏｒｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ：Ａ Ｃｏｍｐｅｎｄｉｕｍ ｏｆ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｒｏｍ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ，４ｔｈ ｅｄ．，Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ，１９９９；Ｈａｒｌｏｗ ａｎｄ Ｌａｎｅ，Ａｎｔｉｂｏｄｉｅｓ：Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ，１９９０；およびＨａｒｌｏｗ ａｎｄ Ｌａｎｅ，Ｕｓｉｎｇ Ａｎｔｉｂｏｄｉｅｓ：Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ，１９９９が挙げられる。
特許および特許出願を含むすべての参考文献が、参照により本明細書中に援用される。さらに、本明細書中で参照されるすべてのＧｅｎＢａｎｋ（登録商標）アクセッション番号に関連する配列も、２０１４年８月８日に入手可能な配列について参照により援用される。
本開示の様々な実施形態の精査を容易にするために、以下に具体的な用語の説明が提供される：
投与：ある作用物質、例えば、ＩＲ７００−分子結合体を任意の効果的な経路によって被験体に提供するかまたは与えること。例示的な投与経路としては、局所的、注射（例えば、皮下、筋肉内、皮内、腹腔内、腫瘍内、動脈内および静脈内）、経口、眼球、舌下、直腸、経皮的、鼻腔内、経膣および吸入経路が挙げられるがこれらに限定されない。いくつかの例において、投与は、臓器灌流などの灌流中に達成される。
抗体（Ａｂ）：インタクトな免疫グロブリン（例えば、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体）、抗体のバリアント（例えば、キメラ抗体）および抗体の一部、例えば、天然に存在する抗体または組換え抗体の抗原結合フラグメントを含む。通常、Ａｂは、標的タンパク質などの抗原のエピトープを特異的に認識してそれに結合する、少なくとも軽鎖免疫グロブリン可変領域または重鎖免疫グロブリン可変領域を含むポリペプチドリガンドである。各重鎖および軽鎖は、重鎖可変（ＶＨ）領域および軽鎖可変（ＶＬ）領域と呼ばれる可変領域を有する。そのＶＨ領域およびＶＬ領域は、一緒になって、抗体が認識する抗原への結合に関与する。抗体は、日常的な方法を用いてＩＲ７００分子に結合体化され得、例えば、インビトロまたはインビボにおいて標的分子を除去するため、単離するためまたは分離するために、本明細書中に提供される方法において使用され得る。
抗原（Ａｇ）：動物において抗体の産生またはＴ細胞応答を刺激し得る化合物、組成物または物質であって、動物に注射されるかまたは吸収される組成物（例えば、腫瘍特異的タンパク質を含む組成物）が含まれる。抗原の例としては、免疫細胞によって認識されるものなどの抗原決定基を含むペプチド、脂質、多糖および核酸が挙げられるがこれらに限定されない。いくつかの例において、抗原には、腫瘍特異的ペプチド（例えば、がん細胞の表面上に見出されるもの）またはその免疫原性フラグメントが含まれる。
抗原は、開示される抗原などの異種抗原によって誘導されるものを含む、特異的な体液性免疫または細胞性免疫の産物と反応する。「エピトープ」または「抗原決定基」とは、Ｂ細胞および／またはＴ細胞が反応する抗原の領域を指す。１つの実施形態において、エピトープが、ＭＨＣ分子とともに提示されているとき、Ｔ細胞は、そのエピトープに反応する。エピトープは、連続したアミノ酸、またはタンパク質の三次元折りたたみによって隣接した不連続のアミノ酸の両方から形成され得る。連続したアミノ酸から形成されるエピトープは、通常、変性溶媒に曝露されても保持されるのに対して、三次元折りたたみによって形成されるエピトープは、通常、変性溶媒で処理されると失われる。エピトープは、ユニークな空間立体構造の中に、通常、少なくとも３つ、より一般的には少なくとも５つ、約９つまたは約８〜１０個のアミノ酸を含む。エピトープの空間立体構造を決定する方法としては、例えば、Ｘ線結晶構造解析および核磁気共鳴が挙げられる。
抗体が標的抗原またはそのエピトープに結合することは、本明細書中に提供される方法を用いて標的を除去するために使用され得る。
アプタマー：特異的な標的作用物質（例えば、タンパク質または有機小分子）に高親和性かつ高特異性（例えば、１０−１４Ｍもの高さ）で結合する一本鎖（ｓｓ）核酸分子（例えば、ＤＮＡまたはＲＮＡ）であって、標的に結合したとき、そのｓｓ核酸分子は、立体構造変化を起こし、三次構造を形成する。それらは、通常、およそ１５〜６０ヌクレオチド（ｎｔ）長であるが、いくつかはそれより長い（例えば、２００ｎｔ超）。したがって、いくつかの例において、アプタマーは、少なくとも１５ｎｔ、少なくとも２０ｎｔ、少なくとも２５ｎｔ、少なくとも３０ｎｔ、少なくとも５０ｎｔ、少なくとも６０ｎｔ、少なくとも７５ｎｔ、少なくとも１００ｎｔ、少なくとも１５０ｎｔ、少なくとも２００ｎｔ、例えば、１５〜２５０ｎｔ、１５〜２００ｎｔまたは２０〜５０ｎｔである。アプタマーは、日常的な方法を用いてＩＲ７００分子に結合体化され得、例えば、インビトロまたはインビボにおいて標的分子を除去するため、単離するためまたは分離するために、本明細書中に提供される方法において使用され得る。
アプタマーは、公知のものであり、指数的富化によるリガンドの系統進化（ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ｌｉｇａｎｄｓ ｂｙ ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ）（ＳＥＬＥＸ）と呼ばれる、コンビナトリアル選択プロセスによって得られている（例えば、Ｅｌｌｉｎｇｔｏｎら、Ｎａｔｕｒｅ １９９０，３４６，８１８−８２２；Ｔｕｅｒｋ ａｎｄ Ｇｏｌｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ １９９０，２４９，５０５−５１０；Ｌｉｕら、Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．２００９，１０９，１９４８−１９９８；Ｓｈａｍａｈら、Ａｃｃ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｓ．２００８，４１，１３０−１３８；Ｆａｍｕｌｏｋら、Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．２００７，１０７，３７１５−３７４３；Ｍａｎｉｍａｌａら、Ｒｅｃｅｎｔ Ｄｅｖ．Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．２００４，１，２０７−２３１；Ｆａｍｕｌｏｋら、Ａｃｃ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｓ．２０００，３３，５９１−５９９；Ｈｅｓｓｅｌｂｅｒｔｈら、Ｒｅｖ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｔｅｃｈ．２０００，７４，１５−２５；Ｗｉｌｓｏｎら、Ａｎｎｕ．Ｒｅｖ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．１９９９，６８，６１１−６４７；Ｍｏｒｒｉｓら、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．Ｕ．Ｓ．Ａ．１９９８，９５，２９０２−２９０７を参照のこと）。そのようなプロセスでは、目的の標的分子に結合することができるＤＮＡ分子またはＲＮＡ分子は、選択、増幅および変異の反復工程によって、１０１４〜１０１５個の異なる配列からなる核酸ライブラリーから選択される。アデノシンなどの有機小分子から、トロンビンなどのタンパク質ならびにさらにウイルスおよび細胞まで、広範囲の標的に特異的なアプタマーが同定された（Ｌｉｕら、Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．２００９，１０９：１９４８−９８；Ｌｅｅら、Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．２００４，３２，Ｄ９５−Ｄ１００；Ｎａｖａｎｉ ａｎｄ Ｌｉ，Ｃｕｒｒ．Ｏｐｉｎ．Ｃｈｅｍ．Ｂｉｏｌ．２００６，１０，２７２−２８１；Ｓｏｎｇら、ＴｒＡＣ，Ｔｒｅｎｄｓ Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．２００８，２７：１０８−１７）。標的に対するアプタマーの親和性は、抗体の親和性に匹敵し得るものであり、ピコモル濃度範囲ほど低い解離定数を有する（Ｍｏｒｒｉｓら、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．Ｕ．Ｓ．Ａ．１９９８，９５：２９０２−７；Ｇｒｅｅｎら、Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ １９９６，３５：１４４１３−２４）。
自己免疫疾患：免疫系が、正常な宿主の一部である抗原（すなわち、自己抗原）に対して免疫応答（例えば、Ｂ細胞応答またはＴ細胞応答）を起こし、結果として組織に損傷をもたらす疾患。自己抗原は、宿主細胞に由来し得るか、または正常に粘膜表面にコロニー形成する微生物（共生生物としても知られる）などの共生生物に由来し得る。
哺乳動物が罹る例示的な自己免疫疾患としては、関節リウマチ、若年性乏関節炎、コラーゲン誘発関節炎、アジュバント誘発関節炎、シェーグレン症候群、多発性硬化症、実験的自己免疫性脳脊髄炎、炎症性腸疾患（例えば、クローン病、潰瘍性大腸炎）、自己免疫性胃萎縮症、尋常性天疱瘡、乾癬、白斑、１型糖尿病、非肥満性糖尿病、重症筋無力症、グレーブス病、橋本甲状腺炎、硬化性胆管炎、硬化性唾液腺炎、全身性エリテマトーデス、自己免疫性血小板減少紫斑病、グッドパスチャー症候群、アジソン病、全身性硬化症、多発性筋炎、皮膚筋炎、自己免疫性溶血性貧血、悪性貧血などが挙げられる。
結合：２つの物質間または分子間の会合、例えば、１つの核酸分子と別の核酸分子（またはそれ自体）とのハイブリダイゼーション、抗体、Ａｆｆｉｂｏｄｙ（登録商標）分子、ハプテンもしくは機能的核酸とタンパク質もしくは有機小分子との会合、タンパク質と別のタンパク質もしくは核酸分子との会合、レクチンと炭水化物との会合、またはハプテンと抗体との会合。結合は、当業者に公知の任意の手順によって検出され得、その手順としては、ウエスタンブロット、イムノブロット、酵素結合免疫吸着測定法（ｅｎｚｙｍｅ−ｌｉｎｋｅｄ ｉｍｍｕｎｏｓｏｒｂａｎｔ ａｓｓａｙ）（ＥＬＩＳＡ）、ラジオイムノアッセイ（ＲＩＡ）、免疫沈降、表面プラズモン共鳴、化学発光、蛍光偏光、リン光、免疫組織化学的解析、マトリックス支援レーザー脱離イオン化（ｍａｔｒｉｘ−ａｓｓｉｓｔｅｄ ｌａｓｅｒ ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎｌｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ）飛行時間型質量分析、マイクロサイトメトリー（ｍｉｃｒｏｃｙｔｏｍｅｔｒｙ）、マイクロアレイ、顕微鏡法、蛍光活性化細胞分取（ＦＡＣＳ）およびフローサイトメトリーが挙げられるがこれらに限定されない。
特定の作用物質（「特異的結合剤」）が、特定の標的と特異的に反応し得るが、無関係な分子とは反応しないとき、１つの分子は、別の分子に「特異的に結合する」、例えば、標的と特異的に免疫反応するか、標的に特異的にハイブリダイズするか、または標的に特異的に結合すると言われる。例えば、鉛特異的結合剤は、インビトロまたはインビボにおいて、鉛にのみ実質的に結合し、ＣＤ４５特異的結合剤は、インビトロまたはインビボにおいて、ＣＤ４５タンパク質にのみ実質的に結合する。この結合は、例えば、特異的結合剤（例えば、抗体もしくはその機能的フラグメント、Ａｆｆｉｂｏｄｙ（登録商標）分子、ハプテン、レクチン、タンパク質、核酸分子または機能的核酸分子）と標的（例えば、細胞、タンパク質、炭水化物、病原体、有機小分子、金属、ＤＮＡまたはＲＮＡ）との間の、非ランダムな結合反応である。結合特異性は、特異的結合剤が標的と無関係な分子とをを区別して結合する能力、ゆえに、２つの異なる分子を区別する能力の基準点から決定され得る。例えば、十分な量のオリゴヌクレオチド分子がその標的核酸分子と塩基対を形成するかまたはその標的核酸分子にハイブリダイズする場合、そのオリゴヌクレオチド分子は、標的核酸分子に結合するかまたは安定に結合して、その結合の検出を可能とする。
いくつかの例において、ある分子（例えば、ＩＲ７００−分子結合体の分子）は、サンプルまたは被験体における他の分子についての結合定数より少なくとも１０３Ｍ−１高いか、１０４Ｍ−１高いか、または１０５Ｍ−１高い結合定数で、標的（例えば、タンパク質）に特異的に結合する。特定の例において、２つの化合物は、構成要素間の複合体形成に対する結合定数が少なくとも１０４Ｌ／ｍｏｌ、例えば、少なくとも１０６Ｌ／ｍｏｌ、少なくとも１０８Ｌ／ｍｏｌまたは少なくとも１０１０Ｌ／ｍｏｌであるとき、特異的に結合すると言われる。２つの構成要素についての結合定数は、当該分野で周知の方法を用いて決定され得る。
特定の例において、２つの化合物は、少なくとも約０．１×１０−８Ｍ、少なくとも約０．３×１０−８Ｍ、少なくとも約０．５×１０−８Ｍ、少なくとも約０．７５×１０−８Ｍ、少なくとも約１．０×１０−８Ｍ、少なくとも約１．３×１０−８Ｍ、少なくとも約１．５×１０−８Ｍ、少なくとも約２．０×１０−８Ｍ、少なくとも約２．５×１０−８、少なくとも約３．０×１０−８、少なくとも約３．５×１０−８、少なくとも約４．０×１０−８、少なくとも約４．５×１０−８または少なくとも約５．０×１０−８Ｍの結合親和性のとき、特異的に結合すると言われる。
ある特定の実施形態において、標的に結合する特異的結合剤は、≦１０４ｎＭ、≦１００ｎＭ、≦１０ｎＭ、≦１ｎＭ、≦０．１ｎＭ、≦０．０１ｎＭまたは≦０．００１ｎＭ（例えば、１０−８Ｍまたはそれ未満、例えば、１０−８Ｍ〜１０−１３Ｍ、例えば、１０−９Ｍ〜１０−１３Ｍ）の解離定数（Ｋｄ）を有する。１つの実施形態において、Ｋｄは、目的の抗体のＦａｂバージョンおよびその抗原を用いて行われる放射標識抗原結合アッセイ（ＲＩＡ）によって測定される（例えば、Ｃｈｅｎら、Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．２９３：８６５−８８１，１９９９を参照のこと）。別の例において、Ｋｄは、約１０反応単位（response unit）（ＲＵ）において、固定化された抗原ＣＭ５チップとともに２５℃においてＢＩＡＣＯＲＥＳ−２０００またはＢＩＡＣＯＲＥＳ−３０００（ＢＩＡｃｏｒｅ，Ｉｎｃ．，Ｐｉｓｃａｔａｗａｙ，Ｎ．Ｊ．）を用いる表面プラズモン共鳴アッセイを用いて測定される。
がん：異常な細胞成長または制御されない細胞成長を特徴とする悪性腫瘍。がんに関連することが多い他の特徴としては、転移、隣接する細胞の正常な機能の干渉、サイトカインまたは他の分泌産物の異常なレベルでの放出および炎症応答または免疫学的応答の抑制または増悪、リンパ節などの周囲のまたは遠位の組織または臓器の浸潤などが挙げられる。「転移性疾患」とは、元の腫瘍部位を残して、例えば血流またはリンパ系を介して身体の他の部分に遊走するがん細胞のことを指す。１つの例において、開示される方法による除去のための標的となる細胞は、がん細胞である。
接触：固体または液体の形態を含む、直接的な物理的会合での配置。接触することは、インビトロもしくはエキソビボにおいて、例えば、サンプルに試薬を加えることによって、またはインビボにおいて被験体に投与することによって、生じ得る。
減少：何らかの質、量または強度が低下すること。１つの例において、本明細書中の方法は、サンプル、供給源または被験体における標的の量を減少させる。例えば、ＩＲ７００−分子複合体の使用は、ＩＲ７００−分子が特異的に結合する作用物質であり得るかまたはＩＲ７００−分子複合体の分子であり得る標的の量を減少させる。いくつかの例において、標的の減少または低下は、ＩＲ７００−分子が加えられない場合およびＮＩＲ光が適用されない場合に観察される標的の量と比べて、少なくとも２０％、少なくとも５０％、少なくとも７５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９８％または少なくとも９９％である。他の例において、減少は、ＩＲ７００−分子が加えられない場合およびＮＩＲ光が適用されない場合に観察される標的の量と比べて、少なくとも２倍、少なくとも３倍、少なくとも４倍、少なくとも５倍、少なくとも８倍、少なくとも１０倍またはさらに少なくとも１５もしくは２０倍の標的の減少などの倍率変化として表現される。そのような減少は、当該分野における日常的な方法ならびに本明細書中に開示される方法を用いて測定され得る。
検出：特定の作用物質（例えば、標的）が存在するかまたは存在しないかを決定することであって、いくつかの例では、検出された場合、その作用物質の半定量または定量をさらに含む。
デオキシリボザイム（ＤＮＡザイム）：特定の標的に対して触媒活性を示す機能的ＤＮＡ分子。触媒ＤＮＡとも称される。ＤＮＡザイムは、通常、単一のＲＮＡ塩基および酵素鎖を含む基質鎖を含む。ＤＮＡザイムは、特定の基質（例えば、標的）に対して高い触媒性加水分解切断活性を示す。その特定の標的の存在下において、その標的は、酵素鎖に結合して、ＤＮＡザイムの立体構造変化をもたらし、その基質鎖をＲＮＡ塩基において切断する。ＤＮＡザイムは、日常的な方法を用いてＩＲ７００分子に結合体化され得、例えば、インビトロまたはインビボにおいて標的分子を除去するため、単離するためまたは分離するために、本明細書中に提供される方法において使用され得る。
様々な金属イオン、例えば、Ｐｂ２＋（Ｂｒｅａｋｅｒ，ａｎｄ Ｊｏｙｃｅ，Ｃｈｅｍ．Ｂｉｏｌ．１９９４，１：２２３−９；Ｌｉ ａｎｄ Ｌｕ，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０００，１２２，１０４６６−７）、Ｃｕ２＋（Ｃａｒｍｉら、Ｃｈｅｍ．Ｂｉｏｌ．１９９６，３：１０３９−４６；Ｃｕｅｎｏｕｄら、Ｎａｔｕｒｅ １９９５，３７５：６１１−１４）、Ｚｎ２＋（Ｓａｎｔｏｒｏら、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０００，１２２，２４３３−２４３；Ｌｉら、Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．２０００，２８，４８１−４８８）、Ｃｏ２＋（Ｍｅｉら、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２００３，１２５：４１２−２０；Ｂｒｕｅｓｅｈｏｆｆら、Ｃｏｍｂ．Ｃｈｅｍ．Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ ２００２，５：３２７−３５）、Ｍｎ２＋（Ｗａｎｇら、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２００３，１２５，６８８０−１）およびＵＯ２ ２＋（Ｌｉｕら、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．Ｕ．Ｓ．Ａ．２００７，１０４：２０５６−６１）に対して高い特異性を有するＤＮＡザイムが入手可能である。
有効量：単独で、またはさらなる治療薬（複数可）（例えば、化学療法剤）とともに、例えば、インビトロ、インビボもしくはエキソビボにおいて、所望の効果を達成するのに十分な組成物の量。作用物質（例えば、ＩＲ７００−分子結合体またはＮＩＲ光）の有効量は、いくつかの因子に依存し得、その因子としては、サンプル、供給源、処置される被験体または細胞、適用される供給源、処置される状態の重症度およびタイプ、特定の治療薬（例えば、特定のＩＲ７００−分子結合体）、ならびに投与様式が挙げられるがこれらに限定されない。有効量は、様々なインビトロ、インビボまたはインサイチュイムノアッセイによっても決定され得る。ＩＲ７００−分子結合体および／またはＮＩＲ光は、所望の応答を得るために必要に応じて、単回または数回で、投与され得る。
１つの例において、有効量または有効濃度は、標的をサンプル、供給源または被験体から除去するまたは分離するのに十分な量または濃度である。１つの例において、治療有効量または治療有効濃度は、疾患の進行を遅延させるのに十分であるかもしくは疾患を後退させるのに十分であるか、またはがんなどの疾患によって引き起こされる症候を減少させることができる、量または濃度である。１つの例において、治療有効量または治療有効濃度は、腫瘍を有する患者の生存時間を延長するのに十分な量または濃度である。
１つの例において、有効量または有効濃度は、標的をサンプル、供給源または被験体から除去するまたは分離するのに十分な量または濃度である。１つまたはそれを超える標的は、当該方法が有効であるために、完全に排除されなくてもよい。例えば、ＩＲ７００−分子結合体を含む組成物をサンプルまたは供給源または被験体に接触させるかまたは投与した後、ＮＩＲ光を照射することは、そのサンプル、供給源または被験体に存在する標的の量を、ＩＲ７００−分子結合体の接触または投与の前に存在する標的の量と比べて、実質的に減少させ得る（例えば、少なくとも２０％、少なくとも５０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９８％またはさらに少なくとも１００％の減少）。
１つの例において、有効量または有効濃度は、インビボまたはインビトロにおいて、細胞の混合集団から標的細胞を減少させるかまたは排除する（およびいくつかの例においては死滅させる）のに十分な量または濃度である。１つまたはそれを超える標的細胞は、当該方法が有効であるために、完全に排除される必要はない。例えば、ＩＲ７００−分子結合体を含む組成物をサンプルまたは供給源または被験体に接触させるかまたは投与した後、ＮＩＲ光を照射することは、そのサンプル、供給源または被験体における細胞混合物に存在する標的細胞の量を、ＩＲ７００−分子結合体の接触または投与の前に存在する標的細胞の量と比べて、実質的に減少させ得る（例えば、少なくとも２０％、少なくとも５０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９８％またはさらに少なくとも１００％の減少）。
１つの例において、有効量または有効濃度は、サンプル、供給源または被験体から標的を単離するかまたは精製するのに十分な量または濃度である。１つまたはそれを超える標的は、当該方法が有効であるために、完全に単離または精製される必要はない。例えば、ＩＲ７００−分子結合体を含む組成物をサンプルまたは供給源または被験体に接触させるかまたは投与した後、ＮＩＲ光を照射することは、ＩＲ７００−分子結合体の接触または投与の前に存在する量の標的の純度と比べて、その標的の純度を実質的に上昇させ得る（例えば、少なくとも２０％、少なくとも５０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９８％またはさらに少なくとも１００％の純度）。
１つの特定の例において、有効量または有効濃度は、例えば、疾患または障害に関連する１つまたはそれを超える症候を減少させるかまたは阻害することによって、被験体におけるその疾患または障害を処置するのに十分な量または濃度である。１つまたはそれを超える症候は、当該組成物が有効であるために、完全に排除されなくてもよい。例えば、ＩＲ７００−分子結合体を含む組成物を被験体に投与した後、ＮＩＲ光を照射することは、その疾患または障害の１つまたはそれを超える徴候または症候を、ＩＲ７００−分子結合体の接触または投与の前の徴候または症候と比べて、少なくとも２０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９８％またはさらに少なくとも１００％実質的に減少させ得る。
特定の例において、インビトロまたはエキソビボの目的のためのＩＲ７００−分子結合体の有効量は、少なくとも０．５μｇ／ｍ２、例えば、少なくとも１μｇ／ｍ２、少なくとも２μｇ／ｍ２、少なくとも５μｇ／ｍ２、少なくとも１０μｇ／ｍ２、少なくとも２５μｇ／ｍ２、少なくとも５０μｇ／ｍ２、少なくとも１００μｇ／ｍ２、少なくとも２５０μｇ／ｍ２または少なくとも５００μｇ／ｍ２、例えば、０．５μｇ／ｍ２〜５００μｇ／ｍ２、１μｇ／ｍ２〜５００μｇ／ｍ２、１μｇ／ｍ２〜５０μｇ／ｍ２または２μｇ／ｍ２〜２０μｇ／ｍ２である。しかしながら、当業者は、例えば、特定のＩＲ７００−分子結合体またはサンプルに応じて、それより多いまたは少ない量も使用され得ることを認識する。
特定の例において、インビボの目的のためのＩＲ７００−分子結合体の有効量は、例えば、ｉｖ投与されるとき、６０キログラムあたり０．５ミリグラム（ｍｇ／ｋｇ）、少なくとも５ｍｇ／６０ｋｇ、少なくとも１０ｍｇ／６０ｋｇ、少なくとも２０ｍｇ／６０ｋｇ、少なくとも３０ｍｇ／６０ｋｇ、少なくとも５０ｍｇ／６０ｋｇ、例えば、０．５〜５０ｍｇ／６０ｋｇ、例えば、１ｍｇ／６０ｋｇ、２ｍｇ／６０ｋｇ、５ｍｇ／６０ｋｇ、２０ｍｇ／６０ｋｇまたは５０ｍｇ／６０ｋｇの用量である。別の例において、ＩＲ７００−分子結合体の有効な用量は、例えば、腫瘍内に投与されるかまたはｉｐ投与されるとき、少なくとも１０μｇ／ｋｇ、例えば、少なくとも１００μｇ／ｋｇ、少なくとも５００μｇ／ｋｇまたは少なくとも５００μｇ／ｋｇ、例えば、１０μｇ／ｋｇ〜１０００μｇ／ｋｇ、例えば、１００μｇ／ｋｇ、２５０μｇ／ｋｇ、約５００μｇ／ｋｇ、７５０μｇ／ｋｇまたは１０００μｇ／ｋｇの用量である。１つの例において、ＩＲ７００−分子結合体の有効な用量は、例えば、局所用溶液として投与されるとき、少なくとも１μｇ／ｍｌ、例えば、少なくとも５０００μｇ／ｍｌ、例えば、２０μｇ／ｍｌ〜１００μｇ／ｍｌ、１００μｇ／ｍｌ〜５００μｇ／ｍｌ、１００μｇ／ｍｌ〜５０００μｇ／ｍｌ、例えば、１０μｇ／ｍｌ、２０μｇ／ｍｌ、３０μｇ／ｍｌ、４０μｇ／ｍｌ、５０μｇ／ｍｌ、６０μｇ／ｍｌ、７０μｇ／ｍｌ、８０μｇ／ｍｌ、９０μｇ／ｍｌ、１００μｇ／ｍｌ、５００μｇ／ｍｌ、１０００μｇ／ｍｌ、２５００μｇ／ｍｌまたは５０００μｇ／ｍｌである。しかしながら、当業者は、例えば、特定のＩＲ７００−分子結合体に応じて、それより多いまたは少ない投与量も使用され得ることを認識する。特定の例において、そのような毎日の投与量は、１つもしくはそれを超える分割量（例えば、２、３または４回）または単一製剤で投与される。開示されるＩＲ７００−分子結合体は、他の治療薬（例えば、抗新生物剤（anti-neoplastic agent））の存在下において薬学的に許容され得るキャリアの存在下において単独で投与され得る。
通常、ＩＲ７００−分子結合体をサンプルまたは供給源と接触させた後またはＩＲ７００−分子結合体を被験体に投与した後の好適な照射線量は、６６０〜７１０ｎｍの波長における少なくとも１Ｊ ｃｍ−２、６６０〜７１０ｎｍの波長における少なくとも２Ｊ ｃｍ−２、６６０〜７１０ｎｍの波長における少なくとも４Ｊ ｃｍ−２、６６０〜７１０ｎｍの波長における少なくとも８Ｊ ｃｍ−２、６６０〜７１０ｎｍの波長における少なくとも１０Ｊ ｃｍ−２、６６０〜７１０ｎｍの波長における少なくとも１６Ｊ ｃｍ−２、６６０〜７１０ｎｍの波長における少なくとも５０Ｊ ｃｍ−２または６６０〜７１０ｎｍの波長における少なくとも１００Ｊ ｃｍ−２、例えば、６６０〜７１０ｎｍの波長における１〜５００Ｊ ｃｍ−２である。いくつかの例において、波長は、６８０〜６９０ｎｍである。特定の例では、ＩＲ７００−分子結合体をサンプルもしくは供給源と接触させた後またはＩＲ７００−分子結合体を被験体に投与した後に、複数回の照射が行われる（例えば、少なくとも２回、少なくとも３回または少なくとも４回の照射、例えば、２、３、４、５、６、７、８、９または１０回の別個の施行）。
機能的核酸（ＦＮＡ）：酵素として（触媒のため）、レセプターとして（標的への結合のため）またはその両方として使用され得る核酸分子（例えば、ＤＮＡ分子またはＲＮＡ分子）。ＦＮＡには、リボザイムおよびＤＮＡザイム（例えば、Ｒｏｂｅｒｔｓｏｎ ａｎｄ Ｊｏｙｃｅ，Ｎａｔｕｒｅ １９９０，３４４：４６７；Ｂｒｅａｋｅｒ ａｎｄ Ｊｏｙｃｅ，Ｃｈｅｍ．Ｂｉｏｌ．１９９４，１，２２３−２２９を参照のこと）、アプタマー（例えば、Ｔｕｅｒｋ ａｎｄ Ｇｏｌｄ，Ｓｃｉｅｎｃｅ １９９０，２４９，５０５を参照のこと）、アプタザイム（例えば、Ｂｒｅａｋｅｒ，Ｃｕｒｒ．Ｏｐｉｎ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．２００２，１３，３１を参照のこと）およびアプタマーが含まれる。さらなる例は、本明細書中に提供され、当該分野で公知である。ＦＮＡは、日常的な方法を用いてＩＲ７００分子に結合体化され得、例えば、インビトロまたはインビボにおいて標的分子を除去するため、単離するためまたは分離するために、本明細書中に提供される方法において使用され得る。
ＩＲ７００（ＩＲＤｙｅ（登録商標）７００ＤＸ）：以下の式：
を有するフタロシアニン色素。
この化合物は、ＬＩ−ＣＯＲ（Ｌｉｎｃｏｌｎ，ＮＥ）から商業的に入手可能である。ＩＲ７００は、比較的親水性の色素であり、ＩＲ７００のＮＨＳエステルを用いて抗体（または他のタンパク質）に共有結合的に結合体化され得、ソラレンによって官能化されたＩＲ７００などの他のリンカー化学またはクリックケミストリーを用いて核酸分子に結合体化され得る。ＩＲ７００は、従来の光増感剤、例えば、ヘマトポルフィリン誘導体Ｐｈｏｔｏｆｒｉｎ（登録商標）（６３０ｎｍにおける１．２×１０３Ｍ−１ｃｍ−１）、メタ−テトラヒドロキシフェニルクロリン；Ｆｏｓｃａｎ（登録商標）（６５２ｎｍにおける２．２×１０４Ｍ−１ｃｍ−１）およびモノ−Ｌ−アスパルチルクロリンｅ６；ＮＰｅ６／Ｌａｓｅｒｐｈｙｒｉｎ（登録商標）（６５４ｎｍにおける４．０×１０４Ｍ−１ｃｍ−１）よりも５倍超高い吸光係数（６８９ｎｍの吸収極大において２．１×１０５Ｍ−１ｃｍ−１）も有する。
切断されたまたは疎水性のＩＲ７００分子は、ＮＩＲ光への曝露後に生じる分子である（図１および２を参照のこと）。例えば、例示的な切断されたまたは親水性のＩＲ７００分子としては、
のうちの１つまたはそれを超えるものが挙げられ、これらは、それに結合体化された分子（例えば、分子または特異的結合剤）を有し得る。ＮＩＲ光への曝露後に除去されるＩＲ７００の一部は、
である。
ＩＲ７００−分子結合体：ＩＲ７００色素と、別の分子、例えば、薬物（例えば、医薬品）または特異的結合剤（例えば、抗体もしくはそのフラグメント、Ａｆｆｉｂｏｄｙ（登録商標）分子、ハプテン、タンパク質、レクチン、核酸分子、機能的核酸など）との両方を含む分子。例えば、ＩＲ７００−抗体結合体は、ＩＲ７００に結合体化された、抗体または抗体フラグメント、例えば、標的特異的抗体を含む分子である。
単離された：「単離された」作用物質（例えば、タンパク質または核酸分子）は、当該構成要素が存在する他の構成要素から実質的に分離されているか、その他の構成要素から離れて生成されているか、またはその他の構成要素から離れて精製されている。例えば、その作用物質、例えば、標的は、当該構成要素が存在するサンプルまたは供給源（例えば、生物学的サンプル、食品サンプル／供給源または環境サンプル／供給源）の他の構成要素から分離され得る。例えば、その作用物質、例えば、標的は、細胞または生物学的サンプル（例えば、血液サンプル）の他の構成要素、例えば、他の染色体ＤＮＡおよび染色体外ＤＮＡならびにＲＮＡ、ならびにタンパク質から分離され得る。いくつかの例において、精製されたまたは単離された細胞、タンパク質または核酸分子は、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９６％、少なくとも９７％、少なくとも９８％または少なくとも９９％純粋であり得る。
医薬品または医薬組成物：有効量で被験体に適切に投与されたとき、所望の治療的作用または予防的作用を誘導することができる化学的な化合物または組成物。医薬組成物は、治療薬、例えば、１つまたはそれを超えるＩＲ７００−分子結合体を含み得る（いくつかの例では、その分子は、治療薬、例えば、化学療法剤である）。治療薬または医薬品は、単独でまたはさらなる化合物と一緒に、所望の応答を誘導する（例えば、被験体に投与されたとき、治療的作用または予防的作用を誘導する）ものである。特定の例において、医薬組成物は、治療有効量の少なくとも１つのＩＲ７００−分子複合体を含む。
薬学的に許容され得るキャリア：本開示において有用な薬学的に許容され得るキャリア（ビヒクル）は、従来のものである。Ｅ．Ｗ．ＭａｒｔｉｎによるＲｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｍａｃｋ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ．，Ｅａｓｔｏｎ，ＰＡ，１９ｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ（１９９５）には、１つまたはそれを超える化合物、例えば、１つまたはそれを超えるＩＲ７００−分子結合体の薬学的送達に適した組成物および製剤が記載されている。
一般に、キャリアの性質は、使用される特定の投与様式に依存する。例えば、非経口的製剤は、通常、薬学的におよび生理的に許容され得る流体、例えば、水、生理食塩水、平衡塩類溶液、デキストロース水溶液、グリセロールなどをビヒクルとして含む注射可能な流体を含む。固体の組成物（例えば、散剤、丸剤、錠剤またはカプセルの形態）のための、従来の無毒性の固体キャリアには、例えば、医薬品グレードのマンニトール、ラクトース、デンプンまたはステアリン酸マグネシウムが含まれ得る。投与される医薬組成物は、生物学的に中性のキャリアに加えて、微量の無毒性補助物質、例えば、湿潤剤または乳化剤、保存剤ならびにｐＨ緩衝剤など、例えば、酢酸ナトリウムまたはソルビタンモノラウレートを含み得る。
光免疫療法（ＰＩＴ）：細胞表面レセプターを標的化するモノクローナル抗体（ＭＡｂ）などの特異的結合剤に結合体化された近赤外（ＮＩＲ）フタロシアニン色素ＩＲ７００に基づく標的特異的光増感剤を利用する分子標的化治療。１つの例において、その細胞表面レセプターは、混合細胞集団における標的細胞上、例えば、腫瘍における標的細胞上に特異的に見出されるものであり、ゆえに、ＰＩＴは、そのような細胞を死滅させるために使用され得る。抗体−ＩＲ７００分子がそれらの細胞に結合し、それらの細胞にＮＩＲが照射されると、それらの細胞の細胞死が生じるが、ＩＲ７００−分子結合体によって認識される細胞表面レセプターを発現しない細胞は、かなりの数が死滅しない。
除去するまたは分離する：例えば、何かを取り去ることによって、分割するかまたは離すこと。
サンプル：標的作用物質を含み得る（または含むと判明しているかまたは含むと疑われる）任意の生物学的、食品または環境の検体（または供給源）が本明細書中の方法において使用され得る。
被験体または患者：ヒトおよび非ヒト哺乳動物を含む用語。１つの例において、被験体は、ヒト被験体または獣医学的被験体、例えば、マウス、非ヒト霊長類、ネコ、イヌなどである。いくつかの例において、被験体は、がんを有するかまたはがんについて処置されている哺乳動物（例えば、ヒト）である。いくつかの例において、被験体は、望まれない標的、例えば、病原体による感染、トキシン、毒液または胞子への曝露などを有する哺乳動物である。いくつかの例において、被験体は、薬理学的作用物質を投与されることになっている哺乳動物である。
標的（または標的作用物質）：１つの例において、それは、除去または分離が望まれる物質であり、それらとしては、化学的化合物、金属（例えば、重金属）、病原体、トキシン、毒液、核酸（例えば、ＤＮＡまたはＲＮＡ）またはタンパク質（例えば、サイトカイン、ホルモンまたは抗原）、ならびに特定の細胞（例えば、がん細胞、細菌細胞または血液中の特定の細胞）または胞子が挙げられるがこれらに限定されない。１つの例において、それは、薬物動態が制御されるべきである物質、例えば、治療的医薬品、例えば、化学療法剤である。
腫瘍、新形成、悪性疾患またはがん：新生物は、過剰な細胞分裂に起因する組織または細胞の異常な成長物である。新生物性の成長は、腫瘍をもたらし得る。個体における腫瘍の量は、その腫瘍の数、体積または重量として測定され得る「腫瘍負荷」である。転移しない腫瘍は、「良性」と称される。周囲の組織に浸潤する腫瘍および／または転移し得る腫瘍は、「悪性」と称される。「非がん性組織」は、悪性新生物が形成した同じ臓器に由来する組織であるが、上記新生物の特徴的な病態を有しない。一般に、非がん性組織は、組織学的に正常に見える。「正常な組織」は、ある臓器由来の組織であって、その臓器が、その臓器のがんまたは別の疾患もしくは障害に罹っていない組織である。「がんのない」被験体は、その臓器のがんと診断されておらず、検出可能ながんを有しない。
特許請求される方法によって処置され得る例示的な腫瘍、例えば、がんとしては、固形腫瘍、例えば、乳癌（例えば、小葉癌および腺管癌）、肉腫、肺の癌（例えば、非小細胞癌、大細胞癌、扁平上皮癌および腺癌）、肺の中皮腫、結腸直腸腺癌、胃癌、前立腺腺癌、卵巣癌（例えば、漿液性嚢胞腺癌および粘液性嚢胞腺癌）、卵巣胚細胞腫瘍、精巣癌および胚細胞性腫瘍、膵臓腺癌、胆管腺癌、肝細胞癌、膀胱癌（例えば、移行上皮癌、腺癌および扁平上皮癌を含む）、腎細胞腺癌、子宮内膜癌（例えば、腺癌およびミュラー管混合腫瘍（癌肉腫）を含む）、子宮頸内膜、子宮頸外膜（ectocervix）および膣の癌（例えば、それらの各々の腺癌および扁平上皮癌）、皮膚の腫瘍（例えば、扁平上皮癌、基底細胞癌、悪性黒色腫、皮膚付属器腫瘍（ｓｋｉｎ ａｐｐｅｎｄａｇｅ ｔｕｍｏｒ）、カポジ肉腫、皮膚リンパ腫、皮膚付属器腫瘍（ｓｋｉｎ ａｄｎｅｘａｌ ｔｕｍｏｒ）ならびに様々なタイプの肉腫およびメルケル細胞癌）、食道癌、鼻咽頭および口腔咽頭部の癌（その扁平上皮癌および腺癌を含む）、唾液腺癌腫、脳および中枢神経系の腫瘍（例えば、グリア起源、神経細胞起源および髄膜起源の腫瘍を含む）、末梢神経の腫瘍、軟部組織肉腫ならびに骨および軟骨の肉腫、ならびにリンパの腫瘍（Ｂ細胞およびＴ細胞悪性リンパ腫を含む）が挙げられる。１つの例において、腫瘍は、腺癌である。
上記方法は、液性腫瘍（ｌｉｑｕｉｄ ｔｕｍｏｒ）、例えば、リンパ、白血球または他のタイプの白血病を処置するためにも使用され得る。特定の例において、処置される腫瘍は、血液の腫瘍、例えば、白血病（例えば、急性リンパ芽球性白血病（ＡＬＬ）、慢性リンパ性白血病（ＣＬＬ）、急性骨髄性白血病（ＡＭＬ）、慢性骨髄性白血病（ＣＭＬ）、ヘアリーセル白血病（ＨＣＬ）、Ｔ細胞前リンパ球性白血病（Ｔ−ＰＬＬ）、大顆粒リンパ性白血病および成人Ｔ細胞白血病）、リンパ腫（例えば、ホジキンリンパ腫および非ホジキンリンパ腫）およびミエローマ）である。
（可能にするの）に十分な条件下において：所望の活性を可能にする（ｐｅｒｍｉｔ）かまたは可能にする（ａｌｌｏｗ）任意の環境を記載するために使用される句。１つの例において、「〜に十分な条件下において」には、ＩＲ７００−分子結合体が、あるサンプル、例えば、生物学的サンプル、環境サンプルまたは食品サンプル中の１つまたはそれを超える標的に結合するのを可能にするのに十分な、該ＩＲ７００−分子結合体と該サンプルとの接触が含まれる。特定の例において、所望の活性は、凝集物の形成であり、それにより、サンプルをＮＩＲ光に曝露した後に標的作用物質の除去が可能になる。１つの例において、「〜に十分な条件下において」には、ＩＲ７００−分子結合体がインビボにおいて標的に結合するのを可能にするのに十分な、被験体への該ＩＲ７００分子結合体の投与が含まれる。特定の例において、所望の活性は、被験体にＮＩＲ光を照射した後の、ＩＲ７００−分子結合体が結合した望まれない標的の除去である。１つの例において、「〜に十分な条件下において」には、ＩＲ７００−分子がインビボにおいて治療効果を有するのを可能にするのに十分な、被験体への該ＩＲ７００分子結合体の投与が含まれる。特定の例において、所望の活性は、被験体にＮＩＲ光を照射することによる処置後のＩＲ７００−分子結合体の除去である。
無処置：所望の作用物質、例えば、ＩＲ７００−分子結合体と接触されていない細胞、サンプルまたは被験体。ある例において、無処置の細胞、サンプルまたは被験体は、ＩＲ７００−分子結合体が送達されたビヒクルまたはキャリアを投与される細胞、サンプルまたは被験体である。
ある特定の具体的な例の開示は、他の実施形態を排除すると意味されていない。さらに、本明細書中に記載されるいずれの方法または処置も、必ずしも他の方法を排除せず、他の生理活性の作用物質または処置様式と組み合わされ得る。
技術の概要
色素ＩＲ７００は、近赤外（ＮＩＲ）範囲において励起される光増感剤である。本発明者らは、ＩＲ７００色素を適切な波長のＮＩＲ光に曝露すると、ＩＲ７００分子の一部が切断されることを明らかにした（図１）。この切断は、その結果として生じる「超疎水性」ＩＲ７００化合物：
のうちの１つまたはそれを超えるものを生成する。
この疎水性によって、上に示された疎水性ＩＲ７００化合物および任意の関連分子が凝集する。例えば、図２に示されているように、ＩＲ７００に結合体化された抗体（ＩＲ７００−抗体結合体）は、結果として生じる疎水性ＩＲ７００化合物に結合した状態のまま残る。さらに、疎水性ＩＲ７００−抗体結合体に特異的に結合した任意のタンパク質もまた、結合したままである。図３に示されているように、ＩＲ７００−抗体結合体が、細胞表面上のタンパク質に結合されている場合、その抗体に結合したＩＲ７００は、ＮＩＲへの曝露の後、化学的に変化して疎水性を誘導し、それにより、細胞膜の完全性が破壊され、膜損傷および細胞死に至る。シリカ−酸素結合に基づく類似の構造を有するシリカ−フタロシアニンの親水性誘導体も、ＩＲ７００に対して同様の結果を有するので、本明細書中のＩＲ７００の代わりに使用することができる。そのような化合物の１つの例は、Ｌａ Ｊｏｌｌａ Ｂｌｕｅである（Ｐｅｎｇ ａｎｄ Ｂｒａｎｅｙ，Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ Ｌａｂｅｌｉｎｇ，２００４を参照のこと）。
この知見に基づくと、本開示は、結果として生じる疎水性ＩＲ７００複合体を溶液から除去（例えば、分離または単離）ための方法（例えば、沈殿または遠心分離によって）、または例えば、疎水性ＩＲ７００複合体を肝臓に輸送し、その後、肝臓によってその複合体を分解することによって、疎水性ＩＲ７００複合体を被験体の循環から除去（例えば、分離または単離）ための方法を提供する。
標的をサンプルから除去する方法
１つまたはそれを超える標的分子または作用物質を、サンプル、例えば、食品サンプル（または供給源）、環境サンプル（または供給源）、発酵サンプルもしくはリアクタサンプル（または供給源）または被験体から得られたサンプルから除去する、例えば、単離するかまたは分離する方法が本明細書中に提供される。例えば、その方法は、少なくとも２つの異なる標的、例えば、少なくとも３つ、少なくとも４つまたは少なくとも５つの異なる標的、例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０個の異なる標的をサンプルから除去するためまたは単離するために使用され得る。例えば、少なくとも２つ、少なくとも３つ、少なくとも４つまたは少なくとも５つ（例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０個）の異なるＩＲ７００分子結合体が、同じサンプルに対して（例えば、同時にまたは一斉に）使用され得、ここで、各々が異なる標的に特異的である。このことにより、複数の標的をサンプルから除去することが可能になる。サンプルから除去され得るかまたは分離され得る例示的な標的としては、タンパク質、ペプチド、レクチン、炭水化物、金属（例えば、重金属）、核酸分子、有機小分子、薬物、毒液、病原体（例えば、ウイルス、寄生生物、細菌または真菌）または細胞（例えば、細胞の混合集団における標的細胞）が挙げられるがこれらに限定されない。いくつかの例において、上記方法は、除去された標的を検出する工程も含む。
１つの例において、そのような方法は、望まれない作用物質（例えば、不純物、金属、病原性生物、胞子、トキシン、薬物、細胞など）をサンプルから除去するために使用される。例えば、製造プロセス（例えば、薬物製造プロセス）の一部として生成される不純物が、サンプルまたは供給源から除去され得るかまたは分離され得る。別の例において、病原体、トキシン、胞子、金属または他の望ましくない作用物質が、環境サンプルまたは供給源から除去される。１つの例において、病原体、トキシン、胞子、抗生物質または他の望ましくない作用物質が、食品サンプルまたは供給源から除去される。１つの例において、望ましくない標的細胞が、複数の異なる細胞型を含む組織または臓器の培養物から除去される（およびいくつかの例においては死滅させられる）。
１つの例において、そのような方法は、所望の作用物質（例えば、標的細胞、病原体、金属、胞子、タンパク質、核酸分子など）をサンプルから取り出すために使用される。例えば、そのような方法は、所望の細胞を患者、例えば、血液サンプルから取り出すため、分離するためまたは単離するために使用され得る。例えば、ＰＢＭＣまたは幹細胞（例えば、ヒト幹細胞）が、適切なＣＤ特異的抗体を用いて血液サンプルから取り出され得る（ここで、それらのＰＢＭＣまたは幹細胞は、所望であればエキソビボにおいて操作され得、被験体、例えば、移植を受ける被験体に再び導入され得る）。１つの例において、そのような方法は、標的をサンプルから取り出すために使用され（例えば、免疫沈降と同様に）、その標的は、いくつかの例において、その標的に結合する他の作用物質を同定するためにさらに使用される（例えば、免疫共沈降と同様に）。したがって、例えば、それらの方法は、標的タンパク質、レクチン、炭水化物、病原体、核酸分子、細胞または抗体をサンプル、例えば、研究室におけるサンプルから取り出すために使用され得る。いくつかの例において、その標的タンパク質、レクチン、炭水化物、病原体、核酸分子、細胞または抗体に結合する他の作用物質が同定される。いくつかの例において、そのような方法は、サンプル中に存在する標的細胞もしくは試薬、例えば、標的細胞、病原体、金属、胞子、タンパク質、毒液、核酸分子など濃縮するためまたはそれらを富化するために使用され得る（例えば、その標的は、少なくとも２倍、少なくとも５倍、少なくとも１０倍、少なくとも５０倍、少なくとも１００倍または少なくとも５００倍富化されるかまたは濃縮される）。いくつかの例において、例えば、組織再生の用途における、細胞培養物中の望まれない夾雑物または変異した細胞が、開示される方法を用いて除去され得る。
サンプルからの標的の完全な除去、単離または分離は、当該方法が有効であるために必要ではない。例えば、その方法は、サンプル（または供給源）中の標的作用物質の量を、例えば、ＩＲ７００−分子結合体をそのサンプルに加える前およびそのサンプルにＮＩＲ光を照射する前に存在する標的の量と比べて、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９６％、少なくとも９７％、少なくとも９８％、少なくとも９９％、少なくとも（ａｔ ｌｅｓｔ）９９．９％（およびいくつかの例では１００％）減少させる工程を含み得る。いくつかの例において、その方法は、標的が、例えば、ＩＲ７００−分子結合体をサンプルに加えないときおよびサンプルにＮＩＲ光を照射しないときの標的の純度または濃度と比べて、少なくとも２０％純粋、例えば、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９６％、少なくとも９７％、少なくとも９８％または少なくとも９９％純粋であるように、その標的を単離するかまたは標的を富化するかまたは標的を濃縮する。
特定の例において、上記方法は、サンプルをＩＲ７００−分子結合体と接触させる工程を含む。ＩＲ７００−分子結合体の分子は、標的に対して特異性を有するがゆえに他の分子と比べてその標的に優先的に結合する特異的結合剤であり得る。特異的結合剤の非限定的な例としては、抗体およびそのフラグメント、Ａｆｆｉｂｏｄｙ（登録商標）分子、ハプテン、機能的核酸分子（例えば、アプタマーおよびＤＮＡザイム）、核酸分子（例えば、核酸分子が互いにハイブリダイズするように、標的核酸分子に対して配列相補性を有するもの）、レクチン（炭水化物結合タンパク質）、タンパク質などが挙げられる。標的がサンプル中に存在する場合、このことによって、ＩＲ７００−分子結合体−標的複合体が形成される。特定の例において、ＩＲ７００−分子結合体およびＩＲ７００−分子結合体−標的複合体は、ＮＩＲ光への曝露の前は親水性である。
サンプルには、ＩＲ７００−分子結合体−標的複合体のＩＲ７００部分の一部（例えば、図２の丸で囲まれた部分を参照のこと）を切断（除去）するのに十分な条件下において、例えば、６６０ｎｍ〜７１０ｎｍ（例えば、６８０または６９０ｎｍ）の波長、例えば、少なくとも１Ｊ ｃｍ−２の線量のＮＩＲが照射され、それにより、疎水性ＩＲ７００−分子結合体−標的複合体が生成される。いくつかの例において、以下のものが、ＮＩＲ光への曝露後にＩＲ７００−分子結合体−標的複合体から除去される：
したがって、ＩＲ７００−分子結合体は、ＮＩＲ光への曝露後に、親水性分子から疎水性分子に変化する。結果として、ＩＲ７００−分子結合体は、ＮＩＲ光への曝露後に凝集して、サンプルからの標的の分離または除去（それが凝集物または沈殿物の状態である）が可能になる。ケイ素フタロシアニン（ｓｉｌｉｃｏｎ ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅｓ）の溶解度および凝集特性は、アキシアル置換基の性質によって非常に影響される（Ｄｙｅｓ ａｎｄ Ｐｉｇｍｅｎｔｓ，２０１３，９９：５９−６６）。アキシアル置換基を有しないケイ素フタロシアニン、例えば、親化合物であるケイ素フタロシアニン二水酸化物（silicon phthalocyanine dihydroxide）（ＣＡＳ＃１９３３３−１５−４）は、水をはじめとした種々の溶媒において、測定可能な溶解度を有しない（Ｙａｎｇら、Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ａ．，２０１１，１１５：１２４７４）。図５に示されているように、ＩＲ７００は、ＮＩＲ光への曝露前に、種々の水性溶媒および有機溶媒に溶解し得る（親水性）。
次いで、結果として生じる疎水性ＩＲ７００−分子結合体−標的複合体は、サンプルから除去され得る（例えば、単離され得るかまたは分離され得る）。例えば、サンプルは、疎水性ＩＲ７００−分子結合体−標的分子複合体が凝集するかまたは沈殿物を形成する（例えば、溶液中に固体を形成する）ことを可能にする条件下において、インキュベートされ得るかまたは反応され得る。そのような条件には、疎水性ＩＲ７００−分子結合体−標的を含む溶液を混合すること（例えば、ボルテックスすることによって、スターバーを用いて混合することによって、振動させることによってなど）が含まれ得る。いくつかの例において、疎水性ＩＲ７００−分子結合体−標的を含む溶液は、疎水性ＩＲ７００−分子結合体−標的が凝集物または沈殿物を形成するまで（例えば、少なくとも３０秒、少なくとも１分、少なくとも２分、少なくとも５分、少なくとも１０分、少なくとも１５分または少なくとも３０分、例えば、１〜５分、１〜２分、１〜１０分または１０〜２０分）、室温において単に静置される。いくつかの例において、インビトロまたはエキソビボにおける方法は、少なくとも４℃、少なくとも２０℃、少なくとも３０℃、少なくとも３５℃、少なくとも３７℃または少なくとも４０℃、例えば、約４℃〜３７℃または２５℃〜３７℃の温度において行われる。
疎水性ＩＲ７００−分子結合体−標的は、サンプルから分離されるかまたは取り出され、それにより、標的分子がサンプルから単離される。溶液から沈殿物または凝集物を分離するための方法は、公知であり、それらの方法としては、遠心分離（例えば、スピニング）、濾過、クロマトグラフィー、沈殿物を静置すること、またはそれらの組み合わせが挙げられ得るが、これらに限定されない。例えば、サンプルは、疎水性ＩＲ７００−分子結合体−標的が入れ物（vessel）または容器の底でペレットになることを可能にする条件下において遠心分離され得、得られた上清（標的を実質的に含まない）が回収され得るかまたは除去され得る。したがって、得られた上清は、望まれない標的を含まない（または実質的に含まない）可能性がある。いくつかの例において、得られたペレットは、例えば、標的がサンプル中に存在したかを決定するために、または標的に結合した他の作用物質を同定するために、解析される。遠心分離の代替法として（または遠心分離に加えて）、いくつかの例において、サンプルは、疎水性ＩＲ７００−分子結合体−標的がフィルターに結合するかまたはフィルターによって捕捉されるのを可能にする条件下において濾過され得、得られた上清（標的を含まないかまたは実質的に含まない）が回収され得る。いくつかの例において、そのフィルターは、例えば、標的がサンプル中に存在したかを決定するために、または標的に結合した他の作用物質を同定するために、解析される。いくつかの例において、サンプルは、疎水性ＩＲ７００−分子結合体−標的が容器の底においてペレットになるかまたは凝集することを可能にする条件下において、単に静置されるかまたは放置され、得られた上清（標的を実質的に含まない）が回収される。いくつかの例において、ペレットは、例えば、標的がサンプル中に存在したかを決定するために、または標的に結合した他の作用物質を同定するために、解析される。
いくつかの例において、上記方法は、サンプルをその方法で複数回処置する工程、例えば、ＩＲ７００−分子結合体と接触させる工程、ＮＩＲ光を照射する工程、疎水性ＩＲ７００−分子結合体を凝集させる工程および疎水性ＩＲ７００−分子結合体をサンプルから分離する工程のうちの１つまたはそれを超える工程を、少なくとも２回、少なくとも３回、少なくとも４回、少なくとも５回、少なくとも１０回または少なくとも２０回繰り返すことを含む。
いくつかの例において、上記方法は、サンプルから除去された標的を測定する工程または検出する工程をさらに含む。そのような測定は、定量的または定性的であり得る。
いくつかの例において、上記方法は、標的に結合した他の分子を検出するかまたは測定する工程をさらに含む。例えば、疎水性ＩＲ７００に結合した標的を含むペレットもしくはフィルターまたは他の材料／入れ物が解析され得る。いくつかの例において、そのフィルター（ｆｉｌｅｒ）または他の材料は、洗浄されるか、またはその他の方法で処理されることにより、そのフィルターまたは他の材料に結合したまたは付着した任意の疎水性ＩＲ７００−分子結合体−標的が放出される。いくつかの例において、そのペレット、フィルター、またはフィルターから放出された物質は、標的に結合した他のタンパク質を同定するために、免疫学的方法、例えば、免疫組織化学検査、ウエスタンブロッティング、分光法（例えば、質量分析、ＩＲ、ラマンまたはＦＴ−ＩＲ）、クロマトグラフィー（例えば、液体クロマトグラフィー）などを用いて解析される。いくつかの例において、そのペレット、フィルター、またはフィルターから放出された物質は、標的に結合した核酸分子を同定するためのハイブリダイゼーションまたは配列決定方法、例えば、インサイチュハイブリダイゼーション、ノーザンブロッティング、サザンブロッティング、ＰＣＲなどを用いて解析される。
例示的なサンプル
標的作用物質を含み得る（または含むと判明しているかまたは含むと疑われる）任意の生物学的検体、食品検体または環境検体が、本明細書中の方法において使用され得る。サンプルには、発酵流体、反応流体（例えば、所望の化合物、例えば、医薬品を生成するために使用されるもの）および組織または臓器の培養流体も含まれ得る。
生物学的サンプルは、通常、被験体から得られ、それには、ゲノムＤＮＡ、ＲＮＡ（ｍＲＮＡを含む）、タンパク質、細胞またはそれらの組み合わせが含まれ得る。例としては、組織または腫瘍の生検材料、細針吸引液、気管支肺胞洗浄液、胸膜液、髄液、唾液、痰、外科的検体、リンパ節液、腹水、末梢血（例えば、血清または血漿）、骨髄、尿、唾液、頬側スワブおよび剖検材料が挙げられる。そのようなサンプルを得るための手法は、当該分野で周知である（例えば、血清サンプルを回収する場合、Ｓｃｈｌｕｇｅｒら、Ｊ．Ｅｘｐ．Ｍｅｄ．１７６：１３２７−３３，１９９２を参照のこと）。血清または他の血液画分は、従来の様式で調製され得る。したがって、本明細書中に提供される方法を用いて、体内の標的分子、例えば、細胞（例えば、ＰＢＭＣ、ＨＳＣ、リンパ球）、タンパク質、核酸、炭水化物、レクチン、病原体、トキシン、金属、薬物または他の標的が検出され得、および／または除去され得る（例えば、血液または骨髄から除去され得る）。いくつかの例において、上記方法は、正常な免疫応答を増幅することまたは抑制することによって障害を引き起こし得る正常な細胞（例えば、リンパ球、単球、マクロファージ、樹状細胞および幹細胞）をサンプルから除去するために使用される。そのような細胞を除去することによって、正常な免疫応答が局所的に回復し得る。あるいは、細胞に基づく治療において生じるように、細胞を外因的に投与される他の細胞で置き換えることを可能にするために、該細胞が除去され得る。所望であれば、標的細胞が枯渇したサンプルが、同じ被験体または異なる被験体に戻され得る。いくつかの例において、サンプルは、少なくとも２つの異なる細胞型（例えば、少なくとも３つ、少なくとも４つ、少なくとも５つまたは少なくとも１０個の異なる細胞型）を含む組織培養物または臓器培養物であり、ここで、それらの細胞型のうちの１つが、除去されるべき標的細胞である。
環境サンプルには、環境媒体から得られるもの、例えば、水、空気、土壌、塵、木材、植物または食品（例えば、そのようなサンプルのスワブ）が含まれる。１つの例において、サンプルは、表面、例えば、建物または住宅に見出される表面から得られるスワブである。したがって、本明細書中に提供される方法を用いて、環境中に見出される有害な生成物、例えば、病原体、トキシン、金属または他の有害な生成物が、検出され得、除去され得る（例えば、環境の供給源から除去され得る）。いくつかの例において、開示される方法は、１つまたはそれを超える薬学的薬物夾雑物（例えば、水域環境におけるもの）、例えば、抗生物質、高血圧薬（ｈｙｐｅｒｔｅｎｓｉｖｅ ｍｅｄｉｃａｔｉｏｎ）、抗うつ剤、鎮痛剤、生殖ホルモンまたは他の処方箋薬を検出するおよび／または除去する。
１つの例において、サンプルは、食品サンプル、例えば、食肉、乳製品、果物または野菜サンプルである。例えば、本明細書中に提供される方法を用いて、食料品における不純物（adulterant）、例えば、病原体もしくはトキシンまたは他の有害な生成物が、検出され得、除去され得る（例えば、食料品から除去され得る）。例えば、飲料（例えば、乳、クリーム、ソーダ、ボトルドウォーター、フレーバーウォーター、ジュースなど）および他の液体または半液体生成物（例えば、ヨーグルト）が、本明細書中に提供される方法によって処理され得る。いくつかの例において、食料品、例えば、食肉、野菜または果物を除染するために使用される液体は、使用される液体から不純物（impurity）または有害作用物質を除去するために、開示される方法で処理される。
１つの例において、サンプルは、化学反応からのサンプル、例えば、所望の化合物、例えば、医薬品を生成するために使用されるものである。例えば、本明細書中に提供される方法を用いて、化学反応中に生成された望まれない作用物質、すなわち夾雑物が、検出され得、除去され得る。いくつかの例において、そのような方法は、最終産物をさらに精製するために使用される。例えば、重金属副産物が、ＩＲ−７００−特異的結合分子結合体、例えば、金属配位基（例えば、ＥＤＴＡ、ＤＴＰＡ、ＤＯＴＡ）を含むＩＲ７００−分子結合体を用いて、そのような反応から除去され得る。
他の例において、サンプルには、コントロールサンプル、例えば、特定の量の標的を含むと判明しているかまたは含まないと判明しているサンプルが含まれる。
いったんサンプルが得られると、そのサンプルは、そのまま使用され得るか、濃縮され得るか（例えば、遠心分離または濾過によって）、精製され得るか、液化され得るか、流体に希釈され得るか、またはそれらの組み合わせが行われ得る。いくつかの例において、タンパク質、細胞、核酸または病原体が、サンプルから抽出され、得られた調製物（例えば、単離された細胞、病原体、ＤＮＡ、ＲＮＡおよび／またはタンパク質を含むもの）が、本明細書中に提供される方法を用いて解析される。
サンプルまたは供給源の照射
サンプルが、１つまたはそれを超えるＩＲ７００−分子結合体と接触された後、そのサンプルにＮＩＲ光が照射される。照射方法は、当該分野で公知である。いくつかの例において、サンプルは、インビトロにおいて、例えば、組織培養皿、試験管、マルチウェルプレート、発酵リアクタ、エッペンドルフチューブ、ペトリ皿、医療用チューブおよびバッグなどにおいて、照射される。いくつかの例において、食品サンプルまたは食料品（例えば、１バッチの乳、果物もしくは野菜の小片または食肉（meat））が照射される。いくつかの例において、環境サンプルまたは環境区域（例えば、ある区域の陸地、水、土壌または空気）が照射される。いくつかの例において、発酵溶液または他の反応溶液（例えば、所望の生成物を生成するもの）が照射される。
他の例において、サンプルは、エキソビボにおいて照射され、例えば、被験体から得られたサンプル（例えば、血液サンプルまたはその画分）が照射される。そのようないくつかの例では、被験体にＩＲ７００−分子結合体が予め投与されているか、またはサンプルが被験体から取り出された後に、ＩＲ７００−分子結合体がサンプルと接触されるかまたはサンプルとともにインキュベートされる。
サンプルは、６６０ｎｍ〜７１０ｎｍ、例えば、６６０ｎｍ〜７００ｎｍ、６７０ｎｍ〜７１０ｎｍ、６８０ｎｍ〜７００ｎｍ、６７０ｎｍ〜６９０ｎｍ、例えば、６８０ｎｍまたは６９０ｎｍの波長での放射線量（dose of radiation）が照射される。具体的な例において、サンプルには、ＬＥＤまたはレーザー、例えば、６９０ｎｍ＋／−２０ｎｍのＬＥＤまたは６９０ｎｍ＋／−４ｎｍのレーザーシステムを用いて、ＮＩＲが照射される。特定の例において、サンプルは、少なくとも１Ｊ ｃｍ−２、例えば、少なくとも２Ｊ ｃｍ−２、少なくとも４Ｊ ｃｍ−２、少なくとも８Ｊ ｃｍ−２、少なくとも１０Ｊ ｃｍ−２、少なくとも１５Ｊ ｃｍ−２、少なくとも３０Ｊ ｃｍ−２、少なくとも５０Ｊ ｃｍ−２、少なくとも１００Ｊ ｃｍ−２または少なくとも５００Ｊ ｃｍ−２、例えば、１〜１０００Ｊ ｃｍ−２、１〜５００Ｊ ｃｍ−２、１〜２０Ｊ ｃｍ−２、１〜１０Ｊ ｃｍ−２、３０〜５０Ｊ ｃｍ−２、１０〜１００Ｊ ｃｍ−２、４〜８Ｊ ｃｍ−２、５〜１０Ｊ ｃｍ−２または１０〜５０Ｊ ｃｍ−２の線量が照射される。
サンプルは、１回またはそれを超える回数で照射され得る。したがって、照射は、１日で完了し得るか、または同じ投与線量もしくは異なる投与線量を用いて複数日数で繰り返し行われ得る（例えば、少なくとも２つの異なる時点、３つの異なる時点、４つの異なる時点、５つの異なる時点または１０個の異なる時点における照射）。反復照射は、同じ日に、連続した日に、または１〜３日毎、３〜７日毎、１〜２週間毎、２〜４週間毎、１〜２ヶ月間毎もしくはさらに長い間隔毎に、行われ得る。
被験体から標的を除去するための方法
上に記載されたインビトロの方法と類似の方法を、インビボにおいて行うことができる。１つまたはそれを超える標的分子または標的作用物質を、被験体、例えば、哺乳動物、例えば、ヒト、マウス、霊長類、ネコ、イヌまたは他の獣医学的被験体から除去する、例えば、単離するかまたは分離する方法が本明細書中に提供される。例えば、その方法は、少なくとも２つの異なる標的、例えば、少なくとも３つ、少なくとも４つまたは少なくとも５つの異なる標的、例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０個の異なる標的を被験体から除去するためまたは単離するために使用され得る。例えば、少なくとも２つ、少なくとも３つ、少なくとも４つまたは少なくとも５つ（例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０個）の異なるＩＲ７００分子結合体が、同じ被験体において（例えば、同時にまたは一斉に）使用され得、ここで、各々が異なる標的に特異的である。このことにより、複数の標的を被験体から除去することが可能になる。被験体から除去され得るか、単離され得るかまたは分離され得る例示的な標的としては、タンパク質、ペプチド、レクチン、炭水化物、金属（例えば、重金属）、核酸分子、有機小分子、薬物（例えば、レクリエーショナルドラッグまたは治療的／薬理学的薬物）、毒液、病原体（例えば、ウイルス、細菌または真菌）または細胞（例えば、細胞の混合集団における細胞、例えば、腫瘍における標的細胞）が挙げられるがこれらに限定されない。いくつかの例において、上記方法は、標的が被験体から除去された後にその除去された標的を検出する工程、処置後の被験体における標的の減少を検出する工程、またはその両方も含む。
１つの例において、そのような方法は、望まれない作用物質（例えば、金属、病原性生物、胞子、トキシン、毒液、細胞、レクリエーショナルドラッグ、治療的薬物、タンパク質、核酸分子など）を被験体から除去するために使用される。例えば、望まれない作用物質は、ＩＲ７００−分子結合体を使用することによって被験体から除去され得、ここで、その結合体の分子は、除去されるべき標的に対する特異的結合剤である。いくつかの例において、被験体から除去される望まれない作用剤は、患者にとって有毒な金属、例えば、重金属であり、ここで、ＩＲ７００−分子結合体の分子が、除去されるべき金属に対する特異的結合剤である（例えば、鉛または水銀に結合する）。いくつかの例において、被験体から除去される望まれない作用物質は、病原体、例えば、ウイルス、真菌、寄生生物、細菌細胞などであり、ここで、ＩＲ７００−分子結合体の分子が、除去されるべき病原体に対する特異的結合剤である（例えば、特定の病原性タンパク質または核酸に結合する）。いくつかの例において、被験体から除去される望まれない作用物質は、例えば、毒のある動物（例えば、クモ、サソリ、アリ、ヘビ、魚類、ハチまたはスズメバチ）に噛まれたまたは刺された被験体からの毒液であり、ここで、ＩＲ７００−分子結合体の分子が、除去されるべき毒液に対する特異的結合剤である（例えば、ヘビ毒に結合する）。いくつかの例において、被験体から除去される望まれない作用物質は、例えば、過剰投与された被験体からのレクリエーショナルドラッグであり、ここで、ＩＲ７００−分子結合体の分子は、除去されるべき薬物に対する特異的結合剤である（例えば、コカインまたはヘロインに結合する）。
いくつかの例において、望まれない作用物質は、複数のトキシン、例えば、腎臓透析では除去されないより小さいトキシンである。したがって、上記方法は、腎臓透析の代わりに、または腎臓透析に加えて、トキシンまたは他の望まれない作用物質を血液から除去するために使用され得る（およびゆえに腎不全の被験体で使用され得る）。
いくつかの例において、被験体から除去される望まれない作用物質は、タンパク質または核酸分子（例えば、存在または増加が疾患、例えば、自己免疫疾患またはがんを引き起こすかまたは悪化させるタンパク質または核酸）であり、ここで、ＩＲ７００−分子結合体の分子が、除去されるべきタンパク質または核酸分子に対する特異的結合剤である（例えば、タンパク質または核酸分子にそれぞれ結合するかまたはハイブリダイズする）。
いくつかの例において、望まれない作用物質は、存在または増加が疾患（例えば、アレルギー、自己免疫疾患またはがん）を引き起こすかまたは悪化させる細胞、例えば、細菌細胞または他の細胞である。そのような細胞の例としては、リンパ球、樹状細胞、マクロファージなど、例えば、腫瘍における免疫細胞が挙げられるがこれらに限定されない。１つの例において、活性化Ｔ細胞または他の望ましくない免疫細胞が、自己免疫疾患またはアレルギーを有する被験体から除去される。別の例では、サプレッサー型の細胞が、がんを有する被験体から除去される。１つの例において、がん幹細胞が、がんを有する被験体から除去される（または枯渇され、例えば、死滅させられる）。
いくつかの例において、標的免疫細胞が、インビボにおいて腫瘍組織から除去される（例えば、死滅させられる）。そのような細胞の例としては、負の調節性Ｔ細胞（ｎｅｇａｔｉｖｅ ｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ Ｔ−ｃｅｌｌｓ）（例えば、ＣＤ４＋ＣＤ２５＋ＦｏｘＰ３＋）が挙げられるがこれらに限定されない。１つの例において、そのような細胞は、ｆｏｘｐ３、ＣＤ２５（例えば、抗ＣＤ２５抗体であるダクリツマブまたはバシリキシマブを用いて）、細胞傷害性Ｔリンパ球関連タンパク質４（ＣＴＬＡ４）（例えば、抗ＣＴＬＡ４抗体であるイピリムマブ（ｉｐｉｌｉｍｕｍａｂ）またはトレメリムマブ（ｔｒｅｍｅｌｉｍｕｍａｂ）を用いて）、ＣＤ５２（例えば、抗ＣＤ５２抗体であるアレムツズマブを用いて）、ＣＤ１３２またはそれらの組み合わせの発現によって標的化される。したがって、開示される方法は、いくつかの例において、１つまたはそれを超える抗体−ＩＲ７００分子およびＮＩＲによる処置を行わないときと比べて、処置されたＣＤ４＋ＣＤ２５＋Ｆｏｘｐ３＋Ｔｒｅｇの少なくとも１０％、例えば、少なくとも２０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％または少なくとも９８％（例えば、処置前の被験体におけるＣＤ４＋ＣＤ２５＋Ｆｏｘｐ３＋Ｔｒｅｇの総数の％、または腫瘍の区域（例えば、処置前の腫瘍および腫瘍を取り囲んでいる少なくとも１ｍｍ（例えば、少なくとも（ａｔ ｌａｓｔ）２ｍｍ、少なくとも３ｍｍ、少なくとも４ｍｍまたは少なくとも５ｍｍ）を含む区域）におけるＣＤ４＋ＣＤ２５＋Ｆｏｘｐ３＋Ｔｒｅｇの総数の％として）を死滅させる。１つの例において、使用される２つの異なる抗体−ＩＲ７００分子は、２つの異なるタンパク質または抗原に特異的であり、例えば、１つの抗体が、ＣＴＬＡ４に特異的であり、別の抗体が、ＣＤ２５に特異的である。例えば、抗体−ＩＲ７００分子をＮＩＲ光と組み合わせて使用することにより、腫瘍の体積、腫瘍のサイズ、腫瘍の重量、転移の数、転移の体積、転移のサイズ、転移の重量またはそれらの組み合わせが、処置を行わないときと比べて、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも７５％、少なくとも９０％または少なくとも９５％減少し得る。
上記方法は、正常な免疫応答を増幅することまたは抑制することによって障害を引き起こし得る正常な細胞、例えば、リンパ球、単球、マクロファージ、樹状細胞および幹細胞を被験体から除去するためにも使用され得る。そのような細胞を除去することによって、正常な免疫応答が局所的に回復し得る。あるいは、細胞に基づく治療において行われるように、細胞を外因的に投与される他の細胞で置き換えることを可能にするために、該細胞が除去され得る。
いくつかの例において、例えば、被験体における臓器を１つまたはそれを超える所望のＩＲ７００−分子結合体で灌流することによって、望まれない作用物質が、その臓器から除去され得る。
いくつかの例において、被験体から除去される望まれない作用物質は、薬学的薬物、例えば、化学療法剤、生物学的薬剤（biologic agent）（例えば、ｍＡｂ、抗体薬物結合体、例えば、トキシンに結合体化されたものなど）、抗生物質（例えば、ペニシリン、アンピシリン、メトロニダゾール、テトラサイクリン、シプロ（ｃｉｐｒｏ）など）、抗高血圧剤（例えば、チアジド利尿薬、ＡＣＥ阻害薬、カルシウムチャネル遮断薬、ベータ遮断薬およびアンギオテンシンＩＩレセプターアンタゴニスト）、抗うつ剤（例えば、選択的セロトニン再取り込み阻害薬（ＳＳＲＩ）、セロトニン−ノルエピネフリン再取り込み阻害薬（ＳＮＲＩ）、三環系抗うつ剤（ＴＣＡ）、モノアミンオキシダーゼ阻害薬（ＭＡＯＩ）、ブプレノルフィン、トリプトファン、抗精神病薬、セイヨウオトギリソウ、例えば、プロザック）、鎮痛剤（例えば、アセトアミノフェン、非ステロイド抗炎症薬（ＮＳＡＩＤ）、ＣＯＸ−２阻害薬およびオピオイド薬物、例えば、モルヒネ、コデインおよびオキシコドン）、生殖ホルモン（例えば、エストロゲン、テストステロンおよびプロゲステロン）、血液希釈剤（例えば、ワルファリン）、ステロイド（例えば、プレドニゾン）、コレステロールを減少させるスタチン（例えば、Ｍｅｖａｃｏｒ、Ｚｏｃｏｒ、Ｐｒａｖａｃｈｏｌ）および他の処方箋薬であり、ここで、ＩＲ７００−分子結合体の分子は、除去されるべき標的である（例えば、化学療法剤である）。例えば、そのような方法は、薬学的薬物の薬物動態（例えば、半減期）を制御するため、例えば、所望の時間が経過した後にそれを不活性化するためおよびそれを被験体から除去するために使用され得る。そのような薬物をＩＲ７００に結合体化することによって、ＮＩＲ光を照射した後に、そのＩＲ７００色素に結合体化された薬物は、凝集し、例えば、肝臓および／または脾臓を介した、身体からの除去について標的化される。したがって、薬物の半減期が、所望の時間よりも長い場合（それにより、いくつかの例において、身体においてその薬物の望ましくない蓄積が引き起こされ得るか、または望ましくない副作用が引き起こされ得る）、ＩＲ７００−薬物結合体の投与後に所望の時間が経過した後、患者をＮＩＲ光に曝露し、それによりその薬物を不活性化することによって、その薬物を減少させ得る。
１つの例において、そのような方法は、所望の作用物質（例えば、標的細胞、タンパク質、核酸分子など）を被験体から除去するために使用される。例えば、そのような方法は、所望の細胞を、患者、例えば、血液サンプルまたは骨髄から除去するため、分離するためまたは単離するために使用され得る。いくつかの例において、そのような方法は、アフェレーシス手順の一部である。例えば、細胞、例えば、ＰＢＭＣまたは幹細胞（例えば、ヒト幹細胞）が、アフェレーシス手順中またはアフェレーシス手順後に血液サンプルから除去され得る。１つの例において、血液が被験体から取り出され、その血液サンプルから、例えば、適切なＣＤ特異的抗体を用いて、所望の細胞が取り出されるかまたは単離される。例えば、ＨＳＣが望まれる場合、血液サンプルは、ＨＳＣに結合するＩＲ７００−ＣＤ３４抗体結合体と接触され得る。ＰＢＭＣが望まれる場合、血液サンプルは、ＰＢＭＣに結合するＩＲ７００−ＣＤ１９抗体結合体と接触され得る。患者から取り出された細胞は、所望であれば、エキソビボにおいて操作され得（例えば、拡大され得、遺伝子治療法によって操作され得るなど）、同じまたは異なる被験体に、例えば、移植を受ける被験体に再び導入され得る）。他の例において、細胞培養物または臓器培養物における汚染細胞が、除去され得る。いくつかの例において、疾患（例えば、自己免疫疾患またはアレルギー）を刺激している免疫細胞または宿主応答を阻害している細胞（例えば、がんにおける免疫寛容におけるような）が、除去され得る。いくつかの例において、そのような方法は、所望のタンパク質（例えば、抗体）または核酸分子を被験体（例えば、ヒトまたは実験動物）、例えば、血液サンプルまたは骨髄から取り出すため、分離するためまたは単離するために使用され得る。
いくつかの例において、被験体から取り出された後の生物学的サンプルとＩＲ７００−分子結合体および／またはＮＩＲ光が接触され、標的（例えば、望ましい標的または望ましくない標的）が除去されたサンプル（またはその一部）が、同じ被験体または異なる被験体に戻される。いくつかの例において、被験体にＩＲ７００分子結合体が投与され得、その被験体はＮＩＲ光に曝露され得、次いで、結果として生じた、標的を含む凝集物が、被験体から得られたサンプルからそれらを除去することによって被験体から除去され得る（例えば、血液が被験体から取り出され、その血液から凝集物が除去され、標的を含まない（または実質的に標的を含まない）血液が、その被験体（または異なる被験体）に戻される、アフェレーシス手順（ｐｒｏｃｕｒｅ）中に）。
１つの例において、そのような方法は、被験体から標的を除去するために使用され、その標的は、いくつかの例において、その標的に結合する他の作用物質を同定するためにさらに使用される。したがって、例えば、それらの方法は、標的病原体、トキシン、薬物、タンパク質、レクチン、炭水化物、核酸、抗体、細胞などを被験体から除去するために使用され得る。いくつかの例において、標的病原体、トキシン、薬物、タンパク質、レクチン、炭水化物、核酸、抗体、細胞などに結合する他の作用物質は、被験体から除去された後に同定される。
被験体からの標的の完全な除去、単離または分離は、当該方法が有効であるために必要ではない。例えば、その方法は、被験体における標的作用物質の量を、例えば、ＩＲ７００−分子結合体をその被験体に投与する前およびその被験体にＮＩＲ光を照射する前に存在する標的の量と比べて、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９６％、少なくとも９７％、少なくとも９８％または少なくとも９９％減少させる工程を含み得る。いくつかの例において、その方法は、標的が、例えば、ＩＲ７００−分子結合体を被験体に加えないときおよび被験体にＮＩＲ光を照射しないときの標的の純度または濃度と比べて、少なくとも２０％純粋、例えば、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９６％、少なくとも９７％、少なくとも９８％または少なくとも９９％純粋であるように、その標的を単離する。
特定の例において、上記方法は、１つまたはそれを超えるＩＲ７００−分子結合体を被験体に投与する工程を含み、ここで、そのＩＲ７００に結合体化された分子は、標的分子を含むか、またはそのＩＲ７００に結合体化された分子は、標的分子に特異的に結合する（例えば、標的に対して特異性を有し、ゆえに、他の分子と比べてその標的に優先的に結合する）を含む。特異的結合剤の非限定的な例としては、抗体およびそのフラグメント、Ａｆｆｉｂｏｄｙ（登録商標）分子、ハプテン、機能的核酸分子（例えば、アプタマーおよびＤＮＡザイム）、核酸分子（例えば、核酸分子が互いにハイブリダイズするように、標的核酸分子に対して配列相補性を有するもの）、レクチン（炭水化物結合タンパク質）、タンパク質などが挙げられる。ＩＲ７００−分子結合体は、薬学的に許容され得るキャリア、例えば、薬学的におよび生理的に許容され得る流体の存在下において、例えば、ＩＲ７００−分子結合体が標的に特異的に結合するのを可能にする条件下（例えば、その分子が特異的結合剤である場合）または治療効果を有するのを可能にする条件下（例えば、その分子が、標的、例えば、薬学的薬物である場合）において、被験体に投与され得る。例えば、ＩＲ７００−分子結合体は、ビヒクルとしての、薬学的に有効なキャリア、例えば、水、生理食塩水、平衡塩類溶液（例えば、ＰＢＳ／ＥＤＴＡ）、デキストロース水溶液、ゴマ油、グリセロール、エタノール、それらの組み合わせなどの中に存在し得る。そのキャリアおよび組成物は、滅菌され得、その製剤は、投与様式に適している。
ＩＲ７００−分子結合体の分子が特異的結合剤である場合において、その標的が、被験体に存在する場合、このことにより、ＩＲ７００−分子結合体−標的複合体が形成される。
特定の例において、ＩＲ７００−分子結合体およびＩＲ７００−分子結合体−標的複合体は、ＮＩＲ光に曝露される前は、親水性である。ＩＲ７００−分子結合体の分子がその標的に結合するのを可能にするかまたはＩＲ７００−分子結合体の分子が治療効果を有するのを可能にする条件下において、１つまたはそれを超えるＩＲ７００−分子結合体を接触させた後または投与した後、被験体には、ＩＲ７００の切断を可能にする条件下において、例えば、６６０ｎｍ〜７１０ｎｍ（例えば、６８０ｎｍ〜６９０ｎｍ）の波長で、例えば、少なくとも１０Ｊ ｃｍ−２の線量のＮＩＲ光が照射される。そのような条件は、ＩＲ７００−分子結合体またはＩＲ７００−分子結合体−標的複合体のＩＲ７００部分の一部を切断し（除去し）（例えば、図２の丸で囲まれた部分を参照のこと）、それにより、疎水性ＩＲ７００−分子結合体または疎水性ＩＲ７００−分子結合体−標的複合体が生成される。１つの例において、細胞とＩＲ７００−分子結合体との接触と照射との間には、少なくとも１０分、少なくとも３０分、少なくとも１時間、少なくとも４時間、少なくとも８時間、少なくとも１２時間、少なくとも２４時間、少なくとも４８時間、少なくとも７２時間、少なくとも９６時間、少なくとも１週間、少なくとも２週間、少なくとも３週間または少なくとも４週間（例えば、１〜４時間、３０分〜１時間、１０分〜６０分または３０分〜８時間）が存在する。ＮＩＲ励起光の波長は、組織内への少なくとも数センチメートルの透過を可能にするものである。例えば、ディフューザーチップを有するファイバー結合型レーザーダイオードを使用することによって、ＮＩＲ光は、身体表面に対して数センチメートル以内の深部に位置する区域に送達され得る。さらに、循環している標的は、表在血管を通り抜けるとき励起され得るので、標的化され得る（例えば、本明細書中に開示されるＮＩＲ ＬＥＤ装着可能なデバイスを用いて）。いくつかの例では、被験体が装着する（または被験体を覆う）デバイスを使用することによって、被験体は照射され、ここで、そのデバイスは、ＮＩＲ発光ダイオード（ＬＥＤ）を備える。いくつかの例において、以下のものが、ＮＩＲ光への曝露後に、ＩＲ７００−分子結合体またはＩＲ７００−分子結合体−標的複合体から除去される：
したがって、ＩＲ７００−分子結合体またはＩＲ７００−分子結合体−標的複合体は、ＮＩＲ光への曝露後に、親水性分子から疎水性の分子に変化する。結果として、疎水性ＩＲ７００−分子結合体または疎水性ＩＲ７００−分子結合体−標的複合体は、ＮＩＲ光への曝露後に凝集し、被験体からの標的の分離または除去が可能になる。例えば、そのような凝集物は、肝臓および／または脾臓に到達し得、そこでそれらの凝集物は分解され、身体からの除去（例えば、排泄）のための標的となる。
次いで、結果として生じた疎水性ＩＲ７００−分子結合体または疎水性ＩＲ７００−分子結合体−標的複合体が、被験体から除去され得る（例えば、排泄され得る）。上記方法は、被験体における標的分子の量の減少を検出する工程（例えば、被験体から得られた血液サンプル中の標的の絶対量または相対量を測定すること）または被験体から排泄された標的分子（またはその分解産物）の量の増加を検出する工程（例えば、肝臓における異化作用の後に、排泄された標的は、尿または排便（bowel movement）において検出され得る）も含み得る。そのような標的の測定は、定量的または定性的であり得る。
いくつかの例において、上記方法は、標的が身体から除去された後に、その標的に結合した他の分子を検出するかまたは測定する工程をさらに含む。例えば、排泄された疎水性ＩＲ７００−分子結合体または疎水性ＩＲ７００−分子結合体−標的複合体は、例えば、標的に結合した他のタンパク質を同定する免疫学的方法、例えば、免疫組織化学検査、ウエスタンブロッティング、分光法（例えば、質量分析、ＩＲ、ラマンまたはＦＴ−ＩＲ）、クロマトグラフィー（例えば、液体クロマトグラフィー）などを用いて解析され得る。いくつかの例において、ペレット、フィルター、またはフィルターから放出された物質は、標的に結合した核酸分子を同定するためのハイブリダイゼーションまたは配列決定方法、例えば、インサイチュハイブリダイゼーション、ノーザンブロッティング、サザンブロッティング、ＰＣＲなどを用いて解析される。
いくつかの例において、上記方法は、被験体をその方法で複数回処置する工程、例えば、ＩＲ７００−分子結合体を投与する工程、ＮＩＲ光を照射する工程、疎水性ＩＲ７００−分子結合体を凝集させる工程および疎水性ＩＲ７００−分子結合体を被験体から除去する工程のうちの１つまたはそれを超える工程を、少なくとも２回、少なくとも３回、少なくとも４回、少なくとも５回、少なくとも１０回または少なくとも２０回繰り返すことを含む。
開示される方法は、体内の固定された標的作用物質、ならびに循環中の標的（例えば、白血病細胞、転移腫瘍（metastases）、循環している腫瘍細胞）を除去するために使用され得る。しかしながら、循環している標的は、その性質からして、非常に長く光に曝露させることができない。したがって、標的が、全身を循環しているものである場合、上記方法は、装着され得るデバイスまたは身体の一部を覆うデバイスを使用することによって達成され得る。例えば、そのようなデバイスは、長時間にわたって装着され得る。ＮＩＲを発する発光ダイオード（ＮＩＲ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅｓ）（ＬＥＤ）および／またはレーザーシステム（例えば、アルゴンＮＩＲレーザー）ならびにバッテリーパックを組み込んでいる毎日装着可能なアイテム（例えば、腕時計、宝飾品類（例えば、ネックレスまたはブレスレット）、ブランケット、衣類（例えば、下着、ソックスおよび靴の中敷き）および他の毎日装着可能なアイテム）が使用され得る。そのようなデバイスは、デバイスの下にある皮膚に長時間にわたって光を生成し、長期にわたって表在血管に光を連続的に曝露させる。循環している標的は、そのデバイスの下にある区域を通過するとき、その光に曝露される。一例として、このデバイスの腕時計またはブレスレットバージョンは、一日の大部分にわたって装着されるために、バッテリーパワーパックとともに一連のＮＩＲ ＬＥＤおよび／またはレーザー（例えば、アルゴンＮＩＲレーザー）を備え得る。
例えば、１つまたはそれを超えるＩＲ７００−分子結合体が（例えば、静脈内に）投与された後、適切な場合、循環している標的（例えば、細胞）が、ＩＲ７００−分子結合体に結合する。これらの細胞または他の標的は、毎日装着可能なアイテム（例えば、ブレスレットまたは腕時計）に存在するＬＥＤおよび／またはレーザー（例えば、アルゴンＮＩＲレーザー）に隣接する血管内を流れるとき、ＮＩＲ光に曝露され、ＩＲ７００およびそれに結合した分子を切断および凝集に対して感受性にする。光の線量は、診断および標的のタイプに従って調整可能であって良い。
いくつかの例において、上記方法は、１つまたはそれを超えるさらなる治療薬を投与するかまたは処置を施す工程も含む。そのようなさらなる作用物質の例としては、抗新生物剤、例えば、化学療法剤および血管新生抑制剤または化学療法および血管新生抑制療法、例えば、放射線治療が挙げられるがこれらに限定されない。
例示的な被験体
いくつかの例において、開示される方法は、被験体から標的を除去するために使用される。１つの例において、ＩＲ７００−分子結合体は、標的に結合し得るかまたはハイブリダイズし得る特異的結合剤を含む。そのようなＩＲ７００−分子結合体は、その標的の存在または量の増加に起因する障害を有する被験体、例えば、標的病原体に感染した者、毒のある動物に噛まれたまたは刺された者、望まれない細胞の存在に起因する障害（例えば、がんまたは自己免疫障害またはアレルギー）を有する者、標的タンパク質、細胞または核酸分子の存在あるいは標的タンパク質、細胞または核酸分子の量の増加に起因する障害を有する者、薬物標的を過剰投与された者などにとって有用である。１つの例において、被験体は、単離されるべき所望の標的抗体、タンパク質、細胞または核酸分子を有する、ヒトまたは実験動物、例えば、ウサギまたはマウスである。
１つの例において、ＩＲ７００−分子結合体は、治療的薬物を含む。そのようなＩＲ７００−薬物結合体は、被験体、例えば（ｏｒ ｅｘａｍｐｌｅ）、標的薬物（例えば、薬理学的薬物）による処置の恩恵を受ける障害を有する被験体にとって有用である。
１つの例において、被験体は、がん、例えば、乳房、肝臓、腎臓、子宮、結腸、卵巣、前立腺、膵臓、脳、頸部、骨、皮膚または肺のがんを有する。
開示される方法は、任意の哺乳動物被験体、例えば、ヒトまたは獣医学的被験体において使用され得る。いくつかの例において、被験体は、他の治療を受けた者であるが、それらの他の治療は、所望の治療的応答を提供しなかった。いくつかの例において、上記方法は、開示される治療の恩恵を受ける被験体を選択する工程を含む。
ＩＲ７００−分子結合体の投与
ＩＲ７００−分子結合体およびさらなる治療薬（例えば、抗新生物剤）は、例えば、細胞が成長している（the cells or growing）成長培地にＩＲ７００−分子結合体を加えることによって、インビトロにおいてサンプルと接触され得るか、または例えば、処置されるべき被験体にＩＲ７００−分子結合体を投与することによって、インビボにおいて細胞と接触され得る。
ＩＲ７００−分子結合体は、当該分野で公知の任意の方法を用いて、局所的にまたは全身性に投与され得る。特定の例が提供されるが、当業者は、開示されるＩＲ７００−分子結合体およびさらなる治療薬を投与する代替方法を使用することができることを十分に理解する。そのような方法は、例えば、処置を必要とする被験体に数時間から数日間の期間にわたって持続注入を提供するためにカテーテルまたは植え込み型ポンプを使用することを含み得る。
１つの例において、ＩＲ７００−分子結合体は、腫瘍への（腫瘍内）直接的な注射、直接的な注射または注入を含む非経口的手段によって投与される。さらに、またはあるいは、開示されるＩＲ７００−分子結合体は、腫瘍（例えば、がん）を有する被験体に、全身性に、例えば、静脈内、筋肉内、皮下、皮内、腹腔内、皮下または経口的に投与され得る。
被験体に投与されるＩＲ７００−分子結合体の投与量は、絶対的な限界に左右されず、組成物およびその活性成分の性質ならびにその望まれない副作用（例えば、特異的結合剤に対する免疫応答）、処置されている被験体および処置されている状態のタイプおよび投与様式に依存する。通常、用量は、治療有効量、例えば、所望の生物学的作用を達成するのに十分な量、例えば、標的を被験体から実質的に除去する（例えば、少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％または少なくとも９９％、例えば、８０〜１００％、８０〜９９．９％、９０〜９５％または９０〜９９％除去する）のに有効な量である。開示される方法と組み合わせて使用され得るさらなる治療薬（例えば、抗生物質、抗ウイルス剤、免疫抑制剤など）の投与量は、当該分野で公知である。
ＩＲ７００−分子結合体の静脈内投与の場合、単回処置で被験体に投与するための例示的な投与量は、０．５〜１００ｍｇ／６０ｋｇ体重、１〜１００ｍｇ／６０ｋｇ体重、１〜５０ｍｇ／６０ｋｇ体重、１〜２０ｍｇ／６０ｋｇ体重、例えば、約１または２ｍｇ／６０ｋｇ体重の範囲であり得る。なおも別の例において、ｉｐ投与されるまたは腫瘍内投与されるＩＲ７００−分子結合体の治療有効量は、１ｋｇの体重に対して１０μｇから５０００μｇまでのＩＲ７００−分子結合体、例えば、１０μｇ／ｋｇから１０００μｇ／ｋｇ、１０μｇ／ｋｇから５００μｇ／ｋｇまたは１００μｇ／ｋｇから１０００μｇ／ｋｇまで変動し得る。
１つの例において、ヒト患者に投与されるＩＲ７００−分子結合体の用量は、少なくとも５０ｍｇ、例えば、少なくとも１００ｍｇ、少なくとも３００ｍｇ、少なくとも５００ｍｇ、少なくとも７５０ｍｇまたはさらには１ｇである。
開示されるＩＲ７００−分子結合体（およびさらなる治療薬）による処置は、１日で完了し得るか、または同じもしくは異なる投与量を用いて複数日数において繰り返し行われ得る。反復処置は、同じ日に、連続した日に、または１〜３日毎、３〜７日毎、１〜２週間毎、２〜４週間毎、１〜２ヶ月間毎もしくはさらに長い間隔で、行われ得る。
被験体または細胞の照射
被験体および／または細胞は、１つまたはそれを超えるＩＲ７００−分子結合体と接触された後に照射される。照射方法は、当該分野で周知である。いくつかの例において、細胞は、被験体から取り出された後に、例えば、組織培養皿または医療用チューブもしくはバッグにおいて（例えば、アフェレーシス中に）、インビトロにおいて照射される。他の例において、被験体は、インビボにおいて照射され、例えば、ＩＲ７００−分子結合体を予め投与された被験体が照射される。いくつかの例において、被験体の一部分、例えば、臓器が照射されるか、または被験体内の、標的が存在すると疑われる他の区域（例えば、肝臓、心臓、脳または胃）が照射され得る。
被験体または細胞は、例えば、６６０〜７１０ｎｍ、例えば、６６０ｎｍ〜７００ｎｍ、６８０ｎｍ〜７００ｎｍ、６７０ｎｍ〜６９０ｎｍ、例えば、６８０ｎｍまたは６９０ｎｍの波長での治療放射線量（therapeutic dose of radiation）が照射される。特定の例において、細胞または被験体は、少なくとも１Ｊ ｃｍ−２、少なくとも４Ｊ ｃｍ−２、例えば、少なくとも１０Ｊ ｃｍ−２、少なくとも３０Ｊ ｃｍ−２、少なくとも５０Ｊ ｃｍ−２、少なくとも１００Ｊ ｃｍ−２または少なくとも５００Ｊ ｃｍ−２、例えば、１〜１０００Ｊ ｃｍ−２、１〜５００Ｊ ｃｍ−２、３０〜５０Ｊ ｃｍ−２、４〜８Ｊ ｃｍ−２、１０〜１００Ｊ ｃｍ−２または１０〜５０Ｊ ｃｍ−２の線量が照射される。
細胞（または患者）は、１回またはそれを超える回数、照射され得る。したがって、照射は、１日で完了し得るか、または同じ投与線量もしくは異なる投与線量を用いて複数日数で繰り返し行われ得る（例えば、少なくとも２つの異なる時点、３つの異なる時点、４つの異なる時点、５つの異なる時点または１０個の異なる時点における照射）。反復照射は、同じ日に、連続した日に、または１〜３日毎、３〜７日毎、１〜２週間毎、２〜４週間毎、１〜２ヶ月間毎もしくはさらに長い間隔で、行われ得る。
ＮＩＲ ＬＥＤおよび／またはレーザーを備える例示的なデバイス
装着することができるかまたは身体上に置くことができ、ＮＩＲ ＬＥＤおよび／またはレーザーシステム（例えば、アルゴンＮＩＲレーザー）の組み込みに適用できる、任意のタイプのアイテムが、本明細書中に記載される方法において使用され得る。１つの例において、そのデバイスは、患者に挿入されるチャンバーである。そのようなデバイスは、身体に存在する標的、例えば、血液中もしくはリンパ液中または皮膚における標的を除去するために使用され得る。
身体内の十分な量の標的（複数可）を適切に除去するために、上記デバイスを長期間にわたって、例えば、数週間または数ヶ月間にわたって装着する必要があり得る。したがって、これらのデバイスは、毎日の衣類、宝飾品類、およびブランケットなどの寝具に組み込まれ得る。これらのデバイスは、処置がプライベートのままであり、日常の活動に干渉しないように、持ち運びできる日常の衣料品および宝飾品類を用いて患者をＮＩＲ光に曝露することを可能にする。例えば、ＮＩＲ ＬＥＤおよび／またはレーザー（例えば、アルゴンＮＩＲレーザー）を組み込んでいるネックレスは、患者の好みにカスタマイズ可能であり得、治療（例えば、頚動脈および首の他の血管系を通過するＩＲ７００−分子結合体を切断する）のために日中に目立たずに装着され得る。同様の「日常の」性質の複数のデバイス（ブランケット、ブレスレット、ネックレス、下着、ソックス、靴の中敷きなど）が、処置期間中に同じ患者によって装着され得る。例えば、就寝中、患者は、ＮＩＲブランケットを使用し得る。それらのデバイスは、電源、例えば、バッテリー、およびブランケットとしてのそのようなデバイスの過熱を防ぐための冷却要素も備え得る。
１つの例において、上記デバイスは、宝飾品類、例えば、指輪、腕時計、ブレスレットまたはネックレスである。別の例において、上記アイテムは、衣料品またはアクセサリー、例えば、シャツ、ベルト、ズボン、下着、ソックス、上着、靴の中敷き、スカーフ、帽子、リストガード、手袋などである。別の例において、上記デバイスは、身体を覆うことができる物品、例えば、ブランケットまたはタオルである。別の例において、上記デバイスは、皮膚を直接曝露する全身用光チャンバーである（そのようなデバイスは、電源および／または冷却源も備え得る）。
１つもしくはそれを超えるＮＩＲ ＬＥＤ（例えば、少なくとも２つ、少なくとも３つ、少なくとも４つ、少なくとも５つ、少なくとも１０個、少なくとも２０個または少なくとも５０個のＮＩＲ ＬＥＤ）および／またはレーザー（例えば、アルゴンＮＩＲレーザー）を組み込むデバイスを装着することによって、標的は、身体（例えば、血液、リンパ液または皮膚）に存在し、そのＮＩＲ ＬＥＤまたはレーザー（例えば、６６０〜７１０ｎｍ、例えば、６７０〜７１０ｎｍまたは６８０〜７００ｎｍで放射するＮＩＲ ＬＥＤまたはレーザー）によって生成される光に曝露されるようになる。そのＮＩＲ ＬＥＤおよび／またはレーザー（例えば、アルゴンＮＩＲレーザー）から放射された光は、皮膚および血管（例えば、頚動脈または皮膚における微小血管系）を透過し得るので、その光が、ＩＲ７００−分子結合体（標的を含み得るかまたは標的に結合され得る）を活性化することができ、ゆえに、ＩＲ７００が切断され、それ（およびそれに結合した任意の分子）の凝集が引き起こされる。それらのＮＩＲ ＬＥＤおよび／またはレーザー（例えば、アルゴンＮＩＲレーザー）は、確実に皮膚または血管またはリンパ系が標的化されるようにデバイスの中に配置され得る。
本明細書中に提供される方法において使用され得るＮＩＲ ＬＥＤおよび／またはおよびレーザー（例えば、アルゴンＮＩＲレーザー）デバイスは、商業的に入手可能である。１つの製造者Ｍａｒｕｂｅｎｉ Ａｍｅｒｉｃａ製の適用可能な製品を下記に列挙する。最初の製品である成形されたＬＥＤは、低出力であるが、より長い曝露時間にわたって使用することができた。他の選択肢は、より高出力であるがゆえに、さらなる冷却のための措置から恩恵を受け得る。２５ｍｍ×１８ｍｍの金属ケースの中に包装された最後の１つを除いては、その他のものは、装着可能なデバイス、例えば、ブレスレット、ネックレス、下着、ソックス、手袋、帽子および他の装着可能なアイテムに応用可能である。すべてのものが、ブランケット、携帯用デバイスまたはチャンバーとして使用可能である。
例えば、Ｍａｒｕｂｅｎｉ Ａｍｅｒｉｃａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ｔｅｃｈ−ｌｅｄ．ｃｏｍ／ｉｎｄｅｘ．ｓｈｔｍｌ）は、照射パターンを設定するためのレンズオプションを備えた以下のＮＩＲ ＬＥＤを提供している：直径が５ｍｍであり、４ｍＷという総放射電力、５ｍＷｃｍ−２という計算出力密度（calculated power density）および１．８Ｖ ２０ｍＡという所要電力を有する、Ｍｏｌｄｅｄ ＬＥＤ（ｗｗｗ．ｔｅｃｈ−ｌｅｄ．ｃｏｍ／ｄａｔａ／Ｌ６８０−ＡＵ．ｐｄｆ）；３．５ｍｍ×２．７ｍｍであり、３ｍＷという総放射電力、３２ｍＷｃｍ−２という計算出力密度および１．９Ｖ ５０ｍＡという所要電力を有する、Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ ＬＥＤ；７．６ｍｍ×７．６ｍｍであり、２０〜５２ｍＷという総放射電力、３４〜９０ｍＷｃｍ−２という計算出力密度および１．６５Ｖ １００ｍＡという所要電力を有する、Ｓｕｐｅｒ Ｂｅａｍ（ｔｅｃｈ−ｌｅｄ．ｃｏｍ／Ｓｕｐｅｒｂｅａｍ＿ＬＥＤｓ．ｓｈｔｍｌ）；５ｍｍ×５ｍｍまたは直径７ｍｍであり、９０ｍＷという総放射電力、３６０ｍＷｃｍ−２という計算出力密度および２．４Ｖ ５００ｍＡという所要電力を有する、Ｈｉｇｈ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ（ｔｅｃｈ−ｌｅｄ．ｃｏｍ／ＳＭＢ＿ＢＬ＿ＬＥＤｓ．ｓｈｔｍｌ）；および２５ｍｍ×１８ｍｍであり、１５０ｍＷという総放射電力、３３ｍＷｃｍ−２という計算出力密度および１０Ｖ １２０ｍＡという所要電力を有する、Ｈｉｇｈ Ｐｏｗｅｒ Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｏｒｓ（ｔｅｃｈ−ｌｅｄ．ｃｏｍ／Ｈｉｇｈ＿Ｐｏｗｅｒ＿Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｏｒｓ．ｓｈｔｍｌ）。あるいは、短くて強い間欠パルスで同様の力を有する６９０ｎｍの光を放射するそのようなデバイスが作製され得る。
インビトロ実験において、２．２ｍＷｃｍ−２（または２．２ｍＪｓ−１ｃｍ−２）の出力密度を有するＮＩＲ光が、細胞死を誘導した。組織に対する減衰係数が４ｃｍ−１であると仮定すると、その光の強度は、５．８ｍｍでは１０％まで、および１２ｍｍでは１％まで低下する。このことは、インビボで適用するためには、必要とされる出力密度が、１０〜１００倍大きい必要があることを示す。すなわち、そのＮＩＲ ＬＥＤデバイスによって放射される光の線量は、いくつかの例において、少なくとも２０ｍＷｃｍ−２、例えば、少なくとも５０ｍＷｃｍ−２、少なくとも１００ｍＷｃｍ−２、少なくとも１５０ｍＷｃｍ−２、少なくとも２００ｍＷｃｍ−２または少なくとも３００ｍＷｃｍ−２である。より広い面積をカバーするために、複数のＮＩＲ ＬＥＤが２次元配列で配置され得る。１つの例において、ＬＥＤに対する代替物としてのＮＩＲ光源としてレーザーが使用される。
ＮＩＲ ＬＥＤおよび／またはレーザー（例えば、アルゴンＮＩＲレーザー）は、電源（そのデバイスの直接または間接的な一部であり得る）を使用することによって電力供給され得る。その所要電源は、そのデバイスにおけるＬＥＤおよびレーザーの数に依存する。例えば、ＮＩＲ ＬＥＤに電力供給するために、１つまたはそれを超えるバッテリーが使用され得る。いくつかのＬＥＤでは、４つのＡＡバッテリーが、直列の３つのＬＥＤに電力供給し得る。アルカリＡＡバッテリーは、３０００ｍＡｈという最大値が見積もられているので、この配置は、最大１５０、６０および３０時間にわたって２０、５０および１００ｍＡの電力を供給する。
いくつかの例において、上記デバイスは、冷却デバイス（そのデバイスの直接または間接的な一部であり得る）をさらに備える。例えば、ヒートシンクが、受動冷却または能動冷却のために使用され得る。別の代替物は、熱電効果（ペルチェ）である。これは、さらなる電力を引き出すが、所要電力が、プラグインＡＣアダプターを必要とする用途において使用され得る。
開示される方法とともに使用され得る別のタイプのデバイスは、ＮＩＲ ＬＥＤおよび／またはレーザー（例えば、アルゴンＮＩＲレーザー）を備えるフラッシュライト様デバイスである。そのようなデバイスは、手術中の病巣治療のために使用され得るか、またはＩＲ７００−分子結合体の投与後にＮＩＲ光を身体表面に適用するための内視鏡に組み込まれ得る。そのようなデバイスは、身体上の特定の標的に処置を向けるために、医師または資格のある医療従事者によって使用され得る。
装着可能なＮＩＲ ＬＥＤを用いた処置
本明細書中に記載されるように、開示される方法は、インビボにおいて標的を除去するために使用され得る。いくつかの例において、身体内を循環しているかまたは皮膚に存在する標的を除去するために、患者は、ＮＩＲ ＬＥＤを組み込むデバイスを装着し得る。いくつかの例において、患者は、少なくとも２つのデバイス、例えば、日中に衣料品または宝飾品類および夜間にブランケットを使用する。いくつかの例において、患者は、少なくとも２つのデバイスを同時に、例えば、２つの衣類を使用する。これらのデバイスは、処置がプライベートのままであり、日常の活動に干渉しないように、持ち運びできる日常の衣料品および宝飾品類を用いて患者をＮＩＲ光に曝露することを可能にする。いくつかの例において、そのデバイスは、ＰＩＴ治療のために日中に目立たずに装着され得る。
１つの例において、患者は、本明細書中に記載される方法を用いて、１つまたはそれを超えるＩＲ７００−分子結合体（例えば、１つまたはそれを超える用量）を投与される。次いで、その患者は、ＮＩＲ ＬＥＤを組み込んだデバイスを装着し、それにより、長期間の治療、および血液中もしくはリンパ液中または皮膚に存在する標的の除去が可能になる。いくつかの例において、その線量は、少なくとも少なくとも１Ｊ ｃｍ−２、少なくとも１０Ｊ ｃｍ−２、少なくとも２０Ｊ ｃｍ−２または少なくとも３０Ｊ ｃｍ−２、例えば、２０Ｊ ｃｍ−２または３０Ｊ／ｃｍ２である。いくつかの例において、ＩＲ７００−分子結合体の投与は、確実に治療／有効レベルが身体に存在するように、ある期間にわたって繰り返される（例えば、１週間に２回、１日おき、１週間おき、１ヶ月に２回、毎月または１か月おきにに）。
いくつかの例において、患者は、上記デバイスまたはデバイスの組み合わせを、少なくとも１週間、例えば、少なくとも２週間、少なくとも４週間、少なくとも８週間、少なくとも１２週間、少なくとも４ヶ月間、少なくとも６ヶ月間またはさらには少なくとも１年間、装着するかまたは使用する。いくつかの例において、患者は、上記デバイスまたはデバイスの組み合わせを、１日に少なくとも４時間、例えば、１日に少なくとも１２時間、１日に少なくとも１６時間、１日に少なくとも１８時間または１日に２４時間、装着するかまたは使用する。同様の「日常の」性質の複数のデバイス（ブランケット、ブレスレット、ネックレス、下着、ソックス、靴の中敷き）が、処置期間中に同じ患者によって装着され得ることが可能である。夜間、患者は、ＮＩＲ ＬＥＤブランケットまたは他の被覆物を使用し得る。
例示的な標的
開示される方法は、インビトロ、エキソビボまたはインビボにおいて、目的の任意の標的作用物質を除去するかまたは単離するためにデザインされ得る。したがって、本明細書中に提供される方法およびＩＲ７００−分子結合体は、本明細書中に提供される特定の例などの、目的の任意の標的作用物質を除去するかまたは単離するために使用され得る。例示的な標的作用物質は、下記に提供される；しかしながら、当業者は、開示される方法およびＩＲ７００−分子結合体を用いて他の標的作用物質も除去できることを十分に理解する。本明細書中に記載されるように、標的作用物質に結合するかまたはハイブリダイズする適切な特異的結合剤を選択することにより、特定の標的作用物質を除去するか、分離するかまたは単離するためのＩＲ７００−特異的結合剤結合体を開発することが可能になる。
金属
１つの例において、標的作用物質は、金属（例えば、高い電気伝導度を有する元素、化合物または合金）、例えば、重金属または栄養金属（ｎｕｔｒｉｔｉｏｎａｌ ｍｅｔａｌ）である。したがって、開示される方法およびＩＲ７００−分子結合体は、インビボ、エキソビボまたはインビトロにおいて金属の除去を可能にする。金属は、周期表の大部分を占め、非金属元素は、元素周期表の右側にのみ見ることができる。ホウ素（Ｂ）からポロニウム（Ｐｏ）に引かれた斜めの線が、金属と非金属を分ける。この線上のほとんどの元素が、メタロイドであり、時折、半導体と呼ばれる。この区分線の左下の元素は、金属と呼ばれ、この区分線の右上の元素は、非金属と呼ばれる。
標的重金属には、比較的高密度を有し、有毒であるか、高度に有毒であるかまたは低濃度で有毒である、任意の金属化学元素が含まれる。標的重金属の例としては、水銀（Ｈｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、ヒ素（Ａｓ）、クロム（Ｃｒ）、タリウム（Ｔｌ）、ウラニウム（Ｕ）、プルトニウム（Ｐｕ）および鉛（Ｐｂ）が挙げられる。
標的栄養金属イオンには、動物の栄養において重要なものが含まれ、それらは、特定の生物学的機能に必要であり得、それらとしては、カルシウム、鉄、コバルト、マグネシウム、マンガン、モリブデン、亜鉛、カドミウム、ナトリウム、カリウム、リチウムおよび銅が挙げられる。
特定の金属に特異的な抗体は、当該分野で公知であり、そのような抗体は、ＩＲ７００に結合体化され得、本明細書中に提供される方法のために使用され得る。例えば、Ｚｈｕらは、キレート化されたカドミウムイオンに特異的なｍＡｂを記載しており（Ｊ．Ａｇｒｉｃ．Ｆｏｏｄ Ｃｈｅｍ．５５：７６４８−５３，２００７）、Ｗｙｌｉｅらは、水銀（ＩＩ）イオンに特異的なｍＡｂを記載しており（ＰＮＡＳ ８９：４１０４−８，１９９２）、Ｌｏｖｅらは、インジウム（ｉｎｉｄｉｕｍ）に特異的なｍＡｂを記載している（Ｂｉｏｃｈｅｍ．３２：１０９５０−９，１９９３）。さらに、金属イオンキレート剤（ＥＤＴＡ、ＤＴＰＡ、ＤＯＴＡ）の二官能性の誘導体が、タンパク質に共有結合的に結合体化され得、所望の金属イオンをロードし得る。これらの結合体は、金属特異的モノクローナル抗体を合成するハイブリドーマ細胞株を調製するために使用され得る。さらに、Ｚｎ（ＩＩ）（Ｃｉｅｓｉｏｌｋａら、ＲＮＡ １：５３８−５５０，１９９５）およびＮｉ（ＩＩ）（Ｈｏｆｍａｎｎら、ＲＮＡ，３：１２８９−１３００，１９９７）などの金属イオンを認識するアプタマーが開発された。さらに、特定の金属イオン、例えば、鉛、銅、ウラニウム、亜鉛、水銀、カドミウムおよびマグネシウムに特異的なＤＮＡザイムが公知である。そのような分子は、標的金属を除去するためのＩＲ７００−分子結合体を作製するために使用され得る。
病原体／微生物
任意の病原体または微生物が、本明細書中に提供される方法およびＩＲ７００−分子結合体を用いて除去され得るかまたは単離され得る。いくつかの例において、特定の微生物細胞もしくは微生物、特定の胞子または特定のウイルスが除去される。例示的な標的病原体としては、ウイルス、細菌、真菌、線虫および原虫が挙げられるがこれらに限定されない。本明細書中に提供される方法を用いて除去され得るかまたは単離され得る病原体の非限定的なリストは、下記に提供される。
例えば、標的ウイルスとしては、プラス鎖ＲＮＡウイルスおよびマイナス鎖ＲＮＡウイルスが挙げられる。例示的な標的プラス鎖ＲＮＡウイルスとしては、ピコルナウイルス（例えば、Ａｐｈｔｈｏｖｉｒｉｄａｅ［例えば、口蹄疫ウイルス（ＦＭＤＶ）］）、Ｃａｒｄｉｏｖｉｒｉｄａｅ；Ｅｎｔｅｒｏｖｉｒｉｄａｅ（例えば、コクサッキーウイルス、エコーウイルス、エンテロウイルスおよびポリオウイルス）；Ｒｈｉｎｏｖｉｒｉｄａｅ（ライノウイルス））；Ｈｅｐａｔａｖｉｒｉｄａｅ（Ａ型肝炎ウイルス）；トガウイルス（この例としては風疹；アルファウイルス（例えば、西部ウマ脳炎ウイルス、東部ウマ脳炎ウイルスおよびベネズエラウマ脳炎ウイルス）が挙げられる）；フラビウイルス（この例としては、デングウイルス、ウエストナイルウイルスおよび日本脳炎ウイルスが挙げられる）；Ｃａｌｃｉｖｉｒｉｄａｅ（これにはノロウイルスおよびサポウイルスが含まれる）；およびコロナウイルス（この例としては、ＳＡＲＳコロナウイルス、例えば、Ｕｒｂａｎｉ株が挙げられる）が挙げられるがこれらに限定されない。例示的なマイナス鎖ＲＮＡウイルスとしては、オルソミクソウイルス（Ｏｒｔｈｏｍｙｘｙｏｖｉｒｕｓｅｓ）（例えば、インフルエンザウイルス）、ラブドウイルス（例えば、狂犬病ウイルス）およびパラミクソウイルス（この例としては、麻疹ウイルス、呼吸器合胞体ウイルスおよびパラインフルエンザウイルスが挙げられる）が挙げられるがこれらに限定されない。
ウイルスには、ＤＮＡウイルスも含まれる。標的ＤＮＡウイルスとしては、ヘルペスウイルス（例えば、水痘帯状疱疹ウイルス、例えば、Ｏｋａ株；サイトメガロウイルス；および単純ヘルペスウイルス（ＨＳＶ）１型および２型）、アデノウイルス（例えば、アデノウイルス１型およびアデノウイルス４１型）、ポックスウイルス（例えば、ワクシニアウイルス）およびパルボウイルス（例えば、パルボウイルスＢ１９）が挙げられるがこれらに限定されない。
ウイルスの別の群には、レトロウイルスが含まれる。標的レトロウイルスの例としては、ヒト免疫不全ウイルス１型（ＨＩＶ−１）、例えば、サブタイプＣ；ＨＩＶ−２；ウマ伝染性貧血ウイルス；ネコ免疫不全ウイルス（ＦＩＶ）；ネコ白血病ウイルス（ＦｅＬＶ）；サル免疫不全ウイルス（ＳＩＶ）；およびトリ肉腫ウイルスが挙げられるがこれらに限定されない。
１つの例において、開示される方法またはセンサーを用いて検出されるウイルスは、以下のうちの１つまたはそれを超えるウイルスである：ＨＩＶ−１（例えば、ＨＩＶ抗体、ｐ２４抗原またはＨＩＶゲノム）；Ａ型肝炎ウイルス（例えば、Ａ型肝炎抗体またはＡ型肝炎ウイルスゲノム）；Ｂ型肝炎（ＨＢ）ウイルス（例えば、ＨＢコア抗体、ＨＢ表面抗体、ＨＢ表面抗原またはＨＢウイルスゲノム）；Ｃ型肝炎（ＨＣ）ウイルス（例えば、ＨＣ抗体またはＨＣウイルスゲノム）；Ｄ型肝炎（ＨＤ）ウイルス（例えば、ＨＤ抗体またはＨＤウイルスゲノム）；Ｅ型肝炎ウイルス（例えば、Ｅ型肝炎抗体またはＨＥウイルスゲノム）；呼吸器系ウイルス（例えば、インフルエンザＡおよびＢ、呼吸器合胞体ウイルス、ヒトパラインフルエンザウイルスまたはヒトメタニューモウイルス）またはウエストナイルウイルス。
病原体には細菌も含まれる。細菌は、グラム陰性またはグラム陽性として分類され得る。例示的な標的グラム陰性菌としては、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ（例えば、Ｋ−１２およびＯ１５７：Ｈ７）、Ｓｈｉｇｅｌｌａ ｄｙｓｅｎｔｅｒｉａｅおよびＶｉｂｒｉｏ ｃｈｏｌｅｒａｅが挙げられるがこれらに限定されない。例示的な標的グラム陽性菌としては、Ｂａｃｉｌｌｕｓ ａｎｔｈｒａｃｉｓ、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ、Ｌｉｓｔｅｒｉａ、ｐｎｅｕｍｏｃｏｃｃｕｓ、ｇｏｎｏｃｏｃｃｕｓおよびｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃａｌ ｍｅｎｉｎｇｉｔｉｓが挙げられるがこれらに限定されない。１つの例において、開示される方法およびＩＲ７００−分子結合体を用いて除去される細菌は、以下のうちの１つまたはそれを超える細菌である：Ａ群連鎖球菌属；Ｂ群連鎖球菌；Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ ｐｙｌｏｒｉ；メチシリン耐性黄色ブドウ球菌；バンコマイシン耐性腸球菌；Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｄｉｆｆｉｃｉｌｅ；大腸菌（Ｅ． ｃｏｌｉ）（例えば、志賀毒素産生株）；Ｌｉｓｔｅｒｉａ；Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ；Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ；炭疽菌（Ｂ． ａｎｔｈｒａｃｉｓ）（例えば、胞子）；Ｃｈｌａｍｙｄｉａ ｔｒａｃｈｏｍａｔｉｓ；ＥｂｏｌａおよびＮｅｉｓｓｅｒｉａ ｇｏｎｏｒｒｈｏｅａｅ。
原虫、線虫（ｎｅｍｏｔｏｄｅｓ）および真菌もまた、病原体のタイプである。例示的な標的原虫としては、Ｐｌａｓｍｏｄｉｕｍ（例えば、マラリアを診断するＰｌａｓｍｏｄｉｕｍ ｆａｌｃｉｐａｒｕｍ）、Ｌｅｉｓｈｍａｎｉａ、Ａｃａｎｔｈａｍｏｅｂａ、Ｇｉａｒｄｉａ、Ｅｎｔａｍｏｅｂａ、Ｃｒｙｐｔｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍ、Ｉｓｏｓｐｏｒａ、Ｂａｌａｎｔｉｄｉｕｍ、Ｔｒｉｃｈｏｍｏｎａｓ、Ｔｒｙｐａｎｏｓｏｍａ（例えば、Ｔｒｙｐａｎｏｓｏｍａ ｂｒｕｃｅｉ）、ＮａｅｇｌｅｒｉａおよびＴｏｘｏｐｌａｓｍａが挙げられるがこれらに限定されない。例示的な標的真菌としては、Ｃｏｃｃｉｄｉｏｄｅｓ ｉｍｍｉｔｉｓおよびＢｌａｓｔｏｍｙｃｅｓ ｄｅｒｍａｔｉｔｉｄｉｓが挙げられるがこれらに限定されない。
１つの例において、細菌の胞子が除去される。例えば、Ｂａｃｉｌｌｕｓ属およびＣｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ属の細菌は、検出され得る胞子を産生する。したがって、Ｃ． ｂｏｔｕｌｉｎｕｍ、Ｃ． ｐｅｒｆｒｉｎｇｅｎｓ、Ｂ． ｃｅｒｅｕｓおよび炭疽菌の胞子が検出され得る（例えば、炭疽菌胞子の検出）。緑色植物からの胞子もまた、本明細書中に提供される方法およびＩＲ７００−分子結合体を用いて除去され得ることも認識される。
いくつかの例において、インタクトな微生物が、例えば、その微生物上の標的表面タンパク質（例えば、レセプター）に特異的な抗体、ＤＮＡザイムまたはＤＮＡアプタマーを含むＩＲ７００−分子結合体を用いて、例えば、その微生物上のその標的タンパク質に結合することによって、除去される。例えば、開示される方法およびＩＲ７００−分子結合体とともに使用され得る抗体は、商業的供給源から入手可能であり、例えば、Ｎｏｖｕｓ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｓ（Ｌｉｔｔｌｅｔｏｎ，ＣＯ）およびＰｒｏＳｃｉ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ（Ｐｏｗａｙ，ＣＡ）は、大腸菌特異的抗体を提供しており；ＫＰＬ（Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ，ＭＤ）は、リステリア（Ｌｉｓｔｅｒｉａ）特異的抗体を提供しており；Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ／Ｐｉｅｒｃｅ Ａｎｔｉｂｏｄｉｅｓ（Ｒｏｃｋｆｏｒｄ，ＩＬ）は、細菌およびウイルス、例えば、インフルエンザＡ、ＨＩＶ−１、ＨＳＶ１および２、大腸菌、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ、Ｂａｃｉｌｌｕｓ ａｎｔｈｒａｃｉｓおよびその胞子、ＰｌａｓｍｏｄｉｕｍならびにＣｒｙｐｔｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍを含むいくつかの微生物に特異的な抗体を提供している。さらに、微生物タンパク質に特異的なアプタマー、例えば、ＨＩＶ逆転写酵素（Ｃｈａｌｏｉｎら、Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，３０：４００１−８，２００２）およびＣ型肝炎ウイルスＲＮＡ依存性ＲＮＡポリメラーゼ（Ｂｉｒｏｃｃｉｏら、Ｊ．Ｖｉｒｏｌ．７６：３６８８−９６，２００２）；トキシン、例えば、コレラ全毒素（ｃｈｏｌｅｒａ ｗｈｏｌｅ ｔｏｘｉｎ）およびブドウ球菌エンテロトキシンＢ（Ｂｒｕｎｏ ａｎｄ Ｋｉｅｌ，ＢｉｏＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，３２：ｐｐ．１７８−１８０および１８２−１８３，２００２）；ならびに細菌の胞子、例えば、炭疽菌（Ｂｒｕｎｏ ａｎｄ Ｋｉｅｌ，Ｂｉｏｓｅｎｓｏｒｓ ＆ Ｂｉｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，１４：４５７−４６４，１９９９）に特異的なアプタマーが、開示される方法およびＩＲ７００−分子結合体とともに使用され得る。さらに、微生物タンパク質に特異的なＤＮＡザイム、例えば、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ−Ｋ１２に特異的なＤＮＡザイム（Ａｌｉら、Ａｎｇｅｗａｎｄｔｅ Ｃｈｅｍｉｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｄｉｔｉｏｎ．５０，３７５１−４，２０１１；Ｌｉ，Ｆｕｔｕｒｅ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．６，９７３−９７６，２０１１；およびＡｇｕｉｒｒｅら、Ｊ．Ｖｉｓｕａｌｉｚｅｄ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．６３，３９６１，２０１２）が、開示される方法およびＩＲ７００−分子結合体とともに使用され得る。そのような分子は、標的病原体または標的胞子を除去するためのＩＲ７００−分子結合体を作製するために使用され得る。
タンパク質／ペプチド
開示される方法およびＩＲ７００−分子結合体は、種々のタンパク質およびペプチド、例えば、細胞表面レセプター、サイトカイン、抗体、ホルモン、レクチンならびにトキシンおよび毒液の除去または単離も可能にする。いくつかの例において、疾患または状態に関連する標的タンパク質が選択され、その標的タンパク質の除去または減少は、その疾患または状態を処置するために使用され得る。特定の例において、ＩＲ７００−分子結合体は、タンパク質またはペプチド標的に特異的に結合し得る（例えば、そのタンパク質に特異的な抗体、機能的抗体フラグメント、Ａｆｆｉｂｏｄｙ（登録商標）分子、核酸分子、ハプテンまたは機能的核酸を含むＩＲ７００−分子結合体）。例えば、特定のタンパク質に対する特異的結合剤は、当該分野で公知である。例えば、そのような抗体は、商業的供給源、例えば、Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ、Ｓａｎｔａ Ｃｒｕｚ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｓａｎｔａ Ｃｒｕｚ，ＣＡ）；ＡＢＣａｍ（Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，ＭＡ）およびＩＢＬ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（Ｈａｍｂｕｒｇ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手可能である。そのような分子は、標的タンパク質を除去するためのＩＲ７００−分子結合体を作製するために使用され得る。
標的分子がタンパク質であるいくつかの例において、試験されるサンプルは、細胞または病原体の破壊を可能にする作用物質で処理され得る。それらのタンパク質は、抽出され得るかまたは単離され得、次いで、タンパク質の混合物から標的タンパク質を単離するかまたは除去することを可能にするために、本明細書中に開示されるＩＲ７００−分子結合体、例えば、標的タンパク質に特異的なＩＲ７００−分子結合体に曝露され得る。
１つの例において、標的タンパク質は、サイトカインである。サイトカインは、他の細胞に影響する、免疫細胞によって分泌される低分子タンパク質である。標的サイトカインの例としては、インターロイキン（ＩＬ）およびインターフェロン（ＩＦＮ）ならびにケモカイン、例えば、ＩＬ−１、ＩＬ−２、ＩＬ−４、ＩＬ−６、ＩＬ−８、ＩＬ−１０、ＩＦＮ−γ、ＩＦＮ−β、トランスフォーミング成長因子（ＴＧＦ−β）および腫瘍壊死因子（ＴＮＦ）−αが挙げられる。
１つの例において、標的タンパク質は、ホルモンである。ホルモンは、１つの細胞から別の細胞にシグナルを運ぶ化学メッセンジャーである。標的ホルモンの例としては、植物ホルモンおよび動物ホルモン、例えば、内分泌ホルモンまたは外分泌ホルモンが挙げられる。特定の例としては、卵胞刺激ホルモン（ＦＳＨ）、ヒト絨毛性ゴナドトロピン（ｈＣＧ）、甲状腺刺激ホルモン（ＴＳＨ）、成長ホルモン、プロゲステロンなどが挙げられる。
１つの例において、標的タンパク質は、トキシンである。トキシンは、細胞または生物、例えば、植物、動物、微生物（細菌、ウイルス、真菌、リケッチアまたは原虫を含むがこれらに限定されない）によって産生される有毒な物質である。標的トキシンの特定の例としては、ボツリヌス毒素、リシン、ジフテリア毒素、志賀毒素、コレラ毒素、ブドウ球菌エンテロトキシンＢおよび炭疽毒素が挙げられる。別の例において、トキシンは、環境毒素である。１つの例において、トキシンは、マイコトキシン、例えば、アフラトキシン、シトリニン、麦角アルカロイド、パツリン、フザリウム毒素またはオクラトキシンＡである。１つの例において、標的トキシンは、シアノトキシン、例えば、ミクロシスチン、ノジュラリン、アナトキシン−ａ、アプリシアトキシン、シリンドロスパーモプシン（ｃｙｌｉｎｄｒｏｓｐｅｒｍｏｐｓｉｎｓ）、リングビアトキシン−ａおよびサキシトキシンである。１つの例において、標的トキシンは、エンドトキシン、血液毒、心臓毒、神経毒、壊死毒、神経毒または細胞毒である。
１つの例において、標的タンパク質は、毒液（または毒液中の構成要素、例えば、トキシン）、例えば、スズメバチ、アリ、クモ、サソリ、魚類、ヘビなどによって産生されるものである。例としては、スズメバチ毒液タンパク質であるホスホリパーゼＡ１およびＢ、神経毒、ヘビ毒タンパク質、例えば、メタロプロテイナーゼ、ホスホジエステラーゼ、ホスホリパーゼＡ２、オキシダーゼ、プロテアーゼおよびヒアルロニダーゼ、ならびにサソリ毒タンパク質であるクロロトキシン（ｃｈｌｏｒｏｔｏｘｉｎ）が挙げられる。
１つの例において、標的タンパク質は、レクチンである。レクチンは、細胞の表面上の特定の炭水化物を認識してそれに結合するタンパク質である。レクチンは、通常、炭水化物単位に対する２つまたはそれを超える結合部位を含む。動物では、レクチンは、糖タンパク質合成を招く細胞接着を調節し、血液中のタンパク質レベルを制御し、可溶性の細胞外および細胞内糖タンパク質に結合する。また、免疫系では、レクチンは、病原体上に特異的に見出される炭水化物、または宿主細胞上では認識できない炭水化物を認識する。臨床的には、精製されたレクチンは、血液型検査のために個体の赤血球上の糖脂質および糖タンパク質を同定するために使用され得る。例示的なレクチンとしては、コンカナバリンＡ、レンチルレクチン、スノードロップレクチン（これらのすべてがマンノースに結合する）；リシン、ピーナッツ凝集素、ジャカリンおよびヘアリーベッチレクチン（これらのすべてがガラクトースに結合する）；コムギ胚芽凝集素（これはＮ−アセチルグルコサミンに結合する）；エルダーベリーレクチン、マアキアアムレンシス（ｍａａｃｋｉａ ａｍｕｒｅｎｓｉｓ）赤血球凝集素（これらのすべてがＮ−アセチルノイラミン酸に結合する）；およびハリエニシダ（ｕｌｅｘ ｅｕｒｏｐａｅｕｓ）凝集素およびａｌｅｕｒｉａ ａｕｒａｎｔｉａレクチン（これらのすべてがフコースに結合する）が挙げられるがこれらに限定されない。
１つの例において、標的タンパク質は、腫瘍関連抗原または腫瘍特異的抗原、例えば、ＣＡ−１２５（卵巣がんマーカー）、アルファフェトプロテイン（ＡＦＰ、肝臓がんマーカー）；癌胎児性抗原（ＣＥＡ；腸がん）、ＢＲＣＡ１および２（乳がん）などである。そのようなタンパク質は、腫瘍細胞の除去に有用である。
１つの例において、標的タンパク質は、生殖能力関連バイオマーカー、例えば、ｈＣＧ、黄体形成ホルモン（ＬＨ）、卵胞刺激ホルモン（ＦＳＨ）または胎児フィブリノゲンである。
１つの例において、標的タンパク質は、診断上のタンパク質、例えば、前立腺特異的抗原（ＰＳＡ、例えば、ＧｅｎＢａｎｋ（登録商標）アクセッション番号ＮＰ＿００１０２５２１８）、Ｃ反応性タンパク質、環状シトルリン化ペプチド（ＣＣＰ、例えば、関節リウマチを診断するため）または糖化ヘモグロビン（Ｈｂ Ａ１ｃ）である。別の例において、そのタンパク質は、標的微生物または標的細胞、例えば、細菌細胞、ウイルス、胞子または腫瘍細胞の表面上に見出されるタンパク質である。そのようなタンパク質、例えば、レセプターは、微生物または細胞に特異的であり得る（例えば、ＨＥＲ２、ＩＧＦ１Ｒ、ＥＧＦＲ、または下記の「核酸」において述べられる他の腫瘍特異的レセプター）。１つの（ｏｎ）例において、そのタンパク質は、抗体またはＰＳＡ特異的アプタマーを用いて標的化され得る前立腺特異的抗原（ＰＳＡ、例えば、ＧｅｎＢａｎｋ（登録商標）アクセッション番号ＮＰ＿００１０２５２１８）である（例えば、Ｓａｖｏｒｙら、Ｂｉｏｓｅｎｓｏｒｓ ＆ Ｂｉｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ １５：１３８６−９１，２０１０およびＪｅｏｎｇら、Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｅｔｔｅｒｓ ３２：３７８−８５，２０１０を参照のこと）。
核酸分子
開示される方法は、標的核酸分子、そのようなＤＮＡまたはＲＮＡ（例えば、ｃＤＮＡ、ゲノムＤＮＡ、ｍＲＮＡ、ｍｉＲＮＡなど）、例えば、目的の特定の病原体または細胞に特異的なＤＮＡ配列またはＲＮＡ配列の除去または単離も可能にする。例えば、病原体は、その病原体に特異的な保存されたＤＮＡ配列またはＲＮＡ配列を有し得（例えば、保存された配列は、ＨＩＶ、鳥インフルエンザおよび豚インフルエンザに対して当該分野で公知である）、細胞は、その細胞に特有の特異的なＤＮＡ配列またはＲＮＡ配列を有し得る。いくつかの例において、疾患または状態に関連する標的核酸分子が選択され、その標的核酸分子の除去または減少は、その疾患または状態を処置する（例えば、発現をダウンレギュレートする）ために使用され得る。１つの例において、標的核酸分子は、サンプルで優位を占めているものであり、ゆえに、サンプルから除去されることにより、そのサンプル中のより稀な核酸分子（例えば、そのサンプル中の稀な生物由来の核酸分子）の解析（例えば、同定またはクローニング）が可能になり得る。
特定の例において、ＩＲ７００−分子結合体は、核酸分子標的に特異的に結合し得る（例えば、標的核酸分子に特異的なタンパク質または核酸分子を含むＩＲ７００−分子結合体）。例えば、特定の核酸分子に対する特異的結合剤は、当該分野で公知であり、日常的な方法を用いてデザインされ得る。例えば、標的核酸分子にハイブリダイズするのに十分な相補性を有する核酸分子（例えば、標的に対して少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％または少なくとも９９％の配列相補性を有するもの）が、生成され、ＩＲ７００に結合体化され得る。そのような分子は、標的核酸分子を除去するためのＩＲ７００−分子結合体を作製するために使用され得る。
標的分子が核酸分子であるいくつかの例において、試験されるサンプルは、細胞または病原体の破壊を可能にする作用物質で処理され得る。それらの核酸分子は、抽出されるかまたは単離され、次いで、本明細書中に開示されるＩＲ７００−分子結合体（例えば、標的核酸分子に特異的なＩＲ７００−分子結合体）に曝露されることにより、核酸分子の混合物から標的核酸分子の単離または除去が可能になり得る。
特定の非限定的な例において、標的核酸配列は、腫瘍（例えば、がん）に関連する。数多くの染色体異常（転座および他の再配列、重複（reduplication）（増幅）または欠失を含む）が、新生物細胞、特に、がん細胞、例えば、Ｂ細胞白血病およびＴ細胞白血病、リンパ腫、乳がん、卵巣がん、結腸がん、神経がんなどにおいて同定されている。
例示的な標的核酸としては、染色体１８ｑ１１．２の分岐点領域に位置するＳＹＴ遺伝子（滑膜肉腫軟部組織腫瘍によく見られる）；ｃ−ｅｒｂＢ２またはＨＥＲ２／ｎｅｕとしても知られるＨＥＲ２（代表的なヒトＨＥＲ２ゲノム配列は、ＧＥＮＢＡＮＫ（登録商標）アクセッション番号ＮＣ＿００００１７、ヌクレオチド３５０９７９１９〜３５１３８４４１で提供されている）（ＨＥＲ２は、ヒトの乳がん、卵巣がん、胃がんおよび他のがんにおいて増幅される）；ｐ１６（Ｄ９Ｓ１７４９、Ｄ９Ｓ１７４７、ｐ１６（ＩＮＫ４Ａ）、ｐ１４（ＡＲＦ）、Ｄ９Ｓ１７４８、ｐ１５（ＩＮＫ４Ｂ）およびＤ９Ｓ１７５２を含む）（ある特定の膀胱がんにおいて欠失される）；ＥＧＦＲ（７ｐ１２；例えば、ＧＥＮＢＡＮＫ（登録商標）アクセッション番号ＮＣ＿０００００７、ヌクレオチド５５０５４２１９〜５５２４２５２５）、ＭＥＴ（７ｑ３１；例えば、ＧＥＮＢＡＮＫ（登録商標）アクセッション番号ＮＣ＿０００００７、ヌクレオチド１１６０９９６９５〜１１６２２５６７６）、Ｃ−ＭＹＣ（８ｑ２４．２１；例えば、ＧＥＮＢＡＮＫ（登録商標）アクセッション番号ＮＣ＿０００００８、ヌクレオチド１２８８１７４９８〜１２８８２２８５６）、ＩＧＦ１Ｒ（１５ｑ２６．３；例えば、ＧＥＮＢＡＮＫ（登録商標）アクセッション番号ＮＣ＿００００１５、ヌクレオチド９７０１０２８４〜９７３２５２８２）、Ｄ５Ｓ２７１（５ｐ１５．２）、ＫＲＡＳ（１２ｐ１２．１；例えば、ＧＥＮＢＡＮＫ（登録商標）アクセッション番号ＮＣ＿００００１２、相補体、ヌクレオチド２５２４９４４７〜２５２９５１２１）、ＴＹＭＳ（１８ｐ１１．３２；例えば、ＧＥＮＢＡＮＫＴＭアクセッション番号ＮＣ＿００００１８、ヌクレオチド６４７６５１〜６６３４９２）、ＣＤＫ４（１２ｑ１４；例えば、ＧＥＮＢＡＮＫ（登録商標）アクセッション番号ＮＣ＿００００１２、ヌクレオチド５８１４２００３〜５８１４６１６４、相補体）、ＣＣＮＤ１（１１ｑ１３、ＧＥＮＢＡＮＫ（登録商標）アクセッション番号ＮＣ＿００００１１、ヌクレオチド６９４５５８７３〜６９４６９２４２）、ＭＹＢ（６ｑ２２−ｑ２３、ＧＥＮＢＡＮＫ（登録商標）アクセッション番号ＮＣ＿０００００６、ヌクレオチド１３５５０２４５３〜１３５５４０３１１）、リポタンパク質リパーゼ（ＬＰＬ）（８ｐ２２；例えば、ＧＥＮＢＡＮＫ（登録商標）アクセッション番号ＮＣ＿０００００８、ヌクレオチド１９８４０８６２〜１９８６９０５０）、ＲＢ１（１３ｑ１４；例えば、ＧＥＮＢＡＮＫ（登録商標）アクセッション番号ＮＣ＿００００１３、ヌクレオチド４７７７５８８４〜４７９５４０２７）、ｐ５３（１７ｐ１３．１；例えば、ＧＥＮＢＡＮＫ（登録商標）アクセッション番号ＮＣ＿００００１７、相補体、ヌクレオチド７５１２４４５〜７５３１６４２）、Ｎ−ＭＹＣ（２ｐ２４；例えば、ＧＥＮＢＡＮＫ（登録商標）アクセッション番号ＮＣ＿０００００２、相補体、ヌクレオチド１５９９８１３４〜１６００４５８０）、ＣＨＯＰ（１２ｑ１３；例えば、ＧＥＮＢＡＮＫ（登録商標）アクセッション番号ＮＣ＿００００１２、相補体、ヌクレオチド５６１９６６３８〜５６２００５６７）、ＦＵＳ（１６ｐ１１．２；例えば、ＧＥＮＢＡＮＫ（登録商標）アクセッション番号ＮＣ＿００００１６、ヌクレオチド３１０９８９５４〜３１１１０６０１）、ＦＫＨＲ（１３ｐ１４；例えば、ＧＥＮＢＡＮＫ（登録商標）アクセッション番号ＮＣ＿００００１３、相補体、ヌクレオチド４００２７８１７〜４０１３８７３４）、ａＡＬＫ（２ｐ２３；例えば、ＧＥＮＢＡＮＫ（登録商標）アクセッション番号ＮＣ＿０００００２、相補体、ヌクレオチド２９２６９１４４〜２９９９７９３６）、Ｉｇ重鎖、ＣＣＮＤ１（１１ｑ１３；例えば、ＧＥＮＢＡＮＫ（登録商標）アクセッション番号ＮＣ＿００００１１、ヌクレオチド６９１６５０５４〜６９１７８４２３）、ＢＣＬ２（１８ｑ２１．３；例えば、ＧＥＮＢＡＮＫ（登録商標）アクセッション番号ＮＣ＿００００１８、相補体、ヌクレオチド５８９４１５５９〜５９１３７５９３）、ＢＣＬ６（３ｑ２７；例えば、ＧＥＮＢＡＮＫ（登録商標）アクセッション番号ＮＣ＿０００００３、相補体、ヌクレオチド１８８９２１８５９〜１８８９４６１６９）、ＡＰ１（１ｐ３２−ｐ３１；例えば、ＧＥＮＢＡＮＫ（登録商標）アクセッション番号ＮＣ＿０００００１、相補体、ヌクレオチド５９０１９０５１〜５９０２２３７３）、ＴＯＰ２Ａ（１７ｑ２１−ｑ２２；例えば、ＧＥＮＢＡＮＫ（登録商標）アクセッション番号ＮＣ＿００００１７、相補体、ヌクレオチド３５７９８３２１〜３５８２７６９５）、ＴＭＰＲＳＳ（２１ｑ２２．３；例えば、ＧＥＮＢＡＮＫ（登録商標）アクセッション番号ＮＣ＿００００２１、相補体、ヌクレオチド４１７５８３５１〜４１８０１９４８）、ＥＲＧ（２１ｑ２２．３；例えば、ＧＥＮＢＡＮＫ（登録商標）アクセッション番号ＮＣ＿００００２１、相補体、ヌクレオチド３８６７５６７１〜３８９５５４８８）；ＥＴＶ１（７ｐ２１．３；例えば、ＧＥＮＢＡＮＫ（登録商標）アクセッション番号ＮＣ＿０００００７、相補体、ヌクレオチド１３８９７３７９〜１３９９５２８９）、ＥＷＳ（２２ｑ１２．２；例えば、ＧＥＮＢＡＮＫＴＭアクセッション番号ＮＣ＿００００２２、ヌクレオチド２７９９４０１７〜２８０２６５１５）；ＦＬＩ１（１１ｑ２４．１−ｑ２４．３；例えば、ＧＥＮＢＡＮＫ（登録商標）アクセッション番号ＮＣ＿００００１１、ヌクレオチド１２８０６９１９９〜１２８１８７５２１）、ＰＡＸ３（２ｑ３５−ｑ３７；例えば、ＧＥＮＢＡＮＫ（登録商標）アクセッション番号ＮＣ＿０００００２、相補体、ヌクレオチド２２２７７２８５１〜２２２８７１９４４）、ＰＡＸ７（１ｐ３６．２−ｐ３６．１２；例えば、ＧＥＮＢＡＮＫ（登録商標）アクセッション番号ＮＣ＿０００００１、ヌクレオチド１８８３００８７〜１８９３５２１９）、ＰＴＥＮ（１０ｑ２３．３；例えば、ＧＥＮＢＡＮＫ（登録商標）アクセッション番号ＮＣ＿００００１０、ヌクレオチド８９６１３１７５〜８９７１８５１２）、ＡＫＴ２（１９ｑ１３．１−ｑ１３．２；例えば、ＧＥＮＢＡＮＫ（登録商標）アクセッション番号ＮＣ＿００００１９、相補体、ヌクレオチド４５４２８０６４〜４５４８３１０５）、ＭＹＣＬ１（１ｐ３４．２；例えば、ＧＥＮＢＡＮＫＴＭアクセッション番号ＮＣ＿０００００１、相補体、ヌクレオチド４０１３３６８５〜４０１４０２７４）、ＲＥＬ（２ｐ１３−ｐ１２；例えば、ＧＥＮＢＡＮＫ（登録商標）アクセッション番号ＮＣ＿０００００２、ヌクレオチド６０９６２２５６〜６１００３６８２）およびＣＳＦ１Ｒ（５ｑ３３−ｑ３５；例えば、ＧＥＮＢＡＮＫ（登録商標）アクセッション番号ＮＣ＿０００００５、相補体、ヌクレオチド１４９４１３０５１〜１４９４７３１２８）が挙げられるがこれらに限定されない。
炭水化物
開示される方法およびＩＲ７００−分子結合体は、種々の炭水化物（例えば、サッカライド）の除去も可能にする。例としては、単糖類（ｍｏｎｏｓａｃｃａｒｉｄｅｓ）および二糖類が挙げられる。特定の例において、炭水化物標的に特異的に結合する特異的結合剤は、レクチンである。例えば、コンカナバリンＡ、レンチルレクチンおよびスノードロップレクチンが、マンノースを除去するために使用され得；リシン、ピーナッツ凝集素、ジャカリンおよびヘアリーベッチレクチンが、ガラクトースを除去するために使用され得；コムギ胚芽凝集素が、Ｎ−アセチルグルコサミンを除去するために使用され得；エルダーベリーレクチンおよびマアキアアムレンシス赤血球凝集素が、Ｎ−アセチルノイラミン酸を除去するために使用され得；ハリエニシダ凝集素およびａｌｅｕｒｉａ ａｕｒａｎｔｉａレクチンが、フコースを除去するために使用され得る。そのような分子は、標的炭水化物を除去するためのＩＲ７００−分子結合体を作製するために使用され得る。
レクリエーショナルドラッグ
開示される方法およびＩＲ７００−分子結合体は、種々のレクリエーショナルドラッグの除去も可能にする。例えば、そのような薬物は、そのような薬物を過剰投与された被験体から除去され得る。特定の薬物に特異的な抗体は、当該分野で公知である。例えば、テトラヒドロカンナビノール、ヘロイン、コカイン、カフェインおよびメタンフェタミンに対する抗体が、ＡｂＣａｍ（Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，ＭＡ）から入手可能である。特定の例において、薬物標的に特異的に結合する特異的結合剤は、核酸（例えば、機能的核酸、例えば、アプタマーまたはＤＮＡザイム）である。そのような分子は、標的レクリエーショナルドラッグを除去するためのＩＲ７００−分子結合体を作製するために使用され得る。
例えば、カフェイン、コカイン、オピエート類およびオピオイド類（例えば、オキシコドン）、大麻（例えば、テトラヒドロカンナビノール（ＴＨＣ）を検出することによって）、ヘロイン、メタンフェタミン、クラック、エタノール、アセトアミノフェン、ベンゾジアゼピン類、メタドン、フェンシクリジンまたはタバコ（例えば、ニコチンを検出することによって）が、開示される方法およびＩＲ７００−分子結合体を用いて除去され得るかまたは単離され得る。
細胞
任意の標的細胞が、開示される方法およびＩＲ７００−分子結合体を用いて、インビボ、インビトロまたはエキソビボにおいて除去され得るかまたは単離され得る。被験体から除去されるかまたは単離される標的細胞は、望ましくない細胞もしくはその成長が望まれない細胞（例えば、腫瘍細胞、がん幹細胞、病的な細胞、または被験体において疾患もしくは障害を引き起こすかもしくは悪化させる細胞）であり得るか、または望まれている細胞、例えば、ＰＢＭＣもしくはＨＳＣであり得る。いくつかの例において、細胞は、表面タンパク質、例えば、その細胞の表面上のレセプターを認識する特異的結合剤を使用することによって除去されるかまたは単離される。例えば、標的細胞は、他の非標的細胞の表面上には実質的に見出されない細胞表面タンパク質を発現し得、そのようなタンパク質を特異的に認識する特異的結合剤が選択され得、ＩＲ７００−分子結合体が、そのタンパク質に対して生成され得る。例えば、特定の細胞および細胞表面タンパク質に特異的な抗体および機能的核酸分子が、当該分野で公知であり、商業的供給源、例えば、ＡｂＣａｍおよびＳａｎｔａ Ｃｒｕｚ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙから入手可能である。
１つの例において、除去されるべき細胞は、悪性または良性いずれかの固体または液体（例えば、血液原）であり得る腫瘍細胞である。１つの例において、標的細胞は、被験体から除去されるべき望まれない細胞、例えば、がんを有する患者におけるがん細胞である。開示される方法を用いて除去され得る例示的な細胞としては、以下の腫瘍の細胞が挙げられる：液性腫瘍、例えば、急性白血病（例えば、急性リンパ性白血病、急性骨髄球性白血病、急性骨髄性白血病、骨髄芽球性白血病、前骨髄球性白血病、骨髄単球性白血病、単球性白血病および赤白血病）、慢性白血病（例えば、慢性骨髄球性（顆粒球性）白血病、慢性骨髄性白血病および慢性リンパ性白血病）を含む白血病、真性多血症、リンパ腫、ホジキン病、非ホジキンリンパ腫（低悪性度、中悪性度および高悪性度のものを含む）、多発性骨髄腫、ワルデンシュトレーム（Ｗａｌｄｅｎｓｔｒｄｍ’ｓ）マクログロブリン血症、重鎖病、骨髄異形成症候群、マントル細胞リンパ腫および骨髄形成異常。別の例において、除去される細胞は、固形腫瘍、例えば、肉腫および癌、線維肉腫、粘液肉腫、脂肪肉腫、軟骨肉腫、骨原性肉腫および他の肉腫、滑膜腫（ｓｙｎｏｖｉｏｍａ）、中皮腫、ユーイング腫瘍、平滑筋肉腫、横紋筋肉腫、結腸癌、膵がん、乳がん、卵巣がん、前立腺がん、肝細胞癌（ｈｅｐａｔｏｃｅｌｌｕｌａｒ ｃａｒｃｉｎｏｍｎａ）、肺がん、結腸直腸がん、扁平上皮癌、基底細胞癌、腺癌（例えば、膵臓、結腸、卵巣、肺、乳房、胃、前立腺、頸部または食道の腺癌）、汗腺癌、皮脂腺癌、乳頭状癌、乳頭状腺癌、髄様癌、気管支原性癌、腎細胞癌、ヘパトーマ、胆管癌、絨毛癌、ウィルムス腫瘍、子宮頸がん、精巣腫瘍、膀胱癌、ＣＮＳ腫瘍（例えば、神経膠腫、星状細胞腫、髄芽腫、頭蓋咽頭腫（ｃｒａｎｉｏｐｈａｒｙｏｇｉｏｍａ）、上衣腫、松果体腫、血管芽腫、聴神経腫、乏突起膠腫、髄膜腫（ｍｅｎａｎｇｉｏｍａ）、メラノーマ、神経芽細胞腫および網膜芽細胞腫）由来のものである。
したがって、いくつかの例において、細胞表面タンパク質は、腫瘍特異的タンパク質（腫瘍特異的抗原としても当該分野で公知）であり、ＩＲ７００−分子結合体は、ＩＲ７００−腫瘍特異的タンパク質結合剤結合体である。腫瘍特異的抗原の例としては、ＥＧＦレセプターファミリーのメンバー（例えば、ＨＥＲ１、２、３および４）およびサイトカインレセプターのメンバー（例えば、ＣＤ２０、ＣＤ２５、ＩＬ−１３Ｒ、ＣＤ５、ＣＤ５２など）が挙げられるがこれらに限定されない。例えば、ＨＥＲ２は、主に乳がんに見出されるが、ＨＥＲ１は、主に腺癌に見出され、腺癌は、多くの臓器（例えば、膵臓、乳房、前立腺および結腸）に見出し得る。標的細胞上に見出し得る（およびそのタンパク質に対する特異的結合剤がＩＲ７００−腫瘍特異的タンパク質結合剤結合体を製剤化するために使用され得る）例示的な腫瘍特異的タンパク質としては、様々なＭＡＧＥ（メラノーマ関連抗原Ｅ）のうちのいずれか（ＭＡＧＥ１（例えば、ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号Ｍ７７４８１およびＡＡＡ０３２２９）、ＭＡＧＥ２（例えば、ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号Ｌ１８９２０およびＡＡＡ１７７２９）、ＭＡＧＥ３（例えば、ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号Ｕ０３７３５およびＡＡＡ１７４４６）、ＭＡＧＥ４（例えば、ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号Ｄ３２０７５およびＡ０６８４１．１）などを含む）；様々なチロシナーゼのうちのいずれか（例えば、ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号Ｕ０１８７３およびＡＡＢ６０３１９）；変異体ｒａｓ；変異体ｐ５３（例えば、ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号Ｘ５４１５６、ＣＡＡ３８０９５およびＡＡ４９４３１１）；ｐ９７メラノーマ抗原（例えば、ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号Ｍ１２１５４およびＡＡＡ５９９９２）；乳腺腫瘍に関連するヒト乳脂肪球（ＨＭＦＧ）（例えば、ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号Ｓ５６１５１およびＡＡＢ１９７７１）；様々なＢＡＧＥ（ヒトＢメラノーマ関連抗原Ｅ）のうちのいずれか（ＢＡＧＥ１（例えば、ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号Ｑ１３０７２）およびＢＡＧＥ２（例えば、ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号ＮＭ＿１８２４８２およびＮＰ＿８７２２８８）を含む）、様々なＧＡＧＥ（Ｇ抗原）のうちのいずれか（ＧＡＧＥ１（例えば、ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号Ｑ１３０６５）またはＧＡＧＥ２〜６のうちのいずれかを含む）；様々なガングリオシドおよびＣＤ２５（例えば、ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号ＮＰ＿０００４０８．１およびＮＭ＿０００４１７．２）が挙げられるがこれらに限定されない。他の腫瘍特異的抗原としては、子宮頸がんに関連するＨＰＶ１６／１８およびＥ６／Ｅ７抗原（例えば、ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号ＮＣ＿００１５２６、ＦＪ９５２１４２．１、ＡＤＢ９４６０５、ＡＤＢ９４６０６およびＵ８９３４９）、乳癌に関連するムチン（ＭＵＣ１）−ＫＬＨ抗原（例えば、ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号Ｊ０３６５１およびＡＡＡ３５７５６）、結腸直腸がんに関連するＣＥＡ（癌胎児性抗原）（例えば、ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号Ｘ９８３１１およびＣＡＡ６６９５５）、例えばメラノーマに関連するｇｐ１００（例えば、ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号Ｓ７３００３およびＡＡＣ６０６３４）、メラノーマに関連するＭＡＲＴ１抗原（例えば、ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号ＮＰ＿００５５０２）、卵巣がんおよび他のがんに関連するがん抗原１２５（ムチン１６またはＭＵＣ１６としても知られるＣＡ１２５）（例えば、ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号ＮＭ＿０２４６９０およびＮＰ＿０７８９６６）；肝臓がんに関連するアルファ−フェトプロテイン（ＡＦＰ）（例えば、ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号ＮＭ＿００１１３４およびＮＰ＿００１１２５）；結腸直腸がん、胆道がん、乳がん、小細胞肺がんおよび他のがんに関連するＬｅｗｉｓ Ｙ抗原；腺癌に関連する腫瘍関連糖タンパク質７２（ＴＡＧ７２）；および前立腺がんに関連するＰＳＡ抗原（例えば、ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号Ｘ１４８１０およびＣＡＡ３２９１５）が挙げられる。他の例示的な腫瘍特異的タンパク質としては、さらに、固形腫瘍の新生血管構造（ｎｅｏｖａｓｃｕｌａｔｕｒｅ）および前立腺がんに関連するＰＭＳＡ（前立腺膜特異的抗原；例えば、ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号ＡＡＡ６０２０９およびＡＡＢ８１９７１．１）；乳がん、卵巣がん、胃がんおよび子宮がんに関連するＨＥＲ−２（ヒト上皮成長因子レセプター２、例えば、ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号Ｍ１６７８９．１、Ｍ１６７９０．１、Ｍ１６７９１．１、Ｍ１６７９２．１およびＡＡＡ５８６３７）、肺がん、肛門がんおよび神経膠芽腫（ｇｌｉｏｂａｓｔｏｍａ）ならびに腺癌に関連するＨＥＲ−１（例えば、ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号ＮＭ＿００５２２８およびＮＰ＿００５２１９）；メラノーマ、肉腫、精巣癌および他のがんに関連するＮＹ−ＥＳＯ−１（例えば、ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号Ｕ８７４５９およびＡＡＢ４９６９３）、ｈＴＥＲＴ（テロメラーゼとしても知られる）（例えば、ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号ＮＭ＿１９８２５３およびＮＰ＿９３７９８３（バリアント１）、ＮＭ＿１９８２５５ならびにＮＰ＿９３７９８６（バリアント２））；プロテイナーゼ３（例えば、ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号Ｍ２９１４２、Ｍ７５１５４、Ｍ９６８３９、Ｘ５５６６８、ＮＭ００２７７、Ｍ９６６２８、Ｘ５６６０６、ＣＡＡ３９９４３およびＡＡＡ３６３４２）およびウィルムス腫瘍１（ＷＴ−１、例えば、ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号ＮＭ＿０００３７８およびＮＰ＿０００３６９（バリアントＡ）、ＮＭ＿０２４４２４ならびにＮＰ＿０７７７４２（バリアントＢ）、ＮＭ＿０２４４２５およびＮＰ＿０７７７４３（バリアントＣ）、ならびにＮＭ＿０２４４２６およびＮＰ＿０７７７４４（バリアントＤ））が挙げられるがこれらに限定されない。１つの例において、腫瘍特異的タンパク質は、慢性リンパ性白血病に関連するＣＤ５２（例えば、ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号ＡＡＨ２７４９５．１およびＣＡＩ１５８４６．１）；急性骨髄性白血病に関連するＣＤ３３（例えば、ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号ＮＭ＿０２３０６８およびＣＡＤ３６５０９．１）；および非ホジキンリンパ腫に関連するＣＤ２０（例えば、ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号ＮＰ＿０６８７６９ ＮＰ＿０３１６６７）である。
いくつかの例において、除去されるかまたは単離される細胞は、自己免疫疾患に負に影響する細胞、例えば、ＣＤ４、ＣＤ２５を発現する細胞、Ｔ細胞などである。
いくつかの例において、取り出されるかまたは単離される細胞は、望まれる細胞、例えば、血液中または骨髄中の細胞である。１つの例において、取り出されるかまたは単離される細胞は、末梢血単核球（ＰＢＭＣ）である。例えば、ＩＲ７００−ＣＤ１９特異的結合剤は、サンプル、例えば、血液サンプルからＰＢＭＣを単離するためまたは取り出すために使用され得る。ＩＲ７００−ＣＤ１９特異的結合剤は、ＩＲ７００−ＣＤ１９特異的結合剤がサンプル中のＰＢＭＣに結合するのを可能にする条件下においてそのサンプルとともにインキュベートされ、次いで、結果として得られたＩＲ７００−ＣＤ１９特異的結合剤−ＰＢＭＣ複合体が凝集するのを可能にする条件下において、それにＮＩＲ光が照射される。結果として生じた凝集物が回収され、それにより、ＰＢＭＣが単離される。サンプルから単離されたＰＭＢＣは、いくつかの例において、移植を受ける被験体に投与される。
１つの例において、取り出されるかまたは単離される細胞は、ヒト幹細胞（ＨＳＣ）である。ＨＳＣは、臍帯、血液および／または骨髄から取り出され得るかまたは単離され得る。例えば、ＩＲ７００−ＣＤ３４特異的結合剤（例えば、ａｂｃａｍのカタログ＃ａｂ８１５８またはＳａｎｔａ Ｃｒｕｚ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｌｏｇｙのカタログ＃ｓｃ１９５８７）および／またはＩＲ７００−ＣＤ１３３特異的結合剤（例えば、ＭｙＢｉｏＳｏｕｒｃｅ．ｃｏｍのカタログ＃ＭＢＳ８５６７６５）が、サンプル、例えば、血液サンプルからＨＳＣを単離するためまたは取り出すために使用され得る。ＩＲ７００−ＣＤ３４特異的結合剤および／またはＩＲ７００−ＣＤ１３３特異的結合剤は、そのＩＲ７００−ＣＤ３４特異的結合剤および／またはＩＲ７００−ＣＤ１３３特異的結合剤がサンプル中のＨＳＣに結合するのを可能にする条件下において、そのサンプルとともにインキュベートされ、次いで、結果として生じたＩＲ７００−ＣＤ３４特異的結合剤−ＨＳＣおよび／またはＩＲ７００−ＣＤ１３３特異的結合剤−ＨＳＣ複合体が凝集するのを可能にする条件下において、それにＮＩＲ光が照射される。結果として生じた凝集物が回収され、それにより、ＨＳＣが単離される。サンプルから単離されたＨＳＣは、いくつかの例において、移植を受ける被験体に投与される。いくつかの例において、ＨＳＣを取り出すかまたは単離する前に、ドナー被験体に、サイトカイン、例えば、顆粒球コロニー刺激因子（Ｇ−ＣＳＦ）が注射されることにより、細胞が骨髄を出て血管に循環するように誘導される。例えば、ドナーに、Ｇ−ＣＳＦを単独でまたはＣＸＣＲ４阻害剤（例えば、プレリキサフォル（ｐｌｅｒｉｘａｆｏｒ））と組み合わせて注射した後、その細胞が回収され得る。１つの例において、Ｇ−ＣＳＦ（例えば、１０μｇ／ｋｇ）が、ドナー被験体の皮下に４日間にわたって毎日投与され、５日目に、Ｇ−ＣＳＦに加えてＣＸＣＲ４阻害剤（例えば、プレリキサフォル）（例えば、２４０μｇ／ｋｇ）が皮下に投与される。次いで、動員された末梢血幹細胞（ＰＢＳＣ）の濃縮物が、５日目、プレリキサフォル投与の１２時間後およびＧ−ＣＳＦの最後の投与の２時間後に、白血球搬出法によって回収され得る。別の例では、Ｇ−ＣＳＦ（例えば、１０μｇ／ｋｇ）が、ドナー被験体の皮下に５日間にわたって毎日投与され、次いで、動員されたＰＢＳＣ濃縮物が、５日目に白血球搬出法によって回収され得る。それらのＰＢＳＣは、ＣＤ３４および／またはＣＤ１３３を発現する。１つの例において、Ｂｌｏａｎらの方法が、ＰＢＭＣを得るために使用される（Ｂｒ．Ｊ．Ｈａｅｍａｔｏｌ．１２０：８０１−７，２００３）。結果として得られたＰＢＭＣサンプルは、ＨＳＣを単離するために使用され得る。
１つの例において、非ＨＳＣをサンプルから枯渇させる方法が使用され、それにより、ＨＳＣの富化が可能になる（つまり、ネガティブ選択）。例えば、ＩＲ７００−分子結合体（例えば、ＣＤ２、ＣＤ３、ＣＤ１１ｂ、ＣＤ１４、ＣＤ１５、ＣＤ１６、ＣＤ１９、ＣＤ５６、ＣＤ１２３およびＣＤ２３５ａ（グリコホリンＡ）に対する特異的結合剤を含むもの）は、Ｂ細胞、Ｔ細胞、ナチュラルキラー細胞、樹状細胞、単球、顆粒球および／または赤血球の数を実質的に減少させるために使用され得る。１つの例において、望まれない細胞に特異的なＩＲ７００−分子結合体が、サンプルとともにインキュベートされ得、そのＩＲ７００−分子結合体が望まれない細胞に結合するのが可能になる。次いで、結果として得られたＩＲ７００分子−標的細胞複合体が凝集するのを可能にする条件下において、そのサンプルにＮＩＲ光が照射される。結果として生じた凝集物が回収され、それにより、望まれない細胞が除去され、ＨＳＣが富化される。
サンプルから単離されたＨＳＣは、いくつかの例において、移植を受ける被験体に投与される。いくつかの例において、それらのＨＳＣは、処置される同じ被験体から得られる（自家であって、ドナーとレシピエントとが同じ人である）。他の例では、それらのＨＳＣは、処置される被験体と異なる被験体から得られる（同種異系であって、ドナーとレシピエントとは異なる個体であるか、または同系であって、ドナーとレシピエントとが一卵性双生児である）。
１つの例において、例えば、移植片拒絶に関連する細胞を除去するために、ＣＤ２５を発現している細胞をサンプルから枯渇させる方法が使用される。したがって、そのサンプルは、移植を受ける被験体または移植のために臓器を提供する被験体から得られ得る。例えば、ＩＲ７００−ＣＤ２５特異的結合剤結合体は、例えば、ＩＬ−２Ｒαレセプター（ＣＤ２５）を標的化するバシリキシマブまたはダクリズマブを用いて、サンプル中のＣＤ２５を発現している細胞の数を実質的に減少させるために使用され得る。１つの例において、ＩＲ７００−ＣＤ２５特異的結合剤結合体が、サンプルとともにインキュベートされ得、ＩＲ７００−ＣＤ２５特異的結合剤結合体が、望まれない細胞に結合するのが可能になる。次いで、結果として得られたＩＲ７００−ＣＤ２５特異的結合剤−ＣＤ２５細胞複合体が凝集するのを可能にする条件下において、そのサンプルにＮＩＲ光が照射される。結果として生じた凝集物が回収され、それにより、望まれない細胞が除去される。
１つの例において、がん幹細胞（ＣＳＣ）が、被験体、例えば、がんを有する被験体から取り出される（およびいくつかの例においては死滅させられる）。１つの例において、ＣＳＣは、膀胱のＣＳＣであり、ＩＲ７００−分子の特異的結合剤は、以下のうちの１つまたはそれを超えるものを認識する（または１つより多いＩＲ７００−分子結合体が使用される）：アルデヒドデヒドロゲナーゼ１−Ａ１／ＡＬＤＨ１Ａ１；ＣＤ４７；ＣＤ４４およびＣＥＡＣＡＭ−６／ＣＤ６６ｃ。１つの例において、ＣＳＣは、乳房のＣＳＣであり、ＩＲ７００−分子の特異的結合剤は、以下のうちの１つまたはそれを超えるものを認識する（または１つより多いＩＲ７００−分子結合体が使用される）：アルデヒドデヒドロゲナーゼ１−Ａ１／ＡＬＤＨ１Ａ１、ＧＬＩ−１、ＢＭＩ−１、ＧＬＩ−２、ＣＤ２４、ＩＬ−１アルファ／ＩＬ−１Ｆ１、ＣＤ４４、ＩＬ−６Ｒアルファ、コネキシン４３／ＧＪＡ１、ＣＸＣＲ１／ＩＬ−８ＲＡ、ＣＸＣＲ４、インテグリンアルファ６／ＣＤ４９ｆ、ＤＬＬ４、ＰＯＮ１、ＥｐＣＡＭ／ＴＲＯＰ１、ＰＴＥＮおよびＥｒｂＢ２／Ｈｅｒ２。１つの例において、ＣＳＣは、結腸のＣＳＣであり、ＩＲ７００−分子の特異的結合剤は、以下のうちの１つまたはそれを超えるものを認識する（または１つより多いＩＲ７００−分子結合体が使用される）：ＡＬＣＡＭ／ＣＤ１６６、ＥｐＣＡＭ／ＴＲＯＰ１、アルデヒドデヒドロゲナーゼ１−Ａ１／ＡＬＤＨ１Ａ１、ＧＬＩ−１、ＣＤ４４、Ｌｇｒ５／ＧＰＲ４９、ＤＰＰＩＶ／ＣＤ２６およびＭｕｓａｓｈｉ−１。１つの例において、ＣＳＣは、胃のＣＳＣであり、ＩＲ７００−分子の特異的結合剤は、以下のうちの１つまたはそれを超えるものを認識する（または１つより多いＩＲ７００−分子結合体が使用される）：ＣＤ４４、Ｌｇｒ５／ＧＰＲ４９およびＤＬＬ４。１つの例において、ＣＳＣは、神経膠腫／髄芽腫のＣＳＣであり、ＩＲ７００−分子の特異的結合剤は、以下のうちの１つまたはそれを超えるものを認識する（または１つより多いＩＲ７００−分子結合体が使用される）：Ａ２０／ＴＮＦＡＩＰ３、ＩＬ−６Ｒアルファ、ＡＢＣＧ２、インテグリンアルファ６／ＣＤ４９ｆ、アルデヒドデヒドロゲナーゼ１−Ａ１／ＡＬＤＨ１Ａ１、Ｌ１ＣＡＭ、ＢＭＩ−１、ｃ−Ｍａｆ、ＣＤ１５／Ｌｅｗｉｓ Ｘ、Ｍｕｓａｓｈｉ−１、ＣＤ４４、ｃ−Ｍｙｃ、ＣＸ３ＣＬ１／フラクタルカイン、ネスチン、ＣＸ３ＣＲ１、ポドプラニン、ＣＸＣＲ４、ＳＯＸ２およびＨＩＦ−２アルファ／ＥＰＡＳ１。１つの例において、ＣＳＣは、頭頚部のＣＳＣであり、ＩＲ７００−分子の特異的結合剤は、以下のうちの１つまたはそれを超えるものを認識する（または１つより多いＩＲ７００−分子結合体が使用される）：ＡＢＣＧ２、ＣＤ４４、アルデヒドデヒドロゲナーゼ１−Ａ１／ＡＬＤＨ１Ａ１、ＨＧＦ Ｒ／ｃ−ＭＥＴ、ＢＭＩ−１およびＬｇｒ５／ＧＰＲ４９。１つの例において、ＣＳＣは、白血病のＣＳＣであり、ＩＲ７００−分子の特異的結合剤は、以下のうちの１つまたはそれを超えるものを認識する（または１つより多いＩＲ７００−分子結合体が使用される）：ＢＭＩ−１、ＧＬＩ−１、ＣＤ３４、ＧＬＩ−２、ＣＤ３８、ＩＬ−３Ｒアルファ／ＣＤ１２３、ＣＤ４４、ＭＩＣＬ／ＣＬＥＣ１２Ａ、ＣＤ４７、Ｍｕｓａｓｈｉ−２、ＣＤ９６、ＴＩＭ−３およびＣＤ１１７／ｃ−ｋｉｔ。１つの例において、ＣＳＣは、肝臓のＣＳＣであり、ＩＲ７００−分子の特異的結合剤は、以下のうちの１つまたはそれを超えるものを認識する（または１つより多いＩＲ７００−分子結合体が使用される）：アルファ−フェトプロテイン（ＡＦＰ）、ＣＤ９０／Ｔｈｙ１、アミノペプチダーゼＮ／ＣＤ１３、ＮＦ２／マーリン（Ｍｅｒｌｉｎ）およびＣＤ４５。１つの例において、ＣＳＣは、肺のＣＳＣであり、ＩＲ７００−分子の特異的結合剤は、以下のうちの１つまたはそれを超えるものを認識する（または１つより多いＩＲ７００−分子結合体が使用される）：ＡＢＣＧ２、ＣＤ１１７／ｃ−ｋｉｔ、アルデヒドデヒドロゲナーゼ１−Ａ１／ＡＬＤＨ１Ａ１、ＥｐＣＡＭ／ＴＲＯＰ１およびＣＤ９０／Ｔｈｙ１。１つの例において、ＣＳＣは、メラノーマのＣＳＣであり、ＩＲ７００−分子の特異的結合剤は、以下のうちの１つまたはそれを超えるものを認識する（または１つより多いＩＲ７００−分子結合体が使用される）：ＡＢＣＢ５、ＭＳ４Ａ１／ＣＤ２０、ＡＢＣＧ２、ネスチン、ＡＬＣＡＭ／ＣＤ１６６およびＮＧＦ Ｒ／ＴＮＦＲＳＦ１６。１つの例において、ＣＳＣは、ミエローマのＣＳＣであり、ＩＲ７００−分子の特異的結合剤は、以下のうちの１つまたはそれを超えるものを認識する（または１つより多いＩＲ７００−分子結合体が使用される）：ＡＢＣＢ５、ＣＤ３８、ＣＤ１９、ＭＳ４Ａ１／ＣＤ２０、ＣＤ２７／ＴＮＦＲＳＦ７およびシンデカン−１／ＣＤ１３８。１つの例において、ＣＳＣは、骨肉腫のＣＳＣであり、ＩＲ７００−分子の特異的結合剤は、以下のうちの１つまたはそれを超えるものを認識する（または１つより多いＩＲ７００−分子結合体が使用される）：ＡＢＣＧ２、ネスチン、ＣＤ４４、ＳＴＲＯ−１およびエンドグリン／ＣＤ１０５。１つの例において、ＣＳＣは、卵巣のＣＳＣであり、ＩＲ７００−分子の特異的結合剤は、以下のうちの１つまたはそれを超えるものを認識する（または１つより多いＩＲ７００−分子結合体が使用される）：アルファ−メチルアシル−ＣｏＡラセマーゼ／ＡＭＡＣＲ、ＣＤ１１７／ｃ−ｋｉｔ、ＣＤ４４、エンドグリン／ＣＤ１０５。１つの例において、ＣＳＣは、膵臓のＣＳＣであり、ＩＲ７００−分子の特異的結合剤は、以下のうちの１つまたはそれを超えるものを認識する（または１つより多いＩＲ７００−分子結合体が使用される）：アルデヒドデヒドロゲナーゼ１−Ａ１／ＡＬＤＨ１Ａ１、ＣＸＣＲ４、ＢＭＩ−１、ＥｐＣＡＭ／ＴＲＯＰ１、ＣＤ２４、ＰＯＮ１およびＣＤ４４。１つの例において、ＣＳＣは、前立腺のＣＳＣであり、ＩＲ７００−分子の特異的結合剤は、以下のうちの１つまたはそれを超えるものを認識する（または１つより多いＩＲ７００−分子結合体が使用される）：ＡＢＣＧ２、ＣＤ４４、ＡＬＣＡＭ／ＣＤ１６６、ＣＤ１５１、アルデヒドデヒドロゲナーゼ１−Ａ１／ＡＬＤＨ１Ａ１、ｃ−Ｍａｆ、アルファ−メチルアシル−ＣｏＡラセマーゼ／ＡＭＡＣＲ、ｃ−Ｍｙｃ、ＢＭＩ−１およびＴＲＡ−１−６０（Ｒ）。
薬理学的薬物
いくつかの例において、標的は、薬物動態が制御されるべき薬物である。例えば、その薬物は、所望の治療効果を有するがそれが身体内に長時間存在することは望ましくない場合がある薬理学的薬物（例えば、処方箋薬または薬局から入手可能なもの）であり得る。開示される方法およびＩＲ７００−薬物結合体は、所望の長さの時間が経過した後、例えば、その薬物が所望の治療効果を有した後に、結合体化された医薬品を身体から除去することを可能にする。例えば、ＩＲ７００−薬物結合体は、その薬物が所望の効果を有するのに十分な時間にわたって被験体に有効量で投与され得る。次いで、ＩＲ７００−薬物複合体が凝集するのを可能にする条件下において、その被験体にＮＩＲ光が照射される。結果として生じた凝集物が、除去されるか、または身体によって、例えば肝臓によって分解され、それにより、その薬物が身体から除去される（またはその薬物が不活性になる）。いくつかの例において、被験体には、ＩＲ７００−薬物複合体の投与とそれに続くＮＩＲ光への曝露の複数回の繰り返し（multiple rounds）、例えば、少なくとも２回、少なくとも３回、少なくとも４回、少なくとも５回、少なくとも６回、少なくとも７回、少なくとも８回、少なくとも９回、少なくとも１０回もしくは少なくとも２０回またはそれを超えるそのような処置の繰り返しが行われる。
ＩＲ７００に結合体化され、開示される方法において使用され得る（有効量で投与され得る）例示的な薬物としては、抗新生物化学療法剤、抗生物質、アルキル化剤および抗酸化剤、キナーゼ阻害剤ならびに他の作用物質が挙げられるがこれらに限定されない。他の例としては、微小管結合剤、ＤＮＡインターカレーターまたはＤＮＡ架橋剤、ＤＮＡ合成阻害剤、ＤＮＡおよび／またはＲＮＡ転写阻害剤、抗体、酵素、酵素阻害剤ならびに遺伝子調節剤（ｇｅｎｅ ｒｅｇｕｌａｔｏｒ）が挙げられる。そのような作用物質は、当該分野で公知である。例示的な化学療法剤は、Ｓｌａｐａｋ ａｎｄ Ｋｕｆｅ，Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ Ｃａｎｃｅｒ Ｔｈｅｒａｐｙ，Ｈａｒｒｉｓｏｎ’ｓ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ，１４ｔｈ ｅｄｉｔｉｏｎの中のＣｈａｐｔｅｒ ８６；Ｐｅｒｒｙら、Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒａｐｙ，Ａｂｅｌｏｆｆ，Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｏｎｃｏｌｏｇｙ ２ｎｄ ｅｄ．，２０００の中のＣｈ．１７、Ｃｈｕｒｃｈｉｌｌ Ｌｉｖｉｎｇｓｔｏｎｅ，Ｉｎｃ；Ｂａｌｔｚｅｒ ａｎｄ Ｂｅｒｋｅｒｙ．（ｅｄｓ）：Ｏｎｃｏｌｏｇｙ Ｐｏｃｋｅｔ Ｇｕｉｄｅ ｔｏ Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒａｐｙ，２ｎｄ ｅｄ．Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，Ｍｏｓｂｙ−Ｙｅａｒ Ｂｏｏｋ，１９９５；およびＦｉｓｃｈｅｒ Ｋｎｏｂｆ，ａｎｄ Ｄｕｒｉｖａｇｅ（ｅｄｓ）：Ｔｈｅ Ｃａｎｃｅｒ Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒａｐｙ Ｈａｎｄｂｏｏｋ，４ｔｈ ｅｄ．Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，Ｍｏｓｂｙ−Ｙｅａｒ Ｂｏｏｋ，１９９３）に記載されている。
「微小管結合剤」とは、チューブリンと相互作用することにより、微小管の形成を安定化するかまたは不安定化し、それにより、細胞分裂を阻害する作用物質のことを指す。本明細書中に提供される方法とともに使用され得る微小管結合剤の例としては、パクリタキセル、ドセタキセル、ビンブラスチン、ビンデシン、ビノレルビン（ナベルビン）、エポチロン、コルヒチン、ドラスタチン１５、ノコダゾール、ポドフィロトキシンおよびリゾキシンが挙げられるがこれらに限定されない。そのような化合物のアナログおよび誘導体も使用され得、それらは当業者に公知である。例えば、好適なエポチロンおよびエポチロンアナログは、国際公開番号ＷＯ２００４／０１８４７８に記載されている。タキソイド、例えば、パクリタキセルおよびドセタキセル、ならびに米国特許第６，６１０，８６０号；同第５，５３０，０２０号；および同第５，９１２，２６４号に教示されているパクリタキセルのアナログが使用され得る。
以下のクラスの化合物が、ＩＲ７００に結合体化され得、本明細書中に開示される方法とともに使用され得る：アクチノマイシンＤ、ダウノルビシン、ドキソルビシンならびにそれらの誘導体およびアナログを含むがこれらに限定されないＤＮＡおよび／またはＲＮＡ転写調節物質。使用され得るＤＮＡインターカレーターおよびＤＮＡ架橋剤としては、シスプラチン、カルボプラチン、オキサリプラチン、マイトマイシン、例えば、マイトマイシンＣ、ブレオマイシン、クロラムブシル、シクロホスファミドならびにそれらの誘導体およびアナログが挙げられるがこれらに限定されない。使用に適したＤＮＡ合成阻害剤としては、メトトレキサート、５−フルオロ−５’−デオキシウリジン、５−フルオロウラシルおよびそれらのアナログが挙げられるがこれらに限定されない。好適な酵素阻害剤の例としては、カンプトテシン、エトポシド、フォルメスタン、トリコスタチンならびにそれらの誘導体およびアナログが挙げられるがこれらに限定されない。遺伝子調節に影響する好適な化合物としては、１つまたはそれを超える遺伝子の発現の増加または減少をもたらす作用物質、例えば、ラロキシフェン、５−アザシチジン、５−アザ−２’−デオキシシチジン、タモキシフェン、４−ヒドロキシタモキシフェン、ミフェプリストンならびにそれらの誘導体およびアナログが挙げられる。キナーゼ阻害剤には、成長因子のリン酸化および活性化を妨げるＧｌｅｅｖａｃ、ＩｒｅｓｓａおよびＴａｒｃｅｖａが含まれる。
１つの例において、化学療法薬は、エピルビシン、トポテカン、イリノテカン、ゲムシタビン、チアゾフリン（ｉａｚｏｆｕｒｉｎｅ）、バルスポダール（ｖａｌｓｐｏｄａｒ）、ミトキサントロンまたはＤｏｘｉｌ（リポソームに包まれた（ｌｉｐｏｓｏｍｅ ｅｎｃａｐｃｕｌａｔｅｄ）ドキソルビシン（doxiorubicine））である。１つの例において、薬物は、アドリアマイシン、アピゲニン、ゼブラリン（ｚｅｂｕｌａｒｉｎｅ）、シメチジン、テオフィリンまたはそれらの誘導体もしくはアナログである。
１つの例において、薬物は、生物学的薬剤（例えば、ｍＡｂ）または小分子、例えば、下記の表に示されるものである：
１つの例において、薬物は、関節リウマチを処置するための生物学的薬剤（例えば、ｍＡｂ）または小分子、例えば、トシリズマブまたはリツキシマブである。
１つの例において、薬物は、以下のうちの１つまたはそれを超える薬物である：抗生物質（例えば、ペニシリン、アンピシリン、メトロニダゾール、テトラサイクリン、クロラムフェニコール、トブラマイシン、シプロなど）、抗高血圧剤（例えば、チアジド利尿薬、ＡＣＥ阻害剤、カルシウムチャネル遮断薬、ベータ遮断薬およびアンギオテンシンＩＩレセプターアンタゴニスト）、抗うつ剤（例えば、選択的セロトニン再取り込み阻害薬（ＳＳＲＩ）、セロトニン−ノルエピネフリン再取り込み阻害剤（ＳＮＲＩ）、三環系抗うつ剤（ＴＣＡ）、モノアミンオキシダーゼ阻害剤（ＭＡＯＩ）、ブプレノルフィン、トリプトファン、抗精神病薬およびセイヨウオトギリソウ、例えば、プロザック）、鎮痛剤（例えば、アセトアミノフェン、非ステロイド抗炎症薬（ＮＳＡＩＤ）、ＣＯＸ−２阻害剤およびオピオイド薬物、例えば、モルヒネ、コデインおよびオキシコドン）、生殖ホルモン（例えば、エストロゲン、テストステロンおよびプロゲステロン）、血液希釈剤（例えば、ワルファリン）、ステロイド（例えば、プレドニゾン）、コレステロールを減少させるスタチン（ｓｔａｉｎ）（例えば、Ｍｅｖａｃｏｒ、Ｚｏｃｏｒ、Ｐｒａｖａｃｈｏｌ）、免疫抑制剤（例えば、ラパマイシン、シクロスポリンおよびメトトレキサート、アザチオプリン、リツキシマブまたはステロイド）またはサイトカイン（例えば、ＧＭ−ＣＳＦ）および他の処方箋薬。
例示的な特異的結合剤
ＩＲ７００−分子複合体における分子は、特異的結合剤と標的作用物質との選択的結合を可能にする特異的結合剤であり得る。特異的結合剤は、当該分野で公知であり、非限定的な例が下記に提供される。例えば、ＩＲ７００−分子結合体は、ＩＲ７００−抗体結合体、ＩＲ７００−抗体フラグメント結合体、ＩＲ７００−Ａｆｆｉｂｏｄｙ（登録商標）分子結合体、ＩＲ７００−ハプテン結合体、ＩＲ７００−レクチン結合体、ＩＲ７００−タンパク質結合体、ＩＲ７００−核酸分子結合体またはＩＲ７００−機能的核酸結合体であり得、ここで、その抗体、抗体フラグメント、Ａｆｆｉｂｏｄｙ（登録商標）分子、ハプテン、レクチン、タンパク質、核酸分子および機能的核酸は、標的分子に特異的に結合し得る。商業的に入手可能な特異的結合剤およびそれらを作製するための公知の方法は、任意のＩＲ７００−特異的結合剤複合体を作製することを可能にする。例えば、数多くの作用物質、例えば、タンパク質（例えば、サイトカイン、腫瘍抗原など）、金属、有機小化合物および核酸分子に対する抗体（およびその機能的フラグメント）、ＤＮＡザイムおよびアプタマーが入手可能である。さらに、特定の標的に特異的な抗体、機能的核酸および核酸分子を作製する方法は、当該分野で周知である。
特異的結合剤をＩＲ７００に結合させるための方法は、日常的なものである。例えば、ＩＲ７００は、ＩＲ７００のＮＨＳエステルを使用することによって、タンパク質（例えば、抗体）に結合体化され得る。さらに、ＩＲ７００は、ソラレンによって官能化されたＩＲ７００などのリンカー化学またはクリックケミストリーを使用することによって、核酸（例えば、機能的核酸）に結合体化され得る。
抗体および抗体フラグメント
様々な分子に特異的な抗体および抗体フラグメントが、当該分野で周知である。したがって、いくつかの例において、ＩＲ７００−分子複合体における分子は、抗体または抗体フラグメントと標的（例えば、標的タンパク質）との特異的結合を可能にする、抗体またはそのフラグメントである。本明細書中に提供される方法において使用され得る抗体には、インタクトな免疫グロブリン、バリアント免疫グロブリンおよび抗体の一部、例えば、天然に存在する抗体または組換え抗体の抗原結合フラグメントが含まれる。
代表的には、天然に存在する免疫グロブリンは、ジスルフィド結合によって相互接続された重（Ｈ）鎖および軽（Ｌ）鎖を有する。軽鎖には、２つのタイプ、ラムダ（λ）およびカッパー（ｋ）がある。抗体分子の機能活性を決定する５つの主要な重鎖クラス（またはアイソタイプ）がある：ＩｇＭ、ＩｇＤ、ＩｇＧ、ＩｇＡおよびＩｇＥ。
重鎖および軽鎖の各々は、定常領域および可変領域を含む（それらの領域は、「ドメイン」としても知られる）。重鎖可変領域と軽鎖可変領域は、一緒になって、抗原に特異的に結合する。軽鎖可変領域および重鎖可変領域は、「相補性決定領域」または「ＣＤＲ」とも呼ばれる３つの超可変領域によって分断された「フレームワーク」領域を含む。フレームワーク領域およびＣＤＲの範囲は定義されている（Ｋａｂａｔら、Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｏｆ Ｐｒｏｔｅｉｎｓ ｏｆ Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ，Ｕ．Ｓ．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ ａｎｄ Ｈｕｍａｎ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ，１９９１（参照により本明細書に援用される）を参照のこと）。Ｋａｂａｔデータベースは、現在、オンラインで維持されている。異なる軽鎖または重鎖のフレームワーク領域の配列は、種内で、例えば、ヒトの間で比較的保存されている。ある抗体のフレームワーク領域、すなわち、構成物である軽鎖および重鎖の組み合されたフレームワーク領域は、ＣＤＲを３次元空間に位置付け、位置合わせするように働く。
ＣＤＲは、主に、抗原のエピトープへの結合に関与する。各鎖のＣＤＲは、通常、ＣＤＲ１、ＣＤＲ２およびＣＤＲ３（Ｎ末端から順番に番号づけられた）と称され、通常、特定のＣＤＲが位置する鎖によって特定される。したがって、ＶＨＣＤＲ３は、それが見出される抗体の重鎖の可変ドメインに位置するの対して、ＶＬＣＤＲ１は、それが見出される抗体の軽鎖の可変ドメイン由来のＣＤＲ１である。異なる特異性（すなわち、異なる抗原に対して異なる結合部位）を有する抗体は、異なるＣＤＲを有する。ＣＤＲは、抗体によって異なるが、それらのＣＤＲ内の限られた数のアミノ酸位置しか、抗原結合に直接関わらない。ＣＤＲ内のこれらの位置は、特異性決定残基（ＳＤＲ）と呼ばれる。
「ＶＨ」または「ＶＨ」への言及は、Ｆｖ、ｓｃＦｖ、ｄｓＦｖまたはＦａｂの可変領域を含む、免疫グロブリン重鎖の可変領域のことを指す。「ＶＬ」または「ＶＬ」への言及は、Ｆｖ、ｓｃＦｖ、ｄｓＦｖまたはＦａｂの可変領域を含む、免疫グロブリン軽鎖の可変領域のことを指す。
抗体という用語の範囲内に包含される結合フラグメントの具体的で非限定的な例としては、Ｆａｂフラグメント、Ｆａｂ’フラグメント、Ｆ（ａｂ）’２フラグメント、一本鎖Ｆｖタンパク質（「ｓｃＦｖ」）およびジスルフィド安定化Ｆｖタンパク質（「ｄｓＦｖ」）が挙げられる。ｓｃＦｖタンパク質は、免疫グロブリンの軽鎖可変領域と免疫グロブリンの重鎖可変領域とがリンカーによって結合された融合タンパク質である一方で、ｄｓＦｖでは、それらの鎖は、それらの鎖の会合を安定化するためにジスルフィド結合を導入するように変異されている。
１つの例において、Ａｂは、遺伝的に操作されたＡｂ、例えば、キメラ抗体（例えば、ヒト化マウス抗体）、ヘテロコンジュゲート抗体（例えば、二重特異性抗体）である。Ｐｉｅｒｃｅ Ｃａｔａｌｏｇ ａｎｄ Ｈａｎｄｂｏｏｋ，１９９４−１９９５（Ｐｉｅｒｃｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｒｏｃｋｆｏｒｄ，ＩＬ）；Ｋｕｂｙ，Ｊ．，Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ，３ｒｄ Ｅｄ．，Ｗ．Ｈ．Ｆｒｅｅｍａｎ ＆ Ｃｏ．，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９９７も参照のこと。キメラ抗体は、１つの種、例えば、ヒト由来のフレームワーク残基、および別の種、例えば、ヒトＥＧＦＲに特異的に結合するマウス抗体由来のＣＤＲ（一般に、抗原結合を付与する）を有する。
１つの例において、Ａｂは、ヒト化Ａｂまたはヒト化免疫グロブリンである。ヒト化免疫グロブリンは、ヒトフレームワーク領域、および非ヒト（例えば、マウス、ラットまたは合成）免疫グロブリン由来の１つまたはそれを超えるＣＤＲを含む免疫グロブリンである。ＣＤＲを提供する非ヒト免疫グロブリンは、「ドナー」と呼ばれ、フレームワークを提供するヒト免疫グロブリンは、「アクセプター」と呼ばれる。１つの実施形態において、ヒト化免疫グロブリンにおけるすべてのＣＤＲが、ドナー免疫グロブリンに由来する。定常領域は、存在しなくてもよいが、存在する場合、ヒト免疫グロブリン定常領域と実質的に同一、すなわち、少なくとも約８５〜９０％、例えば、約９５％またはそれを超えて同一でなければならない。ゆえに、ヒト化免疫グロブリンのおそらくＣＤＲを除くすべての部分が、天然のヒト免疫グロブリン配列の対応する部分と実質的に同一である。ヒト化抗体は、ヒト化軽鎖およびヒト化重鎖免疫グロブリンを含む抗体である。ヒト化抗体は、ＣＤＲを提供するドナー抗体と同じ抗原に結合する。ヒト化免疫グロブリンまたはヒト化抗体のアクセプターフレームワークは、ドナーフレームワークから取られたアミノ酸による限られた数の置換を有し得る。ヒト化抗体または他のモノクローナル抗体は、抗原結合または他の免疫グロブリン機能に実質的に影響しないさらなる保存的アミノ酸置換を有し得る。ヒト化免疫グロブリンは、遺伝子操作を用いて構築され得る（例えば、米国特許第５，５８５，０８９号を参照のこと）。
１つの例において、Ａｂは、ヒトフレームワーク領域およびヒト免疫グロブリン由来のＣＤＲのすべてを含むヒト抗体（完全ヒト抗体とも呼ばれる）である。１つの例において、フレームワークおよびＣＤＲは、同じ起源のヒト重鎖および／または軽鎖アミノ酸配列に由来する。しかしながら、１つのヒト抗体に由来するフレームワークが、異なるヒト抗体に由来するＣＤＲを含むように操作され得る。ヒト免疫グロブリンのすべての部分が、天然のヒト免疫グロブリン配列の対応する部分と実質的に同一である。
１つの例において、Ａｂは、モノクローナル抗体（ｍＡｂ）である。ｍＡｂは、Ｂリンパ球の単一クローンによるかまたは単一の抗体の軽鎖遺伝子および重鎖遺伝子がトランスフェクトされた細胞によって産生される抗体である。ｍＡｂは、当業者に公知の方法、例えば、ミエローマ細胞と免疫脾臓細胞との融合によってハイブリッド抗体形成細胞を作製することによって、産生される。ｍＡｂには、ヒト化ｍＡｂが含まれる。
本明細書中で使用されるとき、抗体という用語には、細胞において１つまたはそれを超える抗体鎖をコードする核酸の発現によって産生される組換え抗体も含まれる（例えば、米国特許第４，７４５，０５５号；米国特許第４，４４４，４８７号；ＷＯ８８／０３５６５；ＥＰ２５６，６５４；ＥＰ１２０，６９４；ＥＰ１２５，０２３；Ｆａｏｕｌｋｎｅｒら、Ｎａｔｕｒｅ ２９８：２８６，１９８２；Ｍｏｒｒｉｓｏｎ，Ｊ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．１２３：７９３，１９７９；Ｍｏｒｒｉｓｏｎら、Ａｎｎ Ｒｅｖ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．２：２３９，１９８４を参照のこと）。
具体的な例において、抗体は、がんを処置するために使用される生物製剤（biologic）、例えば、腫瘍タンパク質に特異的なものである。例えば、以下の結合体が使用され得る：ＩＲ７００−パニツムマブ結合体、ＩＲ７００−トラスツズマブ結合体、ＩＲ７００−結合体結合体、ＩＲ７００−Ｚｅｎａｐａｘ結合体、ＩＲ７００−Ｓｉｍｉｔｅｃｔ結合体、ＩＲ７００−Ｊ５９１結合体またはＩＲ７００−セツキシマブ結合体。
Ａｆｆｉｂｏｄｙ（登録商標）分子
様々な標的に特異的なＡｆｆｉｂｏｄｙ（登録商標）分子が当該分野で周知である（例えば、Ａｆｆｉｂｏｄｙ，Ｓｏｎａ，Ｓｗｅｄｅｎ製のもの）。したがって、いくつかの例において、ＩＲ７００−分子複合体における分子は、Ａｆｆｉｂｏｄｙ（登録商標）分子と標的（例えば、標的タンパク質）との特異的結合を可能にする、Ａｆｆｉｂｏｄｙ（登録商標）分子である。Ａｆｆｉｂｏｄｙ（登録商標）分子は、約６ｋＤａの低分子タンパク質抗体模倣物である。いくつかの例において、Ａｆｆｉｂｏｄｙ（登録商標）分子は、５８アミノ酸を有する３つのアルファヘリックスからなる。対照的に、ｍＡｂは、約１５０ｋＤａであり、単一ドメイン抗体は、約１２〜１５ｋＤａである。ユニークな結合特性を有するＡｆｆｉｂｏｄｙ（登録商標）分子は、通常、親タンパク質ドメインの結合活性に関与する２つのアルファ−ヘリックスに位置する１３個のアミノ酸のランダム化によって生成される。いくつかの例において、結合表面の外側のアミノ酸は、その骨格において置換されて、先祖のプロテインＡドメインと全く異なる表面をもたらす。標的タンパク質に結合する特定のＡｆｆｉｂｏｄｙ（登録商標）分子は、数十億個の異なるバリアントを含むプール（ライブラリー）から、ファージディスプレイを用いて「釣り上げられ」得る。
ハプテン
ハプテンは、より大きなキャリア（例えば、タンパク質）に結合されたとき、通常、免疫応答の誘発だけを行い得る小分子である。ハプテンは、不完全な抗原または部分的な抗原として当該分野で公知である。しかし、ハプテンは、抗体と同様に標的分子に結合し得るので、いくつかの例において、ＩＲ７００−分子複合体における分子は、ハプテンであり、そのハプテンと標的（例えば、標的タンパク質）との特異的結合が可能になる。
レクチン
１つの例において、特異的結合剤は、レクチンである。レクチンは、特定の炭水化物、例えば、細胞の表面上の炭水化物を認識してそれに結合するタンパク質である。したがって、いくつかの例において、ＩＲ７００−分子複合体における分子は、レクチンであり、そのレクチンと標的炭水化物との特異的結合が可能になる。レクチンは、ＩＲ７００への結合体化／結合を可能にするタンパク質またはペプチド伸長物を含むように改変され得る。
レクチンは、動物、植物および微生物に見出され、具体的な例は、当該分野で公知である。例えば、下に示されるように、植物レクチンであるコムギ胚芽凝集素、ピーナッツレクチンおよびフィトヘマグルチニンは、異なるオリゴ糖を認識する。
特定の炭水化物を除去するために使用され得る例示的なレクチンとしては、コンカナバリンＡ、レンチルレクチン、スノードロップレクチン（これらのすべてがマンノースに結合する）；リシン、ピーナッツ凝集素、ジャカリンおよびヘアリーベッチレクチン（これらのすべてがガラクトースに結合する）；コムギ胚芽凝集素（これはＮ−アセチルグルコサミンに結合する）；エルダーベリーレクチン、マアキアアムレンシス赤血球凝集素（これらのすべてがＮ−アセチルノイラミン酸に結合する）；およびハリエニシダ凝集素およびａｌｅｕｒｉａ ａｕｒａｎｔｉａレクチン（これらのすべてがフコースに結合する）が挙げられるがこれらに限定されない。
タンパク質
１つの例において、特異的結合剤は、タンパク質である。特定のタンパク質、核酸分子および他の結合パートナーを認識してそれに結合するタンパク質が使用され得る。例えば、タンパク質リガンドは、細胞表面上の特定のレセプタータンパク質に結合するために使用され得る。したがって、いくつかの例において、ＩＲ７００−分子複合体における分子は、タンパク質であり、そのタンパク質と標的タンパク質、核酸分子または他の結合分子との特異的結合およびそのタンパク質に結合する分子（例えば、そのタンパク質と共有結合を形成する分子）の除去が可能になる。
タンパク質間相互作用が当該分野で周知であり、タンパク質間相互作用には、シグナル伝達、細胞輸送、筋機能（アクチン／ミオシン）に関与するものが含まれる。さらに、タンパク質−核酸分子相互作用も当該分野で周知であり、タンパク質−核酸分子相互作用には、核酸分子（ＤＮＡまたはＲＮＡ）の構造および機能、例えば、転写、翻訳、ＤＮＡ複製、修復および組換えならびにＲＮＡのプロセシングおよび移行を制御するものが含まれる。
核酸分子
１つの例において、特異的結合剤は、核酸分子である。特定のタンパク質、核酸分子（ハイブリダイゼーションを介して）および他の結合パートナーを認識してそれに結合する核酸分子が使用され得る。例えば、標的核酸分子に対して十分な相補性を有する核酸分子は、その相補的な配列にハイブリダイズし、その相補的な配列を除去し得る。したがって、いくつかの例において、ＩＲ７００−分子複合体における分子は、核酸分子であり、その核酸分子と標的タンパク質、核酸分子または他の結合分子との特異的結合、およびその核酸分子に結合する分子の除去が可能になる。
１つの例において、標的は、核酸分子であり、ＩＲ７００−分子結合体は、２つの核酸分子間のハイブリダイゼーションを可能にするのに十分な相補性（配列同一性）の配列を有する核酸分子を含む。例えば、核酸分子は、標的核酸分子の少なくとも一部と少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９１％、少なくとも９２％、少なくとも９３％、少なくとも９４％、少なくとも９５％、少なくとも９６％、少なくとも９７％、少なくとも９８％、少なくとも９９％または１００％の配列同一性、例えば、このレベルの配列同一性を、標的の少なくとも３０個連続したヌクレオチド、標的の少なくとも４０個、少なくとも５０個、少なくとも７５個、少なくとも１００個、少なくとも５００個、少なくとも１０００個または少なくとも１０，０００個連続したヌクレオチドまたはそれを超えるヌクレオチドにわたって、有し得る。
さらに、タンパク質−核酸分子相互作用も当該分野で周知であり、タンパク質−核酸分子相互作用には、核酸分子（ＤＮＡまたはＲＮＡ）の構造および機能、例えば、転写、翻訳、ＤＮＡ複製、修復および組換えならびにＲＮＡのプロセシングおよび移行を制御するものが含まれる。
機能的核酸（ＦＮＡ）
１つの例において、特異的結合剤は、機能的核酸分子（ＦＮＡ）（Ｌｉｕら、Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．２００９，１０９，１９４８−１９９８）である。ＤＮＡザイムおよびＤＮＡアプタマーを含むＦＮＡは、広範囲の標的を認識してそれに高親和性かつ高特異性で結合する核酸分子（例えば、ＤＮＡまたはＲＮＡ）である。したがって、いくつかの例において、ＩＲ７００−分子複合体における分子は、ＦＮＡであり、そのＦＮＡと標的との特異的結合、およびそのＦＮＡに結合する標的の除去が可能になる。
本明細書中に提供される方法およびＩＲ７００−分子結合体において使用されるために改変され得るかまたは適合され得るＦＮＡ配列は、当該分野で公知である（例えば、ＵＳ８，０５８，４１５を参照のこと）。ＦＮＡの１つの例は、触媒核酸である。その触媒活性核酸は、ＤＮＡザイム／ＲＮＡザイム、デオキシリボザイム／リボザイム、ＤＮＡ酵素／ＲＮＡ酵素としても知られる触媒ＤＮＡ／ＲＮＡであり得る。触媒活性核酸には、修飾された核酸も含まれ得る。アプタザイム、ＲＮＡザイムおよびＤＮＡザイムは、被検体に結合すると、化学反応を起こす（例えば、ＦＮＡの基質鎖を切断する）ことによって反応性になる。各場合において、その反応性のポリヌクレオチドが反応性になった結果は、凝集物の脱凝集および少なくとも１つのオリゴヌクレオチドの放出を引き起こすことである。ＦＮＡの他の例は、標的に結合すると立体構造変化を起こすアプタマーである。アプタマーは、被検体に結合すると、立体構造変化を起こすことによって反応性になる。
ＦＮＡは、約１０１５個のランダムな配列を有するＤＮＡ（通常、２〜２５ｋＤａ）のプールから、インビトロ選択、または指数的富化によるリガンドの系統進化（ＳＥＬＥＸ）として公知のプロセスによって選択され得る。ＤＮＡザイムおよびアプタマーは、様々な標的に対してそれぞれ特異的な触媒活性および強い結合親和性を示す。標的は、金属イオンおよび有機小分子から、生体分子およびさらにはウイルスまたは細胞にまで及び得る。
特定の標的作用物質に特異的なＦＮＡを同定する方法は、当該分野において日常的なものであり、いくつかの特許に記載されている。例えば、米国特許第７，１９２，７０８号；同第７，３３２，２８３号；同第７，４８５，４１９号；同第７，５３４，５６０号；および同第７，６１２，１８５号、ならびに米国特許公開番号２００７００３７１７１および２００６００９４０２６には、特定のイオン、例えば、鉛およびコバルトに結合し得る機能的ＤＮＡ分子を同定する方法が記載されている。さらに、具体的な例が提供されている。それらの例のいくつかは、フルオロフォアを有する機能的ＤＮＡ分子を記載しているが、そのような標識は、本明細書中に記載される方法には必要ない。
アプタマーは、高親和性かつ高特異性で標的を認識する一本鎖（ｓｓ）核酸（例えば、ＤＮＡまたはＲＮＡ）であり、それは、それらの標的の存在下において立体構造変化を起こす。例えば、コカインアプタマーは、対応する標的としてコカインに結合する。したがって、アプタマーは、特異的結合剤として使用され得る。インビトロ選択方法は、例外的に高親和性を有し、ピコモル濃度範囲ほど高い解離定数を有する、広範囲の標的分子に対するアプタマーを得るために使用され得る（Ｂｒｏｄｙ ａｎｄ Ｇｏｌｄ，Ｊ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．７４：５−１３，２０００；Ｊａｙａｓｅｎａ，Ｃｌｉｎ．Ｃｈｅｍ．，４５：１６２８−１６５０，１９９９；Ｗｉｌｓｏｎ ａｎｄ Ｓｚｏｓｔａｋ，Ａｎｎｕ．Ｒｅｖ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．６８：６１１−６４７，１９９９）。例えば、金属イオン、例えば、Ｚｎ（ＩＩ）（Ｃｉｅｓｉｏｌｋａら、ＲＮＡ １：５３８−５５０，１９９５）およびＮｉ（ＩＩ）（Ｈｏｆｍａｎｎら、ＲＮＡ，３：１２８９−１３００，１９９７）；ヌクレオチド、例えば、アデノシン三リン酸（ＡＴＰ）（Ｈｕｉｚｅｎｇａ ａｎｄ Ｓｚｏｓｔａｋ，Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，３４：６５６−６６５，１９９５）；およびグアニン（Ｋｉｇａら、Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２６：１７５５−６０，１９９８）；コファクター、例えば、ＮＡＤ（Ｋｉｇａら、Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２６：１７５５−６０，１９９８）およびフラビン（Ｌａｕｈｏｎ ａｎｄ Ｓｚｏｓｔａｋ，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１１７：１２４６−５７，１９９５）；抗生物質、例えば、バイオマイシン（Ｗａｌｌｉｓら、Ｃｈｅｍ．Ｂｉｏｌ．４：３５７−３６６，１９９７）およびストレプトマイシン（Ｗａｌｌａｃｅ ａｎｄ Ｓｃｈｒｏｅｄｅｒ，ＲＮＡ ４：１１２−１２３，１９９８）；タンパク質、例えば、ＨＩＶ逆転写酵素（Ｃｈａｌｏｉｎら、Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，３０：４００１−８，２００２）およびＣ型肝炎ウイルスＲＮＡ依存性ＲＮＡポリメラーゼ（Ｂｉｒｏｃｃｉｏら、Ｊ．Ｖｉｒｏｌ．７６：３６８８−９６，２００２）；トキシン、例えば、コレラ全毒素およびブドウ球菌エンテロトキシンＢ（Ｂｒｕｎｏ ａｎｄ Ｋｉｅｌ，ＢｉｏＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，３２：ｐｐ．１７８−１８０および１８２−１８３，２００２）；および細菌の胞子、例えば、炭疽菌（Ｂｒｕｎｏ ａｎｄ Ｋｉｅｌ，Ｂｉｏｓｅｎｓｏｒｓ ＆ Ｂｉｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，１４：４５７−４６４，１９９９）を認識するアプタマーが開発された。抗体と比べて、ＤＮＡ／ＲＮＡベースのアプタマーは、短期間（数日 対 数ヶ月）かつ限られたコストでインビトロにおいて得られるので、入手がより容易で、作製がより安価である。さらに、ＤＮＡ／ＲＮＡアプタマーは、それらの生物認識（ｂｉｏｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ）能力を失わずに何度も変性および再生することができる。
ＤＮＡ／ＲＮＡザイムは、通常、標的を認識する（およびＲＮＡ塩基を含み得る）基質鎖および触媒ドメインまたは酵素ドメインを含む。いくつかの例において、コファクター、例えば、金属イオンが、基質の切断を触媒する。例えば、鉛ＤＮＡザイムは、対応する標的として鉛に結合する。したがって、ＤＮＡ／ＲＮＡザイムは、特異的結合剤として使用され得る。アプタザイムは、アプタマーとＤＮＡザイムまたはリボザイムとの組み合わせ物である。標的が、ＤＮＡザイム／リボザイム活性を誘発するアプタマーまたはＤＮＡザイム／リボザイム活性を阻害するアプタマーに結合したとき、アプタザイムは働く。したがって、アプタザイムは、特異的結合剤として使用され得る。
実施例１
ＩＲＤｙｅ７００結合体化トラスツズマブ（抗Ｈｅｒ２）の合成
この実施例は、モノクローナル抗体であるトラスツズマブをＩＲＤｙｅ７００ＤＸ ＮＨＳエステルに結合体化するために使用される方法を記載する。当業者（Ｏｎ ｓｋｉｌｌｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ａｒｔ）は、標的細胞表面タンパク質に特異的な任意の抗体、例えば、任意のモノクローナル抗体が、同様の方法を用いてＩＲＤｙｅ７００ＤＸ ＮＨＳエステルに結合体化され得ることを認識する。
ヒト化抗ＨＥＲ２抗体であるトラスツズマブ（Ｔｒａ；Ｇｅｎｅｎｔｅｃｈ，Ｓａｎ Ｆｒａｎｃｉｓｃｏ，ＣＡ）（１ｍｇ，６．８ｎｍｏｌ）を、０．１ｍｏｌ／Ｌ Ｎａ２ＨＰＯ４（ｐＨ８．５）中において室温で３０〜１２０分間、ＩＲＤｙｅ７００ＤＸ ＮＨＳエステル（ＩＲ７００；ＬＩ−ＣＯＲ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ，Ｌｉｎｃｏｌｎ，ＮＥ）（６６．８μｇ，３４．２ｎｍｏｌ，ＤＭＳＯ中の５ｍｍｏｌ／Ｌ）とともにインキュベートした。トラスツズマブは、ヒト上皮成長因子レセプター（ＥＧＦＲ）２（ＨＥＲ２）チロシンキナーゼレセプターの細胞外ドメインに対して誘導された組換えヒト化モノクローナル抗体（ｍＡｂ）である。その混合物を、Ｓｅｐｈａｄｅｘ Ｇ５０カラム（ＰＤ−１０；ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ，Ｐｉｓｃａｔａｗａｙ，ＮＪ）を用いて精製した。タンパク質濃度を、Ｃｏｏｍａｓｓｉｅ Ｐｌｕｓタンパク質アッセイキット（Ｐｉｅｒｃｅ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｒｏｃｋｆｏｒｄ，ＩＬ）を用い、ＵＶ−Ｖｉｓシステム（８４５３ Ｖａｌｕｅ Ｓｙｓｔｅｍ；Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ，ＣＡ）を用いて５９５ｎｍにおける吸収を測定することによって、決定した。各トラスツズマブ分子に結合体化されたフルオロフォア分子の数を確認するために、ＵＶ−Ｖｉｓシステムを用いて、ＩＲ７００の濃度を吸収によって測定した。トラスツズマブ１つあたりのＩＲ７００の数は、約３であった。
Ｔｒａ−ＩＲ７００結合体の純度を、分析用サイズ排除ＨＰＬＣ（ＳＥ−ＨＰＬＣ）およびドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動（ｅｌｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ）（ＳＤＳ−ＰＡＧＥ）によって確認した。ＳＥ−ＨＰＬＣは、３２Ｋａｒａｔソフトウェアによって制御される、モデル１２６溶媒送達モジュール、モデル１６８ＵＶ検出器およびＪＡＳＣＯ蛍光検出器（励起６８９ｎｍおよび発光７００ｎｍ）が備え付けられた Ｂｅｃｋｍａｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｇｏｌｄ（Ｆｕｌｌｅｒｔｏｎ，ＣＡ）を用いて行った。ＳＥクロマトグラフィーは、０．５ｍＬ／分でリン酸緩衝食塩水（ＰＢＳ）を用いて４５分間にわたって溶出されるＴＳＫｇｅｌ Ｇ２０００ＳＷｘｌ（Ｔｏｓｏｈ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ ＬＬＣ，Ｍｏｎｔｇｏｍｅｒｙｖｉｌｌｅ，ＰＡ）において行った。ＳＤＳ−ＰＡＧＥは、４％〜２０％グラジエントポリアクリルアミドゲル（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，Ｃａｒｌｓｂａｄ，ＣＡ）を用いて行った。タンパク質を分離した直後に、励起用の６７０ｎｍの内部レーザーおよび発光用の７０５ｎｍのロングパスフィルターを備えたＦｕｊｉｆｉｌｍ ＦＬＡ−５１００蛍光スキャナー（Ｖａｌｈａｌｌａ，ＮＹ）を用いて、蛍光強度を解析した。各バンドの蛍光強度を、Ｍｕｌｔｉｇａｇｅソフトウェア（Ｆｕｊｉｆｉｌｍ）を用いて解析した。次いで、ゲルをＣｏｌｌｏｉｄａｌ Ｂｌｕｅ Ｓｔａｉｎｉｎｇ Ｋｉｔ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）で染色し、デジタル的にスキャンした。各バンドにおけるタンパク質濃度を、ＩｍａｇｅＪソフトウェアを用いて解析した。トラスツズマブ−１Ｒ７００（Ｔｒａ−１Ｒ７００）およびパニツムマブ−１Ｒ７００（Ｐａｎ−１Ｒ７００；実施例８を参照のこと）の調製物は、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）およびドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動ＳＤＳ−ＰＡＧＥによって決定したとき、強い会合を示し、検出可能なＭＡｂ凝集物を含まなかった。
ＩＲ７００結合体のインビトロにおける結合の特色を明らかにするために、Ｉｎｄｏ−Ｇｅｎ手順を用いたその結合体の１２５Ｉ標識を行った。放射標識された抗体の比活性は、トラスツズマブの場合、８．５２ｍＣｉ／ｍｇであり、パニツムマブの場合、７．８４ｍＣｉ／ｍｇであった（下記の実施例８を参照のこと）。結合の７３．３８±０．３９％（１２５Ｉ−Ｔｒａ−ＩＲ７００）および７８．６１±０．８９％（１２５Ｉ−Ｐａｎ−ＩＲ７００）が、それぞれ各ＭＡｂ結合体によって達成され、過剰量の天然の結合体化されていないＭＡｂによってブロックすることによって結合の特異性が確認された（１．４％未満）ことが観察された。同じ方法を用いて測定された１２５Ｉ−Ｔｒａおよび１２５Ｉ−Ｐａｎの免疫反応性は、それぞれ７８±２％および８２±３％であったので、ＩＲ７００結合体化によるＭＡｂの最小の損失が確認された。免疫反応性アッセイを先に記載したように行った。簡潔には、トリプシン処理後に、２×１０６個の３Ｔ３／ＨＥＲ２細胞またはＡ４３１細胞を、１％ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）を含むＰＢＳに再懸濁した。１２５Ｉ−Ｔｒａ−ＩＲ７００または１２５Ｉ−Ｐａｎ−ＩＲ７００（１ｍＣｉ，０．２μｇ）を加え、氷上で１時間インキュベートした。細胞を洗浄し、ペレットにし、上清をデカントし、２４７０Ｗｉｚａｒｄ２γカウンター（Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ，Ｓｈｅｌｔｏｎ，ＣＴ）においてカウントした。それらの細胞への非特異的結合を、抗体過剰の条件下（２００μｇの非標識トラスツズマブまたはパニツムマブ）において調べた。
実施例２
ＩＲＤｙｅ７００に結合体化されたＶｅｃｔｉｂｉｘ（登録商標）（抗ＨＥＲ１）の合成
ヒトＥＧＦＲに対して誘導された完全ヒト化ＩｇＧ２ＭＡｂであるパニツムマブ（Ｖｅｃｔｉｂｉｘ（登録商標））をＡｍｇｅｎ（Ｔｈｏｕｓａｎｄ Ｏａｋｓ，ＣＡ）から購入し、実施例１に記載された方法を用いてＩＲ７００に結合体化した。この化合物は、パニツムマブ−ＩＲ７００またはＰａｎ−ＩＲ７００と称される。パニツムマブ１つあたりのＩＲ７００の数は、約３であった。
実施例３
ＩＲＤｙｅ７００に結合体化されたＨｕＪ５９１の合成
ヒトＰＳＭＡに対して誘導された完全ヒト化ＩｇＧ２ＭＡｂであるＪ５９１を、Ｐｒｏｆ．Ｎｅｉｌ Ｂａｎｄｅｒ，Ｃｏｒｎｅｌｌ Ｕｎｉｖから入手し、実施例１に記載された方法を用いてＩＲ７００に結合体化した。この化合物は、Ｊ５９１−ＩＲ７００と称される。Ｊ５９１ １つあたりのＩＲ７００の数は、約２であった。
実施例４
ＩＲＤｙｅ７００に結合体化されたセツキシマブの合成
ヒトＥＧＦＲに対して誘導されたキメラ（マウス／ヒト）ＭＡｂであるセツキシマブ（Ｅｒｂｉｔｕｘ（登録商標））をＢｒｉｓｔｏｌ−Ｍｙｅｒｓ Ｓｑｕｉｂｂ（Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ，ＮＪ）から購入し、実施例１に記載された方法を用いてＩＲ７００に結合体化した。この化合物は、セツキシマブ−ＩＲ７００またはＣｅｔ−ＩＲ７００と称される。セツキシマブ１つあたりのＩＲ７００の数は、約３であった。
実施例５
ＮＩＲへの曝露後のＩＲ７００の切断
Ｐａｎ−ＩＲ７００を、実施例２に記載されたように作製した。Ｐａｎ−ＩＲ７００（２μｇ）をＰＢＳに懸濁し、ＬＥＤまたはレーザーを用いて、２、４、８または１６Ｊ／ｃｍ２のＮＩＲ光（ＬＥＤの場合６９０ｎｍ＋／−２０ｎｍ；レーザーの場合６９０ｎｍ＋／−４ｎｍ）に曝露した。得られた溶液を４〜２０％ポリアクリルアミドゲルにおいて泳動し、クマシーブルー（Ｃｏｍａｓｓｉｅ ｂｌｕｅ）で染色し、７００ｎｍの光または蛍光を用いて可視化した。いくつかのサンプルにはＮＩＲ光に曝露させなかった。
図４の下のクマシーゲルは、ＮＩＲ光（ＬＥＤまたはレーザー）への曝露後に、ＰａｎＩＲ７００（青色のバンド）が分解されたかまたは切断されたことを示している。同様に、上のゲルにおける不鮮明なバンドは、ＰａｎＩＲ７００が切断されたことを示している。上のゲルは、吸収された光がこの光化学反応を線量依存的に誘導することを示するレーザー放出光のより良好な効率的な吸収に起因して、同じ光線量を用いたとき、レーザーがＬＥＤよりも良好に働いたことを示している。
この切断されたＰａｎ−ＩＲ７００複合体が凝集することにより、溶液から析出することが可能となり、その結果、該Ｐａｎ−ＩＲ７００複合体に結合した任意の分子がその溶液から除去され得る。
実施例６
ＩＲ７００はＮＩＲへの曝露後に蛍光を失わない
ＩＲ７００（０．５μＭ）を、ＤＭＦまたはＰＢＳに懸濁し、レーザー（６９０ｎｍ＋／−４）を用いて２、４、８または１６Ｊ／ｃｍ２のＮＩＲ光に曝露した。得られた溶液を、７００ｎｍの蛍光を用いて可視化した（エッペンドルフチューブ内で）。いくつかのサンプルにはＮＩＲ光に曝露しなかった。
図５に示されているように、ＩＲ７００は、強いＮＩＲ光への曝露後でさえも、なおも蛍光性である。したがって、ＮＩＲ光への曝露後にかなりの分解産物が放出されたとしても、ＩＲ７００は、光退色しない。
実施例７
ＩＲ７００は酸素の非存在下でＮＩＲによって切断され得る
Ｐａｎ−ＩＲ７００を実施例２に記載されたように作製した。Ｐａｎ−ＩＲ７００（２μｇ）をＰＢＳに懸濁し、ＬＥＤまたはレーザーを用いて、０、８または１６Ｊ／ｃｍ２のＮＩＲ光（ＬＥＤの場合、６９０ｎｍ＋／−２０ｎｍ；レーザーの場合、６９０ｎｍ＋／−４ｎｍ）に曝露した。いくつかの例は、反応性酸素スカベンジャーであるＮａＮ３（アジ化ナトリウム）を含むかまたは酸素を含まなかった（２０分間にわたってアルゴンガスフラッシュを用いた）。得られた溶液をＳＣＳ−ＰＡＧＥゲルにおいて泳動し、クマシーブルーで染色し、７００ｎｍの光または蛍光を用いて可視化した。いくつかのサンプルはＮＩＲ光に曝露させなかった。
図６に示されているように、強いＰａｎＩＲ７００バンドが、最初の３つのレーン（ＮＩＲなし）において観察される。レーン４〜６は、８Ｊ／ｃｍ２のＮＩＲであり、酸素なし（Ｏ２−）でさえもＰａｎ−ＩＲ７００バンドの不鮮明化を示す。これは、１６Ｊ／ｃｍ２のＮＩＲにおけるレーン７〜９にも見られる。したがって、ＩＲ７００の切断は、通常の酸素（処理なし）におけるとき、ＲＯＳスカベンジャー（ＮａＮ３）を用いたとき、および低酸素条件において、生じることから、このプロセスが、酸素非依存的であることが示される。
実施例８
酸素飽和はＮＩＲによるＩＲ７００の切断を減少させ得る
Ｐａｎ−ＩＲ７００を実施例２に記載されたように作製した。Ｐａｎ−ＩＲ７００（２μｇ）をＰＢＳに懸濁し、ＬＥＤまたはレーザーを用いて、０、４、８または１６Ｊ／ｃｍ２のＮＩＲ光に曝露した（ＬＥＤの場合、６９０ｎｍ＋／−２０ｎｍ；レーザーの場合、６９０ｎｍ＋／−４ｎｍ）。いくつかの例は、過剰量の酸素を含んだ（２０分間にわたって１００％酸素ガスフラッシュを用いた）。得られた溶液を４〜２０％ＳＤＳ−ＰＡＧＥゲルにおいて泳動し、クマシーブルーで染色し、７００ｎｍの光または蛍光を用いて可視化した。いくつかのサンプルはＮＩＲ光に曝露させなかった。
図６に示されているように、過剰量の酸素（１００％）の存在は、Ｐａｎ１Ｒ７００のより少ない分解をもたらしたことから、酸素飽和が、ＮＩＲの存在下におけるＩＲ７００の切断を減少させるかまたは阻害することが示唆された。このゲルは、凝集の量をよりよく示すために、異なるレベルおよびウインドウ設定を示している。１００％Ｏ２を用いたとき、凝集形成は効率性が低く、これは、図１および２に示される化学反応を支持する。
実施例９
切断されたＩＲ７００のインビボ輸送
ＳＣＮ−Ｂｚ−ＰＴＰＡをＰａｎ−ＩＲ７００に結合体化したことを除いては実施例２に記載されたように、１１１Ｉｎ−ＤＴＰＡ−ＩＲ７００−Ｐａｎを作製した。ＳＣＮ−Ｂｚ−ＤＴＰＡを、ホウ酸緩衝液ｐＨ８．５中のＰａｎ−ＩＲ７００に溶解した。精製を、Ｇ２５ゲルを用いるゲル濾過によって行った。
１１１Ｉｎ−ＤＴＰＡ−ＩＲ７００−Ｐａｎを、エキソビボにおいてＮＩＲ光に曝露したか（注射前に、レーザー）または注射後にインビボにおいてＮＩＲ光に曝露した（腹部である腹の大部分を曝露した）。１１１Ｉｎ−ＤＴＰＡ−ＩＲ７００−Ｐａｎ（１００μｇ／マウス）を、Ａ４３１を有するマウスに注射した。ＮＩＲを曝露された１１１Ｉｎ−ＤＴＰＡ−ＩＲ７００−Ｐａｎの投与または腹へのＮＩＲの曝露の１時間後に、臓器を回収し、以下のとおり解析した。マウスを屠殺し、解剖して、主要なすべての臓器を分離した。臓器を回収し、計量し、ガンマカウンター（Ｗｉｚａｒｄ ２’）を用いてカウントすることにより、それらの臓器における放射能を定量した。
図８に示されているように、エキソビボ（注射前）またはインビボ（腹部の大部分の曝露）におけるＮＩＲ光への曝露後、１１１Ｉｎ−ＤＴＰＡ−ＩＲ７００−Ｐａｎは肝臓および脾臓に向かった。このことから、凝集物が形成され、細網内皮系におけるマクロファージによって捕捉されたことが示される。ＮＩＲの非存在下では、切断された結合体は肝臓に蓄積する。しかしながら、ＮＩＲがマウスの腹（腫瘍が存在する場所ではない）に送達されたとしても、ＮＩＲ曝露後、肝臓における切断された結合体の量は劇的に増加する。同じことが脾臓においても観察される。これは、Ｐａｎ−ＩＲ７００が凝集して肝臓および脾臓によって取り込まれることと一致し、このことから、光治療後の複合体の疎水性の増大が示される。
したがって、薬物または特異的結合剤へのＩＲ７００の結合体化は、その薬物または特異的結合剤を肝臓および脾臓に向けて取り除くこと（clearing）により、該薬物の、または該特異的結合剤の薬物動態を制御するために使用することができる。そのような方法は、例えば、毒性を回避するため、または実質的には「毒性をなくす」ために、身体から薬物または特異的結合剤を「取り除く」または「追い払う（chasing）」際に有用である。そのような方法は、その薬物または特異的結合剤に結合する作用物質を肝臓および脾臓に向けて取り除くことによって、該作用物質を身体から除去するためにも使用することができる。
実施例１０
パニツムマブ−ＩＲ７００を、ＮＩＲ（６９０ｎｍレーザーを用いて１６Ｊ／ｃｍ２）の照射ありまたはなしで、可溶性ＥＧＦＲとモル比４：１で混合した。図９に示されているように、ＥＧＦＲ分子は、ＮＩＲ後に抗体とともに凝集し、ゆえに、溶液から排除され得る（ＳＤＳ−ＰＡＧＥによって確認される）。いったん凝集物が完全に形成されたら、凝集形成の完了は、ＩＲ７００蛍光を遮断すること（shutting down）によって確定された。
実施例１１
材料および方法
この実施例は、実施例１２に記載される結果のための材料および方法を提供する。
試薬
水溶性のケイ素−フタロシアニン誘導体であるＩＲＤｙｅ７００ＤＸ ＮＨＳエステルは、ＬＩ−ＣＯＲ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ（Ｌｉｎｃｏｌｎ，ＮＥ，ＵＳＡ）製であった。ＥＧＦＲに対して誘導された完全ヒト化ＩｇＧ２ ｍＡｂであるパニツムマブは、Ａｍｇｅｎ（Ｔｈｏｕｓａｎｄ Ｏａｋｓ，ＣＡ，ＵＳＡ）製であった。ＨＥＲ２に対して誘導された９５％ヒト化ＩｇＧ１ ｍＡｂであるトラスツズマブは、Ｇｅｎｅｎｔｅｃｈ（Ｓｏｕｔｈ Ｓａｎ Ｆｒａｎｃｉｓｃｏ，ＣＡ，ＵＳＡ）製であった。他のすべての化学物質は、試薬グレードであった。
ＩＲ７００に結合体化されたトラスツズマブ、パニツムマブまたは抗ＰＳＭＡ抗体の合成
色素とｍＡｂとの結合体化は、以前の報告（Ｍｉｔｓｕｎａｇａら、Ｎａｔ．Ｍｅｄ．１７，１６８５−１６９１，２０１１；Ｓａｔｏら、Ｍｏｌ．Ｏｎｃｏｌ．８，６２０−６３２，２０１４）に従って行った。簡潔には、パニツムマブ、トラスツズマブまたは抗ＰＳＭＡ ａｂ（１ｍｇ，６．８ｎｍｏｌ）を、０．１ｍｏｌ／Ｌ Ｎａ２ＨＰＯ４（ｐＨ８．６）中において室温で１時間、ＩＲ７００ ＮＨＳエステル（６０．２μｇ，３０．８ｎｍｏｌ）とともにインキュベートした。その混合物を、Ｓｅｐｈａｄｅｘ Ｇ５０カラム（ＰＤ−１０；ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ，Ｐｉｓｃａｔａｗａｙ，ＮＪ，ＵＳＡ）を用いて精製した。タンパク質濃度を、分光法（８４５３ Ｖａｌｕｅ Ｓｙｓｔｅｍ；Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ，ＣＡ，ＵＳＡ）を用いて５９５ｎｍにおける吸収を測定することによって、Ｃｏｏｍａｓｓｉｅ Ｐｌｕｓタンパク質アッセイキット（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉｎｃ，Ｒｏｃｋｆｏｒｄ，ＩＬ，ＵＳＡ）を用いて決定した。各ｍＡｂに結合体化されたＩＲ７００分子の数を確認するために、分光法を用いて、ＩＲ７００の濃度を６８９ｎｍにおける吸収によって測定した。その合成は、平均４つのＩＲ７００分子が単一の抗体に結合されるように制御された。ＳＤＳ−ＰＡＧＥを、以前に報告されたように（Ｓａｎｏら、ＡＣＳ Ｎａｎｏ ７，７１７−７２４，２０１３）、各結合体に対する品質管理として用いた。トラスツズマブに結合体化されたＩＲ７００は、Ｔｒａ−ＩＲ７００と省略され、パニツムマブに結合体化されたＩＲ７００は、Ｐａｎ−ＩＲ７００と省略され、抗ＰＳＭＡ抗体に結合体化されたＩＲ７００は、ＰＳＭＡ−ＩＲ７００と省略される。
細胞培養
ＧＦＰおよびルシフェラーゼを安定に発現するＡ４３１細胞、３Ｔ３／ＨＥＲ２細胞（ＨＥＲ２を安定に発現するＢａｌｂ／３Ｔ３細胞）またはＰＣ３−ＰＩＰ細胞（ＰＳＭＡを安定に発現するＰＣ３細胞）を、ＲｅｄｉＦｅｃｔ Ｒｅｄ−ＦＬｕｃ−ＧＦＰ（ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ，Ｗａｌｔｈａｍ，ＭＡ，ＵＳＡ）のトランスフェクションによって樹立した。ＧＦＰおよびルシフェラーゼの高発現が、継代数１０において確認された。ＲＦＰを安定に発現するＢａｌｂ／３Ｔ３細胞を、ＲＦＰ（ＥＦ１ａ）−Ｐｕｒｏレンチウイルス粒子（ＡＭＳＢＩＯ，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，ＭＡ，ＵＳＡ）によるトランスフェクションによって樹立した。ＲＦＰの高発現を、継代数１０において選択剤の非存在下で確認した。これらの細胞は、それぞれＡ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ、３Ｔ３／Ｈｅｒ２−ｌｕｃ−ＧＦＰ、ＰＣ３−ＰＩＰ−ｌｕｃ−ＧＦＰ、Ｂａｌｂ／３Ｔ３−ＲＦＰと省略される。細胞は、３７℃、９５％大気および５％二酸化炭素の雰囲気の加湿恒温器内の組織培養フラスコ内の、１０％ウシ胎児血清および１％ペニシリン／ストレプトマイシン（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）が補充されたＲＰＭＩ１６４０（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ，ＭＤ，ＵＳＡ）において成長させた。
３Ｄ球状体培養
５０００個の細胞を５０μＬの培地に懸濁し、次いで、製造者の指示に従って９６ウェルプレート（３Ｄ Ｂｉｏｍａｔｒｉｘ Ｉｎｃ，Ａｎｎ Ａｒｂｏｒ，ＭＩ，ＵＳＡ）に分注するハンギングドロップ法によって、球状体を生成した（Ｓａｔｏら、Ｍｏｌ．Ｏｎｃｏｌ．８，６２０−６３２，２０１４）。混合された球状体を、５，０００個のＢａｌｂ／３Ｔ３−ＲＦＰ細胞および５００個のＡ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ細胞（１００：１０））を用いて作製した。観察または処理の後、球状体を再度、新しい培地を含むハンギングドロッププレートでインキュベートした。それらの球状体の体積を、式：球状体積＝４／３π×半径３を用いて算出した。
フローサイトメトリー
ＡＰＣ剤とのインキュベーション後の細胞から生じる蛍光を、フローサイトメーター（ＦＡＣＳ Ｃａｌｉｂｕｒ，ＢＤ ＢｉｏＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｓａｎ Ｊｏｓｅ，ＣＡ，ＵＳＡ）およびＣｅｌｌＱｕｅｓｔソフトウェア（ＢＤ ＢｉｏＳｃｉｅｎｃｅｓ）を用いて測定した。細胞（１×１０５個）を、３７℃において６時間にわたって各ＡＰＣとともにインキュベートした。結合体化された抗体の特異的結合を検証するために、過剰量の抗体（５０μｇ）を使用して、０．５μｇの色素−抗体結合体をブロックした（Ｓａｔｏら、Ｍｏｌ．Ｏｎｃｏｌ．８，６２０−６３２，２０１４）。
蛍光顕微鏡法
ＩＲ７００結合体の抗原特異的局在化を検出するために、蛍光顕微鏡法を行った（ＩＸ６１またはＩＸ８１；Ｏｌｙｍｐｕｓ Ａｍｅｒｉｃａ，Ｍｅｌｖｉｌｌｅ，ＮＹ，ＵＳＡ）。１００００個の細胞を、底がカバーガラスのディッシュ上に播種し、２４時間インキュベートした。次いで、ＡＰＣをその培養培地に１０μｇ／ｍＬで加え、３７℃で６時間インキュベートした。次いで、それらの細胞をＰＢＳで洗浄し；ヨウ化プロピジウム（ＰＩ）（１：２０００）（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）およびＣｙｔｏｘ Ｂｌｕｅ（１：５００）（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）を使用して、死細胞を検出した。これらを、観察の３０分前の培地に加えた。次いで、それらの細胞をＮＩＲ光に曝露し、連続的な像を得た。５９０〜６５０ｎｍ励起フィルターおよび６６５〜７４０ｎｍ帯域発光フィルターを用いてフィルターをセットし、ＩＲ７００蛍光を検出した。
Ｈｏｅｃｈｓｔ３３３４２（１：５００）（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）とともに３０分間インキュベーションした後に共焦点レーザー顕微鏡（ＬＳＭ５ ｍｅｔａ，Ｃａｒｌ Ｚｅｉｓｓ，Ｊｅｎａ，Ｇｅｒｍａｎｙ）を用いて、球状体の３Ｄ再構成像を得た。球状体の切片を、まず、ＰＢＳ中の３．７％ホルムアルデヒドで室温において１０分間固定した後、ＯＣＴ（ＳＡＫＵＲＡ，Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ）で包埋した。次いで、それらを−８０℃で凍結し、クリオトーム（ＬＥＩＣＡ ＣＭ３０５０ Ｓ，Ｌｅｉｃａ ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，Ｗｅｔｚｌａｒ，Ｇｅｒｍａｎｙ）を用いて１０μｍにスライスした。像の解析を、ＩｍａｇｅＪソフトウェア（ｈｔｔｐ：／／ｒｓｂ．ｉｎｆｏ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／ｉｊ／）を用いて行った。
インビトロＰＩＴ
２０万個のＡ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ細胞を２４ウェルプレートに播種するか、または２０００万個の細胞を１０ｃｍディッシュ上に播種し、２４時間インキュベートした。培地を、１０μｇ／ｍＬのｔｒａ−ＩＲ７００を含む新鮮培養培地に交換し、それを３７℃で６時間インキュベートした。ＰＢＳで洗浄した後、フェノールレッドフリー培養培地を加えた。次いで、細胞に、６７０〜７１０ｎｍ波長の光を放射するＮＩＲレーザー（Ｌ６９０−６６−６０；Ｍａｒｕｂｅｎｉ Ａｍｅｒｉｃａ Ｃｏ．，Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ，ＣＡ，ＵＳＡ）を照射した。実際の出力密度（ｍＷ／ｃｍ２）を光パワーメータ（ＰＭ１００，Ｔｈｏｒｌａｂｓ，Ｎｅｗｔｏｎ，ＮＪ，ＵＳＡ）で測定した。
細胞傷害性／光毒性アッセイ
ＡＰＣによるＰＩＴの細胞傷害作用を、ルシフェラーゼ活性およびフローサイトメトリーＰＩ染色またはＧＦＰによって決定した。ルシフェラーゼ活性に対しては、１５０μｇ／ｍＬのＤ−ルシフェリン含有培地（Ｇｏｌｄ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｔ Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ，ＵＳＡ）を、ＰＩＴの１時間後に、ＰＢＳで洗浄した細胞に投与し、生物発光イメージング（ＢＬＩ）システム（Ｐｈｏｔｏｎ Ｉｍａｇｅｒ；Ｂｉｏｓｐａｃｅ Ｌａｂ，Ｐａｒｉｓ，Ｆｒａｎｃｅ）において解析した。フローサイトメトリーアッセイに対しては、細胞を、処理の１時間後にトリプシン処理し、ＰＢＳで洗浄した。その細胞懸濁液にＰＩを加え（最終２μｇ／ｍＬ）、室温において３０分間インキュベートした後、フローサイトメトリーを行った。
インビトロにおけるＧＦＰ／ＲＦＰ蛍光強度の推定
２０万個の細胞を、底がカバーガラスのディッシュ上に播種し、１２時間インキュベートした。次いで、ＡＰＣをその培地（フェノールレッドフリー）に１０μｇ／ｍＬで加え、３７℃で６時間インキュベートした。それらの細胞をＰＢＳで洗浄し、培地を新しいフェノールレッドフリー培地に交換し、カバーガラスの下側にマークをつけた（それによって観察位置を決定した）。ＰＩＴの１時間後に、細胞を再度観察した。ＧＦＰ／ＲＦＰ強度を、各球状体２０の同じ視野において同じ閾値を用いて総画素数で評価した。像の解析を、ＩｍａｇｅＪソフトウェア（ｈｔｔｐ：／／ｒｓｂ．ｉｎｆｏ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／ｉｊ／）を用いて行った。処理された細胞からの蛍光を、フローサイトメーター（ＦＡＣＳ Ｃａｌｉｂｕｒ）を用いて測定した。
動物モデルおよび腫瘍モデル
すべてのインビボ手技が、Ｇｕｉｄｅ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｃａｒｅ ａｎｄ Ｕｓｅ ｏｆ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ａｎｉｍａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ（１９９６），ＵＳ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｕｎｃｉｌに従って行われ、地域のＡｎｉｍａｌ Ｃａｒｅ ａｎｄ Ｕｓｅ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅによって承認された。６〜８週齢の雌のホモ接合体無胸腺ヌードマウスをＣｈａｒｌｅｓ Ｒｉｖｅｒ（ＮＣＩ−Ｆｒｅｄｅｒｉｃｋ）から購入した。手技の間、マウスをイソフルランで麻酔にかけた。
モノカルチャー（ｍｏｎｏｃｕｌｔｕｒｅ）腫瘍モデルのために、４００万個のＡ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ細胞をマウスの両側腹部の皮下に（右および左に対称的に）注射した。混合腫瘍モデルの場合は、４×１０６個のＡ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ細胞と４×１０５個のＢａｌｂ／３Ｔ３−ＲＦＰ細胞との混合された細胞（１００：１０）を両側腹部の皮下に（右および左に対称的に）注射した。
インビボＰＩＴ
１００μｇのｐａｎ−ＩＲ７００をマウスに注射するか、または以下のとおりマウスを照射した：（１）注射後の１日目に５０Ｊ／ｃｍ２のＮＩＲ光を投与し、２日目に右の腫瘍に１００Ｊ／ｃｍ２のＮＩＲ光を投与し、（２）左の腫瘍にはＮＩＲ光を投与せず、該腫瘍は、コントロールとして働き、保護物（shield）であった。コントロールには、（１）１日目に５０Ｊ／ｃｍ２のＮＩＲ光を曝露し、２日目に右の腫瘍に１００Ｊ／ｃｍ２のＮＩＲ光を曝露するだけのもの；（２）左の腫瘍に対する処置がないものが含まれた。これらの治療は、細胞移植後の７日目に一度だけ行われた。マウスを毎日モニターし、連続的な画像解析を行った。
インビボ蛍光イメージング
ＩＲ７００蛍光を検出するためにＰｅａｒｌ Ｉｍａｇｅｒ（ＬＩ−ＣＯＲ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ）およびＧＦＰ／ＲＦＰのためにＭａｅｓｔｒｏ Ｉｍａｇｅｒ（ＣＲｉ，Ｗｏｂｕｒｎ，ＭＡ，ＵＳＡ）を用いて、インビボ蛍光像を得た。ＧＦＰ／ＲＦＰの場合、ＧＦＰに対しては４４５〜４９０ｎｍの帯域フィルター（励起）および５１５ｎｍ超のロングパスブルーフィルター（発光）、ＲＦＰに対しては５０３〜５５５ｎｍ（励起）および５８０ｎｍ超のロングパスグリーンフィルターをそれぞれ使用した。調整可能な発光フィルターを、一定の曝露（８００ｍｓｅｃ）で５１５ｎｍから５８０ｎｍまで１０ｎｍずつ自動的に上げた。蛍光スペクトル像は、自己蛍光スペクトルおよびＧＦＰ／ＲＦＰ（腫瘍）からのスペクトルからなり、それらを、Ｍａｅｓｔｒｏソフトウェア（ＣＲｉ）を用いてＧＦＰの特徴的なスペクトルパターンに基づいて分離した（ｕｎｍｉｘｅｄ）。そのモデルに適切であるように、側腹部の腫瘍におけるまたは腹部領域にわたる関心領域（ＲＯＩ）を手動で描写し（manually drawn）、蛍光強度を測定した。
インビボ生物発光イメージング
ＢＬＩの場合、Ｄ−ルシフェリン（１５ｍｇ／ｍＬ，２００μＬ）を腹腔内に注射し、６日目にＰｈｏｔｏｎ Ｉｍａｇｅｒを用いてルシフェラーゼ活性についてマウスを解析した。さらなる研究のために、腫瘍サイズおよび生物発光に基づいてマウスを選択した。ルシフェラーゼ活性を定量するために、同様のサイズのＲＯＩを腫瘍全体にわたって配置した。
統計解析
データは、別段示されない限り、最低４回の実験からの平均値±ｓ．ｅ．ｍ．として表わされる。統計プログラム（ＧｒａｐｈＰａｄ Ｐｒｉｓｍ；ＧｒａｐｈＰａｄ Ｓｏｆｔｗａｒｅ，Ｌａ Ｊｏｌｌａ，ＣＡ，ＵＳＡ）を用いて、統計解析を行った。
実施例１２
細胞の部分集団の選択的死滅化
細胞培養物および組織は、目的の他の細胞と潜在的に干渉するかまたは該細胞を汚染する細胞の部分集団を含むことが多い。しかしながら、保護しようとしているまさしくその細胞集団を損傷せずに、望まれない細胞を排除することは困難である。この実施例は、開示される方法が、近赤外光免疫療法（ＰＩＴ）を用いることによって、混合された２Ｄまたは３Ｄ細胞培養物および混合集団のインビボ腫瘍モデルから特定の細胞の部分集団を有意に減少させるかまたは排除するために使用され得ることを実証する。
科学的な理由と実際的な理由の両方のために、特定のタイプの細胞を細胞培養物またはインビボ組織から排除することが、望ましいことが多いが、しかしながら、隣接する細胞または生物全体を損傷せずに達成することは困難である。細胞培養物が、細菌で汚染されているときは、抗生物質を用いてそれらを排除することが比較的単純明快な方法であるが、しかしながら、その汚染が、別の真核細胞型による汚染であるときは、選択的な排除は、より困難である。例えば、幹細胞（例えば、胚性幹細胞：ＥＳまたは人工多能性幹細胞：ｉＰＳ）に基づく組織培養物は、再生医学の分野において重要な役割を果たし、臨床試験に着手されようとしている（Ｙａｍａｎａｋａ，Ｃｅｌｌ Ｓｔｅｍ Ｃｅｌｌ １０，６７８−８４，２０１２；Ｙａｍａｎａｋａ ＆ Ｂｌａｕ，Ｎａｔｕｒｅ ４６５，７０４−１２，２０１０；Ｂｉｒｃｈａｌｌ ＆ Ｓｅｉｆａｌｉａｎ，Ｌａｎｃｅｔ ６７３６，１１−１２，２０１４；Ｋａｍａｏら、Ｓｔｅｍ ｃｅｌｌ ｒｅｐｏｒｔｓ ２，２０５−１８，２０１４；およびＫｌｉｍａｎｓｋａｙａら、Ｎａｔ．Ｒｅｖ．Ｄｒｕｇ Ｄｉｓｃｏｖ．７，１３１−４２，２００８）。組織の再生において、潜在的な懸念は、新生物に至る形質転換した細胞による汚染である（Ｏｋｉｔａら、Ｎａｔｕｒｅ ４４８，３１３−７，２００７；Ｏｈｎｉｓｈｉら、Ｃｅｌｌ １５６，６６３−７７，２０１４；Ｂｅｎ−Ｄａｖｉｄ ＆ Ｂｅｎｖｅｎｉｓｔｙ，Ｎａｔ．Ｒｅｖ．Ｃａｎｃｅｒ １１，２６８−７７，２０１１；およびＫｎｏｅｐｆｌｅｒ，Ｓｔｅｍ Ｃｅｌｌｓ ２７，１０５０−６，２００９）。組織移植片の完全性を維持するためにこれらの形質転換した細胞を選択的に除去することが極めて望ましい。
望ましい選択的細胞排除のさらなる例は、免疫細胞ネットワークを都合良く変化させるために腫瘍または炎症から特定の免疫細胞を除去することであり、その結果として、腫瘍の全体的な成長速度または炎症の程度に影響が及ぶ。このように、宿主免疫は、意図的に調節され得る（Ｐａｒｄｏｌｌ，Ｎａｔ．Ｒｅｖ．Ｃａｎｃｅｒ １２，２５２−６４，２０１２）。同様に、腫瘍からがん幹細胞を排除することにより、再発が予防され得る（Ｖａｌｅｎｔら、Ｎａｔ．Ｒｅｖ．Ｃａｎｃｅｒ １２，７６７−７５，２０１２）。いくつかのグループが、確立された組織からまたは移植後に標的細胞を排除するための技術を研究したが、同じ環境における他の細胞を損傷しない、明らかに実用的な方法は報告されなかった（Ｍｉｕｒａら、Ｎａｔ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．２７，７４３−５，２００９；Ｂｅｎ−Ｄａｖｉｄら、Ｎａｔ．Ｃｏｍｍｕｎ．４，１９９２，２０１３；Ｌｅｅら、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．Ｕ．Ｓ．Ａ．１１０，Ｅ３２８１−９０，２０１３；およびＴａｎｇら、Ｎａｔ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．２９，８２９−３４，２０１１）。
光免疫療法（ＰＩＴ）は、フタロシアニンベースの光増感剤（ＩＲ７００）に結合体化されたモノクローナル抗体（ｍＡｂ）（または他の特異的結合剤）から構成される抗体−光増感剤結合体（ＡＰＣ）を使用する。近赤外（ＮＩＲ）光に曝露されると、ＡＰＣに結合した標的細胞においてのみ、細胞傷害性が誘導される（Ｍｉｔｓｕｎａｇａら、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇ．Ｃｈｅｍ．２３，６０４−６０９，２０１２）。
下記の結果は、一連の標的細胞を選択的に排除するためのＰＩＴの使用可能性を示している。２Ｄおよび３Ｄ（球状体）の混合細胞培養、ならびに混合腫瘍異種移植モデルを用いた。光学的レポーターであるＲＦＰ、ＧＦＰおよびルシフェラーゼを用いて、種々の細胞集団をＰＩＴによって選択的に排除した。したがって、開示される方法は、インビボにおいて標的細胞を細胞培養物または組織から排除するかまたは実質的に減少させる（例えば、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９８％、少なくとも９９％または少なくとも９９．９％減少させる）ために使用することができる。
２つの細胞集団をこれらの実験において使用し、一方は、ＥＧＦＲを発現している腫瘍細胞株（Ａ４３１）であり、他方のコントロール細胞株は、ＥＧＦＲが陰性である（Ｂａｌｂ／３Ｔ３）。Ａ４３１モデルを、ＧＦＰおよびルシフェラーゼ（ｌｕｃ）を発現するように遺伝的に改変し、Ｂａｌｂ／３Ｔ３を、ＲＦＰを発現するように改変した（図１０Ａ〜１０Ｂ）。標的を発現しているＡ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ細胞へのパニツムマブ−ＩＲ７００（Ｐａｎ−ＩＲ７００）の特異的結合が実証されたが、Ｂａｌｂ／３Ｔ３−ＲＦＰ細胞に対して、結合は示されなかった（図１０Ｃ）。Ｐａｎ−ＩＲ７００を用いた、新たに樹立されたＡ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ細胞に対するＰＩＴの死滅化の有効性を、インビトロで２Ｄ細胞培養物において死細胞ＰＩ染色を用いて評価した（図１１Ａ〜１１Ｃ）。Ａ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ細胞は、光線量依存的様式で死滅させられた。ＰＩＴは、生物発光（ＢＬＩ）およびＧＦＰ蛍光強度の減少も光線量依存的様式で誘導し（図１２Ａ〜Ｃ、図１３Ａ〜１３Ｃおよび図１４Ａ〜１４Ｂ）、これは、ＰＩ死細胞染色と一致した。これらのデータは、ＰＩＴが、ＧＦＰ蛍光およびＢＬＩを用いてモニターされ得ることを示した。
次に、Ａ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰまたはＢａｌｂ／３Ｔ３−ＲＦＰからなる３Ｄ球状体に対するＰＩＴの有効性を評価した（図１５Ａ）。これらの細胞は、直径およそ５００μｍの大きさの球状体を形成した（図１５Ｂ）。３次元共焦点顕微鏡法は、これらの球状体が実際に球状であることを示した（図１５Ｃ）。凍結切片の蛍光像は、細胞がその球状体全体にわたって均一に分散していることを明らかにした（図１５Ｄ）。Ｐａｎ−ＩＲ７００は、ＩＲ７００−蛍光顕微鏡法において示されたように、外周部から球状体内に徐々に浸透した；染色された領域は、時間依存的様式でその球状体の中心に向かって徐々に広がった（図１５Ｅ）。
ＰＩＴは、３Ｄ球状体におけるＡ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ細胞のＡＰＣ結合層において壊死性細胞死を引き起こした（図１６）。ＧＦＰ蛍光、ＢＬＩおよびサイズ体積測定によってモニターされたＡ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ球状体に対するＰＩＴの死滅化作用のすべてが、光線量依存性を示した（図１７Ａ〜１７Ｅ）。毎日反復されたＰＩＴは、球状体内のＡ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ細胞を完全に根絶させた（図１８Ａ〜１８Ｆ）。これらの結果は、反復ＰＩＴが、３Ｄ球状体において成長している、標的を発現している細胞を根絶させ得ることを示している。最後に、マウスのＡ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ側腹部腫瘍モデルにおいて、ＰＩＴの効果を評価した（図１９Ａ〜Ｄおよび図２０）。反復ＰＩＴ（図１９Ａ）は、Ａ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ腫瘍においてＧＦＰシグナルとルシフェラーゼ活性の両方を消失させたことから（図１９Ｂおよび図２０）、Ａ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ腫瘍の完全な根絶が示唆された（図１９Ｃ〜１９Ｄ）。エキソビボのＡ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰ腫瘍像が、インビボの結果を確証した（図２１Ａ〜２１Ｂ）。
２Ｄおよび３Ｄの混合細胞培養物または混合腫瘍モデルからの、標的を発現している細胞の選択的排除を実証するために、本発明者らは、先に記載した２つの細胞株（Ａ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰおよびＢａｌｂ／３Ｔ３−ＲＦＰ）を使用した（図２２Ａ）。Ａ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰの選択的な細胞の死滅化を、Ｃｙｔｏｘ死細胞染色を用いて証明した（図２２Ｂ）。ほぼコンフルエントな２Ｄ混合細胞培養物からのＡ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰの排除が、ＰＩＴ後に実証された（図２３Ａ）。反復ＰＩＴ（図２３Ｂ）は、非標的細胞の成長に影響せずに、完全に標的細胞を排除した（図２３Ｃおよび図２４Ａ〜２４Ｃ）。蛍光シグナルおよびルシフェラーゼ活性による細胞成長の定量によって、Ａ４３１−ｌｕｃ−ＧＦＰの選択的死滅化が確認された（図２３Ｄおよび２３Ｅ）。
ＰＩＴを用いたとき、標的を発現していない３Ｄ球状体に対して著しい変化は検出されず、標的の３Ｄ球状体は、明らかにサイズが減少した（図２５Ａ）。３Ｄ細胞培養物からの標的細胞の排除を実証するために、３Ｄ混合球状体を確立した（図２５Ｂ）。反復ＰＩＴ（図２５Ａ）は、非標的細胞を損傷せずに、３Ｄ混合細胞培養物から標的細胞を完全に排除した（図２６Ｂおよび図２７Ａ〜２７Ｃ）。各細胞集団を蛍光シグナルおよびＢＬＩによってモニターした（図２６Ｃ〜２６Ｄ）。
他の標的細胞が球状体に加えられたとき、適切に標的化されたＡＰＣおよびＮＩＲが、３Ｄ混合球状体からそれらを選択的に排除した。例えば、３Ｔ３／ＨＥＲ２−ｌｕｃ−ＧＦＰ細胞およびＰＣ３−ＰＩＰ−ｌｕｃ−ＧＦＰ細胞の混合モデルにおける標的化されたＨＥＲ２およびＰＳＭＡ ＡＰＣは、各場合においてこれらの標的化された細胞を選択的に排除した（図２８Ａおよび２８Ｂ）。
最後に、マウスの側腹部に移植された混合腫瘍内の標的細胞の完全な排除が実証された。細胞培養物と同様に、標的を発現していない腫瘍細胞は、最小の損傷しか示さなかったが、標的を発現している細胞は根絶された（図２９Ａおよび２９Ｂ）。反復ＰＩＴ（図３０Ａ）は、非標的細胞に対しては最小の損傷で、インビボにおいて混合腫瘍から標的を発現している細胞を完全に排除した（図３０Ｂおよび３１）。細胞集団の定量は、蛍光シグナルおよびルシフェラーゼ活性を用いて行われた（図３０Ｃ、３０Ｄ）。混合腫瘍からの完全な細胞の排除は、エキソビボの像においても確認された（図３０Ｅおよび３２Ａ〜３２Ｂ）。
結論として、この実施例は、開示される方法が、２Ｄ混合培養物、３Ｄ混合球状体およびインビボ混合腫瘍から標的細胞を選択的に除去するために使用することができることを示している。したがって、開示される方法は、細胞混合物、球状体およびインビボ腫瘍から細胞を選択的に排除するために使用することができる。
本開示の原理が適用され得る多くの可能性のある実施形態を考慮すると、例証された実施形態は、本開示の単なる例であって、本発明の範囲に対する限定とみなされるべきでないことが認識されるべきである。むしろ、本発明の範囲は、以下の請求項によって定義される。ゆえに、本発明者らは、これらの請求項の範囲内および精神内に入るすべてのものを本発明者らの発明と主張する。

Claims (24)

  1. サンプルから標的を除去する方法であって、該方法は、
    該サンプルをＩＲ７００−分子結合体と接触させることにより、ＩＲ７００−分子結合体−標的複合体を形成する工程であって、ここで、該ＩＲ７００−分子結合体の分子は、該標的に特異的に結合する特異的結合剤を含む、工程；
    疎水性ＩＲ７００−分子結合体−標的複合体を生成するのに十分な条件下において、６６０〜７１０ｎｍの波長かつ少なくとも１Ｊ ｃｍ−２の線量で該サンプルに照射する工程；
    該疎水性ＩＲ７００−分子結合体−標的複合体の凝集を可能にする条件下において該サンプルをインキュベートする工程；および
    該疎水性ＩＲ７００−分子結合体−標的複合体を該サンプルから分離し、それにより、該標的を該サンプルから除去する工程
    を含む、方法。
  2. 前記標的が、タンパク質、ペプチド、レクチン、炭水化物、金属、核酸分子、レクリエーショナルドラッグ、有機小分子、病原体、胞子または細胞である、請求項１に記載の方法。
  3. 前記ＩＲ７００−分子結合体が、ＩＲ７００−抗体結合体、ＩＲ７００−抗体フラグメント結合体、ＩＲ７００−Ａｆｆｉｂｏｄｙ（登録商標）分子結合体、ＩＲ７００−ハプテン結合体、ＩＲ７００−レクチン結合体、ＩＲ７００−タンパク質結合体、ＩＲ７００−核酸分子結合体またはＩＲ７００−機能的核酸結合体を含み、ここで、該抗体、抗体フラグメント、Ａｆｆｉｂｏｄｙ（登録商標）分子、ハプテン、レクチン、タンパク質、核酸分子および該機能的核酸は、前記標的分子に特異的に結合し得る、請求項１または２に記載の方法。
  4. 前記サンプルが、食品サンプル、環境サンプル、リアクタサンプル、発酵サンプルまたは被験体から得られたサンプルである、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
  5. 前記サンプルが、６９０ｎｍ＋／−２０ｎｍまたは６９０ｎｍ＋／−４ｎｍの波長で照射される、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
  6. 前記疎水性ＩＲ７００−分子結合体−標的分子複合体の凝集を可能にする条件下において前記サンプルをインキュベートする工程が、該疎水性ＩＲ７００−分子結合体−標的分子複合体がペレットを形成するのを可能にする条件下において該サンプルを遠心分離する工程を含む、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
  7. 前記疎水性ＩＲ７００−分子結合体−標的分子複合体の凝集を可能にする条件下において前記サンプルをインキュベートする工程が、該疎水性ＩＲ７００−分子結合体−標的分子複合体が容器の底に沈降するのを可能にする工程を含む、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
  8. 前記疎水性ＩＲ７００−分子結合体−標的分子複合体を前記サンプルから分離する工程が、該疎水性ＩＲ７００−分子結合体−標的分子複合体の凝集を可能にした後、上清を除去する工程を含む、請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
  9. 前記サンプルから除去された前記標的を測定する工程をさらに含む、請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
  10. 前記標的に結合した他の分子を検出する工程をさらに含む、請求項１〜９のいずれかに記載の方法。
  11. 標的分子を被験体から除去する方法であって、該方法は、
    治療有効量のＩＲ７００−分子結合体を被験体に投与する工程であって、ここで、該ＩＲ７００−分子結合体の分子は、該標的分子を含むか、または該分子は、該標的に特異的に結合する特異的結合剤を含む、工程；
    疎水性ＩＲ７００−分子結合体を形成する条件下において、６６０ｎｍ〜７１０ｎｍの波長かつ少なくとも４Ｊ ｃｍ−２の線量で該被験体に照射する工程；
    該疎水性ＩＲ７００−分子結合体の凝集を可能にする工程；
    該疎水性ＩＲ７００−分子結合体が該被験体から除去されることを可能にし、それにより、該標的分子を該被験体から除去する工程；および
    該被験体における該標的分子の量の減少を検出するかまたは該被験体から除去された該標的分子の量の増加を検出する工程
    を含む、方法。
  12. 前記標的が、タンパク質、ペプチド、レクチン、炭水化物、金属、核酸分子、有機小分子、レクリエーショナルドラッグ、病原体、胞子、細胞または薬理学的作用物質である、請求項１１に記載の方法。
  13. 前記標的細胞が、腫瘍における細胞である、請求項１２に記載の方法。
  14. 前記腫瘍における前記細胞が、腫瘍細胞、免疫細胞またはがん幹細胞である、請求項１３に記載の方法。
  15. 前記標的細胞が、負の調節性Ｔ細胞である、請求項１２に記載の方法。
  16. 前記負の調節性Ｔ細胞が、ＣＤ４＋ＣＤ２５＋ＦｏｘＰ３＋Ｔ細胞であり、前記ＩＲ７００−分子結合体が、抗ＣＤ２５抗体または抗ＣＬＴＡ４抗体を含む、請求項１５に記載の方法。
  17. 前記ＩＲ７００−分子結合体が、前記標的分子を含み、該標的分子は、薬理学的作用物質を含む、請求項１２に記載の方法。
  18. 前記薬理学的作用物質が、化学療法剤、生物学的薬剤、抗生物質、抗高血圧剤、抗うつ剤、鎮痛剤、生殖ホルモン、血液希釈剤、ステロイドまたはスタチンを含む、請求項１７に記載の方法。
  19. 前記ＩＲ７００−分子結合体が、ＩＲ７００−抗体結合体、ＩＲ７００−抗体フラグメント結合体、ＩＲ７００−Ａｆｆｉｂｏｄｙ（登録商標）分子結合体、ＩＲ７００−ハプテン結合体、ＩＲ７００−レクチン結合体、ＩＲ７００−タンパク質結合体、ＩＲ７００−核酸分子結合体またはＩＲ７００−機能的核酸結合体を含み、ここで、該抗体、抗体フラグメント、Ａｆｆｉｂｏｄｙ（登録商標）分子、ハプテン、レクチン、タンパク質、核酸分子および該機能的核酸は、前記標的分子に特異的に結合し得る、請求項１１に記載の方法。
  20. 前記被験体が、６９０ｎｍ＋／−２０ｎｍまたは６９０ｎｍ＋／−４ｎｍの波長で照射される、請求項１１〜１９のいずれかに記載の方法。
  21. 前記被験体に照射する工程が、該被験体が装着したデバイスを用いる工程を含み、該デバイスは、近赤外（ＮＩＲ）発光ダイオード（ＬＥＤ）を備える、請求項１１〜２０のいずれかに記載の方法。
  22. 前記被験体が、乳房、肝臓、腎臓、子宮、結腸、卵巣、前立腺、膵臓、脳、頚部、骨、皮膚または肺のがんを有する、請求項１１〜２１のいずれかに記載の方法。
  23. 前記疎水性ＩＲ７００−分子結合体が前記被験体から除去されることを可能にする工程が、該疎水性ＩＲ７００−分子結合体が肝臓に到達して分解されることを可能にし、それにより、該標的分子を該被験体から除去することを含む、請求項１１〜２２のいずれかに記載の方法。
  24. 前記被験体における前記標的分子の量の減少を検出する工程が、該被験体から得られた血液サンプル中の該標的の量を測定することを含む、請求項１１〜２３のいずれかに記載の方法。
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