JP2018536659A - 白内障および老視の抑制に用いられるｐｅｇを含有する二官能性分子 - Google Patents

白内障および老視の抑制に用いられるｐｅｇを含有する二官能性分子 Download PDF

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Abstract

眼における白内障形成または老視の進行を抑制または後退させる方法において使用するための二官能性分子が本明細書において開示されており、同二官能性分子は、分子毛に共有結合される、置換または非置換の、アミン、スクシンイミド、カルボン酸、イソシアネート、イソチオシアネート、スルホニルクロリド、アルデヒド、カルボジイミド、アシルアジド、無水物、フルオロベンゼン、カーボネート、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、イミドエステル、エポキシドまたはフルオロフェニルエステルを含み、同分子毛はポリエチレングリコールである。老視および白内障のいずれも、クリスタリンと称される可溶性水晶体タンパク質の凝集によって引き起こされる。

Description

本開示は、眼の水晶体の加齢に関連する変化の進行を抑制または後退させる組成物および方法に関する。
眼の水晶体は、虹彩のすぐ後方にて吊り下げられた状態にあり、かつ網膜の焦点に光線を誘導する透明な構造体である。水晶体には可溶性タンパク質と不溶性タンパク質の両方が含まれており、両者を合わせて水晶体の湿重量の３５％を構成する。若年者の健常な水晶体では、一般にクリスタリンと称される可溶性タンパク質が水晶体のタンパク質の９０％を構成する。老化プロセス中、水晶体のクリスタリンは不溶性の凝集体を形成し、これは、少なくとも部分的に、近くの物体を見るために焦点を変化させる眼の能力の損失である老視を特徴づける水晶体核の変形能の低下の原因となる。老視における水晶体クリスタリンの不溶性凝集体の形成は、加齢性白内障の形成の初期段階であると考えられている。
白内障は、眼の水晶体の曇り（ｃｌｏｕｄｉｎｅｓｓ）または混濁（ｏｐａｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）によって定義される。個体が年齢を重ねるにつれて、水晶体中に存在するクリスタリンが凝集体に変換されるので白内障が形成され、結果としてレンズの混濁が増大する。具体的に述べると、加齢に伴い、ヒト水晶体核における可溶性シャペロン、α−クリスタリンが高分子量の凝集体および不溶性タンパク質に取り込まれるようになるので、同可溶性シャペロン、α−クリスタリンの濃度が徐々に低下する。凝集体の存在は、水晶体の健康および機能を傷つけ、未治療のままにしておくと、白内障が実質的な視力喪失または失明さえ引き起こす可能性がある。現在のところ、白内障の最も一般的な治療法は手術である。
クリスタリンは、脊椎動物の眼の水晶体繊維細胞において最も高度に発現される構造タンパク質である。クリスタリンは、２つのサブファミリー、即ち：小さな熱ショックタンパク質スーパーファミリーのメンバーであり、構造タンパク質および分子シャペロンとしても機能するα−クリスタリン（αＡおよびαＢ）と、主に水晶体中の構造タンパク質として機能し、水晶体構造の透明性および屈折特性に寄与するβ−およびγ−クリスタリンの進化的に関連するスーパーファミリーと、である。白内障の発症における役割に加えて、αＡ−クリスタリンおよびαＢ−クリスタリンは、アレキサンダー病、クロイツフェルト−ヤコブ病、アルツハイマー病およびパーキンソン病のような神経変性疾患に関与している。
特許文献１は、治療処置としてシャペロン活性を有するペプチドを用いたタンパク質の脱凝集化（ｄｅａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）を記載している。具体的には、αＢペプチドを使用して、光散乱によって測定されるβ−クリスタリンのｐＨ誘導性凝集体を脱凝集化させている。水晶体内にαクリスタリンを連続的に供給させることは困難である。白内障および老視の抑制および／または後退のために、クリスタリンを脱凝集化するのに適した代替的な方法が必要とされている。
米国特許出願公開第２００８／０２２７７００号明細書
ある態様において、眼科用組成物は二官能性分子を含み、同二官能性分子は、置換または非置換の、アミン、スクシンイミド、カルボン酸、イソシアネート、イソチオシアネート、スルホニルクロリド、アルデヒド、カルボジイミド、アシルアジド、無水物、フルオロベンゼン、カーボネート、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、イミドエステル、エポキシドまたはフルオロフェニルエステルを含み、分子毛（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｂｒｉｓｔｌｅ）に共有結合されており；分子毛は１〜３個のオキシエチレン基を有するポリエチレングリコール；１〜３個のアルコキシエチレン基を有するアルコキシポリエチレングリコール、または１〜３個のアリールオキシエチレン基を有するアリールオキシポリエチレングリコールである。
別の態様において、眼の水晶体の白内障形成、老視または加齢に関連する変性の進行を抑制または後退させる（ｒｅｖｅｒｓｉｎｇ）方法は、有効な白内障抑制量の眼科用組成物を眼に接触させることを含み、眼科用組成物は二官能性分子を含み、同二官能性分子は、置換または非置換の、アミン、スクシンイミド、カルボン酸、イソシアネート、イソチオシアネート、スルホニルクロリド、アルデヒド、カルボジイミド、アシルアジド、無水物、フルオロベンゼン、カーボネート、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、イミドエステル、エポキシドまたはフルオロフェニルエステルを含み、分子毛に共有結合されており；分子毛は１〜３個のオキシエチレン基を有するポリエチレングリコール、１〜３個のアルコキシエチレン基を有するアルコキシポリエチレングリコール、又は１〜３個のアリールオキシエチレン基を有するアリールオキシポリエチレングリコールである。
別の態様では、眼科用組成物は少なくとも第２の二官能性分子をさらに含み、同第２の二官能性分子は、置換または非置換の、アミン、スクシンイミド、カルボン酸、イソシアネート、イソチオシアネート、スルホニルクロリド、アルデヒド、カルボジイミド、アシルアジド、無水物、フルオロベンゼン、カーボネート、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、イミドエステル、エポキシドまたはフルオロフェニルエステルを含み、第２の分子毛に共有結合されており；第２の分子毛は、４〜２００個のオキシエチレン、アルコキシエチレン、またはアリールオキシエチレン基を有する直鎖状または分枝状のポリエチレングリコール、ポリ（２−ヒドロキシプロピル）メタクリルアミド（ＨＰＭＡ）、ポリ（２−ヒドロキシエチル）メタクリレート（ＨＥＭＡ）、プライ（ｐｌｙ）（２−オキサジリン）、ポリ（ｍ−ホスホコリン）、ポリリジンまたはポリグルタミン酸であり、第２の分子毛は１５０〜８０００の分子量を有する。
本明細書に開示される二官能性分子の官能基の実施形態を示す。各構造において、Ｒは分子毛である。 非修飾ヒトγＤ−クリスタリンタンパク質についての散乱角３０°の遅れ時間（ｄｅｌａｙ ｔｉｍｅ）（遅延時間（ｌａｇ ｔｉｍｅ））に対してプロットした測定相関関数ｇ２−１を示す。 未修飾ヒトγＤ−クリスタリンタンパク質に対する種々の緩和時間の重量のＣＯＮＴＩＮ分析を示す図である。 動的光散乱理論を用いたヒトγＤ−クリスタリンタンパク質についてのデータの分析を示す。 ＣＡ（ＰＥＧ）４で修飾されたヒトγＤ−クリスタリンタンパク質についての散乱角３０°の遅れ時間（遅延時間）に対してプロットした測定相関関数ｇ２−１を示す。 ＣＡ（ＰＥＧ）４で修飾された未修飾ヒトγＤ−クリスタリンタンパク質についての種々の緩和時間の重量のＣＯＮＴＩＮ分析を示す。 動的光散乱理論を用いてＣＡ（ＰＥＧ）４で修飾されたγＤ−クリスタリンタンパク質についてのデータの分析を示す。 ＣＡ（ＰＥＧ）１で修飾されたヒトγＤ−クリスタリンタンパク質についての散乱角３０°の遅れ時間（遅延時間）に対してプロットした測定相関関数ｇ２−１を示す。 ＣＡ（ＰＥＧ）１で修飾された未修飾ヒトγＤ−クリスタリンタンパク質についての種々の緩和時間の重量のＣＯＮＴＩＮ分析を示す。 動的光散乱理論を用いてＣＡ（ＰＥＧ）１で修飾されたヒトγＤ−クリスタリンタンパク質についてのデータの分析を示す。 ＣＡ（ＰＥＧ）２で修飾されたヒトγＤ−クリスタリンタンパク質についての散乱角３０°の遅れ時間（遅延時間）に対してプロットした測定相関関数ｇ２−１を示す。 ＣＡ（ＰＥＧ）２で修飾された未修飾ヒトγＤ−クリスタリンタンパク質についての種々の緩和時間の重量のＣＯＮＴＩＮ分析を示す。 動的光散乱理論を用いてＣＡ（ＰＥＧ）２で修飾されたヒトγＤ−クリスタリンタンパク質についてのデータの分析を示す。 ＣＡ（ＰＥＧ）３で修飾されたヒトγＤ−クリスタリンタンパク質について、散乱角３０°の遅れ時間（遅延時間）に対してプロットした測定相関関数ｇ２−１を示す。 ＣＡ（ＰＥＧ）３で修飾された未修飾ヒトγＤ−クリスタリンタンパク質に対する種々の緩和時間の重量のＣＯＮＴＩＮ分析を示す。 動的光散乱理論を用いてＣＡ（ＰＥＧ）３で修飾されたヒトγＤ−クリスタリンタンパク質についてのデータの分析を示す。
上記およびその他の特徴は、以下の詳細な説明、図面、および添付の特許請求の範囲から当業者によって評価され、かつ理解されるであろう。
本明細書に開示されるのは、クリスタリン凝集体の脱凝集化／形成を防止する方法であって、クリスタリン凝集体の脱凝集化および／または形成を防止するのに十分な量の二官能性分子を含む組成物とクリスタリン凝集体とを接触させることを含む方法である。当業者であれば、本明細書に開示される二官能性分子は一般にγクリスタリン電荷マスキング剤として記載されるが、β−クリスタリンのタンパク質凝集をも脱凝集化／予防することも期待されることを認識するであろう。眼における白内障形成の進行を抑制または後退させる方法であって、本明細書に記載の二官能性分子を含む有効な白内障抑制量の眼科用組成物と眼を接触させることを含む方法がさらに開示される。眼における老視の進行を抑制または後退させる方法であって、本明細書に記載の二官能性分子を含む有効な老視抑制量の眼科用組成物と眼を接触させることを含む方法もまた開示される。
本発明者は、溶液中のγ−クリスタリンによって形成された凝集体を研究するために、動的光散乱などの技術を使用してきた。β−クリスタリンおよびγ−クリスタリンは両方とも、２つのドメインに４つのギリシャキーモチーフを含む高度に安定な構造タンパク質である。β−クリスタリンはダイマーならびにヘテロ−およびホモ−オリゴマーを形成するが、γ−クリスタリンは眼においてモノマーである。さらに、β−クリスタリンは溶液中にて反発力を示すが、γ−クリスタリンは非特異的タンパク質に起因する吸引相互作用または水相互作用を示す。また、チオール修飾がγ−クリスタリンの凝集体を溶液中に形成すると仮定されている。
ヒトγ−クリスタリンファミリーは、５つのメンバー、γＡ−Ｄクリスタリンおよびγ−Ｓクリスタリンを含有する。γＡ−Ｄクリスタリンは、発生の初期に発現され、主に水晶体核に見出される。γＣおよびγＤ−クリスタリンが最も一般的である。インビトロでのγ−Ｄクリスタリンのアンフォールディングおよびリフォールディングは、リフォールディングされたタンパク質の安定性の欠如のためにタンパク質凝集の増加をもたらすことが示されている。
理論にとらわれることなく、γ−クリスタリンの凝集は、静電現象および疎水現象の両方であるが、静電気力が支配的であると考えられている。熱ショックタンパク質αＡ−およびαＢ−クリスタリンを添加すると、γ−クリスタリンの凝集が破壊される。静電相互作用を破壊し得るγ−クリスタリン電荷（ｃｈａｒｇｅ）マスキング剤は、α−クリスタリンのシャペロン活性の代わりになり、γ−クリスタリン凝集体のサイズを阻止／減少させることができる。
白内障および老視のようなγ−クリスタリンの凝集から生じる疾患および／または状態を治療するために、二官能性分子（例えば、γ−クリスタリン電荷マスキング剤）の投与を用いることができる。本明細書で使用されるように、白内障は、水晶体におけるタンパク質相互作用の変化によって引き起こされる眼の水晶体の不透明化である。タンパク質相互作用には、タンパク質のミスフォールディング、ならびに凝集などのタンパク質−タンパク質相互作用が含まれる。老視は、年齢の高齢化または老年による視力の障害である。老視の症状としては、近距離物体に対する合焦能力の低下、眼精疲労、細かい印刷物の読み取りの困難性、照らされたスクリーンを読むまたは見るときの疲労、はっきりと接視することの困難性、印刷物を読む際のコントラストの低下、読書のための明るくより直接的な照明の必要性、読む対象をはっきりと見るためにその読む対象を遠くに保持する必要性、及び頭痛、とりわけ、近見視力を用いるときの頭痛が含まれる。老視を患う個人は正常な視力を有する場合もあるが、時間と共に、近くの物体に焦点を合わせる能力が少なくとも部分的には失われ、老視を患う個人は、読書など、近見視力を必要とする仕事に眼鏡を必要とするようになる。４０歳を過ぎたほとんどすべての個人が、多かれ少なかれ老視に罹患する。
眼の白内障形成の進行を抑制する方法において、眼は、それが二官能性分子と接触する前に、１つ以上の発生中の白内障または完全に発達した白内障を既に含んでいてもよい。したがって、この方法は、眼においてさらなる白内障の形成を抑制するために、または既に眼に存在する発生中の白内障からの成熟した白内障への形成を抑制するために使用され得る。あるいは、眼は、それが二官能性分子と接触する前に、発達中または完全に発達した白内障が存在していなくてもよい。
眼において白内障形成の進行を後退させる方法では、眼における白内障を、少なくとも部分的に、完全に後退させることは、本明細書に開示される二官能性分子と眼を接触させることによって達成される。
同様に、眼の老視の進行を抑制する方法において、眼が二官能性分子と接触する前に、個人は既に老視の１つ以上の症状を経験している可能性がある。したがって、この方法は、経験している症状の進行を減少させるために、または老視のさらなる症状の形成を抑制するために使用され得る。あるいは、眼は、それが二官能性分子と接触する前に、老視の症状がなくてもよい。
眼の老視の進行を後退させる方法では、眼における老視の症状を、少なくとも部分的に、完全に後退させることは、眼を本明細書に開示される二官能性分子と接触させることによって達成される。
本明細書で使用されるように、γ−クリスタリン電荷マスキング剤は、γ−クリスタリン凝集をもたらす静電タンパク質−タンパク質相互作用（例えば、γ−クリスタリン静電タンパク質−タンパク質相互作用）を妨害するのに適した分子である。一実施形態では、マスキング剤はポリペプチドではない。γ−クリスタリン電荷マスキング剤は、γ−クリスタリン凝集体の形成を防止し、および／または予め形成された凝集体のサイズを低減させる。
特定の実施形態では、γ−クリスタリン電荷マスキング剤は、分子毛に共有結合した官能基を含む二官能性分子である。二官能性分子は、正に荷電したリジンおよびアルギニン残基ならびに負に荷電したグルタミン酸およびアスパラギン酸残基のようなγ−クリスタリン分子上の電荷と相互作用する。分子毛は、γ−クリスタリン分子間の距離を提供し、凝集を防止する親水性の水溶性種である。理論にとらわれることなく、二官能性分子はタンパク質と相互作用し、分子毛をタンパク質上に効果的に配置し、反応中に官能基を追い出すことができると考えられている。共有結合、疎水性、またはイオン相互作用を介してクリスタリンと相互作用することができる分子毛は、γ−クリスタリン分子の凝集を防止する。理論にとらわれることなく、本明細書に記載の二官能性分子は、β−クリスタリン相互作用抑制剤としても作用し得ると考えられる。
例示的な官能基（例えば、脱離基または反応性基であり得る）は、例えば、置換または非置換のアミン、スクシンイミド、カルボン酸、イソシアネート、イソチオシアネート、スルホニルクロリド、アルデヒド、カルボジイミド、アシルアジド、無水物、フルオロベンゼン、カーボネート、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、イミドエステル、エポキシドまたはフルオロフェニルエステルを含む。図１は、Ｒ基が分子毛である官能基の実施形態を示す。理論にとらわれることなく、二官能性分子がＣＯＯＨを含有するとき、それがタンパク質のアミン基と反応するときに水が放出される。理論にとらわれることなく、二官能性分子がＮ−ヒドロキシスクシンイミドを含有する場合、水は放出されない。ＮＨ２反応では、ＮＨ２がタンパク質上のＣＯＯＨ基と反応すると水が放出される。
典型的な分子毛は、１〜３個のオキシエチレン基を有する直鎖状または分枝状ポリエチレングリコール、１〜３個のオキシエチレン、アルコキシオキシエチレンまたはアリールオキシエチレン基を有するアルコキシ−およびアリールオキシポリエチレングリコールなどの修飾ポリエチレングリコールを含む。特定の実施形態では、二官能性γ−クリスタリン電荷マスキング剤は、
である。
ある実施形態では、眼科用組成物は少なくとも第２の二官能性分子をさらに含み、同少なくとも第２の二官能性分子は、置換または非置換のアミン、スクシンイミド、カルボン酸、イソシアネート、イソチオシアネート、スルホニルクロリド、アルデヒド、カルボジイミド、アシルアジド、無水物、フルオロベンゼン、カーボネート、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、イミドエステル、エポキシドまたはフルオロフェニルエステルを含み、第２の分子毛に共有結合されており、第２の分子毛は、４〜２００個のオキシエチレン基、アルコキシエチレン基またはアリールオキシエチレン基を有するポリエチレングリコール、アルコキシポリエチレングリコール、またはアルコキシポリエチレングリコール；ポリ（２−ヒドロキシプロピル）メタクリルアミド（ＨＰＭＡ）；ポリ（２−ヒドロキシエチル）メタクリレート（ＨＥＭＡ）、プライ（２−オキサジリン）、ポリ（ｍ−ホスホコリン）、ポリリジンまたはポリグルタミン酸であり、同第２の分子毛は１５０〜８０００の分子量を有する。
二官能性分子および少なくとも第２の二官能性分子は、１：９９〜９９：１などの任意の重量比で存在していてもよい。
一実施形態では、本明細書に記載の二官能性分子は、アルツハイマー病、パーキンソン病およびハンチントン病などのタンパク質フォールディングに関連する疾患の治療にも有用である。特定の実施形態では、二官能性分子は、タンパク質フォールディングに関連する疾患の治療において、経口用組成物として投与される。
本明細書に記載されているγ−クリスタリン電荷マスキング剤の利点は、アミノ基転移、酸化、修飾及び機能障害性コネキシンなどのγ−クリスタリンの翻訳後修飾、並びに高濃度のＣａ＋２などの無機及び有機イオンの存在下で有効であると考えられていることである。
二官能性分子は、白内障の進行を抑制し、および／または既存の白内障を軽減するため、または老視の症状を抑制および／または軽減するために、眼と接触させる。本明細書で使用される場合、用語「眼と接触させる」は、二官能性分子を眼に直接適用する方法を包含する。上記の方法において、当業者に公知の適切な手段を用いて、眼と二官能性分子とを接触させることができる。そのような方法の例には、限定されるものではないが、化合物を眼に注入すること、化合物を眼に滴下または噴霧すること、化合物を眼科用デバイスの形態で適用すること、化合物をイオントフォレシスによって適用すること、あるいはそうでなければ化合物を眼に局所的に適用すること、が含まれる。
本明細書で使用される場合、用語「有効な白内障抑制量（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｃａｔａｒａｃｔ−ｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇ ａｍｏｕｎｔ）」は、眼内の白内障の進行または形成を抑制するか、または眼に既に存在する発生中の白内障からの成熟白内障への進行または形成を抑制する量を意味する。γ−クリスタリン電荷マスキング剤の有効な白内障抑制量は、当業者に公知の様々な因子に依存する。そのような因子には、限定されるものではないが、眼の大きさ、眼に既に存在する任意の完全に発達した、または発達中の白内障の数および進行具合、および投与様式が含まれる。有効な白内障抑制量はまた、医薬組成物が１回投与されるべきか、または医薬組成物が一定期間にわたって定期的に投与されるべきかに依存する。期間は、日数、週数、月数、年数の任意の数にすることができる。一実施形態では、有効な白内障抑制量のγ−クリスタリン電荷マスキング剤、特に本明細書に記載の二官能性分子は、約０．００１ｇ〜約０．１ｇである。より具体的には、有効な白内障抑制量は、約０．０１ｇ〜約０．０５ｇであり得る。眼科用組成物中の二官能性分子の例示的な量は、０．００００５重量％〜５０重量％、またはそれ以上、例えば、より具体的には０．０１重量％〜１０重量％、最も具体的には１重量％〜３重量％である。
本明細書で使用する「有効な老視抑制量（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｐｒｅｓｂｙｏｐｉａ−ｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇ ａｍｏｕｎｔ）」という用語は、眼における老視の症状を軽減するか、または眼における老視のさらなる症状の進行を抑制する量を意味する。γ−クリスタリン電荷マスキング剤の有効な老視抑制量は、当業者に公知の様々な因子に依存する。そのような因子には、限定されるものではないが、眼の大きさ、個人に既に存在する症状の数およびタイプ、および投与様式が含まれる。有効な白内障抑制量はまた、医薬組成物が１回投与されるべきか、または医薬組成物が一定期間にわたって定期的に投与されるべきかに依存する。期間は、日数、週数、月数、年数の任意の数にすることができる。一実施形態において、有効な老視抑制量のγ−クリスタリン電荷マスキング剤、特に本明細書に記載の二官能性分子は、約０．００１ｇ〜約０．１ｇである。具体的には、有効な老視抑制量は、約０．０１ｇ〜約０．０５ｇであり得る。眼科用組成物中の二官能性分子の例示的な量は、０．００００５重量％〜５０重量％、またはそれ以上、例えば、より具体的には０．０１重量％〜１０重量％、最も具体的には１重量％〜３重量％である。
本明細書で使用されるように、「眼科用組成物」という用語は、眼への投与に適した薬学的に許容される製剤、送達デバイス、機構またはシステムを指す。「眼科用組成物」という用語は、限定されるものではないが、液剤、懸濁剤、ゲル剤、軟膏剤、スプレー剤、デポーデバイス、またはγ−クリスタリン電荷マスキング剤（例えば、二官能性分子）の短期間または長期間の眼への送達に適した他のタイプの製剤、デバイスまたは機構を含む。例えば経口製剤とは対照的に、眼科用組成物は、例えば、結膜および角膜の刺激、閉瞼、涙液の分泌および疼痛を伴う反応のような種々の反応の誘導を回避する、薬学的に許容される眼科用ビヒクルの使用を含む、同組成物の眼への適用と関連する特定の技術的特徴を示す。特定の眼科用組成物は、有利には、γ−クリスタリン電荷マスキング剤、例えば二官能性分子、を含有する、眼用液剤または懸濁剤（すなわち、点眼剤）、眼科用軟膏剤または眼科用ゲル剤の形態である。選択された特定の形態に応じて、組成物は、緩衝剤、等張化剤、可溶化剤、防腐剤、増粘剤、キレート剤、抗酸化剤、抗生物質、糖およびｐＨ調節剤のような種々の添加剤を含むことができる。
防腐剤の例としては、限定されるものではないが、クロロブタノール、デヒドロ酢酸ナトリウム、塩化ベンザルコニウム、塩化ピリジニウム、フェネチルアルコール、パラヒドロキシ安息香酸エステル、塩化ベンゼトニウム、酸化エチレンとジメチルエチレンイミンとの親水性二ハロゲン化コポリマー、これらの混合物などが含まれる。増粘剤は、例えば、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、硫酸コンドロイチン、及びこれらの塩から選択することができる。適切な可溶化剤としては、限定されるものではないが、ポリオキシエチレン水添ヒマシ油、ポリエチレングリコール、ポリソルベート８０、およびモノステアリン酸ポリオキシエチレンが含まれる。典型的なキレート化剤としては、限定されるものではないが、エデト酸ナトリウム、クエン酸、ジエチレントリアミン五酢酸の塩、ジエチレントリアミンペンタメチレンホスホン酸、並びにエデト酸ナトリウム及び亜硫酸水素ナトリウムなどの安定化剤が含まれる。
例示的な緩衝液としては、限定されるものではないが、ホウ酸緩衝液、リン酸緩衝液、炭酸緩衝液、酢酸緩衝液などが含まれる。眼用組成物中の緩衝液の濃度は、選択される特定の緩衝液に依存して、約１ｍＭ〜約１５０ｍＭまたはそれ以上で変動し得る。
本明細書で使用されるように、「ビヒクル」という用語は、眼科での用途に適した担体、希釈剤または賦形剤を含むことが意図されている。「賦形剤」は、バルクの１つ以上を提供し、満足のいく加工特徴を付与し、溶解速度を制御することを支援し、そうでなければ組成物にさらなる望ましい特性を付与する成分を指す。特に、賦形剤は、眼科用組成物が活性成分を取り込むであろう涙液の分泌を引き起こさないように選択される。許容される賦形剤は、所望の製剤に応じてそれらを選択する方法に精通する当業者に周知である。
一実施形態では、γ−クリスタリン電荷マスキング剤は、コンタクトレンズまたは涙点プラグのような眼科用デバイスの形態で投与される。適切な眼科用デバイスには、矯正的、美容的または治療的な品質を有する生体適合性デバイスが含まれる。
一実施形態では、γ−クリスタリン電荷マスキング剤は、場合によっては制御放出組成物として、コンタクトレンズに付着させるか、コンタクトレンズに組み込むか、または結合させてもよい。コンタクトレンズは、限定されるものではないが、例えば、ハイドロゲル、シリコーンハイドロゲル、シリコーンエラストマーおよびポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、メタクリル酸エステルポリマー、オリゴシロキサニルアルキル（メタ）アクリレートモノマー／メタクリル酸のコポリマーなどの気体透過性材料等の公知の材料を用いて作製されてもよい。含水性眼科用ソフトレンズの材料の特定の例は、米国特許第５，８１７，７２６号明細書に記載されている材料、米国特許第５，９０５，１２５号明細書に記載されている２−ヒドロキシエチルメタクリレートポリマー、欧州特許出願第７８１，７７７号に記載されている眼科用レンズ材料、米国特許第５，９４２，５５８号明細書に記載されている、さらに脂質層で予めコーティングしたハイドロゲルレンズが含まれる（これらの文献は全て、コンタクトレンズに関するその教示について、本明細書に組み込まれる）。前述した公知の材料から作製される、ハードレンズ又は硬質の角膜型レンズ、及びゲルレンズ、ハイドロゲルレンズ、又はソフトタイプのレンズなど、一般に使用されるコンタクトレンズを用いることができる。
コンタクトレンズ業界では、コンタクトレンズを２つの主要なカテゴリー、即ち；従来のハイドロゲルおよびシリコーンハイドロゲルに特徴づけることが一般的である。従来のベースのハイドロゲルは、ポリ（ヒドロキシエチルメタクリレート）（ポリＨＥＭＡ）から始まり、ｎ−ビニルピロリドン（ｎＶＰ）、アクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、およびメタクリル化ホスホリルコリンなどの他の親水性部分を有するポリＨＥＭＡコポリマーに進化した。ポリビニルアルコールレンズを使用することもできる。
シリコーンハイドロゲル（ＳｉＨ）は、典型的には、メタクリル化またはメタ（アクリルアミド）シリコーンモノマー、プレポリマーまたはマクロマーと典型的な従来のハイドロゲルモノマーとのコポリマーからなる。シリコーンモノマーの例としては、限定されるものではないが、三置換、四置換、アルキル末端、メタクリル化ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、およびシリコーンと親水性モノマーのブロックコポリマーが挙げられる。ＡＢＡトリブロックコポリマーは、Ａ基が親水性ブロックであり、Ｂ基がシリコーンモノマーブロックである場合が一般的である。メタクリレートに加えて、他の反応性基には、ビニル、アクリルアミド、または連鎖反応重合が可能な任意の他の反応性基が含まれる。架橋および重合はまた、少なくとも二官能性を有するモノマーを用いる段階的成長重合および他の重合方法によっても達成され得る。段階成長重合の例は、２つのアミノ酸におけるカルボン酸とヒドロキシル基との反応、またはテレフタル酸とエチレングリコールに由来するものである。
プラズマに基づくコーティング方法は、プラズマ酸化およびプラズマコーティングを含み、シリコーンハイドロゲルに一般的に使用される。
例えば、コンタクトレンズ及び徐放性に関するそれらの教示について本明細書に組み込まれる、米国特許第５，６５８，５９２号明細書；米国特許第６，０２７，７４５号明細書；国際公開第２００３／００３０７３号パンフレット；米国特許出願公開第２００５−００７９１９７号明細書において記載されている、徐放薬物を含むコンタクトレンズを製造する公知の方法に従い、コンタクトレンズに、γ−クリスタリン電荷マスキング剤組成物を組み込むか、結合させるか、又は付着させることにより、徐放性γ−クリスタリン電荷マスキング剤組成物を製造することができる。具体的には、限定されるものではないが、γ−クリスタリン電荷マスキング剤組成物を、ポリビニルピロリドン、ヒアルロン酸ナトリウムなど、微粒子化剤、又はゲル徐放剤の一部に付着させることにより、コンタクトレンズを製造することができる。加えて、レンズの前面を形成する構成要素、及びレンズの裏面を形成する構成要素からコンタクトレンズを製造するなどによって、γ−クリスタリン電荷マスキング剤組成物のリザーバを形成することによって、徐放性を達成することもできる。
一実施形態において、電荷マスキング剤は、放出制御された注射剤として房水または硝子体に挿入することができる。
一実施形態において、γ−クリスタリン電荷マスキング剤は、涙点プラグで投与される。本明細書で使用されるように、涙点プラグなる用語は、下涙点または上涙点をそれぞれ通って眼の下涙小管または上涙小管に挿入するのに適したサイズおよび形状のデバイスを指す。
一実施形態では、γ−クリスタリン電荷マスキング剤は、イオントフォレシスによって投与される。イオントフォレシスとは、小さな電荷を使って薬や他の化学物質を経皮的に送達する技術である。
一実施形態では、眼科用組成物は、超音波増強（ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ）を用いて投与される。
本発明は、以下の非限定的な実施例によってさらに説明される：
方法
γＤ−およびγＳ−クリスタリンＤＮＡ配列は、マサチューセッツ工科大学（マサチューセッツ州ケンブリッジ）のキング研究所（ＫｉｎｇＬａｂｓ）によって提供されたｐＱｅ１プラスミド中にある。γ−クリスタリンタンパク質配列は、精製目的のために６ｘＮ末端ヒスチジンタグ（ｈｉｓタグ）を含む。プラスミドをクローン化コンピテント細胞系に形質転換して、追加のプラスミドＤＮＡを作製した。続いて、プラスミドを、タンパク質合成のための発現コンピテント細胞系（ＴＡＭ１大腸菌細胞（カリフォルニア州、カールスバド、アクティブモティーフ（ＡｃｔｉｖｅＭｏｔｉｆ）））に形質転換した。
γ−クリスタリンプラスミドＤＮＡを、タンパク質合成のためにＭ１５ｐＲｅｐ大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）細胞に化学的に形質転換した。１Ｌの培養物をタンパク質精製のために増殖させた。γ−クリスタリンタンパク質をＮｉアフィニティークロマトグラフィーで精製した。γ−クリスタリンタンパク質に含まれるＮ末端Ｈｉｓタグは、Ｎｉカラムに優先的に結合する。結合したタンパク質は、Ｎｉに競合的に結合するイミダゾール勾配で溶出することができ、精製されたタンパク質を放出する。精製のための手順は簡潔に述べると（前と同じく）：タンパク質をカラムに装填し、最初に２０ｍＭ（０％Ｂ）、次いで３５ｍＭ（１０％Ｂ）、次いで６０ｍＭ（２０％Ｂ）イミダゾールで洗浄する。次いで、タンパク質を１５０ｍＭ（５７％Ｂ）イミダゾールで溶出させる。純度は、ＳＤＳ ＰＡＧＥゲル電気泳動および高速タンパク質液体クロマトグラフィー（ＦＰＬＣ）によって確認した。
化学修飾プロトコール：
（１）精製したタンパク質のバッチを、ＨｉＴｒａｐ（商標名）脱塩カラムを用いてＰＢＳ（ｐＨ＝６．８）に緩衝液交換した。
（２）ＣＡ（ＰＥＧ）ｎの添加前に濃度（Ａ２８０）を測定した。
（３）１００ｍｇのＣＡ（ＰＥＧ）ｎを上記タンパク質の３−５ｍｌバッチに添加した。
（４）混合物を振盪機上に、４℃、２５０ＲＰＭにて一晩置いた。
実施例１：未修飾のγＤ−クリスタリンタンパク質の動的光散乱
最初に、０．１ｍｇ／ｍＬの濃度で未修飾のγＤ−クリスタリンタンパク質の溶液をＤＬＳによって試験した。遅れ時間（遅延時間）に対してプロットされた測定された相関関数ｇ２−１は、図２の散乱角３０°に対して与えられている。種々の緩和時間の重量のＣＯＮＴＩＮ分析を、３０°〜６０°の範囲にわたる散乱角について、図３に与えられている。溶液中に２つの集団が存在することは明らかであり、１つは凝集体に対応し、もう１つは解凝集化タンパク質に対応する。図４に与えられているように、動的光散乱の理論を用いたこれらのデータの分析は、対応する流体力学的旋回半径がそれぞれ６４ｎｍおよび１．２ｎｍであることを示している。
実施例２：ＣＡ（ＰＥＧ）４で修飾されたγＤ−クリスタリンタンパク質の動的光散乱
ＣＡ（ＰＥＧ）４による修飾について、実施例１と対応する結果を図５〜７に示し、その結果から、凝集体は存在せず、非凝集タンパク質のサイズは２ｎｍである。濃度は、０．９ｍｇ／ｍＬのタンパク質および３３ｍｇ／ｍＬのＣＡ（ＰＥＧ）４である。ＣＡ（ＰＥＧ）４は
である。
実施例３：ＣＡ（ＰＥＧ）１で修飾されたγＤ−クリスタリンタンパク質の動的光散乱
ＣＡ（ＰＥＧ）１による修飾について、実施例１と対応する結果を図８〜１０に示し、その結果から、凝集物は存在せず、凝集していないタンパク質のサイズは２ｎｍである。濃度は、０．９ｍｇ／ｍＬのタンパク質および３３ｍｇ／ｍＬのＣＡ（ＰＥＧ）１である。ＣＡ（ＰＥＧ）１は
である。
実施例４：ＣＡ（ＰＥＧ）２で修飾されたγＤ−クリスタリンタンパク質の動的光散乱
ＣＡ（ＰＥＧ）２による修飾について、実施例１と対応する結果を図１１〜１３に示し、その結果から、凝集物は存在せず、凝集していないタンパク質のサイズは２ｎｍである。濃度は、０．４ｍｇ／ｍＬのタンパク質および１５ｍｇ／ｍＬのＣＡ（ＰＥＧ）２である。ＣＡ（ＰＥＧ）２は
である。
実施例５：ＣＡ（ＰＥＧ）３で修飾されたγＤ−クリスタリンタンパク質の動的光散乱
ＣＡ（ＰＥＧ）３による修飾について、実施例１と対応する結果を図１４〜１６に示し、その結果から、凝集物は存在せず、凝集していないタンパク質のサイズは２ｎｍである。濃度は、０．３ｍｇ／ｍＬのタンパク質および１１ｍｇ／ｍＬのＣＡ（ＰＥＧ）３である。ＣＡ（ＰＥＧ）３は
である。
結論：全てのＣＡ（ＰＥＧ）１−４は、動的光散乱によって決定されるように、γＤ−クリスタリンタンパク質の凝集を完全に防止する上で有効な薬剤である。
本明細書で使用される「置換された」という用語は、指定された原子または基上の任意の１つ以上の水素が、指定された原子の通常の原子価を超えない限り、置換基で置換されることを意味する。例示的な置換基は、独立して、１つ以上のアルキル基、フェニル基、シクロアルキル基、ハロゲン、ハロゲン化アルキル基など、および／またはそれらの組み合わせ、を含む。
本明細書で使用される「アルキル基」は、単独でまたはより大きな部分（アルキルアミン、アルコキシなど）の一部として、好ましくは１〜約１２個の炭素原子を有する直鎖状または分枝状の飽和脂肪族基、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチルまたはオクチル、或いは３〜約１２個の炭素原子を有する飽和脂環式基である。アルキル基は、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ６〜Ｃ１４アリール、アルコキシ、アミン、ＣＯＯ（Ｒ）などのエステル、−Ｏ−ＣＯ−（Ｒ）などのアセテート、−Ｃ−Ｏ（Ｒ）および−Ｏ（Ｃ１−Ｃ１２アルキル）などのエーテル、−ＣＯＯＨ、ハロゲン（好ましくはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）、Ｃ１〜Ｃ１２フッ素化またはペルフルオロアルキル、−ＯＨ、−Ｓ（Ｒ）、−ＳｉＯ（Ｒ２）、−Ｓｉ（Ｒ３）等から選択される基で置換されていてもよく、ここで、各Ｒは独立してＣ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキルまたはＣ６〜Ｃ１４アリール基である。
本明細書で使用される「シクロアルキル」という用語は、飽和環式炭化水素、すなわち、すべての環原子が炭素である化合物を意味する。シクロアルキルの例としては、限定されるものではないが、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルおよびシクロヘプチルが挙げられる。
本明細書で使用される「アリール」は、単独またはより大きな部分（例えば、ジアリールアミン）の一部として、好ましくは６〜２２個の炭素原子を含む炭素環式芳香族基である。例としては、限定されるものではないが、フェニル、ナフチル、ビフェニル、およびフェナントリルなどの炭素環式基が含まれ、そして場合によりＣ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ６〜Ｃ１４アリール、アルコキシ、アミン、ＣＯＯ（Ｒ）などのエステル、−Ｏ−ＣＯ−（Ｒ）などのアセテート、−Ｃ−Ｏ（Ｒ）および−Ｏ（Ｃ１−Ｃ１２アルキル）などのエーテル、−ＣＯＯＨ、ハロゲン（好ましくはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）、Ｃ１−Ｃ１２フッ素化またはペルフルオロアルキル、−ＯＨ、−Ｓ（Ｒ）、−ＳｉＯ（Ｒ２）、−Ｓｉ（Ｒ３）（ここで、各Ｒは独立してＣ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキルまたはＣ６〜Ｃ１４アリール基である）から選択される基で独立して置換されていてもよい。
本明細書で使用される用語「アルコキシ」は、「アルキル−Ｏ−」基（アルキルが上記で定義されている）を意味する。アルコキシ基の例としては、メトキシ基、エトキシ基が含まれる。
本明細書で使用されるアミンという用語は、ＮＨ２ならびにアルキルアミン、アリールアルキルアミンおよびアリールアミン、すなわち第２級または第３級のアルキル、アリールまたはアリールアルキルアミノ基を含み、ここでアルキル基およびアリール基は上記で定義した通りである。アルキルアミン、アリールアミンまたはアリールアルキルアミンの結合点は窒素上にある。例としては、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、エチルプロピルアミン、エチルヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、フェネチルアミン、フェニルイソプロピルアミン等が含まれる。アルキルアミン、アリールアルキルアミンおよびアリールアミンは限定されず、例えば、Ｃ１〜Ｃ２０アルキルアミン、Ｃ６〜Ｃ２２アリールアルキルアミン、Ｃ６〜Ｃ２２アリールアミンであってもよい。
「１つの（ａ）」及び「１つの（ａｎ）」という用語は、量の限定を意味するのではなく、むしろ参照された項目の少なくとも１つの存在を示す。「または」という用語は「および／または」を意味する。「含む」、「有する」、「包含する」および「含有する」という用語は、オープンエンドの用語（すなわち、「含むがこれに限定されない」を意味する）と解釈されるべきである。本明細書に開示された全ての範囲は包括的かつ組み合わせ可能である。
本明細書において、本発明者が知る最良の形態を含む実施形態を説明する。そのような実施形態の変形形態は、前述の説明を読めば、当業者には明らかになるであろう。当業者は、そのような変形形態を適切に用いることが期待され、開示された方法は、本明細書に具体的に記載されたものとは別の方法で実施されることが期待される。したがって、添付の特許請求の範囲に列挙される主題の全ての改変物および均等物は、適用法によって許容される範囲内に含まれる。さらに、本明細書中で他に指示されない限り、または文脈によって明らかに否定されない限り、すべての可能な変形例における上記要素の任意の組合せが包含される。

Claims (23)

  1. 二官能性分子を含む眼科用組成物であって、前記二官能性分子は、
    分子毛に共有結合される、置換または非置換の、アミン、スクシンイミド、カルボン酸、イソシアネート、イソチオシアネート、スルホニルクロリド、アルデヒド、カルボジイミド、アシルアジド、無水物、フルオロベンゼン、カーボネート、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、イミドエステル、エポキシドまたはフルオロフェニルエステルと、
    前記分子毛と、
    を含み、前記分子毛は、１〜３個のオキシエチレン基を有するポリエチレングリコール、１〜３個のアルコキシエチレン基を有するアルコキシポリエチレングリコール、または１〜３個のアリールオキシエチレン基を有するアリールオキシポリエチレングリコールである、眼科用組成物。
  2. 前記二官能性分子は、ＮＨ２、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド又はＣＯＯＨを含む、請求項１に記載の眼科用組成物。
  3. 前記二官能性分子は、

    である、請求項１に記載の眼科用組成物。
  4. 請求項１に記載の眼科用組成物は、少なくとも第２の二官能性分子を更に含み、前記少なくとも第２の二官能性分子は、
    第２の分子毛に共有結合される、置換または非置換の、アミン、スクシンイミド、カルボン酸、イソシアネート、イソチオシアネート、スルホニルクロリド、アルデヒド、カルボジイミド、アシルアジド、無水物、フルオロベンゼン、カーボネート、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、イミドエステル、エポキシドまたはフルオロフェニルエステルと、
    前記第２の分子毛と、
    を含み、前記第２の分子毛は、４〜２００個のオキシエチレン、アルコキシエチレン、またはアリールオキシエチレン基を有するポリエチレングリコール、アルコキシ−ポリエチレングリコールまたはアルコキシポリエチレングリコール、ポリ（２−ヒドロキシプロピル）メタクリルアミド（ＨＰＭＡ）、ポリ（２−ヒドロキシエチル）メタクリレート（ＨＥＭＡ）、プライ（２−オキサジリン）、ポリ（ｍ−ホスホコリン）、ポリリジンまたはポリグルタミン酸であり、前記第２の分子毛は１５０〜８０００の分子量を有する、眼科用組成物。
  5. 前記眼科用組成物が点眼剤である、請求項１に記載の眼科用組成物。
  6. 前記眼科用組成物は、眼科用液剤、眼科用懸濁剤、眼科用軟膏剤、スプレー剤または眼科用ゲル剤の形態である、請求項１に記載の眼科用組成物。
  7. 前記眼科用組成物は、緩衝剤、等張化剤、可溶化剤、防腐剤、増粘剤、キレート剤、抗酸化剤、抗生物質、糖およびｐＨ調節剤またはそれらの組み合わせを含む、請求項６に記載の眼科用組成物。
  8. 前記眼科用組成物は眼科用デバイスである、請求項１に記載の眼科用組成物。
  9. 前記眼科用デバイスは、コンタクトレンズまたは涙点プラグの形態にある、請求項８に記載の眼科用組成物。
  10. 前記眼科用組成物は、徐放性組成物である、請求項１に記載の眼科用組成物。
  11. 前記眼科用組成物は、徐放性組成物である、請求項４に記載の眼科用組成物。
  12. 白内障形成、老視または眼の水晶体の加齢に関連する変性の進行を抑制または後退させる方法において、前記方法は、
    有効な白内障抑制量の眼科用組成物を眼に接触させることを含み、
    前記眼科用組成物は二官能性分子を含み、前記二官能性分子は、
    分子毛に共有結合される、置換または非置換の、アミン、スクシンイミド、カルボン酸、イソシアネート、イソチオシアネート、スルホニルクロリド、アルデヒド、カルボジイミド、アシルアジド、無水物、フルオロベンゼン、カーボネート、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、イミドエステル、エポキシドまたはフルオロフェニルエステルと、
    前記分子毛と、
    を含み、前記分子毛は１〜３個のオキシエチレン基を有するポリエチレングリコール、１〜３個のアルコキシエチレン基を有するアルコキシポリエチレングリコール、又は１〜３個のアリールオキシエチレン基を有するアリールオキシポリエチレングリコールである、方法。
  13. 前記二官能性分子は、ＮＨ２、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド又はＣＯＯＨを含む、請求項１２に記載の方法。
  14. 前記二官能性分子は、

    である、請求項１２に記載の方法。
  15. 前記眼科用組成物は、少なくとも第２の二官能性分子を更に含み、前記少なくとも第２の二官能性分子は、
    第２の分子毛に共有結合される、置換または非置換の、アミン、スクシンイミド、カルボン酸、イソシアネート、イソチオシアネート、スルホニルクロリド、アルデヒド、カルボジイミド、アシルアジド、無水物、フルオロベンゼン、カーボネート、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、イミドエステル、エポキシドまたはフルオロフェニルエステルと、
    前記第２の分子毛と、
    を含み、前記第２の分子毛は、４〜２００個のオキシエチレン、アルコキシエチレン、またはアリールオキシエチレン基を有するポリエチレングリコール、アルコキシ−ポリエチレングリコールまたはアルコキシポリエチレングリコール、ポリ（２−ヒドロキシプロピル）メタクリルアミド（ＨＰＭＡ）、ポリ（２−ヒドロキシエチル）メタクリレート（ＨＥＭＡ）、プライ（２−オキサジリン）、ポリ（ｍ−ホスホコリン）、ポリリジンまたはポリグルタミン酸であり、前記第２の分子毛は１５０〜８０００の分子量を有する、請求項１２に記載の方法。
  16. 前記眼科用組成物が点眼剤である、請求項１２に記載の方法。
  17. 前記眼科用組成物は、眼科用液剤、眼科用懸濁剤、眼科用軟膏剤、スプレー剤または眼科用ゲル剤の形態である、請求項１２に記載の方法。
  18. 前記眼科用組成物は、緩衝剤、等張化剤、可溶化剤、防腐剤、増粘剤、キレート剤、抗酸化剤、抗生物質、糖およびｐＨ調節剤またはそれらの組み合わせを含む、請求項１７に記載の方法。
  19. 前記眼科用組成物は眼科用デバイスである、請求項１２に記載の方法。
  20. 前記眼科用デバイスは、コンタクトレンズまたは涙点プラグの形態にある、請求項１９に記載の方法。
  21. 前記眼科用組成物は、徐放性組成物である、請求項１２に記載の方法。
  22. 前記眼科用組成物は、徐放性組成物である、請求項１５に記載の方法。
  23. 前記眼科用組成物は、点眼、噴霧、注入、イオントフォレシスまたは超音波増強によって投与される、請求項１２に記載の方法。
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