JP2019509989A - デンドリマー−生体接着性ポリマーヒドロゲルナノ接着剤およびその使用 - Google Patents

Abstract

ナノ接着剤は、１種またはこれより多くの生体接着性ポリマー、１種またはこれより多くのデンドリマー、および必要に応じて１種またはこれより多くの治療剤、予防剤、または診断剤で形成される。上記生体接着性ポリマーおよびデンドリマーは、１種またはこれより多くの刺激（例えば、紫外線照射）に際して架橋を可能にし、組織部位においてインサイチュでヒドロゲル形成を形成するために、官能基で改変される。角膜創傷の修復において、上記ナノ接着剤は、非処置の角膜または縫合糸で処置したものと比較して、より少ない瘢痕化およびより少ない炎症を伴う改善された治癒速度をもたらす。治療剤は、前駆物質構成成分に共有結合的に結合体化され得、特定の眼の区画に送達され得、それらの遊離形態で薬物を送達するよりも眼の障害のより有効な処置製剤を提供する。ヒドロゲルおよびヒドロゲル前駆物質組成物を作製および使用するための方法もまた、提供される。

Description

関連出願に対する参照
この出願は、２０１６年２月８日に出願された米国仮特許出願第６２／２９２，７４１号（これは、あたかも本明細書にその全体が示されているかのように全ての目的のために、参考として本明細書に援用される）の利益を主張する。

電子的に提出された材料の参照による援用
この出願は、ＥＦＳ−Ｗｅｂを介してＡＳＣＩＩ形式で提出され、その全体が参考として本明細書に援用される配列表を含む。このＡＳＣＩＩコピーは、２０１７年２月８日に作成され、Ｐ１３９１０−０２＿ＳＴ２５．ｔｘｔという名称であり、２，５４４バイトのサイズである。

本発明は、ヒドロゲル接着剤の分野に、およびより詳細には、創傷修復および障害の処置に関する。

（発明の背景）
外傷または手術による傷害の後の創傷の修復は、臨床的にかなり重大である。これらの創傷はしばしば、縫合糸で閉じられる。しかし、縫合糸は、多くの欠点（侵襲性の手順、不均一な治癒、緩んでくるおよび／または切れてしまう傾向、ならびにしばしば当業者が外す必要性が挙げられる）を有する。さらに、縫合は、炎症を引き起こし得、感染のリスクを増大させ得、そして角膜創傷の場合には、新生血管形成をもたらし得、乱視を誘導し得る。比較において、無縫合手術は、縫合糸を伴う手術と比較して、感染の割合がより低い（Ｓｔｏｎｅｃｉｐｈｅｒ Ｋら， Ａｒｃｈ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌ．， １０９（１１）：１５６２−１５６３ （１９９１））。以前の研究では、ヒドロゲル接着剤が探求されたが、それらは生体適合性の欠如、引っ張り強さの欠如、および制限された適用部位に起因して、嫌われている（Ｇｒｉｎｓｔａｆｆ ＭＷら， Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ， ２８（３５）：５２０５−５２１４ （２００７）； Ｇｒｉｎｓｔａｆｆ ＭＷら， Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ−Ａ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ， ８（１３）：２８３８−２８４６ （２００２））。

炎症、感染、および他の合併症の予防およびこれらとの戦いは、組織の治癒を促進する。これは、１種またはこれより多くの活性薬剤の送達のためのシステムが使用され得る場合に、さらによい。眼の障害の処置において、局所的な抗生物質およびステロイドは、それぞれ、感染のリスクおよび角膜瘢痕化を低減する。しかし、その薬物はしばしば、涙液分泌を介して除去され、従って、患者の不遵守、角膜の変色、眼圧上昇、ならびに角膜刺激および毒性をもたらし得る反復投与が必要とされる（Ｇｉｂｓｏｎ ＪＭら，ＵＳ Ｏｐｈｔｈａｌｍｉｃ Ｒｅｖｉｅｗ， ８（１）：２−７ （２０１５）； Ｍａｈａｊａｎ ＨＳら，Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ， １２２：２４３−２４７ （２０１５））。

Ｓｔｏｎｅｃｉｐｈｅｒ Ｋら、Ａｒｃｈ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌ．（１９９１）１０９（１１）：１５６２〜１５６３ Ｇｒｉｎｓｔａｆｆ ＭＷら、Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ，（２００７）２８（３５）：５２０５〜５２１４ Ｇｒｉｎｓｔａｆｆ ＭＷら、Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ−Ａ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ，（２００２）８（１３）：２８３８〜２８４６

従って、本発明の目的は、ナノ接着剤またはその前駆物質製剤を提供して、組織を効果的に閉じ（例えば、良好な適用範囲、生体適合性、機械的強度、および分解性）、創傷修復を促進することである。

本発明の別の目的は、医師による外部刺激の適用に際して、または組織への導入に際して、ゲル化し、組織を閉じるように誘発され得るヒドロゲルまたはその前駆物質を使用して組織を閉じるための方法を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、眼の組織を閉じるための、およびより好ましくは持続した様式で活性薬剤を局所に同時に送達するための組成物および方法を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、持続した様式で、結膜下に投与され得る注射可能なゲル製剤を使用して、薬物（例えば、コルチコステロイド（抗炎症性薬物）および抗菌薬物）を送達することによって、角膜炎症および感染を処置することにおける方法を提供することである。

発明の要旨
組織を閉じる、ならびに必要に応じて治療剤、予防剤、および／または診断剤を送達するためのヒドロゲルまたはヒドロゲル前駆物質組成物が開発され、「ナノ接着剤（ｎａｎｏｇｌｕｅ）」として本明細書で言及される。上記ナノ接着剤は、１種またはこれより多くのデンドリマー分子（またはその誘導体）および１種またはこれより多くの生体接着性ポリマー（またはその誘導体）で形成され、ここで上記デンドリマー分子および上記生体接着性ポリマーは、１もしくはこれより多くの外部刺激または組織内の１もしくはこれより多くの生理学的条件の適用に際して架橋される。好ましい実施形態において、上記デンドリマーおよび上記生体接着性ポリマーは、光架橋可能な基（例えば、チオール基とビニル基；チオール基とマレイミド基；チオール基とアルケン基；チオール基とアルキン基；アミン基とアルデヒド基；アミン基とカルボキシレート基；メタクリレート基；およびアクリレート基）を含むように化学的に改変される。官能基を有するこれらのデンドリマーおよび生体接着性ポリマーは、外部刺激（例えば、紫外線照射、コバルトブルーライト、アルゴンレーザーまたは可視光）への曝露後に組織部位においてインサイチュでナノ接着剤を形成するために硬化される。必要に応じて、上記治療剤、予防剤、または診断剤は、デンドリマー分子に結合体化されるかまたはこれと複合体化され、持続しかつ制御された様式において投与された部位において放出される。

ある種の実施形態において、１種またはこれより多くのデンドリマー分子は、必要に応じて、１またはこれより多くの官能基（例えば、ヒドロキシル、アミノ、カルボキシル、アルコキシシリル、チオール、ピリジル、ビニル、メタクリロイル、アルケン、アルキルおよび／または環式不飽和炭化水素）で末端化した世代２〜１０ポリ（アミドアミン）（ＰＡＭＡＭ）デンドリマーである。

ある種の実施形態において、上記１種またはこれより多くの生体接着性ポリマーは、ヒアルロン酸、キトサン、アルギネート、アガロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、メチルセルロース、セルロース、ポリアルキレンオキシド、ポリ（アクリル酸）、ポリ（ヒドロキシエチルメタクリレート）、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（ビニルアルコール）、またはこれらの誘導体である。

デンドリマーナノ接着剤が開発され、これは、閉じ、そして治療剤、予防剤および／または診断剤の制御され持続した局所放出を提供する。上記ナノ接着剤は、組織を保持するために望ましい機械的特性を有する。それはまた、創傷治癒を加速し、抗菌薬物および抗炎症性薬物を送達する薬剤を送達して、感染および瘢痕組織形成を防止するために、使用され得る。上記製剤は、外科医にとって扱いやすい。それは、適用の間に粘性の液体であり、レーザー照射に際して迅速に重合し、外科医が作業する、より長い時間枠を提供する。上記ナノ接着剤の強度は、レーザー適用の継続時間によって、または上記ナノ接着剤の個々の構成成分のパーセンテージを変化させることによって調節され得る。

他の物質は、可撓性、強度を増大させるため、または薬物送達特性を制御するために、製剤へと組みこまれ得る。一例は、強度および可撓性を増大させるヒアルロン酸である。治療剤、予防剤および／または診断剤は、治療剤（例えば、ステロイドおよび抗菌薬物（抗生薬物））の徐放を可能にするために、デンドリマーに直接組みこまれ得るか、結合され得るか、または粒子へと製剤化され得る。これは、点眼剤使用を低減するために使用され得、それによって、副作用を低減し得る。

上記製剤は、多様式適用を有し、そして薬物利用可能性を増大させるために、ならびに種々の角膜および前眼部の疾患（例えば、角膜炎症、角膜新生血管形成、角膜移植片拒絶、ならびにおそらく虹彩炎および前部ぶどう膜炎）のための薬物徐放を補助するために、異なる位置または目的の投与のために、例えば、結膜下投与のためのより緩いゲルとして、改変され得る。個々の構成要素のパーセンテージは、適切な希釈で改変されて、種々の後眼部の疾患（例えば、糖尿病網膜症、加齢黄斑変性（ＡＭＤ）に続発する脈絡膜新生血管形成（ＣＮＶ）および他の網膜病理）のための薬物の徐放のために硝子体内に注射され得る透明な可撓性の薬物デポーゲルを形成する。改変された製剤中の主要構成成分としてヒアルロン酸を使用することは、硝子体ゲルと十分に一体化し、薬物を有するデンドリマーを上記ゲルから放出させ、硝子体内注射の有意に低減した頻度を生じる増強されかつ長期の効能のために、標的化された網膜細胞に薬物を送達する。

上記製剤は、眼の表面の刺激および毒性をしばしば引き起こす頻繁な点眼剤を要する状態の処置のために利点を提供し、眼圧（ＩＯＰ）および患者の不快感に関してより良好な安全プロフィールを有し得る。結膜下のゲルは、点眼剤と比較して、低減した副作用を有する。光架橋可能なデンドリマー−ヒアルロン酸ベースのナノ接着剤は、感染および炎症の防止のために、ならびに角膜創傷治癒を加速するために、角膜切開を閉じ、そして抗生物質／ステロイドを同時に放出することにおいて有用である。インサイチュで適用でき、そしてデンドリマーの使用を通じて高い架橋密度を提供するように調整された様式で光硬化されるという利点に加えて；ゲル中にヒアルロン酸を含めることは、創傷治癒を促進し、角膜間質へと一体化する；それと同時に、抗生物質／ステロイドを同時に放出して、持続した様式で感染／炎症に対処する。上記製剤はまた、透明であり、これは、眼の適用において明らかに有益である。

好ましい実施形態において、上記ナノ接着剤は、角膜組織を閉じるために投与され、そして／または種々の角膜および前眼部の障害（例えば、角膜炎症、角膜新生血管形成、および角膜移植手順に伴う合併症）、虹彩炎、およびぶどう膜炎を処置するために投与され得る。上記ナノ接着剤は、縫合糸で処置されたものまたは非処置と比較して、角膜切開の治癒を改善する。それはまた、創傷を受けた眼の区画の高い眼圧に耐え、漏出を回避し、角膜に強く接着し、そして縫合糸と比較してより低減した角膜浮腫または線維症を生じる。角膜の治癒は、縫合糸での処置と比較して、より迅速であり、より少ない瘢痕化、炎症、および新生血管形成を有する。

ある種の実施形態において、上記治療剤は、抗炎症性、抗感染、または抗血管新生の小分子または生体高分子である。

上記ナノ接着剤の利益は、炎症に向かう標的化された生体分布である。なぜならデンドリマーは、創傷部位においてマクロファージとともに共局在し得、マクロファージ媒介性の疾患または障害の処置のための標的化された送達を提供するからである。

上記ナノ接着剤はまた、硬膜、肺の膜、腹膜、胃腸、内皮、および熱傷の閉鎖を含む、傷害の他のタイプを閉じるために有用である。上記ナノ接着剤は、他の適用を有する。例えば、上記ナノ接着剤は、子宮内および生殖路感染のためのアモキシシリンの徐放のために使用され得る。

図１Ａ〜１Ｇは、異なる構成成分の模式図および透明な、可撓性の、および粘着性の接着剤としてデンドリマー−ヒアルロン酸ヒドロゲルの形成の模式図である。図１Ａは、メタクリレートの１種またはこれより多くの光架橋可能な基と結合体化し、Ｄ−ＭＡ結合体を形成したデンドリマーの模式図である。図１Ｂは、１種またはこれより多くのメタクリレートと結合体化し、ＨＡ−ＭＡ結合体を形成するヒアルロン酸のセグメントの模式図である。図１Ｃは、抗炎症性薬物（ステロイド）であるデキサメタゾンとさらに結合体化し、ＭＡ−Ｄ−Ｄｅｘ結合体を形成したＤ−ＭＡの模式図である。図１Ｄは、抗菌薬物であるモキシフロキサシンとさらに結合体化して、ＭＡ−Ｄ−Ｍｏｘ結合体を形成したＤ−ＭＡの模式図である。図１Ｅは、薬物結合体化した、光活性化されたデンドリマー−ヒアルロン酸ヒドロゲルの形成の模式図である。図１Ｆは、ナノ接着剤のデンドリマーおよびヒアルロン酸構成成分の種々の比（ＨＡ：Ｄ）（１０：９０）、（３０：７０）、（５０：５０）、（７０：３０）および（９０：１０）の膨潤および分解速度を示す。図１Ｇは、上記ナノ接着剤の製剤２の模式図である。 図１Ａ〜１Ｇは、異なる構成成分の模式図および透明な、可撓性の、および粘着性の接着剤としてデンドリマー−ヒアルロン酸ヒドロゲルの形成の模式図である。図１Ａは、メタクリレートの１種またはこれより多くの光架橋可能な基と結合体化し、Ｄ−ＭＡ結合体を形成したデンドリマーの模式図である。図１Ｂは、１種またはこれより多くのメタクリレートと結合体化し、ＨＡ−ＭＡ結合体を形成するヒアルロン酸のセグメントの模式図である。図１Ｃは、抗炎症性薬物（ステロイド）であるデキサメタゾンとさらに結合体化し、ＭＡ−Ｄ−Ｄｅｘ結合体を形成したＤ−ＭＡの模式図である。図１Ｄは、抗菌薬物であるモキシフロキサシンとさらに結合体化して、ＭＡ−Ｄ−Ｍｏｘ結合体を形成したＤ−ＭＡの模式図である。図１Ｅは、薬物結合体化した、光活性化されたデンドリマー−ヒアルロン酸ヒドロゲルの形成の模式図である。図１Ｆは、ナノ接着剤のデンドリマーおよびヒアルロン酸構成成分の種々の比（ＨＡ：Ｄ）（１０：９０）、（３０：７０）、（５０：５０）、（７０：３０）および（９０：１０）の膨潤および分解速度を示す。図１Ｇは、上記ナノ接着剤の製剤２の模式図である。 図１Ａ〜１Ｇは、異なる構成成分の模式図および透明な、可撓性の、および粘着性の接着剤としてデンドリマー−ヒアルロン酸ヒドロゲルの形成の模式図である。図１Ａは、メタクリレートの１種またはこれより多くの光架橋可能な基と結合体化し、Ｄ−ＭＡ結合体を形成したデンドリマーの模式図である。図１Ｂは、１種またはこれより多くのメタクリレートと結合体化し、ＨＡ−ＭＡ結合体を形成するヒアルロン酸のセグメントの模式図である。図１Ｃは、抗炎症性薬物（ステロイド）であるデキサメタゾンとさらに結合体化し、ＭＡ−Ｄ−Ｄｅｘ結合体を形成したＤ−ＭＡの模式図である。図１Ｄは、抗菌薬物であるモキシフロキサシンとさらに結合体化して、ＭＡ−Ｄ−Ｍｏｘ結合体を形成したＤ−ＭＡの模式図である。図１Ｅは、薬物結合体化した、光活性化されたデンドリマー−ヒアルロン酸ヒドロゲルの形成の模式図である。図１Ｆは、ナノ接着剤のデンドリマーおよびヒアルロン酸構成成分の種々の比（ＨＡ：Ｄ）（１０：９０）、（３０：７０）、（５０：５０）、（７０：３０）および（９０：１０）の膨潤および分解速度を示す。図１Ｇは、上記ナノ接着剤の製剤２の模式図である。

図２は、新鮮なウサギの眼におけるナノ接着剤の破裂圧および機械的特性のエキソビボ評価を示す：３ｍｍの直線状の切開を、中心の角膜に作り、大きく開いた創傷を生じさせ、その切開を、ナノ接着剤溶液を適用することによって閉じ、３０秒間レーザーを使用して光硬化させる。ナノ接着剤の光重合は、透明なゲル形成によって示され、そのシーラントは、高い眼圧に耐え、縫合糸と比較して、流体の漏出を回避する。挿入表：新しく摘出したウサギ眼球におけるエキソビボ眼圧（ＩＯＰ）測定：ＩＯＰ測定値を、デジタルマノメーター（ｄｉｇｉｍａｎｏｍａｎｏｍｅｔｅｒ）を装備した特注で作製した生理食塩水注入システムを使用して測定した。ナノ接着剤で閉じた切開は高いＩＯＰに耐え、縫合糸と比較して漏出を回避する。これは、縫合糸と比較して角膜へのそのより強い接着を示唆する。

図３は、ラット裂傷角膜の光透過型トモグラフィー（ｏｐｔｉｃａｌ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）（ＯＣＴ）画像化を示す：ＯＣＴを使用して、角膜裂傷を閉じることおよび創傷治癒におけるナノ接着剤の効能を評価する。左パネルは、良好な角膜組織構造を有する正常角膜のＯＣＴ画像である。中央パネルは、１０−０縫合糸で縫合した裂傷を有し、線維症および角膜裂開を生じた角膜（黄色の矢印）である。これは、７日目での不適切な創傷治癒を示す。右パネルは、最小限の線維症およびより良好な創傷治癒を伴う、ナノ接着剤で閉じた角膜裂傷（白い矢印）である。

図４は、ラット角膜裂傷モデルにおいて角膜切開を閉じその創傷治癒を補助することにおけるナノ接着剤の効能の臨床的観察を示す：３ｍｍの直線状の角膜裂傷を、ケラトームナイフを使用してラット角膜に作り、ナノ接着剤製剤を使用して閉じ、透明なバリアの形成を生じる（白い矢印）。動物を、ナノ接着剤後の１４日目までに創傷治癒に関して臨床的に評価したところ、ナノ接着剤を有するラット全ては、増強された角膜治癒を生じた一方、縫合した角膜では、パネルの左隅にある白い矢印で示した角膜新生血管形成および炎症を生じた。

図５Ａ〜Ｇ レオロジーおよびＳＥＭを使用する、注射可能なゲルの特徴づけ。５Ａ）注射可能なゲル形成のダイナミック時間掃引フォトレオロジー。ゲル化点は、貯蔵弾性率（Ｇ’）が損失弾性率（Ｇ”）を上回る場合に（矢印）、概算される。破線（−−−）は、ＵＶ光を点けたときを図示する。５Ｂ）注射可能なゲルの粘弾性挙動（Ｇ’＞＞Ｇ”）を示すそれらの周波数掃引測定。５Ｃ）類似の動的粘性を示すＤ−Ｄｅｘありおよびなしの注射可能なゲルの粘性 対 周波数プロット。５Ｄ）ずり減粘特性（ｓｈｅａｒ ｔｈｉｎｎｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｙ）を示すＤ−Ｄｅｘありおよびなしの注射可能なゲルの粘性 対 剪断速度プロット。５Ｆ）表面形状を示すＤ−Ｄｅｘありおよびなしの脱水した注射可能なゲルのＳＥＭ画像。５Ｇ）多孔性構造を有する内部形状を示すＦＩＴＣ染色ゲル切片の共焦点画像。

図６は、Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標） ２９５９（Ｉ−２９５９）の存在下で、チオール化ヒアルロン酸（ＨＡ−ＳＨ）、デンドリマー−ペンテン酸結合体（Ｄ−Ｅｎｅ）、およびデンドリマー−デキサメタゾン結合体（Ｄ−Ｄｅｘ）で形成された光活性化デンドリマー−ヒアルロン酸ヒドロゲルの模式図である。ここでＤ−Ｄｅｘは、ゲル製剤中に物理的に捕捉される。

図７Ａ〜７Ｅは、調製された結合体の特徴を示す。７Ａ）２３９ｎｍでモニターしたＤ−Ｄｅｘ（３２．８分）、Ｄｅｘ（２２．４分）およびＤｅｘ−リンカー（２７．６分）のＨＰＬＣクロマトグラム。７Ｂ）疑似涙液中のＤ−Ｄｅｘ結合体からの薬物放出プロフィール。７Ｃ）それぞれ、ｐＨ７．４および５における注射可能なゲルの膨潤および分解プロフィール。７Ｄ）それぞれ、ｐＨ７．４および５での注射可能なゲル製剤からのＤ−Ｄｅｘおよび遊離Ｄｅｘの放出プロフィール。７Ｅ）挿入図−ゲルの膨潤挙動を示す重量変化測定。

図８Ａ〜Ｂ 結膜下に注射したデンドリマーの生体分布。ゲル製剤中の蛍光標識したデンドリマー（Ｄ−Ｃｙ５）を結膜下に注射し、注射の７日後に生体分布を評価した。角膜間質（青色、レクチン）、マクロファージ（緑色、Ｉｂａ−１）、デンドリマー（赤色、Ｃｙ５）。８Ａ）通常の組織構造を有する正常角膜の中心断面；非常に少ない角膜Ｉｂａ−１染色細胞（マクロファージ）が存在する；デンドリマーは、マクロファージ中に共局在しない。８Ｂ）アルカリ熱傷した中心角膜には、Ｉｂａ−１陽性細胞（マクロファージ）が浸潤した。Ｃｙ５シグナル（デンドリマー）は、Ｉｂａ−１染色細胞中に共局在する。これは、炎症に向かうデンドリマーの固有の標的化能力を示す。スケールバーは１００μｍ。

図９ 中心角膜厚（ＣＣＴ）の評価のための角膜の前眼部光干渉断層撮影（ＯＣＴ）画像化。上パネル：Ｄ−Ｄｅｘゲル処置した眼の中心角膜のＯＣＴ画像は、そのベースラインと比較した場合にＰＯＤ ７および１４において正常に近い角膜構造を示す。これらの画像は、炎症が鎮まったことを示唆する。中央パネル：遊離Ｄｅｘゲルで処置した中心角膜のＯＣＴ画像は、進行中の炎症を示唆する、薄い不規則な上皮層および間質浮腫を示す。下パネル：プラセボゲルで処置した中心角膜のＯＣＴ画像は、遊離Ｄｅｘ処置した眼と類似の特徴を有する。

図１０Ａ〜１０Ｄは、各角膜のアルカリ熱傷後の３群のラット：（ｉ）デンドリマー−デキサメタゾン結合体および最小限の量の遊離デキサメタゾンを有するデンドリマー−ヒアルロン酸ヒドロゲル（Ｄ−Ｄｅｘ）での結膜下処置、（ｉｉ）遊離デキサメタゾンを有するデンドリマー−ヒアルロン酸ヒドロゲル（遊離Ｄｅｘ）での結膜下処置、および（ｉｉｉ）処置なし（非処置陽性コントロール）の中での眼のパラメーターを示すグラフである。図１０Ａは、経時的（術後日数、ＰＯＤ）に中心角膜厚（ＣＣＴ，μｍ）を示す線グラフである。図１０Ｂは、経時的（ＰＯＤ）に眼圧（ＩＯＰ、ｍｍ／Ｈｇ）を示す線グラフである。図１０Ｃは、経時的（ＰＯＤ）に新生血管形成（ＮＶ）（ｍｍ^２）の概算面積を示す線グラフである。図１０Ｄは、経時的（ＰＯＤ）に角膜混濁スコア（メジアン；範囲）を示す棒グラフである。 図１０Ａ〜１０Ｄは、各角膜のアルカリ熱傷後の３群のラット：（ｉ）デンドリマー−デキサメタゾン結合体および最小限の量の遊離デキサメタゾンを有するデンドリマー−ヒアルロン酸ヒドロゲル（Ｄ−Ｄｅｘ）での結膜下処置、（ｉｉ）遊離デキサメタゾンを有するデンドリマー−ヒアルロン酸ヒドロゲル（遊離Ｄｅｘ）での結膜下処置、および（ｉｉｉ）処置なし（非処置陽性コントロール）の中での眼のパラメーターを示すグラフである。図１０Ａは、経時的（術後日数、ＰＯＤ）に中心角膜厚（ＣＣＴ，μｍ）を示す線グラフである。図１０Ｂは、経時的（ＰＯＤ）に眼圧（ＩＯＰ、ｍｍ／Ｈｇ）を示す線グラフである。図１０Ｃは、経時的（ＰＯＤ）に新生血管形成（ＮＶ）（ｍｍ^２）の概算面積を示す線グラフである。図１０Ｄは、経時的（ＰＯＤ）に角膜混濁スコア（メジアン；範囲）を示す棒グラフである。

図１１は、角膜断面の共焦点顕微鏡画像を示す。左パネル：最小限の量のＩｂａ−１染色細胞浸潤物（マクロファージ）が、術後７日目および１４日目に観察される。中央パネルおよび右パネル：Ｄ−Ｄｅｘゲル群とは異なり、遊離Ｄｅｘゲル群およびプラセボゲル群の両方が、術後７日目および１４日目に持続性のＩＢＡ−１染色された細胞浸潤物（マクロファージ）を有する。スケールバーは１００μｍ。

図１２は、ＰＯＤ ７および１４において、ＲＴ−ＰＣＲを使用して角膜組織におけるサイトカインｍＲＮＡ発現レベルを測定することによって、結膜下処置後の角膜炎症の評価を示す棒グラフを示す。（ＴＮＦ−α）−腫瘍壊死因子−α、（ＩＬ−１β）−インターロイキン−１β、（ＩＬ−６）−インターロイキン−６、（ＭＣＰ−１）−単球走化性タンパク質−１、（ＶＥＧＦ）−血管内皮増殖因子。結果は、健康なコントロールに対して正規化され、平均±ＳＥＭとして表される（ｎ＝１０）。

発明の詳細な説明
Ｉ．定義
用語「治療剤（ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ ａｇｅｎｔ）」とは、疾患または障害の１またはこれより多くの症状を防止または処置するために投与され得る薬剤をいう。これらは、核酸、核酸アナログ、小分子、ペプチド模倣物、タンパク質、ペプチド、炭水化物もしくは糖、脂質、または界面活性剤、あるいはこれらの組み合わせであり得る。

用語「診断剤（ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ ａｇｅｎｔ）」とは、本明細書で使用される場合、一般に、病理学的プロセスの局在を明らかにし、特定し、定義するために投与され得る薬剤をいう。

用語「予防剤（ｐｒｏｐｈｙｌａｃｔｉｃ ａｇｅｎｔ）」とは、本明細書で使用される場合、一般に、疾患を防止するか、または妊娠のようなある種の状態を防止するために投与され得る薬剤をいう。

語句「薬学的に受容可能な」とは、妥当な医学的判断の範囲内で、過剰な毒性、刺激、アレルギー反応、または他の問題も合併症もなしに、ヒトおよび動物の組織と接触した状態で使用されるのに適しており、合理的な利益／リスク比にふさわしい組成物、ポリマーおよび他の物質、ならびに／または投与形態に言及する。語句「薬学的に受容可能なキャリア」とは、任意の主題の組成物を、１つの器官または身体の一部から、別の器官または身体の一部へと運ぶかまたは輸送することに関与する薬学的に受容可能な物質、組成物またはビヒクル（例えば、液体もしくは固体充填剤、希釈剤、溶媒または被包物質）をいう。各キャリアは、主題の組成物の他の成分と適合性でありかつ患者に対して有害でないという意味で「受容可能」でなければならない。

語句「治療上有効な量」とは、任意の医療処置に適用可能な合理的な利益／リスク比において、ある所望の効果を生じる治療剤の量をいう。その有効量は、処置されている疾患もしくは状態、投与されている特定の標的化構築物、被験体のサイズ、またはその疾患もしくは状態の重症度のような因子に依存して変動し得る。当業者は、過度の実験を必要とすることなく、特定の化合物の有効量を経験的に決定し得る。予防剤とは、障害、疾患または状態を防止し得る薬剤をいう。例としては、感染を防止するワクチンおよび妊娠を防止する経口避妊薬が挙げられる。

用語「処置すること」とは、疾患、障害または状態の１またはこれより多くの症状を防止または軽減することをいう。疾患または状態を処置することとしては、その根底にある病態生理に影響を及ぼさないとしてもその特定の疾患または状態の少なくとも１つの症状を好転させる（ａｍｅｌｉｏｒａｔｅ）こと（例えば、鎮痛剤が疼痛の原因を処置しないとしても、このような薬剤の投与によって被験体の疼痛を処置すること）が挙げられる。

用語「生体適合性」とは、本明細書で使用される場合、一般に、任意の代謝産物またはその分解生成物とともに、レシピエントに対して概して非毒性であり、レシピエントに対して何ら顕著な有害効果を引き起こさない物質に言及する。概して、生体適合性物質は、患者に投与される場合に、顕著な炎症応答も免疫応答も誘起しない物質である。

用語「生分解性」とは、本明細書で使用される場合、一般に、生理学的条件下で、被験体によって代謝され得るか、排除され得るか、または排出され得るより小さな単位または化学的種へと分解または侵食される物質をいう。分解時間は、組成および形態の関数である。分解時間は、数時間から数年までであり得る。

用語「閉じる（ｓｅａｌ）」とは、本明細書で使用される場合、担体（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）（例えば、組織）における粗い表面、腔、もしくは間隙を実質的に覆うか、またはその組織表面の頂部を被覆し、そして必要に応じてその接触表面において共有結合もしくは非共有結合を形成することを意味する。「閉じる」とは、ある種のガス、液体、溶質、高分子、または細菌の移動または輸送を防止するというバリア効果にも言及し得る。

用語「デンドリマー（ｄｅｎｄｒｉｍｅｒ）」とは、本明細書で使用される場合、開始コア（ｉｎｔｅｒｉｏｒ ｃｏｒｅ）、この開始コアに規則的に付着した反復ユニットの内部層（または「世代（ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）」）、および最も外側の世代に付着した末端基の外部表面を有する分子構造が挙げられるが、これらに限定されない。

用語「生体接着性ポリマー（ｂｉｏａｄｈｅｓｉｖｅ ｐｏｌｙｍｅｒ）」とは、本明細書で使用される場合、生物学的担体に接着し得る天然ポリマーまたは合成ポリマーをいう。組織へのポリマーの接着は、（ｉ）物理的または機械的結合、（ｉｉ）一次的なまたは共有結合的化学結合、および／または（ｉｉｉ）二次的な化学結合（すなわち、イオン性）によって達成され得る。

用語「架橋」とは、本明細書で使用される場合、物質の分子量の増大を生じる、求核基を含む前駆物質分子と求電子性基を含む前駆物質分子との間の共有結合の形成を意味する。「架橋」は、非共有結合（例えば、イオン結合）の形成または共有結合と非共有結合との組み合わせをもいい得る。

用語「光架橋（ｐｈｏｔｏｃｒｏｓｓｌｉｎｋ）」とは、本明細書で使用される場合、放射エネルギーの適用によってビニルまたは他の不飽和結合を壊して、架橋を形成させることを意味する。

用語「外部刺激」とは、本明細書で使用される場合、内因性ではない特定の機能的反応を引き起こす（例えば、物理的、化学的、生物学的、機械的、および照射刺激）。

「ポリマーネットワーク（ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ｎｅｔｗｏｒｋ）」とは、本明細書で使用される場合、モノマー、オリゴマー、またはポリマーのうちの実質的に全てが、それらの利用可能な官能基を介して分子間共有結合によって結合されて、高分子を形成するプロセスの生成物をいう。

「生理学的」とは、本明細書で使用される場合、生きている脊椎動物の中で見出される状態に言及する。特に、生理学的条件とは、ヒトの身体における状態（例えば、温度、ｐＨ、水性媒体など）に言及する。「生理学的温度」とは、本明細書で使用される場合、３５℃〜４２℃の間の温度範囲、好ましくはおよそ３７℃をいう。

「架橋密度（ｃｒｏｓｓｌｉｎｋ ｄｅｎｓｉｔｙ）」とは、本明細書で使用される場合、それぞれの分子の２つの架橋の間の平均分子量（Ｍ_ｃ）をいう。

「膨潤」とは、本明細書で使用される場合、生体物質による水の取り込みに起因する容積および質量の増大に言及する。用語「水取り込み（ｗａｔｅｒ−ｕｐｔａｋｅ）」および「膨潤」は、同義的に使用される。

「ゲル化点」または「ゲル化」とは、本明細書で使用される場合、粘性率（ｖｉｓｃｏｕｓ ｍｏｄｕｌｕｓ）および複素弾性率が互いに交差し、粘性が増大する点をいう。従って、ゲル化点は、液体がゲルの半固体特徴をとり始める段階である。

「インサイチュ形成（ｉｎ ｓｉｔｕ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ）」とは、本明細書で一般に使用される場合、注射前および注射時に実質的に架橋されないが、生理学的条件においてまたは身体中の注射部位における外部刺激による誘発に際して、互いと共有結合、非共有結合、または組み合わせを形成する前駆物質分子の混合物の能力に言及する。

「平衡状態（ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｓｔａｔｅ）」とは、本明細書で使用される場合、水の中での接触条件下で貯蔵される場合にヒドロゲルが質量の増大も喪失も受けない状態に言及する。

「官能化する（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅ）」とは、本明細書で使用される場合、官能基または部分の付着を生じる様式で改変することを意味する。例えば、分子は、分子を強い求核試薬または強い求電子試薬にする分子の導入によって官能化され得る。例えば、ヒアルロン酸のような分子は、チオール、アミン、アクリレート、またはキノンになるように官能化され得る。

本明細書で使用される場合、用語「活性薬剤（ａｃｔｉｖｅ ａｇｅｎｔ）」または「生物学的に活性な薬剤（ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｌｙ ａｃｔｉｖｅ ａｇｅｎｔ）」とは、所望の薬理学的および／または生理学的効果を誘導する化学的または生物学的化合物をいうために、本明細書で交換可能に使用され得、これは、予防的、治療的または診断的であり得る。この用語はまた、活性薬剤の薬学的に受容可能な、薬理学的に活性な誘導体（塩、エステル、アミド、プロドラッグ、活性な代謝産物、およびアナログが挙げられるが、これらに限定されない）を包含する。

ＩＩ．ナノ接着剤
ナノ接着剤は、湿った組織に接着し、制御された配置を可能にし、迅速な硬化が創傷を閉じることを可能にする。ナノ接着剤は、治療剤、予防剤および／または診断剤の送達のために使用され得、それによって、根底にある障害を処置し、創傷治癒を加速するために有用であり得る。

Ａ．ヒドロゲルシーラントまたはその前駆物質
２種の主要な構成成分が含まれる：強度および可撓性を提供し創傷を受けた組織と一体化し創傷治癒を加速するように生体適合性である生体接着性ポリマー、ならびに生体接着性ポリマーと繋がれて、高密度の架橋点を、それによって所望の機械的強度を提供するデンドリマー。

好ましい実施形態において、前駆物質構成成分は、ビニルまたは他の不飽和基および求核基で改変され、独立して、ヒドロゲルの光架橋および形成をインサイチュで可能にする。

ｉ．デンドリマー
好ましい実施形態において、デンドリマーは、非毒性であり、低濃度において高い架橋密度および活性薬剤との潜在的結合体化のために複数の光架橋可能な基での改変を可能にする多くの表面基を有する。

使用に適したデンドリマーとしては、以下が挙げられるが、これらに限定されない：ポリアミドアミン（ＰＡＭＡＭ）、ポリプロピルアミン（ＰＯＰＡＭ）、ポリエチレンイミン、ポリリジン、ポリエステル、イプチセン（ｉｐｔｙｃｅｎｅ）、脂肪族ポリ（エーテル）、および／または芳香族ポリエーテルデンドリマー。デンドリマー複合体の各デンドリマーは、他のデンドリマーと同じかまたは類似かまたは異なる化学的性質であってもよい（例えば、第１のデンドリマーは、ＰＡＭＡＭデンドリマーを含む一方で、第２のデンドリマーは、ＰＯＰＡＭデンドリマーであり得る）。いくつかの実施形態において、第１または第２のデンドリマーは、スルフヒドリルまたはチオピリジン末端基を有する少なくとも２つの分枝を有するポリエチレングリコールを含むマルチアームＰＥＧのようなさらなる薬剤をさらに含み得る。スクシンイミジルまたはマレイミド末端のような他の末端基を有する他のＰＥＧポリマーが、使用され得る。分子量１０ｋＤａ〜８０ｋＤａのＰＥＧポリマーが使用され得る。複合体は、１種またはこれより多くのデンドリマーから形成され得る。

デンドリマーの例としては、ポリ（アミドアミン）（ＰＡＭＡＭ）、ポリエステル、ポリリジン、およびポリプロピレンイミン（ＰＰＩ）が挙げられるが、これらに限定されない。ＰＡＭＡＭデンドリマーは、異なるコアと、アミドアミン基本要素とを含み得、任意の世代のカルボキシル、アミンおよびヒドロキシル末端を有し得る（世代１ ＰＡＭＡＭデンドリマー、世代２ ＰＡＭＡＭデンドリマー、世代３ ＰＡＭＡＭデンドリマー、世代４ ＰＡＭＡＭデンドリマー、世代５ ＰＡＭＡＭデンドリマー、世代６ ＰＡＭＡＭデンドリマー、世代７ ＰＡＭＡＭデンドリマー、世代８ ＰＡＭＡＭデンドリマー、世代９ ＰＡＭＡＭデンドリマー、または世代１０ ＰＡＭＡＭデンドリマーが挙げられるが、これらに限定されない）。その好ましい実施形態において、デンドリマーは、製剤中で可溶性であり、世代（「Ｇ」）４、５または６ デンドリマーである。

本明細書で使用される場合、用語「ＰＡＭＡＭデンドリマー」は、ポリ（アミドアミン）デンドリマーを意味し、これは、異なるコアとアミドアミン基本要素とを含み得る。それらを作製するための方法は、当業者に公知であり、一般に、中心の開始コアの周りに樹状β−アラニンユニットの同心円状のシェル（世代）を生じる２工程反復反応シーケンスを含む。このＰＡＭＡＭコア−シェル構造は、付加されたシェル（世代）の関数として直径が線形的に増大し、表面基は、樹状−分枝の数学に従って、各世代において指数関数的に増幅する。それらは、５種の異なるコアタイプおよび１０種の官能表面基を有する世代Ｇ０〜１０において利用可能である。デンドリマー−分枝状ポリマーは、ポリアミドアミン（ＰＡＭＡＭ）、ポリグリセロール、ポリエステル、ポリエーテル、ポリリジン、またはポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリペプチドのデンドリマーからなり得る。上記デンドリマーは、それらの官能表面基に付着したヒドロキシル基を有し得る。

いくつかの実施形態において、デンドリマーは、ナノ粒子形態にあり、国際特許公開番号ＷＯ２００９／０４６４４６、ＰＣＴ／ＵＳ２０１５／０２８３８６、ＰＣＴ／ＵＳ２０１５／０４５１１２、ＰＣＴ／ＵＳ２０１５／０４５１０４、および米国特許第８，８８９，１０１号に詳細に記載される。

ｉｉ．生体接着性ポリマー
生体接着性ポリマーとしては、生物学的組織に接着する天然または合成のポリマーが挙げられる。本明細書で使用される場合、生体接着性ポリマーは、組織基質との共有結合、非共有結合的相互作用（例えば、水素結合）および／または物理的な絡み合いを介して接着する。

いくつかの具体的実施形態において、生体接着性ポリマーとは、呼吸器系、鼻系、頸膣系、胃腸系、直腸系、視覚系および聴覚系における組織中での接着のために粘膜接着性ポリマーに言及する。

１．ヒアルロン酸（ＨＡ）
ＨＡは、発生、創傷治癒、および炎症において重要な役割を果たす細胞外マトリクスの天然に存在する免疫中性の（ｉｍｍｕｎｏｎｅｕｔｒａｌ）グリコサミノグリカンである。その粘弾性特性および眼の表面に長い間留まることから、いくつかの組織修復実施（角膜内皮を保護する眼科的使用が挙げられる）における使用に合わせられてきた。ＨＡはまた、膜貫通細胞表面接着分子であるＣＤ４４のリガンドであると同定されている（Ｚｈｕ ＳＮら，Ｂｒ Ｊ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌ．， ８１（１）：８０−４ （１９９７））。

好ましい実施形態において、デンドリマー分子によって架橋されたＨＡは、組織修復のためのヒドロゲルシーラントを形成する。ＨＡは、広い範囲の分子量を有する；そしていくつかの実施形態において、１５〜２０ｋＤａのＨＡが選択される。架橋するために、ＨＡは、３種の官能基のうちの１種またはこれより多くにおいて先ず化学的に改変される：グルクロン酸カルボン酸、一級および二級ヒドロキシル基、ならびにＮ−アセチル基（脱アミド後）。最も顕著なことには、カルボキシレートは、カルボジイミド媒介反応、エステル化、およびアミド化によって改変されてきた；ヒドロキシルは、エーテル化、ジビニルスルホン架橋、エステル化、およびビス−エポキシド架橋によって改変されてきた。ＨＡの化学改変に関する詳細な総説は、Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｏｒｉｇｉｎ − Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｉｍｐｌａｎｔ Ｕｓｅｓ， Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ， Ｅｌｓｅｖｉｅｒ （２０１０）のＫｕｏ ＪＷ， Ｐｒｅｓｔｗｉｃｈ ＧＤにおいて見られ得る。

２．他の生体接着性ポリマー
組みこまれ得る生体接着性ポリマーは、合成および天然のポリマーを含む。好ましい生体接着性ポリマーは、露出したカルボン酸基を有する。これらは、天然のポリマー（例えば、アルギネートおよびセルロース）および合成改変セルロース（アルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、セルロースエーテル、セルロースエステル、およびニトロセルロースが挙げられる）（例えば、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロースおよびメチルセルロース）を含む。使用され得る合成ポリマーとしては、ポリエステル（例えば、ポリラクチド−ｃｏ−グリコリド、ポリラクチド、およびポリグリコリドのようなポリ（ヒドロキシエステル））、ポリオルトエステル、ポリ無水物、ポリヒドロキシアルカノエート（例えば、ポリ３ヒドロキシブチレート、ポリ４ヒドロキシブチレートおよびこれらのコポリマー）、および非生分解性ポリマー（例えば、アクリレートおよびメタクリレート、これらのコポリマーおよび誘導体）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリアミド、およびポリカーボネートが挙げられる。作製されるブレンドおよびコポリマーとしては、ポリアルキレン、ポリアルキレングリコール、ポリアルキレンオキシド、ポリアルキレンテレフタレート、ポリビニルエーテル、ポリビニルエステル、ポリビニルハライド、ポリビニルピロリドン、ポリグリコリド、ポリシロキサン、ポリウレタンおよびこれらのコポリマーが挙げられる。全てのポリマーは、市販されている。

ｉｉｉ．刺激応答性ゲル化を可能にする改変
デンドリマーおよび生体接着性ポリマーは、刺激応答性ゲル化を可能にする架橋部分で改変される。好ましい実施形態において、デンドリマーおよび生体接着性ポリマーは、光架橋可能な基（例えば、チオール基とビニル基；チオール基とマレイミド基；アミン基とアルデヒド基；アミン基とカルボキシレート基；メタクリレート基；およびアクリレート基）を含むように化学改変される。

いくつかの実施形態において、１種またはこれより多くのメタクリレートまたはアクリレート基は、デンドリマーおよび生体接着性ポリマーの両方に対して、または一方の種に対して改変される一方で、他方の種は、チオール基で改変される。これらの改変は、光架橋して前駆物質材料を硬化させ、ナノ接着剤を形成することを可能にする。

別の実施形態において、デンドリマーおよび生体接着性ポリマーは、クリック可能な、チオール−ｅｎｅまたはチオール−ｙｎｅ反応を可能にするように改変され、ここで一方の種は、チオール基で末端化するように官能化されるのに対して、他方の種は、アルケンまたはアルキン官能基で改変される。例えば、アルケンは、ノルボルネンであり得る。ときおり、これらのチオール−ｅｎｅまたはチオール−ｙｎｅ反応は、光照射によって促進される。

さらに他の実施形態において、架橋は、チオール−マレイミド、アミン−アルデヒドまたはアミンカルボキシレート反応で達成され、デンドリマーおよび生体接着性ポリマーは、関連する基で改変される。

光架橋反応において、光開始剤が含められ得る。光開始剤は、光の吸収下で、光反応を受け、不飽和構成要素の架橋を開始し得る反応性種を生じる化合物である。例示的な光開始剤としては、ＩＲＧＡＣＵＲＥ^{（登録商標）}化合物が挙げられる。

いくつかの実施形態において、光架橋されたヒドロゲルは、眼の処置に適した透明で、可撓性のゲルである。

Ｂ．治療剤、予防剤および診断剤
上記ナノ接着剤は、被包されるか、ヒドロゲルの構成成分に結合体化されるか、またはヒドロゲル前駆物質中に分散される徐放性ナノ粒子／微粒子製剤へと被包／結合体化される、１種またはこれより多くの治療剤、予防剤、または診断剤を含み得る。いくつかの実施形態において、上記薬剤は、無水コハク酸との反応を介してスクシネート基で改変され得、それらのヒドロキシル基においてデンドリマーおよび／または生体接着性ポリマーに後に結合体化されて、組織中のその薬剤のエステル結合および加水分解媒介性徐放を可能にする。

代表的治療剤としては、抗炎症性薬物（免疫抑制剤および抗アレルギー剤が挙げられる）、および抗感染剤が挙げられるが、これらに限定されない。抗炎症性薬物のいくつかの例としては、トリアムシノロンアセトニド、フルオシノロンアセトニド、プレドニゾロン、デキサメタゾン、ロテプレドノール（ｌｏｔｅｐｒｅｎｄｏｌ）、フルオロメトロンのようなステロイドが挙げられる。免疫調節薬（例えば：シクロスポリン、タクロリムスおよびラパマイシン）。非ステロイド系抗炎症性薬物としては、ケトロラク、ネパフェナク、およびジクロフェナクが挙げられる。抗感染剤としては、抗ウイルス剤、抗菌剤、抗寄生生物剤、および抗真菌剤が挙げられる。例示的な抗生物質としては、モキシフロキサシン、シプロフロキサシン、エリスロマイシン、レボフロキサシン、セファゾリン、バンコマイシン、チゲサイクリン、ゲンタマイシン、トブラマイシン、セフタジジム、オフロキサシン、ガチフロキサシン；抗真菌剤：アンホテリシン、ボリコナゾール、ナタマイシンが挙げられる。

活性薬剤は、眼圧（ＩＯＰ）を低下させる抗緑内障薬剤、抗血管新生薬剤、増殖因子、およびこれらの組み合わせを含み得る。抗緑内障薬剤の例としては、プロスタグランジンアナログ（例えば、トラボプロストおよびラタノプロスト）、プロスタミド（例えば、ビマトプロスト）；β−アドレナリン作動性レセプターアンタゴニスト（例えば、チモロール、ベタキソロール、レボベタキソロール、およびカルテオロール）、α２アドレナリン作動性レセプターアゴニスト（例えば、ブリモニジンおよびアプラクロニジン）、炭酸脱水酵素インヒビター（例えば、ブリンゾラミド、アセタゾラミド（ａｃｅｔａｚｏｌａｍｉｎｅ）、およびドルゾラミド）、縮瞳薬（すなわち、副交感神経作動薬）（例えば、ピロカルピンおよびエコチオパート））、セロトニン作動薬（ｓｅｒｅｔｏｎｅｒｇｉｃ）、ムスカリン作動薬、ドパミン作動性アゴニスト、およびアドレナリン作動性アゴニストが挙げられる。

代表的な抗血管新生薬剤としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない：血管内皮増殖因子（ＶＥＧＦ）に対する抗体（例えば、ベバシズマブ（ＡＶＡＳＴＩＮ（登録商標））およびｒｈｕＦＡｂ Ｖ２（ラニビズマブ、ＬＵＣＥＮＴＩＳ（登録商標））、ならびに他の抗ＶＥＧＦ化合物（アフリベルセプト（ＥＹＬＥＡ（登録商標））；ＭＡＣＵＧＥＮ（登録商標）（ペガプタニブナトリウム（ｐｅｇａｐｔａｎｉｍ ｓｏｄｉｕｍ）、抗ＶＥＧＦアプタマーまたはＥＹＥ００１）（Ｅｙｅｔｅｃｈ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ）が挙げられる）；色素上皮由来因子（ＰＥＤＦ）；ＣＯＸ−２インヒビター（例えば、セレコキシブ（ＣＥＬＥＢＲＥＸ（登録商標））およびロフェコキシブ（ＶＩＯＸＸ（登録商標）））；インターフェロンアルファ；インターロイキン−１２（ＩＬ−１２）；サリドマイド（ＴＨＡＬＯＭＩＤ（登録商標））およびこれらの誘導体（例えば、レナリドミド（ＲＥＶＬＩＭＩＤ（登録商標））；スクアラミン；エンドスタチン；アンギオスタチン；リボザイムインヒビター（例えば、ＡＮＧＩＯＺＹＭＥ（登録商標）（Ｓｉｒｎａ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ））；多機能性抗血管新生薬剤（例えば、ＮＥＯＶＡＳＴＡＴ（登録商標）（ＡＥ−９４１）（Ａｅｔｅｒｎａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ， Ｑｕｅｂｅｃ Ｃｉｔｙ， Ｃａｎａｄａ））；レセプターチロシンキナーゼ（ＲＴＫ）インヒビター（例えば、スニチニブ（ＳＵＴＥＮＴ（登録商標）））；チロシンキナーゼインヒビター（例えば、ソラフェニブ（Ｎｅｘａｖａｒ（登録商標））およびエルロチニブ（Ｔａｒｃｅｖａ（登録商標）））；上皮増殖因子レセプターに対する抗体（例えば、パニツムマブ（ＶＥＣＴＩＢＩＸ（登録商標））およびセツキシマブ（ＥＲＢＩＴＵＸ（登録商標）））、ならびに当該分野で公知の他の抗血管新生薬剤。

いくつかの場合には、上記活性薬剤は、眼を画像化するかまたは別の方法で評価する診断剤である。診断剤の例としては、常磁性分子、蛍光化合物、磁性分子、および放射性核種、ｘ線画像化剤、および造影剤が挙げられる。

上記活性薬剤は、その中性の形態で、または薬学的に受容可能な塩の形態で存在し得る。いくつかの場合には、活性薬剤の塩を含む製剤を調製することは、その塩の有利な物理的特性（例えば、増強された安定性または望ましい溶解度もしくは溶解プロフィール）のうちの１またはこれより多くに起因して、望ましいことであり得る。

一般に、薬学的に受容可能な塩は、活性薬剤の遊離酸または遊離塩基形態と水もしくは有機溶媒中の、またはその２種の混合物中の化学量論的量の適切な塩基または酸との反応によって調製され得る；一般に、エーテル、酢酸エチル、エタノール、イソプロパノール、またはアセトニトリルのような非水性媒体が好ましい。薬学的に受容可能な塩としては、無機酸、有機酸、アルカリ金属塩、およびアルカリ土類金属塩から得られる活性薬剤の塩、ならびに薬物と適切な有機リガンドとの反応によって形成される塩（例えば、四級アンモニウム塩）が挙げられる。適切な塩のリストは、例えば、Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，第２０版，Ｌｉｐｐｉｎｃｏｔｔ Ｗｉｌｌｉａｍｓ ＆ Ｗｉｌｋｉｎｓ，Ｂａｌｔｉｍｏｒｅ，ＭＤ，２０００，ｐ． ７０４に見出される。薬学的に受容可能な塩の形態でときおり投与される眼用薬物の例としては、チモロールマレイン酸塩、ブリモニジン酒石酸塩、およびジクロフェナクナトリウムが挙げられる。

ある種の実施形態において、上記ナノ接着剤は、１種またはこれより多くの局所麻酔薬を含む。代表的な局所麻酔薬としては、テトラカイン、リドカイン、アメソカイン、プロパラカイン、リグノカイン、およびブピバカインが挙げられる。いくつかの場合には、１種またはこれより多くのさらなる薬剤（例えば、ヒアルロニダーゼ酵素）はまた、その局所麻酔薬の分散を加速および改善するために、ナノ接着剤に添加される。

Ｃ．製剤
上記ナノ接着剤は、１種もしくはこれより多くの薬学的に受容可能なキャリアの中に、１種もしくはこれより多くの薬学的に受容可能な賦形剤とともに液体として、または液剤中で投与され得る。代表的賦形剤としては、溶媒、希釈剤、ｐＨ改変剤、保存剤、抗酸化剤、懸濁剤、湿潤剤、粘性改変剤、張度剤（ｔｏｎｉｃｉｔｙ ａｇｅｎｔ）、安定化剤、およびこれらの組み合わせが挙げられる。適切な薬学的に受容可能な賦形剤は、好ましくは、一般に安全と認められる（ＧＲＡＳ）物質から選択され、望ましくない生物学的副作用も不要な相互作用も引き起こすことなく、個体に投与され得る。

薬学的組成物は、処置されるべき眼の区画（例えば、硝子体、網膜下腔、脈絡膜下腔、上強膜、結膜、結膜下、強膜、前房、ならびに角膜およびその中の区画（例えば、上皮下、間質内、内皮）、または角膜表面）への投与のためであり得、各投与経路に適した単位投与形態で製剤化され得る。

他の使用のための薬学的組成物は、子宮内および生殖路感染のための抗生物質の徐放のために製剤化されたナノ接着剤を含む。上記ナノ接着剤はまた、硬膜、肺の膜、腹膜、胃腸、内皮、および熱傷の閉鎖を含む、傷害の他のタイプの閉鎖のために製剤化され得る。

ナノ接着剤の利益は、炎症に向かう標的化生体分布である。なぜならデンドリマーは、創傷部位においてマクロファージと共局在し、マクロファージ媒介性の疾患または障害の処置のための標的化された送達を提供し得るからである。

Ｄ．キット
いくつかの実施形態において、上記組成物は、キットの中で提供される。製剤は、安全かつ有効であると考えられ、望ましくない生物学的副作用も不要な相互作用も引き起こすことなく、個体に投与され得る物質から構成される薬学的に受容可能な「キャリア」を使用して調製される。代表的には、上記ナノ接着剤は、単一用量単位にあるか、または第２の構成成分の中で乾燥構成成分を再湿潤化する（ｒｅｈｙｄｒａｔｅ）ために、液体を含む第１の構成成分を伴うキットの中にある。これらは、投与のための構成成分（例えば、点滴注入器または他のアプリケーターデバイス（例えば、デュアルバレルシリンジのような））を含み得る。

ＩＩＩ．組成物を作製するための方法
デンドリマーを作製するための方法は、当業者に公知であり、一般に、中心の開始コアの周りに樹状β−アラニンユニットの同心円状のシェル（世代）を生成する２工程反復反応シーケンスを含む。このＰＡＭＡＭコア−シェル構造は、付加されるシェル（世代）の関数として直径が線形的に増大する。その間に、表面基は、樹状−分枝の数学に従って各世代において指数関数的に増幅する。それらは、５種の異なるコアタイプおよび１０の官能表面基を有する世代Ｇ０〜１０において利用可能である。上記デンドリマー−分枝ポリマーは、ポリアミドアミン（ＰＡＭＡＭ）、ポリエステル、ポリエーテル、ポリリジン、またはポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリペプチドのデンドリマーからなり得る。あるいは、種々の末端基を有するデンドリマーは、Ｄｅｎｄｒｉｔｅｃｈのような販売者から購入され得る。

刺激誘発性ゲル化を可能にするデンドリマーおよび／または生体接着性ポリマーへの改変は、種々の官能基とともに公知である。ヒアルロン酸のチオール化は、文献中に記載される。Ｋａｆｅｄｊｉｉｓｋｉ Ｋら，Ｉｎｔ Ｊ Ｐｈａｒｍ， ３４３（１−２）：４８−５８ （２００７）は、Ｌ−システインエチルエステルをヒアルロン酸のカルボキシル（−ＣＯＯＨ）基に、水性溶媒中のＥＤＣ−ＮＨＳカップリング反応を使用して結合体化することによるチオール化ヒアルロン酸の合成を報告した。得られた生成物を酸化に供して、ジスルフィド結合（−Ｓ−Ｓ−）架橋を形成した。これは、ＨＡが薬物送達のためにゲルを形成することを可能にする。代替として、チオ−ｅｎｅクリック反応を可能にするために、ヒアルロン酸上に遊離チオールが生成され得る。このアプローチにおいて、水性媒体中での反応はジスルフィド形成を生じ得るので、この改変反応のための不活性条件が好ましい。これは、置換度に対するより良好な制御を提供し、インサイチュでのジスルフィド形成を回避する。この改変の詳細な手順は、実施例の節において説明される。

活性薬剤はまた、共有結合および制御された放出を可能にするように改変され得る。あるいは、活性薬剤は、前駆物質構成成分のうちの一方または両方と混合され得、形成されるヒドロゲル中で分散される。

光架橋するにあたって、照射の強度、曝露時間、光開始剤の量、および／またはヒドロゲル前駆物質構成成分の濃度は、前駆物質溶液がどの程度迅速に硬化されるかを制御するように、そして形成されるヒドロゲルの機械的特性を調整するように、調節され得る。好ましい実施形態において、低強度のＵＶ照射は、前駆物質構成成分のゲル化を、１分以内に、好ましくは３０秒で可能にし、これは、網膜細胞に損傷を与えない。

ＩＶ．組成物を使用するための方法
上記ナノ接着剤は、組織創傷または手術による切開のための、小分子、微粒子／ナノ粒子、ＤＮＡ／ｓｉＲＮＡなどの注射可能な送達のための、疾患または傷害の処置のためのシーラントとして、および薬剤を粘膜表面へと持続されかつ増強された透過性の送達のための点滴注入製剤として、使用され得る。一実施形態において、上記ヒドロゲル前駆物質溶液は、組織部位へと投与され、刺激誘発性ゲル化は、インサイチュで起こる。あるいは、形成され、注射可能なヒドロゲルは、組織部位へと注射され、デポーを形成する。ナノ接着剤を適用するための異なる方法は、ナノ接着剤中の化学基の動態、組織部位、および医師の必要性に基づく。

Ａ．眼の適用
角膜創傷
眼の角膜は、はっきりとした視野に必要な光線を屈折するおよび焦点を合わせるにあたって重要な役割を果たす。角膜は、間質コラーゲン原線維の規則正しい配置および血管がなく透明性を生じるという特有の特徴を有する。

角膜創傷は、手術手順（例えば、移植、白内障の除去および眼内レンズ移植のための切開、レーザー角膜内切削形成）、感染（例えば、潰瘍）、および外傷による傷害（例えば、裂傷、穿孔）から生じる。

好ましい実施形態において、ＵＶ照射に際して架橋する、ヒアルロン酸およびデンドリマーから形成されるヒドロゲルは、角膜創傷のためのシーラントとして適用され、ここで前駆物質は、角膜創傷に適用され、調整された様式でインサイチュで光硬化される。

Ｂ．他の創傷または手術による切開
他の実施形態において、上記ナノ接着剤は、羊膜破裂（ｉｎｔｒａ−ａｍｎｉｏｔｉｃ ｒｕｐｔｕｒｅ）または手術による切開を閉じる、開胸手術および最小侵襲胸部手術の両方における空気の漏れを閉じる、血管再構築部位における血管系を閉じる、胃腸手術手順における吻合部漏出を閉じるおよび低減する、ならびに心血管手術における創傷を閉じるにあたって、使用される。

現在利用可能な接着剤またはシーラント（すなわち、フィブリン、シアノアクリレート、ゼラチン／トロンビン製品、ＰＥＧポリマー、およびアルブミン／グルタルアルデヒド製品）と比較すると、上記ナノ接着剤は、生体適合性、低毒性、透明性、多方面の改変および薬物結合体化のための支持、ならびにゲル化動態の調節性（ｔｕｎａｂｉｌｉｔｙ）に関して有利である。

Ｃ．処置される障害
組織を閉じることに加えて、上記ナノ接着剤は、活性薬剤の局所送達のために使用され得る。眼の疾患または障害の処置において、局所的な抗生物質およびステロイドは、感染のリスクおよび角膜瘢痕化を低減する。しかし、その薬物はしばしば、涙液分泌を介して除去されてしまい、これはしばしば、反復投与、眼圧上昇、角膜刺激および毒性、ならびに潜在的に角膜の変色をもたらす（Ｇｉｂｓｏｎ ＪＭら， ＵＳ Ｏｐｈｔｈａｌｍｉｃ Ｒｅｖｉｅｗ， ８．１：２−７ （２０１５）； Ｍａｈａｊａｎ ＳＨ， Ｃａｒｂｏｈｙｄｒ Ｐｏｌｙｍ， Ｍａｙ ２０； １２２：２４３−７ （２０１５））。

上記ナノ接着剤は、種々の後眼部疾患（例えば、糖尿病網膜症、脈絡膜新生血管形成（ＣＮＶ）、および加齢黄斑変性（ＡＭＤ））を処置するために薬物の徐放のために、硝子体内に注射され得る透明な可撓性の注射可能なゲルを形成する。処置され得る眼の障害のさらなる例としては、以下が挙げられる：アメーバ性角膜炎、真菌性角膜炎、細菌性角膜炎、ウイルス性角膜炎、オンコセルカ角膜炎（ｏｎｃｈｏｒｃｅｒｃａｌ ｋｅｒａｔｉｔｉｓ）、細菌性角結膜炎、ウイルス性角結膜炎、角膜ジストロフィー疾患（ｃｏｒｎｅａｌ ｄｙｓｔｒｏｐｈｉｃ ｄｉｓｅａｓｅ）、フックス内皮ジストロフィー、シェーグレン症候群、スティーブンジョンソン症候群、自己免疫ドライアイ疾患、環境的ドライアイ疾患、角膜新生血管形成疾患、角膜移植後拒絶の予防および処置、自己免疫ぶどう膜炎、感染性ぶどう膜炎、前部ぶどう膜炎、後部ぶどう膜炎（トキソプラズマ症を含む）、汎ぶどう膜炎、硝子体または網膜の炎症性疾患、眼内炎の予防および処置、黄斑浮腫、黄斑変性、加齢黄斑変性、増殖性糖尿病網膜症および非増殖性糖尿病網膜症、高血圧性網膜症、網膜の自己免疫疾患、原発性および転移性の眼内黒色腫、他の眼内転移腫瘍、開放隅角緑内障、閉塞隅角緑内障、色素性緑内障ならびにこれらの組み合わせ。

上記デンドリマー−生体接着性ポリマーナノ接着剤は、一定の期間にわたって治療剤の徐放を提供し得る。例えば、投与後に、上記治療剤は、少なくとも６時間、少なくとも１２時間、少なくとも１日、少なくとも２日、少なくとも３日、少なくとも１週間、少なくとも２週間、少なくとも３週間、少なくとも４週間、少なくとも５週間、少なくとも６週間、少なくとも７週間、少なくとも２ヶ月、少なくとも３ヶ月、少なくとも６ヶ月、少なくとも９ヶ月、少なくとも１年、またはこれより長く放出されうる。

ヒドロゲルまたはヒドロゲル前駆物質の投与、それに続く光照射媒介性硬化は、他の薬物送達システムが投与される場合より経時的により少ない、炎症またはＩＯＰの増大を引き起こす。縫合糸を使用する炎症またはＩＯＰの増大に対する、炎症またはＩＯＰの低減は、投与の約３日後、投与後１４日間または１４日超まで観察されうる。炎症またはＩＯＰは、従来からまたは以前に利用可能であった薬物送達システムの投与でも、経時的に低減する。しかし、本明細書で開示される方法および組成物を使用する場合の炎症またはＩＯＰの低減または回避は、持続性でありかつより顕著である。炎症またはＩＯＰの低減または回避は、投与後少なくとも約３日間、少なくとも約１４日間、少なくとも約２０日間、または少なくとも約３０日間、継続し得る。

本発明は、以下の非限定的実施例を参照することによってさらに理解される。

実施例１．共有結合されたデンドリマー−薬物結合体を有する光架橋したデンドリマー−ヒアルロン酸ヒドロゲルの調製

材料および方法
メタクリレートでのデンドリマーの改変（Ｄ−ＭＡ）（製剤１）
ＰＡＭＡＭ Ｇ２およびＧ４ヒドロキシルデンドリマーの表面を、メタクリレート基で改変し、それによって、光架橋を可能にする（構成成分１）。光架橋可能なデンドリマー（Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４およびＧ６）を、以前に確立された実験手順を適合および最適化することによって合成した。簡潔には、メタクリル酸を、ＰｙＢＯＰ／ＤＩＥＡカップリング反応を使用してデンドリマーの表面基に共有結合により結合体化し、その得られた生成物を、水を使用して精製および透析した。生成物（Ｄ−ＭＡ）の形成を、^１Ｈ ＮＭＲおよびＨＰＬＣを使用して確認した（図１Ａ）。

光架橋可能なデンドリマー−薬物結合体（構成成分２）の合成
架橋可能な基を有する合成したデンドリマーデキサメタゾン結合体（ＭＡ−Ｄ−Ｄｅｘ）（Ｇ２〜Ｇ６）を作製した。これらは、創傷治癒を増強し得、角膜瘢痕化および新生血管形成を防止し得る。その薬物は、トリアムシノロンアセトニド、ブデソニド、フルオシノロンアセトニド、シクロスポリン、ラパマイシンなど（プレドニゾロン、デキサメタゾン、ロテプレドノール（ｌｏｔｅｐｒｅｎｄｏｌ）、フルオロメトロン、ケトロラク、ネパフェナク、ジクロフェナク、シクロスポリン、タクロリムス）に限定されない（図１Ｃ）。

光架橋可能なデンドリマー抗生物質構成成分（構成成分３）の合成
デンドリマーモキシフロキサシン結合体を、光架橋可能な基とともに合成した（ＭＡ−Ｄ−Ｍｏｘ）。これは、抗菌バリアを提供し得、角膜炎症、眼内炎および角膜混濁をしばしば生じる感染のいかなる機会をも回避する。上記抗生物質は、抗菌性−シプロフロキサシン、エリスロマイシン、レボフロキサシン、セファゾリン、抗ウイルス性−バンコマイシン、ゲンタマイシン、トブラマイシン、セフタジジム、オフロキサシン、ガチフロキサシン、アンホテリシン、ボリコナゾール、ナタマイシン、および抗真菌剤（図１Ｄ、１Ｅ）に限定されない。本発明者らはまた、デンドリマー−セファゾリン（Ｄ−Ｃｅｆ）およびデンドリマー−トブラマイシン（Ｄ−Ｔｏｂ）を合成した。

メタクリレートでのヒアルロン酸の改変（ＨＡ−ＭＡ）（構成成分４）
ヒアルロン酸−メタクリレート（ＨＡ−ＭＡ）を、２工程手順を使用して合成した。第１の工程は、市販のヒアルロン酸ナトリウム（Ｎａ−ＨＡ）をＴＢＡ塩（ＨＡ−ＴＢＡ）へと変換する工程であり、第２の工程は、ヒアルロン酸上のヒドロキシル基をメタクリル酸で、ＰｙＢＯＰ／ＤＩＥＡカップリング反応を使用して共有結合的に改変する工程を包含する（図１Ｂ）。

光架橋可能なヒアルロン酸を、デンドリマーとのより良好な架橋を可能にし、かつナノ接着剤の機械的特性を損なうことなく可撓性を提供する高度のメタクリル化（ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｉｏｎ）とともに合成した。そのポリマーは、コラーゲン、コンドロイチン硫酸、プルラン、キトサン、シクロデキストリン、ポリエチレングリコール（直鎖状および星型ＰＥＧ）、ポリ−Ｌ−リジン、ＰＬＧＡ、ＰＧＡ、ポリカプロラクトンなどに限定されない（図１Ｃ）。

適切な比（Ｄ：ＨＡ）の選択：本発明者らは、デンドリマーおよびヒアルロン酸構成成分の異なる比（ＨＡ：Ｄ）（１０：９０）、（３０：７０）、（５０：５０）、（７０：３０）および（９０：１０）を使用して、上記接着剤の膨潤、強度および安定性を最適化した。安定性および膨潤の研究を、疑似涙液（ｐＨ７．０）の中で行った。本発明者らは、本発明者らがＨＡ含有量を増大させる場合、膨潤特性は増大し、安定性は低減し、それによって、より迅速な速度で組成物が分解することを見出した。（１０：９０）および（３０：７０）のポリマー比を有するナノ接着剤製剤は、有意な膨潤を示さず、２０日間の期間にわたって安定であった。安定性研究から、適切な組成は（３０：７０）であった。なぜならナノ接着剤は、可撓性かつ安定であるからである（図１Ｆ）。

ナノ接着剤の光架橋形成
Ｄ−ＭＡ、ＨＡ−ＳＨ、およびＤ（−ＭＡ）−ＤｅｘまたはＤ（−ＭＡ）−Ｍｏｘを予め混合した。アルゴングリーンレーザー（３２５ｎｍ）を２０〜３０秒間適用した。
結果

図１Ａ〜１Ｆは、ナノ接着剤を形成する手順を示す。その形成されたヒドロゲルは、透明で、可撓性であり、かつ粘着性であった。

実施例２．エキソビボで創傷を受けたウサギ眼球において縫合糸と比較したナノ接着剤の光学的特性および機械的特性

材料および方法
種々のタイプの角膜切開を、新たに摘出した成熟ウサギ眼球上に作った。本発明者らは、異なる創傷構造を使用し、生理食塩水注入を備えた特注で設計したマノメーターシステムを使用して、破裂圧を測定した。予め混合した製剤を用いる上記ナノ接着剤製剤を、異なる創傷構造を有する角膜切開に適用し、アルゴングリーンレーザー（３２５ｎｍ）（メタクリレート系、製剤１に関しては）またはコバルトブルーライト（チオール−ｅｎｅクリック化学、製剤２に関しては）を２０〜３０秒間適用し、縫合糸と比較して、より高い眼圧に耐えうる、迅速に光架橋された透明な眼の絆創膏が生じた。簡潔には、３ｍｍの直線状の切開を中心角膜に作り、大きく開いた創傷を生じさせた。トンネル状の切開を作った。３ｍｍ穿頭中心切開を作った。生理食塩水注入での破裂圧を、マノメーターシステムを使用して測定した。ナノ接着剤の形成のための構成成分（４０％ Ｄ−ＭＡおよび６０％ ＨＡ−ＭＡ）を予め混合し、角膜切開に適用した。アルゴングリーンレーザー（３２５ｎｍ）を２０〜３０秒間適用した。

結果
ナノ接着剤の形成のための構成成分は迅速に硬化し、創傷の形状に合う透明なゲルを生じ、流体の漏出を回避した。ナノ接着剤は、特に縫合糸と比較して、角膜に強く接着したと考えられる。図２は、試験装置および切開の写真を示し、ナノ接着剤が縫合糸と比較して高い眼圧に耐えたことを示す挿入表１を含む。

実施例３．インビボで創傷を受けたラット角膜において縫合糸と比較したナノ接着剤の光学的特性および機械的特性

材料および方法
インビボ評価で、ラットに麻酔をかけ、瞳孔をトロピカミドおよび１０％ フェニレフリンで拡大させた。２．７５ｍｍ ケラトームを使用して、全層中心角膜切開を作った。最初に、ブレードを後方に向け、貫通後、水晶体および水晶体嚢の損傷を回避する角度に向けた。次いで、切開を、縫合（１０−０プロリーンまたはナイロン）または上述のナノ接着剤での接着のいずれかを行った。縫合／接着の後、その角膜切開を、フルオレセインおよびコバルトブルーライトで閉じられていることを確認した。

追跡を、手術の２４時間後、７２時間後、７日後および２週間後に行った。ラット角膜を、光干渉断層撮影（ＯＣＴ）を使用して７日目に画像化した。その動物を、１４日目まで創傷治癒に関して臨床的に評価した。

結果
縫合／ナノ接着剤での接着後に、角膜切開を、標準的技術を使用して、フルオレセインおよびコバルトブルーライトで閉じられていることを確認した。ナノ接着剤および縫合糸処置の両方の群において、前房は２４時間以内に形成された。

ナノ接着剤で閉じた角膜は、炎症、新生血管形成および角膜の不規則性を生じた縫合糸と比較すると、迅速な治癒および有望な結果を示した。切開の周りの角膜肥厚化は小さかった。縫合した角膜および接着した角膜の両方が、ある程度の線維症を示した。これは、ＯＣＴスキャンにおいて反射亢進として観察されうる（図３）。

炎症および新生血管形成は、７日目において縫合した角膜においてより専ら観察された。７日目に、単一の１０−０縫合糸で縫合した角膜裂傷は、線維症および角膜浮腫を有した。このことは、不適切な創傷治癒を示すと考えられた。ナノ接着剤で閉じた角膜裂傷は、いくらかの線維症を有したが、角膜浮腫は少なかった；ナノ接着剤は、優れた創傷並置（ｗｏｕｎｄ ａｐｐｏｓｉｔｉｏｎ）を有した。

ナノ接着剤処置群において、そのゲルは、１０日目までに創傷を閉じ、その創傷は、感染の徴候も毒性および炎症もなく、完全に治癒した。

１４日目に、ナノ接着剤で処置したラットはまた、最小限の瘢痕化しか伴わない創傷の完全な消散を有したのに対して、縫合した角膜は、角膜新生血管形成、炎症および角膜不規則性を発生させた（図４）。

さらに、縫合した眼および接着した眼は、コントロールの眼に類似して、形成された前房を有する正常な前眼部構造を示す。眼房は、接着剤および縫合糸の両方の場合において、２４時間以内に形成された。炎症および新生血管形成は、ＰＯＤ７において縫合した角膜において示された。接着剤処置の切開の場合では、接着剤は、１０日目までに創傷を閉じるようであり、感染の徴候も毒性および炎症もなく、創傷が完全に治癒する（図４）。

実施例４．角膜炎症および感染を処置するための結膜下注射用の捕捉されたデンドリマー−薬物結合体との光架橋されたデンドリマー−ヒアルロン酸ヒドロゲルの調製

材料および方法
材料
ヒドロキシル官能化およびアミン官能化エチレンジアミンコア世代４ＰＡＭＡＭデンドリマー（Ｇ４−ＯＨ；診断グレード；６４末端基）を、Ｄｅｎｄｒｉｔｅｃｈ Ｉｎｃ．（Ｍｉｄｌａｎｄ， ＭＩ， ＵＳＡ）から購入した。デキサメタゾン（Ｄｅｘ）、無水コハク酸（ＳＡ）、Ｎ，Ｎ’−ジイソプロピルエチルアミン（ＤＩＥＡ）、トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）、無水ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）および４−ペンテン酸（Ｋｏｓｈｅｒ）を、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｓｔ． Ｌｏｕｉｓ， ＭＯ， ＵＳＡ）から購入した。ヒアルロン酸チオール（ｈｙａｌｕｒｏｎａｔｅ ｔｈｉｏｌ）、ＭＷ １０ｋ（１０％ 置換度）を、ｃｒｅａｔｉｖｅ ＰＥＧＷｏｒｋｓ（Ｃｈａｐｅｌ Ｈｉｌｌ， ＮＣ， ＵＳＡ）の特注合成サービスを使用して購入した。（ベンゾトリアゾール−１−イルオキシ）トリピロリジノ−ホスホニウムヘキサフルオロホスフェート（ＰｙＢＯＰ）を、Ｂａｃｈｅｍ Ａｍｅｒｉｃａｓ Ｉｎｃ．（Ｔｏｒｒａｎｃｅ， ＣＡ， ＵＳＡ）から購入した。Ｃｙ５−モノ−ＮＨＳエステルを、Ａｍｅｒｓｈａｍ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ−ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ， ＰＡ， ＵＳＡ）から購入した。ＡＣＳグレードＤＭＦ、ジクロロメタン（ＤＣＭ）、ジエチルエーテル、ヘキサン、酢酸エチル、ＨＰＬＣグレード水、アセトニトリル、およびメタノールを、Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃから得、透析、精製およびカラムクロマトグラフィーのために受け取ったとおりに使用した。透析膜（ＭＷカットオフ１０００および２０００Ｄａ）を、Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ Ｉｎｃ．（Ｒａｎｃｈｏ Ｄｏｍｉｎｇｕｅｚ， ＣＡ， ＵＳＡ）から得た。

スクシネートでのＤｅｘの改変
Ｄｅｘ（５００ｍｇ， １．２８ｍｍｏｌ）を、５０ｍＬ 丸底フラスコ（ＲＢＦ）中、窒素雰囲気および氷浴下で、１０ｍＬのＤＭＦ／ＤＭＡ（８：２）中に溶解した。これに、５ｍＬのＤＭＦ／ＤＭＡ（８：２）および０．２５ｍＬのＴＥＡ中に溶解した無水コハク酸（１９２ｍｇ， １．９１ｍｍｏｌ）を添加し、その反応混合物を、０℃において３時間、次いで、室温において４８時間、撹拌した。デキサメタゾンは、３個のヒドロキシル基を有し、その最も反応性のヒドロキシル基は、２１位にある。Ｄｅｘの１１位および１７位における−ＯＨ基へのリンカーの結合体化を回避するために、デキサメタゾンと比較して、１．２モル当量以下の無水コハク酸を、反応において使用した。

反応の完了を、酢酸エチル／メタノール（９０：１０）を移動相として使用してシリカゲルＧＦ_２５４プレート（Ｗｈａｔｍａｎ， Ｐｉｓｃａｔａｗａｙ， ＮＪ）で行う薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）によってモニターした。その反応溶媒を、減圧下でエバポレートし、その粗製生成物を、酢酸エチル：メタノール（９９．５：０．５）を溶離液として使用してシリカゲルを通過させることによってカラムクロマトグラフィーで精製して、Ｄｅｘ−２１−スクシネート（５３５ｍｇ， ＞９０％ 収率）を得た。その得られた精製した生成物を、溶媒としてのＤＭＳＯ−ｄ_６および内部標準として使用されるテトラメチルシラン（ＴＭＳ）を用いて、^１Ｈ ＮＭＲ分光法を使用することによって特徴づけた。

デンドリマー−Ｄｅｘ結合体の合成
Ｄｅｘ−２１−スクシネート（Ｄｅｘ−リンカー， ２５５ｍｇ， ０．５４１ｍｍｏｌ）を、５０ｍＬ 丸底フラスコ中、０℃において窒素下で無水ＤＭＦ（５ｍＬ）に溶解し、これに、ＤＭＦ（５ｍＬ）およびＤＩＥＡ（３００μＬ）中に溶解したＰｙＢＯＰ（７０３．９ｍｇ， １．３５ｍｍｏｌ）を添加し、その反応混合物を、氷浴の中で１時間撹拌させた。無水ＤＭＦ（１０ｍＬ）中に溶解したＰＡＭＡＭ Ｇ４−ＯＨ（５０５ｍｇ， ０．０３６ｍｍｏｌ）を、上記の反応混合物に滴下して加え、４８時間、窒素下で撹拌した。溶媒の混合物を、２５℃において真空下でエバポレートした。その粗製生成物をＤＭＦ（２０ｍＬ）中に再溶解し、ＤＭＦ中で４８時間の透析（膜ＭＷカットオフ＝２ｋＤａ）に供し、ここでその溶媒を、少なくとも６回交換した。その得られた溶液を、減圧下で室温においてエバポレートし、その得られた粘着性の粘性溶液を、冷エーテルを２回使用して沈殿させて、微量のＤＭＦを除去した。その得られた生成物を、メタノール中に再溶解し、減圧下で共エバポレートし、高真空処理に一晩供して、オフホワイトの半固体デンドリマー−トリアムシノロン結合体（Ｄ−Ｄｅｘ， ６３０ｍｇ）を生成した。その得られた半固体生成物を、氷冷ＤＩ水中に溶解し、ＤＩ水に対して（膜ＭＷＣＯ＝１ｋＤａ）４℃において５時間、その水を１時間ごとに交換することによって透析して、微量のＤＭＦおよびメタノールを除去した。その得られた水層を凍結乾燥して、Ｄ−Ｄｅｘのふわふわとした白色の粉末（６００ｍｇ）を得た。

上記Ｄ−Ｄｅｘ結合体を、薬物負荷に関しては^１Ｈ ＮＭＲ、および純度に関しては逆相ＨＰＬＣによって、特徴づけた。

−ｅｎｅ−または−ｎｏｒ−基でのデンドリマーの改変
本発明者らはまた、光クリックチオール−ｅｎｅ化学を使用して、可撓性および注射可能なゲルまたは角膜接着剤を形成し得るヒドロゲル製剤を開発した。Ｄ−ＥＮＥまたはＤ−Ｎｏｒを、ＰＡＭＡＭデンドリマーの表面ヒドロキシル基（−ＯＨ）と４−ペンテン酸またはノルボルネン酸（ｎｏｒｂｏｒｅｎｅ ａｃｉｄ）のカルボキシレート部分との間の１工程カップリング反応を使用して合成した。プロトンＮＭＲを使用して、本発明者らは、およそ２８〜２９分子の４−ペンテン酸が１個のデンドリマー分子に結合体化したと概算した。その結合体は、容易に水、ＰＢＳ緩衝液および生理食塩水に溶解した。

４−ペンテン酸（ＥＮＥ， ６０．０ｍｇ， ０．５８ｍｍｏｌ）を、５０ｍＬ ＲＢＦ中、窒素雰囲気下で０℃において３ｍＬの無水ＤＭＦ中に溶解し、これに、ＤＭＦ（５ｍＬ）およびＤＩＥＡ（３００μＬ）中に溶解したＰｙＢＯＰ（５６０ｍｇ， ０．８８ｍｍｏｌ）を添加し、その反応混合物を１時間、氷浴中で撹拌させた。Ｇ４−ＯＨ（５５０ｍｇ， ０．０４ｍｍｏｌ）を、１０ｍＬの無水ＤＭＳ中に溶解し、上記の反応混合物に滴下して加え、４８時間、窒素下で撹拌した。溶媒の混合物を、２５℃において真空下でエバポレートした。その粗製生成物をＤＭＦ（２０ｍＬ）中に再溶解し、ＤＭＦ中での透析（膜ＭＷカットオフ＝１ｋＤａ）に２４時間供し、ここでその溶媒を少なくとも４回交換した。その得られた溶液を、減圧下で室温においてエバポレートし、その得られた粘着性の粘性溶液を、冷エーテルを２回使用して沈殿させて、微量のＤＭＦを除去した。その得られた生成物を、氷冷ＤＩ水中に溶解し、ＤＩ水に対して（膜ＭＷＣＯ＝１ｋＤａ）４℃において６時間、水を１時間ごとに交換することによって透析して、微量のＤＭＦを除去した。その得られた水層を凍結乾燥して、Ｄ−ＥＮＥのふわふわとしたガラス様の白色粉末（５９０ｍｇ）を得た。

上記Ｄ−Ｄｅｘ結合体を、薬物負荷に関して^１Ｈ ＮＭＲおよび純度に関して逆相ＨＰＬＣによって特徴づけた。

遊離チオール基でのヒアルロン酸の改変
ＨＡのナトリウム塩（ＮａＨＡ）を、先ず、テトラブチルアンモニウム塩（ＨＡ−ＴＢＡ）に変換して、効率的なチオール化反応のためにＤＭＳＯ／ＤＭＦ（２０：８０）中に溶解できるようにした。ＨＡ−ＴＢＡを作製するために、ＮａＨＡを超純水（ＵＰＨ−ＤＩ Ｈ_２Ｏ）中に２％（ｗ／ｗ）で溶解し、ＤＯＷＥＸ ５０Ｗプロトン交換樹脂（Ｓｉｇｍａ， ＭＯ， ＵＳＡ）を、５時間激しく撹拌しながら添加する（３ｇ樹脂／１ｇ ＮａＨＡ）ことによってイオン交換を行った。その樹脂を、ＷＨＡＴＭＡＮ濾紙を使用して濾過し、その濾液を、ｐＨ７．４へとＴＢＡ−ＯＨで滴定した。その得られた溶液を−８０℃において凍結乾燥して、オフホワイトの可撓性のある固体を得、さらにその固体をＤＩ−Ｈ_２Ｏ中に溶解し、水での透析（膜ＭＷＣＯ＝２ｋＤａ）に供して、過剰なＴＢＡ−ＯＨを除去した。その得られた水層を、再度凍結乾燥に供し、−２０℃において使用するまで貯蔵した。^１Ｈ ＮＭＲ分析を使用して、イオン交換を確認した。

ＨＡ−ＴＢＡ（６１５ｍｇ， ０．０２７ｍｍｏｌ）を、１００ｍＬ ＲＢＦ中、窒素雰囲気下で、１０ｍＬの無水ＤＭＳＯ中に５０℃において溶解し、これに、２０ｍＬの無水ＤＭＦ中に溶解したＤＣＣ（６４０ｍｇ， ３．０１ｍｍｏｌ）およびＤＭＡＰ（１３７．５ｍｇ， １．１２ｍｍｏｌ）を添加した。触媒量のヒドロキノンをその反応混合物に添加して、ジスルフィドの結合を回避した。３−メルカプトプロピオン酸（３００ｍｇ， ２．８１ｍｍｏｌ）を、１０ｍｌの無水ＤＭＦ中に溶解し、ＲＢＦに滴下して加え、その反応物を、４８時間、窒素雰囲気下で室温において撹拌した。その反応混合物を、５０ｍＬ 遠心分離チューブ中で遠心分離して、形成されたＤＣＵを除去し、溶媒層を、２ＫＤ ＭＷＣＯ透析チューブの中で３６時間、真空下でＤＭＦに対して透析して、反応していない化合物および可溶性ＤＣＵを除去した。その得られた溶液を減圧下でエバポレートして、粘着性の半固体ＴＢＡ−ＨＡ−ＳＨを得た。これを、ＮａＣｌ溶液（触媒量のＴＥＣＥＰを有する１００ｍＬのＨ_２Ｏあたり０．５ｇ ＮａＣｌ）中に溶解し、２０分間撹拌し、その溶液を冷アセトンで３回、次いで、冷エタノールで５回沈殿させて、ＴＥＣＥＰおよび過剰な塩を除去した。その得られた白色固体をＤＩ Ｈ_２Ｏ中に溶解し、液体窒素中で直ちに凍結させ、−８０℃で凍結乾燥して、ＨＡ−ＳＨの白色粉末（３７０ｍｇ）を得た。

遊離チオール基でのヒアルロン酸の代替の改変
チオール化ヒアルロン酸を、光クリックヒドロゲルのためのチオール構成成分として高置換度で合成した。ＨＡ−ＳＨを、３工程プロセスを使用して合成した。第１の工程において、市販のヒアルロン酸（ＨＡ）のナトリウム塩を、ＤＭＦ／ＤＭＳＯ可溶性のテトラブチルアンモニウム（ＴＢＡ）塩（ＨＡ−ＴＢＡ）へとイオン交換法を使用して変換した。第２の工程において、３−（トリチルチオ）プロピオン酸を、Ｓｔｅｇｌｉｃｈエステル化反応を使用してヒアルロン酸のヒドロキシル（−ＯＨ）基に結合体化した。本発明者らは、トリチル保護したチオプロピオン酸を使用して、チオエステルおよびジスルフィド結合形成を回避した。第３の工程において、本発明者らは、ＤＭＦ／ＤＣＭ（１：５）混合物中の５％ ＴＦＡを使用してＥｔ３ＳｉＨの存在下でそのトリチル基を選択的に脱保護して、ＴＢＡ−ＨＡ−ＳＨ中間体を得た。次いで、ＴＢＡ＋基を、ＮａＣｌ溶液を使用して完全に交換し、その反応混合物を冷アセトンおよびエタノールで洗浄して、過剰なＴＢＡ、ＤＴＴおよびＮａＣｌを除去し、遊離−ＳＨ末端基を有するヒアルロン酸を得た。

製剤２の調製
化学的に架橋したナノ接着剤製剤を、ＨＡ−ＳＨおよびＤ−ＥｎｅまたはＤ−Ｎｏｒを、（５０：５０）の比において０．００５％ 光開始剤（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）とともにデュアルバレルシリンジを使用して混合することによって形成した。これを、角膜切開に適用し得る。硬化するために、コバルトブルーライトまたは閃光が照射され、ナノ接着剤光架橋を３０秒以内で生じる（図１Ｇ）。

結合体のＨＰＬＣ特徴づけ
デンドリマー結合体の純度を、１５２５バイナリーポンプ、２９９８フォトダイオードアレイ（ＰＤＡ）検出器、２４７５マルチ波長蛍光検出器、およびＥｍｐｏｗｅｒソフトウェアとインターフェースで接続された７１７オートサンプラー（４℃で維持）を装備したＨＰＬＣ（Ｗａｔｅｒｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ， Ｍｉｌｆｏｒｄ， ＭＡ）によって分析した。ＨＰＬＣクロマトグラムを、ＰＤＡ検出器を使用して、２０５ｎｍ（Ｇ４−ＯＨ）および２３９ｎｍ（Ｄｅｘ結合体化デンドリマー）においてモニターした。水／アセトニトリル（０．１％ ｗ／ｗ ＴＦＡ）を新たに調製し、濾過し、脱気し、移動相として使用した。ＴＳＫゲルガードカラム付きのＴＳＫゲルＯＤＳ−８０ Ｔｓ（２５０×４．６ｍｍ，内径５μｍ）を、研究のために使用した（Ｔｏｓｏｈ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ ＬＬＣ， Ｊａｐａｎ）。勾配フローを、９０：１０（Ｈ_２Ｏ／ＡＣＮ）の初期条件、２０分まで７０：３０（Ｈ_２Ｏ／ＡＣＮ）の比へと徐々に変化、次いで、比が３０分で５０：５０（Ｈ_２Ｏ／ＡＣＮ）であるように、アセトニトリルのパーセンテージを５０％へと徐々に増大、次いで、再び比が４０分で７０：３０（Ｈ_２Ｏ／ＡＣＮ）であるように、アセトニトリルを３０パーセントへと低減、で使用した。その勾配を、全ての結合体に関して流量１ｍＬ／分で、５０分で初期条件９０：１０ （Ｈ_２Ｏ／ＡＣＮ）へと戻した。

シリンジ中でデンドリマー−ヒアルロン酸ヒドロゲルを光架橋する
注射可能なデンドリマー−ヒアルロン酸ゲルを、デンドリマー構成成分（Ｄ−ＥＮＥ）およびヒアルロン酸構成成分（ＨＡ−ＳＨ）をそれぞれ１：２の比において使用することによって、チオール−ｅｎｅ光重合を介して調製した。簡潔には、個々の構成成分の２％溶液を、ＰＢＳ中に調製し、混合するまで氷上に貯蔵した。Ｄ−Ｄｅｘおよび遊離Ｄｅｘ溶液を、１０μＬの溶液が、Ｄ−Ｄｅｘまたは遊離Ｄｅｘの形態において１．６ｍｇのＤｅｘを含むように、Ｄ−Ｄｅｘおよび遊離ＤｅｘをＰＢＳ中に溶解することによって調製した。各注射のために、２０μＬのＨＡ−ＳＨ溶液、１０μＬのＤ−ＥＮＥ溶液、１０μＬのＤ−Ｄｅｘまたは遊離Ｄｅｘ溶液、および５μＬの光開始剤（Ｉｒｇａｃｕｒｅ ２９５９ （Ｃｉｂａ， Ｂａｓｅｌ， Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）、ＤＭＳＯ中の５ｍｇ／ｍＬ）を、０．５ｍＬ エッペンドルフチューブ中で混合した。濁った混合物溶液を、０．５ｃｃ インスリンシリンジの中に充填し、ＵＶ光下に５分間置いた。この製剤において、Ｄ−Ｄｅｘまたは遊離Ｄｅｘは、注射可能なゲル中に物理的に捕捉される。

結果
世代４ヒドロキシル末端化ＰＡＭＡＭデンドリマー（Ｇ４−ＯＨ）を、組織中での非特異的保持および相互作用を可能にする、その低毒性プロフィールおよび中性に近い表面電荷に起因して使用した。コハク酸スペーサーを、デンドリマーと結合体化薬物との間で使用した。なぜならエステル結合は、より良好な薬物放出を可能にしたからである（Ｋａｍｂｈａｍｐａｔｉ ＳＰら， Ｅｕｒ Ｊ Ｐｈａｒｍ Ｂｉｏｐｈａｒｍ， Ｓｅｐ；９５（Ｐｔ Ｂ）：２３９−４９ （２０１５））。

改変または結合体化後の構造を、以下の反応に関して^１Ｈ ＮＭＲスペクトルで確認した：
（ｉ）Ｄｅｘ−リンカーは、リンカーの−ＣＨ_２プロトンに対応する１．３４ｐｐｍ、１．３６ｐｐｍおよび１．８７ｐｐｍにおけるピーク、ならびにカルボン酸に対応する１２．２２ｐｐｍにおけるピークによって特徴づけられ、Ｄｅｘ−リンカーの形成が確認された；
（ｉｉ）デンドリマー−Ｄｅｘ（Ｄ−Ｄｅｘ）は、Ｄｅｘのメチルプロトン（−ＣＨ_３）を表す０．８０ｐｐｍ、０．８８ｐｐｍおよび１．４９ｐｐｍにおける３つのピーク、デンドリマーの改変メチレンプロトン（−ＣＨ_２）に対応する４．０２ｐｐｍにおける新しいピーク、ならびにＤｅｘの芳香族プロトンに対応する５．０ｐｐｍ〜７．４ｐｐｍの間のピークによって特徴づけられた；ＮＭＲからのプロトン積分に基づいて、およそ７〜８分子のＤｅｘが、１個のデンドリマー分子に結合体化された。その結合体は、水、ＰＢＳ緩衝液、および生理食塩水中に容易に溶解した；
（ｉｉｉ）デンドリマー−ｅｎｅ（Ｄ−Ｅｎｅ）は、４−ペンテン酸のＨ_２Ｃ＝および＝ＣＨＣアルケンプロトンに対応する４．９７ｐｐｍ、５．０５ｐｐｍ、５．８０ｐｐｍあたりの新しい多重線ピーク、ならびにデンドリマーの改変メチレンプロトン（−ＣＨ_２）に対応する４．０２ｐｐｍにおける新しいピークによって特徴づけられた。プロトン積分に基づいて、およそ１５分子の４−ペンテン酸が、１個のデンドリマー分子に結合体化された。その結合体は、水、ＰＢＳ緩衝液、および生理食塩水中に容易に溶解した；そして
（ｉｖ）ＨＡ−ＴＢＡ塩は、ＴＢＡのメチル（−ＣＨ_３）プロトンに対応する０．８５〜０．８７ｐｐｍの間の新しい多重線ピークおよびＴＢＡのメチレン（−ＣＨ_２）プロトンに対応する１．２３〜１．５９ｐｐｍの２個の新しいピークによって特徴づけられた。チオール化ＨＡは、ＴＢＡの特徴的なピークがないことによって特徴づけられた。

逆相ＨＰＬＣによって、Ｄｅｘ−リンカーおよびデンドリマー−Ｄｅｘ（Ｄ−Ｄｅｘ）結合体の純度を検証した。疎水性遊離Ｄｅｘは、２２．４分で溶離したのに対して、Ｄｅｘ−リンカーは、２７．６分で溶離した（３７．１分でトレースなし）。類似のＨＰＬＣ条件において、３２．８分での広いピークが、Ｄ−Ｄｅｘ結合体に関して観察された（２４０ｎｍにおいてモニター）。これは、出発デンドリマーのもの（保持時間１５分）とは異なっていた。遊離ＤｅｘまたはＤｅｘ−リンカーに関連する「特徴的な」ピークが観察されなかったので、結合体は十分に純粋であった。Ｄ−Ｄｅｘ結合体の広いピークは、高負荷の結果であり得（デンドリマー１つあたり約８分子）、いくらかの非極性特徴を生じる。

図６は、デンドリマー−ｄｅｘ結合体を捕捉するデンドリマー−ヒアルロン酸ゲルの形成の模式図を示す。Ｄ−Ｅｎｅを、直線状のチオール化ヒアルロン酸（ＨＡ−ＳＨ）を繋ぐために使用した。ピストンを押し込むと、ゼリー状の溶液は、針の先端から放出され、注射可能かつ透明なゲルの形成が検証された。

実施例５：注射可能なヒドロゲルのレオロジー特性および形態．

ゲルの形成および架橋動態を、時間掃引測定を使用して評価した。ＵＶ照射（約６０秒まで）の前に、および照射後４０秒まで、その溶液は、低い粘性を有した（図５Ａ）。このことは、容易に注射可能な溶液を示唆する。６０秒でのＵＶ照射の後、貯蔵弾性率（Ｇ’）は増大し、損失弾性率（Ｇ”）は安定し、約１６０秒（すなわち、ＵＶ処理の１００秒後）で、この期間にわたって充填したポリマー溶液内でチオール−ｅｎｅクリックを介するゲル化を示唆する交差する点（Ｇ’＞Ｇ”）が存在した（図３Ａ）。これは、ゲル化がＵＶ曝露のわずか約１分以内で起こり、そのゲルの貯蔵弾性率が約１ｋＰａに達したことを示唆する。ゲル化時間は、プレポリマー溶液中のＤ−Ｄｅｘの組み込みに影響されなかった。ゲル化後の周波数掃引（０．０１〜１０Ｈｚ、ＬＶＥＲ内）測定を湿潤化環境下で３７℃において行って、Ｇ’、Ｇ”および複素粘性（ｃｏｍｐｌｅｘ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ）
を評価した（図５Ｂおよび５Ｃ）。全ての注射可能なゲル（Ｄ−Ｄｅｘありまたはなし）に関して、Ｇ”は、Ｇ’より常に低く（Ｇ’＞＞Ｇ”）、周波数とは無関係であった（安定な粘弾性の架橋ネットワークを示唆する）（図５Ｂ）。Ｄ−Ｄｅｘの組み込みは、注射可能なゲルのレオロジー特性を有意に変化させなかった（Ｄ−Ｄｅｘなしでは、Ｇ’− １４８．４±０．５Ｐａ、Ｇ”− ５．２±０．１Ｐａ、Ｄ−Ｄｅｘありでは、Ｇ’− ２１６．５±０．９Ｐａ、Ｇ”− ８．２±０．０８Ｐａ）。複素粘性
の大きさは、周波数が増大するにつれて低減した。これは、注射可能なゲルがずり減粘であったことを示す（図５Ｃおよび５Ｄ）。ずり減粘は、Ｈｅａｌｏｎ（注射可能なＨＡゲル）において観察されるように、ゲルシステムの中のＨＡの結果であり得た。Ｄ−Ｄｅｘを組み込んだゲルにおける粘性に僅かな増大（〜２２．５％）があり、これは、小さなＤ−Ｄｅｘ誘導充填剤効果（ｆｉｌｌｅｒ ｅｆｆｅｃｔ）を示唆した。

ＳＥＭ画像化を使用して、Ｄ−Ｄｅｘありおよびなしの注射可能なゲルの表面形状を評価した。ＨＭＤＳ脱水ゲルは、両方の条件（Ｄ−Ｄｅｘありおよびなし）において線条を有する一様に密な構造を示した（図５Ｆ）。興味深いことに、乾燥した形態では、Ｄ−Ｄｅｘは、沈殿物として注射可能なゲルの中に組み込まれるようである（図５Ｆ）。ゲルサンプルの脱水は、湿潤化した状態から顕著な容積低減（約４５％低減）を示した。水の除去が、Ｄ−Ｄｅｘを組み込んだゲルにおいて密な構造の形成およびＤ−Ｄｅｘ沈殿を引き起こす可能性は高い。ＦＩＴＣ標識ヒドロゲルの断面を、共焦点顕微鏡下で画像化して、架橋した形状および孔の密度を調べた。その断面は、未処理のヒドロゲルおよびＤ−Ｄｅｘを組み込んだゲルの両方において６０ｎｍ〜１００μｍの範囲に及ぶサイズを有する孔を形成する同様の架橋した構造を示した（図５Ｇ）。

実施例６．デンドリマー−Ｄｅｘ（Ｄ−Ｄｅｘ）結合体およびデンドリマー−ヒアルロン酸ヒドロゲルからのＤｅｘのインビトロ放出

材料および方法
Ｄ−Ｄｅｘ結合体を調製し、実施例４に記載されるように特徴づけた。コハク酸スペーサーを、デンドリマーと結合体化薬物との間で使用し、そのエステル結合は、Ｄ−Ｄｅｘ結合体からの薬物の放出を可能にした。

Ｄ−Ｄｅｘ結合体からのＤｅｘの放出は、放出されたＤｅｘの沈殿を低減させるために、安定化剤および界面活性剤として疑似硝子体液［０．０３％ ヒアルロン酸ナトリウム（Ｌｉｆｅｃｏｒｅ ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ， ＭＮ， ＵＳＡ）および０．１％ ＴｒｉｔｏｎＸ（Ｓｉｇｍａ， ＭＯ， ＵＳＡ）を有するハンクス平衡化塩類溶液］中で特徴づけた。３ｍｇ／ｍＬの濃度を、振盪機を備えた水浴の中で３７℃において維持した。適切な時点で、２００μＬの溶液を、インキュベーション混合物から引抜き、液体窒素中で凍結し、凍結乾燥した。この凍結乾燥した粉末に、４００μＬの５０：５０（ＤＣＭ：ＥｔＯＡｃ）を添加し、１０分間超音波処理し、１０，０００ｒｐｍにいて５分間、４℃において遠心分離した。その上清を集め、その溶媒を窒素フラッシュによってエバポレートし、２００μＬの５０：５０ Ｈ_２Ｏ：ＡＣＮで再構成し、ＨＰＬＣ分析に供した。Ｄ−Ｄｅｘから放出されたＤｅｘのパーセントを、検量線図（ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｇｒａｐｈ）を使用して定量した。

注射可能なゲルの膨潤および分解を、リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ １×， ｐＨ７．４）およびクエン酸緩衝液（ｐＨ５）のような生理学的に関連する流体中で評価した。安定性研究のために、既知量のＤ−Ｄｅｘまたは遊離Ｄｅｘを有するゲルペレットを、２ｍＬ エッペンドルフチューブのキャップの中の円形の隙間を使用して作製した（直径＝８．０ｍｍおよび厚さ４ｍｍ）。予め秤量したペレット（各群につきｎ＝３）を、１ｍＬの緩衝液を含む１２ウェルプレートの中に入れ、３７℃でインキュベートした。別個の時点で、そのペレットを、スパチュラを使用して注意深く持ち上げ、過剰な水分を、キムワイプを使用して吸い取り、秤量した。膨潤比を、式（Ｗ_ｃ／Ｗ_ｉ）×１００（ここでＷ_ｃは、現在時点での膨潤重量であり、Ｗ_ｉは、ゲルの最初の重量である）を使用して計算した。分解速度を、式（（Ｗ_ｉｓ−Ｗ_ｃｄ）／Ｗ_ｉｓ）×１００（ここでＷ_ｉｓは、最初の膨潤重量であり、Ｗ_ｃｄは、硬化し低減した重量である）を使用して計算した。

注射可能なゲルからのＤ−Ｄｅｘおよび遊離Ｄｅｘの放出を、５ｍＬのＳＡＨ溶液を含む８ｍＬ シンチレーションバイアル中でゲルペレットをインキュベートすることによって分析した。特定の時点で、１００μＬのサンプルを引抜き、ＨＰＬＣを使用して分析した。Ｄ−Ｄｅｘから放出された遊離Ｄｅｘのパーセントを、検量線図を使用して定量した。

結果
結果を、図７Ａ〜７Ｅに示す。図７Ａは、２３９ｎｍでモニターしたＤ−Ｄｅｘ（３２．８分）、Ｄｅｘ（２２．４分）およびＤｅｘ−リンカー（２７．６分）のＨＰＬＣクロマトグラムである。

図７Ｂは、疑似涙液中でのＤ−Ｄｅｘ結合体からの薬物放出のグラフである。図７Ｃは、ｐＨ７．４および５それぞれにおける注射可能なゲル製剤からのＤ−Ｄｅｘおよび遊離Ｄｅｘ放出のグラフである。より早い時点での放出プロフィールは、バースト放出を示す。

図７Ｄは、ｐＨ７．４および５それぞれにおける注射可能なゲルの膨潤および分解プロフィールのグラフである。図７Ｅおよび７Ｆは、ゲルの膨潤特性を示す重量変化のグラフである。

実施例７．デンドリマー−ヒアルロン酸架橋ゲル中に捕捉されたデンドリマー分子のラット角膜におけるインビボ生体分布
材料および方法
蛍光標識でのデンドリマー分子のタグ付け
蛍光標識したＧ４−ＯＨデンドリマーを合成し、Ｌｅｓｎｉａｋ ＷＧら， Ｍｏｌ Ｐｈａｒｍ．， １０（１２）：４５６０−４５７１ （２０１３）に記載されるように特徴づけた。簡潔には、世代４ヒドロキシル末端化ＰＡＭＡＭデンドリマー（Ｄ）を、反応性アミン表面末端基で改変し、これを、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドモノエステルＣｙ５色素とさらに反応させて、Ｄ−Ｃｙ５結合体を生成した。

角膜のアルカリ熱傷モデル
動物が関わる全ての手順は、Ｏｐｈｔｈａｌｍｉｃ ａｎｄ Ｖｉｓｉｏｎ ＲｅｓｅａｒｃｈおよびＪｏｈｎｓ Ｈｏｐｋｉｎｓ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙにおける動物の使用についてのＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎ Ｖｉｓｉｏｎ ａｎｄ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌｏｇｙ ＳｔａｔｅｍｅｎｔによるＩＡＣＵＣ研究ガイドラインに従った。合計５７匹のＬｅｗｉｓラット（７〜８週齢）を、Ｈａｒｌａｎ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ Ｉｎｃ．（Ｆｒｅｄｅｒｉｃｋ， ＭＤ）から得た。全ての動物の体重は、１５０〜２００ｇの間であり、それらを一定温度（２０±１℃）および湿度（５０±５％）において飼育した。それらに標準的なラット飼料を給餌し、水に自由にアクセスできるようにした。全ての手順および試験を、ケタミン０．９％（Ｂｉｏ−ｎｉｃｈｅ Ｐｈａｒｍａ， Ｌａｋｅ Ｆｏｒｅｓｔ， ＩＬ， ＵＳＡ）／キシラジン０．１％（Ｐｈｏｅｎｉｘ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ， Ｓｔ． Ｊｏｓｅｐｈ， ＭＯ， ＵＳＡ）の筋肉内注射での全身麻酔および局所的プロパラカイン０．５％（Ｓａｎｄｏｚ， Ｈｏｌｚｋｉｒｃｈｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ）の下で行った。角膜のアルカリ熱傷を、０．５Ｎ ＮａＯＨを角膜に適用することによって生成した。簡潔には、サンプルディスクＳＳ−０３３ ０．５ｃｍ（直径）（ＷＥＳＣＯＲ， Ｌｏｇａｎ， Ｕｔａｈ， ＵＳＡ）を、四分円に切断した。その四分円を、０．５Ｎ ＮａＯＨの中に１０秒間浸漬し、次いで、中心角膜に１５秒間置いた。その熱傷領域および結膜嚢を、点眼ボトルを使用して３０ｍＬのＢＳＳ溶液で直ぐに灌注した。

ラットの眼への投与
Ｄ−Ｃｙ５を、ＰＢＳ中に溶解し（１０μＬ中、２５０μｇ Ｄ−Ｃｙ５）、実施例４に記載されるように４０μｌの注射可能なゲルシステムへと組み込み、０．５ｍＬ ３０Ｇインスリンシリンジの中に充填し、続いて、ゲルが形成されるまでＵＶ光に３分間曝露した。そのＤ−Ｃｙ５ゲルを、結膜下に注射し、ブレブを形成した。Ｄ−Ｃｙ５を注射して７日後に、そのラットを、ペントバルビタールナトリウム（Ｌｕｎｄｂｅｃｋ， Ｄｅｅｒｆｉｅｌｄ， ＩＬ， ＵＳＡ）の致死用量を使用して安楽死させ、眼を集めた。

免疫組織化学分析
眼を摘出し、氷冷ＰＢＳ中で５分間洗浄した。眼球を、５％ スクロース溶液中の４％ ＰＦＡの中で５時間固定し、次いで、スクロース勾配での処理に供した。その眼球を、１：２比において、それぞれ、イソペンタン中のドライアイスを使用して、２０％ スクロース／至適切断温度（ｏｐｔｉｍｕｍ ｃｕｔｔｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）（ＯＣＴ）中で凍結した。低温ブロックを、クリオスタット（ｍｉｃｒｏｍ， Ｗａｌｌｄｏｒｆ， Ｇｅｒｍａｎｙ）を使用して２０μｍ切片を切断するまで、−８０℃で貯蔵した。各低温ブロックからの４個の切片を、画像分析のために使用した。その切片を、マクロファージ細胞マーカーであるウサギ抗イオン化カルシウム結合アダプター１分子（ｒａｂｂｉｔ ａｎｔｉ−ｉｏｎｉｚｅｄ ｃａｌｃｉｕｍ ｂｉｎｄｉｎｇ ａｄａｐｔｅｒ １ ｍｏｌｅｃｕｌｅ）（Ｉｂａ−１； Ｗａｋｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ， Ｒｉｃｈｍｏｎｄ， ＶＡ， ＵＳＡ）中でインキュベートした；次いで、間質および血管に対するヤギ抗ウサギＣｙ３二次抗体（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ， Ｇｒａｎｄ Ｉｓｌａｎｄ， ＮＹ， ＵＳＡ）およびイソレクチンＧＳ−ＩＢ４ ＡＦ４８８（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ， ＭＡ）を適用した。切片の角膜および虹彩部分を、共焦点顕微鏡（モデル７１０ユニット； Ｃａｒｌ Ｚｅｉｓｓ， Ｉｎｃ．， Ｔｈｏｒｎｗｏｏｄ， ＮＹ， ＵＳＡ）を使用して分析した。励起および発光波長、ならびにレーザー設定は、全ての組織に関して同一であった。切片のＺスタックを取得し、切片全体の深さを通して画像を与えるために折りたたんだ。

結果
Ｉｂａ−１を、角膜マクロファージのマーカーとして使用した。正常な眼では、Ｉｂａ−１＋細胞は、中心角膜領域では最小限の量でしか見出されなかった（図８Ａ）。中心角膜に対するアルカリ熱傷後に、マクロファージ浸潤（Ｉｂａ−１＋）の増大が、角膜間質および上皮層において注目された（図８Ｂ）。熱傷による傷害はまた、アルカリ熱傷後角膜炎（角膜の炎症）と臨床的に一致する所見である、角膜厚の顕著な増大を生じた。結膜下の注射可能なゲルから放出されたデンドリマーの標的化と１週間の保持とを示すために、本発明者らは、蛍光標識デンドリマー（Ｄ−Ｃｙ５）を使用した。組織の自家蛍光を回避するために、本発明者らは、本発明者らの研究室において以前に確立された手順（Ｓ．Ｐ． Ｋａｍｂｈａｍｐａｔｉら， Ｉｎｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｏｆ ｄｅｎｄｒｉｍｅｒ ｔｒｉａｍｃｉｎｏｌｏｎｅ ａｃｅｔｏｎｉｄｅ ｃｏｎｊｕｇａｔｅｓ ｉｎｔｏ ｍｉｃｒｏｇｌｉａｌ ａｎｄ ｈｕｍａｎ ｒｅｔｉｎａｌ ｐｉｇｍｅｎｔ ｅｐｉｔｈｅｌｉａｌ ｃｅｌｌｓ， Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃｓ ａｎｄ Ｂｉｏｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃｓ ９５ （２０１５） ２３９−２４９、Ｗ．Ｇ． Ｌｅｓｎｉａｋら， Ｂｉｏｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｌｙ ｌａｂｅｌｅｄ ＰＡＭＡＭ ｄｅｎｄｒｉｍｅｒｗ ｉｎ ｎｅｏｎａｔａｌ ｒａｂｂｉｔｓ： ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｎｅｕｒｏｉｎｆｌａｍｍａｔｉｏｎ， Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃｓ １０（１２） （２０１３） ４５６０−４５７１）を使用して、デンドリマーに共有結合された近ＩＲ画像化剤（Ｃｙ５）を使用した。Ｄ−Ｃｙ５ゲルを結膜下注射して７日後に、画像化研究によって、病理依存性生体分布が示された：ゲルから放出されたＤ−Ｃｙ５は、アルカリ熱傷群において中心角膜に浸潤性マクロファージに共局在および保持されることが見出された（図８Ｂ）。それに対して正常な眼では、Ｄ−Ｃｙ５シグナルは誘発されなかった（図８Ａ）。このことは、デンドリマー生体分布が炎症したおよび病的な組織／細胞に制限されることを示唆する。さらに、アルカリ熱傷は、虹彩においてマクロファージの活性化および浸潤を引き起こし、Ｄ−Ｃｙ５はまた、炎症した組織のみにおいて虹彩の血管の近傍のマクロファージに共局在することが見出された（データは示さず）。病理依存性生体分布は、デンドリマー特性（サイズおよび表面電荷）、病的な組織におけるバリアの破壊および活性化マクロファージの変化した特性のような要因の組み合わせの結果であり得る（Ｎａｎｃｅ， Ｅ．ら， Ｎａｎｏｓｃａｌｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｉｎ ｄｅｎｄｒｉｍｅｒ−ｍｅｄｉａｔｅｄ ｔａｒｇｅｔｉｎｇ ｏｆ ｎｅｕｒｏｉｎｆｌａｍｍａｔｉｏｎ， Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ １０１ （２０１６） ９６−１０７）。

実施例８：ラットにおける角膜のアルカリ熱傷後にデンドリマー−デキサメタゾン（Ｄ−Ｄｅｘ）を送達するデンドリマー−ヒアルロン酸ゲルでのインビボ結膜下処置

材料および方法
角膜のアルカリ熱傷を、実施例７に記載されるように、ラットに対して行った。

ゲル処置の投与
アルカリ熱傷後に、その動物を、処置に関して以下の３群のうちの１つに無作為化した：（ｉ）最小量の遊離デキサメタゾンを有する注射可能なデンドリマー−ヒアルロン酸光架橋ゲル中に捕捉されたデンドリマー−デキサメタゾン結合体（Ｄ−Ｄｅｘ群、ｎ＝１０）、（ｉｉ）注射可能なデンドリマー−ヒアルロン酸光架橋ゲル中の遊離デキサメタゾン（遊離Ｄｅｘ群、ｎ＝１０）、および（ｉｉｉ）薬物なしの、注射可能なデンドリマー−ヒアルロン酸光架橋ゲルのみ（ｎ＝１０）。Ｄ−Ｄｅｘおよび遊離Ｄｅｘ群の両方を、Ｄ−Ｄｅｘおよび遊離Ｄｅｘ製剤の両方に存在する等価なＤｅｘ主成分（１．６ｍｇのＤｅｘ／眼）で処置した。Ｄ−Ｄｅｘ結合体が、その投与後の最初の数日間で十分なデキサメタゾンを放出しなかったことを考慮して、用量あたりの遊離デキサメタゾンの総用量の５％ ボーラス（すなわち、デンドリマーゲルに結合体化された１．６ｍｇ デキサメタゾンおよび０．１６ｍｇの遊離デキサメタゾンのさらなる用量）で増強する決定を行った。遊離デキサメタゾン群は、合計１．６ｍｇの遊離デキサメタゾンを受容した。デンドリマー群における遊離薬物のわずかな追加用量（０．１６ｍｇ）が、注射後の最初の数時間を超えて治療効果を有した可能性は低い。薬物の全ての形態が、注射可能なゲル製剤へと組み込まれた（それは、実施例４のものと同じゲル製剤である）。ゲル構成成分を予め混合し、シリンジの中に充填し、架橋して、ＵＶ曝露を使用してゲルを形成する。注射時に、その構成成分は、ゲルの形態にあり、結膜下に３０ゲージの０．５ｃｃ インスリンシリンジを使用して注射する。投与される総容積は、４０μＬを超えなかった。

臨床および分子レベルの評価
動物を、ベースラインで、および以下の曝露後時点で評価した：２４時間、７２時間、および７日間。動物の部分セットをまた、１４日間追跡した。

中心角膜厚（ＣＣＴ）および間質構造分析を、前房光干渉断層撮影（ＯＣＴ）（Ｂｉｏｐｔｉｇｅｎ Ｅｎｖｉｓｕ Ｒ−ｃｌａｓｓ ＯＣＴ， Ｂｉｏｐｔｉｇｅｎ， ＮＣ， ＵＳＡ）を使用して行った。

眼圧（ＩＯＰ）の変化を、手持ち式眼圧計（Ｉｃａｒｅ ＬＡＢ ｔｏｎｏｍｅｔｅｒ， Ｉｃａｒｅ， Ｆｉｎｌａｎｄ）を使用して測定した。ラットのための設定Ｒを選択し、ＩＯＰの３回の個々の測定を、精度のために各眼に行った。

角膜混濁を、Ｌａｒｋｉｎ ＤＦら， Ｃｌｉｎ Ｅｘｐ Ｉｍｍｕｎｏｌ．， １０７：３８１−３９１ （１９９７）によって以前に報告されたように、透明度をグレード付けすることによってスコア付けした。新生血管形成（ＮＶ）の概算面積を、新生血管の放射状の貫入およびそれらの程度を概算することによって、ならびにＮＶの最大面積が２．５２πｍｍ^２（＝１９．６３ｍｍ^２）以下であるように、平均角膜直径２．５ｍｍと仮定することによって、評価した。

免疫組織化学分析のために、角膜（各群に対してｎ＝３）を、冷ＰＢＳ中で洗浄し、実施例７、免疫組織化学分析に記載されるように処理した。染色した切片を、共焦点顕微鏡下で画像化した。中心角膜における角膜マクロファージを、手動で計数した。

サイトカイン発現分析のために、角膜（各群に対してｎ＝１０）を、液体窒素中で急速凍結し、予め冷却した（液体窒素中）磁器乳鉢および乳棒を使用して、組織粉末へと注意深くホモジナイズした。全ＲＮＡを、製造業者の説明書に従って、ＴＲＩｚｏｌ試薬（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ， Ｇｒａｎｄ Ｉｓｌａｎｄ， ＮＹ）で精製した。３μｇの全ＲＮＡを、製造業者の説明書に従って、Ｈｉｇｈ−ｃａｐａｃｉｔｙ ｃＤＮＡ Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）を使用してｃＤＮＡへと逆転写した。ｑＲＴ−ＰＣＲを、ｆａｓｔ ＳＹＢＲ Ｇｒｅｅｎ Ｍａｓｔｅｒ Ｍｉｘ（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）とともに、ＳｔｅｐＯｎｅＰｌｕｓ Ｒｅａｌ−Ｔｉｍｅ ＰＣＲ Ｓｙｓｔｅｍ（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）によって行った。ラットＧＡＰＤＨを使用して、標的遺伝子の発現レベルを正規化し、比較サイクル閾値Ｃｔ法（２＾−（ΔΔＣｔ））によって計算した。

結果
中心角膜厚（ＣＣＴ）： 群間でＣＣＴにおいてベースラインの差異はなかった（Ｄ−Ｄｅｘ 対 遊離Ｄｅｘ： ｐ＝０．４； Ｄ−Ｄｅｘ 対 陽性コントロール： ｐ＝０．６７； 遊離Ｄｅｘ 対 陽性コントロール： ｐ＝０．６９）。ＣＣＴは、予測されるとおり、ＰＯＤ １および３において全群で増大した（図９、図１０Ａおよび表３を参照のこと）。ＰＯＤ ７までに、全群において角膜厚において改善する傾向があったが、それはＤ−ｄｅｘ群においてより顕著であった。ＰＯＤ１４における平均角膜厚は、Ｄ−ｄｅｘ群において最も薄かった。Ｄ−ｄｅｘ群と遊離Ｄｅｘ群との間の角膜厚の比較から、ＣＣＴは、ＰＯＤ３（ｐ＝０．０４）およびＰＯＤ７（ｐ＝０．００９）においてＤ−ｄｅｘ群がより薄いことが示された（図９、図１０Ａおよび表３を参照のこと）。Ｄ−ｄｅｘ群および陽性コントロールの比較に関しては、ＣＣＴは、ＰＯＤ３（ｐ＝０．０１）、ＰＯＤ７（ｐ＝０．００１）、およびＰＯＤ１４（ｐ＝０．０１）において、Ｄ−ｄｅｘ群がより薄かった。ステロイドでの処置は、眼内および角膜の炎症の緩和と、結果的に角膜厚の低減をもたらす。ここで示されるように、Ｄ−Ｄｅｘ群は、アルカリ熱傷後に角膜浮腫の消散に関して、最も好ましい転帰を有した。

眼圧： 図１０Ｂおよび表３に示されるように、上記３群のうちのいずれか２群の間でＩＯＰにおいてベースラインの差異はなかった（ｄ−ｄｅｘ 対 遊離Ｄｅｘ ｐ＝０．２５； ｄ−ｄｅｘ 対 非処置： ｐ＝０．３；および遊離Ｄｅｘ 対 非処置： ｐ＝０．８９）。統計的有意差は、ＰＯＤ３において先ず注目された：ｄ−ｄｅｘ群における平均ＩＯＰは、１０±０．２ｍｍＨｇであったのに対して遊離Ｄｅｘ群では、平均ＩＯＰは、１２．１４±０．６３であった（ｐ＝０．０２）；非処置群における平均ＩＯＰは、１１．９１±１．２８であった（ｄ−ｄｅｘ群との比較に関してｐ＝０．０４）。ＰＯＤ７までに、これらの差異は、平均ＩＯＰ １１．３３±０．６２ｍｍＨｇを有するｄ−ｄｅｘ群でより明らかになったのに対して、遊離Ｄｅｘ群は、平均ＩＯＰ １４．４５±０．５ｍｍＨｇ（ｐ＝０．００１）を有した。ＰＯＤ１４では、ｄ−ｄｅｘ群は、そのベースラインＩＯＰに類似して平均ＩＯＰ １０．９±０．６６ｍｍＨｇを有したのに対して、遊離Ｄｅｘ群は、平均ＩＯＰ １９．３８±１．８ｍｍＨｇ（ｐ＜０．００１）を有した（図１０Ｂおよび表３を参照のこと）。注意すべきは、ステロイド処置群のうちのいずれも、ＩＯＰの臨床的に有意な上昇を有しなかったが、Ｄ−Ｄｅｘ群は、ＩＯＰのより緩やかな増大を伴いかつ明らかなＩＯＰスパイクがなく、より好ましい転帰を有した。これは、この特定のデンドリマー−デキサメタゾン製剤のゆっくりとしたステロイド放出プロフィールの結果であり得る。ＩＯＰスパイクまたはＩＯＰの持続性の上昇を回避することは、臨床上の実施において顕著な利点である。

新生血管形成の概算面積： 新生血管は、ＰＯＤ３以降に全群において出現した。図１０Ｃ、図４、および表３に示されるように、新血管が占有する面積は、遊離Ｄｅｘ群における平均面積：３．３２±０．３４（ｐ＝０．００９）と比較して、ＰＯＤ７において平均面積 ２．５±０．３２ｍｍ^２で、ｄ−ｄｅｘ群では比較的安定したままであった。新生血管形成は、炎症カスケードにおけるより後期の続発症である。早期のステージでの炎症の阻害は、Ｄ−Ｄｅｘが最良の転帰を有して、ここで認められる差異を説明できた。

角膜混濁スコア： メジアン混濁スコアは、全研究群に関してベースラインで全てゼロであった。角膜は、ＰＯＤ１程度に、すぐにそれらの透明性を失ったが、図１０Ｄ、図４および表３に示されるように、陽性コントロール群は二度と回復しなかった（ＰＯＤ１４では、コントロール群は、平均混濁スコア ２．５を有した（範囲：１〜４））。ＰＯＤ１４では、非処置群は、平均混濁スコア ２．５（範囲：１〜４）を有した。統計的有意差は、ＰＯＤ３程度の早期において、群間で観察された。ｄ−ｄｅｘ群のメジアン混濁スコアは、２．５であった（範囲：０〜４）。それに対して、遊離Ｄｅｘ群に関しては、それは３．５であった（範囲：１〜３、ｐ＜０．００１）。この差異は、ＰＯＤ７（ｐ＝０．００６）およびＰＯＤ１４（ｐ＝０．００８）において統計的に有意のままであった。アルカリ熱傷の一群における角膜混濁は、角膜炎症および浮腫の結果である。Ｄ−Ｄｅｘ群は、臨床的に評価した角膜混濁に関して最良の転帰を有した（図１０Ｄ、図４、および表３を参照のこと）。これは、角膜炎症の処置におけるＤ−Ｄｅｘ結合体の増強された効能の別の尺度である。

免疫組織化学および共焦点顕微鏡法： 免疫組織化学および共焦点顕微鏡法を使用する高解像度画像化を、中心角膜に存在するマクロファージの数を定量的に評価するために、ＰＯＤ ７および１４で使用した。この尺度は、種々の処置が組織炎症を低減する能力のさらなる間接的概算を提供した。先に生体分布の節で説明したように、アルカリ熱傷は、角膜の構造的損傷およびマクロファージ浸潤を引き起こす。

陽性コントロール群（プラセボゲルで処置）は、いかなるステロイド処置も与えられなかったアルカリ熱傷に曝された角膜において認められるものに類似して、ＰＯＤ７において中心角膜でマクロファージの蓄積を示した。持続するＩｂａ−１陽性浸潤物（マクロファージ）が、これらの陽性コントロールにおいてＰＯＤ １４で観察された。本発明者らはまた、ラットモデルにおいて天然の治癒プロセスの結果であり得る中心角膜構造におけるいくらかの改善を観察した（図１１、右パネル）。遊離Ｄｅｘゲル群はまた、ＰＯＤ７での中心角膜のＩｂａ−１陽性細胞浸潤物（マクロファージ）を示したが、それは、ＰＯＤ１４までに部分的に消散した。これは、結膜下ゲルから放出された遊離Ｄｅｘの治療活性の結果であり得る（図１１、中央パネル）。マクロファージ枯渇に関する最良の結果は、Ｄ−Ｄｅｘ群において認められた。ここで浸潤細胞の最低数がＰＯＤ７において同定された。ＰＯＤ１４までに、その浸潤物はほぼ完全に消散した（図１１、左パネル）。

ＲＴ−ＰＣＲを使用する炎症性サイトカイン生成の評価： 図１２Ａ〜１２Ｅは、種々の処置後の炎症性サイトカインの発現を示す。炎症の好転に関して処置への応答をさらに特徴づけるために、炎症性サイトカインを、ＰＯＤ７およびＰＯＤ１４において評価した。アルカリ熱傷が急性相および慢性相の両方において炎症性サイトカイン（ＴＮＦ−α、ＩＬ−１β、ＩＬ−６、ＩＬ−８およびＶＥＧＦ）の上昇を生じることは、広く報告されている。ＰＯＤ７において、ＩＬ−６ ｍＲＮＡレベルは、陽性コントロールと比較した場合に、Ｄ−Ｄｅｘ群において有意に低かった（平均±ＳＥＭ ０．７±０．１３ 対 ９．８±３．５３、ｐ＜０．００１）（図５）；これは、陽性コントロールと比較した、遊離Ｄｅｘ群におけるＩＬ−６レベルの比較にも当てはまった（３．０±０．３ 対 ９．８±３．５３、ｐ＜０．００１）。ＭＣＰ−１ ｍＲＮＡレベルは、陽性コントロールと比較して、Ｄ−Ｄｅｘ群においてＰＯＤ７で有意に低かった（０．７±０．１３ 対 ４．０±１．２４、ｐ＜０．００１）；しかし、これは、陽性コントロールとの、遊離Ｄｅｘ群の比較には当てはまらなかった（ｐ＝０．２５９）（図１２）。ＰＯＤ１４では、Ｄ−Ｄｅｘ群および遊離Ｄｅｘ群の両方が、ＭＣＰ−１のｍＲＮＡレベルによって示されるように、陽性コントロールとの比較において、処置から利益を受けた：陽性コントロール群における９８．７±１５．４２に対して、それぞれ、１２．５±５．４９および１５．４±３．２２（両方の比較に関してｐ＜０．００１）。注意すべきは、ＰＯＤ１４において、ＶＥＧＦのｍＲＮＡレベルは、陽性コントロールと比較した場合に、Ｄ−Ｄｅｘ群においてのみ有意に低かった（６．３±１．０２ 対 ２７．２±５．６６、ｐ＜０．００１；遊離Ｄｅｘと陽性コントロールとの間の比較に関してはｐ＝０．００４）（図１２）。ＶＥＧＦのｍＲＮＡにおけるこの差異は、なぜＤ−Ｄｅｘ群が他の群と比較して、ＰＯＤ１４において少ない角膜新生血管形成を有したかを説明し得る。全体的に、サイトカイン分析の結果は、Ｄ−Ｄｅｘ群が角膜炎症の消散に関して最良の転帰を有したことを示唆するという本発明の臨床結果と一致する。この抗炎症活性は、角膜移植手術における移植失敗の機会を低減することにおいて非常に有益である。

結論： 角膜炎症は、正常な角膜ホメオスタシスを破壊することによって、それらの進んだステージへ進行する多くの疾患において極めて重要な役割を果たすように関わる重要な病的事象である。局所ステロイドは、白血球／マクロファージ動員を低減することにおいて有益であるが、頻繁に投与される必要があり、このことは、角膜毒性および角膜融解を生じ得る（Ｍ．Ｄ． Ｗａｇｏｎｅｒ， Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｊｕｒｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｙｅ： ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｏｎｃｅｐｔｓ ｉｎ ｐａｔｈｏｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｔｈｅｒａｐｙ， Ｓｕｒｖｅｙ ｏｆ ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌｏｇｙ ４１（４） （１９９７） ２７５−３１３； Ｓ． Ｄｅｎら， Ｅｆｆｉｃａｃｙ ｏｆ ｅａｒｌｙ ｓｙｓｔｅｍｉｃ ｂｅｔａｍｅｔｈａｓｏｎｅ ｏｒ ｃｙｃｌｏｓｐｏｒｉｎ Ａ ａｆｔｅｒ ｃｏｒｎｅａｌ ａｌｋａｌｉ ｉｎｊｕｒｙ ｖｉａ ｉｎｆｌａｍｍａｔｏｒｙ ｃｙｔｏｋｉｎｅ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ， Ａｃｔａ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌｏｇｉｃａ Ｓｃａｎｄｉｎａｖｉｃａ ８２（２） （２００４） １９５−１９９； Ｐ．Ｃ． Ｄｏｎｓｈｉｋら， Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｏｐｉｃａｌ ｃｏｒｔｉｃｏｓｔｅｒｏｉｄｓ ｏｎ ｕｌｃｅｒａｔｉｏｎ ｉｎ ａｌｋａｌｉ−ｂｕｒｎｅｄ ｃｏｒｎｅａｓ， Ａｒｃｈｉｖｅｓ ｏｆ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌｏｇｙ ９６（１１） （１９７８） ２１１７−２１２０）。本発明において示されるように、炎症の原因となるまさにその細胞を標的化し、持続した様式でステロイドを送達することを目的とした治療は、手術時に投与され得、実行可能な選択肢である。本発明において、本発明者らは、角膜炎症のモデルとして軽度のラットアルカリ熱傷による傷害を使用した。ＰＡＭＡＭ Ｇ４ヒドロキシルデンドリマーが活性化角膜マクロファージの中に局在する本質的な標的化能力は、角膜炎症を緩和するために、デキサメタゾンの持続する標的化された眼内送達を開発するために利用される。約２０％のペイロードを有するＤ−Ｄｅｘ結合体は、水性溶液中で高度に可溶性であった。その結合体は、インビトロでＬＰＳ活性化マクロファージにおいて改善された抗炎症活性（遊離デキサメタゾンのものより１／１０の低濃度で約１．６倍）を示した。

Ｄ−Ｄｅｘのバイオアベイラビリティーを延ばしかつ持続するために、本発明者らは、デンドリマーおよびヒアルロン酸、架橋されるチオール−ｅｎｅクリック光化学に基づいて、注射可能なゲルシステムを開発した。そのゲル製剤は、粘弾性特性を有し、容易に注射可能であり、Ｄ−Ｄｅｘの徐放を提供する。結膜下投与後にその注射可能なゲルから放出されるデンドリマーは、アルカリ熱傷を有する中心角膜において活性化マクロファージを標的化しかつ共局在する。Ｄ−Ｄｅｘを組み込んだゲルの１回の結膜下注射は、２週間の期間にわたる長期の効能をもたらす。Ｄ−Ｄｅｘゲル処置は、中心角膜厚の低下、眼圧の上昇の徴候を伴わない角膜の清澄性の改善のようなより良好な転帰を示した。角膜炎症を軽減するＤ−Ｄｅｘゲル処置の薬力学的効果は、中心角膜へのマクロファージ浸潤の有意な低減によって示され、遊離薬物と比較して、炎症促進性サイトカイン生成を抑制した。

本明細書で開示される本発明の組成物および方法は、デンドリマーが角膜の炎症障害において有効な処置ビヒクルであるという概念を裏付ける。本発明の組成物および方法はまた、デンドリマー−ゲル製剤の投与経路、結膜下において特有である。この経路は、臨床的にアクセス可能であり、手術室のような高価な資源を要せず、潜在的な空間が、比較的大きな容積の薬物の投与を可能にし得る。薬物レザバの送達は、反復局所点眼の必要性から患者を解放し、コンプライアンスおよび転帰を改善し得る。後眼部へのデポー薬物が近年開発されたにも関わらず、今日まで、角膜への長期持続性薬物送達を提供するために特別に設計された市販の薬物は存在しない。本発明において示されるシステムは、前眼部に薬物を送達するために特別に設計され、角膜炎症を処置するにあたって有効であることが示された。

表のリスト：

Claims (23)

1. デンドリマー、および
   生体接着性ポリマー、
   を含むナノ接着剤であって、
   ここで前記デンドリマー分子および前記生体接着性ポリマーは、１種もしくはこれより多くの外部刺激または組織内の１種もしくはこれより多くの生理学的条件への曝露に際して、互いに架橋可能である、ナノ接着剤。
2. 前記組成物は、治療剤、予防剤、または診断剤をさらに含む、請求項１に記載のナノ接着剤。
3. 前記治療剤、前記予防剤、または前記診断剤は、デンドリマーに結合体化されるかまたはデンドリマーと複合体化される、請求項２に記載のナノ接着剤。
4. 抗炎症性薬物、抗感染剤、抗緑内障薬剤、眼圧（ＩＯＰ）を低下させる薬剤、抗血管新生薬剤、増殖因子、および増殖因子からなる群より選択される薬剤を含む、請求項２に記載のナノ接着剤。
5. 常磁性分子、蛍光化合物、磁性分子、放射性核種、ｘ線画像化剤、および造影剤からなる群より選択される診断剤を含む、請求項２に記載のナノ接着剤。
6. デキサメタゾン、ベタメタゾン、トリアムシノロン、プレドニゾン、プレドニゾロン、メチルプレドニゾロン、コルチゾン、ヒドロコルチゾン、ならびに他のステロイドおよび非ステロイド系抗炎症性薬物（ＮＳＡＩＤＳ）からなる群より選択される治療剤を含む、請求項３に記載のナノ接着剤。
7. 前記デンドリマーは、ヒドロキシル、アミノ、カルボキシル、アルコキシシリル、チオール、ピリジル、ビニル、メタクリロイル、および環式不飽和炭化水素からなる群より選択される１またはこれより多くの官能基で必要に応じて末端化した世代２〜６ポリ（アミドアミン）（ＰＡＭＡＭ）デンドリマーである、請求項１に記載のナノ接着剤。
8. １またはこれより多くのヒドロキシル基で末端化した世代４、世代５または世代６ＰＡＭＡＭデンドリマーを含む、請求項１に記載のナノ接着剤。
9. ヒアルロン酸、キトサン、アルギネート、アガロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、メチルセルロース， セルロース、ポリアルキレンオキシド、ポリ（アクリル酸）、ポリ（ヒドロキシエチルメタクリレート）、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（ビニルアルコール）、プルラン、およびこれらの誘導体からなる群より選択される生体接着性ポリマーを含む、請求項１に記載のナノ接着剤。
10. ヒアルロン酸またはその誘導体を含む、請求項１に記載のナノ接着剤。
11. 前記デンドリマーまたは前記生体接着性ポリマーは、光照射、ｐＨ変化、塩濃度変化、および温度変化からなる群より選択される刺激によって架橋可能である、請求項１に記載のナノ接着剤。
12. 前記デンドリマーまたは前記生体接着性ポリマーは、紫外線照射によって架橋可能である、請求項１１に記載のナノ接着剤。
13. 組織を閉じるかまたは必要性のある個体に治療剤、予防剤、もしくは診断剤を送達するための方法であって、前記方法は、
    前記必要性のある個体の組織に、請求項１〜１３のいずれかに記載のナノ接着剤を投与する工程、ならびに
    デンドリマーおよび／または生体接着性ポリマーを架橋する工程、
    を包含する、方法。
14. 前記ナノ接着剤は、注射によって投与される、請求項１４に記載の方法。
15. 前記ナノ接着剤は、眼の表面または区画（結膜下、腔内、脈絡膜上、局所、硝子体内および網膜下）、または隣接する組織に投与される、請求項１３に記載の方法。
16. 前記ナノ接着剤は、創傷を閉じるために有効な量で前記創傷に投与される、請求項１２に記載の方法。
17. 前記ナノ接着剤は、硬膜、肺の膜、腹膜、胃腸、内皮、または熱傷した組織を閉じるために投与される、請求項１２に記載の方法。
18. 前記ナノ接着剤は、バリアを形成するために組織表面に投与される、請求項１２に記載の方法。
19. 前記ナノ接着剤は、眼／角膜の炎症の持続処置のためにゲルとして結膜下に投与される、請求項１２に記載の方法。
20. アルカリ／酸熱傷、ドライアイ、角膜炎症、角膜感染、虹彩炎、またはぶどう膜炎の処置のための、請求項１９に記載の方法。
21. 請求項１〜１１のいずれかに記載のナノ接着剤の投与単位を含む、キット。
22. 前記投与単位は、一緒に混合して前記ナノ接着剤を形成する、乾燥構成成分のための容器および液体構成成分のための容器を含む、請求項２１に記載のキット。
23. 前記投与単位は、点滴注入器瓶（ｄｒｏｐｐｅｒ ｂｏｔｔｌｅ）、または混合チップもしくはアプリケーター付きのデュアルバレルシリンジである、請求項２１に記載のキット。