JP2023506208A - 治療のための上皮ライニングとしてのポリマーの組織触媒的成長 - Google Patents

Abstract

本開示は、ポリマー上または対象内におけるポリマーのインサイチュでの成長を可能にさせる組成物、方法およびキットを提供する。いくつかの側面において、モノマーであるドーパミンは、インビボにおいて重合することで組織上にポリマーを形成する。追加の側面において、組成物、方法、およびキットは、疾患または障害を処置または防止することにとって有用である。

Description

関連出願への相互参照
本出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）のもと、米国仮特許出願の２０１９年１２月１３日に出願されたUSSN第62/947,582号、米国仮特許出願の２０２０年７月１０日に出願されたUSSN第63/050,206号および米国仮特許出願の２０２０年７月１０日に出願されたUSSN第63/050,216号の優先権を主張し、それらの各々の内容は参照によりそれらの全体として本明細書に組み込まれる。

政府の支援
本発明は、米国国立衛生研究所によって授与された認可番号第R01EB000244号下の政府支援によりなされた。政府は本発明において一定の権利を有する。

本発明の背景
小腸は、複数の生理学的機能を持つ多用途の器官である。胃腸管を覆う上皮は多用途の組織であり、選択的輸送（例として、吸収）のための浸透性のバリアとしておよび様々な病原体に対する保護装甲として不可欠な役割を果たす。とりわけ、胃腸管の上皮組織、とくに小腸上皮は、物理的な摩耗、化学的ストレスおよび病原体に対する保護シールドであるのみならず、シグナル検知、分子輸送および免疫調整のための動的なライニングでもある。小腸粘膜の選択的介入は、疾患治療および健康管理に関連している。並行して、小腸上皮の機能を特異的かつ効率的に回復または増強するという課題に対処するために、慎重に設計された多種多様なバイオテクノロジーが開発されてきている。これらの特定の技術は、精巧に設計された組織接着剤（例として、ｐＨ依存性ポリマー、金属錯体、および標的化されたナノ粒子）または体系的に操作された組織代替物（例として、上皮移植片、自己細胞シート、およびプラスチック上皮スリーブ）のいずれかを活用して、上皮機能障害の回復および全身性疾患の治療を促進するための効果的なツールである^１～７。研究所におけるこれらの進歩にもかかわらず、医療研究所および保健医療クリニックにおけるこれらの技術の幅広い採用は制限されており、その結果としてそれらの影響を抑圧している^８～１０。この実用化の狭さは、以下の複数の因子の結果である：侵襲的移植、潜在的な免疫原性、毒性、および、選択的な小腸アクセスを制限している現在の組織標的戦略の不正確さ、不安定性および不便さ。

同様に、消化器疾患や全身性疾患の治療のための小腸における介入の能力により、科学者らは様々な標的化された薬物治療を開発することに興味をそそられた^{３１、３２}。しかしながら、小腸特異的標的化の課題は、幅広い採用を抑圧している^９、１０。外科的な移植を必要とする腸内スリーブなどの代替技術は、複雑な手順、低い生体適合性、炎症のリスク、および高コストを伴う治療法に限定される。よって、組織の生理学的特性を維持しながら、高度なバイオテクノロジーを通じて上皮内ライニングの機能を進化させることが、課題として残っている。

本発明の概要
本明細書に開示されるのは、対象においてインサイチュ（in situ）でポリマーを形成するための組成物、方法、およびキットである。本開示は、調整可能な機能をもつ一過的なコーティング層を提供し、上皮組織の表面上でのポリマーの成長を可能にさせる。ポリマー性コーティングは、内因性細胞酵素（カタラーゼ）によって触媒されるドーパミン重合、化学的架橋を通じて生成される強い組織接着、および任意に、簡易なコンジュゲーションを通じて組み込まれる機能剤に依存する。例えば、胃腸上皮における上皮組織中のカタラーゼは、小腸粘膜上でのポリドーパミンの成長を触媒する。加えて、胃腸管などの組織に沿ったカタラーゼ発現レベルは、ポリマー性コーティングの効率的かつ特異的な形成ができるようにする。

開示された組成物、方法、およびキットは、例えば、ガラクトシダーゼを腸内に固定化することによって乳糖の消化を増強させ、乳糖消化の改善につながること；ブドウ糖吸収を妨げることによる栄養取り込みの調節；および特定の解剖学的位置での活性医薬成分の滞留時間を延長することを通じた薬物送達の制御において有用である。

一側面において、本明細書に提供されるのは、対象においてインサイチュでポリマーを形成するための方法であって、モノマーと酸素源とを含む組成物を対象へ投与することを含み、ここで、モノマーと酸素源とは対象に対し内因性の触媒に接触し、および触媒はモノマーを重合させ、ここで、モノマーはドーパミンまたはその塩であり、酸素源は過酸化水素または過酸化水素尿素であり、および、内因性触媒はカタラーゼまたはペルオキシダーゼから選択される、前記方法である。

一側面において、本開示は、ドーパミン、酸素源、および任意に緩衝剤を含む、組成物を提供する。いくつかの側面において、組成物は、消化酵素、栄養素遮断薬、栄養補助食品、放射線防護剤、活性医薬成分、診断用薬、またはそれらの組み合わせをさらに含む。

別の側面において、本開示は、それを必要とする対象へ有効量の本明細書に記載のとおりの組成物を投与することを含む、疾患または障害を処置する方法を提供する。

一側面において、本開示は、それを必要とする対象へ有効量の本明細書に記載のとおりの組成物を投与することを含む、疾患または障害を防止する方法を提供する。

さらなる側面において、本開示は、本明細書に記載のとおりの組成物とそれを投与するための取扱説明書とを含むキットもまた提供する。

本開示のある態様の詳細は、下に記載のとおり、「ある態様の詳細な説明」に規定されている。本開示の、他の特色、目的、および利点は、定義、例、および請求項から明らかになる。
図面の詳細な説明

図１Ａ～１Ｈ。小腸上皮上の内因性酵素触媒的ポリドーパミン成長。図１Ａは、本開示技術の組織加速的重合（組織加速的重合）の概略説明図を示す。経口モノマー溶液中のドーパミンモノマーは、内因性カタラーゼ触媒作用下において過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）の存在下で急速に酸化し、および、小腸上皮上にポリドーパミンコーティングを形成する。この特異的な小腸コーティングおよび標的化は、消化管に沿ったカタラーゼの不均一な分布に起因して達成された。図１Ｂは、低酸素環境におけるカタラーゼ加速的ポリドーパミン重合の概略説明図を示す。水平の矢印の上に描写されているとおり、極端に酸素が不足している環境では、ドーパミン（無色）の酸化（酸素を酸化剤として使用）およびポリドーパミン（暗茶色）の形成が阻害され、および、Ｈ_２Ｏ_２の存在下でさえもほぼクエンチされた。対照的に、カタラーゼは、酸素放出をブーストすることができ（Ｈ_２Ｏ_２を酸素源として使用する）、および、ポリドーパミン重合を、例として、およそ４００倍速めることができる。従って、水平の矢印の下に示されるとおり、無色のドーパミンは、過酸化水素およびカタラーゼの存在下で、急速にポリドーパミンへと重合する。TAPPE＝外部上皮上の組織加速的重合。図１Ｃは、様々な時点での図１Ｂに示されている条件下におけるポリドーパミン重合の視覚的観測を示す。図１Ｄは、図１Ｃに示されている試料について700nmで測定された減衰を示す。カタラーゼ触媒作用下において２０秒で生じた光学的減衰は、他の条件下において２時間で生じた減衰と同じであった。図１Ｅは、本明細書に開示のとおりのエクスビボコーティング処置を適用した後のブタ小腸の粘膜および漿膜側のポリドーパミンコーティングを示す画像を描写し、２ｃｍを表すスケールバーを伴う。図１Ｆは、インサイチュ エクスビボ重合速度の定量的評価を示す。ポリドーパミンシグナルは１２分以内に完了に達した。データは、３つのブタの組織試料にわたる平均±ＳＤとして報告された。図１Ｇは、組織加速的重合コーティングの前後の胃腸管の異なる部分におけるブタ組織試料を示す画像を描写する。ポリドーパミンでコーティングされた組織の３つの部位で、試料（直径６ｍｍ）を収集した。図１Ｈは、図１Ｇに示される試料のポリドーパミンシグナル強度の定量的な測定を示す。小腸と他の組織との間の強度の差異は統計的に有意である。****P＜0.05、一元配置分散分析（ANOVA）および事後ボンフェローニ。データは、３つの異なる組織試料にわたる平均±ＳＤとして報告される。

図２Ａ～２Ｈ。組織加速的重合の生物学的メカニズム。図２Ａは、組織の触媒能力とポリドーパミン重合との間の関係性の評価を示す。ブタの組織溶解物を組織加速的重合溶液中へと個別に添加し、および、各溶液の減衰を700nmにて測定した。ポリドーパミン溶液の視覚的査定（上のパネル）および定量的測定（下のパネル）の両方は、小腸上皮を他の組織および対照（溶解物なし）と比較したときの触媒能力の差異を示す。*P＜0.05、一元配置ANOVAおよび事後ボンフェローニ。データは、３つのレプリケートにわたる平均±ＳＤとして報告される。図２Ｂ～２Ｃは、カタラーゼ特異的インヒビター（図２Ｂ）または免疫沈降を誘発する抗体（図２Ｃ）のいずれかで溶解物を処置することによる、図２Ａに示されている反応におけるカタラーゼの専属的な役割の検証を示す。処置および未処置群間の相対的な触媒能力の差異は、視覚的および統計的に有意である。両側ｔ検定による***P＜0.001。データは、３つの異なる組織試料にわたる平均±ＳＤとして報告される。図２Ｄ～２Ｆは、カタラーゼ活性分析（図２Ｄ）、リアルタイムＰＣＲ（図２Ｅ）、およびウェスタンブロッティング（図２Ｆ）による、ブタ胃腸管に沿ったカタラーゼ発現の定量化（遺伝子およびタンパク質レベル）を示す。類似した分布プロファイルが図２Ｄ～２Ｆにおいて達成されており、これは小腸上皮において他の組織と比較してより高いカタラーゼ発現レベルを示唆する。差異は統計的に有意である。***P＜0.05、一元配置ANOVAおよび事後ボンフェローニ。データは、３つのレプリケートにわたる平均±ＳＤとして報告される。図２Ｇは、ポリドーパミンでコーティングされた小腸上皮の顕微鏡分析を示し、外部絨毛（矢印によって表された）上には薄いポリドーパミン層がコーティングされているが、対照組織（コーティングなし）上には何もないということを示している。スケールバー、１５０μｍ。図２Ｈは、特異的なペルオキシソーム／カタラーゼ染色によって処置した未コーティングの組織薄片（左のパネル）および組織加速的重合溶液を用いたもの（右のパネル）の明視野像イメージングを示す。暗茶色のポリドーパミンのスポットが絨毛先端の内部において観察され、および、染色パターンは、従来のペルオキシソーム／カタラーゼ染色と一貫している。スケールバー、１５０μｍ。

図３Ａ～３Ｉ。ブタにおける組織加速的重合コーティングのインビボ（in vivo）性能。図３Ａ～３Ｃは、組織加速的重合プロセスの間のポリドーパミン形成のインビボ胃腸内視鏡リアルタイム記録の概略図および写真を示す。ブタには、内視鏡による視覚的ガイダンス下でカテーテルを通じてブタ小腸へ組織加速的重合溶液を直接投与し、および、観察のために内視鏡カメラを小腸内の溶液の内外の両方に配置した。図３Ｂ～３Ｃは、ポリドーパミンコーティングの間中のステップを明らかにした内視鏡画像（下の３つのパネル）を示す。酸素気泡が、上皮－溶液界面（白い矢印によって表された）で生成された。図３Ｄは、小腸結紮（上のパネル）および直接的なポリドーパミンコーティング評価（下のパネル）の概略説明図を示す。組織加速的重合溶液はクランプ部位までは腸腔を満たし、下部小腸まで下がることはできないようにした。単離された組織は、クランプ部位の前と後とで異なるポリドーパミンコーティングを示した。図３Ｅは、ポリドーパミンプローブのＸ線画像によって表示されたポリドーパミンコーティングの腸内保持の概略説明図を示す。Ｘ線画像を２つの試験について取った：（Ｉ）短期安定性評価（コーティングされたエリアを濯ぐ）および（ＩＩ）長期保持の査定（２４時間の流動食）。PDA＝ポリドーパミン。図３Ｆは、ポリドーパミンプローブ、ならびに、試験（Ｉ）に示されているイメージングエリアを濯ぐ前および後において小腸内に安定して滞留しているポリドーパミンコーティング層の、Ｘ線画像を示す。胃および小腸（ＳＩ）のエリアは、白い点線で分離されている。ポリドーパミンコーティングは、黄色の矢印によって表される。図３Ｇは、試験（ＩＩ）の期間の間のポリドーパミンコーティングの腸内保持のＸ線画像を示す。従来型プローブは、食物への曝露の後、ほとんど検出不可能であった。図３Ｈは、図３Ｆにおける関心領域（ROI）、コーティングされた小腸エリアの、定量的シグナル強度分析を示す。従来型（CON）プローブに比べて、ポリドーパミンプローブにおけるシグナルの向上および安定性（濯ぎの前および後）は、効率的なプローブ組み込みおよび安定したポリドーパミンコーティングを実証する。データは、３の異なる測定にわたる平均±ＳＤとして報告される。図３Ｉは、図３Ｇにおける経時的なポリドーパミンコーティングの定量的シグナル強度分析を示す。２時間から６時間では、２８％のシグナル強度の差異のみがあったところ、これはポリドーパミンコーティングの長期化された保持を表している。データは、３の異なる測定にわたる平均±ＳＤとして報告される。

図４Ａ～４Ｇ。組織加速的重合により可能にさせられる治療的な応用。図４Ａは、組織加速的重合の治療的なプラットフォームの概略説明図を示す。消化酵素、栄養素遮断薬および駆虫薬物を包含する機能剤を、ブタに組織加速的重合溶液とともに経口で共投与することを通じてプラットフォーム中へと組み込んだ。図４Ｂは、基質（乳糖）の消化を増強するためにブタ小腸上皮上のポリドーパミンコーティング層中へと消化酵素（β－ガラクトシダーゼ、β-gal）を組み込むことの概略説明図を示す。インビボコーティングの後、コーティングされた上皮のβ-gal活性を評価した。図４Ｃは、組織加速的重合ベースのβ-galでコーティングされた組織の、陰性対照対象と比較して増大した酵素活性を示した、β-gal活性の定量的な比較を示す。データは、４匹の動物にわたる平均±ＳＤとして報告される。図４Ｄは、小腸におけるグルコース取り込みを防止する不浸透性のポリドーパミン層を可能にさせるために、組織加速的重合コーティング中へとナノ・クロスリンカー（ブロッカー）を組み込むことの、概略説明図を示す。インビボコーティングの後、経口グルコースをブタに投与し、血糖濃度のモニタリングがこれに続いた。図４Ｅは、組織加速的重合コーティングがあったブタの、対照（コーティングなし）に比べて低減された血糖反応を示した血糖変化の定量的な比較を示す。データは、各群（黒い線によって示された）における動物（各動物は灰色の線によって表されている）の間で平均した。図４Ｆは、小腸内における治療剤の持続的放出のための、小腸上皮上への薬物（プラジカンテル）粒子のコーティングの概略説明図を示す。プラジカンテル組織加速的重合溶液の経口投与の後、血清薬物濃度を４８時間にわたって分析した。図４Ｇは、対照（組織加速的重合溶液なし）に比べてのプラジカンテル（組織加速的重合溶液あり）の延長された滞留時間を示した薬物動態の定量的な比較を示す。*はp＜0.02、一致する時点でのプラジカンテル組織加速的重合群と対照群とを比較した２標本ｔ検定、を表す。データは、３匹の動物にわたる平均±ＳＤとして報告される。

図５Ａ～５Ｇ。組織加速的重合とのヒト組織の適合性。図５Ａは、エクスビボ（ex vivo）組織加速的重合コーティングの前後のヒト小腸からの新鮮な切除組織標本を示した画像を示す。暗茶色のポリドーパミンコーティングが、ヒト小腸表面上にはっきりと観察された（下のパネル）。スケールバー、１ｃｍ。図５Ｂは、エクスビボでのヒト組織における超高速のポリドーパミンシグナルの発生を示すコーティング速度論を描写する。ポリドーパミンシグナルは３分以内に完了に達した。図５Ｃは、組織加速的重合の一貫性の評価を示す。異なる年齢、人種および性別の４名のドナーからの組織標本を試験した。５回のエクスビボ評価をヒト小腸のランダムな部位に行った。コーティング前の試料（６ｍｍ径）のポリドーパミンコーティングシグナルの定量的測定（右のパネル）とコーティング後（左のパネル）とで、一貫した組織加速的重合コーティング性能が確認された。データは、５つのレプリケートにわたる平均±ＳＤとして報告される。図５Ｄは、ポリドーパミンでコーティングされたヒト小腸上皮から収集した冷凍標本（４０μｍ厚）およびFFPE標本（５μｍ厚）の顕微鏡および組織学的分析を示す。コーティングされた組織の外部絨毛上に薄いポリドーパミン層が観察された。未コーティングの組織を対照として使用した。隣接する冷凍組織スライドおよびFFPE試料の組織学的研究（ヘマトキシリンおよびエオシン（Ｈ＆Ｅ）染色）は、上皮層が、対照に類似した染色パターンを伴って無傷なままであったことを示しており、組織毒性がないことを実証した。スケールバー、１５０μｍ。図５Ｅは、コーティングされたヒト小腸においては機械的な攪拌およびスクラッチングの後で明らかなポリドーパミンシグナルの低減がなかったことを示した代表的な画像を描写する。図５Ｆは、一連の物理的条件下における、コーティングされた組織のポリドーパミンシグナル強度の定量的なエクスビボ評価を示す。全条件にわたる強度の差異は統計的に有意ではない（両側ｔ検定）。データは、３つのレプリケートにわたる平均±ＳＤとして報告される。図５Ｇは、一連の化学的条件下における、コーティングされた組織のポリドーパミンシグナル強度の定量的なエクスビボ評価を示す。全条件にわたる強度の差異は統計的に有意ではない（両側ｔ検定）。データは、３つのレプリケートにわたる平均±ＳＤとして報告される。

図６Ａ～６Ｂ。異なる反応条件におけるポリドーパミン重合速度論の比較。図６Ａは、空気中でポリドーパミン重合を経ている試料（Ｈ_２Ｏ_２ありおよびなし（対照））について700nmで測定された減衰を示す。図６Ｂは、極端に低い酸素レベル（低酸素環境）においてポリドーパミン重合を経ている試料（Ｈ_２Ｏ_２ありおよびなし（対照））について700nmで測定された減衰を示す。極端に低い酸素レベルにおいては、ポリドーパミン重合（Ｈ_２Ｏ_２なし）は、従来の条件（空気中での反応、Ｈ_２Ｏ_２なし）と比較して６５％阻害された。Ｈ_２Ｏ_２の添加は、空気中および低酸素条件においてポリドーパミン重合をほぼクエンチさせた。

図７Ａ～７Ｄ。ドーパミン、ポリドーパミン標準および重合生成物のフーリエ変換赤外（FTIR）スペクトル。従来条件下で調製されたドーパミン（図７Ａ）およびポリドーパミン（図７Ｂ）のFTIRスペクトルを測定し、および標準として使用した。FTIRスペクトルは、カタラーゼ（商業的に精製された）の触媒作用（図７Ｃ）およびカタラーゼ（組織溶解物からのもの）の触媒作用（図７Ｄ）下での重合生成物中におけるポリドーパミン形成を確認する。カタラーゼ触媒的重合生成物における、インドール（またはインドリン）ピーク（1515および1605cm^-1）、および3200～3500cm^-1に及ぶブロードなピーク（ヒドロキシル構造）は、ポリドーパミン標準におけるピークとほとんど同一である。

図８Ａ～８Ｃ。ポリドーパミン標準および重合生成物の、正規化された減衰スペクトル。ポリドーパミン標準（図８Ａ）、カタラーゼ（商業的に精製された）の触媒作用（図８Ｂ）下での重合生成物、およびカタラーゼ（組織溶解物からのもの）の触媒作用（図８Ｃ）下での重合生成物のUV-visスペクトルは、ほとんど同一であり、これにより図８Ｂおよび図８Ｃにおけるポリドーパミン形成が確認される。

図９。ブタの組織標本を使用した組織加速的重合コーティングの評価。小腸の粘膜および漿膜（概略説明図、左のパネル）を別々に組織加速的重合溶液へ曝露し、および、暗茶色のポリドーパミンコーティングは組織の粘膜側にのみに観察されたが（中央のパネル）、組織の漿膜側では観察されなかった（右のパネル）。コーティングの特異性を確認するために、縫合糸を使用して小腸組織の２つの端を結び、および縫合糸間のセクションのみを組織加速的重合溶液に曝露させた。

図１０。ネイティブゲル電気泳動を通じた組織溶解物の触媒能力分析。ブタの胃腸管の異なる部分からの組織溶解物を、非変性ポリアクリルアミドゲル上に負荷させ、タンパク質の分離ができるように電気泳動させ、および、触媒能力分析のために染色した。組織加速的重合溶液を使用した染色の後、暗茶色のポリドーパミンシグナルがゲル状に可視化された。ただ１つのシャープなバンド（矢印によって表された）が各レーンにおいて観察されており、これはポリドーパミン重合に関与する唯一の酵素としてのカタラーゼの予測される役割を支持する。

図１１Ａ～１１Ｂ。リアルタイムＰＣＲを使用することによる組織中のカタラーゼmRNAレベルの定量化。β－アクチン（図１１Ａ）および18S（図１１Ｂ）を包含するハウスキーピング遺伝子を、カタラーゼmRNAレベルを定量化するための対照として使用した。４匹のブタからの組織標本を試験した。小腸カタラーゼmRNA発現レベルは、図１１Ａおよび図１１Ｂにおいて類似した分布プロファイルを有した。データは、４匹の動物にわたる平均±ＳＤとして報告される。

図１２Ａ～１２Ｅ。遺伝子発現レベルについてのCt値。mRNAレベルの定量化のために、カタラーゼ（図１２Ａ）、β－アクチン（図１２Ｂ）、18S（図１２Ｃ）、GUS（図１２Ｄ）、およびGAPDH（図１２Ｅ）遺伝子を試験に含めた。４匹のブタからの組織標本を試験した。データは、４匹の動物にわたる平均±ＳＤとして報告される。

図１３。ポリドーパミンでコーティングされた小腸上皮の明視野像。ブタ小腸組織をエクスビボで組織加速的重合溶液に３および１５分間曝露し、および、明視野顕微鏡下で調べた。ポリドーパミンは、最初に腸絨毛先端（黄色矢印によって表された、上のパネル）上に沈着し、および次いで絨毛全体ならびに周辺エリア（下のパネル）をコーティングした。スケールバー、５００μｍ。

図１４Ａ～１４Ｃ。胃内におけるインビボの組織加速的重合コーティング性能の評価。図１４Ａは、胃への組織加速的重合溶液の経口投与後の胃の胃腸内視鏡リアルタイム記録の概略説明図を示す。ブタは、全プロセスを通して中程度の鎮静状態にあった。内視鏡カメラを観察のために溶液の外に配置し、および、画像を同じ所で経時的に記録した。図１４Ｂは、胃内において暗茶色のポリドーパミンの可視化がされなかったことを明らかにした内視鏡画像を示す。胃内の組織加速的重合溶液は、２０分間にわたって透明なままである。図１４Ｃは、上皮表面上にポリドーパミンコーティングがないことが確認された図１４Ｂにおける動物からの単離された胃の画像を示す。

図１５Ａ～１５Ｃ。Ｘ線イメージングを通じたエクスビボでのポリドーパミンプローブの組織コーティング性能の評価。図１５Ａは、従来型（CON）プローブ溶液およびポリドーパミンプローブ溶液を示す画像を示す。ポリドーパミンプローブは、薄い層状ポリドーパミンで従来型のプローブをカプセル化することによって調製した。ポリドーパミンプローブ溶液の暗茶色は、プローブ表面上の発色性のポリドーパミンから来ている。図１５Ｂは、エクスビボ組織コーティングプロセスの概略説明図を示す。ブタ小腸をFranz Cell内に配置し、および、組織加速的重合溶液（プローブありまたはなし）を、チャンバー内へと添加した。コーティングの後、コーティングされた組織を水で濯ぎ、およびX線システムによってイメージングを行った。図１５Ｃは、ポリドーパミンプローブ（左のパネル）、従来型（CON）プローブ（中央のパネル）を伴う組織加速的重合溶液、およびプローブなしの組織加速的重合溶液（右のパネル）を使用したことによってコーティングされた、組織のX線画像を示す。強いＸ線シグナルは、ポリドーパミンプローブでコーティングされた組織のコーティングされたエリア（赤い丸によって表された）内にのみ観察された。従来型プローブまたはポリドーパミン単独をコーティングのために適用した対照においては、明らかなX線信号は検出されなかった。

図１６Ａ～１６Ｂ。ポリドーパミンコーティング層の腸内保持のインビボのＸ線イメージング。図１６Ａは、ポリドーパミンコーティングの安定性を明らかにしたＸ線画像を示す。健康なブタに、ポリドーパミンプローブを懸濁させた組織加速的重合溶液（上のパネル）と従来型プローブ（下のパネル）とを別々に、経口で投与し、およびＸ線システムによってイメージングを行った。溶液を、内視鏡による視覚的ガイダンス下でカテーテルを通じて小腸へ直接投与した。プローブを投与しなかった同じブタにイメージングを行い、および対照として使用した。ポリドーパミンコーティングの安定性を試験するため、イメージングエリアを濯ぐために水を使用した。図１６Ｂは、経時的なポリドーパミンの腸内保持を明らかにしたX線画像を示す。一連のＸ線画像を２、６および２４時間にて同じ場所で定期的に取った。動物にはイメージングの間一貫して流動食を摂取させ、現実的な条件を模倣してポリドーパミンコーティングの安定性を食物の存在下で試験した。

図１７Ａ～１７Ｂ。ナノ・クロスリンカーの特徴付け。図１７Ａは、均一なポリドーパミンナノ・クロスリンカーを示す異なる倍率でのＴＥＭ画像を示す。図１７Ｂは、ナノ・クロスリンカーの５２７ｎｍの流体力学的サイズを示した動的光散乱（DLS）分析を描写する。

図１８Ａ～１８Ｂ。異なる動物種にわたる組織加速的重合コーティング性能の評価。ポリドーパミンでコーティングされた組織の３～５のランダムな部位で試料（直径６ｍｍ）を収集し、および、試料の画像を、ポリドーパミンコーティングの定量化のために分析した。ImageJを、ポリドーパミンでコーティングされた組織を包含しかつ「ブランク」である組織を含まないエリアを除外した関心領域を特定するために使用した。全体的な平均ポリドーパミンシグナル強度を得てシグナル変動を分析するために、同一の分析を各群における全ての試料に対して行った。これはエクスビボ研究である。図１８Ａは、ブタ、ヒト、およびラットからの小腸上のポリドーパミンコーティング密度の定量的評価を示す。組織加速的重合コーティングの後で、ポリドーパミンコーティング密度の表れであるポリドーパミンシグナル強度を測定した。データは、３つのレプリケートにわたる平均±ＳＤとして報告される。図１８Ｂは、ブタ、ヒト、およびラットからの小腸内におけるカタラーゼ活性を測定することによる、カタラーゼ発現の定量化を示す。組織標本を、図１８Ａ中の同じ動物から収集した。データは、３つのレプリケート平均±ＳＤとして報告される。

図１９。HeLa、COLO320DM、Caco-2、Hep3B、およびHS 895.T細胞におけるポリドーパミンの用量依存性細胞毒性。細胞を、様々な濃度にてポリドーパミンで処置し、および、細胞毒性を異なる時点で分析した。ポリドーパミンは、２４時間のポリドーパミン曝露後の全ての細胞株に対して、0～2000μg ml^-1の濃度範囲において低い毒性（＞８０％の生存率）であった。

図２０Ａ～２０Ｃ。２８日の経口毒性評価の間のラットの体重変化。ラットを、別々に、水（対照）（図２０Ａ）、調製されたそのままのポリドーパミン（図２０Ｂ）、および組織加速的重合溶液（図１２Ｃ）に、４週間の期間にわたって曝露させた。組織加速的重合溶液、ポリドーパミンおよび水に曝露されたラットの間で体重における有意差は観察されなかった。データは、各群（黒い線によって示された）における動物（各動物は灰色の線によって表されている）の間で平均した。データは、４匹の動物にわたる平均±ＳＤとして報告される。

図２１。２８日間の経口毒性評価の後のラットからの血液の血液学的測定。水（対照）、調製されたそのままのポリドーパミン、および組織加速的重合溶液に曝露させたラットから、血液試料を収集した。組織加速的重合溶液、ポリドーパミンおよび水に曝露されたラット（４のレプリケート）の間で、血液学的パラメーターに有意差は観察されなかった。

図２２。２８日間の経口毒性評価の後のラットからの血液の血液生化学試験。水（対照）、調製されたそのままのポリドーパミン、および組織加速的重合溶液に曝露させたラットから、血液試料を収集した。組織加速的重合溶液、ポリドーパミンおよび水に曝露されたラット（４のレプリケート）の間で、血液生化学パラメーターに有意差は観察されなかった。

図２３。２８日間の経口毒性評価の後のラットから収集した主要な器官の組織学。水（対照）、調製されたそのままのポリドーパミン、および組織加速的重合溶液に別々に曝露させたラットから、組織を収集した。ポリドーパミンおよび組織加速的重合溶液で処置されたマウスにおいて、対照と比較して、目につく器官損傷は観察されなかった。スケールバー、３００μｍ。

図２４Ａ～２４Ｂ。小腸粘液中に存在する細菌を除去した後の上皮上の組織加速的重合の性能の評価。ポリドーパミンでコーティングされた組織の３～５のランダムな部位で試料（直径６ｍｍ）を収集し、および、試料の画像を、ポリドーパミンコーティングの定量化のために分析した。ImageJを、ポリドーパミンでコーティングされた組織を包含しかつ「ブランク」である組織を含まないエリアを除外した関心領域を特定するために使用した。全体的な平均ポリドーパミンシグナル強度を得てシグナル変動を分析するために、同一の分析を各群における全ての試料に対して行った。これはエクスビボ研究である。図２４Ａは、エクスビボでの組織加速的重合の後の組織試料（細菌を除去したものおよびしていないもの）を示した画像を描写する。ポリドーパミンでコーティングされた組織の３つのランダムな部位で試料（直径６ｍｍ）を収集した。抗生物質・抗真菌剤溶液とのインキュベーションおよび繰り返し洗浄により、上皮の管腔内表面から細菌を除去した。図２４Ｂは、図２４Ａに示された試料のポリドーパミンシグナル強度の定量的測定を示す。強度の差異は統計的に有意ではない。両側ｔ検定によるP＞0.05。データは、３つの異なる組織試料にわたる平均±ＳＤとして報告される。

図２５。上皮と粘液（細菌）との間のカタラーゼ触媒能力の比較。溶液（１８０μｌ）を最初に調製し、および９６ウェルプレート中へと添加し、１０ｕｌの組織溶解物（絨毛または粘液）の添加がこれに続いた。反応溶液を２０分間３７℃にて維持した。700nmでの溶液の減衰を、プレートリーダー（Tecan）を使用して測定した。これはエクスビボ研究である。腸絨毛（細菌なし）の相対的な触媒能力は、粘液中における細菌のそれよりも高い。上皮の頂部で粘液を収集し（３ｃｍ^２）、および上皮絨毛を同じ組織エリアから収集した。試料は、測定のために同じ体積まで希釈した。能力の差異は、統計的に有意である。両側ｔ検定による***P＜0.001。データは、３つの異なるレプリケートにわたる平均±ＳＤとして報告される。

図２６Ａ～２６Ｃ。ポリドーパミン上皮沈着の顕微鏡分析。組織加速的重合溶液（１０ｍＬ）に組織（１２ｃｍ^２）を２０分間曝露し、および、過剰なポリドーパミンを取り除くためにPBS緩衝液（１×）で３回洗浄した。ポリドーパミンを取り除く ポリドーパミンでコーティングされた小腸を、急速冷凍し、最適切断温度（OCT）コンパウンドに埋め込んだ。固定した組織を、クライオスタット（Leica Biosystems）で４０μｍ厚の切片に切った。これはエクスビボ研究である。図２６Ａは、組織加速的重合でコーティングされた組織薄片の明視野像イメージングを示す。暗茶色のポリドーパミン層は、上皮細胞の管腔内表面（矢印によって表された）にのみ沈着したが、細胞の内側には沈着しなかった。図２６Ｂは、未コーティングの組織薄片の明視野像を示す。薄黄色のバックグラウンドシグナルは、血管から来ている。図２６Ｃは、ドーパミンおよび過酸化水素分子の両方が上皮細胞中へと自由かつ急速に拡散できている、切片化された対照組織薄片上の細胞内ポリドーパミン沈着の明視野像イメージングを示す。暗茶色のポリドーパミン沈着（矢印によって表された）は上皮細胞の内側で観察されたが細胞の表面上では観察されておらず、および、沈着パターンは、組織加速的重合でコーティングされた組織薄片に比べて決定的に異なる。スケールバー、１５０μｍ。

図２７。管腔溶液中におけるポリドーパミン重合速度論。ポリドーパミン重合速度論は、エクスビボ研究を通じて、ブタ上皮の上に局在する管腔溶液において評価した。ポリドーパミン重合を受けている試料について、700nmにて減衰を測定した。組織加速的重合（上皮触媒作用なし）におけるポリドーパミン重合速度論を、対照として使用した。上皮触媒作用下において４５秒で生じた光学的減衰は、対照条件下において１時間で生じた減衰と同じであった。

図２８。異なる細胞分画におけるポリドーパミンシグナルの評価。組織加速的重合でコーティングされた絨毛に対して細胞分画を行った。絨毛を、氷冷した基板上に配置した小腸組織の管腔内表面（縦に開いた）から剥ぎ取った。ポリドーパミンシグナルを、700nmで各細胞画分の減衰を測定することによって評価した。細胞質画分ではポリドーパミンシグナルは検出されなかったが、膜および他の画分では明確なポリドーパミンシグナルが検出された。強度の差異は、統計的に有意である。両側ｔ検定による**P＜0.01。データは、３つのレプリケートにわたる平均±ＳＤとして報告される。

図２９。胃内における組織加速的重合の安定性の評価。安定性を評価するために、組織加速的重合溶液（ドーパミン（５００ｍｇ）およびＨ_２Ｏ_２（１Ｍ、１ｍＬ）をｐＨ８．５でのトリス緩衝液（５０ｍＭ、５０ｍＬ）中へと急速に添加し、および新鮮な状態で使用した）をブタへ投与し（インビボ、幽門に非破砕クランプを適用した）、異なる時点で胃から取得し、およびエクスビボでのコーティングの研究を通じて特徴付けした。相対的なコーティング性能は、取得された溶液（１０～３０分からのもの）が一貫したコーティング性能を示したこと、および相対的なコーティング効率が６０分後に３０％だけ落ちるということを示し、これは、組織加速的重合中におけるドーパミンおよび過酸化水素の両方とも、有意な量では胃内に吸収されたり摂取されたりしなかったということを実証した。データは、３つのレプリケートにわたる平均±ＳＤとして報告される。

図３０。粘膜下層におけるポリドーパミンシグナルの評価。インビボの組織加速的重合の後のブタ粘膜下層におけるポリドーパミンシグナルの検出可能な増大は観察されなかった。溶液は、ドーパミン（５００ｍｇ）およびＨ_２Ｏ_２（１Ｍ、１ｍＬ）からなるものであった。両方をｐＨ８．５でのトリス緩衝液（５０ｍＭ、５０ｍＬ）中へと急速に添加し、および新鮮な状態で使用した。上皮組織（コーティングなし）を対照として使用した。シグナルの差異は統計的に有意ではない。両側ｔ検定によるP＞0.05。データは、３つのレプリケートにわたる平均±ＳＤとして報告される。

図３１Ａ～３１Ｂ。液体クロマトグラフィータンデム質量分析法を通じての血液および粘膜下層中のドーパミン濃度の評価。図３１Ａは、組織加速的重合溶液（ドーパミン（５００ｍｇ）およびＨ_２Ｏ_２（１Ｍ、１ｍＬ）をｐＨ８．５でのトリス緩衝液（５０ｍＭ、５０ｍＬ）中へと急速に添加し、および新鮮な状態で使用した）のインビボでの投与の後で血液中におけるドーパミン濃度の明らかな変化は観察されなかったということを示す。P＞0.05、一致する時点での組織加速的重合群と対照群（組織加速的重合なし）とを比較した２標本ｔ検定。データは、３匹の動物にわたる平均±ＳＤとして報告される。図３１Ｂは、組織加速的重合溶液の投与の後で（３時間後）粘膜下層においてドーパミン濃度の検出可能な増大は観察されなかったということを示す。濃度の差異は統計的に有意ではない。両側ｔ検定によるP＞0.05。データは、３つのレプリケートにわたる平均±ＳＤとして報告される。

図３２Ａ～３２Ｄ。エクスビボ研究を通じての組織加速的重合層のブロッキング効率の評価。溶液（ドーパミン（５００ｍｇ）およびＨ_２Ｏ_２（１Ｍ、１ｍｌ）をｐＨ８．５でのトリス緩衝液（５０ｍＭ、５０ｍｌ）中へと急速に添加した。混合された溶液は新鮮な状態で使用した）に組織を曝露し、および、過剰なポリドーパミンを取り除くためにPBS緩衝液（１×）で３回洗浄した。異なる濃度のポリドーパミンナノ・クロスリンカー（２５ｍｇ／ｍｌ、１２．５ｍｇ／ｍｌ、および０ｍｇ／ｍｌ）を、組織加速的重合溶液中に懸濁させた。これはエクスビボ研究である。図３２Ａ～３２Ｃは、Ｃａ^２＋（図３２Ａ）、グルタミン酸（図３２Ｂ）およびグルコース（図３２Ｃ）上の組織加速的重合層の相対的なバリア機能（組織浸透）を示す。３の全ての栄養素は、Ｃａ^２＋の大体４９％、グルタミン酸の大体７１％、およびグルコースの大体７８％を遮断する組織加速的重合バリアを示した３つの別々の実験にて、低減された組織浸透を示した。図３２Ｄは、組織加速的重合層（異なる架橋密度を伴う）の相対的なバリア機能（グルコースの組織浸透）を示す。より少数のナノ・クロスリンカーがコーティング層中へと組み込まれたとき、グルコースは正常な組織浸透レベルを有しており、ポリドーパミンコーティング層自体は細胞グルコース吸収に影響しなかったがしかしコーティング層の架橋密度がグルコース吸収効率を調節したということを実証した。ブタ小腸組織（コーティングなし）を対照として使用した。*P＜0.05（対照に対して）、一元配置分散分析（ANOVA）および事後ボンフェローニ。データは、３つのレプリケートにわたる平均±ＳＤとして報告される。

図３３。組織加速的重合の動物のグルコース吸収回復の評価。ポリドーパミンナノ・クロスリンカー（２５ｍｇ／ｍｌ）を、最初に組織加速的重合溶液中に懸濁させた。ナノ・クロスリンカーが懸濁された組織加速的重合溶液（１０ｍｌ／ｋｇ）をブタに経口投与し、および、小腸内へと導入させた。溶液を、内視鏡による視覚的ガイダンス下でカテーテルを通じて小腸へ直接投与した。これはエクスビボ研究である。ブタが組織加速的重合コーティングを受けた２４時間後に、経口ブドウ糖負荷試験を行った。組織加速的重合コーティングを伴ったブタは、２４時間後に正常なグルコース吸収を取り戻し、組織加速的重合コーティング層が一過的であるということを実証した。データは、各群（黒い線によって示された）における動物（各動物は灰色の線によって表されている）の間で平均した。

図３４。ポリドーパミンコーティング層ありおよびなしの上皮のCYP450活性の評価。組織加速的重合溶液（１０ｍＬ）に組織（１２ｃｍ^２）を２０分間曝露し、および、過剰なポリドーパミンを取り除くためにPBS緩衝液（１×）で３回洗浄した。これはエクスビボ研究である。組織加速的重合の後で、上皮においてCYP3A4活性の変化は観察されなかった。上皮組織（コーティングなし）を対照として使用した。活性の差異は統計的に有意ではない。両側ｔ検定によるP＞0.05。データは、５つのレプリケートにわたる平均±ＳＤとして報告される。

図３５Ａ～３５Ｂ。ヒトＧＩ管における組織加速的重合パターン。組織加速的重合溶液（１０ｍＬ）に組織（１２ｃｍ^２）を２０分間曝露し、および、過剰なポリドーパミンを取り除くためにPBS緩衝液（１×）で３回洗浄した。これはエクスビボ研究である。図３５Ａは、エクスビボで組織加速的重合コーティングを適用する前後のＧＩ管の異なる部分におけるヒト組織試料を示した画像を描写する。ポリドーパミンでコーティングされた組織の３つのランダムな部位で試料（直径６ｍｍ）を収集した。図３５Ｂは、図３５Ｂに示されている試料のポリドーパミンシグナル強度の定量的測定を示す。小腸と他の組織との間の強度の差異は、統計的に有意である。*P＜0.05、一元配置分散分析（ANOVA）および事後ボンフェローニ。データは、３つの異なる組織試料にわたる平均±ＳＤとして報告される。

図３６Ａ～３６Ｃ。表面ベースのポリドーパミンコーティングの安定性。ポリドーパミンコーティングを、不浸透性のポリカーボネート基質の表面上に適用した。ポリカーボネートシートを組織加速的重合溶液（Ｈ_２Ｏ_２なし）に３６時間曝露し、および、過剰なポリドーパミンを取り除くために水で洗浄した。白色のポリカーボネート（左）は、ポリドーパミンコーティングの後で暗茶色に変わった（右）。ポリドーパミンコーティングの安定性を一連の物理的条件において評価した。図３６Ａ～３６Ｃは、穏やかなおよび激しいスクラッチングの両方の下で明らかなポリドーパミンシグナル低減は観察されなかったこと、および、ポリドーパミンコーティングはサンドペーパーでの極度に激しいスクラッチング下でのみ取り除かれたことを示す。これらの結果は、表面ベースのポリドーパミンの安定性が、基質表面への浸透よりもむしろ、強い表面ベースの接着に起因するということを実証した。

図３７。組織加速的重合プラットフォームのカプセルへの転換。インビボからの単離されたブタ小腸は、クランプ部位の前と後とで異なるポリドーパミンコーティングを示し、組織加速的重合カプセルのコーティング性能を実証した。カプセルは、ドーパミン塩酸塩粉末（５００ｍｇ）、トリス粉末（３０～３００ｍｇ；３００ｍｇ）、固体尿素Ｈ_２Ｏ_２粉末（１０～５０ｍｇ；５０ｍｇ）からなるものであった。混合した粉末を、（サイズ000）カプセル中に満たした。カプセル送達のために腸に外科的に穴を開けることによって、カプセルを直接腸内へと投与した。カプセルは、小腸結紮に起因して、下部小腸まで下がって来なかった。組織加速的重合成分を放出した後、カプセルは崩壊し、溶解され、およびより小さなピースへと砕けた。

定義
文脈によって別様に要求されない限り、単数形の用語は複数形を包含し、複数形の用語は単数形を包含する。

言い回し「いくつかの態様において」および「ある態様において」は交換可能に使用される。

以下の定義は本願全体を通して使用されるさらに一般的な用語である：

文脈が明瞭に別様に指示しない限り、単数形の用語「a」、「an」、および「the」は複数の指示を包含する。類似に、文脈が明瞭に別様に指示しない限り、単語「または」は「および」を包含することを意図される。同様に、文脈が明瞭に別様に指示しない限り、単語「または」は「および」を包含することを意図される。

例以外では、または別様に指示されるところでは、本明細書において使用される成分または反応条件の数量を表現する全ての数は、全ての場合に用語「約」によって修飾されると理解されるべきである。「約」および「およそ」は、一般に、測定の性質または精度からして、測定される数量についての許容される誤差の度合いを意味する。例示的な誤差の度合いは所与の値または値の範囲の２０パーセント（％）以内、典型的には１０％以内、またはより典型的には５％、４％、３％、２％、もしくは１％以内である。

値の範囲（「範囲」）が列記されるときには、範囲内の各値および部分範囲を包摂することが意図される。別様に定められない限り、範囲は範囲の２つの端の値を包含する。

用語「組成物」および「製剤」は交換可能に使用される。

投与が企図される「対象」は、ヒト（すなわち、いずれかの年齢群の男性または女性。例として、小児の対象（例として、乳幼児、小児、思春期）または成人対象（例として、若い成人、中年の成人、または高齢の成人））または非ヒト動物を指す。ある態様において、非ヒト動物は、哺乳動物（例として、霊長類（例として、カニクイザルまたはアカゲザル）、商業に関係する哺乳動物（例として、牛、ブタ、ウマ、ヒツジ、ヤギ、ネコ、またはイヌ）、または鳥（例として、商業に関係する鳥、例として、ニワトリ、カモ、ガチョウ、または七面鳥））である。ある態様において、非ヒト動物は魚、爬虫類、または両生類である。非ヒト動物は発達のいずれかのステージの雄または雌であり得る。非ヒト動物はトランスジェニック動物または遺伝子操作動物であり得る。用語「患者」は疾患の処置の必要があるヒト対象を指す。

用語「投与する」、「投与すること」、または「投与」は、対象内または上において本明細書に記載の組成物をインプラントすること、吸収すること、摂取すること、注射すること、吸入すること、または別様に導入することを指す。

用語「処置」、「処置する」、および「処置すること」は、本明細書に記載の疾患を後退させること、軽減すること、その始まりを遅延させること、またはその進行を阻害することを指す。いくつかの態様において、処置は、疾患の１以上の徴候または症状が発生したかまたは観察された後に投与され得る。他の態様においては、処置は疾患の徴候または症状の不在下において投与され得る。例えば、処置は症状の始まりに先立って有素因対象に投与され得る（例として、症状の既往に照らしておよび／または病原体に対する曝露に照らして）。処置は、症状が解消した後に、例えば再発を遅延させるかまたは防止するためにもまた継続され得る。

用語「状態」、「疾患」、および「障害」は交換可能に使用される。

本明細書に記載のポリマーまたは組成物の「有効量」は、所望の生物学的応答を誘起するために十分な量をいう。本明細書に記載のポリマーまたは組成物の有効量は、所望の生物学的エンドポイント、ポリマーまたは組成物の薬物動態、処置されようとする状態、投与モード、ならびに対象の年齢および健康などの因子に依存して様々であり得る。ある態様において、有効量は治療上の有効量である。ある態様において、有効量は予防的な処置である。ある態様において、有効量は、シングルドーズ中の本明細書に記載の化合物、ポリマー、または組成物の量である。ある態様において、有効量は、マルチドーズ中の本明細書に記載の化合物、ポリマー、または組成物の組み合わせられた量である。

用語「がん」は、制御不能に増殖し、正常な体組織に浸潤し、壊す能力を有する異常な細胞の発生を特徴とする疾患のクラスを指す。例として、Stedman’s Medical Dictionary, 25th ed.; Hensyl ed.; Williams & Wilkins: Philadelphia, 1990を参照。

「自己免疫疾患」は、正常で体に存在する物質および組織に対する対象の体の不適当な免疫応答から生起する疾患を指す。換言すると、免疫系は体の何らかの部分を病原体と間違え、それ自身の細胞を攻撃する。これは、ある器官に制限され得るか（例として、自己免疫甲状腺炎）、または異なる所の特定の組織が関わり得る（例として、肺および腎臓両方の基底膜に影響し得るグッドパスチャー病）。自己免疫疾患の処置は、典型的には、免疫抑制、例として、免疫応答を減少させる薬物治療によってである。

用語「炎症性疾患」は、炎症によって引き起こされるか、それからもたらされるか、またはそれをもたらす疾患を指す。用語「炎症性疾患」は、マクロファージ、顆粒球、および／またはＴリンパ球による誇張された応答を引き起こし、異常な組織損傷および／または細胞死に至る脱制御した炎症反応をもまた指し得る。炎症性疾患は急性のまたは慢性の炎症状態のいずれかであり得、感染または非感染性の原因からもたらされ得る。

用語「ポリマー」は、１１個以上の共有結合的に接続された繰り返し単位を含む化合物を指す。ある態様において、ポリマーは天然に生じる。ある態様において、ポリマーは合成である（すなわち、天然に生じない）。

用語「ナノ粒子」は、両端を包含して約１ナノメートル（ｎｍ）と約１マイクロメートル（μｍ）との間（例として、約１ｎｍと約３００ｎｍとの間、約１ｎｍと約１００ｎｍとの間、約１ｎｍと約３０ｎｍとの間、約１ｎｍと約１０ｎｍとの間、または約１ｎｍと約３ｎｍとの間）のアベレージ（例として、平均）寸法（例として、直径）を有する粒子を指す。

本明細書において使用されるとき、用語「薬剤」は、診断、治療、予防医学的な、または獣医学的な目的で生物に投与される分子、分子の群、複合体、または物質を意味する。ある態様において、薬剤は、活性医薬成分剤、診断薬、または予防薬である）。ある態様において、本明細書に開示のポリマーおよび組成物は、薬剤（単数または複数）、例として、第１の薬剤（例として、少なくとも１つの（例として、少なくとも２つ、少なくとも３つを包含する）を含む。いくつかの態様において、ポリマーおよび組成物はさらに第２の薬剤を含み得る。いくつかの態様において、薬剤は、酵素（例として、消化酵素）、栄養素遮断薬（例として、架橋剤）、診断用薬、栄養補助食品、放射線防護剤、活性医薬成分、またはそれらの組み合わせである。

本明細書において使用されるとき、用語「放射線防護剤」は、天然にまたは放射線漏れによってのいずれかで放射線に曝露される生体システムを保護する薬剤を意味する。ある態様において、放射線防護剤は、放射線療法を受けているがん患者において放射線傷害から正常細胞を保護する。

本明細書において使用されるとき、用語「診断用薬」訳は、イメージング剤または造影剤を意味する。用語「イメージング剤」および「造影剤」は、医学的イメージングにおいて体内の構造または流体のコントラストを増強するために使用される物質を指す。それは医学的イメージングにおいて血管および胃腸管の可視性を増強するために一般的に使用される。

本明細書において使用されるとき、用語「活性医薬成分」は、それが適用される生体システムにおいて局部的なまたは全身的な生物、生理、または治療効果を提供することができる薬剤を包含する。例えば、活性医薬成分は、他の機能の中でも、腫瘍成長をコントロールするように作用、感染または炎症をコントロール、鎮痛剤として作用、抗細胞付着を促進、および骨成長を増強し得る。他の好適な活性医薬成分は、抗ウイルス薬、ホルモン、抗体、または治療用タンパク質を包含し得る。他の活性医薬成分は、プロドラッグを包含し、これらは、投与されるときには生物活性ではないが、対象への投与の際に代謝または何らかの他のメカニズムによって生物学的に活性な剤に変換される薬剤である。

活性医薬成分は、化合物、例として有機または無機低分子；サッカリン；オリゴ糖；多糖；生物学的高分子、例としてペプチド、タンパク質、ならびにペプチドアナログおよび誘導体；ペプチドミメティック；抗体およびそれらの抗原結合フラグメント；核酸；核酸アナログおよび誘導体；細菌、植物、真菌、または動物細胞などの生物学的材料から作られた抽出物；動物組織；天然に生じるかまたは合成の組成物；ならびにそれらのいずれかの組み合わせであり得る。

活性医薬成分の例は、抗微生物薬、鎮痛剤、抗炎症薬、反対刺激薬、凝固調整薬、利尿剤、交感神経作動薬、食欲抑制剤、制酸薬、および他の胃腸薬；抗寄生虫薬、抗うつ薬、高血圧治療薬、抗コリン薬、刺激薬、抗ホルモン剤、中枢および呼吸刺激薬、薬物アンタゴニスト、脂質制御薬、尿酸排泄促進薬、強心配糖体、電解質、麦角およびそれらの誘導体、排痰薬、催眠薬および鎮静剤、糖尿病治療薬、ドーパミン作動薬、制吐薬、筋弛緩剤、副交感神経作動薬、抗痙攣薬、抗ヒスタミン薬、ベータ遮断薬、下剤、抗不整脈剤、造影材料、放射性医薬品、抗アレルギー薬、トランキライザー、血管拡張薬、抗ウイルス薬、および抗新生物もしくは細胞分裂阻害剤または抗がん特性を有する他の薬剤、あるいはそれらの組み合わせを包含するが、これらに限定されない。他の好適な活性医薬成分は、避妊薬およびビタミン、ならびに微量および多量栄養素を包含する。なお他の例は、抗感染症薬、例えば抗生物質および抗ウイルス薬；鎮痛剤および鎮痛剤の組み合わせ；食欲抑制剤；駆虫薬；抗関節炎薬；抗喘息薬；抗痙攣薬；抗うつ薬；抗利尿剤；制瀉薬；抗ヒスタミン薬；抗炎症薬；片頭痛薬；吐き気止め；抗新生物薬；抗パーキンソン病薬物；痒み止め；抗精神病薬；解熱剤、鎮痙薬；抗コリン薬；交感神経作動薬；キサンチン誘導体；カルシウムチャネル遮断薬およびベータ遮断薬を包含する心血管薬、例えばピンドロールおよび抗不整脈剤；高血圧治療薬；利尿剤；一般的な冠動脈、末梢、および脳を包含する血管拡張薬；中枢神経系刺激薬；充血除去薬を包含する咳・風邪薬；ホルモン、例えばエストラジオールおよびコルチコステロイドを包含する他のステロイド；催眠薬；免疫抑制剤；筋弛緩剤；副交感神経抑制薬；精神刺激薬；鎮静剤；およびトランキライザー；ならびに天然に由来するかまたは遺伝子操作されたタンパク質、多糖、糖タンパク質、またはリポタンパク質を包含する。

ある態様の詳細な説明
開示されるシステム、方法、使用、およびキットがより詳細に記載される前に、本明細書に記載の側面は具体的な態様、方法、システム、装置、または構成に限定されず、そのため、当然のことながら様々であり得るということは理解されるべきである。本明細書において使用される用語は特定の側面を記載する目的のためのみであり、本明細書において具体的に定義されない限り、限定することを意図されないということもまた理解されるべきである。

一般に、ポリドーパミン重合はゆっくりとしたプロセスであり、その反応速度は、通常のドーパミン酸化条件において低い酸素レベルにより限定される^１１。しかしながら、本発明者らは、予想外なことに、過酸化水素の内因性カタラーゼ分解による防御的な酸素生産（細胞の抗酸化効果として知られている）は、ドーパミン酸化のための酸素放出をブーストさせ、およびドーパミン重合の速度を劇的に増大させるということを発見した。図１Ａは、ドーパミンモノマーと過酸化水素とを含有する経口モノマー溶液が対象へ投与される本開示の一態様の概略表現を示す。溶液は、胃腸粘膜の表面を阻害されずに流れ、および、過酸化水素分子は、上皮組織とドーパミン溶液との間を自由に拡散する。しかしながら、ドーパミンは、その遅い拡散および輸送に起因して、溶液中に残る。過酸化水素は、上皮細胞中へと拡散し、および、細胞内カタラーゼによって急速に酸素へと分解され、これは細胞の外に放出されて細胞外のモノマーと混合される。上皮表面の近くのこれらのモノマーは、急速にオリゴマーへと、およびさらにポリマーへと酸化され、それは上皮の外側に露出した生体分子と架橋して、組織上に薄くかつ強いポリドーパミンコーティング層を形成する。溶液中の未反応のモノマー、および未結合のポリドーパミンは、上皮から洗い流される。このタイプの、組織表面開始のポリマー性コーティングは、バルク架橋ベースのシーラントまたは他の従来の組織接着剤によって頻繁に誘導される潜在的な腸の癒着および閉塞を回避する^１３。触媒的ポリドーパミン重合は、主に小腸内で起こり、これは、小腸内における、食道、胃および大腸を包含する胃腸管のその他の部分に比べてのより高いカタラーゼの発現レベルに起因する。よって、消化管に沿った天然酵素の不均一な分布に起因して、特異的な小腸標的化が自発的に可能にさせられる。

本発明者らは、本明細書に開示の組成物、方法、およびキットに関する一連の調査を行った。本発明者らは、内視鏡での検査、腸結紮、およびＸ線イメージングを包含する様々な技法を使用し、これらは一貫してこの主題のロバストさを示しており、インサイチュで形成されたポリマーの特徴（長期化されるが一過的である腸内滞留）を実証した。加えて、本発明者らは、本開示の組成物、方法、およびキットの使用との関連では胃腸穿孔、炎症、または閉塞の臨床的、内視鏡的、または放射線学的な証拠を何ら観察しなかった。本開示のある組成物の生体適合性は、経済協力開発機構（OECD）により発行されたガイドラインに従い経口毒性がないことを確認することによって、注意深く特徴付けされた。

方法および使用
一側面において、本開示は、対象においてインサイチュでポリマーを形成するための方法であって、モノマーと酸素源とを含む組成物を対象へ投与することを含み、ここで、モノマーと酸素源とは対象に対し内因性の触媒に接触し、および触媒はモノマーを重合させ、ここで、モノマーはドーパミンまたはその塩であり、酸素源は過酸化水素または過酸化水素尿素であり、および、内因性触媒はカタラーゼまたはペルオキシダーゼから選択される、前記方法を提供する。

いくつかの態様において、内因性触媒は、ペルオキシダーゼである。いくつかの態様において、ペルオキシダーゼは、好酸球ペルオキシダーゼ、ラクトペルオキシダーゼ、またはミエロペルオキシダーゼである。

いくつかの態様において、内因性触媒は、カタラーゼである。いくつかの態様において、カタラーゼは、細菌性カタラーゼである。いくつかの態様において、カタラーゼは、ヒトカタラーゼである。

いくつかの態様において、内因性触媒は、対象の胃腸（ＧＩ）管内に所在する。いくつかの態様において、内因性触媒は、対象の上部ＧＩ内に所在する。いくつかの態様において、内因性触媒は、対象の腸管内に所在する。いくつかの態様において、内因性触媒は、対象の胃内に所在する。

いくつかの態様において、内因性触媒は、細胞中に所在する。いくつかの態様において、内因性触媒は、血液細胞中に所在する。いくつかの態様において、内因性触媒は、細胞上に所在する。いくつかの態様において、内因性触媒は、血液細胞上に所在する。いくつかの態様において、内因性触媒は、細胞中に所在する。いくつかの態様において、内因性触媒は、血液細胞によって分泌される。いくつかの態様において、内因性触媒は、細胞上に所在する。いくつかの態様において、内因性触媒は、血液細胞によって分泌される。

いくつかの態様において、組成物は、酵素、栄養素遮断薬、放射線防護剤、栄養補助食品、活性医薬成分、診断用薬、またはそれらの組み合わせをさらに含む。いくつかの態様において、組成物は、酵素をさらに含む。いくつかの態様において、組成物は、栄養素遮断薬をさらに含む。いくつかの態様において、組成物は、放射線防護剤をさらに含む。いくつかの態様において、組成物は、活性医薬成分をさらに含む。いくつかの態様において、組成物は、診断用薬をさらに含む。いくつかの態様において、組成物は、栄養素遮断薬、放射線防護剤、栄養補助食品、活性医薬成分、および診断用薬の、２以上の組み合わせをさらに含む。

いくつかの態様において、酸素源は、過酸化水素である。いくつかの態様において、酸素源は、過酸化水素尿素である。

いくつかの態様において、モノマーおよび酸素源の少なくとも１つは、対象の胃内で安定である。いくつかの態様において、モノマーおよび酸素源の少なくとも１つは、対象の胃内で少なくとも３０分間安定である。いくつかの態様において、モノマーおよび酸素源の少なくとも１つは、対象の胃内で少なくとも６０分間安定である。

いくつかの態様において、組成物は、対象の胃内で安定である。いくつかの態様において、組成物は、対象の胃内で少なくとも３０分間安定である。いくつかの態様において、組成物は、対象の胃内で少なくとも６０分間安定である。

いくつかの態様において、モノマーおよび酸素源の少なくとも１つは、それが対象の胃内で分解されないという点で安定である。いくつかの態様において、組成物が対象の胃を通過した後に、モノマーおよび酸素源の少なくとも１つの少なくとも９５％は残る。いくつかの態様において、組成物が対象の胃を通過した後に、モノマーおよび酸素源の少なくとも１つの少なくとも９０％は残る。いくつかの態様において、組成物が対象の胃を通過した後に、モノマーおよび酸素源の少なくとも１つの少なくとも８０％は残る。

いくつかの態様において、組成物は約０．００１～約１０００ｍｇ／ｍＬのドーパミンを含む。いくつかの態様において、組成物は約０．０１～約１００ｍｇ／ｍＬのドーパミンを含む。いくつかの態様において、組成物は約０．０１～約５０ｍｇ／ｍＬのドーパミンを含む。いくつかの態様において、組成物は約１～約２０ｍｇ／ｍＬのドーパミンを含む。いくつかの態様において、組成物は１０ｍｇ／ｍＬのドーパミンを含む。いくつかの態様において、組成物は９．８ｍｇ／ｍＬのドーパミンを含む。

いくつかの態様において、組成物は約０．０１～約１００ｍＭの酸素源を含む。いくつかの態様において、組成物は約０．１～約５０ｍＭの酸素源を含む。いくつかの態様において、組成物は約１～約３０ｍＭの酸素源を含む。いくつかの態様において、組成物は約２０ｍＭの酸素源を含む。

いくつかの態様において、組成物は対象による摂取と適合性の濃度の酸素源を含む。

ある態様において、組成物は、緩衝剤をさらに含む。

いくつかの態様において、組成物は約７～約１０のｐＨを有する。いくつかの態様において、組成物は約７～約９のｐＨを有する。いくつかの態様において、組成物は約８．５のｐＨを有する。いくつかの態様において、組成物は約７．４のｐＨを有する。

いくつかの態様において、組成物は、口腔、直腸、注射、舌下、頬内、膣、目、耳、吸入、または皮膚から選択される経路によって投与される。いくつかの態様において、組成物は経口投与される。ある態様において、組成物は関節内注射によって投与される。ある態様において、組成物は局所投与される。ある態様において、組成物は皮膚投与される。ある態様において、組成物は眼用に投与される。

いくつかの態様において、組成物はスコープを介して投与される。ある態様において、組成物は内視鏡、関節鏡、膀胱鏡、コルポスコープ、大腸内視鏡、気管支鏡、尿管鏡、アノスコープ、食道鏡、胃内視鏡、腹腔鏡、喉頭鏡、神経内視鏡、直腸鏡、S字結腸鏡、または胸腔鏡を介して投与される。

いくつかの態様において、組成物は液体または固体剤形である。

いくつかの態様において、組成物は溶液、ゲル、錠剤、粉末、カプセル、点眼剤、または経皮パッチの形態である。いくつかの態様において、組成物は溶液、ゲル、錠剤、またはカプセルの形態である。いくつかの態様において、組成物は溶液の形態である。いくつかの態様において、組成物は点眼剤の形態である。いくつかの態様において、組成物は粉末の形態である。いくつかの態様において、組成物は経皮パッチの形態である。

ある態様において、ポリマーは、対象における組織と接触して形成され、およびそれに接着する。いくつかの態様において、ポリマーは、対象の組織に接着する。いくつかの態様において、組織は上皮である。いくつかの態様において、組織は腸上皮である。

いくつかの態様において、ポリマー形成の場所は触媒の発現レベルに基づく。ある態様において、ポリマーは、実質的に、触媒の高い発現レベルに基づいて特定の組織上に形成される。いくつかの態様において、ポリマーは、実質的に、触媒の低い発現レベルに起因して特定の組織上に形成されない。いくつかの態様において、ポリマー形成の場所はカタラーゼの発現レベルに基づく。ある態様において、ポリマーは、実質的に、カタラーゼの発現レベルに基づいて特定の組織上に形成される。いくつかの態様において、ポリマーは、実質的に、カタラーゼの低い発現レベルに起因して特定の組織上に形成されない。

ある態様において、組織は上皮である。ある態様において、ポリマーは、対象の上皮上で形成され、およびそれに接着する。いくつかの態様において、ポリマーは対象の上皮と接触して形成される。いくつかの態様において、上皮は腸上皮である。いくつかの態様において、ポリマーは小腸上に形成される。ある態様において、ポリマーは小腸のルーメンに形成される。ある態様において、ポリマーは対象の十二指腸の上皮上に形成される。

いくつかの態様において、ポリマーは、対象の上皮の管腔内表面上に露出したアミン部分と結合する。いくつかの態様において、ポリマーは、対象の上皮の管腔内表面上に露出したアミン部分と架橋する。

いくつかの態様において、ポリマーは急速に形成される。いくつかの態様において、ポリマーは約２０分未満で形成される。いくつかの態様において、ポリマーは約１５分未満で形成される。いくつかの態様において、ポリマーは約１２分未満で形成される。いくつかの態様において、ポリマーは約１０分未満で形成される。いくつかの態様において、ポリマーは約５分未満で形成される。いくつかの態様において、ポリマーは約３分未満で形成される。いくつかの態様において、ポリマーは約２分未満で形成される。いくつかの態様において、ポリマーは約１分未満で形成される。いくつかの態様において、ポリマーはほぼ即座に形成される。

いくつかの態様において、重合の速度は、内因性カタラーゼなしのポリマー形成と比較して少なくとも１０倍だけ増大する。いくつかの態様において、重合の速度は、内因性カタラーゼなしのポリマー形成と比較して少なくとも５０倍だけ増大する。いくつかの態様において、重合の速度は、内因性カタラーゼなしのポリマー形成と比較して少なくとも１００倍だけ増大する。いくつかの態様において、重合の速度は、内因性カタラーゼなしのポリマー形成と比較して少なくとも１５０倍だけ増大する。いくつかの態様において、重合の速度は、内因性カタラーゼなしのポリマー形成と比較して少なくとも２００倍だけ増大する。

いくつかの態様において、ポリマーは対象の胃腸管の上皮上に形成される。いくつかの態様において、ポリマーは対象の小腸の上皮上に形成される。

いくつかの態様において、ポリマーは対象の小腸外の消化管の上皮上には形成されない。

いくつかの態様において、ポリマーは、対象の十二指腸、空腸、回腸、結腸、食道、または胃のうちの１以上の上皮上に形成される。いくつかの態様において、ポリマーは対象の十二指腸の上皮上に形成される。いくつかの態様において、ポリマーは対象の空腸の上皮上に形成される。いくつかの態様において、ポリマーは対象の回腸の上皮上に形成される。いくつかの態様において、ポリマーは対象の結腸の上皮上に形成される。

いくつかの態様において、ポリマーは、対象の食道または胃のうちの１以上の上皮上には実質的に形成されない。いくつかの態様において、ポリマーは、対象の食道および胃上には実質的に形成されない。いくつかの態様において、ポリマーは、対象の胃および食道上に形成されない。

いくつかの態様において、ポリマーは、対象の十二指腸および空腸と比較して対象の回腸および結腸上により少なく形成される。

いくつかの態様において、ポリマーは対象の上皮の絨毛上に形成される。

いくつかの態様において、ポリマーはインビボで一時的なバリアを形成する。いくつかの態様において、ポリマーはインビボで一過的なバリアを形成する。

いくつかの態様において、ポリマーは約３０分間存続する。いくつかの態様において、ポリマーは約１時間存続する。いくつかの態様において、ポリマーは約６時間存続する。いくつかの態様において、ポリマーは約１２時間存続する。いくつかの態様において、ポリマーは約２４時間存続する。

いくつかの態様において、一過的なバリアの約２０～約７０％が１２時間後に残る。いくつかの態様において、一過的なバリアの約３０～約５０％が１２時間後に残る。いくつかの態様において、一過的なバリアの約２０％が１２時間後に残る。いくつかの態様において、一過的なバリアの約２０～約７０％が６時間後に残る。いくつかの態様において、一過的なバリアの約３０～約５０％が６時間後に残る。いくつかの態様において、一過的なバリアの約２０％が６時間後に残る。いくつかの態様において、一過的なバリアの約２０～約７０％が３時間後に残る。いくつかの態様において、一過的なバリアの約３０～約５０％が３時間後に残る。いくつかの態様において、一過的なバリアの約２０％が３時間後に残る。

いくつかの態様において、ポリマーは、約３時間後に対象から一掃される。いくつかの態様において、ポリマーは、約６時間後に対象から一掃される。いくつかの態様において、ポリマーは、約１２時間後に対象から一掃される。いくつかの態様において、ポリマーは、約２４時間後に対象から一掃される。いくつかの態様において、ポリマーは、約４８時間後に対象から一掃される。

いくつかの態様において、ポリマーバリアは、患者の上皮を通じた選択的分子輸送を可能にする。

いくつかの態様において、方法は、腸管内で対象における拡散を調節する方法である。いくつかの態様において、方法は、対象における塩、イオン、水、酸素、二酸化炭素、炭酸アニオン、酸、塩基、炭水化物、脂質、蛋白質、核酸、栄養素、または活性医薬成分のうちの１以上の拡散を調節する。

いくつかの態様において、ポリマーは、小腸内で１以上の栄養素または活性医薬成分の吸収を調節する。

いくつかの態様において、ポリマーは、ポリマーが形成される上皮への、対象の腸壁への、または対象の血流への、１以上の栄養素の吸収を実質的に妨害する。

いくつかの態様において、方法は、対象へ薬剤を送達する方法である。いくつかの態様において、薬剤は活性医薬成分である。いくつかの態様において、薬剤は酵素である。いくつかの態様において、薬剤は放射線防護剤である。いくつかの態様において、薬剤は腸管へ送達される。

いくつかの態様において、方法は、対象における薬剤の持続的放出を可能にさせる。いくつかの態様において、薬剤は活性医薬成分である。いくつかの態様において、薬剤は酵素である。いくつかの態様において、薬剤は放射線防護剤である。いくつかの態様において、持続的放出はＧＩ管内で起こる。

いくつかの態様において、方法は対象において薬剤を固定化する方法である。いくつかの態様において、薬剤は活性医薬成分である。いくつかの態様において、薬剤は酵素である。いくつかの態様において、薬剤は放射線防護剤である。いくつかの態様において、薬剤はＧＩ管内に固定化される。

いくつかの態様において、方法は対象における薬剤の局在的送達の方法である。いくつかの態様において、薬剤は活性医薬成分である。いくつかの態様において、薬剤は酵素である。いくつかの態様において、薬剤は放射線防護剤である。いくつかの態様において、局在的送達はＧＩ管内で起こる。

いくつかの態様において、方法は薬剤の投薬頻度を低減させる方法である。いくつかの態様において、薬剤は活性医薬成分である。いくつかの態様において、薬剤は酵素である。いくつかの態様において、薬剤は放射線防護剤である。

いくつかの態様において、方法は対象における薬剤の半減期を増大させる方法である。いくつかの態様において、薬剤は活性医薬成分である。いくつかの態様において、薬剤は酵素である。いくつかの態様において、薬剤は放射線防護剤である。

いくつかの態様において、方法は対象における薬剤の滞留時間を増大させる方法である。いくつかの態様において、薬剤は活性医薬成分である。いくつかの態様において、薬剤は酵素である。いくつかの態様において、薬剤は放射線防護剤である。いくつかの態様において、方法はＧＩ管内における薬剤の滞留時間を増大させる方法である。

いくつかの態様において、方法は対象において疾患を処置または防止する方法である。いくつかの態様において、方法は対象において疾患を処置する方法である。いくつかの態様において、方法は対象において疾患を防止する方法である。

いくつかの態様において、方法は、重合の部位で対象における組織回復および再生を助ける方法である。いくつかの態様において、方法は、重合の部位で対象における組織回復を助ける方法である。いくつかの態様において、方法は、重合の部位で対象における組織再生を助ける方法である。

いくつかの態様において、方法は、対象の腸ルーメンを拡大したままにさせることを引き起こす。

いくつかの態様において、方法は対象において腸癒着を防止する方法である。

いくつかの態様において、方法は対象において腸閉塞症を防止する方法である。

いくつかの態様において、方法は対象において出血を処置する方法である。いくつかの態様において、出血は上部ＧＩ管にある。

いくつかの態様において、ポリマーおよび組成物は、酵素をさらに含む。いくつかの態様において、酵素は消化酵素である。いくつかの態様において、消化酵素はラクターゼ、ペプチダーゼ、スクラーゼ、マルターゼ、アミラーゼ、リパーゼ、またはプロテアーゼである。いくつかの態様において、消化酵素はβ－ガラクトシダーゼである。

いくつかの態様において、方法は対象による消化効率を改善する方法である。

いくつかの態様において、方法は対象による糖の消化を増強する方法である。いくつかの態様において、方法は対象による乳糖の消化を増強する方法である。

いくつかの態様において、方法は対象において乳糖不耐症を処置する方法である。

いくつかの態様において、酵素は対象の糖の消化効率を約５倍だけ改善する。いくつかの態様において、酵素は対象の糖の消化効率を約１０倍だけ改善する。いくつかの態様において、酵素は対象の糖の消化効率を約２０倍だけ改善する。いくつかの態様において、酵素は対象の乳糖の消化効率を約４０倍だけ改善する。いくつかの態様において、酵素は対象の糖の消化効率を約５０倍だけ改善する。

いくつかの態様において、β－ガラクトシダーゼは対象の乳糖の消化効率を約５倍だけ改善する。いくつかの態様において、β－ガラクトシダーゼは対象の乳糖の消化効率を約１０倍だけ改善する。いくつかの態様において、β－ガラクトシダーゼは対象の乳糖の消化効率を約２０倍だけ改善する。いくつかの態様において、β－ガラクトシダーゼは対象の乳糖の消化効率を約４０倍だけ改善する。いくつかの態様において、β－ガラクトシダーゼは対象の乳糖の消化効率を約５０倍だけ改善する。

いくつかの態様において、ポリマーバリアは対象の上皮の固有の消化酵素活性を阻害しない。

いくつかの態様において、ポリマーおよび組成物は、栄養素遮断薬をさらに含む。

いくつかの態様において、方法は対象において栄養素吸収を防止する方法である。

いくつかの態様において、方法は対象による糖吸収を調節または制御する方法である。いくつかの態様において、糖はグルコース、乳糖、果糖、マルトース、デキストロース、ガラクトース、スクロース、およびイソマルトースから選択される。いくつかの態様において、方法は対象によるグルコース吸収を調節または制御する方法である。

いくつかの態様において、方法は約４８時間未満の間、吸収を防止する。いくつかの態様において、方法は約２４時間未満の間、吸収を防止する。いくつかの態様において、方法は約１２時間未満の間、吸収を防止する。いくつかの態様において、方法は約６時間未満の間、吸収を防止する。いくつかの態様において、方法は約３時間未満の間、吸収を防止する。

いくつかの態様において、方法は対象において肥満を処置する方法である。

いくつかの態様において、方法は対象において高インスリン血症を処置する方法である。

いくつかの態様において、方法は対象において糖尿病を処置する方法である。いくつかの態様において、糖尿病は２型糖尿病である。

いくつかの態様において、組成物は、架橋剤をさらに含む。

いくつかの態様において、架橋剤はナノ粒子を含む。いくつかの態様において、架橋剤はポリドーパミンを含む。いくつかの態様において、架橋剤は栄養素遮断薬である。いくつかの態様において、架橋剤はポリマーの栄養素遮断能力を改善する。

いくつかの態様において、グルコース吸収はポリマーの架橋密度を調整することによって調節される。いくつかの態様において、方法は、組成物の投与に続いての３時間の期間の間少なくとも約５０％、少なくとも約６０％、または少なくとも約７０％だけ対象によるグルコース吸収を低減させる。いくつかの態様において、方法は、組成物の投与に続いての３時間の期間の間少なくとも約７０％だけ対象によるグルコース吸収を低減させる。いくつかの態様において、方法は、組成物の投与に続いての２時間の期間の間少なくとも約５０％、少なくとも約６０％、または少なくとも約７０％だけ対象によるグルコース吸収を低減させる。いくつかの態様において、方法は、組成物の投与に続いての１時間の期間の間少なくとも約５０％、少なくとも約６０％、または少なくとも約７０％だけ対象によるグルコース吸収を低減させる。

いくつかの態様において、方法は対象による栄養素取り込みを制御または調節する方法である。

いくつかの態様において、組成物は、活性医薬成分をさらに含む。いくつかの態様において、活性医薬成分は、抗寄生虫薬物である。いくつかの態様において、活性医薬成分は、駆虫薬物である。いくつかの態様において、活性医薬成分は、プラジカンテルである。

いくつかの態様において、組成物は、活性医薬成分をさらに含む。いくつかの態様において、活性医薬成分は、感染性疾患を処置する薬剤である。いくつかの態様において、活性医薬成分は、抗寄生虫薬物である。いくつかの態様において、活性医薬成分は、駆虫薬物である。いくつかの態様において、活性医薬薬剤は、抗寄生虫薬物である。いくつかの態様において、活性医薬成分は、プラジカンテルである。いくつかの態様において、活性医薬薬剤は、抗ウイルス薬物である。いくつかの態様において、活性医薬薬剤は、インフルエンザを処置する。いくつかの態様において、活性医薬薬剤は、２型糖尿病を処置する。いくつかの態様において、活性医薬薬剤は、眼疾患を処置する。いくつかの態様において、活性医薬薬剤は、クローン病を処置する。いくつかの態様において、活性医薬薬剤は、変形性関節症を処置する。いくつかの態様において、活性医薬薬剤は、アルツハイマー病を処置する。

いくつかの態様において、活性医薬成分は、精神医学的障害、アルツハイマー病、感染疾患、または移植拒絶を処置する。ある態様において活性医薬成分は、避妊薬、スタチン、降圧薬、または抗生物質である。

いくつかの態様において、活性医薬成分。いくつかの態様において、活性医薬成分は、抗がん剤である。抗がん剤は、バイオ治療薬抗がん剤および化学療法薬を包摂する。例示的なバイオ治療薬抗がん剤は、インターフェロン、サイトカイン（例として腫瘍壊死因子、インターフェロンα、インターフェロンγ）、ワクチン、造血成長因子、モノクローナル血清療法、免疫刺激薬、および／または免疫調節（immunodulatory）薬（例として、IL－1、2、4、6、または12）、免疫細胞成長因子（例として、GM－CSF）および抗体（例として、ハーセプチン（トラスツズマブ）、T－DM1、アバスチン（ベバシズマブ）、アービタックス（セツキシマブ）、ベクティビックス（パニツムマブ）、リツキサン（リツキシマブ）、ベキサール（トシツモマブ））を包含するが、これらに限定されない。例示的な化学療法薬は、抗エストロゲン薬（例として、タモキシフェン、ラロキシフェン、およびメゲストロール）、LHRHアゴニスト（例として、ゴセレリンおよびロイプロリド）、抗アンドロゲン薬（例として、フルタミドおよびビカルタミド）、光線力学的療法（例として、ベルテポルフィン（BPD－MA）、フタロシアニン、光増感剤Pc4、およびデメトキシ－ヒポクレリンA（2BA－2－DMHA））、ナイトロジェンマスタード（例として、シクロホスファミド、イホスファミド、トロホスファミド、クロラムブシル、エストラムスチン、およびメルファラン）、ニトロソウレア（例として、カルムスチン（BCNU）およびロムスチン（CCNU））、アルキルスルホネート（例として、ブスルファンおよびトレオスルファン）、トリアゼン（例として、ダカルバジン、テモゾロミド）、白金含有化合物（例として、シスプラチン、カルボプラチン、オキサリプラチン）、ビンカアルカロイド（例として、ビンクリスチン、ビンブラスチン、ビンデシン、およびビノレルビン）、タキソイド（例として、パクリタキセルまたはパクリタキセル同等物、例えばナノ粒子アルブミン結合パクリタキセル（アブラキサン）、ドコサヘキサエン酸結合パクリタキセル（DHA－パクリタキセル、タキソプレキシン）、ポリグルタミン酸結合パクリタキセル（PG－パクリタキセル、パクリタキセルポリグルメックス、CT－2103、ジオタックス）、腫瘍活性化プロドラッグ（TAP）ANG1005（3分子のパクリタキセルに結合されたAngiopep－2）、パクリタキセル－EC－1（erbB認識ペプチドEC－1に結合されたパクリタキセル）、およびグルコースコンジュゲート化パクリタキセル、例として、2'－パクリタキセルメチル2－グルコピラノシルサクシネート；ドセタキセル、タキソール）、エピポドフィリン（例として、エトポシド、エトポシドリン酸塩、テニポシド、トポテカン、9－アミノカンプトテシン、カンプトイリノテカン、イリノテカン、クリスナトール、マイトマイシンC）、代謝拮抗剤、DHFR阻害剤（例として、メトトレキサート、ジクロロメトトレキサート、トリメトレキサート、エダトレキサート）、IMPデヒドロゲナーゼ阻害剤（例として、ミコフェノール酸、チアゾフリン、リバビリン、およびEICAR）、リボヌクレオチドレダクターゼ阻害剤（例として、ヒドロキシウレアおよびデフェロキサミン）、ウラシルアナログ（例として、5－フルオロウラシル（5－FU）、フロクスウリジン、ドキシフルリジン、ラルチトレキセド（ratitrexed）、テガフールウラシル、カペシタビン）、シトシンアナログ（例として、シタラビン（ara C）、シトシンアラビノシド、およびフルダラビン）、プリンアナログ（例として、メルカプトプリンおよびチオグアニン）、ビタミンD3アナログ（例として、EB1089、CB1093、およびKH1060）、イソプレニル化阻害剤（例として、ロバスタチン）、ドーパミン作動性神経毒（例として、1－メチル－4－フェニルピリジニウムイオン）、細胞周期阻害剤（例として、スタウロスポリン）、アクチノマイシン（例として、アクチノマイシンD、ダクチノマイシン）、ブレオマイシン（例として、ブレオマイシンA2、ブレオマイシンB2、ペプロマイシン）、アントラサイクリン（例として、ダウノルビシン、ドキソルビシン、PEG化リポソームドキソルビシン、イダルビシン、エピルビシン、ピラルビシン、ゾルビシン、ミトキサントロン）、MDR阻害剤（例として、ベラパミル）、Ca^2＋ ATPase阻害剤（例として、タプシガルギン）、イマチニブ、サリドマイド、レナリドミド、チロシンキナーゼ阻害剤（例として、アキシチニブ（AG013736）、ボスチニブ（SKI－606）、セディラニブ（レセンチン（商標）、AZD2171）、ダサチニブ（スプリセル（登録商標）、BMS－354825）、エルロチニブ（タルセバ（登録商標））、ゲフィチニブ（イレッサ（登録商標））、イマチニブ（グリベック（登録商標）、CGP57148B、STI－571）、ラパチニブ（タイケルブ（登録商標）、タイバーブ（登録商標））、レスタウルチニブ（CEP－701）、ネラチニブ（HKI－272）、ニロチニブ（タシグナ（登録商標））、セマキサニブ（セマキシニブ、SET5416）、スニチニブ（スーテント（登録商標）、SU11248）、トセラニブ（パラディア（登録商標））、バンデタニブ（ザクティマ（登録商標）、ZD6474）、バタラニブ（PTK787、PTK/ZK）、トラスツズマブ（ハーセプチン（登録商標））、ベバシズマブ（アバスチン（登録商標））、リツキシマブ（リツキサン（登録商標））、セツキシマブ（アービタックス（登録商標））、パニツムマブ（ベクティビックス（登録商標））、ラニビズマブ（ルセンティス（登録商標））、ニロチニブ（タシグナ（登録商標））、ソラフェニブ（ネクサバール（登録商標））、エベロリムス（アフィニトール（登録商標））、アレムツズマブ（キャンパス（登録商標））、ゲムツズマブオゾガマイシン（マイロターグ（登録商標））、テムシロリムス（トーリセル（登録商標））、ENMD－2076、PCI－32765、AC220、ドビチニブ乳酸塩（TKI258、CHIR－258）、BIBW2992（TOVOK（商標））、SGX523、PF－04217903、PF－02341066、PF－299804、BMS－777607、ABT－869、MP470、BIBF1120（VARGATEF（登録商標））、AP24534、JNJ－26483327、MGCD265、DCC－2036、BMS－690154、CEP－11981、チボザニブ（AV－951）、OSI－930、MM－121、XL－184、XL－647、および／またはXL228）、プロテアソーム阻害剤（例として、ボルテゾミブ（ベルケイド））、mTOR阻害剤（例として、ラパマイシン、テムシロリムス（CCI－779）、エベロリムス（RAD－001）、リダホロリムス、AP23573（Ariad）、AZD8055（AstraZeneca）、BEZ235（Novartis）、BGT226（Norvartis）、XL765（Sanofi Aventis）、PF－4691502（Pfizer）、GDC0980（Genetech）、SF1126（Semafoe）およびOSI－027（OSI））、オブリメルセン、ゲムシタビン、カルミノマイシン、ロイコボリン、ペメトレキセド、シクロホスファミド、ダカルバジン、プロカルバジン、プレドニゾロン、デキサメタゾン、カンパテシン、プリカマイシン、アスパラギナーゼ、アミノプテリン、メトプテリン、ポルフィロマイシン、メルファラン、ロイロシジン、ロイロシン、クロラムブシル、トラベクテジン、プロカルバジン、ディスコデルモライド、カルミノマイシン、アミノプテリン、およびヘキサメチルメラミンを包含するが、これらに限定されない。

ある態様において、活性医薬成分は、抗増殖薬、抗がん剤、血管新生阻害薬、抗炎症薬、免疫抑制剤、抗細菌薬、抗ウイルス薬、心血管薬、コレステロール低下薬、糖尿病治療薬、抗アレルギー薬、避妊薬、および痛み止めを包含するが、これらに限定されない群から選択される。ある態様において、活性医薬成分は、抗増殖薬である。ある態様において、活性医薬成分は、抗がん剤である。ある態様において、活性医薬成分は、抗ウイルス薬である。

例示的な活性医薬成分は、抗生物質、抗ウイルス薬、麻酔薬、抗凝固薬、酵素の阻害剤、ステロイド剤、ステロイド性または非ステロイド性抗炎症薬、抗ヒスタミン薬、免疫抑制剤、抗原、ワクチン、抗体、充血除去薬、鎮静剤、オピオイド、痛み止め、鎮痛剤、解熱剤、ホルモン、およびプロスタグランジンなどを包含するが、これらに限定されない。活性医薬成分は、薬物化合物（例として、連邦規則集（CFR）で定められる通りUS食品医薬品局によって承認された化合物）などの有機低分子、ペプチド、蛋白質、炭水化物、単糖、オリゴ糖、多糖、核蛋白質、ムコ蛋白質、リポ蛋白質、合成ポリペプチドまたは蛋白質、蛋白質に連結された低分子、糖蛋白質、ステロイド、核酸、DNA、RNA、ヌクレオチド、ヌクレオシド、オリゴヌクレオチド、アンチセンスオリゴヌクレオチド、脂質、ホルモン、ビタミン、および細胞を包含する。

ある態様において、活性医薬成分は抗生物質である。例示的な抗生物質は、ペニシリン（例として、ペニシリン、アモキシシリン）、セファロスポリン（例として、セファレキシン）、マクロライド（例として、エリスロマイシン、クラリスロマイシン、アジスロマイシン、トロレアンドマイシン）、フルオロキノロン（例として、シプロフロキサシン、レボフロキサシン、オフロキサシン）、スルホンアミド（例として、コトリモキサゾール、トリメトプリム）、テトラサイクリン（例として、テトラサイクリン、クロルテトラサイクリン、オキシテトラサイクリン、デメクロサイクリン、メタサイクリン、サンサイクリン、ドキシサイクリン（doxycline）、オーレオマイシン、テラマイシン、ミノサイクリン、6－デオキシテトラサイクリン、ライムサイクリン、メクロサイクリン、メタサイクリン、ロリテトラサイクリン、およびグリシルサイクリン抗生物質（例として、チゲサイクリン））、アミノグリコシド（例として、ゲンタマイシン、トブラマイシン、パロモマイシン）、アミノシクリトール（例として、スペクチノマイシン）、クロラムフェニコール、スパルソマイシン、キヌプリスチン／ダルホプリスチン（dalfoprisin）（Syndercid（商標））を包含するが、これらに限定されない。ある態様において、抗生物質はリボソーム標的化抗生物質である。

いくつかの態様において、活性医薬成分は、ポリマー中に保持またはカプセル化される。いくつかの態様において、活性医薬成分はポリマー上に保持またはカプセル化される。

いくつかの態様において、方法は、ポリマーの不在下における活性医薬成分の投与と比較して、対象における活性医薬成分の滞留時間を延長する方法である。いくつかの態様において、方法は、ポリマーの不在下における活性医薬成分の投与と比較して、対象の重合の部位における活性医薬成分の滞留時間を延長する方法である。

いくつかの態様において、方法は、ポリマーの不在下における活性医薬成分の投与と比較して活性医薬成分の持続的放出を可能にする方法である。

いくつかの態様において、方法は、ポリマーの不在下における活性医薬成分の投与と比較して活性医薬成分の投薬頻度を低減させる方法である。いくつかの態様において、投薬頻度は１日当たり１回である。いくつかの態様において、投薬頻度は１日当たり２回である。

いくつかの態様において、方法は、ポリマーの不在下における活性医薬成分の投与と比較して活性医薬成分の半減期を増大させる方法である。いくつかの態様において、方法は、ポリマーの不在下における活性医薬成分の投与と比較して少なくとも約２倍だけ活性医薬成分の半減期を増大させる。いくつかの態様において、方法は、ポリマーの不在下における活性医薬成分の投与と比較して少なくとも約４倍だけ活性医薬成分の半減期を増大させる。いくつかの態様において、方法は、ポリマーの不在下における活性医薬成分の投与と比較して少なくとも約６倍だけ活性医薬成分の半減期を増大させる。いくつかの態様において、方法は、ポリマーの不在下における活性医薬成分の投与と比較して少なくとも約１０倍だけ活性医薬成分の半減期を増大させる。

いくつかの態様において、方法は、ポリマーの不在下における活性医薬成分の投与と比較して活性医薬成分のAUCを増大させる方法である。いくつかの態様において、方法は、ポリマーの不在下における活性医薬成分の投与と比較して少なくとも約２倍だけAUCを増大させる。いくつかの態様において、方法は、ポリマーの不在下における活性医薬成分の投与と比較して少なくとも約３倍だけAUCを増大させる。いくつかの態様において、方法は、ポリマーの不在下における活性医薬成分の投与と比較して少なくとも約４倍だけAUCを増大させる。

いくつかの態様において、方法は、ポリマーの不在下における活性医薬成分の投与と比較して活性医薬成分のＣ_ｍａｘを調節する方法である。ある態様において、調節する方法は、増大させることである。ある態様において、調節する方法は、減少させることである。

いくつかの態様において、方法は、ポリマーの不在下における活性医薬成分の投与と比較して活性医薬成分のＴ_ｍａｘを調節する方法である。ある態様において、調節する方法は、増大させることである。ある態様において、調節する方法は、減少させることである。

いくつかの態様において、ひとたび活性医薬成分が小腸によって吸収されると、方法は薬物代謝に影響しない。

いくつかの態様において、方法は対象において住血吸虫症を処置する方法である。

いくつかの態様において、組成物は、放射線防護剤をさらに含む。ある態様において、放射線防護剤は、抗酸化剤、チオール含有化合物、またはニトロキシドである。ある態様において、放射線防護剤は、サリドマイド、システイン、アミフォスチン、パリフェルミン、またはｌ－カルニチンである。ある態様において、放射線防護剤は、サリドマイドである。

いくつかの態様において、栄養補助剤は、ビタミンＤまたは鉄である。

いくつかの態様において、方法は小腸を標的化することを可能にする。

いくつかの態様において、方法は小腸による取り込みを減少させる方法である。いくつかの態様において、方法は小腸による１以上の栄養素および活性医薬成分の取り込みを減少させる方法である。いくつかの態様において、方法は小腸による１以上の栄養素の取り込みを減少させる方法である。いくつかの態様において、方法は小腸による１以上の活性医薬成分の取り込みを減少させる方法である。

いくつかの態様において、方法は小腸における滞留時間を増大させる方法である。いくつかの態様において、方法は小腸における栄養素および活性医薬成分のうちの１以上の滞留時間を増大させる方法である。いくつかの態様において、方法は小腸における栄養素のうちの１以上の滞留時間を増大させる方法である。いくつかの態様において、方法は小腸における活性医薬成分のうちの１以上の滞留時間を増大させる方法である。

いくつかの態様において、方法は腸ルーメンを拡大したままにさせることを引き起こす。

いくつかの態様において、方法は対象において腸癒着を処置または防止する方法である。いくつかの態様において、方法は対象において腸癒着を防止する方法である。

いくつかの態様において、方法は対象において腸閉塞症を処置または防止する方法である。いくつかの態様において、方法は対象において腸閉塞症を防止する方法である。

いくつかの態様において、方法は対象において出血を処置する方法である。いくつかの態様において、方法は対象の小腸における出血を処置する方法である。いくつかの態様において、出血は上部ＧＩ管にある。いくつかの態様において、出血は胃にある。いくつかの態様において、出血を処置する方法は止血を処置する方法である。

いくつかの態様において、ポリマーは小腸内の吸収を調節する。いくつかの態様において、ポリマーは小腸内の１以上の栄養素もしくは活性医薬成分またはそれらの組み合わせの吸収を調節する。いくつかの態様において、ポリマーは小腸内の１以上の栄養素および活性医薬成分の吸収を調節する。いくつかの態様において、ポリマーは小腸内の１以上の栄養素の吸収を調節する。いくつかの態様において、ポリマーは小腸内の１以上の活性医薬成分の吸収を調節する。

いくつかの態様において、ポリマーは小腸内の消化を調節する。いくつかの態様において、ポリマーは小腸内の１以上の栄養素の消化を調節する。

ある態様において、ポリマーは小腸による吸収を実質的に妨害する。いくつかの態様において、ポリマーは、ポリマーが形成される上皮への１以上の栄養素もしくは活性医薬成分またはそれらの組み合わせの吸収を実質的に妨害する。いくつかの態様において、ポリマーは、ポリマーが形成される上皮への１以上の栄養素の吸収を実質的に妨害する。いくつかの態様において、ポリマーは、ポリマーが形成される上皮への１以上の活性医薬成分の吸収を実質的に妨害する。

いくつかの態様において、ポリマーは、対象の腸壁への１以上の栄養素もしくは活性医薬成分またはそれらの組み合わせの吸収を実質的に妨害する。いくつかの態様において、ポリマーは、対象の腸壁への１以上の栄養素の吸収を実質的に妨害する。いくつかの態様において、ポリマーは、対象の腸壁への１以上の活性医薬成分の吸収を実質的に妨害する。

いくつかの態様において、ポリマーは、対象の血流への１以上の栄養素もしくは活性医薬成分またはそれらの組み合わせの吸収を実質的に妨害する。いくつかの態様において、ポリマーは、対象の血流への１以上の栄養素の吸収を実質的に妨害する。いくつかの態様において、ポリマーは対象の血流への１以上の活性医薬成分の吸収を実質的に妨害する。

いくつかの態様において、方法は対象において酵素を固定化する方法である。

いくつかの態様において、方法は活性医薬成分を対象へ送達する方法である。

いくつかの態様において、方法は対象において消化を補う方法である。

いくつかの態様において、ポリマーは、血液ゲル化を誘導する。ある態様において、ポリマーは、凝固を誘導する。いくつかの態様において、組成物は、粉末の形態である。ある態様において、方法は、対象内のまたは対象上の患部エリアへと粉末をスプレーすることを含む。

いくつかの態様において、ポリマーは非毒性である。いくつかの態様において、組成物は非毒性である。いくつかの態様において、組成物およびその構成要素は非毒性である。

いくつかの態様において、ポリマーは、物理的なおよび化学的な力に対して安定である。いくつかの態様において、ポリマーは、腸液、腸の酸、胃酸、糜汁、エタノール、および生理食塩水のうちの１以上に対して安定である。いくつかの態様において、ポリマーは、腸液、腸の酸、胃酸、糜汁、エタノール、または生理食塩水のうちの１以上に曝露された際に、約２５％未満だけ分解する。いくつかの態様において、ポリマーは、腸液、腸の酸、胃酸、糜汁、エタノール、または生理食塩水のうちの１以上に曝露された際に、約２０％未満だけ分解する。いくつかの態様において、ポリマーは、腸液、腸の酸、胃酸、糜汁、エタノール、または生理食塩水のうちの１以上に曝露された際に、約１０％未満だけ分解する。いくつかの態様において、ポリマーは、腸液、腸の酸、胃酸、糜汁、エタノール、または生理食塩水のうちの１以上に曝露された際に、約５％未満だけ分解する。いくつかの態様において、物理的な力は蠕動および分節運動のうちの１以上から選択される。

別の側面において、本開示は、それを必要とする対象へ有効量の本明細書に記載のとおりの組成物を投与することを含む、疾患または障害を処置する方法を提供する。

本開示によってさらに提供されるのは、それを必要とする対象へ有効量の本明細書に記載のとおりの組成物を投与することを含む、疾患または障害を防止する方法である。

いくつかの態様において、疾患または障害は、代謝障害、眼疾患、全身性疾患、消化障害、感染性疾患、がん、出血、潰瘍、腸閉塞症、腸間膜虚血、肥満、精神医学的障害、アルツハイマー病、または移植拒絶である。いくつかの態様において、疾患または障害は、代謝障害、全身性疾患、消化障害、感染性疾患、がん、出血、潰瘍、腸閉塞症、腸間膜虚血、肥満、精神医学的障害、アルツハイマー病、または移植拒絶である。

いくつかの態様において、疾患はがんである。例示的ながんは、聴神経腫瘍；腺癌；副腎がん；肛門がん；脈管肉腫（例として、リンパ管肉腫、リンパ管内皮肉腫、血管肉腫）；虫垂がん；良性単クローン性ガンモパチー；胆道がん（例として、胆道癌腫）；膀胱がん；乳がん（例として、乳部の腺癌、乳部の乳頭癌腫、乳腺がん、乳部の髄様癌腫）；脳腫瘍（例として、髄膜腫、膠芽腫、グリオーマ（例として、星細胞腫、乏突起膠腫）、髄芽腫）；気管支がん；カルチノイド腫瘍；子宮頸がん（例として、子宮頸部腺癌）；絨毛癌腫；コルドーマ；頭蓋咽頭腫；大腸がん（例として、結腸がん、直腸がん、結腸直腸腺癌）；結合組織がん；上皮がん；上衣腫；内皮肉腫（カポジ肉腫、多発性特発性出血性肉腫）；子宮内膜癌（例として、子宮がん、子宮肉腫）；食道がん（例として、食道の腺癌、バレット腺癌）；ユーイング肉腫；目のがん（例として、眼内黒色腫、網膜芽細胞腫）；家族性好酸球増多症；胆嚢がん；胃がん（例として、胃腺癌）；消化管間質腫瘍（GIST）；胚細胞がん；頭頸部がん（例として、頭頸部扁平上皮細胞癌腫、口腔がん（例として、口腔扁平上皮細胞癌腫）、喉のがん（例として、喉頭がん、咽頭がん、上咽頭がん、中咽頭がん））；造血系のがん（例として、急性リンパ球性白血病（ALL）などの白血病（例として、B細胞ALL、T細胞ALL）、急性骨髄性白血病（AML）（例として、B細胞AML、T細胞AML）、慢性骨髄性白血病（CML）（例として、B細胞CML、T細胞CML）、および慢性リンパ球性白血病（CLL）（例として、B細胞CLL、T細胞CLL））；リンパ腫、例えばホジキンリンパ腫（HL）（例として、B細胞HL、T細胞HL）および非ホジキンリンパ腫（NHL）（例として、B細胞NHL、例えばびまん性大細胞型リンパ腫（DLCL）（例として、びまん性大B細胞リンパ腫）、濾胞性リンパ腫、慢性リンパ球性白血病／小リンパ球性リンパ腫（CLL／SLL）、マントル細胞リンパ腫（MCL）、辺縁帯B細胞リンパ腫（例として、粘膜関連リンパ組織（MALT）リンパ腫、節性辺縁帯B細胞リンパ腫、脾辺縁帯B細胞リンパ腫）、原発性縦隔B細胞リンパ腫、バーキットリンパ腫、リンパ形質細胞性リンパ腫（すなわち、ワルデンシュトレームマクログロブリン血症）、有毛細胞白血病（HCL）、免疫芽球性大細胞型リンパ腫、前駆Bリンパ芽球性リンパ腫および原発性中枢神経系（CNS）リンパ腫；およびT細胞NHL、例えば前駆Tリンパ芽球性リンパ腫／白血病、末梢T細胞リンパ腫（PTCL）（例として、皮膚T細胞リンパ腫（CTCL）（例として、菌状息肉症、セザリー症候群）、血管免疫芽球性T細胞リンパ腫、節外性ナチュラルキラーT細胞リンパ腫、腸管症型T細胞リンパ腫、皮下脂肪織炎様T細胞リンパ腫、および未分化大細胞型リンパ腫）；上に記載されている１以上の白血病／リンパ腫の混合物；および多発性骨髄腫（MM））、重鎖病（例として、アルファ鎖病、ガンマ鎖病、ミュー鎖病）；血管芽腫；下咽頭がん；炎症性筋線維芽細胞腫瘍；免疫細胞性アミロイドーシス；腎臓がん（例として、ウイルムス腫瘍としてもまた公知の腎芽腫、腎細胞癌腫）；肝臓がん（例として、肝細胞がん（HCC）、悪性ヘパトーマ）；肺がん（例として、気管支原性癌腫、小細胞肺がん（SCLC）、非小細胞肺がん（NSCLC）、肺腺癌）；平滑筋肉腫（LMS）；マスト細胞症（例として、全身性肥満細胞症）；筋肉がん；骨髄異形成症候群（MDS）；中皮腫；骨髄増殖性障害（MPD）（例として、真性多血症（PV）、本態性血小板血症（ET）、骨髄線維症（MF）としてもまた公知の特発性骨髄化生（AMM）、慢性特発性骨髄線維症、慢性骨髄性白血病（CML）、慢性好中球性白血病（CNL）、好酸球増多症候群（HES））；神経芽腫；神経線維腫（例として、神経線維腫症（NF）1型または2型、シュワノマトーシス）；神経内分泌がん（例として、膵・消化管神経内分泌腫瘍（GEP－NET）、カルチノイド腫瘍）；骨肉腫（例として、骨がん）；卵巣がん（例として、嚢胞腺癌、卵巣胎児性癌、卵巣腺癌）；乳頭腺癌；膵臓がん（例として、膵臓腺癌（andenocarcinoma）、膵管内乳頭粘液性新生物（IPMN）、膵島細胞腫瘍）；陰茎癌（例として、陰茎および陰嚢のパジェット病）；松果体腫；未分化神経外胚葉腫瘍（PNT）；形質細胞新生物；傍腫瘍性症候群；上皮内新生物；前立腺がん（例として、前立腺腺癌）；直腸がん；横紋筋肉腫；唾液腺がん；皮膚がん（例として、扁平上皮細胞癌腫（SCC）、ケラトアカントーマ（KA）、黒色腫、基底細胞癌腫（BCC））；小腸癌（例として、虫垂癌）；軟部組織肉腫（例として、悪性線維性組織球腫（MFH）、脂肪肉腫、悪性末梢神経鞘腫（MPNST）、軟骨肉腫、線維肉腫、粘液肉腫）；脂腺癌腫；小腸がん；汗腺癌腫；滑膜腫；精巣がん（例として、セミノーマ、精巣胎児性癌）；甲状腺がん（例として、甲状腺の乳頭癌腫、乳頭甲状腺癌腫（PTC）、髄様甲状腺癌）；尿道がん；膣がん；および外陰がん（例として、外陰パジェット病）を包含するが、これらに限定されない。

いくつかの態様において、代謝障害は高インスリン血症である。

いくつかの態様において、消化系疾患はクローン病、潰瘍性大腸炎、吸収不良、炎症性腸疾患、過敏性腸症候群、乳糖不耐症、またはセリアック病である。いくつかの態様において、疾患はクローン病である。

いくつかの態様において、疾患は精神医学的障害である。

いくつかの態様において、疾患はアルツハイマー病である。

いくつかの態様において、障害は移植拒絶である。

いくつかの態様において、全身性疾患は自己免疫疾患である。例示的な自己免疫疾患は、糸球体腎炎、グッドパスチャー症候群、壊死性血管炎、リンパ節炎、結節性動脈周囲炎、全身性エリテマトーデス、関節リウマチ、乾癬性関節炎、全身性エリテマトーデス、乾癬、潰瘍性大腸炎、全身性硬化症、皮膚筋炎／多発性筋炎、抗リン脂質抗体症候群、強皮症、尋常性天疱瘡、ANCA関連血管炎（例として、ウェゲナー肉芽腫症、顕微鏡的多発血管炎）、ぶどう膜炎、シェーグレン症候、クローン病、ライター症候群、強直性脊椎炎、ライム病、ギランバレー症候群、橋本甲状腺炎、および心筋症を包含するが、これらに限定されない。

いくつかの態様において、全身性疾患は、マスト細胞症、慢性疲労症候群、全身性血管炎、サルコイドーシス、甲状腺機能低下症、糖尿、線維筋痛症、副腎不全症、セリアック病、潰瘍性大腸炎、クローン病、高血圧、メタボリックシンドローム、AIDS、グレーブス病、全身性エリテマトーデス、関節炎、アテローム性動脈硬化、鎌状赤血球症、重症筋無力症、全身性硬化症、炎症性疾患、または副鼻腔炎である。

いくつかの態様において、疾患は炎症性疾患である。炎症性疾患は、限定なしに、アテローム性動脈硬化、動脈硬化症、自己免疫障害、多発性硬化症、全身性エリテマトーデス、リウマチ性多発筋痛症（PMR）、痛風関節炎、変形性関節炎、腱炎、滑液包炎、乾癬、嚢胞性線維症、骨関節炎、関節リウマチ、炎症性関節炎、シェーグレン症候群、巨細胞性動脈炎、進行性全身性硬化症（強皮症）、強直性脊椎炎、多発性筋炎、皮膚筋炎、天疱瘡、類天疱瘡、糖尿（例として、１型）、重症筋無力症、橋本甲状腺炎、グレーブス病、グッドパスチャー病、混合結合組織病、硬化性胆管炎、炎症性腸疾患、クローン病、潰瘍性大腸炎、悪性貧血、炎症性皮膚症、通常型間質性肺臓炎（UIP）、石綿症、珪肺、気管支拡張症、ベリリウム肺、滑石肺、塵肺、サルコイドーシス、剥離性間質性肺炎、リンパ球性間質性肺炎、巨細胞性間質性肺炎、細胞性間質性肺炎、外因性アレルギー性肺胞炎、ウェゲナー肉芽腫症および血管炎の関連する形態（側頭動脈炎および結節性多発動脈炎）、炎症性皮膚症、肝炎、遅延型過敏症反応（例として、ポイズンアイビー皮膚炎）、肺炎、気道炎症、成人呼吸窮迫症候群（ARDS）、脳炎、即時型過敏症反応、喘息、枯草熱、アレルギー、急性アナフィラキシー、リウマチ熱、糸球体腎炎、腎盂腎炎、蜂窩織炎、膀胱炎、慢性胆嚢炎、虚血（虚血性傷害）、再灌流傷害、同種移植片拒絶、宿主対移植片拒絶、虫垂炎、動脈炎、眼瞼炎、細気管支炎、気管支炎、子宮頚炎、胆管炎、絨毛膜羊膜炎、結膜炎、涙腺炎、皮膚筋炎、心内膜炎、子宮内膜炎、腸炎、小腸結腸炎、上顆炎、精巣上体炎、筋膜炎、結合組織炎、胃炎、胃腸炎、歯肉炎、回腸炎、虹彩炎、喉頭炎、脊髄炎、心筋炎、腎炎、臍炎、卵巣炎、睾丸炎、骨炎、耳炎、膵炎、耳下腺炎、心膜炎、咽頭炎、胸膜炎、静脈炎、肺臓炎、直腸炎、前立腺炎、鼻炎、卵管炎、副鼻腔炎、口内炎、滑膜炎、精巣炎、扁桃炎、尿道炎、膀胱炎、ぶどう膜炎、膣炎、血管炎、外陰炎、外陰部腟炎、血管炎、慢性気管支炎、骨髄炎、視神経炎、側頭動脈炎、横断性脊髄炎、壊死性筋膜炎、および壊死性腸炎を包含する。目の炎症性疾患は術後炎症を包含するが、これに限定されない。いくつかの態様において、疾患は炎症性関節疾患である。いくつかの態様において、疾患は関節炎である。ある態様において、疾患は変形性関節症である。いくつかの態様において、疾患は関節リウマチである。

いくつかの態様において、疾患は肥満、高インスリン血症、または糖尿である。いくつかの態様において、疾患は肥満である。いくつかの態様において、疾患は高インスリン血症である。いくつかの態様において、疾患は糖尿である。いくつかの態様において、疾患は２型糖尿である。

いくつかの態様において、疾患は感染性疾患である。いくつかの態様において、疾患は細菌、ウイルス、真菌、または寄生虫感染である。いくつかの態様において、疾患は寄生虫疾患である。いくつかの態様において、疾患はジアルジア症、回虫症、または条虫感染である。いくつかの態様において、疾患は住血吸虫症である。いくつかの態様において、疾患はウイルス感染である。いくつかの態様において、疾患はインフルエンザである。

いくつかの態様において、疾患は乳糖不耐症である。

いくつかの態様において、障害は腸閉塞症である。いくつかの態様において、障害は腸癒着である。ある態様において、本明細書に記載の方法および組成物は、腸の再癒着および／または再閉塞を防止する。

ある態様において、本明細書に提供される方法および組成物は避妊薬である。

ある態様において、疾患は外傷である。

いくつかの態様において、本開示は、モノマーと酸素源とを含む組成物を対象へ投与することを含む、ここで、モノマーと酸素源とはインビボで対象に対し内因性の触媒に接触し、および触媒はインサイチュでモノマーを重合させる、ここで、モノマーはドーパミンまたはその塩である、インビボでポリマーを形成するための組成物の使用を可能にする。

別の側面において、本開示は、モノマーと酸素源とを含む組成物を対象へ投与することを含む、ここで、モノマーと酸素源とはインビボで対象に対し内因性の触媒に接触し、および触媒はインサイチュでモノマーを重合させる、ここで、モノマーはドーパミンまたはその塩であり、酸素源は過酸化水素または過酸化水素尿素であり、および、内因性触媒はカタラーゼまたはペルオキシダーゼから選択される、インビボでポリマーを形成するための組成物の使用を可能にする。

一側面において、本開示は、それを必要とする対象において疾患または障害を処置するための有効量の本明細書に記載のとおりの組成物の使用を可能にする。

さらなる側面において、本開示は、それを必要とする対象において疾患または障害を防止するための有効量の本明細書に記載のとおりの組成物の使用を可能にする。

組成物
ある側面において、本明細書にさらに提供されるのは、ドーパミン、酸素源、および任意に緩衝剤を含む、組成物である。

いくつかの態様において、組成物は約０．００１～約１０００ｍｇ／ｍＬのドーパミン、約０．０１～約１００ｍＭの酸素源、および任意に緩衝剤を含む。

いくつかの態様において、組成物は約０．００１～約１０００ｍｇ／ｍＬのドーパミンを含む。いくつかの態様において、組成物は約０．００１～約５００ｍｇ／ｍＬのドーパミンを含む。いくつかの態様において、組成物は約０．０１～約１００ｍｇ／ｍＬのドーパミンを含む。いくつかの態様において、組成物は約１～約２０ｍｇ／ｍＬのドーパミンを含む。いくつかの態様において、組成物は約１０ｍｇ／ｍＬのドーパミンを含む。いくつかの態様において、組成物は約９．８ｍｇ／ｍＬのドーパミンを含む。

いくつかの態様において、組成物は約０．０１～約１００ｍＭの酸素源を含む。いくつかの態様において、組成物は約０．１～約５０ｍＭの酸素源を含む。いくつかの態様において、組成物は約１～約３０ｍＭの酸素源を含む。いくつかの態様において、組成物は約２０ｍＭの酸素源を含む。いくつかの態様において、組成物は対象による摂取と適合性の濃度の酸素源を含む。

いくつかの態様において、組成物は約７～約１０のｐＨを有する。いくつかの態様において、組成物は約７～約９のｐＨを有する。いくつかの態様において、組成物は約８．５のｐＨを有する。いくつかの態様において、組成物は約７．４のｐＨを有する。

いくつかの態様において、組成物は、約１０ｍｇ／ｍＬのドーパミン、約２０ｍＭの過酸化水素または過酸化水素尿素、および任意に緩衝剤を含む。いくつかの態様において、組成物は、約９．８ｍｇ／ｍＬのドーパミン、約２０ｍＭの過酸化水素または過酸化水素尿素、および任意に緩衝剤を含む。

いくつかの態様において、緩衝剤は、リン酸、酢酸、クエン酸、Ｎ－［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］グリシン）、（トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン）、または（２－（ビス（２－ヒドロキシエチル）アミノ）酢酸）を含む。いくつかの態様において、緩衝剤は、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタンを含む。

いくつかの態様において、組成物は、消化酵素、栄養素遮断薬、放射線防護剤、栄養補助食品、活性医薬成分、診断用薬、またはそれらの組み合わせをさらに含む。

いくつかの態様において、組成物は液体または固体剤形である。いくつかの態様において、組成物は溶液、ゲル、錠剤、またはカプセルの形態である。

キット
本開示によってまた包摂されるのは、キット（例として、医薬パック）である。提供されるキットは、本明細書に記載される組成物と容器（例として、バイアル、アンプル、ボトル、シリンジ、および／またはディスペンサーパッケージ、または他の好適な容器）とを含み得る。

本開示は、キットもまた提供する。一側面において、本開示は、以下のものを含むキットを提供する：本明細書に記載のとおりの組成物、および、組成物を投与するための取扱説明書。いくつかの態様において、組成物は、以下のものを含む：ドーパミン；過酸化水素または過酸化水素尿素；緩衝剤；および任意に、酵素、栄養素遮断薬、放射線防護剤、栄養補助食品、活性医薬成分、診断用薬またはそれらの組み合わせ。いくつかの態様において、緩衝剤は、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタンである。ある態様において、キットは、内視鏡、関節鏡、膀胱鏡、コルポスコープ、大腸内視鏡、気管支鏡、尿管鏡、アノスコープ、食道鏡、胃内視鏡、腹腔鏡、喉頭鏡、神経内視鏡、直腸鏡、Ｓ字結腸鏡、または胸腔鏡をさらに含む。ある態様において、組成物は、カプセルの形態である。

いくつかの態様において、提供されるキットは、任意に、本明細書に記載の組成物の希釈または懸濁のための医薬賦形剤を含む第２の容器をさらに包含し得る。いくつかの態様において、第１の容器および第２の容器によって提供される本明細書に記載の組成物は、組み合わせられて１つの単位剤形を形成する。

よって、一側面において、提供されるのは、本明細書に記載の組成物を含む第１の容器を包含するキットである。ある態様において、キットは、それを必要とする対象の疾患を処置することにとって有用である。ある態様において、キットは、それを必要とする対象の疾患を防止することにとって有用である。ある態様において、キットはそれを必要とする対象の疾患を発生するリスクを低減させることにとって有用である。

ある態様において、本明細書に記載のキットは、キットを使用するための取扱説明書をさらに包含する。本明細書に記載のキットは、U.S.食品医薬品局（FDA）などの規制当局によって要求される情報をもまた包含し得る。ある態様において、キットに包含される情報は処方情報である。ある態様において、キットおよび取扱説明書は、それを必要とする対象の疾患を処置することを可能にする。ある態様において、キットおよび取扱説明書は、（それを必要とする対象において）疾患を防止することを可能にする。ある態様において、キットおよび取扱説明書は、それを必要とする対象の疾患を発生するリスクを低減させることを可能にする。本明細書に記載のキットは、本明細書に記載の１以上の追加の薬剤を別個の組成物として包含し得る。

投与
本明細書に記載の方法および使用は、モノマーと酸素源とを含む有効量の組成物を対象へ投与することを含む（すなわち、インサイチュでポリマーを形成するため（例として、疾患を処置または防止するため））。

いくつかの態様において、組成物は経口で投与される。いくつかの態様において、組成物は液体または固体剤形である。いくつかの態様において、組成物は溶液、ゲル、錠剤、またはカプセルの形態である。

ある態様において、有効量は治療上の有効量である。ある態様において、有効量は、それを必要とする対象の感染性疾患を処置するために有効な量である。ある態様において、有効量は、それを必要とする対象の感染性疾患を防止するために有効な量である。ある態様において、有効量は予防上有効量である。ある態様において、有効量は、それを必要とする対象の増殖性疾患を処置するために有効な量である。ある態様において、有効量は、それを必要とする対象の増殖性疾患を防止するために有効な量である。ある態様において、有効量は、それを必要とする対象の血液疾患を処置するために有効な量である。ある態様において、有効量は、それを必要とする対象の血液疾患を防止するために有効な量である。ある態様において、有効量は、それを必要とする対象の神経疾患を処置するために有効な量である。ある態様において、有効量は、それを必要とする対象の神経疾患を防止するために有効な量である。ある態様において、有効量は、それを必要とする対象の有痛状態を処置するために有効な量である。ある態様において、有効量は、それを必要とする対象の有痛状態を防止するために有効な量である。ある態様において、有効量は、それを必要とする対象の精神医学的障害を処置するために有効な量である。ある態様において、有効量は、それを必要とする対象の精神医学的障害を防止するために有効な量である。ある態様において、有効量は、それを必要とする対象の代謝障害を処置するために有効な量である。ある態様において、有効量は、それを必要とする対象の代謝障害を防止するために有効な量である。ある態様において、有効量は、それを必要とする対象の疾患（例として、感染性疾患、増殖性疾患、血液疾患、神経疾患、有痛状態、精神医学的障害、または代謝障害）を発生するリスクを低減させるために有効な量である。ある態様において、有効量は、対象または細胞における生物の活性（例として、増大した活性などの異状な活性）を阻害するために有効な量である。

ある態様において、対象は動物である。動物はいずれの性別でもあり得、発達のいずれのステージでもあり得る。ある態様において、本明細書に記載の対象はヒトである。いくつかの態様において、対象は成人のヒトである。ある態様において、対象は小児である。ある態様において、対象は非ヒト動物である。ある態様において、対象は哺乳動物である。ある態様において、対象は非ヒト哺乳動物である。ある態様において、対象は飼育動物、例えばイヌ、ネコ、乳牛、ブタ、ウマ、ヒツジ、またはヤギである。ある態様において、対象はコンパニオン動物、例えばイヌまたはネコである。ある態様において、対象は家畜動物、例えば乳牛、ブタ、ウマ、ヒツジ、またはヤギである。ある態様において、対象は展示動物である。別の態様において、対象は研究動物、例えば齧歯類（例として、マウス、ラット）、イヌ、ブタ、または非ヒト霊長類である。ある態様において、動物は遺伝子操作動物である。ある態様において、動物はトランスジェニック動物である（例として、トランスジェニックマウスおよびトランスジェニックブタ）。ある態様において、対象は魚または爬虫類である。

組成物は、バルクで、単回単位用量として、および／または複数の単回単位用量として、調製、パッケージング、および／または販売され得る。「単位用量」は、所定量の薬剤または活性成分を含む組成物の個別的な量である。薬剤または活性成分の量は、一般に、対象へ投与されるであろう薬剤もしくは活性成分の投薬量、および／またはかかる投薬量の便利な分数、例えばかかる用量の二分の一もしくは三分の一に等しい。

本明細書に提供される組成物の記載はヒトへの投与にとって好適である組成物を主として指向するが、かかる組成物は一般に全ての種類の動物への投与にとって好適であるということは当業者には理解されるであろう。組成物を種々の動物への投与にとって好適にするためのヒトへの投与にとって好適な組成物の改変は良く理解されており、通常の技能の獣医学薬理学者は通常の実験作業によってかかる改変を設計し得、および／または行い得る。

本明細書に提供される組成物は、典型的には投与を簡単にするためにおよび用量の均一性のために投与量単位剤形で製剤される。しかしながら、本明細書に記載の組成物のトータルの１日使用量は、正しい医学的判断の範囲内で医師によって決められるであろうということは理解されるであろう。いずれかの特定の対象または生物のための具体的な治療上有効なドーズレベルは、処置されようとする疾患および障害の重症度；使用される具体的な薬剤または活性成分の活性；使用される具体的な組成物：対象の年齢、体重、全般的健康、性別、および食生活；使用される具体的な薬剤または活性成分の投与時間、投与経路、および排泄速度；処置の時間長；使用される具体的な薬剤または活性成分と組み合わせでまたは同時的に用いられる薬物；および医学分野において周知の同類の因子を包含する種々の因子に依存するであろう。

本明細書に提供される組成物は、経腸（例として、経口）、非経腸、静脈内、筋肉内、動脈内、髄内、髄腔内、皮下、心室内、経皮、皮内、直腸、眼用、膣内、腹腔内、局所、粘膜、鼻腔、頬内、舌下；気管内注入、気管支注入、および／もしくは吸入によって；ならびに／または口腔スプレー、鼻腔スプレー、および／もしくはエアロゾルとして、を包含するいずれかの経路によって投与され得る。また、企図される経路は患部部位への直接投与である。一般に、最も適当な投与経路は、薬剤の性質（例として、消化管の環境におけるその安定性）および／または対象の状態（例として、対象が経口投与を忍容する能力があるかどうか）を包含する種々の因子に依存するであろう。いくつかの態様において、投与経路は（皮膚、眼、耳、口、または患部部位への）局所である。

有効量を達成するために要求される薬剤（単数）もしくは薬剤（複数）または活性成分の厳密な量は、例えば対象の種、年齢、および全般的状態、副作用または障害の重症度、特定の薬剤または活性成分のアイデンティティー、投与モード、および同類に依存して、対象間で様々であろう。有効量はシングルドーズ（例として、経口シングルドーズ）またはマルチドーズ（例として、経口マルチドーズ）に包含され得る。ある態様において、マルチドーズが対象に投与または組織もしくは細胞に適用されるときに、マルチドーズのいずれかの２ドーズは、異なるかまたは実質的に同じ量の本明細書に記載の薬剤または活性成分を包含する。ある態様において、マルチドーズが対象に投与または組織もしくは細胞に適用されるときに、マルチドーズを対象に投与またはマルチドーズを組織もしくは細胞に適用する頻度は、１日３ドーズ、１日２ドーズ、１日１ドーズ、２日毎に１ドーズ、３日毎に１ドーズ、１週毎に１ドーズ、２週毎に１ドーズ、３週毎に１ドーズ、または４週毎に１ドーズである。ある態様において、マルチドーズを対象に投与またはマルチドーズを組織もしくは細胞に適用する頻度は、１日当たり１ドーズである。ある態様において、マルチドーズを対象に投与またはマルチドーズを組織もしくは細胞に適用する頻度は、１日当たり２ドーズである。ある態様において、マルチドーズを対象に投与またはマルチドーズを組織もしくは細胞に適用する頻度は、１日当たり３ドーズである。ある態様において、マルチドーズが対象に投与または組織もしくは細胞に適用されるときに、マルチドーズの第１のドーズおよび最後のドーズの間の時間長は１日、２日、４日、１週、２週、３週、１ヶ月、２ヶ月、３ヶ月、４ヶ月、６ヶ月、９ヶ月、１年、２年、３年、４年、５年、７年、１０年、１５年、２０年、または対象、組織、もしくは細胞の一生である。ある態様において、マルチドーズの第１のドーズおよび最後のドーズの間の時間長は３ヶ月、６ヶ月、または１年である。ある態様において、マルチドーズの第１のドーズおよび最後のドーズの間の時間長は対象、組織、または細胞の一生である。

本明細書に記載のとおりの組成物は、１以上の追加の医薬薬剤（例として、治療上および／または予防上活性な薬剤）との組み合わせで投与され得る。組成物は、それらの活性（例として、それを必要とする対象の疾患を処置すること、それを必要とする対象の疾患を防止すること、それを必要とする対象の疾患を発生するリスクを低減させること、および／または対象もしくは細胞における生物の活性を阻害することにおける活性（例として、力価および／または効能））を改善、バイオアベイラビリティを改善、安全性を改善、薬物抵抗性を低減、代謝を低減および／または改変、排泄を阻害、ならびに／あるいは対象または細胞における分布を改変する追加の医薬薬剤との組み合わせで投与され得る。使用される治療は同じ障害について所望の効果を達成し得、および／またはそれは異なる効果を達成し得るということもまた了解されるであろう。

組成物は、１以上の追加の医薬薬剤と同時に、先立って、または爾後に投与されることができ、これは、例として、組み合わせ治療として有用であり得る。

例
本明細書に記載の発明がより十分に理解され得るために、以下の例が記載される。この出願に記載される例は、本明細書に提供される化合物、組成物、および方法を例解するために提供するものであり、いかなるようにもそれらの範囲を限定すると解釈されるべきではない。

略語
PDA：ポリドーパミン

CAT：カタラーゼ

GSEL：胃腸の合成上皮ライニング

PBS：リン酸緩衝生理食塩水

TBS：トリス緩衝生理食塩水

TBST：TritonX 100を含むトリス緩衝生理食塩水

IgG：免疫グロブリンＧ

mRNA：メッセンジャーリボ核酸

cDNA：相補的なデオキシリボ核酸

FTIR：フーリエ変換赤外

化学物質および材料
ドーパミン塩酸塩(1225204)、模擬胃液(18818)、尿素Ｈ_２Ｏ_２(289132)、カタラーゼ(C3556＆C1345)、Triton X-100(T8787)、３－アミノ－１，２，４－トリアゾール(A8056)、RIPA緩衝液(R0278)、プロテアーゼインヒビターカクテル(P8340)、ホスファターゼインヒビターカクテル３(P0044)、Trizma塩基、ｏ－ニトロフェノール－β－Ｄ－ガラクトシド(N1127)、β－ガラクトシダーゼ(1356698)、グルコース(G8270)、および乳糖(17814)を、Sigma-Aldrichから購入した。ホルマリン（１０％、リン酸緩衝化された）(SF100)、Tissue-Plus O.C.T(23-730-571)、BD GasPak EZガス生成システムインキュベーション容器(B260002)およびSouthernBiotech Fluoromount-Gスライドマウンティングシステム(OB100)を、Fisher Scientificから購入した。Pierce BCAタンパク質アッセイ(23225)、Pierce DAB基質(34002)、Pierce １６％ホルムアルデヒド（ｗ／ｖ）(28908)、ウサギ抗ヤギ免疫グロブリンＧ(IgG)(H+L)二次抗体-HRP(31402)、ヤギ抗ウサギIgG(H+L)二次抗体-HRP(65-6120)、Vybrant MTT細胞生存率アッセイ(V13154)、Dynabeads M-280（トシル活性化）(14203)、SeeBlue Plus2染色済みタンパク質標準(LC5925)、SuperSignal West Femto Maximum Sensitivity基質(34094)、Pierce ECLウェスタンブロッティング基質(32109)、NuPAGE 4-12% Bis-Trisタンパク質ゲル(NP0321BOX)、NE-PER核および細胞質抽出キット(78835)、Mem-PER plus膜タンパク質抽出キット(89842)、抗生物質・抗真菌剤（１００×）(15240062), SuperScript IV逆転写酵素(18090050)、PCR Master Mix、および全てのプライマーを、ThermoFisherから購入した。トータルRNA単離キットを、ZYMO RESEARCHから購入した。Precision Plus Proteinデュアルカラースタンダード(#1610374)を、Bio-Radから購入した。硫酸バリウム(13989)を、Alfa Aesarから購入した。模擬腸液を、VWRから購入した。CYP3A4活性アッセイキット(ab211076)、カルシウムアッセイキット(ab102505)、グルタミン酸アッセイキット(ab138883)、抗カタラーゼおよび抗β－アクチン抗体を、Abcamから購入した。カタラーゼ（CAT）アッセイキット(E-BC-K031)を、Elabscienceから購入した。プラジカンテルを、Ark Pharmから購入した。ふるい（150および300μｍメッシュサイズ）を、McMaster-Carrから購入した。Glo-Tipスプレーカテーテル(G24892)を、COOK Medicalから購入した。全てのその他の化学物質および生化学物質（特定されない限り）は、Sigma-Aldrichから購入し、および、さらなる精製をすることなく使用した。

方法。
一般。インビボの組織加速的重合コーティング性能を、大型動物（ブタ）モデルにおけるＧＩ管において、内視鏡での検査、腸結紮、およびＸ線イメージングを包含する複数の技法を通じて評価した。人間の消化器系との解剖学的なおよびゲノムの類似性を考えて、ヨークシャー豚（45～55kg）をモデルとして選んだ。生体適合性を、OECDガイドラインに従って特徴付けした。全ての動物実験は、Committee on Animal Care at Massachusetts Institute of Technologyによって承認されおよびこれに従って行われた^{１９，２８}。核実験のための群および試料のサイズは、各図面の説明中に表示されている。各試料についての独立した実験は、異なる動物に対して行った。全てのラットは、異なる実験群へとランダムに分けたが、しかし、インビボのブタでの研究については予め確立したランダム化プランというものはなく、それは、ブタがオンデマンドでのみ入手可能であったためである。

組織加速的重合溶液の調製。ドーパミン塩酸塩粉末（５００ｍｇ）をｐＨ８．５でのトリス緩衝液（５０ｍＭ、５０ｍｌ）中に急速に溶解させ、Ｈ_２Ｏ_２（１Ｍ、１ｍｌ）の迅速な添加がこれに続いた。混合したトリス緩衝組織加速的重合溶液を、新鮮な状態で使用した。混合溶液は、全ての実験全体にわたって、別様に注記しない限り新鮮な状態で使用し、およびこれを、組織加速的重合溶液など、および、胃腸の合成上皮ライニング（GSEL）と呼ぶ。組織加速的重合カプセルを調製するために、固体尿素Ｈ_２Ｏ_２（Ｈ_２Ｏ_２溶液の代替品として）を使用した。カプセルを、ドーパミン塩酸塩粉末（５００ｍｇ）、トリス粉末（３０～３００ｍｇ；例として、３００ｍｇ）、および固体尿素Ｈ_２Ｏ_２粉末（１０～５０ｍｇ；例として、５０ｍｇ）を用いて調製した。混合した粉末を、（サイズ000）カプセル中に満たした。（図３７を参照。）

カタラーゼ触媒的ポリドーパミン重合のin vitro評価。組織加速的重合溶液（２００μｌ）を最初に調製し、および９６ウェルプレート中へと添加し、カタラーゼ（１ｍｇ／ｍＬ、１×リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）緩衝液中５μｌ）の添加がこれに続いた。全ての溶液は、酸素が低分圧である容器（BD GasPak EZ）中に置いた。反応溶液を、１０～１３０分間３７℃に保った。700nmでの溶液の減衰を、Infinite M200プレートリーダー（Tecan）を使用して測定した。結果を、カタラーゼおよびＨ_２Ｏ_２なしの溶液から得られたもの、および従来条件（空気中）における反応から得られたものと比較した。図１Ｃ～１Ｄおよび６Ａ～６Ｂを参照。

FTIRおよびUV-Vis分光法を使用したポリドーパミンの特徴付け。ポリドーパミン標準を、従来条件（空気中）におけるドーパミン溶液（１０ｍｇ／ｍＬ）の２４時間の重合によって調製した （H. Lee, S. M. Dellatore, W. M. Miller, P. B. Messersmith, Mussel-inspired surface chemistry for multifunctional coatings., Science 318, 426-30 (2007)）。カタラーゼ触媒的ポリドーパミンについては、ポリドーパミン、カタラーゼ（１ｍｇ／ｍＬ）を透析デバイス（５ｍｌ）中に置いて、これを組織加速的重合溶液（１００ｍｌ）中へと２４時間マージさせた。反応の後、ポリドーパミン溶液をFTIR（Nicolet）およびUV-Vis分光法（Varian Cary 100）によって測定した。図７Ａ～７Ｄおよび８Ａ～８Ｃを参照。

組織加速的重合コーティング性能のエクスビボ評価。ブタの組織は、Blood Farm Slaughterhouse（West Groton, USA）から取得した。ブタを安楽死させ、および新鮮な組織を切除して氷上で保管した。ヒト組織標本は、異なる年齢、人種および性別の４名のドナー（National Disease Research Interchange, NDRI, USA）から取得した。組織加速的重合溶液（１０ｍＬ）に組織（１２ｃｍ^２）を曝露し、および、過剰なポリドーパミンを取り除くためにPBS緩衝液（１×）で３回洗浄した。ポリドーパミンでコーティングされた組織の３～５のランダムな部位で試料（直径６ｍｍ）を収集し、および、試料の画像を、ポリドーパミンコーティングの定量化のために分析した。ImageJを、ポリドーパミンでコーティングされた組織を包含しかつ「ブランク」である組織を含まないエリアを除外した関心領域を特定するために使用した。全体的な平均ポリドーパミンシグナル強度を得てシグナル変動を分析するために、同一の分析を各群における全ての試料に対して行った。粘液中の細菌を除去するために、組織を抗生物質・抗真菌剤溶液（１０×、Gibco）に曝露させ、およびPBS緩衝液（１×）で３回洗浄した。絨毛を、氷冷した基板上に配置した小腸組織の管腔内表面（縦に開いた）から剥ぎ取った。細胞質および膜抽出キット（NE-PER, Mem-PER）を、キットからのプロトコルに基づいて使用することによって、絨毛に対して細胞分画を行った。アッセイプロトコルに基づき、CYP3A4活性アッセイ（Abcam）によってCYP3A4活性を測定した。図１Ｅ～１Ｈ、５Ａ～５Ｇ、９、１３、１５、２４、２５、２７、２８、３２、３４、および３５を参照。

組織溶解物の調製。ブタ胃腸管の上皮組織を氷上で解剖した。外側の粘液層を吸引によって取り除き、および次いで、濯いだ組織（１×リン酸緩衝生理食塩水（PBS）で）を液体窒素によって冷凍した。組織（１０ｍｇ）を、氷冷溶解緩衝液（600μｌ、プロテアーゼおよびホスファターゼインヒビターカクテルと混合されたRIPAバッファー、Sigma-Aldrich）中でインキュベートし、および、組織溶解物を形成するために均質化させた。ビシンコニン酸（BCA）アッセイを使用することによって、組織溶解物の総タンパク質濃度を測定した。

組織溶解物の触媒能力分析。ネイティブゲルベースの触媒能力アッセイを行った。組織溶解物中のタンパク質を、７．５％非変性ポリアクリルアミドゲル上で分離させ、およびゲルを胃腸の合成上皮ライニング（組織加速的重合）溶液（５０ｍｌ）によって１０分間染色した。染色の後、ゲルをPBS緩衝液（１×）で３回洗浄し、およびイメージングした。図２Ａおよび１０。

カタラーゼ活性のin vitro阻害。３－アミノ－１，２，４－トリアゾールを、阻害剤として使用した。組織溶解物（１０ｍｇ／ｍｌ、１００μｌ）をインヒビター溶液（２０ｍＭ）中で４℃にて６時間インキュベートした。図２Ｂを参照。

組織溶解物中のカタラーゼの免疫沈降。カタラーゼ抗体を、最初に、Dynabeadsプロトコルに基づいてトシル活性化磁性ビーズ（Dynabeads M-280）上にコンジュゲートさせた。コンジュゲートされたビーズ（６０ｍｇ）をさらに、組織溶解物溶液（１０ｍｇ／ｍｌ、１００μｌ）中へと添加し、溶液中のカタラーゼを捕捉するために２時間インキュベートし、およびビーズを除去するために２分間マグネット上に置いた。図２Ｃを参照。

組織中のカタラーゼ発現の評価。新鮮なブタの組織を、リアルタイムＰＣＲおよびウェスタンブロッティングのために収集した。トータルRNAを単離し、および、標準プロトコルを用いてcDNAへと逆転写させた。LightCycler 480 IIシステム（Roche）を使用して、mRNA発現を測定した。カタラーゼmRNA発現レベルをハウスキーピング遺伝子（β－アクチン、18S、GUS、およびGAPDH）に正規化して、陰性対照のパーセンテージとして表現した。ウェスタンブロッティングのために、組織溶解物を、標準プロトコルにてSDS-PAGEゲル上で分離させた。抗カタラーゼ（TritonX 100を含むトリス緩衝生理食塩水（TBST）緩衝液中に１：５００希釈）および抗β－アクチン（TBST緩衝液中に１：１０００希釈）を、一次抗体として使用した。二次抗体（TBST緩衝液中に１：２０００希釈）を、特異的な検出のために使用した。SuperSignal（商標）West Femto Maximum Sensitivity基質を使用してカタラーゼシグナルを発生させ、およびPierce（商標）ECLウェスタンブロッティング基質を使用してβ－アクチンシグナルを発生させた。ウェスタンブロットを、ChemiDoc（商標）XRS+システム（Bio-Rad）上でイメージングし、およびImage Lab 3.0で分析した。図２Ｄ～２Ｆ、１０、１１、および１２を参照。

ポリドーパミンでコーティングされた組織の顕微鏡分析。ポリドーパミンでコーティングされた小腸を、急速冷凍し、最適切断温度（O.C.T）コンパウンドに埋め込んだ。固定した組織を、クライオスタット（Leica Biosystems）で４０μｍ厚の切片に切った。特異的なペルオキシソーム／カタラーゼ染色を、以前報告されたとおりに行った（M. Connock, W. Pover, Catalase particles in the epithelial cells of the guinea-pig small intestine, Histochem. J. 2, 371-380 (1970)）。未コーティングの組織切片を、３，３’－ジアミノベンジジン（DAB）基質または組織加速的重合溶液（１ｍＬ）で１０分間染色した。スライドを、デジタル病理学スライドスキャナ（Leica Biosystems）によってスキャンし、およびAperio ImageScope（Leica Biosystems）で分析した。図２Ｇ～２Ｈ、５Ｄ、および２６を参照。

組織加速的重合コーティング性能のインビボ評価。全ての動物実験は、マサチューセッツ工科大学の動物管理委員会（Committee on Animal Care at Massachusetts Institute of Technology）によって承認されおよびこれに従って行われた。大きな動物モデル、45～55kgのヨークシャー豚（Tufts, Medford USA）が、組織加速的重合コーティングのインビボ性能を試験するために選ばれた。ブタには毎日朝および夕方に、ペレット（実験室ミニブタ飼育用食餌5081）からなる食餌を、果物や野菜で構成される正午の間食に加えて与えた。ペレットは、挽いたオーツ麦、アルファルファミール、小麦ミドリング、大豆ミール、乾燥ビートパルプ、塩、およびその他の微量栄養素サプリメントからなるものであった。組織加速的重合溶液を経口で投与する前に、ブタを、テラゾール（チレタミン／ゾラゼパム）（５ mg kg^-1 ＩＭ）、キシラジン（２mg kg^-1 ＩＭ）、およびアトロピン（０．０５ mg kg^-1 ＩＭ）で鎮静させ、挿管し、およびイソフルラン（吸入を通じて１～３％）で維持した。また、トリス緩衝組織加速的重合溶液（ｐＨ８．５）の投与の前に胃液を胃から取り除いた。組織加速的重合溶液（１ ml kg^-1）を、内視鏡による視覚的ガイダンス下でカテーテルを介して腸または胃へ経口的に投与した。胃腸内視鏡ビデオグラフィーを、組織加速的重合溶液の送達後のポリドーパミン形成のリアルタイム記録のために使用し、および、内視鏡カメラを組織加速的重合溶液の内外の両方に配置した。ポリドーパミンコーティングを直接評価するために、ブタに開腹術を行った。組織加速的重合溶液の腸内への投与の前に、小腸に非破砕クランプを適用した。組織加速的重合溶液はクランプ部位までは腸腔を満たし、下部小腸まで下がることはできないようにした。投与の２０分間の後、ブタを安楽死させ、および、クランプ付近の組織を、単離し、洗浄し、および開いた。全ての動物は組織採取の前に安楽死させた。ポリドーパミンコーティング性能を評価するために、組織の巨視的画像を取った。Cardell Touch（登録商標）マルチパラメーターモニター（Midmark）を使用することによって、手順の間中、ブタの血圧および心拍数をモニタリングした。加えて、研究の間、胃腸穿孔、炎症または閉塞の臨床的または内視鏡的な証拠は観察されなかった。図３、４、１４、１６、２９、３０、３１、３３、および３７。

ポリドーパミンプローブの調製。硫酸バリウム粒子（２０ｇ）をトリス緩衝液(ｐＨ８．５にて５０ｍＭ、１０００ｍＬ）中へと添加し、ドーパミンの（１０ｇ）の迅速な添加がこれに続いた。反応混合物を、３時間、攪拌（600rpm）を伴い室温に保った。合成されたそのままのポリドーパミンプローブを、遠心分離（4000rpm×１０分）で精製した。精製されたポリドーパミンプローブを１００ｍｌの水中に再分散させ、および超音波処理した。精製されたポリドーパミンプローブを３日間凍結乾燥させ、および－２０℃で保管した。投与の前に、ポリドーパミンプローブを組織加速的重合溶液中に再懸濁させ、および、ポリドーパミンプローブの組織加速的重合溶液は新鮮な状態で使用した。図３Ｅおよび１５を参照。

Ｘ線イメージングを通じたポリドーパミンコーティングの腸内保持のインビボ評価。上に記載のとおり、ブタを鎮静させ、挿管し、およびイソフルランで維持した。投与の前に、胃液を胃から取り除いた。ポリドーパミンプローブ（２０mg^-1mL^-1）を、最初に、組織加速的重合溶液中に懸濁させた。ブタには、ポリドーパミンプローブを懸濁させた組織加速的重合溶液（３ml kg^-1）を経口で投与して、小腸内へと導入させた。同じ濃度で、従来型の放射線不透過性プローブ(修飾されていない硫酸バリウム粒子)が懸濁された水性溶液を、対照として投与した。プローブおよびポリドーパミンコーティングの腸内保持をモニタリングするために放射線写真検査を行った。短期安定性評価のために、Ｘ線画像を、コーティングされたエリアを５００ｍｌの水で濯ぐ前後に取った。長期保持の査定のために、一連のＸ線画像を、指定された時点にて同じ場所で定期的に取り、その間ブタには一貫して流動食を摂取させた。加えて、ブタを、胃腸穿孔および閉塞の証拠（例として、食欲不振、腹部膨満、便の欠如、または嘔吐）について臨床的および放射線学的に査定した。研究の間、胃腸穿孔および閉塞の臨床的または放射線学的な証拠は観察されなかった。図３Ｅ～３Ｉ、および１６を参照。

腸上皮上の外因性β－ガラクトシダーゼをインビボコーティングする。上に記載のとおり、ブタを鎮静させ、挿管し、およびイソフルランで維持した。投与の前に胃液を胃から取り除いた。小腸を開くためにブタに開腹術を行った。チャンバーを腸上皮の上に配置し、懸濁されたβ－ガラクトシダーゼ（５μg^-1mL^-1）を伴う組織加速的重合溶液（３ｍｌ）の添加がこれに続いた。薬剤（β-ガラクトシダーゼおよび組織加速的重合溶液）ありおよびなしの溶液を含有する３の対照チャンバーもまた、同じブタの中に配置した。２０分のコーティングの後、チャンバー内部の上皮を水で３回洗浄し、および、ｏ－ニトロフェノール－β－Ｄ－ガラクトシド（ONPG）を基質として使用することによって組織のβ-gal活性を評価した。図４Ａ～４Ｃを参照。

ポリドーパミンナノ・クロスリンカーの調製および特徴付け。水酸化アンモニウム（１０ｍｌ、２８～３０％ ｗ／ｗ）を、６５０ｍｌのエタノール－水（４：９ 比率ｖ／ｖ）混合溶液中に希釈させた。混合した溶液を１時間３０℃のもとで攪拌し、５０ｍｌのドーパミン溶液（水中５０mg^-1mL^-1）の添加がこれに続いた。反応混合物を、２４時間３０℃に保った。合成されたそのままのポリドーパミンナノ・クロスリンカーを、遠心分離（6000rpm×15分）で精製した。精製したポリドーパミンナノ・クロスリンカーを５００ｍｌの水中に再分散させ、および超音波処理した。乾燥サイズおよび流体力学的サイズを、透過型電子顕微鏡（TEM, JEOL 2100F, JEOL. Ltd）およびZetasizer Nano ZS90機器（Malvern Panalytical）でそれぞれ測定した。図４Ｄ～４Ｅおよび１７Ａ～１７Ｂを参照。

組織加速的重合のブロッキング効率のエクスビボ評価。組織加速的重合に組織を曝露し、および、過剰なポリドーパミンを取り除くためにPBS緩衝液（１×）で３回洗浄した。異なる濃度（２５mg^-1mL^-1、１２．５mg^-1mL^-1、および０mg^-1mL^-1）のポリドーパミンナノ・クロスリンカーを、組織加速的重合中に懸濁させた。コーティングされた組織をFranz Cell内に配置し、１００ｍＭの栄養素（ＣａＣｌ_２、グルタミン酸およびグルコース）を別々にチャンバー内へと添加し（Parafilmで閉塞した）、および、３時間後の測定のために試料をレセプターコンパートメント（攪拌棒付き）から取った。図３２Ａ～３２Ｄを参照。

グルコース取り込みを防止するための不浸透性のポリドーパミンコーティングのインビボ進化。上に記載のとおり、ブタ（終夜絶食させた）を鎮静させ、挿管し、およびイソフルランで維持した。投与の前に、胃液を胃から取り除いた。ポリドーパミンナノ・クロスリンカー（２５mg^-1mL^-1）を、最初に組織加速的重合溶液中に懸濁させた。ブタには、ナノ・クロスリンカーを懸濁させた組織加速的重合組成物（１０ml kg^-1）を経口で投与して、小腸内へと導入させた。溶液を、内視鏡による視覚的ガイダンス下でカテーテルを通じて小腸へ直接投与した。対照については、５００ｍｌの水溶液を同じやり方で投与した。標準的な経口ブドウ糖負荷試験（OGTT）の試験を、溶液投与の２０分後にブタに対して行った（Y. Lee, T. E. Deelman, K. Chen, D. S. Y. Lin, A. Tavakkoli, J. M. Karp, Therapeutic luminal coating of the intestine, Nat. Mater. 17, 834 ー842 (2018); E. Manell, P. Hedenqvist, A. Svensson, M. Jensen-Waern, E. Xu, Ed. Establishment of a refined oral glucose tolerance test in pigs, and assessment of insulin, glucagon and glucagon-like peptide-1 responses, PLoS One 11, e0148896 (2016)）。ブタには、水性グルコース溶液（３ml kg^-1、５００mg^-1mL^-1）を経口で投与して、小腸内へと導入させた。血液試料を、指定された時点で中心静脈ラインから収集し、および直ちにOneTouch Ultra（登録商標）グルコースモニター（LifeScan Inc）を使用してグルコースレベルについて試験した。各データポイント（血糖変化）を時間でプロットし、および、曲線の下の面積を定量的評価のために計算した。図４Ａ、４Ｄ～４Ｅ、および３３を参照。

プラジカンテル組織加速的重合の調製。ポリドーパミン表面上の反応基（例として、カテコールおよびアミン基）に、化学的架橋およびポリドーパミンコーティング層中へのプラジカンテル粒子の組み込みを可能にさせたことで、プラジカンテル粒子をポリドーパミン中にカプセル化させた。加えて、粒子表面上の親水性ポリドーパミン層は、疎水性の薬物粒子の安定性および分散特性を劇的に改善する。プラジカンテル粒子（粉末）（８ｇ）をふるいにかけ（150～300μｍメッシュサイズ）、およびトリス緩衝液（ｐＨ８．５にて５０ｍＭ、４００ｍｌ）中へと加え、ドーパミン（４ｇ）の迅速な添加がこれに続いた（J. Park, T. F. Brust, H. J. Lee, S. C. Lee, V. J. Watts, Y. Yeo, Polydopamine-based simple and versatile surface modification of polymeric nano drug carriers, ACS Nano 8, 3347 ー3356 (2014)）。反応混合物を室温に保ち、および３時間攪拌した（600rpm）。合成されたそのままのプラジカンテル粒子を、遠心分離（4000rpm×１０分）で精製した。精製されたプラジカンテル粒子を３日間凍結乾燥させ、および－２０℃で保管した。投与の前に、プラジカンテル粒子を組織加速的重合溶液中に再懸濁させ、および、プラジカンテル組織加速的重合を新鮮な状態で使用した。図４Ａ、４Ｆおよび４Ｇを参照。

プラジカンテル濃度の査定。モデル1260クォータナリポンプ、モデル1260 Hip ALSオートサンプラー、モデル1290サーモスタット、モデル1260 TCCコントロールモジュールおよびモデル1260ダイオードアレイ検出器を備えた高速液体クロマトグラフィーAgilent 1260 Infinity II HPLCシステム（Agilent Technologies, Inc.）を利用した。データ処理および分析は、OpenLab CDS（登録商標）ソフトウェア（Agilent Technologies, Inc.）を使用して行った。プラジカンテルについては、４０℃に維持したAgilent Zorbax Eclipse XDB C^-18 4.6×150mm分析カラム（５μｍ粒子のもの）上で、クロマトグラフィーアイソクラティック分離を実施した。最適化された移動相は、５分の実行時間にわたる１ml min^-1の流速で、MilliQグレード水およびアセトニトリルからなるものであった。０分で５０％水と５０％アセトニトリルとで開始し３分で３０％水と７０％アセトニトリルとで終了したグラジエント溶離プロファイルを使用して、分離を達成した。注入体積は５μｌであり、および選択した紫外（ＵＶ）検出波長は217nmであった。図４Ｆおよび４Ｇを参照。

プラジカンテル組織加速的重合の薬物動態のインビボ進化。上に記載のとおり、ブタを鎮静させ、挿管し、およびイソフルランで維持した。投与の前に、胃液を胃から取り除いた。プラジカンテル組織加速的重合（２０mg^-1mL^-1、１ml kg^-1）を小腸内へと送達させた。組織加速的重合なしのプラジカンテルを、対照として使用した。血液試料を、指定された時点での辺縁の耳静脈から収集した。血清試料を遠心分離（1800G×１０分、４℃にて）によって血液から分離し、および、さらなる分析のために－８０℃で保管した。図４Ｆおよび４Ｇを参照。

血清プラジカンテル濃度の査定。インビボ実験からの血清中のプラジカンテル濃度を、Ultra-Performance Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry（UPLC-MS/MS）を使用して分析した。分析を、Waters Xevo TQ-S質量分析計（Waters Corporation, Milford MA）でアラインメントされたWaters ACQUITY UPLC-I-Class System上で行った。液体クロマトグラフィー分離を、Acquity UPLC BEH C18（50mm×2.1mm、1.7μｍの粒子サイズ）カラム上で５０℃にて行った。移動相は、水性０．１％ギ酸、１０ｍＭギ酸アンモニウム溶液（移動相Ａ）およびアセトニトリル：１０ｍＭギ酸アンモニウム、０．１％ギ酸溶液（９５：５ v/v）（移動相Ｂ）からなるものであった。移動相は、時間および溶媒グラジエント組成を使用して０．６ｍｌ／分の連続流量を有していた。プラジカンテルの分析のために、当初の組成である８０％移動相Ａを、0.50分間保持し、これに続いて、組成は、次の2.00分にわたって０％移動相Ａへと直線的に変化した。０％移動相Ａおよび１００％移動相Ｂの組成を、3.50分まで一定に保持した。3.51分にて、組成は８０％移動相Ａへ戻り、および、5.00分にて終了する実行の完了までこの組成に保持され、そこでそれはカラム平衡のためにそのままであった。総実行時間は5.00分であった。プラジカンテルを定量するために使用した質量電荷トランジション（m/z）は、定量化および確認のためにそれぞれ313.22＞203.09および313.22＞83.01であった。内部標準として、メベンダゾール、296.06＞264.03および296.06＞76.99 m/zトランジションを、定量化および確認のためにそれぞれ使用した。試料導入およびイオン化は、正イオン化モードでのエレクトロスプレーイオン化（ESI）によるものとした。Waters MassLynx 4.1ソフトウェアを、データ取得および分析のために使用した。プラジカンテルのストック溶液を、５００μｇ／ｍｌの濃度でメタノール中において調製した。１．２５～５０００ｎｇ／ｍｌの範囲にわたり、分析物を含まないブランクの血清において１２ポイントの検量線を準備した。各血清試料の１００μｌを、２００μｌのアセトニトリル中における２５０ｎｇ／ｍｌのメベンダゾールでスパイクさせたことで、タンパク質の沈殿を誘発させた。試料をボルテックスし、１０分間超音波処理し、および13,000rpmにて１０分間遠心分離させた。上清の２００μｌを、２００μｌの水を含有する９６ウェルプレート中へとピペットで入れた。最終的に、分析のために１．００μｌをUPLC-ESI-MSシステム上へと注入した。図４Ｆおよび４Ｇを参照。

血清および組織ドーパミン濃度の査定。インビボ実験からの血清および組織中のドーパミン濃度を、Ultra-Performance Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry（UPLC-MS/MS）を使用して分析した。Waters Xevo TQ-S質量分析計（Waters Corporation, Milford MA）でアラインメントされたWaters ACQUITY UPLC-I-Class System上で、分析を行った。液体クロマトグラフィー分離を、Acquity UPLC BEH C18（50mm×2.1mm、1.7μｍの粒子サイズ）カラム上で５０℃にて行った。移動相は、水性０．１％ギ酸、１０ｍＭギ酸アンモニウム溶液（移動相Ａ）およびアセトニトリル：１０ｍＭギ酸アンモニウム、０．１％ギ酸溶液（９５：５ ｖ／ｖ）（移動相Ｂ）からなるものであった。移動相は、時間および溶媒グラジエント組成を使用して０．４５ｍｌ／分の連続流量を有していた。試料導入およびイオン化は、正イオン化モードでのエレクトロスプレーイオン化（ESI）によるものとした。Waters MassLynx 4.1ソフトウェアを、データ取得および分析のために使用した。ストック溶液を、５００μｇ／ｍｌの濃度でメタノール中において調製した。１．２５～１００００ｎｇ／ｍｌの範囲にわたり、分析物を含まないブランクのブタ血清において１２ポイントの検量線を準備した。各血清試料の１００μｌを、１００μｌのアセトニトリル中における５００ｎｇ／ｍｌのメチルドーパミン（内部標準）でスパイクさせたことで、タンパク質の沈殿を誘発させた。２００μｌのアセトニトリル中における５ｍｇ／ｍｌのフルオレサミンを次いで各試料へと、検出を助けるためにドーパミンとメチルドーパミンとの両方のための誘導体化剤として添加した。試料をボルテックスし、１０分間超音波処理し、および13,000rpmにて１０分間遠心分離させた。上清の３００μｌを６０分間３７℃にてインキュベートした。インキュベートされた溶液の２００μｌを、次いで９６ウェルプレート中の２００μｌの水に添加した。最終的に、分析のために１０μｌをUPLC-ESI-MSシステム上へと注入した。図３１を参照。

組織試料を、約３００ｍｇの小片へと分割した。PBS緩衝液中の３％ウシ血清アルブミンを、２：１の体積対質量比で添加した。試料を４℃にて均質化させた。各ホモジネートの１００μｌを、１００μｌのアセトニトリル中における５００ｎｇ／ｍｌのメチルドーパミンで、および２００μｌのアセトニトリル中における５ｍｇ／ｍｌのフルオレサミンで誘導体化のためにスパイクさせた。均質化された試料に、１．００ｍｌの酢酸エチルもまた、抽出のために添加した。試料をボルテックスし、１０分間超音波処理し、および13,000rpmにて１０分間遠心分離させた。遠心分離に続いて、上清の３００μｌを６０分間３７℃にてインキュベートした。試料を終夜蒸発させた。蒸発させた試料を、３００μｌのアセトニトリルを用いて再構成し、および6,000rpmにて５分間遠心分離させた。上清の２００μｌを、２００μｌの水を含有する９６ウェルプレート中へとピペットで入れた。最終的に、分析のために１０μｌをUPLC-ESI-MSシステム上へと注入した。図３１を参照。

ドーパミンフルオレサミンの分析のために、当初の組成である９５％移動相Ａを、0.75分間保持した。これに続いて、組成は、1.00分まで、５％移動相Ａおよび９５％移動相Ｂへと直線的に変化した。組成は、3.00分まで、９５％移動相Ｂに一定に保持された。3.25分にて、組成は９５％移動相Ａへ戻り、そこでそれは4.00分にて終了した実行期間の間カラム平衡のためにそのままであった。ドーパミンを定量するために使用した質量電荷トランジション（m/z）は、定量化および確認のためにそれぞれ414.223＞137.125および414.223＞119.115であった。内部標準については、メチルドーパミンフルオレサミン、472.223＞139.139および472.223＞278.094 m/zトランジションをそれぞれ定量化および確認のために使用した。図３１Ａおよび３１Ｂを参照。

細胞毒性アッセイ。Vybrant MTT細胞増殖アッセイを使用したことで、生細胞におけるポリドーパミン（PDA）の細胞毒性を試験した。調製されたそのままのポリドーパミンを、様々な濃度（０、１０、５０、２５０、５００、１０００、１５００および２０００μｇ／ｍｌ）で細胞培養培地中へと添加した。細胞毒性を、複数の細胞株：HeLa (ATCC)、COLO320DM (ATCC)、Caco-2 (ATCC)、Hep3B (ATCC)、およびHS 895.T (ATCC)、に対して試験しており、これはそれらを１０，０００細胞の密度でそれぞれ９６ウェルプレート中に播種すること、および、それらを培地中に２４時間保つことを１００μｌのポリドーパミン溶液で培地を置き換える前に行うことによるものであった。細胞を、細胞培養インキュベーター中で、様々な値の時間（６、１２、２４時間）の間、３７℃にてインキュベートした。細胞をPBS緩衝液で３回洗浄し、各ウェルへのMTT溶液（１０μｌ）および細胞培養培地（１００μｌ）の添加および３７℃での４時間のインキュベーションがこれに続いた。４時間後、１００μｌ SDS-HCl溶液を、さらにもう４時間のインキュベーション（３７℃にて）のために各ウェルに添加した。570nmでの吸収を、９６ウェルプレートリーダー（Tecan Infinite M200）上で記録した。図１９を参照。

経口毒性試験。OECDにより発行されたガイドラインにマイナーな変更をしたもの（OECD, Test no. 407: repeated dose 28-day oral toxicity study in rodents OECD Guidel. Test. Chem. Sect. 4, OECD Publ. Paris , 1-10 (2008)）に従って、ラット（Sprague Dawley, 150～200g, Charles River Labs）の３つの群（各群に４匹の動物）を、別々に、水（５ml kg^-1）、調製されたそのままのポリドーパミン（１５mg mL^-1、５ml kg^-1）、および組織加速的重合溶液（５ml kg^-1）に４週間の期間にわたって曝露させた。溶液を、内視鏡カテーテルではなく強制飼養針を通じて、ラットに直接投与した。体重を、２８日間毎日測定した。血液学的および血液生化学測定のために第２７日に血液試料を収集し、および、食物を２４時間控えさせた。第２８日目に、全１２匹のラットを安楽死させ、および剖検を行った。心臓、肺、肝臓、腎臓、脾臓、胃、小腸および大腸の試料を、組織学的分析のために収集した。図２０、２１、２２、および２３を参照。

組織の組織学的分析。組織を、最初に、４％パラホルムアルデヒドを伴うPBS緩衝液（１×）中で６時間固定し、および次いで、４℃にて終夜、３０％スクロースを伴うPBS緩衝液中へと置いた。固定した組織を、パラフィンに埋め込み、およびクライオスタット（Leica Biosystems）で５μｍ厚の切片に切った。切片を、組織病理学的分析のためにヘマトキシリンおよびエオシンで染色した。図５Ｄおよび２３を参照。

不浸透性のポリカーボネートシートのポリドーパミンコーティング。ポリカーボネートシートを組織加速的重合溶液（Ｈ_２Ｏ_２なし）に３６時間曝露し、および、過剰なポリドーパミンを取り除くために水で洗浄した。図３６Ａ～３６Ｃを参照。

統計分析。全てのデータは、各群に対しｎ≧３の測定についての平均±ＳＤとして報告された。２標本t検定、一元配置ANOVA、および事後ボンフェローニ多重比較検定を使用して、有意性を決定した。

選択された実施例の概観
本開示において記載された組成物、方法、およびキットは、数多の臨床シナリオにおいて治療的価値について評価されている。組織加速的重合は、小腸上皮上の消化酵素をコーティングすることによって乳糖不耐症に対処するために適用された。結果は、組織上にコーティングされたβ－ガラクトシダーゼが乳糖の消化効率をおよそ２０倍改善させるということを示し、これは消化障害および疾患における本開示の治療的有用性を示唆する。さらにまた、組織加速的重合技術の力を、２型糖尿病の患者にとって緊急のニーズである、腸のグルコース吸収の調節において査定した。グルコース遮断バリアとして働く不浸透性のコーティング層が、食後のグルコース取り込みを防止するために開発されている（大体７０％のグルコース応答の低減）。組織加速的重合の応用は、不便なレジメンを伴う薬物治療の投与効率を改善するために拡張され、治療薬の徐放の能力を実証した。プラジカンテル（駆虫薬）の投与のための、開示された方法は、全身循環において長期存続する（２４時間にわたる）薬物レベルを達成し（半減期値の１０倍増大）、住血吸虫症およびその他の厳格な管理に依存する疾患がある患者のための薬物治療オプションに革命を起こす潜在力を有する。ヒト組織標本における組織加速的重合技術の傑出した性能と合わさって、これらの臨床応用はインビボのヒトでの試験に好適である。組織加速的重合技術は、疾患処置および健康管理における幅広い技術の採用および応用において適用可能である。

例１
上皮上の内因性酵素触媒的ポリドーパミン成長
胃腸管における酸素の低分圧を模倣した低酸素環境におけるカタラーゼによるポリドーパミン重合の加速を実証するために、ドーパミンを同じ濃度に維持した異なる反応条件中において、ポリドーパミン重合速度を定量的に評価した（図１Ｂ～Ｄおよび図６Ａ～６Ｂ）。極度に酸素が欠乏した環境中において、従来のゆっくりとしたポリドーパミン重合は６５％阻害された（図６Ａ～６Ｂ）。強い還元剤として働く微量の過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）の添加は、ドーパミン酸化を防止し、および反応をほぼクエンチさせた。図１Ｃに示されるとおり、２時間にわたる透明から薄灰色へのドーパミン溶液のゆっくりとした色変化は、最小のポリドーパミン重合を示唆し、および、透明なドーパミン－Ｈ_２Ｏ_２溶液は、無視できるポリドーパミン重合を示唆する。対照的に、カタラーゼおよびＨ_２Ｏ_２の両方の添加があったドーパミン溶液の色は、急速に暗茶色に変わり、加速されたポリドーパミン重合を実証した。この研究において、フーリエ変換赤外（FTIR）および紫外可視（UV-Vis）分光法の両方を使用したことによって、商業的に精製された酵素および粗製の組織溶解物の両方からのカタラーゼによって触媒された重合生成物がポリドーパミンであることを確認した（図７Ａ～７Ｄおよび８Ａ～８Ｃ）。ポリドーパミン重合速度に対するカタラーゼの効果をさらに定量化するために、ポリドーパミンが光吸収特性を有する700nmでの溶液の光学的減衰を測定することにより反応速度論の比較をプロットした（図１Ｄ）。カタラーゼ・ポリドーパミンの組み合わせのシグナルは、急速に成長し、および反応の１０分以内にプラトーとなった。しかしながら、他の条件における光減衰の強度は２時間後でさえも比較的低く、カタラーゼ触媒条件下においては２０秒以内にそれと同じ強度のレベルに達しており、およそ４００倍だけ重合速度の増大を示した。

次に、内因性カタラーゼが組織加速的重合を達成するための小腸上のポリドーパミン重合およびコーティングを促すことができるかどうかを査定した。ヒト消化器系とのその解剖学的および生理学的類似性に起因して、ブタ胃腸管を最初のモデル組織として選んだ。エクスビボ組織を、安全な経口摂取レベルの範囲内の濃度のドーパミンならびに過酸化水素を含有する組織加速的重合溶液とともにインキュベートした。図１Ｅおよび図９に示されるとおり、小腸の粘膜側を組織加速的重合溶液に曝露させたとき、暗茶色のポリドーパミンコーティングが上皮表面にはっきりと観察されており、ポリドーパミンと、付近の生体分子における第一アミンとの間の高い反応性に起因して、ポリドーパミンがインサイチュで形成されおよび組織のアンカーポイント上に沈着したということを実証した^１４。対照的に、同じインキュベーションの後の組織の漿膜側上にはポリドーパミンはほぼ見出されておらず、これはポリドーパミン重合が酵素依存的な反応であるということを示唆する（図１Ｅ）。これらのポリドーパミンコーティングプロセスを、ポリドーパミンの発色特性に起因して視覚化させた。ポリドーパミン成長速度をさらに定量化するために、小腸上にコーティングされたポリドーパミンの量を一連の反応時間において分析した。コーティング速度論は急速なポリドーパミンシグナル発生を示し、１２分以内に完了に達しており（図１Ｆ）、これは速いポリドーパミンコーティングプロセスを示唆する。効率に加えて、組織加速的重合の特異性をもまた、胃腸管の異なる部分（食道、胃、十二指腸、空腸、回腸、および結腸を包含する）における組織加速的重合コーティングを比較することによって評価した。図１Ｇに示されるとおり、組織（直径６ｍｍ）の画像は、十二指腸および空腸上のはっきりとしたポリドーパミンコーティング、回腸および結腸上の比較的少ないポリドーパミンコーティング、ならびに胃および食道上の無視できるポリドーパミンコーティングを、明らかにした。このコーティングパターンは、図１Ｈ中の定量的ポリドーパミンシグナル解析を通じてさらに実証された。この並外れた組織加速的重合の効率および特異性は、下流のインビボ応用への道を開く。

例２
分子、細胞および組織レベルでの組織加速的重合のメカニズム
組織加速的重合技術の応用を探索することに先立って、その生物学的メカニズムを体系的に詳細に調査した。最初に、内因性カタラーゼが上皮上の触媒的ポリドーパミン重合を決定する要素であるかどうかを試験した。ブタ胃腸管の上皮組織を切除して洗浄し、外側の粘液層を吸引によって取り除き、および次いで、濯いだ組織を均質化することによって組織溶解物を調製し、これをさらに総タンパク質濃度に対して相対的に希釈させた。これらの組織溶解物を個別に組織加速的重合溶液中へと添加し、および、各溶液の光減衰を反応に続いて測定した。図２Ａに示されるとおり、小腸上皮の溶解物を用いたポリドーパミン溶液のシグナルはその他のものと比べてより高く、組織コーティング結果と一貫性していた（図１Ｇ）。加えて、同様の傾向が、ネイティブゲル電気泳動およびポリドーパミン染色を通じたこれらの溶解物の触媒能力の分析で観察された（図１０）。ただ１つのシャープなバンドが各レーンにおいて可視化されており、これはポリドーパミン重合に関与する唯一の酵素としてのカタラーゼの予測される役割を支持する。カタラーゼの専属的な役割をさらに確認するために、小腸溶解物を、カタラーゼ活性を低減させるためのカタラーゼ特異的インヒビターか、または免疫沈降したカタラーゼを除去するためのカタラーゼ抗体でコーティングされた磁性ビーズかのいずれかによって処置した。図２Ｂに示されるとおり、溶解物の触媒能力は、インヒビターを添加した後で８０％ほど減少しており、および試料からのカタラーゼの除去をした際に９０％ほど減少しており（図２Ｃ）、組織加速的重合プロセスが専属的にカタラーゼ依存性であるということを実証した。加えて、小腸粘液中の細菌に起因して存在するカタラーゼが組織加速的重合コーティングプロセスに影響しなかったこともまた確認され（図２４Ａ～２４Ｂおよび２５）、Ｈ_２Ｏ_２の大半は腸管腔で分解または消費されなかったということ、および、Ｈ_２Ｏ_２の量は酸素放出およびポリドーパミン重合を活性化させるのに十分であったということを示していた。加えて、触媒的ポリドーパミン重合は小腸内で主に生じるということが観察されており、これは、ＧＩ管のその他のセグメントと比較して小腸において高いカタラーゼの発現に起因する。

ヒトカタラーゼのmRNAおよびタンパク質レベルの発現は、小腸において食道、胃、および大腸などの消化管のその他の器官よりも高いことが以前に示されており^１５、これが組織加速的重合技術のコーティング特異性における役割を果たす。胃腸上皮におけるこの識別可能なカタラーゼ発現の特徴をさらに確認するために、ブタ胃腸管に沿ったカタラーゼ発現の定量的評価を遺伝子およびタンパク質分析の両方により行った。図２Ｄに示されるとおり、十二指腸および空腸において高レベルのカタラーゼ活性が検出されており、一方で食道、胃、回腸および結腸におけるカタラーゼ活性レベルは比較的低く、小腸内における、他の胃腸組織に比べてのカタラーゼの強い活性が示唆される。加えて、組織におけるカタラーゼmRNAレベルを、定量的リアルタイムポリメラーゼ連鎖反応（PCR）を使用することによって測定した。小腸におけるカタラーゼmRNA発現レベルは、他の上皮組織のそれよりもおよそ１０倍高かったが（図２Ｅおよび図１１Ａ～１１Ｂ）、それでもなお小腸と他の器官との間で対照遺伝子（ハウスキーピング遺伝子）のmRNAレベルにはかかる差異はなかった（図１２Ａ～１２Ｅ）。予測した通り、小腸カタラーゼタンパク質発現レベルは、胃腸管におけるmRNA発現レベルと比較して類似した分布プロファイルを有した（ウェスタンブロット分析、図２Ｆ）。

次いで、ポリドーパミン層と上皮との間の界面を顕微鏡的に特徴付けするための努力を行った。発色性のポリドーパミンを、裸眼によってのみならず顕微鏡によってもまた可視化した^１６。興味深いことに、組織加速的重合プロセスの間、ポリドーパミンは最初に腸絨毛先端上に沈着し、および次いで絨毛全体ならびに周辺エリアをコーティングするということが見出された（図１３）。顕微鏡分析は、外部絨毛上にしっかりとコーティングされた薄いポリドーパミン層を（図２Ｇ）、しかし対照組織（組織加速的重合処置なし）上には何もなかったことを示した。ポリドーパミンは、上皮細胞の内側ではなく、上皮の外層である管腔内表面に完全に閉じ込められており、ポリドーパミン重合が全反応の全体を通してドーパミンを細胞の外側に残したまま上皮表面でのみ起こるということを実証した（図２６Ａ～２６Ｃ、２７、および２８）。特異的なペルオキシソーム／カタラーゼ染色での研究は、カタラーゼがペルオキシソームの内側に所在しており、それは絨毛において高密度の分布を有するが、しかし粘膜下層およびその他の内部層ではそうでない、ということを示した（図２Ｈ、左パネル）。類似の研究では、カタラーゼ「粒子」が腸上皮細胞のペルオキシソーム中に存在するということが確認されている^１７。ペルオキシソームカタラーゼがポリドーパミン形成を触媒できることをさらに確認するために、典型的なペルオキシソーム／カタラーゼ基質に代えて染色のためにドーパミンを使用した。図２Ｈ（右パネル）に示されるとおり、上皮細胞の内側に暗茶色のポリドーパミンスポットが観察されており、および、染色パターンは従来のペルオキシソーム／カタラーゼ染色と一貫しており、切片化された組織セグメントにおけるポリドーパミン重合に対するペルオキシソームカタラーゼの触媒能力が確認された。管腔内で（luminally）組織加速的重合を受け、および続いてペルオキシソーム／カタラーゼ染色なしで顕微鏡法のために切片化された、組織加速的重合でコーティングされた試料において、ペルオキシソームポリドーパミンパターンは観察されなかった（図２Ｇ、左パネル）。

例３
インビボにおける組織加速的重合に基づく組織コーティング性能の評価
組織加速的重合の生物学的メカニズムが例証されているところ、ヨークシャーブタにおけるこの組織コーティング技術のインビボ性能を試験した。再び言及する価値があることであるが、ブタを大型動物モデルとして使用することの利点は、それらのヒトゲノムとの広範な相同性、ヒト胃腸管との解剖学的類似性、およびヒト消化器系との生理学的類似性を包含する^{１８、１９}。中程度の鎮静のもとで、ブタに組織加速的重合溶液を経口で投与し、内視鏡モニタリング下で食道を通じて小腸内へと導入させた（図３Ａ）。胃腸内視鏡検査を、組織加速的重合溶液の送達後のポリドーパミン形成のリアルタイム記録のために使用し、および、内視鏡カメラを、組織加速的重合溶液の内外の両方に配置した（図３Ｂおよび３Ｃ）。インビボ観察の結果は、エクスビボ組織コーティング研究のそれらと一致していた。図３Ｃに示されるとおり、投与の２０分後に小腸の壁の上に暗茶色のポリドーパミン層が観察されており、一方で、同じ強制飼養後の胃内においてかかるポリドーパミンコーティングは可視化されなかった（図１４Ａ～１４Ｃ）。組織加速的重合溶液は３０～６０分間の間、胃内において全体的に安定なままであり（図２９）、これによって溶液の耐久性が確認された。注記として、全ての動物は終夜絶食させ、および、トリス緩衝組織加速的重合溶液（ｐＨ８．５）の投与の前に胃液を胃から取り除き、これによって、組織加速的重合溶液の安定性およびポリドーパミン重合に対するｐＨの考えられる影響を最小限にした。加えて、顕微鏡（図２６Ａ～２６Ｃ）、UV-Vis分光法（図３０）および液体クロマトグラフィータンデム質量分析法（図３１Ａ～３１Ｂ）をシグナル測定のために適用したところ、組織加速的重合コーティングの後の粘膜下層および血液におけるポリドーパミンおよびドーパミンシグナルの検出可能な増大は観察されなかった。さらにまた、全手順を通して、いずれの動物にも血圧または心拍数の有意な増大は観察されておらず、これは、ドーパミン吸収の欠如、および、組織加速的重合技術の早期安全性の支持を実証した^４０。図１Ａに描写されている組織加速的重合技術の概略説明図と一貫して、内視鏡ビデオは、ポリドーパミンコーティングプロセスが３つの主なステップを含有したということを明らかにした。透明なドーパミン－Ｈ_２Ｏ_２溶液を、最初に、小腸ルーメンへ導入したとき、酸素気泡が形成され、および腸壁が急速に薄い黄褐色に変わっており、これは過酸化水素の急速な拡散およびポリドーパミン重合の開始を示唆する。第二に、増大する量の酸素気泡が上皮－溶液界面で生成され（カメラの内側視点）および溶液中へと放出されており（カメラの外側視点）、これは過酸化水素の急速な分解を確認し、および酸素放出のメカニズムについての証拠を提供している。第三に、界面の酸素が、ポリドーパミン重合および腸上皮への接着を触媒しており、一方で、組織加速的重合溶液は液体の状態のままであり、および腸ルーメンは拡大したままであり、これは腸の癒着や閉塞に関する懸念を軽減する。結果は、コーティング後に、おそらく溶液中への未結合のポリドーパミンの拡散に起因して、ルーメンの内側の溶液もまた暗茶色に変わったということを示す。

コーティング形成を直接評価するために、ブタに開腹術を行った。組織加速的重合溶液の腸内への内視鏡投与の前に、小腸に非破砕クランプを適用した。図３Ｄに示されるとおり、組織加速的重合溶液はクランプ部位までは腸腔を満たし、下部小腸まで下がることはできないようにした。クランプ付近の組織を単離し、洗浄し、および開いた。クランプ部位の前と後とで異なるポリドーパミンコーティングが観察された。クランプ部位の後の対照セグメントと比較して、組織加速的重合溶液中に沈められた組織は、向上したポリドーパミンコーティング密度を示しており、インビボでの組織加速的重合の顕著な組織コーティング性能が確認された。

次に、組織加速的重合技術が安全かつ長期化された腸内保持を可能にさせることができるかどうかを調査した。上皮から脱落するポリドーパミンが２４時間後に内視鏡で可視化されており、これはコーティングが一過的であることを示唆する。しかしながら、内視鏡的な手順の不便さ、頻繁な鎮静の不適合性、および内視鏡イメージングの分野に残っている解決策の不確実性を考慮すると、ポリドーパミンの腸内滞留をモニタリングするにはより人間工学的な方法が必要である。Ｘ線イメージングは、消化管の検査のために一般的に使用される、便利かつ効果的なツールである^１９。この研究にＸ線イメージングを適用するために、ポリドーパミン中に放射線不透過性粒子をカプセル化することによって従来型Ｘ線造影剤に変更をしたものを使用した（図１５Ａ）。組織加速的重合溶液中に懸濁されたこれらのポリドーパミンプローブを、腸上皮上にポリドーパミンとともに共コーティングし、およびポリドーパミンコーティング層中へと組み込んでおり、これはプローブ表面上の反応性のポリドーパミンと組織加速的重合溶液中のドーパミンモノマーまたはオリゴマーとの間の化学的架橋によって可能にさせられた（図３Ｅ）^１４。この共コーティング性能を、最初に、エクスビボ 研究を通じて特徴付けしたところ（図１５Ｂおよび１５Ｃ）、コーティングされたポリドーパミンプローブはＸ線イメージングを通じて容易に視覚化され、水で上皮表面をすすいだ後でシグナルの衰えは観察されず、これはポリドーパミンプローブコーティングの安定性を実証した。対照的に、従来型プローブまたはポリドーパミン単独をコーティングのために適用した対照実験では、はっきりとしたＸ線シグナルは検出されなかった。ポリドーパミンプローブは、ポリドーパミンコーティング層の腸内保持のインビボイメージングのためのそれらの使用の潜在性を示した。ポリドーパミンプローブが懸濁された組織加速的重合溶液を、バリウムミール試験の臨床手順に従って健康なブタに投与したとき、小腸内においてＸ線シグナル増強が観察され（図１６Ａ）、腸の形が明らかになった。しかしながら、等しい濃度の従来型プローブをブタへ投与したとき、結果としてもたらされる小腸のＸ線シグナルは、比較すると弱かった。これもまた言及する価値があることであるが、イメージングエリアを濯いだ後、従来型プローブのシグナルはかろうじて検出可能であったのに対し、ポリドーパミンプローブは依然として明確に可視化され（図３Ｇ）、２種類のプローブの間に８．９倍のシグナル強度差を伴っており（図３Ｈ）、ポリドーパミンプローブの効率的な組み込み、ならびに組織上のポリドーパミンの安定したコーティングを実証した。経時的にポリドーパミンの腸内保持をモニタリングするために、一連のＸ線画像を同じ場所で定期的に取った（図３Ｇおよび図１６Ｂ）。動物にはイメージングの間一貫して流動食を摂取させ、現実的な条件を模倣してポリドーパミンコーティングの安定性を食物の存在下で試験した。定量的シグナル強度分析を、小腸およびその周辺組織に行った（図３Ｉ）。従来型プローブをブタへ投与したとき、プローブの急速な減衰を引き起こす比較的弱い組織接着に起因して、小腸内におけるＸ線シグナルは、濯ぎおよび２～２４時間の食物への曝露の後でほとんど検出されなかった。しかしながら、ポリドーパミンプローブがイメージングのために投与されたとき、２時間の食物への曝露の後で小腸において鮮明なＸ線シグナルが観察されており、６時間で２８％しか減少しておらず、これはポリドーパミンコーティングの長期化された腸内保持を示した。ポリドーパミンシグナル低減はおそらく、杯細胞分泌を通じた腸粘液の速い新陳代謝（大体１２～２４時間）、および、幹細胞増殖（大体１～５日）を通じた上皮の頻繁なターンオーバー^２０に起因し、そこでは、ポリマー性コーティング層、ならびに、ポリドーパミンの下にある上皮が、ルーメン中へと剥がれ落ちる。注目すべきことに、腸内Ｘ線シグナルは２４時間後に投与前のレベルに再び落ちており、ポリドーパミンコーティング層の完全な減衰および一過的な滞留が示唆される。ポリドーパミンコーティングの一過的な特性のこの確認は、組織加速的重合技術の安全性を暗示する。

例４
酵素消化の調節のための組織加速的重合
組織加速的重合技術の多用途性を実証するために、酵素消化の調節における、技術の治療的価値を評価した（図４Ａ）。ポリドーパミンは、アミン、フェノールおよびスルフヒドリル基などの数多くの化学基と反応性が高く、ポリドーパミンコーティング層中への機能剤の容易な組み込みを可能にさせる^１４。消化酵素を、従って、組織加速的重合系中へと組み込んだ。

小腸上皮上のポリドーパミンコーティング層中へと消化酵素を組み込むことにより消化効率を改善することに、組織加速的重合技術を利用した（図４Ｂ）。最近の研究によると、世界の人口の７０％ほどが、乳糖不耐症を引き起こすようなラクターゼの低いレベルまたは不在を指す低乳糖症を有する^{２１、２２}。腸上皮上の外因性β－ガラクトシダーゼをコーティングするために組織加速的重合技術を利用したとすると、それは小腸における乳糖の消化を増強するであろう。腸の刷子縁酵素、特にβ－ガラクトシダーゼの機能を回復させることは、消化障害および疾患の処置を可能にさせ、患者の予後および生活の質を改善する^{２３、２４}。

組織加速的重合技術の乳糖消化を改善する能力を実証するため、小腸粘膜へのアクセスを提供するために開腹術が行われた、鎮静されたブタの小腸をコーティングするのに、懸濁されたβ－ガラクトシダーゼを伴う組織加速的重合溶液を使用した。コーティングされた上皮のβ－ガラクトシダーゼ活性を、次いで、濯ぎの後で評価した。薬剤（β－ガラクトシダーゼおよび組織加速的重合溶液）ありおよびなしでのβ－ガラクトシダーゼ活性の分析を通じて、コーティング効率を確認した。図４Ｃに示されるとおり、β－ガラクトシダーゼ活性の定量的な比較は、ブタ小腸へ組織加速的重合ベースのβ－ガラクトシダーゼコーティングを添加した際の消化効率におけるおよそ２０倍の増大を示唆した。対照的に、対照群（β－ガラクトシダーゼなし、組織加速的重合溶液なし、または両方ともなし）においてはβ－ガラクトシダーゼ活性の向上は検出されておらず、β－ガラクトシダーゼ活性の増大はその組織加速的重合技術とのペアリングに起因するということが確認された。加えて、組織加速的重合溶液のみを投与したとき、未コーティングの組織と比較して消化酵素の活性の低減は観察されなかった。この一貫したベースライン酵素活性は、コーティング化学（ポリドーパミンと上皮の生体分子との間の架橋）も、コーティングされたポリドーパミン自体も、いずれも上皮の固有の消化酵素活性を阻害しなかったことを示唆し、分子を拡散によって通過させることを許容する小腸におけるポリドーパミンの浸透性を実証している。組織加速的重合技術は、小腸における消化効率を増強させることへの、および、消化障害および疾患を処置するための有望なメカニズムへの、新たな途を開く。

例５
栄養素吸収の調節のための組織加速的重合
栄養素吸収の調節における、技術の治療的価値もまた評価した（図４Ａ）。ポリドーパミンは、アミン、フェノールおよびスルフヒドリル基などの数多くの化学基と反応性が高く、ポリドーパミンコーティング層中への機能剤の容易な組み込みを可能にさせる^１４。栄養素遮断薬を、従って、組織加速的重合系中へと組み込んだことで、栄養素吸収を調節するための不浸透性のバリアを発達させた。

小腸におけるグルコース吸収は、肥満、高インスリン血症、糖尿病などの代謝障害および全身性疾患によく関連づけられる血漿グルコースレベルの調節における役割を果たしている^２５。それらの疾患および障害のある患者において過剰なグルコース取り込みを防止するために、胃バイパス手術、腸スリーブの配置、外科用接着剤、および胃腸電気刺激などの処置が試験されている^{３、７、２６、２７}。しかしながら、これらの手順は侵襲的であり、および胃腸管全体を標的化し、幅広い採用に限界を課している。組織加速的重合技術は、グルコース吸収を調節するための非侵襲的な、組織を標的化した方法を提供する。小腸における、栄養素への曝露、とりわけグルコース吸収からの隔離において、組織加速的重合技術の力が実証された。

グルコース取り込みを防止するバリアを提供するために、この技術を使用して不浸透性のポリドーパミンコーティング層で小腸上皮をコーティングした（図４Ｄ）。超低浸透性の、高度に架橋されたポリドーパミンコーティング層を生じさせるために、ナノ・クロスリンカーを組織加速的重合溶液へ添加した。図１７Ａ～１７Ｂに示されるとおり、追加のナノ・クロスリンカーは、直径約527nmであり、均一なサイズ分布をしている。組織加速的重合溶液中に懸濁されたこれらの親水性のナノ・クロスリンカーを、それによってポリドーパミンコーティング層中へと組み込んでおり、これはナノ・クロスリンカーの表面上に露出した反応性のカテコールおよびアミン基と、組織加速的重合溶液中のドーパミンモノマーまたはオリゴマーとの間の化学的架橋によって可能にさせられた。よって、クロスリンカーの組み込みは、ポリドーパミンコーティングの内部の共有結合の数を増大させ、低い浸透性を有する高度にコンパクトなポリドーパミンコーティング層を可能にさせる。栄養素調節機能を検証するため、懸濁されたナノ・クロスリンカーを伴った組織加速的重合溶液を内視鏡でブタに投与した。組織加速的重合コーティングに続いて、経口グルコースをブタに投与し、標準的な経口ブドウ糖負荷試験（OGTT）がこれに続いた。血糖レベルをモニタリングすることで、腸内グルコース吸収を定量化した。図４Ｅに示されるとおり、組織加速的重合コーティングなしの対照のブタは、経口グルコース投与の後で血糖レベルを劇的に増大させた。しかしながら、組織加速的重合溶液で処置された動物は、低減された血糖応答を示した。組織加速的重合コーティングありおよびなしでのブタからの試料についての血糖レベルの定量的な比較は、６の独立した実験を６匹の異なるブタに対して行いおよび分析したところ、組織加速的重合コーティングにおいて血糖レベルが対照よりも平均７３．３％低減したことを示した。グルコース反応におけるこの低減は、組織加速的重合技術の、食後のグルコース取り込みを効果的に防止する能力を実証した。加えて、組織加速的重合バリアは異なる栄養素の効率的なブロッキング能力を示し、組織加速的重合コーティング層の架橋密度を調整することによってブロッキング効率が調節された（図３２Ａ～３２Ｄ）。さらにまた、２４時間後に正常なグルコース吸収を取り戻したことで、組織加速的重合コーティング層が一過的であるということを実証した（図３３）。これらの結果は、小腸でのグルコース吸収を非侵襲的に遮断することの臨床的必要性に対応し、２型糖尿病の患者のための治療的アプローチとしての組織加速的重合技術の実現可能性を証明する。

例６
薬物放出の調節のための組織加速的重合
薬物放出の調節における、技術の治療的価値もまた評価した（図４Ａ）。ポリドーパミンは、アミン、フェノールおよびスルフヒドリル基などの数多くの化学基と反応性が高く、ポリドーパミンコーティング層中への機能剤の容易な組み込みを可能にさせる^１４。駆虫薬を、従って、組織加速的重合系中へと組み込んだことで、経口薬物送達のために使用されるものとして系を評価し、小腸内における治療剤の持続的放出についてのその能力を実証した。

経口徐放性薬物の開発は、胃腸管内における治療薬の急速な通過時間によって制限されている。薬物の胃腸内滞留を延長させるための試みが、とりわけ、胃の過酷な酸性度と比較して敏感な医薬品にとってより適合性のある環境である小腸において、なされてきたが、ほとんど成功していない^19、28。腸内滞留を長期化させる組織加速的重合技術の能力を試験するためのモデル薬物として、プラジカンテルを選んだ。プラジカンテルは、寄生虫によって引き起こされる主要な顧みられない熱帯病であり世界中で２億人以上が罹患している住血吸虫症の処置に頻繁に使用される唯一の駆虫薬である^{２９、３０}。プラジカンテルは、ヒトにおける１～１．５時間の半減期を伴うため、５時間間隔の要求を満たして１日３回経口で取ることが推奨され、これは固守が困難な厳格な管理である。投与頻度を低減させるために腸内保持を延長することを可能とする代替技術が、緊急に必要である。

図４Ｆに示されるとおり、組織加速的重合技術を使用してプラジカンテル粒子（粉末）を小腸上皮上にコーティングし、その長期化された腸内滞留および持続的放出を可能にさせた。ポリドーパミンコーティング層中へと薬物を組み込むために、ポリドーパミン中にプラジカンテル粒子（粉末）をカプセル化した。ブタにおけるプラジカンテル組織加速的重合溶液の単回経口投与の薬物動態の研究を実施したことで、プラジカンテル組織加速的重合溶液の放出速度論を調査した。投与の後、血液試料を０、１、２、３、４、５、６、２４、および４８時間で収集して、これらを血清プラジカンテル濃度について液体クロマトグラフィータンデム質量分析法によってさらに分析した。図４Ｇに示されている薬物動態の定量的比較は、組織加速的重合溶液を用いたプラジカンテルの保持時間が、従来の投与に比べて延長されたということを明らかにした。プラジカンテル対照（組織加速的重合溶液なし）を従来通り投与したとき、薬物は２～６時間の減衰フェーズを伴って血液から急速に一掃され、および、２４時間でもしくはその後には、薬物は検出されなかった。しかしながら、組織加速的重合技術を通じて投与されたプラジカンテルの血中レベルは、６時間よりも長く持続し、２４時間でも依然として検出可能である２０．０ng mL^-1の平均濃度を伴っており、これは６時間での平均の対照薬物濃度（１５．１ng mL^-1）と比べてさえも高かった。非コンパートメント薬物動態モデルを使用して、曲線下面積（AUC）および半減期を包含する薬物動態パラメーターの定量分析を実施した。３匹の大型動物研究からの結果は、プラジカンテル（905.8 ng h mL^-1、組織加速的重合溶液あり）とプラジカンテル対照（222.4 ng h mL^-1）とのAUC値の間で４倍の増大を示した。加えて、組織加速的重合技術を使用したときプラジカンテルの半減期は、１０倍増大しており（１．３時間から１３時間へ）、これは薬物の長期化された腸内滞留を実証した。注記として、プラジカンテルは、シトクロムP450酵素、小腸および肝臓中に特別に存在するCYP3A4、に主に代謝される^{３０、３８}。組織加速的重合コーティングが薬物代謝に影響しなかったことを確認するため、ポリドーパミンコーティング層ありおよびなしでの上皮のCYP3A4活性を測定しおよび比較し（図３４）、および、組織加速的重合コーティングの後ではCYP3A4活性における変化が観察されなかった。組織加速的重合技術を通じたプラジカンテルの持続的放出は、住血吸虫症の処置選択肢の有効性を拡大し、および、効能のために厳格に管理された固守が重要な疾患にもまた適用可能である。

例７
組織加速的重合を使用したヒト組織の超速かつ安定なコーティング
組織加速的重合技術はヒト組織に適用可能であり、および臨床への転換に好適である。ヒト小腸からの新鮮な切除組織標本を、組織加速的重合技術との適合性について試験するためにコーティングした。ブタの組織コーティングの結果（図１Ｅ）に類似して、ポリドーパミンコーティングがヒト小腸表面上にはっきりと観察された（図５Ａ）。しかしながら、ブタ組織と比較してヒト組織においてポリドーパミンシグナルはより迅速に発生し、コーティング完了時間は１２分から３分へ減少しており（図５Ｂ）、これはおそらくヒト小腸におけるカタラーゼのより高いレベルに起因する。ヒト、ブタ、およびネズミの組織標本を使用して小腸カタラーゼ活性と組織加速的重合コーティング密度との間の関係性を分析したところ、組織加速的重合コーティング密度と酵素活性レベルとの間の明らかな相関性が結果としてもたらされた（図１８Ａ～１８Ｂ）。ヒトおよびブタの小腸は、それらの強い酵素活性に起因して、マウス小腸と比較して６０％多いポリドーパミン発達を呈した。類似した組織加速的重合効率（ヒトとブタとの間で）は、おそらくそれらのゲノムおよびプロテオームの類似性の結果としてもたらされた。ヒト組織コーティングのための組織加速的重合技術のロバストさをさらに実証するために、３のドナーからの組織標本をポリドーパミンコーティングで試験した。加えて、５回の評価を小腸（異なる年齢、人種および性別のドナーからのもの）のランダムな部位に行ったことで、一貫したポリドーパミンコーティング性能を確認した。加えて、ヒトおよびブタのＧＩ管が類似した組織加速的重合パターンを呈するということが確認されたところ（図３５Ａ～３５Ｂ）、これは両方の種のＧＩ管のその他のセグメントと比較した小腸におけるより高いカタラーゼの発現に起因する^１５。図５Ｃに示されるとおり、組織（直径６ｍｍ）の３０の画像が、シグナル増強と一貫性の高いポリドーパミンコーティングを明らかにした。組織加速的重合技術を通じてコーティングされたこれらの組織標本を、さらに顕微鏡で調べた。ブタの結果（図２Ｇ）と一貫して、冷凍されたホルマリン固定パラフィン包埋（FFPE）標本の顕微鏡および組織学的分析は、ヒト小腸の外部絨毛上のポリドーパミンコーティングの薄い層を示す（図５Ｄ）。組織加速的重合溶液への曝露の後、上皮層は無傷なままであり、未曝露の対照に類似した染色パターンを伴っており、これは組織毒性がないことを実証した。

組織加速的重合技術の生体適合性をさらに評価するために、以下の複数の細胞株：HeLa、COLO320DM、Caco-2、Hep3B、およびHS 895.Tに対するポリドーパミンの細胞毒性を特徴付けしたところ（図１９）、６～４８時間のin vitroインキュベーションの後で有意な細胞毒性が観察されないという結果がもたらされた。さらにまた、OECDにより発行されたガイドラインにマイナーな変更をしたものに従うことによって、組織加速的重合溶液の経口毒性を体系的に査定した。従って、優良試験所規範（GLP）により推奨される２８日間反復投与毒性試験法に基づいて、ラットを４週間の期間にわたって組織加速的重合溶液に曝露させた。２８日間の曝露期間中、組織加速的重合溶液に曝露されたラットと対照との間で、体重における有意差は観察されなかった（図２０Ａ～２０Ｃ）。さらなる血液学的測定、血液生化学検査（図２１および２２）、および組織病理学的検査は、経口毒性がないことをさらに確認しており（図２３）、これは組織加速的重合技術の望ましい生体適合性を支持し、今後の前臨床および臨床試験のリスクが最小限にされていることを暗示する。

ヒト組織コーティングの安定性は、組織加速的重合技術の臨床への転換のための因子である。小腸は、物理的な力（蠕動およびセグメンテーション）および化学的曝露（粥状液、胃酸および腸液）がポリドーパミンコーティングに損傷を与える可能性がある、動的な環境を提供する（図３６Ａ～３６Ｃ）。組織コーティングの安定性を評価するために、一連の物理的および化学的条件において。図５Ｅに示されるとおり、機械的攪拌およびスクラッチ下においてポリドーパミンシグナル低減は観察されなかった。定量的シグナル強度分析は、外科用メスの背を使用して小腸を激しくスクラッチした後でもおよそ８０％のポリドーパミンが依然として強く付着したままであったことを示した（図５Ｆ）。加えて、ポリドーパミンでコーティングされたヒト組織を異なる溶液中において２４時間インキュベートしたことによって、ポリドーパミンコーティングの安定性をさらに確認した。図５Ｇに示されるとおり、ポリドーパミンコーティング層は、模擬腸液および胃液中、および他の極端な条件（エタノールおよび濃縮食塩水）において、高度に安定であった。これらの結果は、ヒト小腸内における組織加速的重合技術のコーティング安定性を確認しており、および幅広い適用性の実現可能性を実証した。

参考文献

Claims (154)

1. 対象においてインサイチュでポリマーを形成するための方法であって、モノマーと酸素源とを含む組成物を対象へ投与することを含み、ここで、モノマーと酸素源とは対象に対し内因性の触媒に接触し、および触媒はモノマーを重合させ、ここで、モノマーはドーパミンまたはその塩であり、酸素源は過酸化水素または過酸化水素尿素であり、および、内因性触媒はカタラーゼまたはペルオキシダーゼから選択される、前記方法。
2. ペルオキシダーゼが、好酸球ペルオキシダーゼ、ラクトペルオキシダーゼ、またはミエロペルオキシダーゼである、請求項１に記載の方法。
3. 内因性触媒が、カタラーゼである、請求項１または２に記載の方法。
4. カタラーゼが、細菌性カタラーゼである、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
5. 内因性触媒が、対象の胃腸（ＧＩ）管内に所在する、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。
6. 内因性触媒が、対象の上部ＧＩ内に所在する、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。
7. 内因性触媒が、対象の胃内に所在する、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
8. 組成物が、酵素、栄養素遮断薬、栄養補助食品、放射線防護剤、活性医薬成分、診断用薬、またはそれらの組み合わせをさらに含む、請求項１～７のいずれか一項に記載の方法。
9. 組成物が、経口投与される、請求項１～８のいずれか一項に記載の方法。
10. モノマーと酸素源との少なくとも一方が、対象の胃内で安定である、請求項１～９のいずれか一項に記載の方法。
11. モノマーと酸素源との少なくとも一方が、対象の胃内で少なくとも３０分間安定である、請求項１～１０のいずれか一項に記載の方法。
12. モノマーと酸素源との少なくとも一方が、対象の胃内で少なくとも６０分間安定である、請求項１～１１のいずれか一項に記載の方法。
13. モノマーと酸素源との少なくとも一方が、それが対象の胃内で分解されないという点で安定である、請求項１～１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 組成物が、約０．００１～約１０００ｍｇ／ｍＬのドーパミンを含む、請求項１～１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 組成物が、約０．０１～約１００ｍｇ／ｍＬのドーパミンを含む、請求項１～１４のいずれか一項に記載の方法。
16. 組成物が、約０．０１～約５０ｍｇ／ｍＬのドーパミンを含む、請求項１～１５のいずれか一項に記載の方法。
17. 組成物が、約１～約２０ｍｇ／ｍＬのドーパミンを含む、請求項１～１６のいずれか一項に記載の方法。
18. 組成物が、約１０ｍｇ／ｍＬのドーパミンを含む、請求項１～１７のいずれか一項に記載の方法。
19. 組成物が、約０．０１～約１００ｍＭの酸素源を含む、請求項１～１８のいずれか一項に記載の方法。
20. 組成物が、約０．１～約５０ｍＭの酸素源を含む、請求項１～１９のいずれか一項に記載の方法。
21. 組成物が、約１～約３０ｍＭの酸素源を含む、請求項１～２０のいずれか一項に記載の方法。
22. 組成物が、約２０ｍＭの酸素源を含む、請求項１～２１のいずれか一項に記載の方法。
23. 組成物が、約７～約１０のｐＨを有する、請求項１～２２のいずれか一項に記載の方法。
24. 組成物が、約７～約９のｐＨを有する、請求項１～２３のいずれか一項に記載の方法。
25. 組成物が、約８．５のｐＨを有する、請求項１～２４のいずれか一項に記載の方法。
26. 組成物が、約７．４のｐＨを有する、請求項１～２４のいずれか一項に記載の方法。
27. 組成物が、液体または固体剤形である、請求項１～２６のいずれか一項に記載の方法。
28. 組成物が、溶液、ゲル、錠剤またはカプセルの形態である、請求項１～２７のいずれか一項に記載の方法。
29. ポリマーが、対象の上皮と接触して形成される、請求項１～２８のいずれか一項に記載の方法。
30. ポリマーが、対象の組織に接着する、請求項１～２９のいずれか一項に記載の方法。
31. 組織が、上皮である、請求項３０に記載の方法。
32. 上皮が、腸上皮である、請求項３１に記載の方法。
33. ポリマーが、対象の上皮の管腔内表面上に露出したアミン部分と結合する、請求項１～３２のいずれか一項に記載の方法。
34. ポリマーが、約２０分未満で形成される、請求項１～３３のいずれか一項に記載の方法。
35. ポリマーが、対象の小腸の外側の胃腸管の上皮上には形成されない、請求項１～３４のいずれか一項に記載の方法。
36. ポリマーが、対象の十二指腸、空腸、回腸、結腸、食道、または胃のうちの１以上の、上皮上に形成される、請求項１～３５のいずれか一項に記載の方法。
37. ポリマーが、対象の十二指腸の上皮上に形成される、請求項１～３６のいずれか一項に記載の方法。
38. ポリマーが、対象の食道または胃のうちの１以上の上皮上には実質的に形成されない、請求項１～３７のいずれか一項に記載の方法。
39. ポリマーが、対象の十二指腸および空腸と比較して対象の回腸および結腸上により少なく形成される、請求項１～３８のいずれか一項に記載の方法。
40. ポリマーが、対象の胃および食道上には実質的に形成されない、請求項１～３９のいずれか一項に記載の方法。
41. ポリマーは、対象の胃および食道上に形成されない、請求項１～４０のいずれか一項に記載の方法。
42. ポリマーが、インビボで一時的なバリアを形成する、請求項１～４１のいずれか一項に記載の方法。
43. 一過的なバリアの約２０～約７０％が、６時間後に残る、請求項１～４２のいずれか一項に記載の方法。
44. ポリマーが、約２４時間後に対象から一掃される、請求項１～４３のいずれか一項に記載の方法。
45. ポリマーおよび組成物が、酵素をさらに含む、請求項１～４４のいずれか一項に記載の方法。
46. 酵素が、消化酵素である、請求項４５に記載の方法。
47. 消化酵素が、ラクターゼ、ペプチダーゼ、スクラーゼ、マルターゼ、アミラーゼ、リパーゼ、またはプロテアーゼである、請求項４６に記載の方法。
48. 対象による消化効率を改善する方法である、請求項１～４７のいずれか一項に記載の方法。
49. 対象による乳糖の消化を増強する方法である、請求項１～４８のいずれか一項に記載の方法。
50. 対象において乳糖不耐症を処置する方法である、請求項１～４９のいずれか一項に記載の方法。
51. 消化酵素が、β－ガラクトシダーゼである、請求項４６～５０のいずれか一項に記載の方法。
52. β－ガラクトシダーゼが、対象の乳糖の消化効率を約２０倍だけ改善する、請求項５１に記載の方法。
53. ポリマーバリアが、対象の上皮の固有の消化酵素活性を阻害しない、請求項１～５２のいずれか一項に記載の方法。
54. ポリマーおよび組成物が、栄養素遮断薬をさらに含む、請求項１～５３のいずれか一項に記載の方法。
55. 対象において栄養素吸収を防止する方法である、請求項１～５４のいずれか一項に記載の方法。
56. 対象によるグルコース吸収を調節または制御する方法である、請求項１～５５のいずれか一項に記載の方法。
57. 対象による糖吸収を調節または制御する方法である、請求項１～５６のいずれか一項に記載の方法。
58. 糖が、グルコース、乳糖、果糖、マルトース、デキストロース、ガラクトース、スクロース、およびイソマルトースから選択される、請求項５７に記載の方法。
59. 約２４時間未満の間、吸収を防止する、請求項１～５８のいずれか一項に記載の方法。
60. 約６時間未満の間、吸収を防止する、請求項１～５９のいずれか一項に記載の方法。
61. 対象において肥満を処置する方法である、請求項１～６０のいずれか一項に記載の方法。
62. 対象において高インスリン血症を処置する方法である、請求項１～６１のいずれか一項に記載の方法。
63. 対象において糖尿病を処置する方法である、請求項１～６２のいずれか一項に記載の方法。
64. 糖尿病が２型糖尿病である、請求項６３に記載の方法。
65. 組成物が、架橋剤をさらに含む、請求項１～６４のいずれか一項に記載の方法。
66. 架橋剤が、ナノ粒子を含む、請求項６５に記載の方法。
67. 架橋剤が、ポリドーパミンを含む、請求項６５または６６に記載の方法。
68. 架橋剤が、栄養素遮断薬である、請求項６５～６７のいずれか一項に記載の方法。
69. 架橋剤がポリマーの栄養素遮断能力を改善する、請求項６５～６８のいずれか一項に記載の方法。
70. ポリマーの架橋密度を調整することによって吸収が調節される、請求項１～６９のいずれか一項に記載の方法。
71. 組成物の投与に続いての３時間の期間の間少なくとも約５０％、少なくとも約６０％、または少なくとも約７０％だけ対象によるグルコース吸収を低減させる、請求項１～７０のいずれか一項に記載の方法。
72. 組成物の投与に続いての２時間の期間の間少なくとも約５０％、少なくとも約６０％、または少なくとも約７０％だけ対象によるグルコース吸収を低減させる、請求項１～７１のいずれか一項に記載の方法。
73. 組成物の投与に続いての１時間の期間の間少なくとも約５０％、少なくとも約６０％、または少なくとも約７０％だけ対象によるグルコース吸収を低減させる、請求項１～７２のいずれか一項に記載の方法。
74. 組成物が、活性医薬成分をさらに含む、請求項１～７３のいずれか一項に記載の方法。
75. 活性医薬成分が、ポリマー中に保持またはカプセル化される、請求項７４に記載の方法。
76. ポリマーの不在下における活性医薬成分の投与と比較して、対象の重合の部位における活性医薬成分の滞留時間を延長する方法である、請求項１～７５のいずれか一項に記載の方法。
77. ポリマーの不在下における活性医薬成分の投与と比較して活性医薬成分の持続的放出を可能にする方法である、請求項１～７６のいずれか一項に記載の方法。
78. ポリマーの不在下における活性医薬成分の投与と比較して活性医薬成分の投薬頻度を低減させる方法である、請求項１～７７のいずれか一項に記載の方法。
79. ポリマーの不在下における活性医薬成分の投与と比較して活性医薬成分の半減期を増大させる方法である、請求項１～７８のいずれか一項に記載の方法。
80. ポリマーの不在下における活性医薬成分の投与と比較して活性医薬成分のAUCを増大させる方法である、請求項１～７９のいずれか一項に記載の方法。
81. ポリマーの不在下における活性医薬成分の投与と比較して活性医薬成分のＣ_ｍａｘを調節する方法である、請求項１～８０のいずれか一項に記載の方法。
82. ポリマーの不在下における活性医薬成分の投与と比較して活性医薬成分のＴ_ｍａｘを調節する方法である、請求項１～８１のいずれか一項に記載の方法。
83. 調節が、増大させることである、請求項８１または８２に記載の方法。
84. 調節が、減少させることである、請求項８１または８２に記載の方法。
85. 請求項１～８４のいずれか一項に記載の方法であって、薬物代謝に影響しない、前記方法。
86. 活性医薬成分が、抗寄生虫薬物である、請求項１～８５のいずれか一項に記載の方法。
87. 活性医薬成分が、駆虫薬物である、請求項１～８６のいずれか一項に記載の方法。
88. 活性医薬成分が、プラジカンテルである、請求項１～８７のいずれか一項に記載の方法。
89. 対象において住血吸虫症を処置する方法である、請求項１～８８のいずれか一項に記載の方法。
90. 組成物が、放射線防護剤をさらに含む、請求項１～８９のいずれか一項に記載の方法。
91. 小腸を標的化することを可能にする、請求項１～９０のいずれか一項に記載の方法。
92. 小腸による取り込みを減少させる方法である、請求項１～９１のいずれか一項に記載の方法。
93. 小腸による１以上の栄養素および活性医薬成分の取り込みを減少させる方法である、請求項１～９２のいずれか一項に記載の方法。
94. 小腸における滞留時間を増大させる方法である、請求項１～９３のいずれか一項に記載の方法。
95. 小腸における栄養素および／または活性医薬成分のうちの１以上の滞留時間を増大させる方法である、請求項１～９４のいずれか一項に記載の方法。
96. 腸ルーメンを拡大したままにさせることを引き起こす、請求項１～９５のいずれか一項に記載の方法。
97. 対象において腸癒着を処置または防止する方法である、請求項１～９６のいずれか一項に記載の方法。
98. 対象において腸閉塞症を処置または防止する方法である、請求項１～９７のいずれか一項に記載の方法。
99. 対象の小腸における出血を処置する方法である、請求項１～９８のいずれか一項に記載の方法。
100. ポリマーが、小腸内の吸収を調節する、請求項１～９９のいずれか一項に記載の方法。
101. ポリマーが、小腸内の消化を調節する、請求項１～１００のいずれか一項に記載の方法。
102. ポリマーが、小腸内の１以上の栄養素もしくは活性医薬成分またはその組み合わせの吸収を調節する、請求項１～１０１のいずれか一項に記載の方法。
103. ポリマーが、ポリマーが形成される上皮への１以上の栄養素もしくは活性医薬成分またはそれらの組み合わせの吸収を実質的に妨害する、請求項１～１０２のいずれか一項に記載の方法。
104. ポリマーが、対象の血流への１以上の栄養素もしくは活性医薬成分またはそれらの組み合わせの吸収を実質的に妨害する、請求項１～１０３のいずれか一項に記載の方法。
105. 対象において酵素を固定化する方法である、請求項１～１０４のいずれか一項に記載の方法。
106. 活性医薬成分を対象へ送達する方法である、請求項１～１０５のいずれか一項に記載の方法。
107. 方法は対象において消化を補う方法である、請求項１～１０６のいずれか一項に記載の方法。
108. ポリマーが、非毒性である、請求項１～１０７のいずれか一項に記載の方法。
109. ポリマーが、物理的なおよび化学的な力に対して安定である、請求項１～１０８のいずれか一項に記載の方法。
110. ポリマーが、腸液、腸の酸、胃酸、糜汁、エタノール、および生理食塩水のうちの１以上に対して安定である、請求項１～１０９のいずれか一項に記載の方法。
111. ポリマーが、腸液、腸の酸、胃酸、糜汁、エタノール、または生理食塩水のうちの１以上に曝露された際に、約１０％未満だけ分解する、請求項１～１１０のいずれか一項に記載の方法。
112. 物理的な力が、蠕動および分節運動のうちの１以上から選択される、請求項１０９に記載の方法。
113. ドーパミン、酸素源、および任意に緩衝剤を含む、組成物。
114. 約０．００１～約１０００ｍｇ／ｍＬのドーパミン、約０．０１～約１００ｍＭの酸素源、および任意に緩衝剤を含む、請求項１１３に記載の組成物。
115. 約０．００１～約１０００ｍｇ／ｍＬのドーパミンを含む、請求項１１３または１１４に記載の組成物。
116. 約０．００１～約５００ｍｇ／ｍＬのドーパミンを含む、請求項１１３～１１５のいずれか一項に記載の組成物。
117. 約０．０１～約１００ｍｇ／ｍＬのドーパミンを含む、請求項１１３～１１６のいずれか一項に記載の組成物。
118. 約１～約２０ｍｇ／ｍＬのドーパミンを含む、請求項１１３～１１７のいずれか一項に記載の組成物。
119. 約１０ｍｇ／ｍＬのドーパミンを含む、請求項１１３～１１８のいずれか一項に記載の組成物。
120. 組成物が、約０．０１～約１００ｍＭの酸素源を含む、請求項１１３～１１９のいずれか一項に記載の組成物。
121. 組成物が、約０．１～約５０ｍＭの酸素源を含む、請求項１１３～１２０のいずれか一項に記載の組成物。
122. 組成物が、約１～約３０ｍＭの酸素源を含む、請求項１１３～１２１のいずれか一項に記載の組成物。
123. 組成物が、約２０ｍＭの酸素源を含む、請求項１１３～１２２のいずれか一項に記載の組成物。
124. 組成物が、対象による摂取と適合性の濃度の酸素源を含む、請求項１１３～１２３のいずれか一項に記載の組成物。
125. 組成物が、約７～約９のｐＨを有する、請求項１１３～１２４のいずれか一項に記載の組成物。
126. 約１０ｍｇ／ｍＬのドーパミン、約２０ｍＭの過酸化水素または過酸化水素尿素、および任意に緩衝剤を含む、請求項１１３～１２５のいずれか一項に記載の組成物。
127. 緩衝剤が、リン酸、酢酸、クエン酸、Ｎ－［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］グリシン）、（トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン）、または（２－（ビス（２－ヒドロキシエチル）アミノ）酢酸）を含む、請求項１１３～１２６のいずれか一項に記載の組成物。
128. 緩衝剤が、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタンを含む、請求項１１３～１２７のいずれか一項に記載の組成物。
129. 消化酵素、栄養素遮断薬、栄養補助食品、放射線防護剤、活性医薬成分、診断用薬、またはそれらの組み合わせをさらに含む、請求項１１３～１２８のいずれか一項に記載の組成物。
130. 液体または固体剤形である、請求項１１３～１２９のいずれか一項に記載の組成物。
131. 溶液、ゲル、錠剤またはカプセルの形態である、請求項１１３～１３０のいずれか一項に記載の組成物。
132. 疾患または障害を処置する方法であって、それを必要とする対象へ有効量の請求項１１３～１３１のいずれか一項に記載の組成物を投与することを含む、前記方法。
133. 疾患または障害を防止する方法であって、それを必要とする対象へ有効量の請求項１１３～１３１のいずれか一項に記載の組成物を投与することを含む、前記方法。
134. 疾患または障害が、代謝障害、全身性疾患、消化障害、感染性疾患、がん、出血、潰瘍、腸閉塞症、腸間膜虚血、肥満、精神医学的障害、アルツハイマー病、または移植拒絶である、請求項１３２または１３３に記載の方法。
135. 代謝障害が、高インスリン血症である、請求項１３４に記載の方法。
136. 消化系疾患が、クローン病、潰瘍性大腸炎、吸収不良、炎症性腸疾患、過敏性腸症候群、乳糖不耐症、またはセリアック病である、請求項１３４に記載の方法。
137. 全身性疾患が、マスト細胞症、慢性疲労症候群、全身性血管炎、サルコイドーシス、甲状腺機能低下症、糖尿、線維筋痛症、副腎不全症、セリアック病、潰瘍性大腸炎、クローン病、高血圧、メタボリックシンドローム、AIDS、グレーブス病、全身性エリテマトーデス、関節炎、アテローム性動脈硬化、鎌状赤血球症、重症筋無力症、全身性硬化症、炎症性疾患、自己免疫疾患、または副鼻腔炎である、請求項１３４に記載の方法。
138. 疾患が、肥満、高インスリン血症、または糖尿、である、請求項１３２～１３７のいずれか一項に記載の方法。
139. 疾患が、感染性疾患である、請求項１３２～１３８のいずれか一項に記載の方法。
140. 疾患が、細菌、ウイルス、真菌、または寄生虫感染である、請求項１３２～１３９のいずれか一項に記載の方法。
141. 疾患が、寄生虫疾患である、請求項１３２～１４０のいずれか一項に記載の方法。
142. 疾患が、ジアルジア症、回虫症、または条虫感染である、請求項１３２～１４１のいずれか一項に記載の方法。
143. 疾患が、住血吸虫症である、請求項１３２～１４２のいずれか一項に記載の方法。
144. 疾患が、乳糖不耐症である、請求項１３２～１４３のいずれか一項に記載の方法。
145. 疾患が、腸閉塞症である、請求項１３２～１４４のいずれか一項に記載の方法。
146. インビボでポリマーを形成するための組成物の使用であって、モノマーと酸素源とを含む組成物を対象へ投与することを含む、ここで、モノマーと酸素源とはインビボで対象に対し内因性の触媒に接触し、および触媒はインサイチュでモノマーを重合させる、ならびにここで、モノマーはドーパミンまたはその塩であり、酸素源は過酸化水素または過酸化水素尿素であり、および、内因性触媒はカタラーゼまたはペルオキシダーゼから選択される、前記使用。
147. それを必要とする対象において疾患または障害を処置するための、有効量の請求項１１３～１３１のいずれか一項に記載の組成物の使用。
148. それを必要とする対象において疾患または障害を防止するための、有効量の請求項１１３～１３１のいずれか一項に記載の組成物の使用。
149. 以下のもの：
     請求項１１３～１３１のいずれか一項に記載の組成物、および、
     請求項１１３～１３１のいずれか一項に記載の組成物を投与するための取扱説明書
     を含む、キット。
150. 組成物が、以下のもの：
     ドーパミン；
     酸素源；
     過酸化水素または過酸化水素尿素；
     緩衝剤；および
     任意に、酵素、栄養素遮断薬、栄養補助食品、放射線防護剤、活性医薬成分、診断用薬、またはそれらの組み合わせ
     を含む、請求項１５０に記載のキット。
151. 緩衝剤が、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタンである、請求項１５０に記載のキット。
152. 組成物が、カプセルの形態である、請求項１４９～１５１のいずれか一項に記載のキット。
153. 内視鏡、関節鏡、膀胱鏡、コルポスコープ、大腸内視鏡、気管支鏡、尿管鏡、アノスコープ、食道鏡、胃内視鏡、腹腔鏡、喉頭鏡、神経内視鏡、直腸鏡、Ｓ字結腸鏡、または胸腔鏡をさらに含む、請求項１４９～１５２のいずれか一項に記載のキット。
154. 組成物が、内視鏡、関節鏡、膀胱鏡、コルポスコープ、大腸内視鏡、気管支鏡、尿管鏡、アノスコープ、食道鏡、胃内視鏡、腹腔鏡、喉頭鏡、神経内視鏡、直腸鏡、Ｓ字結腸鏡、または胸腔鏡を介して投与される、前記方法、組成物、またはキット。

Images