JP2023526250A - ポリマーマイクロデバイスの組成物およびがん免疫療法におけるその使用 - Google Patents

ポリマーマイクロデバイスの組成物およびがん免疫療法におけるその使用 Download PDF

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Abstract

１種もしくは複数種のｓｔｉｎｇアゴニストおよび／または受容体の送達およびパルス放出のためのマイクロ微粒子組成物および方法が開発された。組成物は、生分解性および生体適合性のポリマーまたはそのコポリマーから形成されたポリマーマイクロデバイスであって、マイクロモールド成形、三次元印刷およびリソグラフィーなどの付加プロセスによって形成される、シェルおよびコンパートメント、またはコンパートメント中の個別の領域を含む、ポリマーマイクロデバイスを含む。組成物は、組み込まれたＳＴＩＮＧアゴニストおよび／または受容体の個々の用量を、放出間に実質的に漏出なしに規定された時間に、例えば、投与後最大で数か月パルスで放出するマイクロデバイスを含む。

Description

関連出願への相互参照
本出願は、２０２０年５月１３日出願の米国仮特許出願第６３／０２４，３０８号の優先権および利益を主張し、その開示は、全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本発明の分野
本発明は、概して、持続的な期間にわたり治療剤を送達するための組成物、および特にがん療法における、その使用方法を対象とする。
本発明の背景
免疫チェックポイント遮断療法（ＩＣＢＴ）の到来は、米国食品医薬品局（ＦＤＡ）から承認を受けているいくつかの薬物と共に、がん処置に対して計り知れない影響を及ぼしている（Ｐｏｓｔｏｗ ＭＡ．， ｅｔ ａｌ．， Ｊ Ｃｌｉｎ Ｏｎｃｏｌ．， ３３（１７）：１９７４－８２ （２０１５））。有望性が大きいにも関わらず、ＩＣＢＴの臨床的利益は、奏効率が低いことによって、依然として限定的である（Ｓｈａｒｍａ Ｐ． ａｎｄ Ａｌｌｉｓｏｎ ＪＰ．， Ｓｃｉｅｎｃｅ， ３４８：５６－５１ （２０１５））。臨床試験により、ＩＣＢＴに応答する患者は、高レベルの腫瘍浸潤リンパ球（ＴＩＬ）を有すること、および自然免疫系の活性化を示すＩ型インターフェロン（ＩＦＮ）産生遺伝子のシグネチャを示すことが示されている（Ｈａｒｌｉｎ Ｈ．， ｅｔ ａｌ．， Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ．， ６９（７）：３０７７－８５ （２００９）； Ｇａｊｅｗｓｋｉ ＴＦ．， ｅｔ ａｌ．， Ｃｕｒｒ Ｏｐｉｎ Ｉｍｍｕｎｏｌ．， ２５（２）：２６８－７６ （２０１３）；およびＧａｌｏｎ Ｊ．， ｅｔ ａｌ．， Ｊ Ｔｒａｎｓｌ Ｍｅｄ．， １０：２０５ （２０１２））。ＴＩＬ浸潤および自然免疫系活性化を改善する戦略は、ＩＣＢＴの奏効率をさらに改善するための、併用療法として提案されてきた。
Ｔｏｌｌ様受容体（ＴＬＲ）、ミトコンドリア抗ウイルスシグナル伝達タンパク質（ＭＡＶＳ）またはＰ２Ｘプリン受容体７により開始される多数の自然免疫経路のうち、インターフェロン遺伝子の刺激因子（ＳＴＩＮＧ）の活性化は、ＴＩＬの増大およびＩＣＢＴの抗腫瘍有効性の改善に大きな有望性を示す（Ｗａｎｇ Ｈ．， ｅｔ ａｌ．， Ｐｒｏｃ Ｎａｔｌ Ａｃａｄ Ｓｃｉ ＵＳＡ， １１４（７）：１６３７－１６４２ （２０１７）； Ｃｏｒｒａｌｅｓ Ｌ．， ｅｔ ａｌ．， Ｃｅｌｌ Ｒｅｐ．， １１（７）：１０１８－３０ （２０１５））。ＳＴＩＮＧ経路活性化は、細胞質ＤＮＡの認識によって開始される。環式グアノシン一リン酸－アデノシン一リン酸（ｃＧＡＭＰ）シンターゼは、細胞質ＤＮＡを感知して第２のメッセンジャーであるｃＧＡＭＰを産生し、これは、次に、ＳＴＩＮＧに結合して、Ｉ型ＩＦＮおよび他のサイトカインを産生するための、ｔａｎｋ結合キナーゼ１（ＴＢＫ１）／インターフェロン調節因子３（ＩＲＦ３）によるシグナル伝達カスケードを引き起こす（Ｃｈｅｎ Ｑ．， ｅｔ ａｌ．， Ｎａｔ Ｉｍｍｕｎｏｌ．，１７（１０）：１１４２－９ （２０１６）； Ａｂｌａｓｓｅｒ Ａ．， ｅｔ ａｌ．， Ｎａｔｕｒｅ， ４９８（７４５４）：３８０－４ （２０１３））。臨床的に関連性のある腫瘍モデルにおいて、ＳＴＩＮＧアゴニストを腫瘍内注射すると強力な抗腫瘍免疫が刺激されるという、有力な証拠が示されている（Ｃｏｒｒａｌｅｓ Ｌ．， ｅｔ ａｌ．， ２０１５； Ｓｈａｅ Ｄ． ｅｔ ａｌ．， Ｎａｔ Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌ．， １４（３）：２６９－２７８ （２０１９）； Ｆｕ Ｊ．， ｅｔ ａｌ．， Ｓｃｉ Ｔｒａｎｓｌ Ｍｅｄ．， ７（２８３）：２８３ｒａ５２ （２０１５）； Ｃｕｒｒａｎ Ｅ．， ｅｔ ａｌ．， Ｃｅｌｌ Ｒｅｐ．， １５（１１）：２３５７－６６ （２０１６）；およびＬｕｏ Ｍ． ｅｔ ａｌ．， Ｎａｔ Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌ．， １２（７）：６４８－６５４ （２０１７））。その結果、進行性固形腫瘍およびリンパ腫を有する患者を処置するため、ＳＴＩＮＧアゴニストを単独でまたはＩＣＢＴと組み合わせて使用する第Ｉ相臨床試験が行われている。
現在の臨床試験におけるＳＴＩＮＧアゴニストの投与レジメンは、治療的効力を達成するため、２年間もの長い間、繰り返し投与される多回腫瘍内注射を含む（例えば、２８日間の期間にわたる３回の注射、または処置サイクルあたり９週間、毎週、１回の注射）（例えば、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｌｉｎｉｃａｌｔｒｉａｌｓ．ｇｏｖにおける、臨床試験識別番号：ＮＣＴ０３０１０１７６およびＮＣＴ０２６７５４３９を参照されたい）。長期間にわたるこのような高い投与頻度は、慢性注射疼痛を引き起こし、感染のリスクを増大させ、とりわけ、用量毎に健康管理訪問を必要とする場合、最終的には、アドヒアランスの不良をもたらす恐れがある（Ｍａｔｈｅｓ Ｔ．， ｅｔ ａｌ， Ｃａｎｃｅｒ Ｅｐｉｄｅｍｉｏｌ．， ３８（３）：２１４－２６ （２０１４）； Ｃｌａｘｔｏｎ ＡＪ．， ｅｔ ａｌ．， Ｃｌｉｎ Ｔｈｅｒ．， ２３（８）：１２９６－３１０ （２００１）；および Ｐｕｔｓ ＭＴ．， ｅｔ ａｌ．， Ａｎｎ Ｏｎｃｏｌ．， ２５（２）：３０７－１５ （２０１４））。がん処置に対するアドヒアランス率は、約５２％と低く、他の慢性疾患を有する患者の場合に報告されているレベル（約５０％）に類似している（Ｏｓｔｅｒｂｅｒｇ Ｌ ａｎｄ Ｂｌａｓｃｈｋｅ Ｔ， Ｎ Ｅｎｇｌ Ｊ Ｍｅｄ．， ３５３（５）：４８７－９７ （２００５）； Ｐｕｔｓ ＭＴ．， ｅｔ ａｌ．， Ａｎｎ Ｏｎｃｏｌ．， ２５（３）：５６４－７７ （２０１４））。アドヒアランスの不良は、処置の失敗をもたらす恐れがあり、米国単独では、毎年、約１０００億ドルの財政的負担となっている（Ｔａｎ Ｈ．， ｅｔ ａｌ．， Ａｄｖ Ｔｈｅｒ．， ２８（１）：５１－６１ （２０１１））。さらに、多回腫瘍内注射はまた、容易に接近可能な腫瘍タイプに対するＳＴＩＮＧアゴニストをベースとする療法の範囲を限定し、腫瘍微小環境（ＴＭＥ）および脈管ネットワークを撹乱するリスクを発生させ、がん細胞の漏出および転移をもたらす可能性がある（Ｈｏｂｓｏｎ Ｊ．， ｅｔ ａｌ．， Ｂｒｅａｓｔ Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ Ｔｒｅａｔ．， １３９（２）：３９１－４０１ （２０１３）； Ｈａｎｓｅｎ ＮＭ．， ｅｔ ａｌ．， Ａｒｃｈ Ｓｕｒｇ．，１３９（６）：６３４－９ （２００４）； ａｎｄ Ｅｓｔｏｕｒｇｉｅ ＳＨ．， ｅｔ ａｌ．， Ｂｒ Ｊ Ｓｕｒｇ．， ９１（１０）：１３７０－１ （２００４））。したがって、単回注射内の現在の臨床投与レジメンを模倣する送達系は、患者のアドヒアランスを改善する、転移のリスクおよび治療費用を低下させる、ならびに現在のＳＴＩＮＧアゴニストをベースとする療法の範囲を拡充するための魅力的な解決策である。
患者のコンプライアンス／アドヒアランスを改善する、患者に施される注射回数を最低限にする、転移のリスクおよび治療費用を低下させる、ならびに現在のＳＴＩＮＧアゴニストをベースとする療法の範囲を接近可能性に乏しい腫瘍にまで拡充する、薬物送達系が依然として必要とされている。
したがって、多回注射投与量レジメンを単純化する薬物送達系を提供することが、本発明の目的である。
がん療法、特に免疫療法のための組成物および方法を提供することが、本発明のさらなる目的である。
Ｐｏｓｔｏｗ ＭＡ．， ｅｔ ａｌ．， Ｊ Ｃｌｉｎ Ｏｎｃｏｌ．， ３３（１７）：１９７４－８２ （２０１５） Ｓｈａｒｍａ Ｐ． ａｎｄ Ａｌｌｉｓｏｎ ＪＰ．， Ｓｃｉｅｎｃｅ， ３４８：５６－５１ （２０１５） Ｈａｒｌｉｎ Ｈ．， ｅｔ ａｌ．， Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ．， ６９（７）：３０７７－８５ （２００９） Ｇａｊｅｗｓｋｉ ＴＦ．， ｅｔ ａｌ．， Ｃｕｒｒ Ｏｐｉｎ Ｉｍｍｕｎｏｌ．， ２５（２）：２６８－７６ （２０１３） Ｇａｌｏｎ Ｊ．， ｅｔ ａｌ．， Ｊ Ｔｒａｎｓｌ Ｍｅｄ．， １０：２０５ （２０１２）
発明の概要
１種もしくは複数種の治療剤および／または予防剤をある部位（例えば、腫瘍）に送達およびパルス放出するための組成物および方法が、提供される。組成物は、典型的には、注射部位に留まって、数日から数週間にわたる多回注射を模倣する所定の時点でのプログラム可能なシーケンスのパルスとして組み込まれた治療薬を放出する、微細加工された粒子（「マイクロデバイス」）を含む。
好ましい実施形態では、治療剤は、免疫応答を刺激し、好ましくは、ＳＴＩＮＧアゴニストなどの免疫受容体結合剤であり、放出プロファイルは、持続的な期間にわたり、薬剤の単回用量投与の反復を模倣するよう設計されている。ＳＴＩＮＧアゴニストが搭載されたこのようなマイクロデバイスの単回腫瘍内注射は、強力な局所および全身性抗腫瘍免疫応答を引き起こし得、可溶性ＳＴＩＮＧアゴニストの多回用量と同程度に効果的に、腫瘍成長および転移を阻害して生存を延ばすことができるという結果が示される。
マイクロデバイスは、生体適合性で生分解性のポリマーシェル、およびＳＴＩＮＧアゴニストなどの治療剤をカプセル封入するコンパートメントを有する。シェルは、ポリ（乳酸）、ポリ（グリコール酸）およびそれらのコポリマーなどの、生分解性で生体適合性のポリマーまたはコポリマーから形成され得る。一部の実施形態では、ポリマーは、ポリ（乳酸－ｃｏ－グリコール酸）（ＰＬＧＡ）である。マイクロデバイスは、ポリマーをマイクロモールド成形、３Ｄ印刷またはステレオリソグラフィーすることによって形成することができ、これらを使用して、マイクロデバイスを複雑な三次元幾何形状に形成することができる。
マイクロデバイスは、様々な形状を有することができる。例えば、マイクロデバイスは、直角柱または立方体などの、箱型形状であり得る。一部の実施形態では、マイクロデバイスは、約１μｍ～１０００μｍの間の少なくとも１つの外部寸法を有する、および／または内部コンパートメントが、約１μｍ～８００μｍの間の少なくとも１つの寸法を有する。特定の例示的な実施形態では、密封したマイクロデバイスは、４００×４００×３００μｍ（長さ×幅×高さ）の外部寸法、および各寸法において１００μｍの壁の厚さを有し、必要に応じて、２００×２００×１００μｍ（長さ×幅×高さ）の内部空洞を有するが、下記にさらに詳細に議論する通り、代替的な外部および内部空洞寸法も提供される。
治療剤、例えば、ＳＴＩＮＧアゴニストは、ｉｎ ｖｉｔｒｏまたはｉｎ ｖｉｖｏにおいて、約１日間、約４日間、約８日間、約１１日間、約１５日間、約１８日間、約９７日間、約１か月間、約２か月間、約３か月間、約４か月間、約５か月間、約６か月間または約１年間などの規定された期間でマイクロデバイスから放出させることができる。特定の実施形態では、ＳＴＩＮＧアゴニストの放出速度は、ポリマーまたはコポリマーの数平均分子量、ポリマーまたはコポリマーの重量平均分子量、ポリマーまたはコポリマーの多分散指数、ポリマーまたはコポリマーの鎖末端官能性、コポリマーの比、塩、ポリマーまたはコポリマーのブレンド比、シェルの厚さ、およびコンパートメントのマトリックス、またはそれらの組合せ、ならびに搭載物、および存在する場合、賦形剤の包含によって制御される。
好ましい実施形態では、治療剤は、ＳＴＩＮＧアゴニストであり、これは核酸または小分子であり得る。好ましくは、ＳＴＩＮＧアゴニストは、環式ジヌクレオチドまたは非環式ジヌクレオチドである。例示的なＳＴＩＮＧアゴニストとしては、ｃＧＡＭＰ、ＤＭＸＡＡ、ＭＫ－１４５４、ＭＫ－２１１８、Ｅ７７６６、ＭＩＷ８１５（ＡＤＵ－Ｓ１００）、ＢＭＳ－９８６３０１、ＧＳＫ３７４５４１７、ＩＭＳＡ－１０１、ＳＹＮＢ１８９１ｌ、ＳＩＴＸ－７９９およびＳＢ１１２８５が挙げられる。
マイクロデバイスの集団は、均質な複数のマイクロデバイスおよびその医薬組成物を含むことができる。一部の実施形態では、医薬組成物は、２つまたはそれより多い集団のマイクロデバイス、および薬学的に許容される緩衝剤、担体、希釈剤または賦形剤を含む。マイクロデバイスの異なる集団のそれぞれは、医薬組成物中の他の集団とは異なる期間に、組み込まれた薬剤（単数または複数）、好ましくはＳＴＩＮＧアゴニストを放出し、これによって、持続的な期間にわたり、組み込まれた薬剤（単数または複数）のパルス放出をもたらすことができる。
マイクロデバイスおよびその組成物は、様々な方法で使用することができる。例えば、１種または複数種の薬剤、特にＳＴＩＮＧアゴニストの対象への送達方法は、対象への、マイクロデバイス、または集団、または２つ、３つ、４つもしくはそれより多い集団のそのマイクロデバイスを含む医薬組成物を投与するステップを含むことができる。これらは、様々な治療剤、予防剤および／もしくは診断剤、またはそれらの組合せ、またはそれらの比を含有してもよく、異なる時間または同一時間に放出することができる。
同様に、対象において、免疫応答および／もしくは炎症応答を誘発またはモジュレートする方法が提供される。典型的には、このような方法は、好ましくは持続的な期間にわたり免疫応答および／または炎症応答を誘発するための有効量の、好ましくは２つ、３つ、４つまたはそれより多い集団のマイクロデバイスを含む医薬組成物を対象に、最も好ましくはマイクロデバイスを腫瘍に注射する場合には腫瘍に投与するステップを含む。
他のタイプのがんに関する疾患または障害を処置する方法もまた記載されている。それを必要とする対象における、がんを処置する方法は、対象に、有効量のがんを処置する医薬組成物のいずれかを投与するステップを含むことができる。このような方法では、治療剤（例えば、ＳＴＩＮＧアゴニストなどの免疫応答刺激治療剤）は、好ましくは、投与後の規定された期間にマイクロデバイスからパルス様式で放出される。
好ましい実施形態では、投与される医薬組成物は、２つまたはそれより多い異なる集団のマイクロデバイスを含有する。例えば、組成物は、３つの異なる集団のマイクロデバイスを有することができ、ここで、第１の集団は、投与後の約４日間で組み込まれたＳＴＩＮＧアゴニストを放出し、第２の集団は、投与後の約８日間で組み込まれたＳＴＩＮＧアゴニストを放出し、第３の集団は、投与後の約１１日間で組み込まれたＳＴＩＮＧアゴニストを放出する。代替的なパルス放出プロファイルもまた提供され、例えば、ポリマーまたはコポリマーの数平均分子量、ポリマーまたはコポリマーの重量平均分子量、ポリマーまたはコポリマーの多分散指数、ポリマーまたはコポリマーの鎖末端官能性、コポリマーの比、塩、ポリマーまたはコポリマーのブレンド比、シェルの厚さ、およびコンパートメントのマトリックス、またはそれらの組合せを調節することによって提供され得る。マイクロデバイスの異なる集団は、同じまたは異なるＳＴＩＮＧアゴニストを含有することができる。
一般に、組成物は、局所もしくは全身性免疫応答および／または炎症応答を誘発するため、ＳＴＩＮＧ経路活性を誘発もしくは向上させるため、インターフェロン応答を誘発もしくは向上させるため、腫瘍微小環境への浸潤を誘発するため（例えば、リンパ球、好塩基球、マクロファージおよび／または樹状細胞による）、および／または腫瘍微小環境内での免疫抑制を低減するための有効量で投与される（例えば、局所に）。投与へのこのような作用または応答は、投与後、約１日間から約３０日間、約２１日間から約２８日間、約１週間から約４週間、約１か月から約６か月、または約６か月から約１年間を含めた、様々な期間、続くことができる。
マイクロデバイス組成物の投与はまた、腫瘍再発および／もしくは転移を低減または予防することができる。
一部の実施形態、特に、対象ががんに罹患している実施形態では、組成物は、腫瘍内に投与される。組成物は、単回注射として投与され得る。
処置の方法は、以下に限定されないが、手術、放射線療法、化学療法、免疫療法、寒冷療法または遺伝子療法などの、対象への追加的ながん療法をさらに投与することを含むことができる。例えば、対象には、１種または複数種のＳＴＩＮＧアゴニスト、１種または複数種の免疫チェックポイント遮断剤またはそれらの組合せがさらに投与され得る。免疫チェックポイント遮断剤は、抗体またはその抗原結合性断片を含むことができる。好適な抗体、またはその抗原結合性断片には、好ましくは、ＣＴＬＡ－４、ＰＤ－ｌ、ＰＤ－Ｌ１、ＰＤ－Ｌ２、ＴＩＭ－３、ＬＡＧ３の阻害剤、またはそれらの組合せが含まれる。
一部の実施形態では、対象は、黒色腫、子宮頚がん、乳がん、卵巣がん、前立腺がん、膵臓がん、腎臓がん、肝臓がん、精巣がん、尿路上皮癌、膀胱がん、非小細胞肺がん、小細胞肺がん、肉腫、結腸直腸腺癌、胃腸管間質腫瘍、胃食道癌、結腸直腸がん、肝細胞がん、悪性中皮腫、白血病、リンパ腫、多発性骨髄腫、移行上皮癌、神経芽腫、形質細胞新生物、ウィルムス腫瘍、星状細胞腫、上衣腫、神経膠腫、髄膜腫、髄芽腫、神経芽腫または肝細胞癌などのがんを有する。一部の実施形態では、がんは、固形腫瘍であるか、またはリンパ腫である。
持続的な期間にわたるパルス放出のための組成物および方法は、単回用量で到達困難な腫瘍を処置するために特に有利であり、特に、実践者が、所望の治療期間にわたり、多回用量の薬剤を同じ領域に投与する従来の方法を使用して同じ持続的療法を達成するのに苦労する場合に有効であると考えられる。
図１Ａ～１Ｅは、ＰＬＧＡマイクロデバイス（ＰＬＧＡ－ＭＰ）の設計および製造を示す略図である。図１Ａは、がん免疫療法に関する、単回注射薬物送達プラットフォームの概略図である。異なるＰＬＧＡマイクロデバイスは、単回腫瘍内注射後に腫瘍内に留まり、個別の時点において、組み込まれたＳＴＩＮＧアゴニストをパルスで放出し、腫瘍浸潤リンパ球（ＴＩＬ）の浸潤を促進する。図１Ｂは、マイクロデバイス基部に目的のカーゴを充填し、次に、熱を短時間加えて、対応するマイクロデバイスキャップにより基部を封止することによって調製される、ＰＬＧＡマイクロデバイスの製造プロセスの概略図である。図１Ｃ～１Ｄは、空のマイクロデバイス基部（図１Ｃ）および封止したマイクロデバイス（図１Ｄ）の代表的なＳＥＭ画像である。図１Ｅは、３’３’－ｃＧＡＭＰをカプセル封入している封止されたマイクロデバイスの代表的な高分解能Ｘ線コンピューター断層撮影法画像である。赤色は、乾燥した３’３’－ｃＧＡＭＰを表す。 同上。
図２Ａ～２Ｌは、ＰＬＧＡ－ＭＰの放出速度の定量を図示する。図２Ａ～２Ｇは、それぞれ、ＰＬＧＡマイクロデバイスであるＰＬＧＡ－１～ＰＬＧＡ－７からのＡＦ６４７－デキストランのｉｎ ｖｉｔｒｏでの放出速度の累積値を示すグラフである。（ｎ＝６から８）。データは、平均値±標準誤差を表す。図２Ｈ～２Ｉは、ＰＬＧＡ－２からのペメトレキセド（図２Ｈ）およびＣｙ５－標識ＣｐＧ ＤＮＡ（図２Ｉ）のｉｎ ｖｉｔｒｏでの放出速度の累積値を示すグラフである（ｎ＝６から１０）。データは、平均値±標準誤差を表す。図２Ｊ～２Ｋは、ＰＬＧＡ－１、２および３からのｉｎ ｖｉｔｒｏ（図２Ｊ）およびｉｎ ｖｉｖｏ（図２Ｋ）での、ＡＦ６４７－デキストランの放出速度の累積値を示すグラフである。ＰＬＧＡ－ＭＰを皮下投与した。（ｎ＝６～８）。エラーバーは、平均値の標準誤差（ｓ．ｅ．ｍ）を表す。図２Ｌは、Ｂ１６Ｆ１０黒色腫モデル（ｎ＝４）および４Ｔ１乳がんモデル（ｎ＝４）における、皮下（ｎ＝８）または腫瘍内に投与した、ＡＦ６４７－デキストラン搭載ＰＬＧＡ－２のｉｎ ｖｉｖｏでの放出速度の累積値を示すグラフである。エラーバーは、標準誤差を表す。図２Ｍは、ＡＦ６４７搭載ＰＬＧＡ－１の腫瘍内注射後の、Ｂ１６Ｆ１０腫瘍担持マウスの処置およびサンプリングスケジュールを示す概略図である。図２Ｎは、Ｂ１６Ｆ１０腫瘍（ｎ＝４）におけるＰＬＧＡ－１からのＡＦ６４７のｉｎ ｖｉｖｏでの累積放出量を示すグラフである。図２Ｏは、ＡＦ６４７搭載ＰＬＧＡ－１（ｎ＝４）の腫瘍内注射後の、血清中のＡＦ６４７の濃度を示すグラフである。エラーバーは、標準誤差を表す。 同上。 同上。 同上。 同上。
図３Ａは、ＰＬＧＡ－１、２および３からの３’３’－ｃＧＡＭＰのｉｎ ｖｉｔｒｏでの累積放出量を示すグラフである（ｎ＝６～８）。エラーバーは、標準誤差を表す。図３Ｂは、分子イオン［Ｍ＋Ｈ］＋＝６７５．１１、［Ｍ＋Ｎａ］＋＝６９７．０９、［Ｍ＋２Ｎａ］＋＝７１９．０７を示す、８日目にＰＬＧＡ－２から放出された、３’３’－ｃＧＡＭＰの質量スペクトルである。マイクロデバイスを、ＰＢＳ中、３７℃においてインキュベートした。図３Ｃは、インターフェロン調節因子（ＩＲＦ）レポーター細胞系における、ＰＬＧＡ－２に組み込まれて、ここから放出されたｃＧＡＭＰの応答を示す棒グラフである（ｎ＝６）。エラーバーは、標準偏差を表す。統計学的有意性は、一元配置分散分析（ＡＮＯＶＡ）を使用して計算した。図３Ｄは、７日目に、３’３’－ｃＧＡＭＰ搭載ＰＬＧＡ－１、２および３の単回注射、または腫瘍接種後７、１１、１５および１８日目に可溶性３’３’－ｃＧＡＭＰの４回注射により処置した、Ｂ１６Ｆ１０および４Ｔ１腫瘍担持マウスの処置スキームの概略図である。図３Ｅ～３Ｆは、様々な群により処置したＢ１６Ｆ１０黒色腫担持マウス（ｎ＝８の生物学的に独立したサンプル）の平均腫瘍成長（図３Ｅ）およびカプラン－マイヤー生存率曲線（図３Ｆ）を示すグラフである。図３Ｅに関する説明は、図３Ｆに示されている。図３Ｇ～３Ｈは、同所性４Ｔ１乳房腫瘍担持マウス（ｎ＝８の生物学的に独立したサンプル）の平均腫瘍成長曲線（図３Ｇ）および生存率分析（図３Ｈ）を示すグラフである。統計学的有意性は、二元配置ＡＮＯＶＡおよびＴｕｋｅｙの多重比較検定によって計算した：＊Ｐ＜０．０５、＊＊Ｐ＜０．０１、＊＊＊Ｐ＜０．００１、＊＊＊＊Ｐ＜０．０００１。データは、平均値±標準誤差を表す。 同上。 同上。 同上。
図４Ａ～４Ｉは、免疫応答およびＳＴＩＮＧ経路活性化の分析を示す。図４Ａは、７日目に、ｃＧＡＭＰ－Ｓ、ｃＧＡＭＰ搭載ＰＬＧＡ－１および２の単回注射、または腫瘍接種後７、１１および１５日目に可溶性３’３’－ｃＧＡＭＰの３回注射を受けた、Ｂ１６Ｆ１０腫瘍担持マウスの処置スキームを示す概略図である。腫瘍を１６日目に分離した。図４Ｂ～４Ｃは、腫瘍における、ＣＸＣＬ１０（図４Ｂ）およびＩＲＦ７（図４Ｃ）ｍＲＮＡ発現のｑＰＣＲ分析を示す棒グラフである（ｎ＝４）。データは、平均値±標準誤差を表す。図４Ｄ～４Ｇは、すべての生細胞の内、ＴＭＥにおける、浸潤性リンパ球、例えば、ＣＤ８＋ＣＤ３＋Ｔ細胞（図４Ｄ）、ＣＤ４＋ＣＤ３＋Ｔ細胞（図４Ｅ）およびＮＫ１．１＋ＣＤ３－ＮＫ細胞（図４Ｆ）、ならびにＣＤ１１ｂ－ＣＤ１１ｃ＋樹状細胞、および骨髄細胞、例えば、ＣＤ１１ｂ＋Ｆ４／８０＋マクロファージ、ＣＤＡ－４Ｉ１１ｂ＋Ｆ４／８０－Ｌｙ６ｃ＋Ｌｙ６ｇ＋好中球、ＣＤ１１ｂ＋Ｆ４／８０－Ｌｙ６ｃ＋Ｌｙ６ｇ－単球、ＣＤ１１ｂ＋Ｇｒ－１－ＣＤ２００Ｒ３＋好塩基球およびＣＤ１１ｂ＋Ｇｒ－１－ＣＤ１７０＋好酸球（図４Ｇ）の百分率を示す棒グラフである（ｎ＝４から５）。データは、平均値±標準偏差（ｓ．ｄ）を表す。図４Ｈは、異なる群により処置された腫瘍における、ＤＣ（ＣＤ８６＋ＣＤ１１ｃ＋ＣＤ１１ｂ－）の代表的なフローサイトメトリーヒストグラムである（ｎ＝４から５）。定量分析は、右側の棒グラフに示されている。データは、平均値±標準偏差を表す。図４Ｉは、異なる群により処置された腫瘍における、Ｍ１（ＣＤ８６＋ＣＤ１１ｂ＋Ｆ４／８０＋）およびＭ２（ＣＤ２０６＋ＣＤ１１ｂ＋Ｆ４／８０＋）マクロファージの代表的なフローサイトメトリーのヒストグラムを示す。Ｍ１／Ｍ２マクロファージの比率を計算し、右側に表示した（ｎ＝４）。データは、平均値±標準偏差を表す。統計学的有意性は、一元配置ＡＮＯＶＡ、または複数の群もしくは２つの群を比較する場合、ＳｔｕｄｅｎｔのＴ検定によって計算した。データは、特に示さなければ、非処置群と比較した。＊Ｐ＜０．０５、＊＊Ｐ＜０．０１、＊＊＊Ｐ＜０．００１、＊＊＊＊Ｐ＜０．０００１。 同上。 同上。 同上。
図５Ａは、２１日目および２８日目に採取した血清中のＩＦＮγ＋ＣＤ８＋Ｔ細胞の定量分析を示すグラフである（ｎ＝４～５、図３Ｄに示されている処置スキーム）。非処置および１×ＥＰ－処置マウスは、２８日目に生存しなかった。データは、平均値±標準誤差を表す。図５Ｂ～５Ｃは、１６日目において、ＴＭＥにおける、有効なメモリーＣＬ６２Ｌ－ＣＤ４４＋ＣＤ４＋ＣＤ３＋Ｔ細胞（図５Ｂ）およびＣＬ６２Ｌ－ＣＤ４４＋ＣＤ８＋ＣＤ３＋Ｔ細胞（図５Ｃ）の数を示す棒グラフである（図４Ａに示されている処置スキーム）。図５Ｄは、対側のＢ１６Ｆ１０モデルに関する処置レジメンの概略図である。腫瘍は、０および２日目に、マウスの脇腹右後方および左後方に接種した。原発腫瘍（右側）は、ｃＧＡＭＰ－Ｓ＋ｃＧＡＭＰ－ＭＰの単回腫瘍内注射、および抗ＰＤ－１抗体（ＩＣＢ）の３回の腹腔内注射により処置した。図５Ｅ～５Ｆは、処置した腫瘍（図５Ｅ）および遠位腫瘍（図５Ｆ、ｎ＝８）の平均腫瘍成長曲線を示すグラフである。データは、平均値±標準誤差を表す。図５Ｇは、転移性４Ｔ１モデルに関する処置レジメンの概略図である。図５Ｈは、処置後の肺表面の転移病巣の数を示すグラフである（ｎ＝８）。図５Ｉは、処置後の全肺領域内の腫瘍領域の百分率を示すグラフである（ｎ＝４から５）。統計学的有意性は、ｔ検定および二元配置ＡＮＯＶＡによって計算した：＊Ｐ＜０．０５、＊＊Ｐ＜０．０１、＊＊＊Ｐ＜０．００１、＊＊＊＊Ｐ＜０．０００１。 同上。 同上。 同上。
図６Ａ～Ｈは、ＰＬＧＡ－ＭＰの単回注射により、全身性抗腫瘍免疫が誘発され、転移が阻害されることを実証している。図６Ａは、外科的除去Ｂ１６Ｆ１０モデルにおける、処置レジメンの概略図である。腫瘍接種後６日目に、腫瘍塊のおよそ９９％を外科的に取り除いた。ｃＧＡＭＰ－ＭＰおよびｃＧＡＭＰ－Ｓは、外科床において直接、堆積した。図６Ｂ～６Ｃは、処置マウス（ｎ＝８）の平均腫瘍成長曲線（図６Ｂ）および生存率分析（図６Ｃ）を示すグラフである。図６Ｄ～６Ｅは、腫瘍接種後６０日目に、Ｂ１６Ｆ１０細胞により再チャレンジした、ｃＧＡＭＰ－ＭＰおよび３×ｃＧＡＭＰ－Ｓ処置後の腫瘍不含マウスにおける、経時的にモニタリングした、腫瘍成長（図６Ｄ）および生存率（図６Ｅ）（ｎ＝６）を示すグラフである。データは、平均値±標準誤差を表す。図６Ｆは、同所性膵臓腫瘍モデルに関する処置レジメンの概略図である。図６Ｇ～６Ｈは、膵臓から分離した腫瘍の代表的な画像（図６Ｇ）および重量分析（図６Ｈ）を示す。統計学的有意性は、一元配置または二元配置ＡＮＯＶＡおよびＴｕｋｅｙの多重比較検定によって計算した：＊Ｐ＜０．０５、＊＊Ｐ＜０．０１、＊＊＊Ｐ＜０．００１、＊＊＊＊Ｐ＜０．０００１。 同上。 同上。
本発明の詳細説明
Ｉ．定義
本明細書において使用する場合、「マイクロデバイス」は、エマルションまたは溶媒蒸発技法などの標準技法を使用して形成することができない、多様なまたは複雑な三次元幾何形状を有するマイクロ構造体を指す。マイクロデバイスは、離散粉末もしくは懸濁液の溶媒および／または熱接合によって成形されて所望の形状および寸法を形成する外側シェルを有する、１つまたは複数の内部コンパートメントを有することができる。マイクロデバイスは、多様なコンパートメント幾何形状、外側シェル幾何形状、またはコンパートメントと外側シェルの両方の多様な幾何形状を有することができる。例えば、コンパートメントおよびシェルは、立方体形状コンパートメントおよび立方体形状シェルなどの、同じ幾何形状を有してもよい。コンパートメントおよびシェルは、コンパートメントが立方体でありながら、シェルは、星形形状または円錐であるなどの、異なる幾何形状を有してもよい。デバイスは、「基部」のデバイスおよびキャップと一緒にすることによって形成され得る。「コンパートメント」（ａ ｃｏｍｐａｒｔｍｅｎｔ）を参照して記載されているが、同じまたは異なる寸法および形状の、複数のコンパートメントが存在してもよいことが理解される。
マイクロデバイスは、少なくとも１つの寸法が最大で１センチメートル未満の長さ、幅、高さまたは直径などの、マイクロスケール外部寸法を有し、より好ましくは、１マイクロメートル（μｍ）と１０００μｍとの間の最大直径を有する。本明細書において使用する場合、非球体のマイクロデバイスの「直径」とは、マイクロデバイスの表面の２点間、または非球体のコンパートメントの２点間の最大直線距離を指す。複数のマイクロデバイスまたは複数のコンパートメントに言及する場合、マイクロデバイスまたはコンパートメントの直径は、典型的には、マイクロデバイスの平均径を指す。マイクロデバイスまたはコンパートメントの直径は、以下に限定されないが、光学顕微鏡または電子顕微鏡法を含めた、様々な技法を使用して測定することができる。マイクロデバイスの直径は、動的光散乱法により測定することができる。球体のマイクロ粒子の場合、「直径」は、当分野において認識されている定義において使用される。
本明細書において使用する場合、マイクロデバイスの文脈における「基部」（単数または複数）とは、マイクロデバイスの基部を指す。
本明細書において使用する場合、「キャップ」（単数または複数）とは、基部（単数または複数）をキャップするために使用される構造体を指す。キャップは、任意の幾何形状を有してもよく、この幾何形状は、基部の幾何形状と同じであってもよく、または異なっていてもよい。
「付加製造」または「３Ｄ印刷」とは、本明細書において使用する場合、デジタルモデルからの事実上任意の形状の三次元固形物体を作製するプロセスを指す。３Ｄ印刷は、付加プロセスを使用して達成され、材料の連続層が、様々な形状または厚みで積み重ねられる。一部の実施形態では、「３Ｄ印刷」は、ノズルを通してジェット噴射または押し出され、所望の形状に固化される、押出し成形されたポリマーまたは溶媒をベースとするポリマーを含有するインク（例えば、ＰＬＧＡ、ポリ（Ｌ－ラクチド）（「ＰＬＬＡ」）など）を使用する。その形状は、ｘ、ｙおよびｚ方向に制御され得る。
「マイクロモールド成形」とは、本明細書において使用する場合、マイクロスケールでの部品もしくはデバイスを製造するのに好適なプロセス、またはマイクロスケールでの特性または耐性を有する部品もしくはデバイスの製造に好適なプロセスを一般に指す。例示的な技法には、以下に限定されないが、リソグラフィーが含まれる。
用語「生体適合性」とは、本明細書において使用する場合、それ自体、宿主（例えば、動物またはヒト）に毒性でもなく、モノマーもしくはオリゴマーサブユニット、または他の副生物を宿主において毒性濃度で生成する速度で分解もしない（その材料が分解する場合）、１種または複数種の材料を指す。
用語「生分解性」とは、本明細書において使用する場合、その材料が、加水分解および／または酵素分解の機能として、身体においてその構成成分のサブユニットに分解または破壊することを意味する。
マイクロデバイスの文脈において使用される場合の用語「均質な」とは、同じ種類の２つまたはそれより多い個々のマイクロデバイスの集合体を指す。例えば、均質なマイクロデバイスは、一様な組成物（例えば、同じポリマーまたはコポリマーから形成される）、構造体（例えば、３Ｄ幾何形状）、薬剤（例えば、同じ治療剤および／または予防剤をカプセル封入する）、およびそれらの組合せを有することができる。マイクロデバイスの文脈において使用される場合、「不均質な」とは、均質ではないことを意味する。例えば、一部の実施形態では、不均質なマイクロデバイスは、一様な組成物（例えば、同じポリマーまたはコポリマーから形成される）、構造体（例えば、３Ｄ幾何形状）、薬剤（同じ治療剤および／または予防剤をカプセル封入する）、およびそれらの組合せを有さない。
本明細書において使用する場合、用語「アゴニスト」とは、受容体に結合し、その受容体を活性化して生物学的応答を生じる分子を指す。受容体は、内在性または外来性アゴニストのどちらか一方によって活性化され得る。「アゴニスト」とは、完全アゴニスト、部分アゴニストまたはインバースアゴニストであり得る。
「免疫応答」とは、本明細書において使用する場合、典型的には、自然免疫および／もしくは適応免疫の活性化または効率を誘発する、向上させる、または長期化させる応答を指す。免疫応答は、哺乳動物などの宿主において現在または将来的な曝露に対して免疫を生じさせる、がん抗原を含めた抗原、またはワクチンに対する特異的応答であり得る。
「親水性」とは、本明細書において使用する場合、有機溶媒に比べて、水に対してより高い親和性を有し、したがって溶解度を有する分子を指す。化合物の親水性は、水（または緩衝水溶液）と、オクタノール、酢酸エチル、塩化メチレンまたはメチルｔｅｒｔ－ブチルエーテルなどの水非混和性有機溶媒との間のその分配係数を測定することによって定量することができる。平衡の後に、より高い濃度の化合物が、有機溶媒中よりも水中に存在する場合、この化合物は、親水性と考えられる。
「疎水性」とは、本明細書において使用する場合、水に比べて、有機溶媒に対してより高い水親和性を有し、したがって溶解度を有する分子を指す。化合物の疎水性は、水（または緩衝水溶液）と、オクタノール、酢酸エチル、塩化メチレンまたはメチルｔｅｒｔ－ブチルエーテルなどの水非混和性有機溶媒との間のその分配係数を測定することによって定量することができる。平衡の後に、より高い濃度の化合物が、水中よりも有機溶媒に存在する場合、この化合物は、疎水性と考えられる。
「処置」または「処置すること」とは、望ましくない状態（例えば、がん）を有する対象または系に組成物を投与することを意味する。状態は、疾患、病理的状況または障害の１つまたは複数の症状を含むことができる。処置は、疾患、病理的状態もしくは障害を治癒する、改善する、安定化させるまたは予防することを意図した、対象の医療的管理を含む。これは、能動的な処置、すなわち、疾患、病理的状況または障害を改善する方向に特異的に向かわせる処置を含み、原因処置、すなわち、関連疾患、病理的状況または障害の原因を取り除く方向に向かわせる処置も含む。さらに、この用語は、対症処置、すなわち、疾患、病理的状況または障害の治癒よりもむしろ、症状を軽減するよう設計されている処置、予防的処置、すなわち、関連疾患、病理的状況もしくは障害の発症を最小化する、または部分的もしくは完全に阻害することを指向した処置、および支持処置、すなわち、関連疾患、病理的状況または障害を改善する方向に向かわせる別の特定の療法を補足するために使用される処置を含む。処置は、疾患、病理的状態もしくは障害を治癒、改善、安定化または予防することを意図するが、治癒、改善、安定化または予防を実際にもたらすことを必要とするものではないことが理解される。一部の実施形態では、処置は、処置される障害、疾患もしくは状態の１つまたは複数の症状を低減する、軽減するまたは改善するのに十分な量の組成物を投与することを意味する。処置の効果は、関連する疾患、病態または障害にとって好適な、本明細書に記載されている通り、および当分野で公知の通りに、測定または評価することができる。このような測定および評価は、定性的および／または定量的な用語で行われ得る。したがって、例えば、疾患、病理的状態もしくは障害の特徴もしくは特性、および／または疾患、病理的状態もしくは障害の症状を、任意の効果または任意の量まで低下させることができる。
「予防」または「予防すること」とは、望ましくない状態（例えば、がん）のリスクにある対象または系に組成物を投与することを意味する。状態は、疾患、病理的状況または障害の１つまたは複数の症状を含むことができる。状態は、疾患、病理的状況または障害に対する素因でもあり得る。対象への組成物の投与の効果は、状態の特定の症状の停止、状態の症状の低下もしくは予防、状態の重症度の低下、状態の完全な消滅、特定の事象もしくは特徴の発生または進行の安定化または遅延、あるいは特定の事象もしくは特徴が起こる機会の低減であり得る。
本明細書において使用する場合、用語「有効量」または「治療有効量」は、処置される障害、疾患もしくは状態の１つまたは複数の症状を軽減あるいは改善するのに十分な量、あるいは、そうでなければ、所望の薬理学的および／または生理学的効果を達成するのに十分な量を意味する。このような改善は、単に、低下または改変を必要とするのみで、必ず除去を要するものではない。正確な量は、対象に依存する変数（例えば、年齢、免疫系の健康、体重など）、処置される疾患または障害、ならびに投与経路、および投与される薬剤の薬物動態および薬力学などの、様々な要因により様々である。
本明細書において使用する場合、用語「抗体」または「免疫グロブリン」は、インタクトな抗体およびその結合断片を含むよう使用される。典型的には、断片は、断片がそこから誘導されるインタクトな抗体と、抗原断片への特異的結合について競合し、個別の重鎖、軽鎖Ｆａｂ、Ｆａｂ’、Ｆ（ａｂ’）２、ＦａｂｃおよびＦｖを含む。断片は、組換えＤＮＡ技法によって、またはインタクトな免疫グロブリンの酵素的分離もしくは化学的分離によって産生される。用語「抗体」はまた、他のタンパク質とともに、融合タンパク質に化学的にコンジュゲートされている、または融合タンパク質として発現される、１つまたは複数の免疫グロブリン鎖を含む。用語「抗体」はまた、二重特異性抗体を含む。二重特異性抗体または二機能性抗体とは、２つの異なる重鎖／軽鎖の対、および２つの異なる結合部位を有する、人工的なハイブリッド抗体である。
用語「小分子」とは、本明細書において使用する場合、一般に、分子量が、約２０００ｇ／ｍｏｌ未満、約１５００ｇ／ｍｏｌ未満または約１０００ｇ／ｍｏｌ未満である、有機分子を指す。小分子は、非ポリマー性および／または非オリゴマー性である。
「薬学的に許容される」とは、生物学的または他に望ましくないことがない材料を意味し、すなわち、材料は、いずれの望ましくない生物学的作用も引き起こすことなく、またこれが含有されている医薬組成物の他のいずれの構成成分とも有害な様式で相互作用することなく、選択された化合物と一緒に対象に投与され得る。
用語「約」の使用は、およそ＋／－１０％の範囲で、明記されている値より上または下のどちらか一方である値を記載することを意図する。他の実施形態では、値は、およそ＋／－５％だけ明記した値より上または下のどちらか一方である値の範囲であり得る。
ＩＩ．組成物
受容体に結合する１つもしくは複数の治療剤および／または予防剤、特に、１つまたは複数のＳＴＩＮＧアゴニストを送達するのに好適な、ポリマーマイクロデバイスおよびその組成物が、単回注射により、一定期間にわたり、薬剤の持続および／または断続またはパルス放出を提供する送達系として使用するために開発された。
Ａ．ポリマーマイクロデバイス
ポリマーマイクロデバイス、およびこのようなマイクロデバイスを含有する組成物および製剤は、多様な三次元幾何形状を有することができ、コンパートメントなどの１つまたは複数の個別の内部空洞を含む。コンパートメントは、ＳＴＩＮＧアゴニストなどの治療剤および／または予防剤、ならびに賦形剤または他の不活性成分および放出制御材料を含有してもよい。
１．ポリマー
マイクロデバイスは、１種もしくは複数種のポリマーまたはコポリマーから形成される。好ましい実施形態では、ポリマーは、生体適合性および生分解性である。マイクロデバイスは、疎水性ポリマー、親水性ポリマーとブレンドされた疎水性ポリマー、両親媒性ポリマー、またはそれらの混合物を用いて作製され得る。
親水性ポリマーには、デンプンおよび多糖などのセルロースポリマー、親水性ポリペプチド、ポリ－Ｌ－グルタミン酸（ＰＧＳ）、ガンマ－ポリグルタミン酸、ポリ－Ｌ－アスパラギン酸、ポリ－Ｌ－セリンまたはポリ－Ｌ－リシンなどのポリ（アミノ酸）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）およびポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ）などのポリアルキレングリコールおよびポリアルキレンオキシド、ポリ（オキシエチル化ポリオール）、ポリ（オレフィン性アルコール）、ポリビニルピロリドン、ポリ（ヒドロキシアルキルメタクリルアミド）、ポリ（ヒドロキシアルキルメタクリレート）、ポリ（サッカライド）、ポリ（ヒドロキシ酸）、ポリ（ビニルアルコール）およびそれらのコポリマーが含まれる。
疎水性ポリマーの例には、ポリ（乳酸）、ポリ（グリコール酸）およびポリ（乳酸－ｃｏ－グリコール酸）などのポリヒドロキシ酸、ポリ３－ヒドロキシブチレートまたはポリ４－ヒドロキシブチレート、ポリカプロラクトン、ポリ（オルトエステル）、ポリ無水物、ポリ（ホスファゼン）、ポリ（ラクチド－ｃｏ－カプロラクトン）などのポリヒドロキシアルカノエート、チロシンポリカーボネートなどのポリカーボネート、ポリアミド（合成および天然ポリアミドを含む）、ポリペプチドおよびポリ（アミノ酸）、ポリエステルアミド、ポリエステル、ポリ（ジオキサノン）、ポリ（アルキレンアルキレート）、疎水性ポリエーテル、ポリウレタン、ポリエーテルエステル、ポリアセタール、ポリシアノアクリレート、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリシロキサン、ポリ（オキシエチレン）／ポリ（オキシプロピレン）コポリマー、ポリケタール、ポリホスフェート、ポリヒドロキシバレレート、ポリアルキレンオキサレート、ポリアルキレンスクシネート、ポリ（マレイン酸）、およびそれらのコポリマーが含まれる。ある特定の実施形態では、疎水性ポリマーは、脂肪族ポリエステルである。好ましい実施形態では、疎水性ポリマーは、ポリ（乳酸）、ポリ（グリコール酸）またはポリ（乳酸－ｃｏ－グリコール酸）（ＰＬＧＡ）である。
生分解性ポリマーは、身体において、化学的にまたは酵素により水溶性材料に変換される、水に不溶性の、または水に難溶性のポリマーを含むことができる。生分解性ポリマーは、架橋化ポリマーを水に不溶性または難溶性にする、加水分解可能な架橋連結基によって架橋されている可溶性ポリマーを含むことができる。
両親媒性ポリマーは、疎水性ポリマーブロックおよび親水性ポリマーブロックを含有するポリマーである。疎水性ポリマーブロックは、上記の疎水性ポリマーのうちの１種もしくは複数、またはその誘導体もしくはコポリマーを含有することができる。親水性ポリマーブロックは、上記の親水性ポリマーのうちの１種もしくは複数、またはその誘導体もしくはコポリマーを含有することができる。
特に好ましい実施形態では、生分解性ポリマーは、ポリ（乳酸）、ポリ（グリコール酸）およびポリ（乳酸－ｃｏ－グリコール酸）などのポリエステルまたはポリ無水物である。ポリエステルホモポリマーは、本明細書において「ＰＧＡ」と称されるグリコール酸単位、ならびに本明細書において「ＰＬＡ」とまとめて称される、ポリ－Ｌ－乳酸、ポリ－Ｄ－乳酸、ポリ－Ｄ，Ｌ－乳酸、ポリ－Ｌ－ラクチド、ポリ－Ｄ－ラクチドおよびポリ－Ｄ，Ｌ－ラクチドなどの乳酸単位、ならびに本明細書において「ＰＣＬ」とまとめて称されるポリ（ε－カプロラクトン）などのカプロラクトン単位、ならびに本明細書において「ＰＬＧＡ」とまとめて称される、乳酸：グリコール酸の比によって特徴付けられる、様々な形態のポリ（乳酸－ｃｏ－グリコール酸）およびポリ（ラクチド－ｃｏ－グリコリド）などの乳酸およびグリコール酸単位を含むコポリマー、ならびにポリアクリレート、およびそれらの誘導体を含む。例示的なポリマーはまた、本明細書において「ＰＥＧ化ポリマー」とまとめて称される、様々な形態のＰＬＧＡ－ＰＥＧまたはＰＬＡ－ＰＥＧコポリマーなどの、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）と上記のポリエステルとのコポリマーを含む。ある特定の実施形態では、ＰＥＧ領域は、ポリマーと共有結合により結合されて、切断可能リンカーによる「ＰＥＧ化ポリマー」を得る。
ポリマーは、環境の物理的変化または化学的変化に基づいた相変化を受けることがある。溶解度、分解速度、架橋および浸食速度などのポリマーの物理的または化学的特徴を変化させることがある例示的な環境を引き起こすものとしては、温度変化、ｐＨ変化およびイオン強度の変化が含まれる。
ポリマーは、２つまたはそれより多いポリマーのブレンドまたはコポリマーを含んでも、これであってもよい。ポリマーはまた、安定剤、界面活性剤または脂質などの他の実体も含有してもよい。
２．構造
マイクロデバイスは、複雑な三次元幾何形状を有することができる。マイクロデバイスは、固体であってもよく、層状であってもよく、および／またはコンパートメントを含んでもよい。典型的には、マイクロデバイスは、シェル／基部を含み、これは、１つまたは複数の内部コンパートメント、およびこのコンパートメントを封止するキャップを有する（例えば、図１Ｂを参照されたい）。層および／またはコンパートメントは、薬剤を含むことができる（例えば、図１Ｂを参照されたい）。
マイクロデバイスは、以下に限定されないが、立方体、直方体、星形、円筒、四角柱、三角柱、五角柱、八面体、ダイヤモンド形、楕円形および球体を含む、幾何形状を有することができる。マイクロデバイスのコンパートメントは、１つまたは複数のコンパートメント内に１つまたは複数の個別の領域を含むことができ、複雑な３Ｄ幾何形状を有する。
マイクロデバイスは、各々が、５０マイクロメートル（μｍ）～１０００μｍ、５０マイクロメートル（μｍ）～５５０μｍ、５０マイクロメートル（μｍ）～５００μｍ、５０マイクロメートル（μｍ）～４５０μｍ、５０マイクロメートル（μｍ）～４００μｍの間、５０μｍ～３５０μｍの間、５０μｍ～３００μｍの間、５０μｍ～２５０μｍの間、５０μｍ～２００μｍの間、５０μｍ～１５０μｍの間、および５０μｍ～１００μｍの間の、長さ、幅、高さまたは直径などの、外部寸法を一般に有する。例えば、直方体形状のマイクロデバイスの外部寸法は、長さが、約２５０μｍ、約３００μｍまたは約４００μｍ、幅が約２５０μｍ、約３００μｍまたは約４００μｍ、および高さが約２５０μｍ、約３００μｍまたは約４００μｍであってもよい。
コンパートメントは、各々が、１０μｍ～８５０μｍの間、１０μｍ～８００μｍの間、１０μｍ～７５０μｍの間、１０μｍ～７００μｍの間、１０μｍ～６５０μｍの間、１０μｍ～６００μｍの間、１０μｍ～５５０μｍの間、１０μｍ～５００μｍの間、１０μｍ～４５０μｍの間、１０μｍ～４００μｍの間、１０μｍ～３５０μｍの間、１０μｍ～３００μｍの間、１０μｍ～２５０μｍの間、１０μｍ～２００μｍの間、１０μｍ～１５０μｍの間、１０μｍ～１００μｍの間、１０μｍ～５０μｍの間の長さ、幅、高さまたは直径などのマイクロスケール寸法を一般に有することができる。
立方体または直方体形状のコンパートメントに関する例示的な寸法は、約１０μｍ、約２０μｍ、約３０μｍ、約４０μｍ、約５０μｍ、約６０μｍ、約７０μｍ、約８０μｍ、約９０μｍ、約１００μｍ、約１１０μｍ、約１２０μｍ、または約１３０μｍ、または約１４０μｍ、約１５０μｍ、約２００μｍ、約２５０μｍ、または約３００μｍの長さ、幅および高さを含む。例えば、直方体形状のコンパートメントの寸法は、長さが約１００μｍ、約１５０μｍ、約２００μｍまたは約２５０μｍ、幅が約１００μｍ、約１５０μｍ、約２００μｍまたは約２５０μｍ、および高さが約１００μｍ、約１５０μｍ、約２００μｍまたは約２５０μｍであってもよい。
以下の実施例中の実験は、４００×４００×３００μｍ（長さ×幅×高さ）の外部寸法、各寸法に１００μｍの壁の厚みを有し、２００×２００×１００μｍ（長さ×幅×高さ）の内部空洞を有する、封止したマイクロデバイスを利用した。しかし、代替的な外部および内部空洞寸法もまた提供され、マイクロデバイスを、様々な壁の厚さとともに、様々な外部および／または内部空洞の形状およびサイズ、およびそれらの組合せに微調整するように、実践者によって独立して選択され得る。
３．マイクロデバイス組成物
マイクロデバイスの様々な構成成分は、１つのマイクロデバイスシェルにおいて、または内部コンパートメントの壁において、同じポリマー組成、異なるポリマー、および／または２種もしくはそれより多いポリマー組成のブレンドから形成されてもよい。例えば、シェル／基部およびキャップを有するマイクロデバイスでは、基部は、１種のポリマーまたはコポリマーから形成されてもよい一方、キャップは、別のポリマーまたはコポリマーから形成されてもよい。例えば、キャップは、化学修飾されている端部を有する以外基部を形成するために使用されているものと同じポリマー組成のものであってもよい。別の例では、キャップは、異なるモノマー、異なる重合度、異なるコポリマーの比を有する異なるコポリマー、異なるブレンドまたはそれらの組合せを含むことによって、シェル／基部を形成するために使用されるポリマーとは異なるポリマーから形成されてもよい。
一実施形態では、マイクロデバイスシェル／基部を形成するためのポリマーは、ＰＬＧＡであり、キャップを形成するためのＰＬＧＡポリマーは、より低い封止温度でシェル／基部を封止することを補助するため、エステル末端部などの修飾端部を有する。低い封止温度の維持は、コンパートメントに組み込まれた薬剤へのストレスを最小限にする。エステル端部を有するＰＬＧＡキャップはまた疎水性が増大しており、これによって、コンパートメント内に含まれる、治療剤および／または予防剤の放出の開始が遅延される。
Ｂ．治療剤および予防剤
マイクロデバイスは、受容体に結合して受容体を阻害または活性化する、１種または複数の薬剤（例えば、治療剤および／または予防剤）を封入してもよい。典型的には、薬剤はマイクロデバイスのコンパートメント中に存在するか、またはここに組み込まれている。マイクロデバイスに含まれる薬剤は、タンパク質またはペプチド、糖または炭水化物、核酸またはオリゴヌクレオチド、脂質、小分子（例えば、２０００ダルトン未満、好ましくは１５００ダルトン未満、より好ましくは３００～７００ダルトンの分子量）、またはそれらの組合せであり得る。
免疫調節剤
一部の好ましい実施形態では、マイクロデバイスは、免疫調節治療剤および／または予防剤として、ＳＴＩＮＧアゴニストなどの１種または複数種の免疫受容体結合剤を含有する。
一部の実施形態では、薬剤は、ワクチン抗原、アジュバントまたはそれらの組合せではない。
ＳＴＩＮＧアゴニスト
インターフェロン遺伝子の刺激因子（ＳＴＩＮＧ）は、ＴＢＫ１／ＩＲＦ３（インターフェロン調節因子３）、ＮＦ－κＢ（核内因子κＢ）およびＳＴＡＴ６（シグナル伝達兼転写活性化因子６）シグナル伝達経路を活性化する、外因性および内在性のサイトゾル環式ジヌクレオチド（ＣＤＮ）の両方を感知して、ロバストなＩ型インターフェロンおよび炎症誘発性サイトカイン応答を誘発する、サイトゾル受容体である。ＳＴＩＮＧは、ＴＭＥＭ１７３遺伝子によってコードされる。ＳＴＩＮＧは、様々な分子機構によって、Ｉ型インターフェロンシグナル伝達における、直接的なサイトゾルＤＮＡセンサー（ＣＤＳ）およびアダプタータンパク質の両方として働く。ＳＴＩＮＧは、細胞内病原体に対する抗ウイルス応答および自然免疫応答を担うＴＢＫ１により、下流の転写因子ＳＴＡＴ６およびＩＲＦ３を活性化することが示されている。
ＳＴＩＮＧは小胞体に存在するが、サイトゾルＤＮＡの存在下では、センサーｃＧＡＳは、ＤＮＡに結合し、環式ジヌクレオチドを産生する。このジヌクレオチドは、ＳＴＩＮＧに結合し、ＥＲからゴルジを介して核周囲部位まで、その凝集および移動を促進する。そこで、ＳＴＩＮＧは、ＴＢＫ１と複合体を形成して、そのリン酸化を促進する。ＴＢＫ１が、一旦、リン酸化されると、ＴＢＫ１は、転写因子ＩＲＦ３をリン酸化し、これは、二量体化して核に移動し、ここで、これは、Ｉ型ＩＦＮおよび他の自然免疫遺伝子の転写を活性化する。
ＳＴＩＮＧは、がんのマウスモデルにおいて抗腫瘍ＣＤ８ Ｔ応答を誘発する。腫瘍微小環境では、ｅｘ ｖｉｖｏでＳＴＩＮＧアゴニストにより刺激されたＴ細胞、内皮細胞および線維芽細胞は、Ｉ型ＩＦＮを産生する（Ｃｏｒｒａｌｅｓ， ｅｔ ａｌ．， Ｃｅｌｌ Ｒｅｐ （２０１５） １１（７）：１０１８－３０）。対照的に、腫瘍細胞は、ＳＴＩＮＧ経路活性化を阻害し、潜在的に、発がん現象の間に、免疫回避に至ることができる（Ｈｅ， ｅｔ ａｌ．， Ｃａｎｃｅｒ Ｌｅｔｔ （２０１７） ４０２：２０３－１２； Ｘｉａ， ｅｔ ａｌ．， Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ （２０１６） ７６（２２）：６７４７－５９）。証拠により、ＳＴＩＮＧ経路の活性化は、Ｉ型ＩＦＮ遺伝子の発現を含む、自発的な抗腫瘍Ｔ細胞応答の誘発に相関していることが示されている（Ｃｈｅｎ， ｅｔ ａｌ．， Ｎａｔ Ｉｍｍｕｎｏｌ （２０１６） １７（１０）：１１４２－９； Ｂａｒｂｅｒ， ｅｔ ａｌ．， Ｎａｔ Ｒｅｖ Ｉｍｍｕｎｏｌ （２０１５） １５（１２）：７６０－７０； Ｗｏｏ， ｅｔ ａｌ．， Ｉｍｍｕｎｉｔｙ （２０１４） ４１（５）：８３０－４２）。さらに、宿主ＳＴＩＮＧ経路は、ＤＣによって媒介される腫瘍Ａｇ特異的なＣＤ８＋Ｔ細胞の効率的なクロスプライミングに必要である（Ｗｏｏ， ｅｔ ａｌ．， Ｉｍｍｕｎｉｔｙ （２０１４） ４１（５）：８３０－４２； Ｄｅｎｇ， ｅｔ ａｌ．， Ｉｍｍｕｎｉｔｙ （２０１４） ４１（５）：８４３－５２）。これらの結果に基づいて、ＳＴＩＮＧ経路の直接的な薬理学的刺激が、がん療法として探索されてきた。
当分野で公知のいずれのＳＴＩＮＧアゴニストも、本組成物および方法により使用することができる。ＳＴＩＮＧアゴニストは、核酸、タンパク質、ペプチド、ポリマーまたは小分子であり得る。ＳＴＩＮＧアゴニストは、天然物であってもよいし、合成品であってもよい。一部の実施形態では、ＳＴＩＮＧアゴニストは、親水性である。
好適なＳＴＩＮＧアゴニストには、環式ジヌクレオチド（ＣＤＮ）アゴニストまたは非環式ジヌクレオチドアゴニストが含まれる。以下に限定されないが、ｃＧＭＰ、環式ジＧＭＰ（ｃ－ジＧＭＰ）、ｃＡＭＰ、環式ジＡＭＰ（ｃ－ジＡＭＰ）、環式ＧＭＰ－ＡＭＰ（ｃＧＡＭＰ）、環式ジＩＭＰ（ｃ－ジＩＭＰ）、環式ＡＭＰ－ＩＭＰ（ｃＡＩＭＰ）およびそれらの任意のアナログなどの環式プリンジヌクレオチドを使用することができる。ＣＤＮは、環式ジヌクレオチドを連結する、２’３’、２’５’、３’３’もしくは３’５’結合、またはそれらの任意の組合せを有することができる。例えば、２’３’－ｃＧＡＭＰまたは３’３’－ｃＧＡＭＰを使用することができる。環式プリンジヌクレオチドは、プリンジヌクレオチドのアナログを生成するように、標準的な有機化学技法により修飾されていてもよい。好適なプリンジヌクレオチドには、以下に限定されないが、アデニン、グアニン、イノシン、ヒポキサンチン、キサンチン、イソグアニンまたは当分野で公知の任意の他の適切なプリンジヌクレオチドが含まれる。環式ジヌクレオチドは、修飾されたアナログであってもよい。以下に限定されないが、ホスホロチオエート、ビホスホロチオエート、フルオリネート（ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅ）およびジフルオリネート修飾を含む、当分野で公知の任意の好適な修飾が使用されてもよい。
一部の実施形態では、環式ジヌクレオチドは、以下の式の化合物：
Figure 2023526250000001
 などの、修飾環式ジヌクレオチドを含むことができる。
さらなる実施形態では、Ｒ１およびＲ２は、独立に、９－プリン、９－アデニン、９－グアニン、９－ヒポキサンチン、９－キサンチン、９－尿酸または９－イソグアニンであってもよい。
好適なＳＴＩＮＧアゴニストは、環式プリンジヌクレオチドの立体異性体（例えば、その実質的に純粋なＲｐ，ＲｐまたはＲｐ，Ｓｐジアステレオマー）を含む。ｃ－ジＡＭＰ、ｃ－ジＧＭＰ、ｃ－ジＩＭＰ、ｃ－ＡＭＰ－ＧＭＰ、ｃ－ＡＭＰ－ＩＭＰおよびｃ－ＧＭＰ－ＩＭＰ、および以下に限定されないが、本明細書において「チオホスフェート」と称されるホスホロチオエートアナログを含めたそれらのアナログを使用することができる。ホスホロチオエートは、非架橋性酸素の１個が硫黄により置き換えられている、通常のヌクレオチドのバリアントである。ヌクレオチド間結合の硫黄化は、５’から３’へのおよび３’から５’へのＤＮＡ ＰＯＬ１エクソヌクレアーゼ、ヌクレアーゼＳ１およびＰ１、ＲＮアーゼ、血清ヌクレアーゼおよびヘビ毒素ホスホジエステラーゼを含めた、エンドヌクレアーゼおよびエクソヌクレアーゼの作用を劇的に低下させる。さらに、脂質二重層を通過する可能性が高まる。
ホスホロチオエート連結は、本来的にキラルである。当業者は、この構造中のホスフェートはそれぞれ、Ｒ体またはＳ体で存在することができることを認識する。したがって、Ｒｐ，Ｒｐ、Ｓｐ，ＳｐおよびＲｐ，Ｓｐの形態が可能である。各場合において、これらの分子の実質的に純粋なＲｐ，ＲｐおよびＲｐ，Ｓｐジアステレオマーが好ましい。
好適な環式プリンジヌクレオチドはまた、ＣＤＮ、特にＣＤＮチオホスフェートの２’－Ｏ－置換基形態を含む。さらなる安定性および生体利用率は、リボース部分の２’－ＯＨの置換によってもたらされ得る。本明細書において適した置換基は、非限定的に、ハロゲン、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アシル（－Ｃ（Ｏ）Ｒａａ）、カルボキシル（－Ｃ（Ｏ）Ｏ－Ｒａａ）、脂肪族基、脂環式基、アルコキシ、置換オキシ（－Ｏ－Ｒａａ）、アリール、アラルキル、複素環式ラジカル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、アミノ（－Ｎ（Ｒｂｂ）（Ｒｃｃ））、イミノ（＝ＮＲｂｂ）、アミド（－Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒｂｂ）（ＲｃＣ）または－Ｎ（Ｒｂｂ）Ｃ（Ｏ）Ｒａａ）、アジド（－Ｎ３）、ニトロ（－ＮＯ２）、シアノ（－ＣＮ）、カルバミド（－ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒｂｂ）（Ｒｃｃ）または－Ｎ（Ｒｂｂ）Ｃ（Ｏ）ＯＲａａ）、ウレイド（－Ｎ（Ｒｂｂ）Ｃ（Ｏ）－Ｎ（Ｒｂｂ）（Ｒｃｃ））、チオウレイド（－Ｎ（Ｒｂｂ）Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｒｂｂ）（Ｒｃｃ））、グアニジニル（－Ｎ（Ｒｂｂ）Ｃ（＝ＮＲｂｂ）Ｎ（Ｒｂｂ）（Ｒｃｃ））、アミジニル（－Ｃ（＝ＮＲｂｂ）Ｎ（Ｒｂｂ）（ＲｃＣ）または－Ｎ（Ｒｂｂ）Ｃ（＝ＮＲｂｂ）（Ｒａａ））、チオール（－ＳＲｂｂ）、スルフィニル（－Ｓ（Ｏ）Ｒｂｂ）、スルホニル（－Ｓ（Ｏ）２Ｒｂ）およびスルホンアミジル（－Ｓ（Ｏ）２Ｎ（Ｒｂｂ）（ＲｃＣ）または－Ｎ（Ｒｂｂ）Ｓ（Ｏ）２Ｒｂｂ）を含む。式中、Ｒａａ、ＲｂｂおよびＲｃＣはそれぞれ独立して、Ｈ、必要に応じて連結されている化学官能基、またはさらなる置換基、例えば、Ｈ、アルキル、アルケニル、アルキニル、脂肪族、アルコキシ、アシル、アリール、アラルキル、ヘテロアリール、脂環式、複素環式およびヘテロアリールアルキルである。好適な環式プリンジヌクレオチドはまた、ＣＤＮのＳ置換基形態、特に生体利用率の改善したプロドラッグを有利に提供することができるＣＤＮチオホスフェートを含む。
５，６－ジメチルキサンテノン－４－酢酸（ＤＭＸＡＡ；バジメザンまたはＡＳＡ４０４としても知られている）または当分野で公知の任意の他の非環式ジヌクレオチドアゴニストなどの非環式ジヌクレオチドアゴニストもまた使用され得る。
例示的なＳＴＩＮＧアゴニストには、以下に限定されないが、ＳＴＩＮＧアゴニスト－１、ＭＬ ＲＲ－Ｓ２ ＣＤＡ、ＭＬ ＲＲ－Ｓ２ｃ－ジＧＭＰ、ＭＬ－ＲＲ－Ｓ２ ｃＧＡＭＰ、２’３’－ｃ－ジＡＭ（ＰＳ）２、２’３’－ｃＧＡＭＰｄＦＨＳ、３’３’－ｃＧＡＭＰｄＦＳＨ、ｃＡＩＭＰ、ｃＡＩＭ（ＰＳ）２、３’３’－ｃＡＩＭＰ、３’３’－ｃＡＩＭＰｄＦＳＨ、２’２’－ｃＧＡＭＰ、２’３’－ｃＧＡＭ（ＰＳ）２，２’３’－ｃＧｓＡｓＭＰ（２’３’－ｃＧＡＭＰのビスホスホチオエートアナログ）、３’３’－ｃＧＡＭＰ、ｃ－ジＡＭＰ、２’３’－ｃ－ジＡＭＰ、２’３’－ｃ－ジＡＭ（ＰＳ）２、ｃ－ジＧＭＰ、２’３’－ｃ－ジＧＭＰ、ｃ－ジＩＭＰ、ｃ－ジＵＭＰ、ＭＫ－２１１８、ＧＳＫ３７４５４１７、ＴＡＫ－６７６、ＣＲＤ５５００、ＳＢ１１３２５、ＳＢ１１３９６、ＴＴＩ－１０００１、ＭＡＶＵ－１０４（ＥＮＰＰ１阻害剤）、ジスピロジケトピペラジン（ＤＳＤＰ）（Ａｎｔｉｖｉｒａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ． ２０１７ Ｎｏｖ １； １４７：３７－４６を参照されたい）、ベンゾ［ｂ］［１，４］チアジン－６－カルボキサミド（間接ＳＴＩＮＧアゴニスト）、α－マンゴスチン（ヒトＳＴＩＮＧ優先アゴニスト）、ベンズアミドおよびそのアナログ（ＡＣＳ Ｉｎｆｅｃｔ Ｄｉｓ ２０１９；５；１１３９－４９を参照されたい）、二環式ベンズアミドおよびベンゾチオフェン誘導体が含まれる。好適なＳＴＩＮＧアゴニストはまた、ＵＳ２０１６／０２８７６２３、ＷＯ２０１９／１８３５７８、ＷＯ２０１９／０６９２７０、ＷＯ２０１９／０６９２７５、Ｕ．Ｓ．９，６９５，２１２、Ｕ．Ｓ．９，７２４，４０８、Ｕ．Ｓ．１０，４５０，３４１、ＷＯ２０１９／０７９２６１、ＷＯ２０１８／２３４８０５、ＷＯ２０１８／２３４８０８、ＷＯ２０１８／０６７４２３、およびＳＴＩＮＧアゴニストとしてアミドベンゾイミダゾール（ＡＢＺＩ）化合物を開示しているＲａｍａｎｊｕｌｕ ＪＭ．， ｅｔ ａｌ．， Ｎａｔｕｒｅ， ５６４（７７３６）：４３９－４４３ （２０１８）に開示されているものを含み、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
好ましい実施形態では、ＳＴＩＮＧアゴニストは、ｃＧＡＭＰ、ＤＭＸＡＡ、ＭＫ－１４５４、ＭＫ－２１１８、Ｅ７７６６、ＭＩＷ８１５（ＡＤＵ－Ｓ１００）、ＢＭＳ－９８６３０１、ＧＳＫ３７４５４１７、ＩＭＳＡ－１０１、ＳＹＮＢ１８９１（Ｅ．ｃｏｌｉ）、ＳＩＴＸ－７９９（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ）およびＳＢ１１２８５を含む群から選択される。
ＳＴＩＮＧアゴニストは、例えば、所望の場合、エーテル、エステルまたはアミド連結により官能基化され得る。例えば、ＤＭＸＡＡは、ＤＭＸＡＡエステル、ＤＭＸＡＡエーテルまたはＤＭＸＡＡアミドへと修飾され得る。
Ｃ．追加の薬剤
本組成物および方法は、必要に応じて、１種または複数種の追加の治療剤を含む。追加の治療剤は、同じまたは異なる医薬組成物において、同じまたは異なる送達系を使用して、粒子状または可溶性形態で投与することができ、それを必要とする対象に、第１の治療剤、例えばＳＴＩＮＧアゴニストを搭載したマイクロデバイスと同一時間または異なる時間に送達することができる。
したがって、一部の実施形態では、同一または異なるマイクロデバイスは、１種または複数種の追加の薬剤、特に疾患（例えば、がん）の１つまたは複数の症状を予防または処置する１種または複数種の活性剤を送達するために使用される。追加の活性剤は、同じマイクロデバイスに、または同じ製剤もしくは異なる製剤のマイクロデバイスに共搭載され得る。
好適な追加の治療剤および／または予防剤は、酵素、タンパク質、ポリペプチド、抗体もしくはその断片、または核酸（例えば、ｓｉＲＮＡまたはｍｉＲＮＡなどの機能性ＲＮＡ）、または小分子剤（例えば、２０００ダルトン未満、好ましくは１５００ダルトン未満、より好ましくは３００～７００ダルトンの分子量）などの生体分子であり得、有機、無機および有機金属剤を含む。薬剤は、マイクロデバイスのコンパートメント内に組み込まれ得る。
１．代表的な追加の薬剤
マイクロデバイスはまた、免疫調節剤である１種もしくは複数種の治療剤および／または予防剤を含むことができる。代表的な追加の薬剤には、以下に限定されないが、化学治療剤、免疫応答を刺激するＴｏｌｌ様受容体９（ＴＬＲ９）アゴニスト（例えば、ＣｐＧ ＤＮＡ）を含めた免疫調節剤、およびそれらの組合せが含まれる。追加の薬剤は、マイクロデバイス中に、ＳＴＩＮＧアゴニストと共に、またはそれ自体で提供され得る。
２．免疫調節剤
用語「免疫調節剤」および「免疫療法剤」とは、レシピエントの免疫系に対して特定の作用を誘発する活性剤を指す。免疫調節は、対照と比較して、自然免疫応答または適応免疫応答の１つまたは複数の生理的プロセスの抑制、低下、増強、延長または刺激を含むことができる。典型的には、免疫調節剤は、標的部位において、１つまたは複数の免疫細胞または細胞タイプを標的とすることによって、所望の免疫学的応答のための免疫微小環境を調節する（例えば、それを必要とする部位において、抗腫瘍活性を増大するか、または炎症活性を増大する）ことができ、したがって、必ずしも、任意のがんのタイプに特異的なわけではない。一部の実施形態では、免疫調節剤は、腫瘍部位において抗腫瘍応答を増大するため、腫瘍関連マクロファージなどの抑制的免疫細胞を、特異的に死滅させる、その活性を阻害する、またはその活性または量を低下させる。一部の実施形態では、免疫調節剤は、腫瘍部位において抗腫瘍応答を増大するため、ＣＤ８＋Ｔ細胞などの、細胞傷害性免疫細胞の活性または量を特異的に増大する。
３．化学療法剤
一部の実施形態では、追加の治療剤は、ＥＧＦＲ、ＥＲＢＢ２、ＶＥＧＦＲ、Ｋｉｔ、ＰＤＧＦＲ、ＡＢＬ、ＳＲＣおよびｍＴＯＲのうちの１つまたは複数を標的とする任意の阻害剤である。一部の実施形態では、追加の治療剤は、ＨＥＲ２阻害剤、ＥＧＦＲチロシンキナーゼ阻害剤などのチロシンキナーゼ阻害剤である。例示的なＥＧＦＲチロシンキナーゼ阻害剤には、ゲフィチニブ、エルロチニブ、アファチニブ、ダコミチニブおよびオシメルチニブが含まれる。
化学療法薬の大部分は、アルキル化剤、代謝拮抗剤、アントラサイクリン、植物アルカロイド、トポイソメラーゼ阻害剤および他の抗腫瘍剤に分類され得る。これらの薬物は、ある方法で、細胞分裂またはＤＮＡ合成、および機能に影響を及ぼす。したがって、一部の実施形態では、含まれ得る化学療法剤には、以下に限定されないが、アルキル化剤、代謝拮抗剤、抗有糸分裂剤、アントラサイクリン、細胞傷害性抗生物質、トポイソメラーゼ阻害剤およびそれらの組合せが含まれる。ある特定のタイプのがん（慢性骨髄性白血病、胃腸管間質腫瘍）における分子の異常を直接標的とする、モノクローナル抗体およびチロシンキナーゼ阻害剤、例えば、メシル酸イマチニブ（ＧＬＥＥＶＥＣ（登録商標）またはＧＬＩＶＥＣ（登録商標））もまた使用することができる。他の好適な抗がん剤には、ベバシズマブ（ＡＶＡＳＴＩＮ（登録商標））およびｒｈｕＦＡｂ Ｖ２（ラニビズマブ、ＬＵＣＥＮＴＩＳ（登録商標））、他の抗血管内皮細胞増殖因子（ＶＥＧＦ）化合物などのＶＥＧＦに対する抗体を含む血管新生阻害剤；サリドマイド（ＴＨＡＬＯＭＩＤ（登録商標））およびそれらの誘導体（レナリドミド（ＲＥＶＬＩＭＩＤ（登録商標））など）；エンドスタチン；アンジオスタチン；スニチニブ（ＳＵＴＥＮＴ（登録商標））などの受容体チロシンキナーゼ（ＲＴＫ）阻害剤；ソラフェニブ（ＮＥＸＡＶＡＲ（登録商標））、エルロチニブ（ＴＡＲＣＥＶＡ（登録商標））、パゾパニブ、アキシチニブおよびラパチニブなどのチロシンキナーゼ阻害剤；トランスフォーミング成長因子－αまたはトランスフォーミング成長因子－β阻害剤、およびパニツムマブ（ＶＥＣＴＩＢＩＸ（登録商標））およびセツキシマブ（ＥＲＢＩＴＵＸ（登録商標））などの上皮成長因子受容体に対する抗体が含まれる。
使用することができる代表的な化学療法剤には、以下に限定されないが、アムサクリン、ブレオマイシン、ブスルファン、カペシタビン、カルボプラチン、カルムスチン、クロラムブシル、シスプラチン、クラドリビン、クロファラビン、クリサンタスパーゼ、シクロホスファミド、シタラビン、ダカルバジン、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、ドセタキセル、ドキソルビシン、エピポドフィロトキシン、エピルビシン、エトポシド、リン酸エトポシド、フルダラビン、フルオロウラシル、ゲムシタビン、ヒドロキシカルバミド（ｈｙｄｒｏｘｙｃａｒｂ ａｍｉｄｅ）、イダルビシン、イフォスファミド、イリノテカン（ｉｎｎｏｔｅｃａｎ）、ロイコボリン、リポソーム化ドキソルビシン、リポソーム化ダウノルビシン（ｌｉｐｏｓｏｍａｌ ｄａｕｎｏｒｕｂｉｃｉ）、ロムスチン、メクロレタミン、メルファラン、メルカプトプリン、メスナ、メトトレキサート、マイトマイシン、ミトキサントロン、オキサリプラチン、パクリタキセル、ペメトレキセド、ペントスタチン、プロカルバジン、ラルチトレキセド、サトラプラチン、ストレプトゾシン、テニポシド、テガフール－ウラシル、テモゾロミド、テニポシド、チオテパ、チオグアニン、トポテカン、トレオスルファン、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ビンデシン、ビノレルビン、タキソールおよびそれらの誘導体、トラスツズマブ（ＨＥＲＣＥＰＴＩＮ（登録商標））、セツキシマブおよびリツキシマブ（ＲＩＴＵＸＡＮ（登録商標）またはＭＡＢＴＨＥＲＡ（登録商標））、ベバシズマブ（ＡＶＡＳＴＩＮ（登録商標））、ならびにそれらの組合せが含まれる。代表的なアポトーシス促進剤には、以下に限定されないが、フルダラビン、スタウロスポリン、シクロヘキシミド、アクチノマイシンＤ、ラクトシルセラミド、１５ｄ－ＰＧＪ（２）５およびそれらの組合せが含まれる。
４．免疫チェックポイント調節因子
ＳＴＩＮＧ免疫療法を他の免疫調節剤と組み合わせる戦略が探索されている。黒色腫および結腸がんのマウスモデルにおいて、環式ジヌクレオチドＧＭＰ－ＡＭＰ（ｃＧＡＭＰ）の腫瘍内注射によりＳＴＩＮＧの活性化を増強することにより、抗腫瘍ＣＤ８ Ｔ細胞応答が強力に増強され、注射された腫瘍および対側の腫瘍の成長制御がもたらされた。ｃＧＡＭＰが抗腫瘍免疫を引き起こす能力は、抗プログラム死－１（ＰＤ－１）および抗細胞傷害性Ｔ－リンパ球関連４（ＣＴＬＡ－４）抗体と組み合わされると、さらに増強された（Ｄｅｍａｒｉａ， ｅｔ ａｌ．， Ｐｒｏｃ Ｎａｔｌ Ａｃａｄ Ｓｃｉ Ｕ Ｓ Ａ （２０１５） １１２（５０）：１５４０８－１３）。他の試験では、扁平上皮癌モデルおよび黒色腫のマウスモデルにおいて、環式ジヌクレオチド（ＣＤＮ）が、抗プログラム死－Ｌ１遮断抗体と一緒になって、単剤療法よりもはるかに強力な抗腫瘍効果を誘発した（Ｇａｄｋａｒｅｅ， ｅｔ ａｌ．， Ｈｅａｄ Ｎｅｃｋ （２０１７） ３９（６）：１０８６－９４； Ｗａｎｇ， ｅｔ ａｌ．， Ｐｒｏｃ Ｎａｔｌ Ａｃａｄ Ｓｃｉ Ｕ Ｓ Ａ （２０１７） １１４（７）：１６３７－４２）。Ｌｕｏらは、ＴＣ－１腫瘍モデルにおいて、ＳＴＩＮＧ活性化ナノワクチンと抗ＰＤ１抗体とを組み合わせると、長期抗腫瘍メモリーが生じることを示した（Ｌｕｏ， ｅｔ ａｌ．， Ｎａｔ Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌ （２０１７） １２（７）：６４８－５４）。したがって、一部の実施形態では、ＳＴＩＮＧアゴニストは、別の免疫調節剤、例えば、同じまたは異なる機構を使用するものと組み合わされて、好ましくはがんに対する、免疫応答を増強する。
好ましい実施形態では、追加の薬剤は、ＰＤ－１／ＰＤ－Ｌ１軸またはＣＤ２８－ＣＴＬＡ－４軸（例えば、ＰＤ－１アンタゴニスト、ＰＤ－１リガンドアンタゴニストおよびＣＴＬＡ４アンタゴニスト）の構成要素などの、チェックポイントタンパク質の阻害剤である。例示的な免疫チェックポイント阻害剤には、ペムブロリズマブ（抗ＰＤ１ｍＡｂ）、デュルバルマブ（抗ＰＤＬ１ｍＡｂ）、ＰＤＲ００１（抗ＰＤ１ｍＡｂ）、アテゾリズマブ（抗ＰＤＬ１ｍＡｂ）、ニボルマブ（抗ＰＤ１ｍＡｂ）、トレメリムマブ（抗ＣＴＬＡ４ｍＡｂ）、アベルマブ（抗ＰＤＬ１ｍＡｂ）、イピリムマブ（抗ＣＴＬＡ４ｍＡｂ）およびＲＧ７８７６（ＣＤ４０アゴニストｍＡｂ）、および以下により詳細に記載されている他のものが含まれる。
一部の実施形態では、活性剤は、ＰＤ－１アンタゴニストである。Ｔ細胞の活性化は、通常、Ｔ細胞受容体（ＴＣＲ）が、主要組織適合性複合体（ＭＨＣ）を介して提示される抗原ペプチドと接触した後の抗原特異的シグナルに依存する一方、この反応の程度は、様々な共刺激性分子から発生する陽性および陰性の抗原非依存性シグナルによって制御される。後者は、一般に、ＣＤ２８／Ｂ７ファミリーのメンバーである。反対に、プログラム死－１（ＰＤ－１）は、Ｔ細胞表面に誘発された場合、陰性の免疫応答をもたらす受容体のＣＤ２８ファミリーのメンバーである。ＰＤ－１とそのリガンドの１つ（Ｂ７－Ｈ１またはＢ７－ＤＣ）との間の接触により、Ｔ細胞増殖、ならびに／またはＴ細胞応答の強度および／もしくは持続期間を低下させる、抑制性応答が誘発される。好適なＰＤ－１アンタゴニストは、米国特許第８，１１４，８４５号、同第８，６０９，０８９号および同第８，７０９，４１６号に記載されており、ＰＤ－１受容体による抑制性シグナル伝達を誘発することなく、ＰＤ－１のリガンドに結合し遮断して、ＰＤ－１受容体に対するリガンドの結合を妨害または阻害するか、またはＰＤ－１受容体に直接結合し遮断するかのいずれかを行う化合物または薬剤を含む。
一部の実施形態では、ＰＤ－１受容体アンタゴニストは、抑制性シグナル伝達を誘発することなく、ＰＤ－１受容体に直接結合し、ＰＤ－１受容体のリガンドにも結合して、リガンドがＰＤ－１受容体を介してシグナル伝達を引き起こすのを低下させるか、またはこれを阻害する。ＰＤ－１受容体に結合して、抑制性シグナルの伝達を引き起こすリガンドの数および／または量を低下させることによって、より少ない細胞が、ＰＤ－１シグナル伝達によってもたらされる陰性シグナルによって弱められ、よりロバストな免疫応答が達成され得る。
ＰＤ－１シグナル伝達は、主要組織適合性複合体（ＭＨＣ）によって提示されるペプチド抗原の近くでＰＤ－１リガンド（Ｂ７－Ｈ１またはＢ７－ＤＣなど）に結合することによって推進されると考えられる（例えば、Ｆｒｅｅｍａｎ， Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． Ｕ． Ｓ． Ａ， １０５：１０２７５－１０２７６ （２００８）を参照されたい）。したがって、Ｔ細胞膜表面のＰＤ－１およびＴＣＲの同時ライゲーションを防止するタンパク質、抗体または小分子もまた、有用なＰＤ－１アンタゴニストである。
好ましい実施形態では、ＰＤ－１受容体アンタゴニストは、ＰＤ－１のリガンドへの結合またはＰＤ－１自体への結合によってＰＤ－１受容体のシグナル伝達を低減するまたはこれを妨害する小分子アンタゴニストまたは抗体であり、特に、ここで、ＰＤ－１とＴＣＲとの同時ライゲーションは、そのような結合に追随せず、これによって、ＰＤ－１受容体による抑制性シグナル伝達を引き起こさない。
方法によって企図される他のＰＤ－１アンタゴニストは、ＰＤ－１またはＰＤ－１のリガンドに結合する抗体、および他の抗体を含む。
好適な抗ＰＤ－１抗体は、以下に限定されないが、以下の公報に記載されているものを含む：
ＰＣＴ／ＩＬ０３／００４２５（Ｈａｒｄｙら、ＷＯ／２００３／０９９１９６）
ＰＣＴ／ＪＰ２００６／３０９６０６（Ｋｏｒｍａｎら、ＷＯ／２００６／１２１１６８）
ＰＣＴ／ＵＳ２００８／００８９２５（Ｌｉら、ＷＯ／２００９／０１４７０８）
ＰＣＴ／ＪＰ０３／０８４２０（Ｈｏｎｊｏら、ＷＯ／２００４／００４７７１）
ＰＣＴ／ＪＰ０４／００５４９（Ｈｏｎｊｏら、ＷＯ／２００４／０７２２８６）
ＰＣＴ／ＩＢ２００３／００６３０４（Ｃｏｌｌｉｎｓら、ＷＯ／２００４／０５６８７５）
ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０８８８５１（Ａｈｍｅｄら、ＷＯ／２００８／０８３１７４）
ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０２６０４６（Ｋｏｒｍａｎら、ＷＯ／２００７／００５８７４）
ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０８４９２３（Ｔｅｒｒｅｔｔら、ＷＯ／２００９／０７３５３３）
Ｂｅｒｇｅｒ ｅｔ ａｌ．， Ｃｌｉｎ． Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ．， １４：３０４４３０５１ （２００８）。
抗ＰＤ－１抗体の具体例は、好ましくは３ｍｇ／ｋｇの用量で投与される、ヒト抗ＰＤ－１抗体であるＭＤＸ－１１０６（Ｋｏｓａｋ、ＵＳ２００７０１６６２８１（２００７年７月１９日公開）、段落４２を参照されたい）である。
例示的な抗Ｂ７－Ｈ１抗体には、以下に限定されないが、以下の公報：
ＰＣＴ／ＵＳ０６／０２２４２３（ＷＯ／２００６／１３３３９６、２００６年１２月１４日公開）
ＰＣＴ／ＵＳ０７／０８８８５１（ＷＯ／２００８／０８３１７４、２００８年７月１０日公開）
ＵＳ２００６／０１１０３８３（２００６年５月２５日公開）
に記載されているものが含まれる。
抗Ｂ７－Ｈ１抗体の具体例は、ヒト抗Ｂ７－Ｈ１抗体である、ＭＤＸ－１１０５（ＷＯ／２００７／００５８７４、２００７年１月１１日に公開）である。
抗Ｂ７－ＤＣ抗体に関しては、米国特許第７，４１１，０５１号、同第７，０５２，６９４号、同第７，３９０，８８８号および米国公開出願第２００６／００９９２０３号を参照されたい。
抗体は、Ｂ７－Ｈ１などのＰＤ－１のリガンドに結合する抗体に架橋されているＰＤ－１受容体に結合する抗体を含む、二重特異的抗体であってもよい。一部の実施形態では、ＰＤ－１結合部分は、ＰＤ－１受容体を介したシグナル伝達を低下または阻害する。
他の例示的なＰＤ－１受容体アンタゴニストには、以下に限定されないが、Ｂ７－ＤＣポリペプチド（これらのホモログおよびバリアントを含む）、および上述のいずれかの活性断片、およびこれらのいずれかを組み込んでいる融合タンパク質が含まれる。好ましい実施形態では、融合タンパク質は、ヒトＩｇＧなどの抗体のＦｃ部分にカップリングしたＢ７－ＤＣの可溶性部分を含み、ヒトＢ７－ＤＣの膜貫通部分のすべてまたは一部を組み込んでいない。
ＰＤ－１アンタゴニストはまた、好ましくは、マウスまたは霊長類、好ましくは、ヒトに由来する、哺乳動物Ｂ７－Ｈ１の断片であり得、ここで、断片は、ＰＤ－１に結合してこれを遮断するが、ＰＤ－１による抑制性シグナル伝達をもたらさない。この断片はまた、融合タンパク質、例えば、Ｉｇ融合タンパク質の部分であってもよい。
他の有用なポリペプチドＰＤ－１アンタゴニストは、ＰＤ－１受容体のリガンドに結合するものを含む。これらは、ＰＤ－１受容体タンパク質またはその可溶性断片を含み、これらは、Ｂ７－Ｈ１またはＢ７－ＤＣなどのＰＤ－１リガンドに結合することができ、内在性ＰＤ－１受容体への結合を防止し、これによって、抑制性シグナル伝達を防止する。Ｂ７－Ｈ１もまた、タンパク質Ｂ７．１に結合することが示されている（Ｂｕｔｔｅ ｅｔ ａｌ．， Ｉｍｍｕｎｉｔｙ， Ｖｏｌ． ２７， ｐｐ． １１１－１２２， （２００７））。このような断片にはまた、天然リガンドへの結合を増大する、Ａ９９Ｌ変異などの変異を含むＰＤ－１タンパク質の可溶性ＥＣＤ部分が含まれる（Ｍｏｌｎａｒ ｅｔ ａｌ．， ＰＮＡＳ， １０５：１０４８３－１０４８８ （２００８））。Ｂ７－Ｈ１リガンドに結合して、内在性ＰＤ－１受容体への結合を防止し、こうして、抑制性シグナル伝達を防止できる、Ｂ７－１またはその可溶性断片もまた有用である。
ＰＤ－１およびＢ７－Ｈ１アンチセンス核酸（ＤＮＡおよびＲＮＡの両方）、およびｓｉＲＮＡ分子もまた、ＰＤ－１アンタゴニストであり得る。このようなアンチセンス分子は、Ｔ細胞表面でのＰＤ－１の発現、ならびにＢ７－Ｈ１、ＰＤ－Ｌ１および／またはＰＤ－Ｌ２などのＴ細胞リガンドの産生を防止する。例えば、ポリエチレンイミンなどの担体と複合体を形成したｓｉＲＮＡ（例えば、長さが約２１のヌクレオチドであり、これは、ＰＤ－１をコードするか、またはＰＤ－１リガンドをコードする遺伝子に特異的であり、このオリゴヌクレオチドは、商業的に容易に購入することができる）（Ｃｕｂｉｌｌｏｓ－Ｒｕｉｚ ｅｔ ａｌ．， Ｊ． Ｃｌｉｎ． Ｉｎｖｅｓｔ． １１９（８）： ２２３１－２２４４ （２００９）を参照されたい）は、ＰＤ－１およびＰＤ－１のリガンドを発現する細胞によって容易に取り込まれ、これらの受容体およびリガンドの発現を低下させ、Ｔ細胞における抑制性シグナル伝達の低下を達成し、これによって、Ｔ細胞を活性化する。
一部の実施形態では、分子は、ＰＤ－１ではない免疫応答媒介性分子に結合する薬剤である。好ましい実施形態では、分子は、ＣＴＬＡ４のアンタゴニスト、例えば、拮抗性抗ＣＴＬＡ４抗体である。提供される方法における使用が企図される抗ＣＴＬＡ４抗体の例は、ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０４３６９０（Ｆｉｓｃｈｋｏｆｆら、ＷＯ／２００７／０５６５３９）に記載されている抗体を含む。
抗ＰＤ－１、抗Ｂ７－Ｈ１および抗ＣＴＬＡ４抗体の投与量は、当分野で公知であり、０．１から１００ｍｇ／ｋｇの範囲内であることができ、１から５０ｍｇ／ｋｇというより狭い範囲が好ましく、１０から２０ｍｇ／ｋｇの範囲がより好ましい。ヒト対象の場合の適切な用量は、５～１５ｍｇ／ｋｇであり、１０ｍｇ／ｋｇの抗体（例えば、ＭＤＸ－１１０６のようなヒト抗ＰＤ－１抗体）が、最も好ましい。
抗ＣＴＬＡ４抗体の具体例は、ヒト抗ＣＴＬＡ４抗体である、ＭＤＸ－０１０またはＭＤＸ－１０１としても知られているイピリムマブ（約１０ｍｇ／ｋｇの用量で好ましくは投与される）、およびヒト抗ＣＴＬＡ４抗体であるトレメリムマブ（約１５ｍｇ／ｋｇの用量で好ましくは投与される）である。２００９年１２月にオンラインで公開された、Ｓａｍｍａｒｔｉｎｏ， ｅｔ ａｌ．， Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｋｉｄｎｅｙ Ｊｏｕｒｎａｌ， ３（２）：１３５－１３７ （２０１０）も参照されたい。
他の実施形態では、アンタゴニストは小分子である。一連の小分子有機化合物が、Ｂ７－１リガンドに結合して、ＣＴＬＡ４への結合を阻害することが示されている（Ｅｒｂｅ ｅｔ ａｌ．， Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ．， ２７７：７３６３－７３６８ （２００２）を参照されたい）。このような小分子有機物は、単独で、または抗ＣＴＬＡ４抗体と一緒に投与されて、Ｔ細胞の抑制性シグナル伝達を低下させ得る。
ＩＩＩ．医薬製剤
医薬組成物は、１種または複数種の薬剤、および薬学的に許容される緩衝剤、担体、希釈剤または賦形剤を含むマイクロデバイスを含む。医薬組成物は、薬学的に使用することができる調製物に活性剤およびマイクロデバイスを加工するのを容易にする、賦形剤および補助剤を含む、１種または複数種の生理学的に許容される担体を使用する慣用的な方法で製剤化され得る。
薬学的に許容される賦形剤には、食品医薬品局などの機関のガイドラインに準拠して過度の毒性、刺激、アレルギー反応、または他の問題もしくは合併症なしに、十分な医療的判断の範囲内で、人間および動物の組織と接触させて使用するのに好適な、または妥当な利益／リスク比に見合う、化合物、材料、組成物および／または剤形が含まれる。薬学的に許容される賦形剤には、以下に限定されないが、担体、増粘剤、希釈剤、緩衝剤、保存剤、結合剤、滑沢剤、崩壊剤、膨潤剤、充填剤、安定剤、およびそれらの組合せが含まれる。これらは、滅菌水、リン酸緩衝生理食塩水、生理食塩水などの懸濁化剤、またはグリセロールなどの非水溶液を含む。
適切な製剤は、選択される投与経路に依存する。好ましい実施形態では、組成物は、局所投与のために製剤化されている。一部の実施形態では、組成物は、腫瘍内注射、筋肉内注射または皮下注射のために製剤化されている。典型的には、組成物は、処置される組織に注射するための、滅菌生理食塩水または緩衝溶液またはメチルセルロース溶液に製剤化される。組成物は、使用直前に再度水和させるための単回使用のバイアル中に凍結乾燥して保管することができる。当業者に公知の再水和および投与を行うための他の好適な手段を使用することができる。
他の代表的な賦形剤には、溶媒、ｐＨ改変剤、保存剤、抗酸化剤、懸濁化剤、湿潤剤、粘度改変剤、等張化剤、安定化剤およびそれらの組合せが含まれる。好適な薬学的に許容される賦形剤は、一般に安全と認識される（ＧＲＡＳ）材料から好ましくは選択され、望ましくない生物学的副作用または望ましくない相互作用を引き起こすことなく、個体に投与されてもよい。
一般に、薬学的に許容される塩は、水中、もしくは有機溶媒中、または上記２つの混合物（一般に、エーテル、酢酸エチル、エタノール、イソプロパノールまたはアセトニトリルのような非水性媒体が好ましい）中で、遊離酸または遊離塩基の形態の活性剤を、化学量論量の適切な塩基または酸と反応させることにより調製することができる。薬学的に許容される塩は、無機酸、有機酸、アルカリ金属塩、およびアルカリ土類金属塩から誘導される活性剤の塩、ならびに薬剤と好適な有機配位子（例えば、四級アンモニウム塩）との反応によって形成される塩を含む。好適な塩の一覧は、例えば、Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， ２０ｔｈ ｅｄ．， Ｌｉｐｐｉｎｃｏｔｔ Ｗｉｌｌｉａｍｓ ＆ Ｗｉｌｋｉｎｓ， Ｂａｌｔｉｍｏｒｅ， ＭＤ， ２０００， ｐ． ７０４に見出される。
安定化剤／賦形剤
マイクロデバイスに組み込まれる、および／またはこれから送達される薬剤は、１種または複数種の安定化賦形剤と組み合わせられてもよい。代替的に、安定化賦形剤は、マイクロデバイスのコンパートメントの代わりに、ポリマーシェルに含まれてもよい。他の形態では、安定化賦形剤は、マイクロデバイスのコンパートメントとポリマーとの両方に存在する。
安定化賦形剤は、熱不安定および／またはｐＨ感受性な薬剤の構造安定性を増大することができる。例示的な安定化剤には、糖、糖アルコール、アミノ酸、ビタミン、抗酸化剤、塩、緩衝化剤、多糖、油およびそれらの組合せが含まれる。安定化から利益を受けることができる薬剤として、タンパク質、ペプチド、および核酸が挙げられる。
糖は、タンパク質に対する安定化剤の典型的な群である。例として、ソルビトール、スクロース、フルクトース、マンニトール、グルコース、マルトース、デキストロースおよびトレハロースなどの単糖、ならびにさらに複雑な糖が挙げられる。Ａｌｃｏｃｋ ｅｔ ａｌ．， Ｌｏｎｇ－ｔｅｒｍ ｔｈｅｒｍｏｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｉｖｅ ｐｏｘｖｉｒａｌ ａｎｄ ａｄｅｎｏｖｉｒａｌ ｖａｃｃｉｎｅ ｖｅｃｔｏｒｓ ａｔ ｓｕｐｒａｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ ｉｎ ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ ｇｌａｓｓ． Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎａｌ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ， ２（１９）：１９－１９ｒａ１２ （２０１０）を参照されたい。安定化賦形剤として有用な例示的な塩、または安定化賦形剤として、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、グルタミン酸一ナトリウム、リン酸カリウムおよびそれらの組合せが挙げられる。
例示的な緩衝化剤として、ＭｇＣＯ３、ＣａＣＯ３、Ｍｇ（ＯＨ）２、Ａｌ（ＯＨ）３、ミリスチン酸、ポリ－Ｌ－リシンなどのポリマー、およびそのそれらの組合せが挙げられる。緩衝化剤は、マイクロデバイスに組み込まれると、放出媒体のｐＨの変化を最小限にする。Ａｌ（ＯＨ）３は、公知のアジュバントであり、免疫原性を増大することができる。安定化剤賦形剤として好適な他の薬剤には、マルトデキストリン、メチルセルロース、（ヒドロキシプロピル）メチルセルロース（ＨＰＭＣ）、ヘプタグルコン酸カルシウム（ｃａｌｃｉｕｍ ｈｅｌｐｔａｇｌｕｃｏｎａｔｅ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、シルク、グリセロール、アルギネート、エクトイン、ユビキチン、ゼラチン、トレオニン、ペプトン、グリシン、グルタミン、血清アルブミンおよびそれらの組合せが含まれる。
安定化賦形剤は、温度、保管、湿度、ｐＨおよび酸化的傷害に対して薬剤を安定化するのに有効な任意の組合せおよび任意の量で使用されてもよい。例えば、安定化剤であるスクロース、グルタミン酸一ナトリウム、塩化マグネシウムは、薬剤を安定化する有効量で使用されてもよい。緩衝化剤である水酸化アルミニウムが、ポリマーが分解するにつれて、またはマイクロデバイスが消化管を通過するにつれての環境ｐＨの変化を制御するために安定化剤と共に含まれてもよい。
組み込まれた薬剤の安定性は、カプセル封入および／または製造プロセスの各工程の間、保管の間（２５℃、室温、高湿度／高温条件）、生理的条件下（ｐＨ７．２、３７℃）およびｉｎ ｖｉｖｏ（動物モデル）で評価することができる。
一部の実施形態では、組成物は、例えば、処置される部位に、直接注射することによって局所投与される。典型的には、局所投与により、全身投与によって達成され得るよりも高い組成物の局所濃度が引き起こされる。一部の実施形態では、組成物は、腫瘍に、直接注射される（腫瘍内注射）。一部の実施形態では、組成物は、部位（例えば、腫瘍、手術部位）のまたはその隣接部における脈管組織に注射されるか、またはそうでない方法で投与される。
Ａ．コンビナトリアルマイクロデバイス製剤
上で導入説明した通り、同じもしくは異なるポリマー組成の、および／または同じもしくは異なる薬剤を有するマイクロデバイスが、１つの製剤内で合わせられてもよい。一部の実施形態では、同じまたは異なる薬剤を封入したマイクロデバイスが、単一製剤中で合わせられる。一部の実施形態では、ポリマー組成が異なるマイクロデバイスが、単一製剤内で合わせられてもよい。
マイクロデバイスに組み込まれた薬剤（例えば、ＳＴＩＮＧアゴニスト）の放出速度は、分子量（例えば、ポリマーもしくはコポリマーの数平均分子量、ポリマーもしくはコポリマーの重量平均分子量）、ポリマーもしくはコポリマーの多分散指数、ポリマーもしくはコポリマーの鎖末端官能性、コポリマーの比、またはそれらの組合せによって調節することができる。一部の実施形態では、放出速度は、１）様々な比のＰＬＡ、ＰＧＡまたはＰＬＧＡをブレンドすること、および２）様々な比の親水性ポリマー、疎水性ポリマー、塩をブレンドすることを含めた、シェルの組成によって調節することができる。放出速度はまた、ポリ無水物またはポリオルトエステルなどの、表面浸食性ポリマーの壁の厚さによって調節することもできる。したがって、製剤は、そのポリマー組成（およびしたがって特性）および／または組み込まれた薬剤に関して、均質なマイクロデバイスの集団を含有することができる。一部の実施形態では、製剤は、そのポリマー組成（およびしたがって特性）および／または組み込まれた薬剤に関して、不均質なマイクロデバイスの２つまたはそれより多い（例えば、２、３、４、５またはそれより多い）集団を含む。一部の実施形態では、製剤は、２種またはそれより多い（例えば、２種、３種、４種、５種またはそれより多い）異なる薬剤を含有する。
同じポリマー組成であるが、異なる薬剤を封入したマイクロデバイスを含有する製剤は、ポリマーが分解するにつれて、２種またはそれより多い異なる薬剤を同時に供給するよう製剤化されてもよい。製剤は、単回投与だけで、薬物を共送達するための併用療法に有用であり得る。
異なるポリマー組成を有するが、同じ薬剤を封入したマイクロデバイスを含有する製剤は、単回投与後、２つまたはそれより多い時点で、２つまたはそれより多いパルス放出を提供するよう製剤化され得る。実施例において示されている通り、このような製剤は、がん療法に有用である。組み込まれた薬剤のパルス放出のタイミングを調節することができるので、このような製剤の単回投与は、薬物または他の薬剤の反復投与を模倣することが可能となる。
異なるポリマー組成を有し、異なる薬剤を封入したマイクロデバイスを含有する製剤は、異なる組成のポリマーが分解して、異なる（例えば、２種、３種、４種、５種またはそれより多い）薬剤を放出する場合の、２つまたはそれより多い時点において、２つまたはそれより多いパルス放出を提供するよう製剤化され得る。マイクロデバイスの組成に基づいて、製剤は、各パルス放出で２種またはそれより多い薬剤を放出すること、または単回投与後、１度の放出で１つのタイプの薬剤だけを、およびその後の放出で別のタイプの薬剤を放出することができる。
これらの製剤は、がん療法、ワクチン接種、または自己免疫疾患のための療法に有用であり得る。
ＩＶ．マイクロデバイスを作製する方法
マイクロデバイスを製造するために使用される方法は、加工の間、および体温での両方で、薬剤安定性を維持すべきであり、形成および投与後の漏出が最小化される。製剤化後の殺菌は、典型的には、ガンマ線照射などの方法と組み合わせた、滅菌製造条件の組み合わせによって達成することができる。マイクロデバイスは、以下に限定されないが、マイクロモールド成形を含めた、当分野で公知の任意の好適な技法を使用して作製することができる。
典型的には、マイクロデバイスを作製する方法は、その中にコンパートメントを有するポリマー基部をマイクロモールド成形するステップ、コンパートメントに薬剤を挿入するステップ、このポリマー基部の上にポリマーキャップを置くステップ、およびポリマー基部にポリマーキャップを封止するステップを含む。ポリマー基部のマイクロモールド成形は、顕微鏡的整列の下での層毎の焼結を含むことができる。マイクロデバイスを製造するための好適な方法を、以下により詳細に記載する。
マイクロデバイスコンパートメントは、空であってもよく、または１種または複数種の薬剤（例えば、固形薬剤または液状薬剤）を含有してもよい。薬剤は、典型的には、マイクロデバイス形成の過程の間に、コンパートメントに搭載される。薬剤は、マイクロデバイスの形成中またはその後に、例えば、シェル／基部の形成後に、チャネルに注射されてもよい。コンパートメントの空隙の空間の体積は、コンパートメントのサイズ、マイクロデバイスのサイズまたはそれらの両方に応じて様々となる。典型的には、空隙の空間は、ピコグラム（ｐｇ）～ミリグラム（ｍｇ）の薬剤の搭載量を可能にする。例示的な搭載量として、１０ｐｇ～１ｍｇ、例えば、約１００ｐｇ、１μｇ、２μｇ、３μｇ、４μｇ、５μｇ、１０μｇ、１００μｇおよび１ｍｇが挙げられる。好適な範囲として、約１００ｐｇ～１０μｇ、１μｇ～５μｇ、５μｇ～２０μｇ、１５μｇ～５０μｇおよび５０μｇ～１５０μｇが挙げられる。
一般に、コンパートメントを含むマイクロデバイスは、薬剤を搭載するために１パーセント重量対重量（％ｗ／ｗ）～９０％ｗ／ｗ、１％ｗ／ｗ～８５％ｗ／ｗ、１％ｗ／ｗ～８０％ｗ／ｗ、１％ｗ／ｗ～７５％ｗ／ｗ、１％ｗ／ｗ～７０％ｗ／ｗ、１％ｗ／ｗ～６５％ｗ／ｗ、１％ｗ／ｗ～６０％ｗ／ｗ、１％ｗ／ｗ～５５％ｗ／ｗ、１％ｗ／ｗ～５０％ｗ／ｗ、１％ｗ／ｗ～４５％ｗ／ｗ、１％ｗ／ｗ～４０％ｗ／ｗ、１％ｗ／ｗ～３５％ｗ／ｗ、１％ｗ／ｗ～３０％ｗ／ｗ、１％ｗ／ｗ～２５％ｗ／ｗ、１％ｗ／ｗ～２０％ｗ／ｗ、１％ｗ／ｗ～１５％ｗ／ｗ、１％ｗ／ｗ～１０％ｗ／ｗまたは１％ｗ／ｗ～５％ｗ／ｗの搭載容量を有する。例えば、個々のマイクロデバイスは、薬剤を搭載するために約２％ｗ／ｗ、４％ｗ／ｗ、８％ｗ／ｗ、５％ｗ／ｗ、１３％ｗ／ｗ、１９％ｗ／ｗ、２０％ｗ／ｗまたは２２％ｗ／ｗの搭載容量を含むことができる。
一部の実施形態では、各マイクロデバイスの搭載容量は、マイクロデバイスの体積に対する割合として表される。マイクロデバイスは、薬剤を搭載するために１体積％～８０体積％、１体積％～７５体積％、１体積％～７０体積％、１体積％～６５体積％、１体積％～６０体積％、１体積％～５５体積％、１体積％～５０体積％、１体積％～４５体積％、１体積％～４０体積％、１体積％～３５体積％、１体積％～３０体積％、１体積％～２５体積％、１体積％～２０体積％、１体積％～１５体積％、１体積％～１０体積％または１体積％～５体積％の搭載容量を有することができる。例えば、各マイクロデバイスの搭載容量は、約８体積％～１０体積％、例えば、約８．４体積％であり得る。
例示的な搭載容量は、各マイクロデバイス中に、およそ１μｇ、２μｇ、３μｇ、４μｇ、５μｇ、６μｇ、７μｇ、８μｇ、９μｇまたは１０μｇの薬剤の搭載量である。
一部の残留物が、ポリマー製剤中に存在することがあるので、溶媒は生体適合性であるべきである。許容される溶媒残留物は、食品医薬品局（「ＦＤＡ」）のガイドラインを満たすべきである。代表的なポリマー溶媒は、クロロホルム、ジクロロメタン、テトラフルオロエチレンおよび酢酸アシルなどの有機溶媒を含む。薬剤は、アセトン、エタノール、メタノール、イソプロピルアルコールおよびそれらの混合物などの水性または水性混和性溶媒に溶解することができる。
マイクロモールド成形
Ｐａｒｋ ｅｔ ａｌ．， Ｂｉｏｍｅｄ． Ｍｉｃｒｏｄｅｖｉｃｅｓ， ９：２２３－２３４ （２００７）は、精巧な設計を有するポリマーマイクロ構造体を作製するために、マイクロモールド成形の使用を記載している。マイクロモールドに、ポリマーマイクロデバイスを充填して、複雑な幾何形状を有し、かつ温和な加工条件を使用して作製された、複数の材料で構成されるマイクロ構造体が生成された。これらのマイクロデバイスは、典型的には、油－水二重エマルション系、噴霧乾燥方法、超臨界コンディショニング法およびミル粉砕法を使用して調製される。好ましい実施形態では、マイクロモールドは、フォトレジストで作製されたメスのマスターモールドをフォトリソグラフィーによって作製し、メスのマスターモールドからのポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）からオスのマスター構造体をモールド形成し、オスのマスター構造体からのＰＤＭＳからメスの複製モールドをモールド形成することによって調製することができる。ポリマーマイクロデバイスは、温度／圧縮法を使用して、および／または溶媒からマイクロモールド成形することができる。
サイズが１～３０μｍのポリマーマイクロデバイスは、噴霧乾燥およびエマルション技法を使用して、ＰＬＡ、ＰＧＡおよびＰＬＧＡから作製することができる。これらのポリマーマイクロデバイスは、ＰＤＭＳ製のマイクロモールドに室温で充填され、例えば、そのパッキング構造に固有の空隙を維持しながら、モールド内でマイクロデバイスを一緒に超音波溶接することによって、一緒に溶融または接合する。温和な加工条件を使用して、複雑な幾何形状を有し、かつ複数の材料で構成されたマイクロ構造体を複製するために、モールドに、溶融ポリマーの代わりに固体のポリマーマイクロデバイスを充填することができる。マイクロデバイスは、室温および低圧において、マイクロモールドの空洞内に容易に流入することができ、これによって、高いアスペクト比を有するマイクロ構造体を作製することが容易となる。さらに、ポリマーマイクロデバイスは、薬物などの化学化合物を組み込むことができ、モールドに連続層で充填して、複数の材料の組成物を収容することができる。モールドを充填した後に、熱溶接および超音波溶接、ならびに溶媒およびガスに基づく溶接を含めた、プラスチック溶接法によって、モールド内のマイクロデバイスを溶接することによって、最終のマイクロ構造体を作製することができる。
これらの同じ技法を使用して、投与後の特異的な時点において、組み込まれた薬剤の狭い時間の放出を呈するために必要なポリマー材料および状態を有するマイクロデバイス組成物を調製することができる。
ポリマー層のスタンプ組み立て（ＳＥＡＬ）
マイクロデバイスは、ポリマー層のスタンプ組み立て（ＳＥＡＬ）を使用して生成することができる。ＭｃＨｕｇｈ ＫＪ．， ｅｔ ａｌ．， Ｓｃｉｅｎｃｅ， ３５７（６３５６）：１１３８－１１４２ （２０１７）を参照されたい。ＳＥＡＬ方法は、コンパートメント－シェルポリマーデバイスのアレイを生成する。まず、予め作製したシリコーン製モールドを使用して、最適なポリマー、例えば、ＰＬＧＡを溶融プレスする。次に、このモールドを別の基材に移し、ここで、ポリマー基部のアレイを残してこれを剥がし取る。次に、これらに、インクジェット式圧電ノズルを使用して任意の薬物または他の薬剤を充填し、次に、乾燥する。次に、キャップを基部デバイスと整列させ、封止する。次に、得られたコンパートメント－シェルマイクロデバイスのアレイを基部から取り出し、使用するまで保管する。
１．モールド
一部の実施形態では、モールドは、以下の通り形成される。標準的な微細加工技法を使用して、相補性パターンを有する２つまたはそれより多いケイ素製モールドをエッチングする。次に、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を、各ケイ素ウェハの表面で硬化させて、反転したエラストマー製モールドを生成する。次に、ポリマーを加熱して、ＰＤＭＳモールドにプレスし、目的の層状マイクロ構造体コンポーネントを生成する。
次に、最初の層を、熱支援マイクロトランスファーモールド成形法を使用して、ガラスなどの個々の表面から剥がし取る。次に、最終構造体の後の層を、顕微鏡的整列の下で層毎の焼結過程を使用して組み立て、マイクロ構造体の大きなアレイを生成する。このプロセスは、積層物の製造、微細加工ベースの表面パターン形成、ＰＬＧＡの熱結合を含めた、既存の技術に由来する要素を利用して、良好に画定された幾何形状を有するポリマーマイクロデバイスを作製する。
２．層毎の整列および焼結
高忠実度のマイクロデバイス製造を確実とするために、焼結中に高精度で層を整列させる技法を使用する。一部の実施形態では、この手法は、ペルチェヒーター、温度制御装置、リレー、および電圧源を後付けしたフォトマスクアライナー（ＭＡ４、Ｋａｒｌ Ｓｕｓｓ、Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ、ＣＡ）を使用して、整列および熱結合を同時に行うことが可能となる。マスクホルダーの真空を適用して、下方向を向いた最初のマイクロ構造体の層を含むスライドガラスを保持する一方、依然としてＰＤＭＳモールドにある次の層はウェハチャック上に保持される。マスクアライナーの顕微鏡および整列ノブを使用して隣接するフィーチャを光学的に整列させた後、層同士を接触させて、ポリマーのガラス転移温度のすぐ上まで最大で３分間加熱する。この時間の間に、光回折パターンの消失を観察することによって、封止プロセスを連続的にモニタリングする。
２つの層が接触すると、それらの間の小さな空隙が、加熱されたポリマーが流れてこの空隙を閉じた時には解消される回折を生成する。試料を室温まで冷却した後、２番目の層を含むＰＤＭＳマイクロモールドを剥がし、多層化マイクロ構造体を得る。次に、個々のマイクロデバイスをガラス製スライドから取り出す。
３．充填およびキャッピング
マイクロモールド成形したマイクロデバイスのシェル／基部を充填した後、マイクロデバイスコンパートメントにピコリットル体積の薬物または他の薬剤を迅速に分注することができる、ＢｉｏＪｅｔ Ｕｌｔｒａインクジェット圧電ノズルを使用して封止する。充填済みデバイスを封止するため、キャップモールドを整列させ、シェル／基部で封止して剥離する。次に、得られたコンパートメント－シェルデバイスのアレイを基部から取り出し、使用するまで保管する。
４．スクラムの除去
一部の場合、マイクロモールドを充填するために使用されるポリマーは、上部に「スクラム」を形成し、これは、キャッピングの前に取り除くべきである。
Ｖ．使用方法
マイクロデバイス、およびその組成物または製剤を使用する方法も記載される。一部の実施形態では、１種または複数種の薬剤を含むマイクロデバイスを使用して、がんを処置する。他の実施形態では、１種または複数種の薬剤を含むマイクロデバイスを使用して、免疫疾患を処置する。他の実施形態では、１種または複数種の薬剤を含むマイクロデバイスは、ＳＴＩＮＧ経路を調節するのが有益な疾患または障害を処置するために使用される。方法は、典型的には、それを必要とする対象に、マイクロデバイスおよび１種または複数種の活性剤を含む有効量の組成物を投与するステップを含み、免疫応答および／または炎症応答を調節する、例えば、腫瘍微小環境内での免疫抑制を低減する、および／または抗腫瘍応答を増大する。組成物は、以下に限定されないが、皮下、腫瘍内および筋肉内注射によるものを含めて、好ましくは局所投与される。一部の実施形態では、マイクロデバイスからの放出時に、組み込まれた薬剤は、全身に分布することができる。
一部の実施形態では、方法は、それを必要とする対象に、マイクロデバイスおよび１種または複数種の活性剤を含む有効量の組成物を局所投与するステップを含み、対象において局所もしくは全身性の免疫応答および／または炎症応答を誘発する、対象においてＳＴＩＮＧ経路活性を誘発もしくは向上させる、対象においてＩ型ＩＦＮの分泌および／またはインターフェロン応答を誘発もしくは向上させる、腫瘍微小環境への浸潤を誘発する（例えば、リンパ球、好塩基球、マクロファージおよび／または樹状細胞による）、および／または腫瘍微小環境内での免疫抑制を低減する。
一部の実施形態では、処置される対象は、ヒトである。一部の実施形態では、組成物は、標準の針を使用して注射することによって投与され、経時的に完全に分解する（そしてそのため除去を必要としない）。これらの特性は、患者のコンプライアンスにとって有利と考えられる。
記載されている方法はすべて、処置を必要とする対象、または組成物による投与から利益を得る対象を特定して、選択するステップを含むことができる。
Ａ．処置の方法
１．がんの処置
好ましい実施形態では、本組成物は、がんを処置する方法に使用される。好ましくは、本組成物は、局所（例えば、腫瘍などの目的部位に直接、注射を介する）投与される。このような方法は、対象に、がんに関連する１つもしくは複数の症状を処置および／または軽減するための有効量の組成物を投与する（例えば、腫瘍内注射を介する）ステップを含む。通常、本方法は、免疫原性を誘発する、および／または抗腫瘍免疫応答を誘発もしくは増大する。
対象においてがんを処置する方法の一部の実施形態では、方法は、対象に治療有効量の組成物を投与するステップを含み、組成物は、対象におけるＳＴＩＮＧが媒介する免疫応答を上方調節し、これによって、対象の免疫系の腫瘍標的化を増大することができる。組成物は、対象に腫瘍内投与される。
同様に、対象におけるがんの転移を予防する方法が、本明細書において提供される。方法は、対象における１つの場所にある１つまたは複数の腫瘍が、対象における別の場所での１つまたは複数の腫瘍の成長を促進するのを防止するために、対象に治療有効量の組成物を投与するステップを含む。一部の実施形態では、組成物は、第２の場所における１つまたは複数の腫瘍の転移を防止するため、１つの場所における第１の腫瘍において腫瘍内に投与される。
組成物の投与は、がん細胞の増殖または生存を低下させることができる、腫瘍内のアポトーシスを増大することができる、および／または対象における腫瘍負荷を低減することができる。一部の実施形態では、腫瘍成長（例えば、腫瘍体積または重量）は、参照（例えば、遊離ＳＴＩＮＧアゴニストの投与後の対応する対象における腫瘍成長、または非処置対象における腫瘍成長）と比べて、少なくとも約５％、少なくとも約１０％、少なくとも約２０％、少なくとも約３０％、少なくとも約４０％、少なくとも約５０％、少なくとも約６０％、少なくとも約７０％、少なくとも約８０％、少なくとも約９０％または約１００％低下する。
一部の実施形態では、処置される対象は、ステージＩ、ステージＩＩ、ステージＩＩＩまたはステージＩＶのがんと診断されている。
処置されるがん
がんは、がん細胞が（ｉ）成長シグナルの自給、（ｉｉ）反成長シグナルへの非感受性、（ｉｉｉ）アポトーシスの回避、（ｉｖ）持続的血管新生、（ｖ）組織浸潤および転移、（ｖｉ）無制限の複製能力、（ｖｉｉ）エネルギー代謝の再プログラミング、（ｖｉｉｉ）免疫破壊の回避を含めた、ＨａｎａｈａｎおよびＷｅｉｎｂｅｒｇによって提案されている顕著な特徴を獲得することを可能にする、遺伝的不安定性の疾患である（Ｃｅｌｌ．，１４４：６４６－６７４， （２０１１））。
方法により処置され得る腫瘍は、腫瘍が誘導される組織の胚起源に応じて分類される。癌腫は、皮膚または内臓の上皮内張りおよび腺などの内胚葉性組織または外胚葉性組織から生じる腫瘍である。より低頻度で発生する肉腫は、骨、脂肪および軟骨などの中胚葉性結合組織に由来する。白血病およびリンパ腫は、骨髄の造血細胞の悪性腫瘍である。白血病は、単一細胞として増殖する一方、リンパ腫は、腫瘍塊として成長する傾向がある。悪性腫瘍は、がんを確立するように身体の多数の臓器または組織において現れ得る。
方法は、固形腫瘍を処置するために使用することができる。用語「固形腫瘍」とは、嚢胞または液状領域を通常含まない組織の異常な塊を指す。固形腫瘍は、良性または悪性であり得る。固形腫瘍の様々なタイプが、腫瘍を形成する細胞のタイプに対して命名されている。固形腫瘍の例には、以下に限定されないが、肉腫、癌腫およびリンパ腫が含まれる。固形腫瘍がんの例には、以下に限定されないが、結腸、胸部、胃、卵巣、肺、子宮頸部、黒色腫、腎臓、前立腺、リンパ腫、神経芽腫、膵臓および膀胱のがんが含まれる。処置され得る例示的ながんには、以下に限定されないが、肺、骨、膵臓、皮膚、頭部、頸部、子宮、卵巣、胃、結腸、胸部、食道、小腸、腸、内分泌系、甲状腺、副甲状腺、副腎、尿道、前立腺、陰茎、睾丸、尿管、膀胱、腎臓または肝臓のがん；直腸がん；肛門部のがん；卵管、子宮内膜、子宮頸部、膣、外陰部、腎盂、腎細胞の癌；軟部組織肉腫；粘液腫；横紋筋腫；線維腫；脂肪腫；奇形腫；胆管細胞癌；肝芽腫；血管肉腫；血管腫；肝細胞腫；線維肉腫；軟骨肉腫；骨髄腫；慢性または急性白血病；リンパ球性リンパ腫；原発性ＣＮＳリンパ腫；ＣＮＳの新生物；脊椎軸腫瘍；扁平上皮癌；滑膜肉腫；悪性胸膜中皮腫；脳幹神経膠腫；下垂体腺腫；気管支腺腫；軟骨性過誤腫；中皮腫；ホジキン病、または上述のがんのうちの１つもしくは複数の組合せが含まれる。
一部の好ましい実施形態では、処置されるがん／腫瘍は、到達困難ながん／腫瘍、または複数の侵襲性手順または注射にそれほど適さないがん／腫瘍である（例えば、膵臓がん、神経膠腫または多形膠芽腫などの脳がん）。好ましい実施形態では、がんは、黒色腫、子宮頚がん、乳がん、卵巣がん、前立腺がん、膵臓がん、腎臓がん、肝臓がん、精巣がん、尿路上皮癌、膀胱がん、肺がん（例えば、非小細胞肺がん、小細胞肺がん）、肉腫、結腸直腸腺癌、胃腸管間質腫瘍、胃食道癌、大腸がん、肝細胞がん、悪性中皮腫、白血病、リンパ腫、多発性骨髄腫、移行上皮癌、神経芽腫、形質細胞新生物、ウィルムス腫瘍または肝細胞癌である。
がんのより具体的な例には、以下に限定されないが、白血病、例えば、以下に限定されないが、急性白血病、急性リンパ性白血病、急性骨髄性白血病、例えば、骨髄芽球性、前骨髄性、骨髄単球性、単球性、赤芽球系白血および骨髄異形成症候群、慢性白血病、例えば、以下に限定されないが、慢性骨髄性（顆粒球性）白血病、慢性リンパ球性白血病、有毛細胞白血病；真性多血症；以下に限定されないが、ホジキン病、非ホジキン病などのリンパ腫；以下に限定されないが、くすぶり型多発性骨髄腫、非分泌性骨髄腫、骨軟化性骨髄腫、形質細胞性白血病、孤立性形質細胞腫および髄外性形質細胞腫などの多発性骨髄腫；ワルデンシュトレームマクログロブリン血症；意義不明の単クローン性免疫グロブリン血症；良性単クローン性ガンマグロブリン血症；重鎖病；以下に限定されないが、硬骨肉腫、骨肉腫、軟骨肉腫、ユーイング肉腫、悪性巨細胞腫瘍、骨の線維肉腫、脊索腫、骨膜肉腫、軟部組織肉腫、血管肉腫（ａｎｇｉｏｓａｒｃｏｍａ）（血管肉腫（ｈｅｍａｎｇｉｏｓａｒｃｏｍａ））、線維肉腫、カポジ肉腫、平滑筋肉腫、脂肪肉腫、リンパ管肉腫、神経鞘腫、横紋筋肉腫、滑膜肉腫などの骨および結合組織の肉腫；以下に限定されないが、神経膠腫、星状細胞腫、脳幹神経膠腫、上衣腫、乏突起神経膠腫、非グリア系腫瘍、聴神経腫、頭蓋咽頭腫、髄芽腫、髄膜腫、松果体細胞腫、松果体芽腫、原発性脳リンパ腫を含む脳腫瘍；以下に限定されないが、腺癌、小葉（小細胞）癌、乳管内癌、髄様乳がん、粘液性乳がん、管状乳がん、乳頭状乳がん、パジェット病および炎症性乳がんを含む乳がん；以下に限定されないが、褐色細胞腫および副腎皮質癌を含む副腎がん；以下に限定されないが、乳頭または甲状腺濾胞がん、甲状腺髄様がんおよび未分化甲状腺がんなどの甲状腺がん；以下に限定されないが、インスリノーマ、ガストリノーマ、グルカゴノーマ、ＶＩＰ産生腫瘍、ソマトスタチン分泌腫瘍およびカルチノイドまたは膵島細胞腫瘍を含む膵臓がん；以下に限定されないが、クッシング病、プロラクチン分泌腫瘍、先端巨大症および尿崩症を含む下垂体がん；以下に限定されないが、虹彩黒色腫、脈絡膜黒色腫および毛様体黒色腫などの眼内黒色腫ならびに網膜芽細胞腫を含む眼のがん；以下に限定されないが、扁平上皮癌、腺癌および黒色腫を含む膣がん；以下に限定されないが、扁平上皮癌、黒色腫、腺癌、基底細胞癌、肉腫およびパジェット病を含む外陰がん；以下に限定されないが、扁平上皮癌および腺癌を含む子宮頚がん；以下に限定されないが、子宮内膜癌および子宮肉腫を含む子宮がん；以下に限定されないが、卵巣上皮癌、境界腫瘍、胚細胞腫瘍および間質腫瘍を含む卵巣がん；以下に限定されないが、扁平がん、腺癌、腺様嚢胞癌、粘表皮癌、腺扁平上皮癌、肉腫、黒色腫、形質細胞新生物、疣贅性癌および燕麦細胞（小細胞）癌を含む食道がん；以下に限定されないが、腺癌、菌状（ポリープ）、潰瘍性、表在拡大型、広範囲拡大型、頭蓋内悪性リンパ腫、脂肪肉腫、線維肉腫および癌肉腫を含む胃がん；結腸がん；直腸がん；以下に限定されないが、肝細胞癌および肝芽腫を含む肝臓がん、以下に限定されないが、腺癌を含む胆嚢がん；以下に限定されないが、乳頭性、結節性およびびまん性を含む胆管癌；以下に限定されないが、非小細胞肺がん、扁平上皮癌（類表皮癌）、腺癌、大細胞癌および小細胞肺がんを含む肺がん；以下に限定されないが、胚腫瘍、精上皮腫、未分化、古典的（典型的）、精母細胞、非精上皮腫、胎生期癌、奇形腫癌、絨毛癌（卵黄嚢腫瘍）を含む精巣がん、以下に限定されないが、腺癌、平滑筋肉腫および横紋筋肉腫を含む前立腺がん；陰茎がん（ｐｅｎａｌ ｃａｎｃｅｒ）；以下に限定されないが、扁平上皮癌を含む口腔がん；基底細胞がん；以下に限定されないが、腺癌、粘表皮癌および腺様嚢胞癌を含む唾液腺がん；以下に限定されないが、扁平上皮細胞がんおよびいぼを含む咽頭がん；以下に限定されないが、基底細胞癌、扁平上皮癌および黒色腫、表在拡大型黒色腫、結節型黒色腫、悪性黒子型黒色腫、末端性ほくろ性黒色腫を含む皮膚がん；以下に限定されないが、腎細胞がん、腺癌、副腎腫、線維肉腫、移行上皮がん（腎盂および／または尿管（ｕｔｅｒｅｒ））を含む腎臓がん；ウィルムス腫瘍；以下に限定されないが、移行上皮癌、扁平上皮細胞がん、腺癌および癌肉腫を含む膀胱がんが含まれる。このような障害の概説に関しては、Ｆｉｓｈｍａｎ ｅｔ ａｌ．， １９８５， Ｍｅｄｉｃｉｎｅ， ２ｄ Ｅｄ．， Ｊ．Ｂ． Ｌｉｐｐｉｎｃｏｔｔ Ｃｏ．， Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ ａｎｄ Ｍｕｒｐｈｙ ｅｔ ａｌ．， １９９７， Ｉｎｆｏｒｍｅｄ Ｄｅｃｉｓｉｏｎｓ： Ｔｈｅ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ Ｂｏｏｋ ｏｆ Ｃａｎｃｅｒ Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ， Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ， ａｎｄ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ， Ｖｉｋｉｎｇ Ｐｅｎｇｕｉｎ， Ｐｅｎｇｕｉｎ Ｂｏｏｋｓ Ｕ．Ｓ．Ａ．， Ｉｎｃ．， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａを参照されたい。
２．他の使用
ＳＴＩＮＧアゴニストは、自然免疫応答を調節するので、ＳＴＩＮＧアゴニストは、ウイルス感染などの他の疾患の処置または予防のための治療的戦略として使用することができる。例えば、ＳＴＩＮＧアゴニストは、インフルエンザワクチンの免疫応答を賦活化することが示されている（Ｗａｎｇ Ｊ．， ｅｔ ａｌ．， Ｓｃｉｅｎｃｅ， ３６７（６４８０）． ｐｉｉ： ｅａａｕ０８１０． （２０２０））。Ｗａｎｇらは、アジュバントとしてｃＧＡＭＰを使用すると、過度な炎症を同時に伴うことなく、ウイルス感染の初期段階をシミュレートすることにより、マウスにおけるインフルエンザワクチン誘発性体液免疫応答およびＣＤ８＋Ｔ細胞免疫応答が大幅に増強されることを示している。したがって、１種または複数種のＳＴＩＮＧアゴニストを封入した組成物を、ワクチンアジュバントとして使用することができる。
それを必要とする対象における、感染症（例えば、インフルエンザ）を処置する方法は、対象に、有効量のいずれかの組成物を投与するステップを含む。一部の実施形態では、組成物の投与は、対象におけるＳＴＩＮＧ媒介性免疫応答（例えば、Ｉ型インターフェロン）を上方調節することができる。対象に、有効量の組成物のいずれかを投与することによる、感染性因子に対して対象にワクチン接種する方法、およびそれを必要とする対象において、対象に、有効量の組成物のいずれかを投与することによる、抗原に対する体液免疫応答および／または細胞免疫応答を改善あるいは向上させる方法が開発されている。それを必要とする対象において、ワクチン誘発性体液免疫応答および／または細胞（例えば、ＣＤ８＋Ｔ細胞）免疫応答を改善または向上させる方法は、対象に、有効量の組成物のいずれか（例えば、１種または複数種のＳＴＩＮＧアゴニストを封入しているマイクロデバイスを含む医薬組成物）を投与するステップを含む。好ましくは、ワクチンは、インフル（すなわち、インフルエンザ）ワクチンである。
Ｂ．有効量
投与量および投与レジメンは、障害もしくは傷害の重症度および場所、ならびに／または投与の方法に依存し、当業者に公知である。有効量または治療有効量は、疾患もしくは障害のうちの１つまたは複数の症状を処置する、阻害するまたは軽減するため、あるいはそれ以外の方法で所望の薬理学的作用および／または生理学的作用を提供するため、例えば、がんなどの疾患または障害の根底にある根本的な病態生理学的機構のうちの１つまたは複数を低減する、阻害するまたは反転させるために十分な投与量であり得る。例えば、がんの処置に使用されるマイクロデバイス組成物の治療有効量は、典型的には、対象における、がんの１つまたは複数の症状を低減する、または軽減するのに十分である。一部の実施形態では、対象は、哺乳動物、最も好ましくはヒトである。
がんの症状は、腫瘍負荷などの物理的なもの、またはがん細胞の増殖などの生物学的なものであり得る。したがって、組成物の量は、例えば、腫瘍細胞を死滅させるのに、または腫瘍細胞の増殖もしくは転移を阻害するのに有効であり得る。好ましくは、１種または複数種の活性剤、例えば免疫調節剤（例えば、ＳＴＩＮＧアゴニスト）を封入するマイクロデバイスを含む組成物は、腫瘍組織およびその周辺の細胞、例えばがん性細胞または腫瘍組織（例えば、腫瘍微小環境）に関連する免疫細胞に局所に、例えば、腫瘍内注射によって優先的に送達される。一部の実施形態では、薬剤は、腫瘍組織内に存在せず、これに関連もしない健常な細胞を標的としないし、その活性または量を他の方法で調節もしない、あるいは、がんまたはがんに関連する細胞に比べて、低いレベルで標的とするかまたは他の方法で調節する。このようにして、組成物に関連する副生物、および他の副作用が低減し、好ましくは、直接または間接的にがん細胞の死滅をもたらす。一部の実施形態では、治療剤および／または診断剤は、がん細胞の移動、血管新生、免疫回避、放射線耐性またはそれらの組合せを直接、または間接的に低下させる。一部の実施形態では、薬剤は、がん細胞それ自体、または免疫抑制を低減するその微小環境の変化を直接、または間接的に誘発するか、あるいはがん細胞に対する免疫応答の活性化を誘発する。例えば、一部の実施形態では、組成物は、Ｔ細胞の活性化、増殖および／もしくは機能を増強する、ならびに／または延長するための有効量で投与される（すなわち、Ｔ細胞の腫瘍特異的増殖を増大させる、Ｔ細胞によるサイトカイン産生を増強する、分化を刺激する、Ｔ細胞のエフェクター機能を刺激する、および／またはＴ細胞生存を促進する）。
一部のｉｎ ｖｉｖｏ手法では、組成物は、対象に治療有効量で投与されて、腫瘍サイズを低下させる。一部の実施形態では、有効量の組成物を使用して、がんを寛解する、および／またはがんを寛解状態に維持する。同様に、がん幹細胞の増殖を低下または停止するための有効量の組成物が提供される。
投与される組成物の量は、レシピエントにおける所望の効果を達成するのに有効な量として表すことができる。例えば、好ましい実施形態では、１種または複数種のＳＴＩＮＧアゴニストを含むマイクロデバイスは、インターフェロンにより刺激される遺伝子の発現を誘発／増強する、がん細胞の増殖および／もしくは生存を阻害するまたは低下させる、腫瘍成長を阻害する、腫瘍サイズを低下させる、腫瘍負荷を低減する、リンパ球（例えば、ＣＤ８＋および／またはＣＤ４＋Ｔ細胞）、ナチュラルキラー細胞、樹状細胞、好塩基球および／またはマクロファージによる腫瘍または腫瘍微小環境への浸潤を誘発／増強する、免疫チェックポイント遮断への応答を改善する、腫瘍再チャレンジから防御する免疫学的メモリーを誘発する、ならびに／あるいはがん患者の生存率を改善するために有効な量で投与される。
組成物の実際の有効量は、投与される具体的な活性剤、製剤化される具体的な組成物、投与形式、および処置される対象の年齢、体重、状態、ならびに投与経路および疾患または障害（例えば、および、処置されるがん／腫瘍のタイプ、ステージおよび場所）を含めた因子に応じて様々となり得る。したがって、全ての治療組成物に対して正確な量を指定することは可能ではない。しかし、適量は、本明細書における教示があれば当業者によって、型通りの実験のみを使用して、決定され得る。例えば、治療剤を投与するための有効投与量およびスケジュールは、経験的に決めてもよく、このような決定を行うことは、当分野の技術内である。組成物の投与に関する投与量範囲は、所望の応答に影響を及ぼすのに十分に大きいものである。例えば、組成物の投与に関する投与量範囲は、例えば、標的がん細胞における細胞増殖または生存率の低下をもたらすのに、または腫瘍負荷を軽減するのに十分に大きいものである。
投与量は、望ましくない交差反応、アナフィラキシー反応などの有害な副作用を引き起こすほど大きくあるべきではない。投与量は、なんらかの反対の兆候の事象において、個々の医師によって調整され得る。処置に使用される組成物の有効投与量は、特定の処置の経過にわたり、増量されてもよく、または減量されてもよいことも理解される。投与量の変更は、診断アッセイの結果からもたらされ、明白となり得る。
ある特定の実施形態では、対象には、約マイクログラム、ミリグラム、μｇ／ｋｇ、マイクログラム／ｋｇ／分、ｍｇ／ｋｇ／分、マイクログラム／ｋｇ／時、またはｍｇ／ｋｇ／時、またはそれらにおいて誘導可能な任意の範囲の１つもしくは複数の治療薬および／または診断薬（例えば、ＳＴＩＮＧアゴニスト）を有する組成物が投与される。ＳＴＩＮＧアゴニストの例示的な投与量は、約１μｇから１０μｇ、１０μｇから５０μｇ、５０μｇから１００μｇ、１００μｇから５００μｇ、５００μｇから１ｍｇ、１ｍｇから２ｍｇおよび１ｍｇから３ｍｇなどの１μｇ～３ｍｇを含む。好ましい範囲は、約１００μｇ～５００μｇ、５００μｇ～１ｍｇを含む。
がんを処置するためのＳＴＩＮＧアゴニスト組成物および方法を使用する好ましい投与および放出スケジュールは、以下により詳細に議論されており、実施例に例示されている。しかし、一般に、投与のタイミングおよび頻度は、所与の処置の効力をバランスさせるよう調整することができる。好ましくは、方法は単回投与を含む。しかし、一部の実施形態では、例えば、処置が望ましい期間の長さに応じて、２回またはそれより多い投与が使用され得る。例示的な投与頻度は、毎時、毎日、毎週、毎月もしくは毎年の投与、または１日おき、２日間、３日間、４日間、５日間もしくは６日間などの、単回投与および多回投与を含む。一部の実施形態では、投与量は、毎週、２週間毎、３週間毎もしくは４週間毎に約１回または２回、投与される。一部の実施形態では、投与量は、毎月、２か月毎、３か月毎、４か月毎、５か月毎または６か月毎に、約１回または２回投与される。
投薬レジメンは、対象における疾患または障害を処置するのに十分な任意の時間長さであり得ることが、当業者により理解される。一部の実施形態では、レジメンは、１つまたは複数のサイクルの一連の治療と、その後の休薬期間（例えば、薬物なし）を含む。休薬期間は、１、２、３、４、５、６もしくは７日間；または１、２、３、４週間、または１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１もしくは１２か月間であり得る。
マイクロデバイスは、組み込まれた薬剤の制御放出を可能にする。特に、ポリマーマイクロデバイスの注射可能な製剤は、封入された薬剤を２回またはそれより多い回数で、短時間内で、および放出の間にマイクロデバイスから薬剤が漏出することなしに放出する。
制御放出は、１つの製剤に異なるポリマー組成のマイクロデバイス（すなわち、マイクロデバイスの２つまたはそれより多い異なる集団）を組み込むことによって達成することができる。制御放出はまた、マイクロデバイスの幾何学的設計から達成することもできる。例えば、コンパートメントを有するマイクロデバイスでは、薬剤は、コンパートメント内に封入されており、ここで、薬剤は安定しており、外部環境から保護されている。薬剤はまた、マイクロデバイスシェルが分解されるまで、マイクロデバイスからの漏出が防止されている。シェルが一旦分解されると、放出は迅速である（例えば、ＰＬＧＡマイクロデバイスの場合、薬剤の完全放出は、ｉｎ ｖｉｔｒｏまたはｉｎ ｖｉｖｏで数時間から数日内に達成され得る）。迅速な放出は、１時間、数時間、１日間または１週間以内などの、短期間内に、封入されている薬剤の実質的にすべてを放出することを特徴とすることができる。薬剤がマイクロスフィアにポリマーと共に組み込まれる溶媒蒸発マイクロカプセル封入と異なり、製剤は、デバイス搭載量と放出動態との分断を提供する。
マイクロデバイスはまた、放出のバースト間に薬剤の測定可能な漏出を示さない。測定可能な漏出がないとは、１０％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、２％、１％未満、または０．５％未満のバースト放出前に放出された薬剤総量を特徴とすることができる。測定可能な漏出がないとは、バースト放出前に放出された薬剤が検出不可能な量であることを特徴とすることができる。
製剤は、材料に依存する遅延後に迅速な放出を示す。薬剤放出の遅延は、コンパートメント－シェルデバイスのシェル厚さ、シェルポリマー組成、コンパートメント－シェルデバイスの幾何形状、および他の因子に依存する。
様々なポリマー組成、コンパートメント－シェル幾何形状またはマイクロデバイスのサイズのマイクロデバイスを組み合わせることによって、薬剤のパルス放出を、所望の制御放出レジメンに調節することができる。この投薬レジメンにより、有利には、薬剤の反復投与を典型的には必要とする投与スケジュールが模倣されて、単純化される。臨床試験におけるＳＴＩＮＧアゴニストに関する典型的な投薬スケジュールは、
（ａ）サイクル１、２および３の間、各２１日間のサイクルの１、８および１５日目、次に、サイクル４および最大で３５サイクルのそれを超えるサイクル（最大でおよそ２年）の間、各２１日間サイクルの１日目に腫瘍内投与（ＣｌｉｎｉｃａｌＴｒｉａｌｓ．ｇｏｖ識別子：ＮＣＴ０３０１０１７６を参照されたい）；
（ｂ）最大で３５サイクルの間、各２１日間のサイクルの１日目、次に、２サイクルの間、各２１日間のサイクルの１および８日目、次に、最大で３５サイクルの間、各２１日間のサイクルの１日目、次に、２サイクルの間、各２１日間のサイクルの１、８および１５日目、次いで、最大で３５サイクルの間、各２１日間のサイクルの１日目に腫瘍内投与（ＣｌｉｎｉｃａｌＴｒｉａｌｓ．ｇｏｖ識別子：ＮＣＴ０３０１０１７６を参照されたい）；
（ｃ）５０マイクログラムの開始用量で、各２８日間のサイクルの１、８および１５日目に腫瘍内投与（ＣｌｉｎｉｃａｌＴｒｉａｌｓ．ｇｏｖ識別子：ＮＣＴ０２６７５４３９を参照されたい）；
（ｄ）２００マイクログラムの開始用量で、各２１日間のサイクルの１日目および８日目に腫瘍内投与（ＣｌｉｎｉｃａｌＴｒｉａｌｓ．ｇｏｖ識別子：ＮＣＴ０２６７５４３９を参照されたい）；
（ｅ）サイクル１の１日目および２２日目に、筋肉内投与または腫瘍内投与（ＣｌｉｎｉｃａｌＴｒｉａｌｓ．ｇｏｖ識別子：ＮＣＴ０３９５６６８０を参照されたい）；
（ｆ）漸増用量で、反復した２８日間のサイクルの１、８、１５および２２日目に、ＩＶ注入（０．３～１４μｇ／ＫｇのＳＢ１１２８５；ＣｌｉｎｉｃａｌＴｒｉａｌｓ．ｇｏｖ識別番号：ＮＣＴ０４０９６６３８を参照されたい）；および
（ｇ）漸増用量で、反復した２８日間のサイクルの１、８、１５および２２日目に、ＩＶ注入（０．３～３．０ ＳＢ１１２８５ μｇ／Ｋｇ；ＣｌｉｎｉｃａｌＴｒｉａｌｓ．ｇｏｖ識別番号：ＮＣＴ０４０９６６３８を参照されたい）。
したがって、方法の一部の実施形態では、マイクロデバイス製剤は、局所投与（例えば、腫瘍内）されて、薬剤（例えば、ＳＴＩＮＧアゴニスト）のパルス放出を達成し、ここで、薬剤の放出は、上記の投与レジメンのいずれかを模倣するが、可溶性薬物の投与に比べて、マイクロデバイス組成物をより少ない、好ましくは単回局所投与しか必要としない。
Ｃ．併用療法および手順
組成物は、単独で、または１つもしくは複数の慣用的な療法、例えば、慣用的ながん療法と組み合わせて投与され得る。一部の実施形態では、慣用的な療法は、１種または複数の追加の活性剤と組み合わせて、１種または複数の組成物を投与することを含む。併用療法は、同じ混合物中で、または個別の混合物中で、活性剤を一緒に投与することを含むことができる。したがって、一部の実施形態では、医薬組成物は、２種、３種またはそれより多い活性剤を含む。追加の活性剤は、同じまたは異なる作用機序を有することができる。一部の実施形態では、組合せ物は、がんの処置に相加効果をもたらす。一部の実施形態では、組合せ物は、疾患または障害の処置に相加効果を超える効果をもたらす。
追加の療法または手順は、マイクロデバイス組成物の投与と同時であってもよいし、逐次であってもよい。一部の実施形態では、追加の療法は、薬物サイクル間に、または組成物の投与レジメンの一部である休薬期間の間に行われる。
併用療法は、治療剤を含む単一医薬組成物の使用によって、または同じ時間もしくは異なる時間に、２種またはそれより多い個別の組成物を投与することによって達成することができる。複数の療法は、いずれの順序で与えられてもよく、数分から数週間の範囲の間隔によって、他の処置の前またはその後に行われてもよい。他の薬剤が個別に適用される実施形態では、薬剤が患者に対して有利な複合効果を発揮することが依然として可能であるような時間枠で療法を投与することが好ましい。このような場合、互いに約１２～２４時間以内、より好ましくは互いに約６～１２時間以内に両方のモダリティを投与することができることが企図されている。しかし、一部の状況では、処置の期間を大幅に延長することが望ましいことがあり、この場合、数日（例えば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０またはそれより長く）から数週（例えば、１、２、３、４、５、６、７、８またはそれより長く）が、それぞれの投与の間に経過する。
一部の実施形態では、追加の療法または手順は、手術、放射線療法、化学療法、免疫療法、寒冷療法または遺伝子療法である。
免疫療法には、以下に限定されないが、１種または複数種のＳＴＩＮＧアゴニスト、１種または複数種の免疫チェックポイント遮断剤またはそれらの組合せ物の投与が含まれる。例示的な免疫チェックポイント遮断剤には、以下に限定されないが、抗体またはその抗原結合性断片、例えば、ＣＴＬＡ－４、ＰＤ－１、ＰＤ－Ｌ１、ＰＤ－Ｌ２、ＴＩＭ－３、ＬＡＧ３またはそれらの組合せの阻害剤である、抗体またはその抗原結合性断片、例えば、ペムブロリズマブ（抗ＰＤ１ｍＡｂ）、デュルバルマブ（抗ＰＤＬ１ｍＡｂ）、ＰＤＲ００１（抗ＰＤ１ｍＡｂ）、アテゾリズマブ（抗ＰＤＬ１ｍＡｂ）、ニボルマブ（抗ＰＤ１ｍＡｂ）、トレメリムマブ（抗ＣＴＬＡ４ｍＡｂ）、アベルマブ（抗ＰＤＬ１ｍＡｂ）、イピリムマブ（抗ＣＴＬＡ４ｍＡｂ）およびＲＧ７８７６（ＣＤ４０アゴニストｍＡｂ）および上で具体的に紹介したもののいずれか、または他に本明細書において言及したものが含まれる。
一部の実施形態では、組成物および方法は、養子Ｔ細胞療法および／またはがんワクチンなどの免疫療法の前に、またはこれと併せて使用される。
併用療法において使用するのに好適な追加の治療剤には、化学療法薬、サイトカインおよびケモカインなどの従来のがん治療剤が含まれ、これには、上で具体的に紹介されたものまたは他に本明細書において言及されたもののいずれかが含まれるが、これらに限定されない。
一部の実施形態では、組成物および方法は、腫瘍の外科的切除の前または外科的切除と併せて、例えば原発腫瘍転移を予防するのに使用される。一部の実施形態では、組成物および方法は、身体自身の抗腫瘍免疫機能を増強するために使用される。
ＶＩ．キット
マイクロデバイスおよび製剤および他の材料は、方法の実施またはその性能の補助に有用なキットとして、任意の好適な組合せで一緒に包装することができる。所与のキットにおけるキットの構成要素は、方法で一緒に使用するために設計され、適応されている場合、有用である。例えば、対象への注射用に１つまたは複数の投与量が包装されているキットは、滅菌された針、アンプル、チューブ、容器または他の好適な容器内に予め測定された投与量のマイクロデバイス製剤を含むことができる。キットには、投与量および投与レジメンに関する指示書が含まれていてもよい。
本発明は、以下の非限定例を参照することによってさらに理解される。
実施例は、ＦＤＡ承認された市販ポリマーであるポリ乳酸－ｃｏ－グリコール酸（ＰＬＧＡ）を立方体マイクロデバイスに加工することによる、多回用量薬物送達プラットフォームの開発および使用を実証する（図１Ａ）。二重エマルション－溶媒蒸発技法を使用して生成される、持続的な薬物放出動態を呈するヒドロゲルまたはマイクロデバイスなどの一般に使用される局所薬物送達材料とは異なり（Ｋａｍａｌｙ Ｎ．， ｅｔ ａｌ．， Ｃｈｅｍ Ｒｅｖ．，１１６（４）：２６０２－６３（２０１６）； Ｌｉ Ｊ． ａｎｄ Ｍｏｏｎｅｙ ＤＪ， Ｎａｔ Ｒｅｖ Ｍａｔｅｒ．， １（１２）． ｐｉｉ： １６０７１ （２０１６）； Ｌｉｎ ＣＣ． ａｎｄ Ａｎｓｅｔｈ ＫＳ．， Ｐｈａｒｍ Ｒｅｓ．， ２６（３）：６３１－４３ （２００９）； Ｗａｎｇ Ｈ． ａｎｄ Ｍｏｏｎｅｙ ＤＪ， Ｎａｔ Ｍａｔｅｒ．， １７（９）：７６１－７７２ （２０１８）を参照されたい）、これらの微細加工されたＰＬＧＡマイクロデバイス（ＰＬＧＡ－ＭＰ）は、組み込まれたＳＴＩＮＧアゴニストの個々の用量を、実質的に漏出することなく、最大で数か月間、パルス放出する。実施例は、いくつかの腫瘍モデルにおいて、ＳＴＩＮＧアゴニスト搭載ＰＬＧＡ－ＭＰの複数の集団を含む単回注射が、腫瘍成長を阻害し、多回注射の可溶性ＳＴＩＮＧアゴニストと同じ程度に効果的に生存率を改善することを示している。複数用量を単回注射ＰＬＧＡ－ＭＰへと組み合わせることができることにより、また転移を減少させ、現行のＳＴＩＮＧアゴニストをベースとする療法を到達困難な腫瘍に適用する可能性を拡大する。これは、効果的ながん免疫療法のための多回注射の動態を模倣することができる、注射可能な、完全に分解可能な薬物送達プラットフォームを最初に実証するものである。
（実施例１）
異なる放出動態を有するＰＬＧＡマイクロデバイスの製造。
材料および方法
マイクロデバイス製造
ＰＬＧＡは、Ｅｖｏｎｉｋ（Ｇｅｒｍａｎｙ）およびＰｏｌｙＳｃｉＴｅｃｈ（Ｗｅｓｔ Ｌａｆａｙｅｔｔｅ、ＩＮ）から購入した。ＰＬＧＡマイクロデバイスは、ポリマー層のスタンプ組み立て（ＳＥＡＬ）プロセスにより製造した（ＭｃＨｕｇｈ ＫＪ．， ｅｔ ａｌ．， Ｓｃｉｅｎｃｅ， ３５７（６３５６）：１１３８－１１４２ （２０１７））。基部およびキャップのマイクロスケールパターンを有するフォトマスクを、Ｆｒｏｎｔ Ｒａｎｇｅ Ｐｈｏｔｏｍａｓｋ（Ｐａｌｍｅｒ Ｌａｋｅ、ＣＯ）から作製した。マイクロデバイスの基部およびキャップのポジティブマスターモールドは、ケイ素ウェハ上でのＳＵ－８リソグラフィーによって作製した。次に、ＰＤＭＳ基部および硬化剤（Ｓｙｌｇａｒｄ１８４、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ、Ｍｉｄｌａｎｄ、Ｍｉｃｈｉｇａｎ）の混合物を、１時間、高真空にした後に、ケイ素マスターモールドに注ぎ入れた。次に、オーブン中で、１５０℃で２時間硬化させて、薄いＰＤＭＳモールドを得ながら、両端に２枚のカバーガラスを有するスライドガラスをケイ素モールドに押し付けた。次に、得られたＰＤＭＳモールドをネガティブモールドとして使用し、所望のマイクロデバイスをプレスした。ＰＬＧＡフィルムを、アセトン溶液中、６０％重量／体積ＰＬＧＡを溶媒キャスト形成することによって調製した。ＰＬＧＡフィルムの厚さは、約１６５０～１７５０μｍであった。マイクロデバイスのキャップをモールド成形するため、ＰＬＧＡフィルムの小片をＰＤＭＳキャップモールドとＴｅｆｌｏｎ（登録商標）製フィルムとの間に置き、スライドガラスでカバーした。次に、一対のバネ搭載クランプを使用して固定し、１２０℃の真空オーブン中で２時間、マイクロデバイスを圧縮した。ＰＬＧＡフィルムを溶融し、加熱している間に、キャップのＰＤＭＳモールドに流し入れた。次に、装置を室温まで冷却して分離して、ＰＤＭＳモールド中でＰＬＧＡキャップを得た。マイクロデバイスの基部をモールド成形するため、Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）製フィルムを使用しないで、上記の工程を繰り返した。すなわち、ＰＬＧＡ基部をＰＤＭＳ基部のモールドから分離し、カバースライドガラスに付着させた。ＢｉｏＪｅｔ Ｕｌｔｒａピコリットル分注装置（Ｂｉｏｄｏｔ、Ｃａ）を使用して、目的のカーゴをＰＬＧＡマイクロデバイスに充填した。カーゴの水溶液を、１８０～２００ｐＬの液滴の複数の１５滴サイクルで分注した。次に、整列および封止を同時に行うことができるようペルチェヒーターを後付けしたフォトマスクアライナー（ＭＡ４、Ｋａｒｌ ＳＵＳＳ、Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ、ＣＡ）を使用して、充填済みマイクロデバイスを整列させ、対応するＰＬＧＡキャップと共に焼結した。次に、封止したマイクロデバイスを、カミソリ刃を使用してスライドガラスから分離した。ＳＥＭ画像を、５ｋＶの加速電圧で、ＪＳＭ－５６００ＬＶ ＳＥＭ（ＪＥＯＬ、東京、日本）を使用して収集した。高分解能Ｘ線ＣＴ画像をＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｃｏｒｎｅｌｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙにおいて収集した。
結果
ソフトリソグラフィー技法を利用して、薬物を搭載するための完全に封入された空洞を備える立方体ＰＬＧＡマイクロデバイスのアレイを製造した（図１Ｂ）。手短に述べると、ＰＬＧＡを加熱してポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）モールドに押圧し、内部空洞（長さ×幅×高さ２００×２００×１００μｍ）を有するマイクロデバイス基部を形成し、これは、４ｎＬの容積に相当する。次に、１００ピコリットル（ｐＬ）程度の量を分注することができる圧電ディスペンサを使用して、水性薬物またはモデル薬物を基部に充填した。薬物溶液の水構成成分は、体積が小さいために急速に蒸発し、追加のカーゴを充填するための空間がもたらされた。最大のカーゴ積載量を達成するために、複数の充填および乾燥サイクルを使用した。次に、充填済みマイクロデバイスを、ＰＤＭＳモールドに埋め込んだＰＬＧＡキャップと整列させ、ＰＬＧＡのガラス転移温度（およそ５０℃）より高く加熱することによって封止した。封止したマイクロデバイスは、４００×４００×３００μｍ（長さ×幅×高さ）の外部寸法、および各寸法で１００μｍの壁の厚さを有した。各マイクロデバイスの搭載容量は、８．４体積％であった。走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、高解像度Ｘ線コンピューター断層撮影（ＣＴ）および光学画像により、マイクロデバイスが、高い忠実度で大アレイで作製できることが示された（アレイあたり３００個を超える）（図１Ｃ～１Ｄ）。
（実施例２）
ＰＬＧＡマイクロデバイスは、ｉｎ ｖｉｔｒｏおよびｉｎ ｖｉｖｏで、同様の放出動態を示す。
材料および方法
マイクロデバイス製造
ＰＬＧＡマイクロデバイスは、実施例１に記載した通りに製造した。
ｉｎ ｖｉｔｒｏ放出動態
ｉｎ ｖｉｔｒｏでの放出動態を試験するために、以下の薬剤を表示した供給業者から得た：ＡＦ６４７－デキストラン（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ｃａｒｌｓｂａｄ、ＣＡ）、３’３’－ｃＧＡＭＰ（Ｉｎｖｉｖｏｇｅｎ、Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ、ＣＡ）、Ｃｙ５－ＣｐＧ ＤＮＡ（５’－ＴＣＣ ＡＴＧ ＡＣＧ ＴＴＣ ＣＴＧ ＡＣＧ ＴＴ－Ｃｙ５－３’、ＩＤＴ Ｉｎｃ．Ｃｏｒａｌｖｉｌｌｅ、Ｉｏｗａ）およびペメトレキセド（Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ、ＭＯ）。ＰＬＧＡマイクロデバイスに、それぞれ、１μｇのＡＦ６４７－デキストラン、２μｇの３’３－ｃＧＭＡＰ、１μｇのＣｙ５－ＣｐＧまたは２μｇのペメトレキセドを個別に充填した。マイクロデバイスにおけるカーゴ搭載量を決定するために、充填済みマイクロデバイスを個別に２００μＬのＰＢＳ緩衝液に懸濁し、１５秒間、ボルテックスして１４０００ｒｃｆで１分間、遠心分離した。次に、上清をマイクロプレートリーダー（ＡＦ６４７、ＡＦ６４７－デキストラン、Ｃｙ５－ＣｐＧ）、ＨＰＬＣ（ペメトレキセド）およびＮａｎｏｄｒｏｐ（商標）（３’３’－ｃＧＡＭＰ、２６０ｎｍにおける吸光度）によって分析した。結果は、保存溶液の連続希釈の標準曲線を使用して定量した。次に、充填済みマイクロデバイスを、対応するＰＬＧＡキャップで封止した。各マイクロデバイスを、０．５ｍＬのマイクロ遠心管（Ｅｐｐｅｎｄｏｒｆ、Ｈａｍｂｕｒｇ、Ｇｅｒｍａｎｙ）中で、２００μＬのＰＢＳ（ｐＨ＝６．８４）に入れ、オービタルシェーカーで３７℃でインキュベートした。各遠心管の上清を所定の時点で収集した。ＡＦ－６４７デキストランおよびＣｙ５－ＣｐＧの群の上清をマイクロプレートリーダー（Ｔｅｃａｎ Ｉｎｆｉｎｉｔｅ Ｍ２００分光光度計、励起／発光＝６４０／６８０ｎｍ）によって分析した。３’３’－ｃＧＡＭＰおよびペメトレキセドの上清を、Ｃ－１８カラム（Ａｃｃｌａｉｍ（商標）ＰｏｌａｒＡｄｖａｎｔａｇｅ ＩＩ、３μｍ、４．６×１５０ｍｍ）、ならびに３’３’－ｃＧＡＭＰの場合、２６０ｎｍ、およびペメトレキセドの場合、２５４ｎｍにおいて光ダイオード検出器を使用するＨＰＬＣ（Ａｌｌｉａｎｃｅ ＨＰＬＣシステム、Ｗａｔｅｒｓ Ｃｏ．、ＭＡ、ＵＳＡ）により分析した。水およびアセトニトリルを移動相として使用した。結果は、保存溶液の段階希釈液の標準曲線を使用して定量し、正規化して合計累積放出量とした（ｎ＝６～８）。各ＰＬＧＡの実際の放出日は、５０％を超えるカーゴが放出された日として決定した。
ｉｎ ｖｉｖｏ放出動態
ＡＦ６４７－デキストラン（１μｇ）をカプセル封入した１個のＰＬＧＡマイクロデバイスを、粘度向上剤として使用した１５ｍｇ／ｍｌのメチルセルロース（ＭＣ、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ）およそ２０μｌ中で１８ゲージＭｏｎｏｊｅｃｔフィルターニードル（Ｃｏｖｉｄｉｅｎ、Ｄｕｂｌｉｎ、Ｉｒｅｌａｎｄ）の先端に装填した。次に、マイクロデバイスを無毛マウス（ＳＫＨ１－Ｅ）の左側および後部の脇腹（側あたりマイクロデバイスを１個）に皮下注射したか、または腫瘍担持マウスに腫瘍内注射した。ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｉｎ ｖｉｖｏイメージングシステム（励起／発光＝６４０／７００ｎｍ、ＩＶＩＳ、Ｈｏｐｋｉｎｔｏｎ、ＭＡ）を使用して、マウスを１～２日毎にイメージングした。
累積放出量は、特定のマイクロデバイスの完全な放出およびバックグラウンドシグナルにそれぞれ対応する関心領域の合計蛍光量の最大値および最小値に正規化した。生物学的クリアランスに起因して放出後に蛍光が低下したので、図２では最大シグナル後の値を１００％に設定した。放出タイミングは、蛍光がバックグラウンドを超えてその最終的な最大値の半分に達した日とした。
腫瘍内で放出されたカーゴの量を評価するため、ＡＦ６４７を搭載したＰＬＧＡ－１（マイクロデバイスあたり０．５μｇのＡＦ６４７）１０個を、０日目に、Ｂ１６Ｆ１０腫瘍担持マウスに腫瘍内注射した。０日目と４日目に、対照の腫瘍成長に遊離ｃＧＡＭＰをまたは腫瘍内投与した。４匹のマウスを安楽死させて、腫瘍および血清を７日目まで毎日単離した。腫瘍をＰＢＳ緩衝液中でホモジナイズした。未放出ＡＦ６４７－ＰＬＧＡ－１を物理的に破壊して、ホモジナイズの間にＡＦ６４７を放出させた。非放出ＡＦ６４７を含有する上清および血清試料をマイクロプレートリーダーによって分析した（励起／発光＝６４０／６８０ｎｍ）。
マイクロデバイス分布のマイクロＣＴ解析
ＰＬＧＡ－１フィルムの作製中に５％のリンタングステン酸（ＰＴＡ）をＰＬＧＡ－１にドープして、マイクロＣＴイメージングのコントラストを高めた。ＰＴＡをドープしたＰＬＧＡ－１を、Ｂ１６Ｆ１０腫瘍担持マウスに腫瘍内注射した。次いで、注射して１時間後にマウスを安楽死させた。腫瘍を単離して、Ｂｒｕｋｅｒ Ｓｋｙｓｃａｎ１２７６マイクロＣＴイメージングシステムによってイメージングした。再構成した画像をＭｉｃｒｏＶｉｅｗによって解析した。
結果
放出動態を試験するため、異なるポリマー特性（表１）を有するＰＬＧＡマイクロデバイスに、蛍光標識したマクロ分子、Ａｌｅｘａ Ｆｌｕｏｒ６４７標識デキストラン（ＡＦ６４７－デキストラン）を充填した。これらのマイクロデバイスを対応するキャップにより封止し、リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ、ｐＨ＝６．８４）中、３７℃でインキュベートし、酸性ＴＭＥを模倣した。ＰＬＧＡマイクロデバイスは、放出前に検出可能な漏出はなく、およそ１±０、４±０、８±０、１１±１、１５±１、１８±１および９７±２日目に、ＡＦ６４７－デキストランをパルスで放出した（表１；図２Ａ～２Ｇ）。動物モデルにおいて腫瘍成長を効果的に阻害することが示されている（Ｃｏｒｒａｌｅｓ Ｌ．， ｅｔ ａｌ．， ２０１５）、各用量の間に３から４日間を設けた４回の連続用量の投薬レジメンを模倣するために、ＡＦ６４７－デキストランを４日目（ＰＬＧＡ－１）、８日目（ＰＬＧＡ－２）および１１日目（ＰＬＧＡ－３）に放出するマイクロデバイスをさらなる試験に選択した（図２Ｊ）。ｉｎ ｖｉｖｏでの放出動態を検証するため、ＡＦ６４７－デキストラン搭載ＰＬＧＡ－１、２および３のマイクロデバイスを無毛マウスに皮下注射した。ＡＦ６４７－デキストランの放出は、ｉｎ ｖｉｖｏ蛍光イメージング（ＩＶＩＳ）によってモニタリングした。放出されたＡＦ６４７－デキストランは、乾燥時または非常に高い局所濃度でのフルオロフォアの自己消光効果に起因して、組み込まれたＡＦ６４７－デキストランと比較すると、１００倍を超える蛍光強度の向上を示した。マイクロデバイスは、ｉｎ ｖｉｔｒｏと同様の放出時間で、ｉｎ ｖｉｖｏでＡＦ６４７－デキストランを放出した（図２Ｋ）。ＰＬＧＡ－１、２および３のｉｎ ｖｉｖｏでの平均放出時間は、それぞれ、３．９±１．１、８．１±１．５、１１．５±１．４日であった。
Figure 2023526250000002
ＰＬＧＡの分子量は、光散乱検出器（Ｍａｌｖｅｒｎ、ＵＫ）を備えたテトラヒドロフランゲル浸透クロマトグラフィーによって測定した。データは、平均値±標準偏差を表す。（ｎ＝６から８）。Ｍｎ、ＭｗおよびＰＤＩは、それぞれ、数平均分子量、重量平均分子量および多分散指数を表す。
次に、放出動態に対する様々なＴＭＥの影響を評価した。ＡＦ６４７－デキストラン搭載ＰＬＧＡ－２を、Ｂ１６Ｆ１０または４Ｔ１腫瘍担持マウスに腫瘍内注射した。次に、放出動態を毎日、ＩＶＩＳイメージングによってモニタリングした。ＰＬＧＡ－２は、腫瘍および皮下環境の両方において、一定の放出動態を示した（図２Ｌ）。腫瘍内のマイクロデバイスの分布を試験するため、ＰＬＧＡ－１に５％リンタングステン酸（ＰＴＡ）をドープし、マイクロＣＴを使用して腫瘍をイメージングした。マイクロデバイスは、腫瘍に首尾よく注射され、制限された環境では移動性が低いため、注射部位で凝集した。放出ウィンドウの間に、ＰＬＧＡ－ＭＰがすべての組み込んだカーゴを放出したことをさらに実証するために、ＡＦ６４７搭載ＰＬＧＡ－１マイクロデバイスを作製し、Ｂ１６Ｆ１０腫瘍担持マウスに腫瘍内注射した。ＡＦ６４７は、７５３．９のＭＷを有する小さい親水性分子であり、ｃＧＡＭＰの分子量（ＭＷ６７５．１）に近い。遊離ＡＦ６４７は、腫瘍内注射後、腫瘍から迅速にクリアランスされた（２．５時間以内に＞９５％）。未放出ＡＦ６４７の量を毎日、腫瘍で測定し、放出されたＡＦ６４７の量を逆算した（図２Ｍ）。図２Ｎに示されている通り、ＰＬＧＡ－１は、腫瘍において３から６日でＡＦ６４７を完全に放出した。放出されたＡＦ６４７の一部は、３日目から６日目までの血清中のＡＦ６４７濃度の向上によって実証される通り、血流にも拡散した（図２Ｏ）。これらのデータは、ＰＬＧＡ－ＭＰが、予想時点で、組み込んだカーゴのすべてを腫瘍に放出したことを実証した。
（実施例３）
ｃＧＡＭＰ搭載マイクロデバイスの単回注射は、腫瘍成長を効果的に阻害した。
材料および方法
マイクロデバイス製造
ＰＬＧＡマイクロデバイスは、実施例１に記載した通りに製造した。
放出動態
放出動態は、実施例２に記載した通りに評価した。持続放出系については、高速デキストランヒドロゲルキット（部品番号ＴＵＲＥ２－１ＫＴ）、高速ＰＶＡヒドロゲルキット（部品番号ＴＲＵＥ４－１ＫＴ）、および３Ｄコラーゲンキット（部品番号ＥＣＭ６７５）をＭｉｌｌｉｐｏｒｅ Ｓｉｇｍａから購入した。製造業者の指示書に準拠して、４０μｇのｃＧＡＭＰを４０μＬのヒドロゲルに搭載した。ｉｎ ｖｉｔｒｏでの放出速度を試験するために、ｃＧＡＭＰ搭載ヒドロゲルを３７℃において、オービタルシェーカーでインキュベートした。各遠心管の上清を所定の時点において収集し、Ｎａｎｏｄｒｏｐ（商標）によって分析した。
放出された３’３’－ｃＧＡＭＰの生物活性
マイクロデバイス製造後の３’３’－ｃＧＡＭＰの活性を評価するため、ｃＧＡＭＰ搭載ＰＬＧＡ－２をＰＢＳ緩衝液に入れ、外科用メスによって機械的に破壊して、組み込まれたカーゴを放出させた。放出後のｃＧＡＭＰの活性を評価するため、ｃＧＡＭＰ搭載ＰＬＧＡ－２をオービタルシェーカーで、ＰＢＳ緩衝液中、３７℃でインキュベートした。上清を放出ウィンドウで採集し、Ｎａｎｏｄｒｏｐ（商標）によって定量した。５×１０４ ＲＡＷ－Ｌｕｃｉａ（商標）ＩＳＧ細胞を９６ウェルプレートに播種した。ＱＵＡＮＴＩ－Ｌｕｃ（商標）溶液を添加する前に、ｃＧＡＭＰストック溶液の段階希釈、マイクロデバイス製造後の溶解ｃＧＡＭＰ、および放出されたｃＧＡＭＰを細胞と２４時間インキュベートした。次に、プレートをマイクロプレートリーダーによって分析した。結果は、ストック溶液の連続希釈液の標準曲線を使用して定量した。
動物および細胞系
すべての動物の手順は、Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ ｏｎ Ａｎｉｍａｌ Ｃａｒｅによって承認を受けた。６から８週齢のメスのＳＫＨ１－Ｅ、Ｃ５７ＢＬ／６およびＢＡＬＢ／ｃマウスは、Ｃｈａｒｌｅｓ Ｒｉｖｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ Ｉｎｃ．から購入した。マウス乳がん細胞系４Ｔ１および黒色腫細胞系Ｂ１６Ｆ１０は、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｔｙｐｅ Ｃｕｌｔｕｒｅ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎから購入した。ＲＡＷ－Ｌｕｃｉａ（商標）ＩＳＧ細胞系は、ＩｎｖｉｖｏＧｅｎ Ｉｎｃ． ＫＰＣ（ＬＳＬ－ＫｒａｓＧ１２Ｄ／＋；ＬＳＬ－Ｔｒｐ５３Ｒ１７２Ｈ／＋；Ｐｄｘ－１－Ｃｒｅ）から購入した。膵臓がん細胞は、Ｄｒ．Ｓｅｒｇｕｅｉ Ｋｏｚｌｏｖ（Ｆｒｅｄｅｒｉｃｋ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ）によって親切にも提供された。細胞は、１０％ウシ胎児血清（ＦＢＳ）、ペニシリン（１００単位／ｍＬ）およびストレプトマイシン（１００μｇ／ｍＬ）を補充したダルベッコの改変イーグル培地（ＤＭＥＭ、Ｂ１６Ｆ１０）、ＤＭＥＭ／Ｆ１２（ＫＰＣ）およびＲＰＭＩ１６４０（４Ｔ１）において、３７℃および５％ＣＯ２で培養した。ＲＡＷ－Ｌｕｃｉａ（商標）ＩＳＧ細胞は、２ｍＭ Ｌ－グルタミン、１０％ ＦＢＳ、１００μｇ／ｍｌ Ｎｏｒｍｏｃｉｎ（商標）および２００μｇ／ｍｌ Ｚｅｏｃｉｎ（商標）を補充したＤＭＥＭで培養した。
Ｂ１６Ｆ１０および４Ｔ１腫瘍の処置
２×１０５個の４Ｔ１細胞または２×１０５個のＢ１６Ｆ１０細胞を、それぞれＢＡＬＢ／ｃマウスまたはメスＣ５７ＢＬ／６マウスの右脇腹後方に皮下注射した。同所性４Ｔ１モデルの場合、２×１０５個の４Ｔ１細胞を乳腺脂肪体に注射した。腫瘍注射の７日後、Ｂ１６Ｆ１０腫瘍担持マウスを６つの実験群に分けた（各群ｎ＝８）：それぞれ、非処置、１×空のマイクロデバイス（ＥＰ）、１×ｃＧＡＭＰ－Ｓ＋ＥＰ、１×コラーゲンゲル、４×ｃＧＡＭＰ－Ｓ、および１×ｃＧＡＭＰ－Ｓ＋ｃＧＡＭＰ－ＭＰ（図３Ｄ）。４×ｃＧＡＭＰ－Ｓ群の場合、０、４、８および１１日目に、５０μＬのＭＣ溶液中の１０μｇのｃＧＡＭＰ（ｃＧＡＭＰ－Ｓ）をマウスに腫瘍内投与し、可溶性ｃＧＡＭＰの４用量を再現した。ｃＧＡＭＰの合計用量は、処置期間を通じてマウス１匹あたり４０μｇとした。１×ｃＧＡＭＰ－Ｓ＋ｃＧＡＭＰ－ＭＰ群の場合、マウスに、１８Ｇフィルターニードルから、５０μＬのＭＣ溶液中の、１０μｇのｃＧＡＭＰ－Ｓ、１０μｇのｃＧＡＭＰを含む５個のＰＬＧＡ－１マイクロデバイス、１０μｇのｃＧＡＭＰを含む５個のＰＬＧＡ－２マイクロデバイス、および１０μｇのｃＧＡＭＰを含む５個のＰＬＧＡ－３マイクロデバイスの混合物（合計４０μｇ）の単回腫瘍内注射を投与した。１×ＥＰおよび１×ｃＧＡＭＰ－Ｓ＋ＥＰ群の場合、５０μＬのＭＣ溶液中の、４０μｇのｃＧＡＭＰ－Ｓを含むまたは含まない、空のＰＬＧＡ－１、ＰＬＧＡ－２およびＰＬＧＡ－３マイクロデバイスをそれぞれ、５個ずつ腫瘍内注射した。非処置群に由来するマウスに、腫瘍接種後の７日目に５０μＬのＭＣ溶液を腫瘍内注射した。皮下および同所性４Ｔ１モデルでは、腫瘍担持マウスを、腫瘍接種後の７日目に、非処置、４×ｃＧＡＭＰ－Ｓおよび１×ｃＧＡＭＰ－Ｓ＋ｃＧＡＭＰ－ＭＰ処置に供した（各群について、ｎ＝８）。腫瘍サイズは、腫瘍接種後の７日目に始めて１日おきに、デジタル式キャリパーで測定した。腫瘍体積は、以下の式を使用して計算した：長さ（ｍｍ）×幅２（ｍｍ）×０．５。動物が体調不良の徴候を示した場合、または腫瘍サイズが１５００ｍｍ３を超えた場合、安楽死させた。
統計解析
ＧｒａｐｈＰａｄ Ｐｒｉｓｍソフトウェアパッケージ（ＰＲＩＳＭ８．０．２；ＧｒａｐｈＰａｄ Ｓｏｆｔｗａｒｅ、ＵＳＡ）を使用して、すべての統計分析を実施した。特に明記しない限り、すべての実験において生物学的レプリケートを使用した。生存利益は、ログランク検定を使用して決定した。すべての実験結果は、平均値±標準偏差または平均±標準誤差として示した。多重比較がある場合、一元配置および二元配置分散分析（ＡＮＯＶＡ）を使用した。
結果
ＳＴＩＮＧアゴニスト搭載ＰＬＧＡ－１、２および３は、マイクロデバイスあたり２μｇの薬物搭載量で製造した。自然に生成される２’３’－ｃＧＡＭＰの連結異性体である３’３’－ｃＧＡＭＰは、主にｃＧＡＭＰを加水分解するエクト－ヌクレオチドピロホスファターゼ／ホスホジエステラーゼ１（ＥＮＰＰ１）に対する安定性が向上しているので、ここで使用した（Ｋａｔｏ Ｋ． ｅｔ ａｌ．， Ｎａｔ Ｃｏｍｍｕｎ．， ９（１）：４４２４（２０１８））。３’３’－ｃＧＡＭＰは、ＰＬＧＡ－１、２および３から、ｉｎ ｖｉｔｒｏで蛍光分子とほぼ同じ時間にパルスで放出された（図３Ａ）。組み込まれたｃＧＡＭＰの生理学的条件における安定性は、放出時の生物活性の保持にとって重要である。マイクロデバイス中での３’３’－ｃＧＡＭＰの安定性を試験するため、ｃＧＡＭＰ搭載ＰＬＧＡ－２マイクロデバイスをＰＢＳ中、３７℃でインキュベートし、上清中のｃＧＡＭＰの経時的な構造完全性を液体クロマトグラフィー－質量分析法（ＬＣ－ＭＳ）によって分析した。放出されたｃＧＡＭＰは、標準３’３’－ｃＧＡＭＰと同じ溶出時間および分子質量を示した（図３Ｂ）。放出されたｃＧＡＭＰの生物活性もまた、インターフェロン調節因子（ＩＲＦ）レポーター細胞系（ＲＡＷ－Ｌｕｃｉａ（商標）ＩＳＧ細胞）によって試験した。ＰＬＧＡ－２から放出されたｃＧＡＭＰは、９５％を超える生物活性を維持した（図３Ｃ）。まとめると、これらのデータは、組み込まれたｃＧＡＭＰが安定状態を維持し、ＰＬＧＡマイクロデバイスから完全に放出され得ることを実証した（Ｗｕ Ｊ．， ｅｔ ａｌ．， Ｓｃｉｅｎｃｅ， ３３９（６１２１）：８２６－３０ （２０１３））。
ｃＧＡＭＰ搭載ＰＬＧＡ－ＭＰのいくつかの時限放出集団の単回注射が、可溶性ｃＧＡＭＰ（ｃＧＡＭＰ－Ｓ）の多回注射に匹敵して抗腫瘍免疫を刺激することができるかどうかを判定するために、免疫原性の低いＢ１６Ｆ１０黒色腫腫瘍を担持するマウスを、１）４回の用量を模倣する、ｃＧＡＭＰ搭載ＰＬＧＡ－１、２および３マイクロデバイス（ｃＧＡＭＰ－ＭＰ、製剤あたり１０μｇのｃＧＡＭＰ）と組み合わせたｃＧＡＭＰ－Ｓ（１０μｇ）の単回注射；２）ＰＬＧＡ放出に対応する複数の時点で投与したｃＧＡＭＰ－Ｓ（１回の注射につき１０μｇのｃＧＡＭＰ）の４回の注射（図３Ｄ）；３）空のＰＬＧＡ－１、２および３マイクロデバイス（ＥＰ）の単回腫瘍内注射；４）高用量ｃＧＡＭＰ－Ｓ（４０μｇ）およびＥＰの単回腫瘍内注射により腫瘍内処置した。非処置のマウスを陰性対照として使用した。
ＰＬＧＡ－ＭＰの治療的効力を他の持続放出系と比較するために、デキストランヒドロゲル、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）ヒドロゲルおよびコラーゲンヒドロゲルを含む３種の徐放性製剤を作製した。ｉｎ ｖｉｔｒｏ放出動態試験により、９９％を超えるｃＧＡＭＰが２４時間以内に、３種すべてのヒドロゲル製剤から放出されたことが示され、これは、ｃＧＡＭＰに関して、以前に報告された持続放出系と一致する（Ｌｅａｃｈ ＤＧ．， ｅｔ ａｌ．， Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ， １６３：６７－７５（２０１８）； Ｊｕｎｋｉｎｓ ＲＤ． ｅｔ ａｌ．， Ｊ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｒｅｌｅａｓｅ．， ２７０：１－１３ （２０１８））。試験したゲルのうち、最も遅い放出速度を示すコラーゲンゲルに、４０μｇのｃＧＡＭＰを搭載し、対照として腫瘍担持マウスに腫瘍内投与した。
腫瘍は、非処置群およびＥＰ処置群において、急速に成長し、すべてのマウスが、２１日以内に死亡したが、これは、ＰＬＧＡマイクロデバイス単独は、腫瘍成長を阻害しないことを示す（図３Ｅおよび３Ｆ）。高用量ｃＧＡＭＰ－Ｓ（４０μｇ）およびＥＰの単回注射は、早い時点では抗腫瘍効果を示したが、持続的な腫瘍阻害を達成することはできなかった。生存期間は、非処置マウスの２１日から２５日へとわずかに延び、効果的な腫瘍阻害には複数用量が必要であることを示す。コラーゲンゲルは、ｃＧＡＭＰ－Ｓ＋ＥＰと比較して優れた腫瘍阻害または生存を示さなかった。対照的に、ｃＧＡＭＰ－ＭＰによるｃＧＡＭＰ－Ｓの単回注射は、腫瘍成長を有意に阻害し、動物の生存期間を延ばし、等価な用量のｃＧＡＭＰ－Ｓの４回の注射と比較して、統計学的差異はなかった。同様の結果が、同所性（図３Ｇおよび３Ｈ）および皮下トリプルネガティブ乳がんモデル（４Ｔ１）の両方において、同じ処置後に観察された。同所性４Ｔ１腫瘍を有するマウスの全身性インターロイキン－６（ＩＬ－６）応答を１日目から７日目まで評価した。ＩＬ－６レベルが、ｃＧＡＭＰ－ＭＰおよび４×ｃＧＡＭＰ－Ｓ処置群の両方において上昇し、ＰＬＧＡ－ＭＰから腫瘍および血流にｃＧＡＭＰが首尾よく放出されたことを示している。
（実施例４）
ｃＧＡＭＰ－ＭＰの単回注射は、ＳＴＩＮＧ経路活性化によって強力な抗腫瘍免疫を刺激した。
材料および方法
ウェスタンブロットおよび定量的ポリメラーゼ連鎖反応（ｑＰＣＲ）
Ｂ１６Ｆ１０腫瘍担持マウスを、以下の４つの実験群（ｎ＝８）：それぞれ、非処置、１×ＥＰ、３×ｃＧＡＭＰ－Ｓおよび１×ｃＧＡＭＰ－Ｓ＋ｃＧＡＭＰ－ＭＰで処置した（図４Ａ）。腫瘍接種後の１６日目に腫瘍を採取し、１．５ｍＬのマイクロ遠心管中で５０～１００ｍｇの小片に切断した。腫瘍を放射免疫沈降アッセイ（ＲＩＰＡ）緩衝液（Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ）に溶解して、ホモジナイズし、２０１３０ｒｃｆで１０分間、遠心分離した。上清中のタンパク質含有量は、ビシンコニン酸タンパク質アッセイキット（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、ＭＡ、ＵＳＡ）を使用して定量した。等量のタンパク質（２０μｇ）を４から１５％の勾配のＳＤＳ－ポリアクリルアミドゲル（Ｂｉｏ－Ｒａｄ、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ、ＣＡ）上で分離し、ニトロセルロース膜に電気転写した。次に、０．０５％Ｔｗｅｅｎ（登録商標）２０を補充したｔｒｉｓ－緩衝食塩水中で、膜を５％ミルクによりブロックし、ＧＡＰＤＨモノクローナル抗体（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ、ＣＡ、カタログ番号ＭＡ５－２７９１２）、リン酸化ＴＢＫ１／ＮＡＫ（Ｓｅｒ１７２）（Ｄ５２Ｃ２）ウサギｍＡｂ（Ｃｅｌｌ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、カタログ番号５４８３Ｓ）またはリン酸化ＩＲＦ－３（Ｓ３９６）ウサギｍＡｂ（Ｃｅｌｌ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、カタログ番号４９４７Ｓ）と共に４℃で一晩さらにインキュベートした。次に、膜をヤギ抗ウサギＩｇＧ（Ｈ＋Ｌ）二次抗体、ＨＲＰ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ、カタログ番号ＴＧ２６６７１７）と共に室温で１時間インキュベートした。タンパク質のバンドは、ＥＣＬウェスタンブロッティング基質（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、ＭＡ）を使用した化学発光によって可視化した。
ｑ－ＰＣＲ実験に関しては、製造業者のプロトコルに準拠してＲＮｅａｓｙ Ｋｉｔ（Ｑｉａｇｅｎ，Ｉｎｃ．）によって腫瘍から全ＲＮＡを抽出した。次いで、高容量ｃＤＮＡ逆転写キット（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、ＭＡ）を使用して、全ＲＮＡをｃＤＮＡに逆転写した。得られたｃＤＮＡを、３８４ウェルのＬｉｇｈｔＣｙｃｌｅｒ４８０（Ｒｏｃｈｅ、Ｖｅｎｌｏ、オランダ）を使用して、ＴａｑＭａｎ Ｇｅｎｅ Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｍａｓｔｅｒ ｍｉｘ（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、ＭＡ）を用いて増幅した。使用したプライマーは、ＩＲＦ７（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ、ａｓｓａｙ Ｉｄ．Ｍｍ００５１６７９３＿ｇ１）、ＣＸＣＬ１０（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ、ａｓｓａｙ Ｉｄ． Ｍｍ００４４５２３５＿ｍ１）およびＧＡＰＤＨ（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ、ａｓｓａｙ Ｉｄ． Ｍｍ９９９９９９１５＿ｇ１）である。試料を三反復で分析した。
フローサイトメトリー
フローサイトメトリー解析用の細胞表面マーカーを染色するために、細胞を抗ＣＤ１６／３２－Ｆｃブロッカー（Ｂｉｏｌｅｇｅｎｄ、カタログ番号１０１３１９）により前処理し、製造者が勧める希釈に従うフルオロフォア－コンジュゲート抗体溶液により、氷上で１時間染色した。細胞内マーカー、例えばＩＦＮ－γを染色するため、細胞を細胞刺激カクテル（ｅＢｉｏｓｃｉｅｎｃｅ、カタログ番号００－４９７０－９３）を用いて、４～６時間事前刺激し、固定／浸透化溶液キット（ＢＤ、カタログ番号５５４７１４）を使用して固定および浸透処理し、次に、抗ＩＦＮ－γおよび他の表面抗体の両方で染色した。フローサイトメトリー試験に使用した抗体は、抗ＣＤ８６－ＢＵＶ３９５（ＢＤ、カタログ番号５６４１９９）、抗ＣＤ４５－ＢＵＶ７３７（ＢＤ、カタログ番号５６４８８０）、抗ＴＣＲβ－ＢＶ４２１（Ｂｉｏｌｅｇｅｎｄ、カタログ番号１０９２２９）、抗ＮＫ１．１－ＢＶ６０５（Ｂｉｏｌｅｇｅｎｄ、カタログ番号１０８７３９）、抗ＮＫ１．１－ＢＶ６０５（Ｂｉｏｌｅｇｅｎｄ、カタログ番号１０８７３９）、抗ＣＤ８ａ－ＦＩＴＣ（ＢＤ、カタログ番号５５３０３０）、抗ＣＤ４－ＰｅｒＣＰ／Ｃｙ５．５（ＢＤ、カタログ番号５５０９５４）、抗ＣＤ６２Ｌ－ＰＥ（Ｂｉｏｌｅｇｅｎｄ、カタログ番号１０４４０７）、抗ＣＤ１９－ＰＥ／Ｃｙ７（ｅＢｉｏｓｃｉｅｎｃｅ、カタログ番号２５－０１９３－８１）、抗ＣＤ３－ＰＥ／５９４（Ｂｉｏｌｅｇｅｎｄ、カタログ番号１００２４５）、抗ＦＯＸＰ３－ＡＰＣ（ｅＢｉｏｓｃｉｅｎｃｅ、カタログ番号１７－５７７３－８０）、抗ＣＤ１１ｂ－ＡＦ７００（Ｂｉｏｌｅｇｅｎｄ、カタログ番号２０１２２２）、抗ＣＤ８ａ－ＢＶ４２１（Ｂｉｏｌｅｇｅｎｄ、カタログ番号１００７３７）、抗Ｌｙ６ｇ－ＢＶ５１０（Ｂｉｏｌｅｇｅｎｄ、カタログ番号１２７６３３）、抗Ｓｉｇｌｅｃ Ｆ－ＢＶ６０５（ＢＤ、カタログ番号７４０３８８）、抗ＭＨＣ ＩＩ－ＢＶ７８６（ＢＤ、カタログ番号７４３８７５）、抗Ｌｙ６ｃ－ＡＦ４８８（Ｂｉｏｌｅｇｅｎｄ、カタログ番号１２８０２１）、抗ＣＤ１１ｃ－ＰｅｒＣＰ／Ｃｙ５．５（Ｂｉｏｌｅｇｅｎｄ、カタログ番号１１７３２７）、抗ＣＤ２０６－ＰＥ（Ｂｉｏｌｅｇｅｎｄ、カタログ番号１４１７０５）、抗ＣＤ１９７－ＰＥ／５９４（Ｂｉｏｌｅｇｅｎｄ、カタログ番号１２０１２１）、抗Ｆ４／８０－ＰＥ／Ｃｙ７（Ｂｉｏｌｅｇｅｎｄ、カタログ番号１２３１１３）、抗ＣＤ２００Ｒ３－ＡＰＣ（Ｂｉｏｌｅｇｅｎｄ、カタログ番号１４２２０７）、抗ＣＤ１１ｂ－ＡＦ７００（Ｂｉｏｌｅｇｅｎｄ、カタログ番号１０１２２２）およびｖｉａｂｉｌｉｔｙ ｄｙｅ ｅＦｌｕｏｒ７８０（ｅＢｉｏｓｃｉｅｃｎｅ、カタログ番号６５－０８６５－１４）であった。フローサイトメトリーデータは、ＬＳＲＦｏｒｔｅｓｓａ細胞分析器（ＢＤ）で取得し、ＦｌｏｗＪｏソフトウェアを使用して分析した。
結果
次に、ＳＴＩＮＧ経路およびＢ１６Ｆ１０黒色腫腫瘍のＴＭＥ内の抗腫瘍免疫の活性化を試験した。可溶性ｃＧＡＭＰおよびｃＧＡＭＰ搭載ＰＬＧＡ－１および２マイクロデバイスの組合せ物を０日目に腫瘍内注射し、合計で３用量を模倣した（図４Ａ）。ｃＧＡＭＰ－ＭＰは、腫瘍成長を実質的に阻害し、これは、腫瘍阻害の知見と一致する。３回目のｃＧＡＭＰ－Ｓを注射して１日後に腫瘍を単離し、ウェスタンブロットおよび定量的ポリメラーゼ連鎖反応（ｑＰＣＲ）によって分析した。ｃＧＡＭＰ－ＭＰにより、インターフェロン刺激遺伝子（ＩＳＧ）ＣＸＣＬ１０（非処置の６．８倍）およびＩＲＦ７（非処置の５８．５倍）のメッセンジャーＲＮＡ（ｍＲＮＡ）レベルが向上し、これは、３×ｃＧＡＭＰ－Ｓ処置マウス（ＣＸＣＬ１０およびＩＲＦ７の７．２倍および６６．５倍の向上、図４Ｂ～４Ｃ）と同等である。さらに、ｃＧＡＭＰ－ＭＰおよび３×ｃＧＡＭＰ－Ｓにより処置した腫瘍は、リン酸化ＴＢＫ１（ｐ－ＴＢＫ１）およびリン酸化ＩＲＦ３（ｐ－ＩＲＦ３）の発現レベルが高いことを示した。非処置腫瘍およびＥＰ処置腫瘍は、ｐ－ＴＢＫ１およびｐ－ＩＲＦ３の検出可能な発現を示さなかった。これらのデータは、ｃＧＡＭＰ－ＭＰが、ＳＴＩＮＧ経路を首尾よく活性化し、多回注射と同様のレベルでＩＳＧ産生を誘発したことを実証する（Ｂｕｒｄｅｔｔｅ ＤＬ．， ｅｔ ａｌ．， Ｎａｔｕｒｅ， ４７８（７３７０）：５１５－８ （２０１１）； Ｃｏｒｒａｌｅｓ Ｌ．， ｅｔ ａｌ．， Ｊ Ｃｌｉｎ Ｉｎｖｅｓｔ．， １２６（７）：２４０４－１１ （２０１６））。対照的に、空のマイクロデバイスは、ｐ－ＴＢＫ１、ｐ－ＩＲＦ３およびＩＳＧの産生を誘発しなかった。
ＴＭＥにおけるＳＴＩＮＧ経路の活性化は、効果的ながん免疫療法の主要なメディエーターであるリンパ球浸潤を促進することが示されている（Ｃｈｅｎｇ Ｎ．， ｅｔ ａｌ．， ＪＣＩ Ｉｎｓｉｇｈｔ， ３（２２）． ｐｉｉ： １２０６３８ （２０１８））。腫瘍のフローサイトメトリー解析により、３×ｃＧＡＭＰ－ＳおよびｃＧＡＭＰ－ＭＰが、非処置群と比較して、約２３．５倍および１７．６倍、ＴＩＬを増加させることが示された。これらのＴＩＬのうち、腫瘍浸潤性ＣＤ８＋およびＣＤ４＋Ｔ細胞は、それぞれ、３×ｃＧＡＭＰ－Ｓ処置群の場合、２４．４倍および２３．６倍、ならびにｃＧＡＭＰ－ＭＰ処置群の場合、１６．２倍および２２．１倍、実質的に増加した（図４Ｄ～４Ｅ）。ｃＧＡＭＰ－Ｓ処置群のＣＤ８＋およびＣＤ４＋Ｔ細胞の量は、ｃＧＡＭＰ－ＭＰ処置群よりもわずかに多かったが、その差異は統計学的に有意ではなかった。３×ｃＧＡＭＰ－ＳおよびｃＧＡＭＰ－ＭＰ処置により、ＣＤ８＋／ＣＤ４＋Ｔ細胞比が１．２倍および１．５倍向上したことも示され、これは、一般に報告されている免疫療法の正の予後指標である（Ｒｕｄｑｖｉｓｔ ＮＰ．， ｅｔ ａｌ．， Ｃａｎｃｅｒ Ｉｍｍｕｎｏｌ Ｒｅｓ．，６（２）：１３９－１５０ （２０１８）； Ｓｈａｅ Ｄ． ｅｔ ａｌ．， ２０１９）。この富化したＣＤ８＋Ｔ細胞浸潤および増強された抗腫瘍活性と一致して、末端デオキシヌクレオチジルトランスフェラーゼ媒介性デオキシウリジン三リン酸ニック末端標識（ＴＵＮＥＬ）は、ｃＧＡＭＰ－ＭＰおよび３×ｃＧＡＭＰ－Ｓ処置群についてアポトーシス細胞の存在量がより多いことを示した。さらに、３×ｃＧＡＭＰ－ＳおよびｃＧＡＭＰ－ＭＰは、適応免疫応答を形成する細胞傷害性リンパ球の別の重要な群である浸潤性ナチュラルキラー（ＮＫ）細胞を増加させ（図４Ｆ）、Ｂ１６Ｆ１０腫瘍に対する自発的なＳＴＩＮＧ媒介性防御に有効であることが分かった（Ｍａｒｃｕｓ Ａ．， ｅｔ ａｌ．， Ｉｍｍｕｎｉｔｙ， ４９（４）：７５４－７６３．ｅ４ （２０１８））。代替的に、空のマイクロデバイスの投与を受けた群では、ＴＭＥ内のＴＩＬは増加せず、ＳＴＩＮＧ経路を活性化することができないことが確認された。調節性Ｔ細胞の差異は、すべての群に対して観察されなかった。
次に、処置後のＢ１６Ｆ１０黒色腫ＴＭＥにおける樹状細胞（ＤＣ）および骨髄組成の変化を評価した。３×ｃＧＡＭＰ－ＳとｃＧＡＭＰ－ＭＰの両方が、ＤＣ（ＣＤ１１ｂ－ＣＤ１１ｃ＋）、好塩基球（ＣＤ１１ｂ＋Ｇｒ－１－ＣＤ２００Ｒ３＋）、単球（ＣＤ１１ｂ＋Ｆ４／８０－Ｌｙ６ｃ＋Ｌｙ６ｇ－）およびマクロファージ（ＣＤ１１ｂ＋Ｆ４／８０＋）の流入を促進し、潜在的に適応免疫をプライミングする先天性炎症ニッチを生成した（図４Ｇ；Ｉｗａｓａｋｉ Ａ． ａｎｄ Ｍｅｄｚｈｉｔｏｖ Ｒ．， Ｎａｔ Ｉｍｍｕｎｏｌ．， １６（４）：３４３－５３ （２０１５））。対照的に、空のマイクロデバイスは、骨髄細胞集団を増加させず、ＰＬＧＡの免疫原性が低いことを示唆する。さらに、活性化された腫瘍浸潤性ＤＣ表面で過剰発現される成熟マーカーであるＣＤ８６の表面発現（Ｈａｎ ＴＨ．， ｅｔ ａｌ．， Ｊ Ｉｍｍｕｎｏｔｈｅｒ．， ３２（４）：３９９－４０７ （２００９））は、３×ｃＧＡＭＰ－ＳおよびｃＧＡＭＰ－ＭＰ処置群について、１．７倍および１．５倍向上した（図４Ｈ）。
富化されたＴＩＬおよび腫瘍内ＩＳＧの向上と組み合わせたＤＣの成熟は、適応免疫の潜在的な活性化を示唆する（Ｂｏｓｅ Ｄ．， Ｉｎｔ Ｊ Ｍｏｌ Ｓｃｉ．，１８（１１） （２０１７）； Ｖａｔｎｅｒ ＲＥ．， Ｍｏｌ Ｉｍｍｕｎｏｌ．， １１０：１３－２３ （２０１９））。次に、ｃＧＡＭＰに関連する別の重要な機能であるＴＭＥ内のマクロファージの分極を評価した（Ｏｈｋｕｒｉ Ｔ． Ｃａｎｃｅｒ Ｉｍｍｕｎｏｌ Ｉｍｍｕｎｏｔｈｅｒ．，６６（６）：７０５－７１６ （２０１７））。可溶性ｃＧＡＭＰの３用量またはｃＧＡＭＰ－ＭＰの１用量の後に、腫瘍内のＭ２様マクロファージのＭ１様表現型への再分極が観察され、これは、ＳＴＩＮＧアゴニスト処置された腫瘍のこれまでの試験と一致し、免疫抑制性のＴＭＥが低下したことを示唆するものである。とりわけ、ｃＧＡＭＰ－ＭＰは、標準的なＭ２表面マーカー（ＣＤ２０６）を一貫して下方調節し、Ｍ１表面マーカーを上方調節した（ＣＤ８６、図４Ｉ）。定量分析は、ｃＧＡＭＰ－ＭＰが、３×ｃＧＡＭＰ－Ｓ処置群よりも約２倍大きなＭ１／Ｍ２比を誘導したことを示した。空のマイクロデバイスは、非処置群と比較すると、Ｍ１／Ｍ２比をわずかに増加させたが、統計学的差異はなかった。これらのデータは、ＰＬＧＡ－ＭＰにｃＧＡＭＰを搭載すると、炎症促進性マクロファージを刺激することが示されているＰＬＧＡの酸性分解生成物が恐らく原因で、Ｍ１様分極を促進する可能性があることを示唆する（Ｎｉｌｓｓｏｎ Ｂ．， ｅｔ ａｌ．， Ｍｏｌ Ｉｍｍｕｎｏｌ．，４４（１－３）：８２－９４ （２００７）； Ａｍｉｎｉ ＡＲ．， ｅｔ ａｌ．， Ｊ Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｆｆ Ｍｅｄ Ｉｍｐｌａｎｔｓ．， ２１（２）：９３－１２２ （２０１１）； Ｃｅｏｎｚｏ Ｋ．， ｅｔ ａｌ．， Ｔｉｓｓｕｅ Ｅｎｇ．， １２（２）：３０１－８ （２００６））。ＴＭＥにおけるマクロファージ分極に対するＰＬＧＡ－ＭＰの機能を完全に解明するには、マクロファージ分極速度に関するさらなる試験が必要である。
（実施例５）
ｃＧＡＭＰ－ＭＰの単回注射により、強力な全身性抗腫瘍免疫が引き起こされる。
材料および方法
対側Ｂ１６Ｆ１０腫瘍の処置
０日目に２×１０５個のＢ１６Ｆ１０細胞を、メスＣ５７ＢＬ／６マウスの右脇腹後方に皮下注射した。別の２×１０５個のＢ１６Ｆ１０細胞を、２日目に脇腹左後方に皮下注射して、転移性腫瘍を模倣した。原発腫瘍を接種して７日後に、Ｂ１６Ｆ１０腫瘍を有するマウスを４つの実験群（各群にｎ＝８）に分けた：それぞれ、非処置、ｃＧＡＭＰ－ＭＰ、抗ＰＤ１およびｃＧＡＭＰ－ＭＰ＋抗ＰＤ１。５０μＬのＭＣ溶液中のｃＧＡＭＰ－ＭＰ（１０μｇのｃＧＡＭＰ－Ｓ、１０μｇのｃＧＡＭＰを含有するＰＬＧＡ－１マイクロデバイスを５個、および１０μｇのｃＧＡＭＰを含有するＰＬＧＡ－２マイクロデバイスを５個）を、原発腫瘍に腫瘍内注射した（右側）。抗ＰＤ１およびｃＧＡＭＰ－ＭＰ＋抗ＰＤ１処置群の場合、１００μｇの抗ＰＤ１抗体（Ｂｉｏｌｅｇｅｎｄ、カタログ番号１１４１１４）を、原発腫瘍接種後の７、１０および１４日目に腹腔内注射した（図５Ｄ）。遠位腫瘍（左側）はいずれの処置も受けなかった。腫瘍サイズは、腫瘍接種後の７日目に始めて１日おきに、デジタル式キャリパーで測定した。腫瘍体積は、以下の式を使用して計算した：長さ（ｍｍ）×幅２（ｍｍ）×０．５。動物が体調不良の徴候を示した場合、またはどちらか一方の側の腫瘍サイズが１５００ｍｍ３を超えた場合、安楽死させた。
転移性４Ｔ１モデルの処置
２×１０５個の４Ｔ１細胞を乳腺脂肪体に注射した。注射の７日後、腫瘍担持マウスを３つの実験群に分けた：非処置、３×ｃＧＡＭＰ－Ｓ、および１×ｃＧＡＭＰ－Ｓ＋ｃＧＡＭＰ－ＭＰ（１０μｇのｃＧＡＭＰ－Ｓ、１０μｇのｃＧＡＭＰを含有するＰＬＧＡ－１マイクロデバイスを５個、および１０μｇのｃＧＡＭＰを含有するＰＬＧＡ－２マイクロデバイスを５個）。原発腫瘍は、生存を延ばすため、１８日目に外科的に取り除いた。マウスを３４日目に安楽死させた。肺組織を墨で染色し、Ｆｅｋｅｔｅ溶液で固定した。肺の転移病巣を顕微鏡下でカウントした。染色していない肺組織をホルマリンで固定し、Ｈ＆Ｅによって染色した。Ｈ＆Ｅ染色切片の転移性腫瘍細胞の定量は、調整した陽性ピクセルカウントアルゴリズムを使用するＡｐｅｒｉｏ ＩｍａｇｅＳｃｏｐｅを使用して実施した。手短に述べると、陽性ピクセルカウントアルゴリズムの入力色相値は、正常な肺組織を赤からオレンジ色の範囲で正に選択するように調整した一方、腫瘍は紫で負に選択した。肺の総面積あたりの腫瘍転移の面積パーセントは、陰性カウント数（紫色）／総カウント数（紫色、オレンジ色、および赤色）×１００％によって計算した。異なる深さで肺毎に３つのＨ＆Ｅ切片を分析して平均し、１匹のマウスの肺上の腫瘍のパーセントを得た。各群について４匹または５匹のマウスを分析した。
免疫蛍光染色
腫瘍切片（５ｕｍ）を４％パラホルムアルデヒドで固定し、３％ウシ血清アルブミンによってブロックし、ＰＢＳ中の０．１％ Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ－１００により浸透処理した。次に、腫瘍切片を抗ＣＤ８アルファ抗体（１：２００、Ａｂｃａｍ、カタログ番号ａｂ２１７３４４）と共に４℃で一晩、およびヤギ抗ウサギＩｇＧ Ｈ＆Ｌ（Ａｌｅｘａ Ｆｌｕｏｒ（登録商標）４８８）（１：１０００、Ａｂｃａｍ、カタログ番号ａｂ１５００７７）二次抗体と共に室温で１時間インキュベートした。アポトーシス腫瘍細胞は、製造業者の指示書に準拠して、ｉｎ ｓｉｔｕ細胞死検出キット（Ｒｏｃｈｅ）を使用して染色した。画像は、Ｎｉｋｏｎ Ａ１Ｒ Ｕｌｔｒａ－Ｆａｓｔ Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃｏｎｆｏｃａｌ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ（品川、東京）で取得した。
結果
ＴＭＥにおけるＳＴＩＮＧの活性化が全身性抗腫瘍免疫を誘発するかどうかを試験するために、腫瘍接種の２１日後および２８日後にマウス血清をＢ１６Ｆ１０黒色腫モデルの抗腫瘍有効性試験から収集し（図３Ｄ）、フローサイトメトリーによって分析した。ｃＧＡＭＰ－ＭＰおよび４×ｃＧＡＭＰ－Ｓ処置により、非処置群と比較して、２１日目に血清中のＩＦＮγ＋ＣＤ８＋Ｔ細胞が５．１倍および４．９倍、向上した（図５Ａ）。ＩＦＮγ＋ＣＤ８＋Ｔ細胞の数は、２８日目でも同じレベルのままであり、長期持続性の全身性免疫応答であることを実証している。さらに、ｃＧＡＭＰ－ＭＰはまた、ＴＭＥにおいて、メモリーＣＤ６２Ｌ－ＣＤ４４＋ＣＤ４＋Ｔ細胞の数（非処置群の約６．２倍）およびＣＤ６２Ｌ－ＣＤ４４＋ＣＤ８＋Ｔ細胞の数（非処置群の約５．４倍）を向上させた（図５Ｂ～５Ｃ）。まとめると、ｃＧＡＭＰ－ＭＰの単回注射により、長寿命の全身性抗腫瘍免疫と局所免疫メモリーが生じ、潜在的に腫瘍再発および腫瘍転移を防止する。
次に、対側Ｂ１６Ｆ１０腫瘍モデルを使用して、ｃＧＡＭＰ－ＭＰが遠位腫瘍の成長を阻害することができるかどうかを試験した。原発腫瘍を、ｃＧＡＭＰ－Ｓ、ｃＧＡＭＰ搭載ＰＬＧＡ－１およびＰＬＧＡ－２の単回腫瘍内注射によって処置し、それぞれ、０、４および８日目に全体で３用量を達成した。遠位腫瘍はいずれの処置も受けなかった（図５Ｄ）。ｃＧＡＭＰ－ＭＰは、非処置群と比較して、原発腫瘍および遠位腫瘍の両方の成長を有意に阻害し、それにより、強力な全身性抗腫瘍免疫が実証された（図５Ｅおよび５Ｆ）。
ｃＧＡＭＰ－ＭＰが免疫チェックポイント遮断（ＩＣＢ）療法の抗腫瘍有効性を改善できるかどうかを評価するために、ｃＧＡＭＰ－ＭＰと抗プログラム死１の併用療法を、同じ対側Ｂ１６Ｆ１０腫瘍モデルで試験した。実際に、ｃＧＡＭＰ－ＭＰとＩＣＢとの組合せは、個々の療法それ自体よりも原発腫瘍および遠位腫瘍の成長に対して大きな阻害を示したが（図５Ｅおよび５Ｆ）、これは、ｃＧＡＭＰ－ＭＰとＩＣＢを組み合わせると、治療効果が賦活される可能性があることを実証している。
次に、同所性４Ｔ１モデルを使用して、転移の阻害に及ぼすｃＧＡＭＰ－ＭＰの効果を試験した。原発腫瘍を、腫瘍接種後の７日目のｃＧＡＭＰ－ＭＰの単回注射、または腫瘍接種後の７、１１および１５日目のｃＧＡＭＰ－Ｓの多回注射により処置した。原発腫瘍は、転移の発生を可能にするのに必要な、生存期間を延ばすために、１８日目に外科的に取り除いた。次に、３４日目に、肺を単離し、転移を分析した。ｃＧＡＭＰ－ＭＰおよび３×ｃＧＡＭＰ－Ｓ処置により、肺表面の転移病巣の数が有意に減少し（図５Ｈ）、非処置群と比較して、肺における腫瘍の相対面積が低下した（図５Ｉ）。ｃＧＡＭＰ－ＭＰはまた、３×ｃＧＡＭＰ－Ｓと比較して、肺内の転移性腫瘍細胞のパーセントを減少させるより大きな能力を示したが（図５Ｉ）、これは、転移の減少に対する単回注射の利益を示唆している。
（実施例６）
ｃＧＡＭＰ－ＭＰの単回注射は、腫瘍の再発および転移を阻害し、到達困難な腫瘍の処置を容易にする。
材料および方法
外科的に取り除いたＢ１６Ｆ１０腫瘍の処置
２×１０５個のＢ１６Ｆ１０細胞を、メスＣ５７ＢＬ／６マウスの右脇腹後方に皮下注射した。腫瘍接種の６日後、Ｂ１６Ｆ１０腫瘍担持マウスを無作為に４つの実験群（各群ｎ＝８）に分けた：それぞれ、非処置、１×ｃＧＡＭＰ－Ｓ＋ＥＰ、３×ｃＧＡＭＰ－Ｓおよび１×ｃＧＡＭＰ－Ｓ＋ｃＧＡＭＰ－ＭＰ。腫瘍体積の約９９％を外科的に取り除き、約１％の残留腫瘍を残して残留微小腫瘍を模倣した。腫瘍を取り除いたときに、マイクロピペットから、５０μＬのＭＣ溶液中のｃＧＡＭＰ－ＭＰ（１０μｇのｃＧＡＭＰ－Ｓ、１０μｇのｃＧＡＭＰを含有するＰＬＧＡ－１マイクロデバイスを５個、および１０μｇのｃＧＡＭＰを含有するＰＬＧＡ－２マイクロデバイスを５個）、または１×ｃＧＡＭＰ－Ｓ＋ＥＰ（１０μｇのｃＧＡＭＰ－Ｓ、空のＰＬＧＡ－１およびＰＬＧＡ－２マイクロデバイスをそれぞれ５個）を外科床に直接適用した。３×ｃＧＡＭＰ－Ｓ処置群の場合、手術後に１０μｇのｃＧＡＭＰ－Ｓを外科床に適用し、続いて、手術後４日目および８日目に１０μｇのｃＧＡＭＰを腫瘍内注射した（図６Ａ）。オートクリップウンドクリップシステムによって創傷を閉じた。腫瘍サイズを、腫瘍接種後の７日目に開始し、１日おきにデジタル式キャリパーで測定した。再チャレンジ実験の場合、２×１０５個のＢ１６Ｆ１０細胞を、完全奏効した処置マウスの脇腹左後方に皮下注射した。腫瘍サイズは、デジタル式キャリパーで１日おきに測定した。
同所性膵臓腫瘍モデルの処置
メスＣ５７ＢＬ／６マウスの脾臓および膵臓を露出させるため、小さな切開を行った。５０μＬのＰＢＳおよびマトリゲル（体積基準で１：１の混合物）中の５×１０５個のＫＰＣ細胞を、膵臓の尾部に注射した。５０μＬのＭＣ溶液中のｃＧＡＭＰ－ＭＰ（１０μｇのｃＧＡＭＰ－Ｓ、１０μｇのｃＧＡＭＰを含むＰＬＧＡ－１マイクロデバイスを５個、および１０μｇのｃＧＡＭＰを含むＰＬＧＡ－２マイクロデバイスを５個）または１×ｃＧＡＭＰ－Ｓ＋ＥＰ（３０μｇのｃＧＡＭＰ－Ｓ、それぞれ５個の空のＰＬＧＡ－１およびＰＬＧＡ－２マイクロデバイス）も膵臓の尾部に注射した。次に、オートクリップウンドクリップシステムによって創傷を閉じた。腫瘍接種の２５日後に、マウスを安楽死させた。腫瘍を単離し、秤によって秤量した。肺への転移は、肺切片のＨ＆Ｅ染色によって評価した。
ＰＬＧＡ－ＭＰの生分解
５つの空のＰＬＧＡ－２マイクロデバイスを、ＳＫＨ１－Ｅマウスの脇腹後方に皮下注射した。注射後の２、８および３０日目に、マウスを安楽死させた。皮膚および皮下組織を収集し、ホルマリン不含固定液（Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ）で２４時間固定した。次に、組織をパラフィンに包埋し、５μｍの組織切片に裁断し、Ｈ＆Ｅによって染色し、Ａｐｅｒｉｏ ＡＴ２スライド式スキャナー（Ｌｅｉｃａ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ、Ｂｕｆｆａｌｏ Ｇｒｏｖｅ、ＩＬ）を使用してイメージングした。
結果
臨床では、残存する微小腫瘍および循環腫瘍細胞があるため、患者は手術後に再発性腫瘍を発症することが多い（Ｄｅｍｉｃｈｅｌｉ Ｒ．， ｅｔ ａｌ．， Ａｎｎ Ｏｎｃｏｌ．， １９（１１）：１８２１－８ （２００８）； Ａｌｉｅｖａ Ｍ．， ｅｔ ａｌ．， Ｃｌｉｎ Ｅｘｐ Ｍｅｔａｓｔａｓｉｓ， ３５（４）：３１９－３３１ （２０１８）； Ａｌ－Ｓａｈａｆ Ｏ．， ｅｔ ａｌ．， Ａｎｎ Ｓｕｒｇ．， ２５２（６）：１０３７－４３ （２０１０））。ｃＧＡＭＰ－ＭＰの臨床適用をさらに拡大するため、外科的切除腫瘍モデルを採用して、腫瘍再発の阻害に対するｃＧＡＭＰ－ＭＰの効力を評価した（Ｗａｎｇ Ｃ．， ｅｔ ａｌ．， Ｎａｔ Ｂｉｏｍｅｄ Ｅｎｇ．， １（２０１７）， ｄｏｉ：１０．１０３８／ｓ４１５５１－０１６－００１１； Ｃｈｅｎ Ｑ．， ｅｔ ａｌ．， Ｎａｔ Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌ．， １４（１）：８９－９７ （２０１９））。腫瘍接種の６日後、Ｂ１６Ｆ１０腫瘍の約９９％を外科的に取り除いた。次に、可溶性ｃＧＡＭＰ、ｃＧＡＭＰ搭載ＰＬＧＡ－１およびＰＬＧＡ－２の組合せを新しい外科床に直接堆積させて、それぞれ０、４および８日目に全体で３用量を達成した（図６Ａ）。ｃＧＡＭＰ－ＭＰにより処置したマウスでは、腫瘍阻害の改善（図６Ｂ）および生存率の向上（図６Ｃ）が観察された。ｃＧＡＭＰ－ＭＰおよび３×ｃＧＡＭＰ－Ｓ処置群の腫瘍再発率は、どちらも２５％であり、これは、非処置群（１００％）の再発率よりも有意に低かった一方、ｃＧＡＭＰ－Ｓ＋ＥＰの単回投与では、効力は限定的であり、再発率は８７．５％と高かった。８匹のｃＧＡＭＰ－ＭＰ処置マウスのうちの６匹には、腫瘍がなく、接種後の６０日を超えて生存した（図６Ｃ）。次に、これらの腫瘍不含マウスを、Ｂ１６Ｆ１０細胞の皮下注射により再チャレンジした。ｃＧＡＭＰ－ＭＰおよび３×ｃＧＡＭＰ－Ｓ処置マウスでは、ナイーブマウスよりも腫瘍の成長は有意に遅かった（図６Ｄ）。生存率分析はまた、処置群の生存時間が延びたことを示しており（図６Ｅ）、ｃＧＡＭＰ－ＭＰおよび３×ｃＧＡＭＰ－Ｓは、防御免疫をもたらしたことを示唆する。
ｃＧＡＭＰ－ＭＰの治療的効力を、膵臓がんの同種移植片モデル（ＫＰＣモデル）でさらに試験した。可溶性ｃＧＡＭＰ、ｃＧＡＭＰ搭載ＰＬＧＡ－１およびＰＬＧＡ－２の組合せを、腫瘍接種後に膵臓に注射して、それぞれ０、４および８日目に、全体で３用量（１用量あたり１０μｇ）を達成した（図６Ｆ）。可溶性ｃＧＡＭＰの多回腫瘍内注射は、このような到達困難な腫瘍では非常に困難である。したがって、ＥＰを含む高用量ｃＧＡＭＰ－Ｓ（３０μｇ）の単回注射を、０日目に実施した。非処置のマウスを陰性対照として使用した。次いで、処置の２５日後に腫瘍成長および転移を分析した。ｃＧＡＭＰ－ＭＰは、非処置群と比較して、膵臓における原発腫瘍成長および肺への転移を有意に阻害した（図６Ｇ～６Ｈおよびデータを図示せず）。対照的に、ＥＰを含む高用量のｃＧＡＭＰ－Ｓは、腫瘍成長または転移に対して利益を示さなかった。まとめると、これらのデータは、ｃＧＡＭＰ－ＭＰは、到達困難な腫瘍に有用であることを実証しており、効果的な治療のためには、延長された時点において複数用量を必要とすることを示唆する。
毒性分析
ＰＬＧＡは、その生分解性および生体適合性により、多数のＦＤＡ承認された医療用デバイスに使用されている（Ｍａｋａｄｉａ ＨＫ． ａｎｄ Ｓｉｅｇｅｌ ＳＪ．， Ｐｏｌｙｍｅｒｓ （Ｂａｓｅｌ）．， ３（３）：１３７７－１３９７ （２０１１））。ＴＭＥにおける免疫細胞のフローサイトメトリー解析は、腫瘍内に投与した空のＰＬＧＡ－ＭＰが、ｉｎ ｓｉｔｕで最小限の炎症を誘発したことを示した（図４Ｄ～４Ｈ）。さらに、すべてのｉｎ ｖｉｖｏ試験に関して、処置期間全体を通じて、いずれの動物にも体重減少および挙動変化は観察されなかった（図示せず）。主要臓器（心臓、肝臓、脾臓、肺および腎臓）の組織学的切片のヘマトキシリンおよびエオシン（Ｈ＆Ｅ）染色では、形態に明らかな変化は示されなかった（図示せず）。ＰＬＧＡ－ＭＰの生分解性を、空のＰＬＧＡ－２を免疫適格性マウスに皮下注射することによってさらに試験し、注射後の２、８および３０日目に皮膚組織のＨ＆Ｅ染色を行った。２日目に、ＰＬＧＡ－ＭＰは、皮膚の下で立方体の形態を示し、マイクロデバイス周囲にはリンパ球および白血球がほとんどなく、最小限の炎症の存在が示唆された。次に、マイクロデバイスは、フローサイトメトリー解析と一致する、放出ウィンドウのすぐ周辺での、８日目の免疫細胞の減少を伴って、ＰＬＧＡの加水分解に起因して楕円形状に変形した。３０日目においてマウスに残されたいずれのマイクロデバイスも観察されず、これは、完全な分解およびクリアランスを示す。まとめると、これらのデータは、微細加工されたＰＬＧＡ－ＭＰは、最小限の毒性を示し、ｉｎ ｖｉｖｏで完全に分解されて、クリアランスされ得ることを実証する。
現行のＳＴＩＮＧアゴニストをベースとする治療法に対するアドヒアランスは、長期間にわたる頻繁な注射、および注射毎に訓練を受けた医療専門家を必要とするために難題である。患者のアドヒアランスが低いことは、処置の失敗および多額の経済的費用をもたらす深刻な課題を呈する（Ｏｓｔｅｒｂｅｒｇ Ｌ．， ｅｔ ａｌ．， ２００５； Ｂｒｏｗｎ ＭＴ ａｎｄ Ｂｕｓｓｅｌｌ ＪＫ．， Ｍａｙｏ Ｃｌｉｎ Ｐｒｏｃ．， ８６（４）：３０４－１４ （２０１１））。がん処置のための頻繁な注射もまた、患者の日常生活にかなりの負担を引き起こす（Ｈａｉｔｈｃｏｘ Ｓ．， ｅｔ ａｌ．， ＢＭＣ Ｎｕｒｓ．， ２（１）：２ （２００３））。現在の研究努力は主に、全身投与後のＳＴＩＮＧアゴニストの細胞内取り込みおよび腫瘍標的化の効力を改善することに焦点をあててきた（Ｓｈａｅ Ｄ． ｅｔ ａｌ．， ２０１９； Ｃｈｅｎｇ Ｎ．， ｅｔ ａｌ．， ２０１８； Ｋｏｓｈｙ ＳＴ．， ｅｔ ａｌ．， Ａｄｖ Ｂｉｏｓｙｓｔ．， １（１－２）． ｐｉｉ： １６０００１３ （２０１７））。本実施例は、患者が必要なすべての用量を正しい時間で受けることを確実にすることによって、ＳＴＩＮＧアゴニスト療法の全体的な有効性を改善する独自のアプローチを実証する。
可溶性ＳＴＩＮＧアゴニストの多回腫瘍内注射を置き換えるために、ＰＬＧＡ－ＭＰは、腫瘍内部に留まり、所定の時間に生物学的に活性なカーゴを放出することができる。マイクロＣＴ解析により、これらのマイクロデバイスは、移動性が低いことにより腫瘍注射部位で凝集することが示された。ＬＣ－ＭＳおよび細胞におけるｉｎ ｖｉｔｒｏ分析により、ｃＧＡＭＰは、ＰＬＧＡ－ＭＰからの放出後に、＞９５％の生物活性を維持することが示された。実施例において実証される通り、ＰＬＧＡ－ＭＰの放出動態は、放出されたカーゴ（ＡＦ６４７、ＡＦ６４７－デキストランおよびＳＴＩＮＧアゴニスト、図２Ａ、２Ｂ、２Ｅ、２Ｆおよび３Ａ）およびｉｎ ｖｉｖｏでの微小環境（皮下、Ｂ１６Ｆ１０および４Ｔ１腫瘍、図２Ｃ）から独立していた。これらの観察は、ＰＬＧＡの分解が主に加水分解によって推進されることと一致する。酵素活性は、ＰＬＧＡ分解に無視できる影響しか及ぼさない（Ｂｒｏｗｎ ＭＴ， ｅｔ ａｌ．， ２０１１）。わずかに酸性の腫瘍微小環境は、低ＭＷのＰＬＧＡの放出を加速しなかったが（図２Ｃ）、ＰＬＧＡの酸触媒加水分解のために、ＰＬＧＡ－ＭＰの長期放出に影響を及ぼす可能性がある。したがって、酸性環境でのｉｎ ｖｉｔｒｏ放出の試験は、腫瘍における放出動態の推定に使用することができる（図２Ａ）。
長期間にわたるパルス放出は、通常、埋め込み可能な薬物送達デバイスによって達成され、これは、投与および除去するために侵襲的な手術を必要とする（Ｆａｒｒａ Ｒ．， ｅｔ ａｌ．， Ｓｃｉ Ｔｒａｎｓｌ Ｍｅｄ．， ４（１２２）：１２２ｒａ２１ （２０１２））。ＰＬＧＡ－ＭＰの利益の１つは、ＰＬＧＡ－ＭＰは、通常の針を使用して注射することができ、時間が経つと完全に分解し、こうして、患者のコンプライアンスを改善することである。エマルションをベースとするマイクロデバイス（ＰＬＧＡ製剤を含む）またはヒドロゲルなどの他の注射可能な長期薬物放出システムは、多くの場合、バースト放出の初期相と、その後の親水性薬物の持続放出の第２相を示す（Ｆｏｒｍｉｇａ ＦＲ．， ｅｔ ａｌ， Ｊ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｒｅｌｅａｓｅ．，１４７（１）：３０－７ （２０１０）； Ｓｈａｈａｎｉ Ｋ． ａｎｄ Ｐａｎｙａｍ Ｊ．， Ｊ Ｐｈａｒｍ Ｓｃｉ．， １００（７）：２５９９－６０９ （２０１１））。このような放出動態は、毒性副作用を引き起こし得る初期の高用量をもたらす。さらに、ＳＴＩＮＧアゴニストなどの小分子／親水性薬物の持続放出を、数週間にわたり達成することは非常に難題である。エマルションベースのマイクロデバイスの場合、薬物封入効力も比較的低い（Ｙｅｏ Ｙ． ａｎｄ Ｐａｒｋ Ｋ．， Ａｒｃｈ Ｐｈａｒｍ Ｒｅｓ．， ２７（１）：１－１２ （２００４））。ＰＬＧＡマイクロデバイスは、本質的に、１００％の薬物封入効力を達成し、組み合わせて、最大で数か月の時点で複数のバースト放出事象を呈することができる（図２Ａ～２Ｇを参照されたい）。本実施例は、低ＭＷのＰＬＧＡが、動物モデルにおいて、ｃＧＡＭＰを使用して以前に報告された処置スケジュール内の放出時間を達成できることを実証している（図２）。ＰＬＧＡのＭＷ、鎖末端の官能基およびコポリマー比を調整することにより、ＭＰの放出動態は、数か月、またはさらには１年にわたるパルス放出を包含することができる。したがって、カスタマイズ可能な用量が、１回の注射で、異なる放出プロファイルを有するＰＬＧＡ－ＭＰを物理的に混合することによって投与することができる。
実施例に示されている通り、単回投与されたＰＬＧＡ－ＭＰの抗腫瘍有効性は、複数のマウスモデルにおいてｃＧＡＭＰ溶液の多回注射と同等である（図３Ｅから３Ｈ）。ＰＬＧＡ－ＭＰにより処置したＢ１６Ｆ１０腫瘍は、処置の１６日後に、一貫して高いレベルのＩＳＧおよびリン酸化ＴＢＫ－１およびＩＲＦ－３タンパク質を示したが、これは、ｃＧＡＭＰの一連のパルス放出によるＳＴＩＮＧ経路の活性化が成功していることを示唆する。ＰＬＧＡ－ＭＰは、腫瘍浸潤性ＣＤ８＋Ｔ細胞、ＮＫ細胞、ＤＣの有意な増加、およびＭ２からＭ１へのマクロファージ表現型のシフトによって実証される通り、免疫原性ＴＭＥを誘導した（図４）。腫瘍におけるメモリーＴ細胞および循環ＩＦＮγ＋ＣＤ８＋Ｔ細胞の数の増加が観察され、これは遠位腫瘍成長の阻害（図５Ｅおよび５Ｆ）、転移の減少（図５Ｈおよび５Ｉ）、および再チャレンジに対する防御免疫に寄与した（図６Ｄおよび６Ｅ）。ｃＧＡＭＰ－ＭＰおよび３×ｃＧＡＭＰ－Ｓ処置マウスはどちらも、腫瘍の再チャレンジを完全には拒絶しなかった。この観察は、ＳＴＩＮＧアゴニストの反復腫瘍内注射が、全身性Ｔ細胞応答を弱めたという報告と一致する（Ｓｉｖｉｃｋ ＫＥ．， ｅｔ ａｌ．， Ｃｅｌｌ Ｒｅｐ．， ２５（１１）：３０７４－３０８５．ｅ５ （２０１８））。それにもかかわらず、複数用量は、可溶性ＳＴＩＮＧアゴニストの単回用量よりも優れた腫瘍阻害効果を示した。ＰＬＧＡ－ＭＰは、体重および組織学的分析によってそれぞれ支持される通り、明らかな毒性を示さず、完全に分解され得る。まとめると、これらの結果は、複数回の可溶性注射を再現するＰＬＧＡ－ＭＰの効力および安全性を実証した。
臨床試験における現行のＳＴＩＮＧアゴニスト療法は、接近が容易な腫瘍に焦点をあてている。臨床における主要な臓器への治療剤の腫瘍内注射は、通常、ＣＴまたは超音波の案内の下で達成される（Ａｚｎａｒ ＭＡ．， ｅｔ ａｌ．， Ｊ Ｉｍｍｕｎｏｌ．， １９８（１）：３１－３９． （２０１７））。したがって、到達困難な腫瘍にＳＴＩＮＧアゴニスト療法を適用することは、複数回のイメージング案内による注射の複雑さおよび経済的コストの高さのために難題である。本実施例は、ｃＧＡＭＰ－ＭＰを同所性膵臓腫瘍に投与し、１回の注射で腫瘍成長および転移を効果的に阻害することができることを実証する（図６Ｇおよび６Ｈ）。したがって、ｃＧＡＭＰ－ＭＰは、容易に接近可能な腫瘍（例えば、黒色腫）だけではなく、他の主要な臓器のがんにも有益であり得る。さらに、ｃＧＡＭＰ－ＭＰは、腫瘍再発を予防するため、多回腫瘍内注射に適合しない腫瘍の外科的切除後に使用することもできる（図６Ａから６Ｅ）。ｃＧＡＭＰ－ＭＰがＳＴＩＮＧアゴニストをベースとする療法の範囲を広げるのを可能にすることが企図される。
単回注射で達成可能な用量の数を最大化するために、ＭＰの薬物搭載量を増加することができる。薬物搭載量を増加する方法の１つは、外側寸法を維持しながら、マイクロデバイスの壁の厚さを薄くすることである。例えば、壁の厚さを１００μｍから５０μｍへと薄くすると、薬物搭載量が４５０％増加する。壁がより薄いマイクロデバイスを使用して、各マイクロデバイスに１０μｇのｃＧＡＭＰを搭載した。一部の現行の臨床試験におけるＳＴＩＮＧアゴニストの用量は、１００μｇ／注射であり、同じ用量に合わせるには、約１０個のマイクロデバイスを必要とする。１０個のマイクロデバイスの体積は、４．８×１０－４ｃｍ３である。２０用量のためのＰＬＧＡ－ＭＰの総体積は、９．６×１０－３ｃｍ３であり、これは１ｃｍ３の腫瘍の体積の１％未満でしかない。ＰＬＧＡ－ＭＰのサイズおよび幾何形状を、薬物搭載量を増加する、および／またはより小さな針を使用した注射を可能にするために最適化することもできる。ＰＬＧＡ－ＭＰの製造プロセスは、フォトリソグラフィー、ソフトリソグラフィーおよび超微量分注技術（ｕｌｔｒａｌｏｗ ｖｏｌｕｍｅ ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）を組み合わせて使用する。
要約すると、ＰＬＧＡなどのポリマーをコンパートメントシェルのマイクロ構造体に操作することによって、ＳＴＩＮＧアゴニストのための完全に分解可能な送達系であって、反復注射および医師訪問をなくすことによって患者のアドヒアランスを改善し、経済的コストを低下することができる、転移のリスクを低下することができる、およびＳＴＩＮＧアゴニストをベースとするがん免疫療法のより優れた有効性をもたらすことができる送達系が開発された。ＰＬＧＡ－ＭＰは、ＳＴＩＮＧアゴニストをベースとする療法の範囲を到達困難な腫瘍にまで拡大し、アジュバント療法として手術後の腫瘍再発を予防する。このプラットフォームは、任意の親水性薬物（例えば、ペメトレキセドおよびＣｐＧ ＤＮＡ、図２Ｈ～２Ｉを参照されたい）と適合性であり、相乗的ながん療法のために様々な時間に異なる薬物を送達さえする。
特に定義されない限り、本明細書において使用される技術的用語および科学的用語はすべて、開示された発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書において引用されている刊行物およびそのためにそれらが引用される資料は、参照により具体的に組み込まれる。当業者であれば、本明細書に記載されている本発明の特定の実施形態に対する多数の等価物があることを認識するか、またはそれを日常的な実験のみを使用して確認することができる。このような等価物は、以下の特許請求の範囲によって包含されることが意図される。
持続的な期間にわたるパルス放出のための組成物および方法は、単回用量で到達困難な腫瘍を処置するために特に有利であり、特に、実践者が、所望の治療期間にわたり、多回用量の薬剤を同じ領域に投与する従来の方法を使用して同じ持続的療法を達成するのに苦労する場合に有効であると考えられる。
本発明の実施形態において、例えば以下の項目が提供される。
（項目１）
中に少なくとも１つの個別のコンパートメントを含有する、生体適合性の生分解性ポリマーシェルを備えるマイクロデバイスを含む、医薬組成物であって、前記シェルは、付加プロセスによって作製され、
前記マイクロデバイスが、放出の期間および／または時間が同じもしくは異なる１つまたは複数の期間、免疫応答を誘発するための有効量で免疫受容体結合剤を放出する、医薬組成物。
（項目２）
前記マイクロデバイスが、三次元印刷、マイクロモールド成形、リソグラフィーまたはそれらの組合せによって形成されている、項目１に記載の医薬組成物。
（項目３）
前記マイクロデバイスが、複数の時間または期間に薬剤を放出する、項目１または２に記載の医薬組成物。
（項目４）
前記放出期間が、約１日間、約４日間、約８日間、約１１日間、約１５日間、約１８日間、約９７日間、約１か月間、約２か月間、約３か月間、約４か月間、約５か月間、約６か月間および約１年間から独立して選択される、項目１～３のいずれか一項に記載の医薬組成物。
（項目５）
薬剤の放出速度が、前記ポリマーまたはコポリマーの数平均分子量、前記ポリマーまたはコポリマーの重量平均分子量、前記ポリマーまたはコポリマーの多分散指数、前記ポリマーまたはコポリマーの鎖末端官能性、コポリマーの比またはそれらの組合せ、塩、ポリマーまたはコポリマーのブレンド比、前記シェルの厚さおよびコンパートメントのマトリックスによって制御されている、項目１～４のいずれか一項に記載の医薬組成物。
（項目６）
前記免疫受容体結合剤が、ＳＴＩＮＧアゴニストである、項目１～５のいずれか一項に記載の医薬組成物。
（項目７）
前記ＳＴＩＮＧアゴニストが、核酸または小分子である、項目６に記載の医薬組成物。
（項目８）
前記ＳＴＩＮＧアゴニストが、環式ジヌクレオチドまたは非環式ジヌクレオチドである、項目７に記載の医薬組成物。
（項目９）
前記ＳＴＩＮＧアゴニストが、ｃＧＡＭＰ、ＤＭＸＡＡ、ＭＫ－１４５４、ＭＫ－２１１８、Ｅ７７６６、ＭＩＷ８１５（ＡＤＵ－Ｓ１００）、ＢＭＳ－９８６３０１、ＧＳＫ３７４５４１７、ＩＭＳＡ－１０１、ＳＹＮＢ１８９１ｌ、ＳＩＴＸ－７９９およびＳＢ１１２８５を含む群から選択される、項目７に記載の医薬組成物。
（項目１０）
前記マイクロデバイスが、約１μｍ～１０００μｍの少なくとも１つの外部寸法を有する、および／または前記少なくとも１つのコンパートメントが、約１μｍ～８００μｍの寸法を有する、項目１～９のいずれか一項に記載の医薬組成物。
（項目１１）
前記マイクロデバイスが、直方体形状または立方体形状である、項目１～１０のいずれか一項に記載の医薬組成物。
（項目１２）
前記マイクロデバイスシェル、および必要に応じて前記１つまたは複数のコンパートメントの境界部が、生分解性、生体適合性ポリマーから形成されており、必要に応じて、前記ポリマーが、ポリヒドロキシ酸、ポリヒドロキシアルカノエートおよびポリ無水物からなる群から選択される、項目１～１１のいずれか一項に記載の医薬組成物。
（項目１３）
前記ポリマーが、ポリ（乳酸）、ポリ（グリコール酸）および／またはそれらのコポリマーである、項目１２に記載の医薬組成物。
（項目１４）
前記ポリマーまたはコポリマーが、三次元印刷によって前記シェルおよび／またはコンパートメントを形成している、項目１～１３のいずれか一項に記載の医薬組成物。
（項目１５）
前記マイクロデバイスが、前記ポリマーのマイクロモールド成形によって形成されている、項目１～１３のいずれか一項に記載の医薬組成物。
（項目１６）
前記マイクロデバイスが、前記ポリマーのステレオリソグラフィーによって形成されている、項目１～１３のいずれか一項に記載の医薬組成物。
（項目１７）
マイクロデバイスの異なる集団を含み、第１の集団が投与後約４日間で前記薬剤を放出し、第２の集団が投与後約８日間で前記薬剤を放出し、第３の集団が投与後約１１日間で前記薬剤を放出する、項目１～１６のいずれか一項に記載の医薬組成物。
（項目１８）
前記薬剤が、ＳＴＩＮＧアゴニストである、項目１～１７のいずれか一項に記載の医薬組成物。
（項目１９）
マイクロデバイスの前記集団が、同じまたは異なるＳＴＩＮＧアゴニストを含む、項目１８に記載の医薬組成物。
（項目２０）
対象における局所または全身性の免疫応答および／または炎症応答を誘発するための有効量で局所投与するための投与量における、項目１８～１９のいずれか一項に記載の医薬組成物。
（項目２１）
局所、腫瘍内、皮下、筋肉内または腹膜投与されると、前記対象においてＳＴＩＮＧ経路活性を誘発または増大するための有効量を含む投与量における、項目１８～２０のいずれか一項に記載の医薬組成物。
（項目２２）
１つより多い期間で対象に１種もしくは複数種の免疫応答誘導または増強剤を局所送達する方法であって、前記対象に、項目１～２１のいずれか一項に記載の医薬組成物を投与するステップを含む、方法。
（項目２３）
腫瘍においてまたはその隣接部において免疫応答および／または炎症応答を誘発するための有効量で項目１～２１のいずれか一項に記載の医薬組成物を前記対象に投与するステップを含む、項目２２に記載の方法。
（項目２４）
前記組成物が、腫瘍内投与される、項目２２～２３のいずれか一項に記載の方法。
（項目２５）
前記組成物が、単回注射として投与される、項目２２～２４のいずれか一項に記載の方法。
（項目２６）
前記組成物が、前記対象においてインターフェロン応答を誘発または増大するための有効量で投与される、項目２２～２５のいずれか一項に記載の方法。
（項目２７）
前記組成物が、リンパ球、好塩基球、マクロファージおよび／または樹状細胞の腫瘍微小環境への浸潤を誘発するための有効量で投与される、項目２２～２６のいずれか一項に記載の方法。
（項目２８）
前記組成物が、前記腫瘍微小環境内の免疫抑制を低減するための有効量で投与される、項目２２～２７のいずれか一項に記載の方法。
（項目２９）
前記免疫応答、炎症応答、ＳＴＩＮＧ経路活性の誘発もしくは増大、前記インターフェロン応答の誘発もしくは増大、腫瘍浸潤、および／または免疫抑制の低下が、投与後、約１日間から約３０日間、約２１日間から約２８日間、約１週間から約４週間、約１か月から約６か月間、または約６か月間から約１年間続く、項目２２～２８のいずれか一項に記載の方法。
（項目３０）
投与が、腫瘍再発および／もしくは転移を低減または予防する、項目２２～２９のいずれか一項に記載の方法。
（項目３１）
前記対象に追加のがん療法を投与するステップをさらに含む、項目２２～３０のいずれか一項に記載の方法。
（項目３２）
前記追加のがん療法が、手術、放射線療法、化学療法、免疫療法、寒冷療法または遺伝子療法を含む、項目３１に記載の方法。
（項目３３）
前記追加の療法が、１種または複数種のＳＴＩＮＧアゴニスト、１種もしくは複数種の免疫チェックポイント遮断剤、またはそれらの組合せの投与を含む免疫療法である、項目３２に記載の方法。
（項目３４）
前記免疫チェックポイント遮断剤が、抗体またはその抗原結合性断片であり、好ましくは、前記抗体またはその抗原結合性断片が、ＣＴＬＡ－４、ＰＤ－１、ＰＤ－Ｌ１、ＰＤ－Ｌ２、ＴＩＭ－３、ＬＡＧ３の阻害剤、またはそれらの組合せである、項目３３に記載の方法。
（項目３５）
前記がんが、黒色腫、子宮頚がん、乳がん、卵巣がん、前立腺がん、膵臓がん、腎臓がん、肝臓がん、精巣がん、尿路上皮癌、膀胱がん、非小細胞肺がん、小細胞肺がん、肉腫、結腸直腸腺癌、胃腸管間質腫瘍、胃食道癌、結腸直腸がん、肝細胞がん、悪性中皮腫、白血病、リンパ腫、多発性骨髄腫、移行上皮癌、神経芽腫、形質細胞新生物、ウィルムス腫瘍、星状細胞腫、上衣腫、神経膠腫、髄膜腫、髄芽腫、神経芽腫または肝細胞癌である、項目２２～３４のいずれか一項に記載の方法。

Claims (35)

  1. 中に少なくとも１つの個別のコンパートメントを含有する、生体適合性の生分解性ポリマーシェルを備えるマイクロデバイスを含む、医薬組成物であって、前記シェルは、付加プロセスによって作製され、
    前記マイクロデバイスが、放出の期間および／または時間が同じもしくは異なる１つまたは複数の期間、免疫応答を誘発するための有効量で免疫受容体結合剤を放出する、医薬組成物。
  2. 前記マイクロデバイスが、三次元印刷、マイクロモールド成形、リソグラフィーまたはそれらの組合せによって形成されている、請求項１に記載の医薬組成物。
  3. 前記マイクロデバイスが、複数の時間または期間に薬剤を放出する、請求項１または２に記載の医薬組成物。
  4. 前記放出期間が、約１日間、約４日間、約８日間、約１１日間、約１５日間、約１８日間、約９７日間、約１か月間、約２か月間、約３か月間、約４か月間、約５か月間、約６か月間および約１年間から独立して選択される、請求項１～３のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  5. 薬剤の放出速度が、前記ポリマーまたはコポリマーの数平均分子量、前記ポリマーまたはコポリマーの重量平均分子量、前記ポリマーまたはコポリマーの多分散指数、前記ポリマーまたはコポリマーの鎖末端官能性、コポリマーの比またはそれらの組合せ、塩、ポリマーまたはコポリマーのブレンド比、前記シェルの厚さおよびコンパートメントのマトリックスによって制御されている、請求項１～４のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  6. 前記免疫受容体結合剤が、ＳＴＩＮＧアゴニストである、請求項１～５のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  7. 前記ＳＴＩＮＧアゴニストが、核酸または小分子である、請求項６に記載の医薬組成物。
  8. 前記ＳＴＩＮＧアゴニストが、環式ジヌクレオチドまたは非環式ジヌクレオチドである、請求項７に記載の医薬組成物。
  9. 前記ＳＴＩＮＧアゴニストが、ｃＧＡＭＰ、ＤＭＸＡＡ、ＭＫ－１４５４、ＭＫ－２１１８、Ｅ７７６６、ＭＩＷ８１５（ＡＤＵ－Ｓ１００）、ＢＭＳ－９８６３０１、ＧＳＫ３７４５４１７、ＩＭＳＡ－１０１、ＳＹＮＢ１８９１ｌ、ＳＩＴＸ－７９９およびＳＢ１１２８５を含む群から選択される、請求項７に記載の医薬組成物。
  10. 前記マイクロデバイスが、約１μｍ～１０００μｍの少なくとも１つの外部寸法を有する、および／または前記少なくとも１つのコンパートメントが、約１μｍ～８００μｍの寸法を有する、請求項１～９のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  11. 前記マイクロデバイスが、直方体形状または立方体形状である、請求項１～１０のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  12. 前記マイクロデバイスシェル、および必要に応じて前記１つまたは複数のコンパートメントの境界部が、生分解性、生体適合性ポリマーから形成されており、必要に応じて、前記ポリマーが、ポリヒドロキシ酸、ポリヒドロキシアルカノエートおよびポリ無水物からなる群から選択される、請求項１～１１のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  13. 前記ポリマーが、ポリ（乳酸）、ポリ（グリコール酸）および／またはそれらのコポリマーである、請求項１２に記載の医薬組成物。
  14. 前記ポリマーまたはコポリマーが、三次元印刷によって前記シェルおよび／またはコンパートメントを形成している、請求項１～１３のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  15. 前記マイクロデバイスが、前記ポリマーのマイクロモールド成形によって形成されている、請求項１～１３のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  16. 前記マイクロデバイスが、前記ポリマーのステレオリソグラフィーによって形成されている、請求項１～１３のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  17. マイクロデバイスの異なる集団を含み、第１の集団が投与後約４日間で前記薬剤を放出し、第２の集団が投与後約８日間で前記薬剤を放出し、第３の集団が投与後約１１日間で前記薬剤を放出する、請求項１～１６のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  18. 前記薬剤が、ＳＴＩＮＧアゴニストである、請求項１～１７のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  19. マイクロデバイスの前記集団が、同じまたは異なるＳＴＩＮＧアゴニストを含む、請求項１８に記載の医薬組成物。
  20. 対象における局所または全身性の免疫応答および／または炎症応答を誘発するための有効量で局所投与するための投与量における、請求項１８～１９のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  21. 局所、腫瘍内、皮下、筋肉内または腹膜投与されると、前記対象においてＳＴＩＮＧ経路活性を誘発または増大するための有効量を含む投与量における、請求項１８～２０のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  22. １つより多い期間で対象に１種もしくは複数種の免疫応答誘導または増強剤を局所送達する方法であって、前記対象に、請求項１～２１のいずれか一項に記載の医薬組成物を投与するステップを含む、方法。
  23. 腫瘍においてまたはその隣接部において免疫応答および／または炎症応答を誘発するための有効量で請求項１～２１のいずれか一項に記載の医薬組成物を前記対象に投与するステップを含む、請求項２２に記載の方法。
  24. 前記組成物が、腫瘍内投与される、請求項２２～２３のいずれか一項に記載の方法。
  25. 前記組成物が、単回注射として投与される、請求項２２～２４のいずれか一項に記載の方法。
  26. 前記組成物が、前記対象においてインターフェロン応答を誘発または増大するための有効量で投与される、請求項２２～２５のいずれか一項に記載の方法。
  27. 前記組成物が、リンパ球、好塩基球、マクロファージおよび／または樹状細胞の腫瘍微小環境への浸潤を誘発するための有効量で投与される、請求項２２～２６のいずれか一項に記載の方法。
  28. 前記組成物が、前記腫瘍微小環境内の免疫抑制を低減するための有効量で投与される、請求項２２～２７のいずれか一項に記載の方法。
  29. 前記免疫応答、炎症応答、ＳＴＩＮＧ経路活性の誘発もしくは増大、前記インターフェロン応答の誘発もしくは増大、腫瘍浸潤、および／または免疫抑制の低下が、投与後、約１日間から約３０日間、約２１日間から約２８日間、約１週間から約４週間、約１か月から約６か月間、または約６か月間から約１年間続く、請求項２２～２８のいずれか一項に記載の方法。
  30. 投与が、腫瘍再発および／もしくは転移を低減または予防する、請求項２２～２９のいずれか一項に記載の方法。
  31. 前記対象に追加のがん療法を投与するステップをさらに含む、請求項２２～３０のいずれか一項に記載の方法。
  32. 前記追加のがん療法が、手術、放射線療法、化学療法、免疫療法、寒冷療法または遺伝子療法を含む、請求項３１に記載の方法。
  33. 前記追加の療法が、１種または複数種のＳＴＩＮＧアゴニスト、１種もしくは複数種の免疫チェックポイント遮断剤、またはそれらの組合せの投与を含む免疫療法である、請求項３２に記載の方法。
  34. 前記免疫チェックポイント遮断剤が、抗体またはその抗原結合性断片であり、好ましくは、前記抗体またはその抗原結合性断片が、ＣＴＬＡ－４、ＰＤ－１、ＰＤ－Ｌ１、ＰＤ－Ｌ２、ＴＩＭ－３、ＬＡＧ３の阻害剤、またはそれらの組合せである、請求項３３に記載の方法。
  35. 前記がんが、黒色腫、子宮頚がん、乳がん、卵巣がん、前立腺がん、膵臓がん、腎臓がん、肝臓がん、精巣がん、尿路上皮癌、膀胱がん、非小細胞肺がん、小細胞肺がん、肉腫、結腸直腸腺癌、胃腸管間質腫瘍、胃食道癌、結腸直腸がん、肝細胞がん、悪性中皮腫、白血病、リンパ腫、多発性骨髄腫、移行上皮癌、神経芽腫、形質細胞新生物、ウィルムス腫瘍、星状細胞腫、上衣腫、神経膠腫、髄膜腫、髄芽腫、神経芽腫または肝細胞癌である、請求項２２～３４のいずれか一項に記載の方法。
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