JP2023538556A - 組織アブレーションのための方法及び材料 - Google Patents
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Abstract
この文書は、組織アブレーションのための方法及び材料に関する。例えば、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)を使用して組織アブレーションのための方法が提供される。一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、がんを有する哺乳動物内の腫瘍組織をアブレーションするために(例えば、哺乳動物を処置するために)使用してもよい。【選択図】なし
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2020年8月14日に出願された米国特許出願第63/066,024号の利点を主張する。先行出願の開示は、本出願の開示の一部とみなす(参照により本出願の開示に組み込まれる)ものとする。
本出願は、2020年8月14日に出願された米国特許出願第63/066,024号の利点を主張する。先行出願の開示は、本出願の開示の一部とみなす(参照により本出願の開示に組み込まれる)ものとする。
連邦政府の補助金に関する記載
本発明は、国立衛生研究所によって付与されたEP024403に基づいて政府支援を得て行った。政府は本発明に一定の権利を有する。
本発明は、国立衛生研究所によって付与されたEP024403に基づいて政府支援を得て行った。政府は本発明に一定の権利を有する。
技術分野
この文書は、組織アブレーションのための方法及び材料に関する。例えば、1つ以上のイオン液体を含む組成物は、哺乳動物内の1つ以上の組織をアブレーションするために使用してもよい。一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物は、がんを有する哺乳動物内の腫瘍組織をアブレーションするために(例えば、哺乳動物を処置するために)使用してもよい。
この文書は、組織アブレーションのための方法及び材料に関する。例えば、1つ以上のイオン液体を含む組成物は、哺乳動物内の1つ以上の組織をアブレーションするために使用してもよい。一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物は、がんを有する哺乳動物内の腫瘍組織をアブレーションするために(例えば、哺乳動物を処置するために)使用してもよい。
背景の情報
がんは疾病及び死亡の主な原因であり、世界中で年間1,000万人の死亡が推測され(World Cancer Report 2014(世界保健機関、2014年))、米国だけで年間2,000億ドルを超える費用を要する(Mattiuzzi et al., J Epidemiol Glob Health 9:217-222 (2019))。肝細胞癌(HCC)は、最も一般的なタイプの肝臓がんである。一度診断されると、局所又は転移性の肝臓がんに関する5年生存率はそれぞれ9%及び3%である。
がんは疾病及び死亡の主な原因であり、世界中で年間1,000万人の死亡が推測され(World Cancer Report 2014(世界保健機関、2014年))、米国だけで年間2,000億ドルを超える費用を要する(Mattiuzzi et al., J Epidemiol Glob Health 9:217-222 (2019))。肝細胞癌(HCC)は、最も一般的なタイプの肝臓がんである。一度診断されると、局所又は転移性の肝臓がんに関する5年生存率はそれぞれ9%及び3%である。
World Cancer Report 2014(世界保健機関、2014年)
Mattiuzzi et al., J Epidemiol Glob Health 9:217-222 (2019)
要約
全身化学療法はがんの処置に不可欠なものとなっている。しかし、腫瘍における均一な薬物送達を達成することは不可能であり、非がん性肝臓に対する副次的な毒性や全身性副作用によって、肝臓がんに関する新規な治療法の開発における進歩は制限されている。国際的な大きな取り組みにもかかわらず、全身療法と局在領域療法(LRT)の両方、例えば、経皮マイクロ波アブレーション又は血管内閉塞術はこれらの患者の全体的な生存に変化をもたらしてはいない。
全身化学療法はがんの処置に不可欠なものとなっている。しかし、腫瘍における均一な薬物送達を達成することは不可能であり、非がん性肝臓に対する副次的な毒性や全身性副作用によって、肝臓がんに関する新規な治療法の開発における進歩は制限されている。国際的な大きな取り組みにもかかわらず、全身療法と局在領域療法(LRT)の両方、例えば、経皮マイクロ波アブレーション又は血管内閉塞術はこれらの患者の全体的な生存に変化をもたらしてはいない。
この文書は、組織アブレーションのための方法及び材料を提供する。例えば、この文書は、イオン液体(例えば、1つ以上のイオン液体を含む組成物)、及びこのようなイオン液体を使用して組織をアブレーションする方法を提供する。一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、腫瘍を処置及び根絶するための局所活性剤(LATTE)溶液を含む組成物)は、哺乳動物内の腫瘍組織をアブレーションするために(例えば、がんを処置するために)使用してもよい。本明細書において実証されているように、LATTE溶液を含む組成物は円周方向に均一に広がり、同時に腫瘍組織を破壊することができる。LATTE溶液を含む組成物を、化学療法剤、例えばドキソルビシンとともに投与した場合、化学療法剤は、アブレーションゾーン内に最大28日残存することができる。また本明細書において実証されているように、LATTE溶液を含む組成物は、脂肪組織、心臓組織、血餅をアブレーションするために、及び血液から有核細胞を枯渇させるために使用してもよい。したがって、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、哺乳動物(例えば、ヒト)内の組織(例えば、腫瘍組織)をアブレーションするために治療剤として(例えば、抗癌剤として)使用してもよい。
一般的に、この文書の1つの態様は、哺乳動物内の組織の少なくとも一部分をアブレーションする方法を特徴づける。方法は、イオン液体を含む組成物を哺乳動物内の組織中に経皮的に注射することを含んでいても、そのことから本質的になっていてもよく、イオン液体は、(a)コリン、ベンジルピリジニウム、ベンジルジメチルドデシルアンモニウム、ホスホニウム、テトラアルキルホスホニウム、ベンゼトニウム、イミダゾリウム、ピリジニウム、ピペリジニウム、キノリニウム、モルホリニウム、第四級ホスホニウム、及び第四級アンモニウムからなる群から選択されるカチオンを含むカチオン性構成成分、並びに(b)ゲラネート、ビストリフルイミド、オレエート、ヘキサノエート、ドデシルジメチルアンモニアプロパンスルホネート、N-ラウリルサルコシネート、ゲラニオレート、テトラフルオロボレート、ヘキサフルオロホスフェート、メチルスルフェート、オクチルスルフェート(octyle sulfate)、アセスルファーム、ハライド、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)アミド、ビス(トリフルオロメチル)アミド、ジシアナミド、及びトリフルオロメタンスルホネートからなる群から選択されるアニオンを含むアニオン性構成成分を含み、組成物は、組織内にアブレーションゾーンを生成するのに有効であり得、組成物は、アブレーションゾーン内の細胞数を減少させるのに有効であり得る。哺乳動物はヒトであってもよい。組織は、脂肪組織、心臓組織、結合組織、骨組織、滑膜組織、膿瘍組織、又は嚢胞であってもよい。経皮的に注射するステップはガイド注射を含んでいてもよい。組成物は、造影剤も含んでいてもよい。造影剤は、インドシアニングリーン、放射線不透過性造影剤、イオヘキソールタンタルナノ粒子、タンタル微粒子、金ナノ粒子、ガドリニウム、インジウム111、又はマイクロバブルであってもよい。アブレーションゾーンは、約0.1cmから約4cmであってもよい。組成物はヒドロゲルの形態であってもよい。ヒドロゲルはナノシリケートを含んでいてもよい。ヒドロゲルは、約1%(w/v)から約10%(w/v)のナノシリケートを含んでいてもよい。ナノシリケートはスメクタイト粘土を含んでいてもよい。
別の態様において、この文書は、がんを有する哺乳動物を処置する方法を特徴づける。方法は、イオン液体を含む組成物を哺乳動物内の腫瘍組織中に経皮的に注射することを含んでいても、そのことから本質的になっていてもよく、イオン液体は、(a)コリン、ベンジルピリジニウム、ベンジルジメチルドデシルアンモニウム、ホスホニウム、テトラアルキルホスホニウム、ベンゼトニウム、イミダゾリウム、ピリジニウム、ピペリジニウム、キノリニウム、モルホリニウム、第四級ホスホニウム、及び第四級アンモニウムからなる群から選択されるカチオンを含むカチオン性構成成分、並びに(b)ゲラネート、ビストリフルイミド、オレエート、ヘキサノエート、ドデシルジメチルアンモニアプロパンスルホネート、N-ラウリルサルコシネート、ゲラニオレート、テトラフルオロボレート、ヘキサフルオロホスフェート、メチルスルフェート、オクチルスルフェート、アセスルファーム、ハライド、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)アミド、ビス(トリフルオロメチル)アミド、ジシアナミド、及びトリフルオロメタンスルホネートからなる群から選択されるアニオンを含むアニオン性構成成分を含み、組成物は、前記腫瘍組織内にアブレーションゾーンを生成するのに有効であり得、組成物は、アブレーションゾーン内のがん細胞数を減少させるのに有効であり得る。哺乳動物はヒトであってもよい。がんは、肝臓がん、胆管がん、膵臓がん、直腸結腸がん、腎臓がん、卵巣がん、乳がん、前立腺がん、結腸がん、膀胱がん、肺がん、甲状腺がん、黒色腫、脳がん、胃がん、子宮頸がん、子宮がん、皮膚がん、滑膜がん、虫垂がん、又は副腎がんであってもよい。がんが肝臓がんである場合、肝臓がんは肝細胞癌(HCC)であってもよい。がんが胆管がんである場合、胆管がんは胆管癌であってもよい。がんが直腸結腸がんである場合、直腸結腸がんは直腸結腸がん肝転移(CRCLM)であってもよい。組成物は、化学療法剤及び/又は放射性薬剤も含んでいてもよい。化学療法剤は、ドキソルビシン、シスプラチン、パクリタキセル、オラパリブ、エベロリムス、マイトマイシン、アテゾリズマブ、ベバシズマブ、カボザンチニブ-s-リンゴ酸塩、ラムシルマブ、ペンブロリズマブ、メシル酸レンバチニブ、トシル酸ソラフェニブ、ニボルマブ、ペミガチニブ、ペンブロリズマブ、ラムシルマブ、レゴラフェニブ、又はアベマシクリブであってもよい。放射性薬剤はY90であってもよい。方法は、化学療法剤及び/又は放射性薬剤をアブレーションゾーンに送達するのに有効であり得る。方法は、化学療法剤及び/又は放射性薬剤をアブレーションゾーン内に約1日から約30日間維持するのに有効であり得る。方法は、がんのサイズを少なくとも2分の1に減少させるのに有効であり得る。方法は、がんを有するものとして哺乳動物を同定することを含んでいてもよい。組成物はヒドロゲルの形態であってもよい。ヒドロゲルはナノシリケートを含んでいてもよい。ヒドロゲルは、約1%(w/v)から約10%(w/v)のナノシリケートを含んでいてもよい。ナノシリケートはスメクタイト粘土を含んでいてもよい。
別の態様において、この文書は、脂肪蓄積と関連する疾患又は障害を有する哺乳動物を処置する方法を特徴づける。方法は、イオン液体を含む組成物を哺乳動物内の脂肪組織中に経皮的に注射することを含んでいても、そのことから本質的になっていてもよく、イオン液体は、(a)コリン、ベンジルピリジニウム、ベンジルジメチルドデシルアンモニウム、ホスホニウム、テトラアルキルホスホニウム、ベンゼトニウム、イミダゾリウム、ピリジニウム、ピペリジニウム、キノリニウム、モルホリニウム、第四級ホスホニウム、及び第四級アンモニウムからなる群から選択されるカチオンを含むカチオン性構成成分、並びに(b)ゲラネート、ビストリフルイミド、オレエート、ヘキサノエート、ドデシルジメチルアンモニアプロパンスルホネート、N-ラウリルサルコシネート、ゲラニオレート、テトラフルオロボレート、ヘキサフルオロホスフェート、メチルスルフェート、オクチルスルフェート、アセスルファーム、ハライド、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)アミド、ビス(トリフルオロメチル)アミド、ジシアナミド、及びトリフルオロメタンスルホネートからなる群から選択されるアニオンを含むアニオン性構成成分を含み、組成物は、前記脂肪組織内にアブレーションゾーンを生成するのに有効であり得、組成物は、前記アブレーションゾーン内の脂肪細胞数を減少させるのに有効であり得る。哺乳動物はヒトであってもよい。脂肪蓄積と関連する疾患又は障害は、肥満、脂肪性浮腫、脂質貯蔵疾患、又は脂肪蓄積腫瘍を有するがんであってもよい。方法は、脂肪蓄積と関連する疾患又は障害を有するものとして哺乳動物を同定することを含んでいてもよい。組成物はヒドロゲルの形態であってもよい。ヒドロゲルはナノシリケートを含んでいてもよい。ヒドロゲルは、約1%(w/v)から約10%(w/v)のナノシリケートを含んでいてもよい。ナノシリケートはスメクタイト粘土を含んでいてもよい。
別の態様において、この文書は、心疾患又は障害を有する哺乳動物を処置する方法を特徴づける。方法は、イオン液体を含む組成物を哺乳動物内の萎縮心筋中に経皮的に注射することを含んでいても、そのことから本質的になっていてもよく、イオン液体は、(a)コリン、ベンジルピリジニウム、ベンジルジメチルドデシルアンモニウム、ホスホニウム、テトラアルキルホスホニウム、ベンゼトニウム、イミダゾリウム、ピリジニウム、ピペリジニウム、キノリニウム、モルホリニウム、第四級ホスホニウム、及び第四級アンモニウムからなる群から選択されるカチオンを含むカチオン性構成成分、並びに(b)ゲラネート、ビストリフルイミド、オレエート、ヘキサノエート、ドデシルジメチルアンモニアプロパンスルホネート、N-ラウリルサルコシネート、ゲラニオレート、テトラフルオロボレート、ヘキサフルオロホスフェート、メチルスルフェート、オクチルスルフェート、アセスルファーム、ハライド、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)アミド、ビス(トリフルオロメチル)アミド、ジシアナミド、及びトリフルオロメタンスルホネートからなる群から選択されるアニオンを含むアニオン性構成成分を含み、組成物は、前記萎縮心筋内にアブレーションゾーンを生成するのに有効であり、組成物は、アブレーションゾーン内の萎縮心筋細胞数を減少させるのに有効であり得る。哺乳動物はヒトであってもよい。心疾患又は障害は、肥大型心筋症、不整脈、又は心房細動病巣であってもよい。方法は、心疾患又は障害を有するものとして哺乳動物を同定することを含んでいてもよい。組成物はヒドロゲルの形態であってもよい。ヒドロゲルはナノシリケートを含んでいてもよい。ヒドロゲルは、約1%(w/v)から約10%(w/v)のナノシリケートを含んでいてもよい。ナノシリケートはスメクタイト粘土を含んでいてもよい。
別の態様において、この文書は、血餅と関連する疾患又は障害を有する哺乳動物を処置する方法を特徴づける。方法は、イオン液体を含む組成物を哺乳動物内の前記血餅中に経皮的に注射することを含んでいても、そのことから本質的になっていてもよく、イオン液体は、(a)コリン、ベンジルピリジニウム、ベンジルジメチルドデシルアンモニウム、ホスホニウム、テトラアルキルホスホニウム、ベンゼトニウム、イミダゾリウム、ピリジニウム、ピペリジニウム、キノリニウム、モルホリニウム、第四級ホスホニウム、及び第四級アンモニウムからなる群から選択されるカチオンを含むカチオン性構成成分、並びに(b)ゲラネート、ビストリフルイミド、オレエート、ヘキサノエート、ドデシルジメチルアンモニアプロパンスルホネート、N-ラウリルサルコシネート、ゲラニオレート、テトラフルオロボレート、ヘキサフルオロホスフェート、メチルスルフェート、オクチルスルフェート、アセスルファーム、ハライド、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)アミド、ビス(トリフルオロメチル)アミド、ジシアナミド、及びトリフルオロメタンスルホネートからなる群から選択されるアニオンを含むアニオン性構成成分を含み、組成物は、血餅のサイズを減少させるのに有効である。哺乳動物はヒトであってもよい。血餅と関連する疾患又は障害は、急性深部静脈血栓症、慢性深部静脈血栓症、抗リン脂質症候群、動脈硬化症、アテローム性動脈硬化症、又は肺塞栓症であってもよい。方法は、血餅と関連する疾患又は障害を有するものとして哺乳動物を同定することを含んでいてもよい。組成物はヒドロゲルの形態であってもよい。ヒドロゲルはナノシリケートを含んでいてもよい。ヒドロゲルは、約1%(w/v)から約10%(w/v)のナノシリケートを含んでいてもよい。ナノシリケートはスメクタイト粘土を含んでいてもよい。
別の態様において、この文書は、感染組織を有する哺乳動物を処置する方法を特徴づける。方法は、イオン液体を含む組成物を哺乳動物内の感染組織中に経皮的に注射することを含んでいても、そのことから本質的になっていてもよく、イオン液体は、(a)コリン、ベンジルピリジニウム、ベンジルジメチルドデシルアンモニウム、ホスホニウム、テトラアルキルホスホニウム、ベンゼトニウム、イミダゾリウム、ピリジニウム、ピペリジニウム、キノリニウム、モルホリニウム、第四級ホスホニウム、及び第四級アンモニウムからなる群から選択されるカチオンを含むカチオン性構成成分、並びに(b)ゲラネート、ビストリフルイミド、オレエート、ヘキサノエート、ドデシルジメチルアンモニアプロパンスルホネート、N-ラウリルサルコシネート、ゲラニオレート、テトラフルオロボレート、ヘキサフルオロホスフェート、メチルスルフェート、オクチルスルフェート、アセスルファーム、ハライド、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)アミド、ビス(トリフルオロメチル)アミド、ジシアナミド、及びトリフルオロメタンスルホネートからなる群から選択されるアニオンを含むアニオン性構成成分を含み、組成物は、感染組織内にアブレーションゾーンを生成するのに有効であり得、組成物は、アブレーションゾーン内の感染細胞数を減少させるのに有効であり得る。哺乳動物はヒトであってもよい。感染組織は、創傷部位に存在していてもよい。創傷は、糖尿病性創傷又は外科的創傷であってもよい。方法は、感染組織を有するものとして哺乳動物を同定することを含んでいてもよい。組成物はヒドロゲルの形態であってもよい。ヒドロゲルはナノシリケートを含んでいてもよい。ヒドロゲルは、約1%(w/v)から約10%(w/v)のナノシリケートを含んでいてもよい。ナノシリケートはスメクタイト粘土を含んでいてもよい。
別の態様において、この文書は、治療剤を哺乳動物内の組織に送達する方法を特徴づける。方法は、(a)イオン液体及び(b)治療剤を含む組成物を、哺乳動物内の組織の約0.1ピコメートル(pm)から約12pmに経皮的に注射することを含んでいても、そのことから本質的になっていてもよく;イオン液体は、(a)コリン、ベンジルピリジニウム、ベンジルジメチルドデシルアンモニウム、ホスホニウム、テトラアルキルホスホニウム、ベンゼトニウム、イミダゾリウム、ピリジニウム、ピペリジニウム、キノリニウム、モルホリニウム、第四級ホスホニウム、及び第四級アンモニウムからなる群から選択されるカチオンを含むカチオン性構成成分、並びに(b)ゲラネート、ビストリフルイミド、オレエート、ヘキサノエート、ドデシルジメチルアンモニアプロパンスルホネート、N-ラウリルサルコシネート、ゲラニオレート、テトラフルオロボレート、ヘキサフルオロホスフェート、メチルスルフェート、オクチルスルフェート、アセスルファーム、ハライド、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)アミド、ビス(トリフルオロメチル)アミド、ジシアナミド、及びトリフルオロメタンスルホネートからなる群から選択されるアニオンを含むアニオン性構成成分を含み;イオン液体は、組織内にアブレーションゾーンを生成するのに有効であり得、方法は、アブレーションゾーン内に治療剤を維持するのに有効であり得る。哺乳動物はヒトであってもよい。組織は、脂肪組織、心臓組織、結合組織、骨組織、滑膜組織、膿瘍組織、又は嚢胞であってもよい。組織は腫瘍組織であってもよい。治療剤は、化学療法剤、放射性薬剤、抗体、血管新生因子、治療用ポリペプチド、治療用ポリペプチドをコードする核酸、又は免疫モジュレーターであってもよい。アブレーションゾーンは約0.1cmから約4cmであってもよい。方法は、治療剤をアブレーションゾーン内に約1日から約30日間維持するのに有効であり得る。経皮的に注射するステップはガイド注射を含んでいてもよい。組成物は、造影剤も含んでいてもよい。造影剤は、インドシアニングリーン、放射線不透過性造影剤、イオヘキソールタンタルナノ粒子、タンタル微粒子、金ナノ粒子、ガドリニウム、インジウム111、又はマイクロバブルであってもよい。組成物はヒドロゲルの形態であってもよい。ヒドロゲルはナノシリケートを含んでいてもよい。ヒドロゲルは、約1%(w/v)から約10%(w/v)のナノシリケートを含んでいてもよい。ナノシリケートはスメクタイト粘土を含んでいてもよい。
別段定義されない限り、本明細書において使用する全ての技術用語及び科学用語は、本発明が関連する当業者に通常理解されるものと同じ意味を有する。本明細書に記載されるものと類似の又は同等の方法及び材料を使用して本発明を行ってもよいが、好適な方法及び材料は以下に記載する。本明細書において言及する全ての刊行物、特許出願、特許、及び他の参考文献は、その全体が参照により組み込まれるものとする。矛盾した場合、定義を含む本明細書が優先されることになる。さらに、材料、方法、及び例は例示にすぎず、限定を意図するものではない。
本発明の1つ以上の実施形態の詳細は、添付の図面及び以下の説明で示す。本発明の他の特徴、目的、及び利点は、説明及び図面、並びに特許請求の範囲から明らかになるであろう。
詳細な説明
この文書は、組織アブレーションのための方法及び材料を提供する。例えば、この文書は、カチオン性構成成分及びアニオン性構成成分を有するイオン液体(例えば、カチオン性構成成分及びアニオン性構成成分を有する1つ以上のイオン液体を含む組成物)、及びこのようなイオン液体を使用して組織をアブレーションする方法を提供する。一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、哺乳動物内の組織の少なくとも一部分をアブレーションするために(例えば、瘢痕を与える及び/又は破壊するために)使用してもよい。例えば、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、哺乳動物内の腫瘍組織をアブレーションするために(例えば、がんを有する哺乳動物を処置するために)使用してもよい。例えば、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、哺乳動物内の脂肪組織をアブレーションするために(例えば、脂肪蓄積と関連する疾患又は障害を有する哺乳動物を処置するために)使用してもよい。一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、哺乳動物内の心臓組織をアブレーションするために(例えば、心疾患又は障害を有する哺乳動物を処置するために)使用してもよい。一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、哺乳動物内の1つ以上の血餅をアブレーションするために(例えば、哺乳動物を処置するために)使用してもよい。
この文書は、組織アブレーションのための方法及び材料を提供する。例えば、この文書は、カチオン性構成成分及びアニオン性構成成分を有するイオン液体(例えば、カチオン性構成成分及びアニオン性構成成分を有する1つ以上のイオン液体を含む組成物)、及びこのようなイオン液体を使用して組織をアブレーションする方法を提供する。一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、哺乳動物内の組織の少なくとも一部分をアブレーションするために(例えば、瘢痕を与える及び/又は破壊するために)使用してもよい。例えば、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、哺乳動物内の腫瘍組織をアブレーションするために(例えば、がんを有する哺乳動物を処置するために)使用してもよい。例えば、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、哺乳動物内の脂肪組織をアブレーションするために(例えば、脂肪蓄積と関連する疾患又は障害を有する哺乳動物を処置するために)使用してもよい。一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、哺乳動物内の心臓組織をアブレーションするために(例えば、心疾患又は障害を有する哺乳動物を処置するために)使用してもよい。一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、哺乳動物内の1つ以上の血餅をアブレーションするために(例えば、哺乳動物を処置するために)使用してもよい。
一部の場合において、本明細書において提供される組成物(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物)は、無菌であってもよい。
一部の場合において、本明細書において提供される組成物(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物)は、抗細菌性であってもよい。
1つ以上のイオン液体を含む組成物は、任意の適切なイオン液体(複数可)を含んでいてもよい。一部の場合において、イオン液体は、共晶イオン液体(例えば、深共晶溶媒(DES))であってもよい。例えば、イオン液体が共晶イオン液体(例えば、DES)である場合、共晶イオン液体は、カチオン性構成成分の融点よりも低く、アニオン性構成成分の融点よりも低い融解温度を有する場合がある。
イオン液体は、任意の適切なカチオン性構成成分を含んでいてもよい。一部の場合において、カチオン性構成成分は、有機カチオン性構成成分であってもよい。一部の場合において、カチオン性構成成分は、非有機カチオン性構成成分であってもよい。イオン液体のカチオン性構成成分に含むことができるカチオンの例としては、限定するものではないが、コリン(例えば、コリンカチオン)、ベンジルピリジニウム、ベンジルジメチルドデシルアンモニウム、ホスホニウム、テトラアルキルホスホニウム、ベンゼトニウム、イミダゾリウム、ピリジニウム、ピペリジニウム、キノリニウム、モルホリニウム、第四級ホスホニウム、及び第四級アンモニウムがある。一部の場合において、カチオン性構成成分は、塩(例えば、コリン重炭酸塩)の形態であってもよい。
イオン液体は、任意の適切なアニオン性構成成分を含んでいてもよい。イオン液体のアニオン性構成成分に含むことができるアニオンの例としては、限定するものではないが、ゲラネート、ビストリフルイミド、オレエート、ヘキサノエート、ドデシルジメチルアンモニアプロパンスルホネート、N-ラウリルサルコシネート、ゲラニオレート、テトラフルオロボレート、ヘキサフルオロホスフェート、メチルスルフェート、オクチルスルフェート、アセスルファーム、ハライド、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)アミド、ビス(トリフルオロメチル)アミド、ジシアナミド、及びトリフルオロメタンスルホネートがある。
イオン液体が共晶イオン液体(例えば、DES)である場合、共晶イオン液体は、1つ以上の水素結合供与体を含んでいてもよい。一部の場合において、水素結合供与体は、ヒドロキシル基(例えば、-OH基)を提供することができる。一部の場合において、水素結合供与体は、アミン基(例えば、第二級アミノ、例えば-NH基)を提供することができる。水素結合供与体は、いずれのタイプの分子(例えば、アルコール、脂肪酸、及びアミン)であってもよい。共晶イオン液体に含むことができる水素結合供与体の例としては、限定するものではないが、イミダゾリウム、及び塩化物イオンがある。
一部の場合において、イオン液体は、コリンを含むカチオン性構成成分を有する場合があり、ゲラネートを含むアニオン性構成成分を有する場合がある。
一部の場合において、イオン液体は、他の箇所(例えば、米国特許第10,449,254号、例えば、第4欄、2行目から第6欄、52行目;及び第11欄、6行目から第14欄、66行目を参照のこと)に記載されているようなものであってもよい。
イオン液体は、カチオン性構成成分対アニオン性構成成分の任意の適切な比率を含んでいてもよい。一部の場合において、イオン液体は、約1:2(カチオン:アニオン)~約2:1(カチオン:アニオン)を含んでいてもよい。例えば、イオン液体は、1:1、1:2、2:1、1:3、3:1、2:3、又は3:2のカチオン性構成成分対アニオン性構成成分の比率を含んでいてもよい。
一部の場合において、イオン液体(例えば、LATTE溶液)は、溶液(例えば、水溶液)又は懸濁液の形態であってもよい。
一部の場合において、イオン液体(例えば、LATTE溶液)は、ヒドロゲル(例えば、せん断減粘性ヒドロゲル)の形態であってもよい(例えば、その中に組み込んでもよい)。例えば、イオン液体を含むせん断減粘性ヒドロゲルは、1つ以上のナノシリケート、1つ以上のゼラチン、及びイオン液体を含んでいてもよい。
本明細書において提供される組成物(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物)がヒドロゲル中に組み込まれる場合、組成物は、任意の適切なヒドロゲル中に組み込まれてもよい。本明細書において提供される組成物を組み込んでもよいヒドロゲルの例としては、限定するものではないが、ナノシリケートヒドロゲル、タンタル微小粒子ヒドロゲル、ゼラチンベースのヒドロゲル、アルギネートヒドロゲル、ゼラチンメタクリレートヒドロゲル、細胞外マトリックスベースのヒドロゲル、自己集合性ペプチドベースのヒドロゲル、ポリエチレングリコールヒドロゲル、及びキトサンヒドロゲルがある。一部の場合において、本明細書において提供される組成物を組み込むことができるヒドロゲルは、他の箇所に記載されているようなものであってもよい(例えば、Altun et al., Adv. Mater., 32(52):e2005603 (2020); Hu et al., Adv. Mater., 32(33):e2002611 (2020); Albadawi et al., Adv. Sci., 8(1):2003327 (2020);及びAvery et al., Sci. Transl. Med., 8(365):365ra156 (2016)を参照のこと)。
一部の場合において、本明細書において提供される組成物は、1つ以上のナノシリケートを含むヒドロゲル中に組み込んでもよい。ヒドロゲルは、任意の適切なタイプのナノシリケート(複数可)を含んでいてもよい。一部の場合において、ヒドロゲルは、単一のタイプのナノシリケートを含んでいてもよい。一部の場合において、ヒドロゲルは、2つ以上(例えば、2つ、3つ、4つ、又はそれ以上)のタイプのナノシリケートを含んでいてもよい。一部の場合において、ナノシリケートは、合成ナノシリケートであってもよい。本明細書において提供されるヒドロゲル組成物において使用してもよいヒドロゲル中に含んでいてもよいナノシリケートの例としては、限定するものではないが、スメクタイト粘土(例えば合成スメクタイト粘土、例えば、LAPONITE(商標)、LAPONITE(登録商標)XLG、LAPONITE(登録商標)XLS、及びLAPONITE(登録商標)XL21)がある。
本明細書において提供される組成物(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物)が1つ以上のナノシリケートを含むヒドロゲル中に組み込まれる場合、ヒドロゲルは、任意の量のナノシリケート(複数可)を含んでいてもよい。例えば、本明細書において提供される組成物(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物)は、約1%(w/v)から約10%(w/v)ナノシリケート(例えば、約1%(w/v)から約9%(w/v)、約1%(w/v)から約8%(w/v)、約1%(w/v)から約7%(w/v)、約1%(w/v)から約5%(w/v)、約1%(w/v)から約3%(w/v)、約2%(w/v)から約10%(w/v)、約3%(w/v)から約10%(w/v)、約4%(w/v)から約10%(w/v)、約5%(w/v)から約10%(w/v)、約7%(w/v)から約10%(w/v)、約9%(w/v)から約10%(w/v)、約2%(w/v)から約9%(w/v)、約3%(w/v)から約8%(w/v)、約4%(w/v)から約7%(w/v)、約5%(w/v)から約6%(w/v)、約1%(w/v)から約4%(w/v)、約3%(w/v)から約7%(w/v)、又は約5%(w/v)から約8%(w/v)のナノシリケート)を含むヒドロゲル中に組み込んでもよい。一部の場合において、本明細書において提供される組成物(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物)は、約3%(w/v)から約9%(w/v)のナノシリケート(例えば、合成スメクタイト粘土)を含むヒドロゲル中に組み込んでもよい。
本明細書において提供される組成物(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物)がヒドロゲル中に組み込まれる場合、1つ以上のイオン液体(例えば、LATTE溶液)を含むヒドロゲル組成物は、任意の量のイオン液体(複数可)を含んでいてもよい。一部の場合において、ヒドロゲル組成物は、約3重量%(w/w又はwt%)から約50%(w/w)の1つ以上のイオン液体(例えば、約3重量%(w/w又はwt%)から約40%(w/w)、約3重量%(w/w又はwt%)から約30%(w/w)、約3重量%(w/w又はwt%)から約25%(w/w)、約3重量%(w/w又はwt%)から約20%(w/w)、約3重量%(w/w又はwt%)から約15%(w/w)、約3重量%(w/w又はwt%)から約10%(w/w)、約10重量%(w/w又はwt%)から約50%(w/w)、約20重量%(w/w又はwt%)から約50%(w/w)、約25重量%(w/w又はwt%)から約50%(w/w)、約30重量%(w/w又はwt%)から約50%(w/w)、約35重量%(w/w又はwt%)から約50%(w/w)、約40重量%(w/w又はwt%)から約50%(w/w)、約5重量%(w/w又はwt%)から約40%(w/w)、約10重量%(w/w又はwt%)から約30%(w/w)、約5重量%(w/w又はwt%)から約15%(w/w)、約10重量%(w/w又はwt%)から約20%(w/w)、約15重量%(w/w又はwt%)から約25%(w/w)、約20重量%(w/w又はwt%)から約30%(w/w)、約25重量%(w/w又はwt%)から約35%(w/w)、約30重量%(w/w又はwt%)から約40%(w/w)、又は約35重量%(w/w又はwt%)から約45%(w/w)の1つ以上のイオン液体)を含んでいてもよい。例えば、1つ以上のイオン液体(例えば、LATTE溶液)を含むヒドロゲルは、約3.25%(w/w)の1つ以上のイオン液体を含んでいてもよい。例えば、1つ以上のイオン液体(例えば、LATTE溶液)を含むヒドロゲルは、約12.5%(w/w)の1つ以上のイオン液体を含んでいてもよい。例えば、1つ以上のイオン液体(例えば、LATTE溶液)を含むヒドロゲルは、約25%(w/w)の1つ以上のイオン液体を含んでいてもよい。例えば、1つ以上のイオン液体(例えば、LATTE溶液)を含むヒドロゲルは、約50%(w/w)の1つ以上のイオン液体を含んでいてもよい。
本明細書において提供される組成物(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物)がヒドロゲル中に組み込まれる場合、ヒドロゲルは、せん断減粘性ヒドロゲル組成物であってもよい。例えば、本明細書において提供される組成物を組み込むことができるヒドロゲルの粘度は、約0.1 1/sから約1000 1/s(例えば、約0.1 1/sから約750 1/s、約0.1 1/sから約500 1/s、約0.1 1/sから約250 1/s、約0.1 1/sから約100 1/s、約0.1 1/sから約75 1/s、約0.1 1/sから約50 1/s、約0.1 1/sから約25 1/s、約0.1 1/sから約10 1/s、約10 1/sから約1000 1/s、約50 1/sから約1000 1/s、約100 1/sから約1000 1/s、約250 1/sから約1000 1/s、約500 1/sから約1000 1/s、約750 1/sから約1000 1/s、約10 1/sから約800 1/s、約50 1/sから約600 1/s、約100 1/sから約500 1/s、約200 1/sから約300 1/s、約100 1/sから約300 1/s、約300 1/sから約500 1/s、約400 1/sから約600 1/s、約500 1/sから約700 1/s、約6001/sから約800 1/s、又は約700 1/sから約900 1/s)のせん断率で減少する場合がある。
一部の場合において、イオン液体(例えば、LATTE溶液)は、微粒子又はナノ粒子中に組み込んでもよい。
任意の適切な方法は、イオン液体(例えば、LATTE溶液)を得るために使用してもよい。一部の場合において、イオン液体は、溶質の存在下、カチオン性構成成分とアニオン性構成成分を組み合わせることによって合成してもよい。イオン液体を合成するために使用してもよい溶質の例としては、限定するものではないが、アセトンがある。イオン液体が共晶イオン液体(例えば、DES)である場合、共晶イオン液体は、水素結合供与体の存在下カチオン性構成成分及びアニオン性構成成分の塩メタセシスを使用して合成してもよい。例えば、LATTE溶液は、コリン重炭酸塩及びゲラン酸が1:1のモル比の塩メタセシスを使用して合成してもよい。一部の場合において、イオン液体は、実施例1に記載されるように合成してもよい。一部の場合において、イオン液体は、他の箇所に記載されるように合成してもよい(例えば、米国特許第10,449,254号の、例えば、第11欄、6行目から第14欄、66行目を参照のこと)。イオン液体がヒドロゲル中に組み込まれる場合、イオン液体を含むヒドロゲルは、実施例5に記載されているように合成してもよい。一部の場合において、イオン液体を含むヒドロゲルは、他の箇所に記載されるように合成してもよい(例えば、Albadawi et al., Adv. Sci., 8(1):2003327 (2020);及びAvery et al., Sci. Transl. Med., 8(365):365ra156 (2016)を参照のこと)。
1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、任意の量のイオン液体(複数可)を含んでいてもよい。一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物は、約6重量%(wt%)から約100wt%(例えば、約6wt%から約100wt%、約10wt%から約100wt%、約20wt%から約100wt%、約30wt%から約100wt%、約40wt%から約100wt%、約50wt%から約100wt%、約60wt%から約100wt%、約70wt%から約100wt%、約80wt%から約100wt%、約90wt%から約100wt%、約6wt%から約90wt%、約6wt%から約80wt%、約6wt%から約70wt%、約6wt%から約60wt%、約6wt%から約50wt%、約6wt%から約40wt%、約6wt%から約30wt%、約6wt%から約20wt%、約6wt%から約10wt%、約10wt%から約90wt%、約20wt%から約80wt%、約30wt%から約70wt%、約40wt%から約60wt%、約10wt%から約30wt%、約20wt%から約40wt%、約30wt%から約50wt%、約40wt%から約60wt%、約50wt%から約70wt%、約60wt%から約80wt%、又は約70wt%から約90wt%)の1つ以上のイオン液体を含んでいてもよい。例えば、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、約6.25wt%の1つ以上のイオン液体を含んでいてもよい。例えば、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、約25wt%の1つ以上のイオン液体を含んでいてもよい。例えば、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、約35wt%の1つ以上のイオン液体を含んでいてもよい。例えば、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、約50wt%の1つ以上のイオン液体を含んでいてもよい。例えば、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、100wt%の1つ以上のイオン液体を含んでいてもよい。
一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、1つ以上の治療剤を含んでいてもよい。例えば、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、1つ以上の治療剤を、組成物によって作成されたアブレーションゾーンに送達するために使用してもよい。1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)に含むことができる治療剤の例としては、限定するものではないが、化学療法剤(例えば、ドキソルビシン、シスプラチン、及びパクリタキセル)、放射性薬剤、抗体(例えば、特定の細胞タイプ、例えばがん細胞を標的とする抗体)、血管新生因子(例えば、血管新生を阻害することができる因子又は血管新生を刺激することができる因子)、治療用ポリペプチド、治療用ポリペプチドをコードする核酸(例えば、ベクター、例えば、治療用ポリペプチドをコードするウイルスベクター又は発現プラスミド)、限定するものではないが、免疫チェックポイント阻害剤(例えば、抗PD-1、抗PD-L1、及び抗CTLA-4抗体)を含む免疫モジュレーター(例えば、免疫応答を強化することができる因子又は免疫応答を阻害することができる因子)、及び免疫刺激薬(例えば、インターロイキン及びインターフェロン)、ホルモン、抗生物質、及び抗血栓薬(例えば、ロベノックス、クマジン、及び因子XA阻害剤)がある。一部の場合において、治療剤は、ナノ粒子にコンジュゲートしていてもよい。一部の場合において、治療剤は、ナノ粒子内に含まれていてもよい。
1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)が1つ以上の治療剤を含む場合、組成物は、任意の量の治療剤(複数可)を含んでいてもよい。一部の場合において、本明細書において提供される組成物(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物)は、組成物1mLあたり約50μg(μg/mL)の治療剤(複数可)から約2000μg/mLの治療剤(複数可)(例えば、約50μg/mLから約1500μg/mL、約50μg/mLから約1000μg/mL、約50μg/mLから約700μg/mL、約50μg/mLから約500μg/mL、約50μg/mLから約300μg/mL、約50μg/mLから約200μg/mL、約50μg/mLから約100μg/mL、約100μg/mLから約2000μg/mL、約200μg/mLから約2000μg/mL、約300μg/mLから約2000μg/mL、約500μg/mLから約2000μg/mL、約700μg/mLから約2000μg/mL、約1000μg/mLから約2000μg/mL、約1200μg/mLから約2000μg/mL、約1500μg/mLから約2000μg/mL、約100μg/mLから約1500μg/mL、約200μg/mLから約1200μg/mL、約400μg/mLから約1000μg/mL、約500μg/mLから約800μg/mL、約200μg/mLから約500μg/mL、約500μg/mLから約700μg/mL、約700μg/mLから約1000μg/mL、約1000μg/mLから約1300μg/mL、約1300μg/mLから約1500μg/mL、又は約1500μg/mLから約1800μg/mLの治療剤(複数可))を含んでいてもよい。例えば、ヒドロゲル中に含まれる本明細書において提供される組成物(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物)は、約1mg/mLから約2mg/mL(例えば、1.25mg/mL)の治療剤(複数可)(例えば、ドキソルビシン)を含んでいてもよい。
一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、1つ以上の造影剤を含んでいてもよい。一部の場合において、造影剤は、放射線不透過性造影剤であってもよい。一部の場合において、造影剤は、土類金属ベースの造影剤であってもよい。一部の場合において、造影剤は磁気共鳴イメージングに適合する場合がある。一部の場合において、造影剤は核イメージングに適合する場合がある。一部の場合において、造影剤は超音波イメージングに適合する場合がある。一部の場合において、造影剤は蛍光イメージングに適合する場合がある。1つ以上のイオン液体を含む組成物に含むことができる造影剤の例としては、限定するものではないが、インドシアニングリーン、ExiTron(商標)、Lipiodol(登録商標)、イオヘキソールタンタルナノ粒子、タンタル微粒子、金ナノ粒子、ガドリニウム、インジウム111、ヨウ素、及びマイクロバブルがある。
1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)が1つ以上の造影剤を含む場合、組成物は、任意の量の造影剤(複数可)を含んでいてもよい。一部の場合において、本明細書において提供される組成物(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物)は、約10%(w/w)から約30%(w/w)の造影剤(複数可)(例えば、約10%(w/w)から約25%(w/w)、約10%(w/w)から約20%(w/w)、約10%(w/w)から約15%(w/w)、約15%(w/w)から約30%(w/w)、約20%(w/w)から約30%(w/w)、約25%(w/w)から約30%(w/w)、約12%(w/w)から約27%(w/w)、約15%(w/w)から約25%(w/w)、約18%(w/w)から約22%(w/w)、約15%(w/w)から約20%(w/w)、又は約20%(w/w)から約25%(w/w)の造影剤(複数可))を含んでいてもよい。例えば、ヒドロゲル中に含まれる本明細書において提供される組成物(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物)は、約20%(w/w)の造影剤(複数可)を含んでいてもよい。
1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)が追加の薬剤(例えば、1つ以上の治療剤、例えば、ナノ粒子にコンジュゲートされたか若しくはナノ粒子内に含まれる1つ以上の治療剤、又は造影剤)を含む場合、追加の薬剤は、任意の適切なサイズであってもよい。一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)中に含まれる追加の薬剤は、最大(例えば、最も長い寸法にわたって)約110nmのサイズであってもよい。例えば、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)中に含まれる追加の薬剤は、約1nmから約110nm(例えば、約1nmから約100nm、約1nmから約90nm、約1nmから約80nm、約1nmから約70nm、約1nmから約60nm、約1nmから約50nm、約1nmから約40nm、約1nmから約30nm、約10nmから約110nm、約20nmから約110nm、約30nmから約110nm、約40nmから約110nm、約50nmから約110nm、約60nmから約110nm、約70nmから約110nm、約80nmから約110nm、約90nmから約110nm、約10nmから約100nm、約20nmから約90nm、約30nmから約80nm、約40nmから約70nm、約10nmから約40nm、約20nmから約50nm、約30nmから約60nm、約40nmから約70nm、約50nmから約80nm、約60nmから約90nm、又は約70nmから約100nm)のサイズであってもよい。
1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)が1つ以上の治療剤及び/又は1つ以上の造影剤を含む場合、治療剤(複数可)及び/又は造影剤(複数可)は、最大約28日(例えば、最大約30日、最大約1ヶ月、最大約6週、最大約2ヶ月、最大約3ヶ月、最大約4ヶ月、最大約5ヶ月、又は最大約6ヶ月)間、アブレーションゾーン内に残存することができる。一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)が1つ以上の治療剤を含む場合、治療剤(複数可)及び/又は造影剤(複数可)は、約1日から約30日(例えば、約1日から約30日、約1日から約28日、約1日から約25日、約1日から約22日、約1日から約20日、約1日から約15日、約1日から約12日、約1日から約10日、約1日から約8日、約1日から約5日、約5日から約30日、約7日から約30日、約10日から約30日、約12日から約30日、約15日から約30日、約18日から約30日、約20日から約30日、約22日から約30日、約25日から約30日、約27日から約30日、約5日から約10日、約10日から約15日、約15日から約20日、約20日から約25日、又は約25日から約30日)間アブレーションゾーン内に残存することができる。
一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、1つ以上の追加の構成成分を含んでいてもよい。一部の場合において、追加の構成成分は、安定化剤であってもよい。本明細書において提供されるヒドロゲル組成物に含むことができる追加の構成成分の例としては、限定するものではないが、ポリソルベート、界面活性剤、有機溶媒(例えば、ジメチルスルホキシド(DMSO))、及び洗浄剤(例えば、ドデシルスルフェートナトリウム(SDS))がある。
1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、任意の適切な経路によって哺乳動物(例えば、ヒト)に投与してもよい。一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、経皮注射;例えば、筋肉内注射、皮下注射、腫瘍内注射、実質内注射、皮内、くも膜下腔内、経カテーテル、血管内、骨内、及び関節内によって哺乳動物(例えば、ヒト)に投与してもよい。例えば、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、アブレーションされることになる組織に直接経皮注射することによって哺乳動物(例えば、ヒト)に投与してもよい。例えば、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、アブレーションされることになる組織の約0.1pmから約12pm(例えば、約0.1pmから約10pm、約0.1pmから約9pm、約0.1pmから約7pm、約0.1pmから約5pm、約0.1pmから約3pm、約0.5pmから約12pm、約3pmから約12pm、約5pmから約12pm、約8pmから約12pm、約10pmから約12pm、約0.5pmから約10pm、約2pmから約8pm、約3pmから約7pm、約4pmから約6pm、約1pmから約4pm、約2pmから約5pm、約3pmから約6pm、約4pmから約7pm、約5pmから約8pm、約6pmから約9pm、約7pmから約10pm、又は約8pmから約11pm)以内に経皮注射によって哺乳動物(例えば、ヒト)に投与してもよい。一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、任意の麻酔を必要とせずに(例えば、一般的な麻酔を必要とせずに)哺乳動物(例えば、ヒト)に投与してもよい。一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、ガイド注射を使用して(例えば、超音波ガイダンスを使用して)哺乳動物(例えば、ヒト)に投与してもよい。一部の場合において、組成物を、経皮注射によって哺乳動物(例えば、ヒト)に投与する場合、単回注射を使用して組成物を投与してもよい。一部の場合において、組成物を経皮注射によって哺乳動物(例えば、ヒト)に投与する場合、2回以上(例えば、2、3、4、5回、又はそれ以上)の注射を使用して組成物を投与してもよい。例えば、マルチホール(multi-hole)注射又はマルチプロング(multi-prong)注射を使用して2回以上(例えば、2、3、4、5回、又はそれ以上)の注射を哺乳動物に投与してもよい。一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、局所適用によって;例えば、組織にスプレーすることによって哺乳動物(例えば、ヒト)に投与してもよい。
1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、任意の適切な哺乳動物内の1つ以上の組織の少なくとも一部分をアブレーションするために使用してもよい。本明細書で述べる1つ以上の組織をアブレーションしてもよい哺乳動物の例としては、限定するものではないが、ヒト、非ヒト霊長目、例えば、サル、ウマ、ウシ種、ブタ種、イヌ、ネコ、ウマ、ウシ、ブタ、ヒツジ、マウス、ウサギ、及びラットがある。
1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、任意のタイプの組織の少なくとも一部分をアブレーションするために使用してもよい。イオン液体(例えば、LATTE溶液を含む組成物)を使用してアブレーションしてもよい組織の例としては、限定するものではないが、脂肪組織、心臓組織、結合組織(例えば、血液)、骨組織、滑膜組織、膿瘍組織、及び嚢胞がある。一部の場合において、組織は、腫瘍組織であってもよい(例えば、1つ以上のがん細胞を含んでいてもよい)。腫瘍組織は、良性腫瘍組織であっても悪性腫瘍組織であってもよい。
一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、哺乳動物(例えば、ヒト)内にアブレーションゾーンを生成するために使用してもよい。例えば、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、円周方向に広がって哺乳動物(例えば、ヒト)内にアブレーションゾーンを生成することができる(例えば、投与部位から広がることができる)。アブレーションゾーンは、任意の適切なサイズであってもよい。一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、最大(例えば、最も長い寸法にわたって)約5cmのアブレーションゾーンを哺乳動物内に生成することができる。例えば、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、約0.1cmから約5cm(例えば、約0.1cmから約4.5cm、約0.1cmから約4cm、約0.1cmから約3.5cm、約0.1cmから約3cm、約0.1cmから約2.5cm、約0.1cmから約2cm、約0.1cmから約1.5cm、約0.1cmから約1cm、約0.1cmから約0.5cm、約0.5cmから約4cm、約1cmから約4cm、約1.5cmから約4cm、約2cmから約4cm、約2.5cmから約4cm、約2.8cmから約4cm、約3cmから約4cm、約3.2cmから約4cm、約3.5cmから約4cm、約0.5cmから約3.8cm、約1cmから約3.5cm、約2cmから約3cm、又は約1cmから約2cm)の直径を有するアブレーションゾーンを哺乳動物内に生成することができる。
一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、アブレーションゾーン内の細胞数を減少させるために使用してもよい。例えば、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、組成物によって作成されたアブレーションゾーン内の細胞数を、例えば、10、20、30、40、50、60、70、80、90、95パーセント、又はそれ以上減少させるために哺乳動物(例えば、ヒト)に投与してもよい。
一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、組成物によって作成されたアブレーションゾーン内に炎症反応を誘発するために使用してもよい。例えば、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、組成物によって作成されたアブレーションゾーンにT細胞(例えば、活性化T細胞)を動員するために哺乳動物(例えば、ヒト)に投与してもよい。
一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、哺乳動物内の組織の少なくとも一部分のアブレーションから利点を得る場合がある疾患又は障害を有する哺乳動物(例えば、ヒト)を処置するために使用してもよい。例えば、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、がんを有する哺乳動物内の腫瘍組織をアブレーションするために(例えば、哺乳動物を処置するために)使用してもよい。一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、脂肪蓄積と関連する疾患又は障害を有する哺乳動物内の脂肪組織をアブレーションするために(例えば、哺乳動物を処置するために)使用してもよい。一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、心疾患又は障害を有する哺乳動物内の心臓組織をアブレーションするために(例えば、哺乳動物を処置するために)使用してもよい。一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、哺乳動物内の1つ以上の血餅をアブレーションするために(例えば、哺乳動物を処置するために)使用してもよい。一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、哺乳動物内の1つ以上の感染組織をアブレーションするために(例えば、哺乳動物を処置するために)使用してもよい。
本明細書で述べるがんを有する哺乳動物(例えば、ヒト)を処置する(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物を投与することによって)場合、組成物は、哺乳動物におけるがんのサイズを縮小するのに(例えば、哺乳動物におけるがんの細胞数を減少させるのに及び/又は哺乳動物における1つ以上の腫瘍の体積を減少させるのに)有効であり得る。例えば、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、がんのサイズを、例えば、10、20、30、40、50、60、70、80、90、95パーセント、又はそれ以上縮小するために本明細書で述べるそれを必要とする哺乳動物(例えば、ヒト)(例えば、がんを有するヒト)に投与してもよい。一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、がんのサイズを少なくとも2分の1(例えば、2分の1、3分の1、4分の1、5分の1、又はそれ以上)に減少させるために本明細書で述べるそれを必要とする哺乳動物(例えば、ヒト)(例えば、がんを有するヒト)に投与してもよい。
一部の場合において、本明細書で述べるがんを有する哺乳動物(例えば、ヒト)を処置する場合(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物を投与することによって)、組成物は、1つ以上のT細胞(例えば、活性化T細胞)が哺乳動物内の腫瘍中に侵入するのを促進するのに(例えば、腫瘍中の1つ以上のT細胞の量を増加させるために)有効であり得る。例えば、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、哺乳動物内の腫瘍中の1つ以上のT細胞の量を、例えば、10、20、30、40、50、60、70、80、90、95パーセント、又はそれ以上増加させるために本明細書で述べるそれを必要とする哺乳動物(例えば、ヒト)(例えば、がんを有するヒト)に投与してもよい。1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)を投与した後に腫瘍において増加することができるT細胞の例としては、限定するものではないが、CD4+T細胞、CD8+T細胞、及びナチュラルキラーT細胞がある。
一部の場合において、本明細書で述べるがんを有する哺乳動物(例えば、ヒト)を処置する場合(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物を投与することによって)、組成物は、組成物によって作成されたアブレーションゾーン内の炎症反応を誘発するのに有効であり得る。例えば、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、T細胞(例えば、活性化T細胞)を動員して局所的にアクセス可能ながん病変部を処置するために、本明細書で述べるそれを必要とする哺乳動物(例えば、ヒト)(例えば、がんを有するヒト)の局在的にアクセス可能ながん病変部(例えば、局所的にアクセス可能な転移性病変部、例えば皮膚上又は腹膜表面の病変部)に投与してもよい。例えば、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、T細胞(例えば、活性化T細胞)を動員して哺乳動物内の他のアクセス不可能ながん性病変を処置するために、本明細書で述べるそれを必要とする哺乳動物(例えば、ヒト)(例えば、がんを有するヒト)のアクセス可能ながん病変部(例えば、局所的にアクセス可能な転移性病変部、例えば、皮膚上又は腹膜表面の病変部)に局在的に投与してもよい。
本明細書で述べるがんを有する哺乳動物(例えば、ヒト)を処置する場合(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物を投与することによって)、がんはいずれのタイプのがんであってもよい。一部の場合において、がんは、1つ以上の固形腫瘍を含んでいてもよい。例えば、がんは、1つ以上の脂肪蓄積固形腫瘍を含んでいてもよい。一部の場合において、がんは血液がんであってもよい。一部の場合において、がんは原発性がんであってもよい。一部の場合において、がんは転移性がんであってもよい。一部の場合において、がんは、化学療法を回避した及び/又はそれに対して非応答性であったがん(例えば、化学療法抵抗性のがん)であってもよい。本明細書において記載するように(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物を用いて)処置してもよいがんの例としては、限定するものではないが、肝臓がん(例えば、HCC)、胆管がん(例えば、胆管癌)、膵臓がん(例えば、膵臓腺癌)、直腸結腸がん(例えば、直腸結腸がん肝転移(CRCLM))、腎臓がん、卵巣がん、乳がん、前立腺がん、結腸がん、膀胱がん、肺がん、甲状腺がん、黒色腫、脳がん、胃がん、子宮頸がん、子宮がん、皮膚がん、滑膜がん、虫垂がん、副腎がん、肉腫、及びリンパ腫がある。
一部の場合において、本明細書において記載するようながんを有する哺乳動物を処置する方法(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物を投与することによって)は、がんを有するものとして哺乳動物を同定することも含んでいてもよい。がんを有するものとして哺乳動物を同定する方法の例としては、限定するものではないが、身体的検査、臨床検査(例えば、血液及び/又は尿)、生検、イメージング検査(例えば、X線、PET/CT、MRI、及び/又は超音波)、核医学スキャン(例えば、骨スキャン)、内視鏡検査、及び/又は遺伝子検査がある。
一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)を、がんを有する哺乳動物(例えば、ヒト)を処置するために使用する場合、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、がんを処置するために使用する唯一の活性薬剤としてイオン液体(複数可)を含んでいてもよい。
一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)を、がんを有する哺乳動物(例えば、ヒト)を処置するために使用する場合、1つ以上のイオン液体を含む組成物は、がんを処置するために使用する1つ以上(例えば、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ又はそれ以上)の追加の治療剤を含んでいてもよい。一部の場合において、がんを処置するために使用する治療剤は、化学療法剤であってもよい。一部の場合において、がんを処置するために使用する治療剤は、放射性薬剤であってもよい。一部の場合において、がんを処置するために使用する治療剤は、免疫療法剤(例えば、免疫チェックポイント阻害剤、例えば、抗PD-1抗体及び/又は抗PD-L1抗体)であってもよい。いくつかの場合において、がんを処置するために使用する治療剤は、インターフェロン(IFN)遺伝子(STING)アゴニストの刺激因子であってもよい。1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)とともにがんを有する哺乳動物に投与してもよいがんを処置するために使用する治療剤の例としては、限定するものではないが、ドキソルビシン、シスプラチン、パクリタキセル、オラパリブ、エベロリムス、マイトマイシン、放射性同位体(例えば、イットリウムY-90、ルテチウム-177、アクチニウム、フッ素-18、ガリウム-67、クリプトン-81m、ルビジウム-82、窒素-13、テクネチウム-99m、インジウム-111、ヨウ素-123、キセノン133、及びタリウム-201)、アテゾリズマブ、ベバシズマブ、カボザンチニブ-s-リンゴ酸塩、ラムシルマブ、ペンブロリズマブ、メシル酸レンバチニブ、トシル酸ソラフェニブ、ニボルマブ、ペミガチニブ、ペンブロリズマブ、ラムシルマブ、レゴラフェニブ、及びアベマシクリブがある。一部の場合において、1つ以上の追加の治療剤は、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)とともに投与してもよい。一部の場合において、1つ以上の追加の治療剤は、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)とは独立して投与してもよい。1つ以上の追加の治療剤を、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)とは独立して投与する場合、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)を最初に投与し、1つ以上の追加の治療剤を2番目に投与してもよく、又は逆も同様である。
一部の場合において、本明細書で述べるがんを有する哺乳動物(例えば、ヒト)を処置する方法(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物を投与することによって)はまた、がんを処置するのに有効な1つ以上(例えば、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ又はそれ以上)の追加の処置(例えば、治療的介入)を哺乳動物に行うことを含んでいてもよい。がんを処置するために本明細書において記載されているように使用してもよい追加の処置の例としては、限定するものではないが、放射線療法、外科手術、経皮腫瘍アブレーション、経カテーテル閉塞、及びがん免疫療法がある。一部の場合において、がんを処置するのに有効な1つ以上の追加の処置は、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)の投与と同時に行ってもよい。一部の場合において、がんを処置するのに有効な1つ以上の追加の処置は、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)の投与前及び/又は後に行ってもよい。
本明細書において記載するような脂肪蓄積と関連する疾患又は障害を有する哺乳動物(例えば、ヒト)を処置する場合(例えば1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物を投与することによって)、組成物は、哺乳動物内の脂肪細胞数を減少させるのに有効であり得る。例えば、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、哺乳動物内の脂肪細胞数を、例えば、10、20、30、40、50、60、70、80、90、95パーセント、又はそれ以上減少させるために本明細書において記載するようなそれを必要とする哺乳動物(例えば、ヒト)(例えば、がんを有するヒト)に投与してもよい。
本明細書において記載するような脂肪蓄積と関連する疾患又は障害を有する哺乳動物(例えば、ヒト)を処置する場合(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物を投与することによって)、脂肪蓄積と関連する疾患又は障害は、任意の脂肪蓄積と関連する疾患又は障害であってもよい。本明細書において記載するように処置してもよい脂肪蓄積と関連する疾患及び障害の例としては(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物を用いて)、限定するものではないが、体重過多(例えば、肥満)、脂肪性浮腫、脂質貯蔵疾患(例えば、グリコーゲン貯蔵疾患)、及び脂肪蓄積腫瘍によって特徴づけられるがんがある。
一部の場合において、本明細書において記載するような脂肪蓄積と関連する疾患又は障害を有する哺乳動物(例えば、ヒト)を処置する方法(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物を投与することによって)はまた、脂肪蓄積と関連する疾患又は障害を有するものとして哺乳動物を同定することを含んでいてもよい。脂肪蓄積と関連する疾患又は障害を有するものとして哺乳動物を同定する方法の例としては、限定するものではないが、身体的検査、臨床検査(例えば、血液及び/又は尿)、CTイメージング、及び/又はMRIがある。
一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)を、脂肪蓄積と関連する疾患又は障害を有する哺乳動物(例えば、ヒト)を処置するために使用する場合、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、脂肪蓄積と関連する疾患又は障害を処置するために使用する唯一の活性薬剤としてイオン液体(複数可)を含んでいてもよい。
一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)を、脂肪蓄積と関連する疾患又は障害を有する哺乳動物(例えば、ヒト)を処置するために使用する場合、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、脂肪蓄積と関連する疾患又は障害を処置するために使用する1つ以上(例えば、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ又はそれ以上)の追加の治療剤を含んでいてもよい。1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)とともに脂肪蓄積と関連する疾患又は障害を有する哺乳動物に投与してもよい脂肪蓄積と関連する疾患又は障害を処置するために使用する治療剤の例としては、限定するものではないが、オルリスタット、フェンテルミン、トピラメート、ブプロピオン、ナルトレキソン、リラグルチド、及びこれらの組合せがある。一部の場合において、1つ以上の追加の治療剤は、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)とともに投与してもよい。一部の場合において、1つ以上の追加の治療剤は、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)とは独立して投与してもよい。1つ以上の追加の治療剤を、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)とは独立して投与する場合、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)を最初に投与し、1つ以上の追加の治療剤を2番目に投与してもよく、又は逆も同様である。
一部の場合において、本明細書において記載するような脂肪蓄積と関連する疾患又は障害を有する哺乳動物(例えば、ヒト)を処置する方法(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物を投与することによって)はまた、脂肪蓄積と関連する疾患又は障害を処置するのに有効な1つ以上(例えば、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ又はそれ以上)の追加の処置(例えば、治療的介入)を哺乳動物に行うことを含んでいてもよい。脂肪蓄積と関連する疾患又は障害を処置するために本明細書において記載されているように使用してもよい追加の処置の例としては、限定するものではないが、食事の変更(例えば、カロリーを減少させるための食事の変更)、活動レベルの上昇、体重を減少させるための内視鏡処置、肥満外科手術、迷走神経ブロック、及び左胃動脈閉塞がある。一部の場合において、脂肪蓄積と関連する疾患又は障害を処置するのに有効な1つ以上の追加の処置は、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)の投与と同時に行ってもよい。一部の場合において、脂肪蓄積と関連する疾患又は障害を処置するのに有効な1つ以上の追加の処置は、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)の投与前及び/又は後に行ってもよい。
本明細書において記載するような心疾患又は障害を有する哺乳動物(例えば、ヒト)を処置する場合(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物を投与することによって)、組成物は、哺乳動物内の心臓組織の量を減少させる(例えば、心筋内の萎縮心筋細胞及び/又は肥大心筋細胞の数を減少させる)のに有効であり得る。例えば、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、哺乳動物内の萎縮心筋細胞数を、例えば、10、20、30、40、50、60、70、80、90、95パーセント、又はそれ以上減少させるために本明細書において記載するようなそれを必要とする哺乳動物(例えば、ヒト)(例えば、がんを有するヒト)に投与してもよい。
本明細書において記載するような心疾患又は障害を有する哺乳動物(例えば、ヒト)を処置する場合(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物を投与することによって)、心疾患又は障害は、任意の心疾患又は障害であってもよい。本明細書において記載するように処置してもよい(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物を用いて)心疾患及び障害の例としては、限定するものではないが、肥大型心筋症、不整脈、及び心房細動病巣がある。
一部の場合において、本明細書において記載するような心疾患又は障害を有する哺乳動物(例えば、ヒト)を処置する方法(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物を投与することによって)はまた、心疾患又は障害を有するものとして哺乳動物を同定することを含んでいてもよい。脂肪蓄積と関連する疾患又は障害を有するものとして哺乳動物を同定する方法の例としては、限定するものではないが、身体的検査、及び/又は臨床検査(例えば、血液及び/又は尿)がある。
一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)を、心疾患又は障害を有する哺乳動物(例えば、ヒト)を処置するために使用する場合、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、心疾患又は障害を処置するために使用する唯一の活性薬剤としてイオン液体(複数可)を含んでいてもよい。
一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)を、心疾患又は障害を有する哺乳動物(例えば、ヒト)を処置するために使用する場合、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、心疾患又は障害を処置するために使用する1つ以上(例えば、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ又はそれ以上)の追加の治療剤を含んでいてもよい。一部の場合において、心疾患又は障害を処置するために使用される治療剤は、抗凝固薬であってもよい。一部の場合において、心疾患又は障害を処置するために使用される治療剤は、ACE阻害剤であってもよい。一部の場合において、心疾患又は障害を処置するために使用される治療剤は、ベータブロッカーであってもよい。一部の場合において、心疾患又は障害を処置するために使用される治療剤は、カルシウムチャネルブロッカーであってもよい。一部の場合において、心疾患又は障害を処置するために使用される治療剤は、コレステロール低下医薬であってもよい。1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)とともに心疾患又は障害を有する哺乳動物に投与してもよい心疾患又は障害を処置するために使用される治療剤の例としては、限定するものではないが、カプトプリル、エナラプリル、ホシノプリル、リシノプリル、ペリンドプリル、キナプリル、ラミプリル、トランドラプリル、及びこれらの組合せがある。一部の場合において、1つ以上の追加の治療剤は、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)とともに投与してもよい。一部の場合において、1つ以上の追加の治療剤は、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)とは独立して投与してもよい。1つ以上の追加の治療剤を、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)とは独立して投与する場合、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)を最初に投与し、1つ以上の追加の治療剤を2番目に投与してもよく、又は逆も同様である。
一部の場合において、本明細書において記載するような心疾患又は障害を有する哺乳動物(例えば、ヒト)を処置する方法(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物を投与することによって)はまた、心疾患又は障害を処置するために有効な1つ以上(例えば、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ又はそれ以上)の追加の処置(例えば、治療的介入)を哺乳動物に行うことを含んでいてもよい。心疾患又は障害を処置するために本明細書において記載するように使用してもよい追加の処置の例としては、限定するものではないが、食事の変更(例えば、カロリーを減少させるための食事の変更)、及び活動レベルの上昇がある。一部の場合において、心疾患又は障害を処置するのに有効な1つ以上の追加の処置は、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)の投与と同時に行ってもよい。一部の場合において、心疾患又は障害を処置するのに有効な1つ以上の追加の処置は、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)の投与前及び/又は後に行ってもよい。
本明細書において記載するような1つ以上の血餅を有する哺乳動物(例えば、ヒト)を処置する場合(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物を投与することによって)、組成物は、哺乳動物における血餅(複数可)のサイズを縮小する(例えば、哺乳動物における血餅数及び/又は哺乳動物における1つ以上の血餅の体積を減少させる)のに有効であり得る。例えば、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、血餅(複数可)のサイズを、例えば、10、20、30、40、50、60、70、80、90、95パーセント、又はそれ以上縮小するために本明細書において記載するようなそれを必要とする(例えば、1つ以上の血餅を有するヒト)哺乳動物(例えば、ヒト)に投与してもよい。
本明細書において記載するような1つ以上の血餅を有する哺乳動物(例えば、ヒト)を処置する場合(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物を投与することによって)、哺乳動物は、1つ以上の血餅と関連する疾患又は障害を有する場合がある。本明細書において記載するように処置してもよい(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物を用いて)1つ以上の血餅と関連する疾患及び障害の例としては、限定するものではないが、深部静脈血栓症(例えば、急性深部静脈血栓症及び慢性深部静脈血栓症)、抗リン脂質症候群、動脈硬化症、アテローム性動脈硬化症、塞栓症(例えば、肺塞栓症)、脳卒中、及び動脈血栓症がある。
一部の場合において、本明細書において記載するような1つ以上の血餅を有する哺乳動物を処置する方法(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物を投与することによって)はまた、1つ以上の血餅を有するものとして哺乳動物を同定することを含んでいてもよい。1つ以上の血餅を有するものとして哺乳動物を同定する方法の例としては、限定するものではないが、身体的検査、及び/又はイメージング検査(例えば、静脈造影法及び/又はMRI)がある。
一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)を1つ以上の血餅を有する哺乳動物(例えば、ヒト)を処置するために使用する場合、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、血餅(複数可)を処置するために使用する唯一の活性薬剤としてイオン液体(複数可)を含んでいてもよい。
一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)を1つ以上の血餅を有する哺乳動物(例えば、ヒト)を処置するために使用する場合、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、血餅(複数可)を処置するために使用する1つ以上(例えば、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ又はそれ以上)の追加の治療剤を含んでいてもよい。一部の場合において、血餅(複数可)を処置するために使用する治療剤は、抗凝固薬であってもよい。一部の場合において、血餅(複数可)を処置するために使用する治療剤は、血栓溶解薬であってもよい。1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)とともにがんを有する哺乳動物に投与してもよい血餅(複数可)を処置するために使用する治療剤の例としては、限定するものではないが、ヘパリン、ワルファリン、ダビガトラン、アピキサバン、及びリバーロキサバンがある。一部の場合において、1つ以上の追加の治療剤は、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)とともに投与してもよい。一部の場合において、1つ以上の追加の治療剤は、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)とは独立して投与してもよい。1つ以上の追加の治療剤を、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)とは独立して投与する場合、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)を最初に投与し、1つ以上の追加の治療剤を2番目に投与してもよく、又は逆も同様である。
一部の場合において、本明細書において記載するような1つ以上の血餅を有する哺乳動物(例えば、ヒト)を処置する方法(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物を投与することによって)はまた、1つ以上の血餅を処置するのに有効な1つ以上(例えば、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ又はそれ以上)の追加の処置(例えば、治療的介入)を哺乳動物に行うことを含んでいてもよい。1つ以上の血餅を処置するために本明細書において記載するように使用してもよい追加の処置の例としては、限定するものではないが、血栓摘出術、血栓溶解薬療法、及び下大静脈フィルターがある。一部の場合において、1つ以上の血餅を処置するのに有効な1つ以上の追加の処置は、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)の投与と同時に行ってもよい。一部の場合において、1つ以上の血餅を処置するのに有効な1つ以上の追加の処置は、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)の投与前及び/又は後に行ってもよい。
本明細書において記載するような1つ以上の感染組織を有する哺乳動物(例えば、ヒト)を処置する場合(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物を投与することによって)、組成物は、哺乳動物内の感染細胞数を減少させるのに有効であり得る。例えば、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、哺乳動物内の感染細胞数を、例えば、10、20、30、40、50、60、70、80、90、95パーセント、又はそれ以上減少させるために本明細書において記載するようなそれを必要とする哺乳動物(例えば、ヒト)(例えば、がんを有するヒト)に投与してもよい。
本明細書において記載するような1つ以上の感染組織を有する哺乳動物(例えば、ヒト)を処置する場合(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物を投与することによって)、感染組織(複数可)は、いずれのタイプの組織であってもよい。一部の場合において、感染組織は創傷部位(例えば、糖尿病性創傷又は外科的創傷)に存在していてもよい。感染する場合があり、本明細書において記載するように処置してもよい(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物を用いて)組織の例としては、限定するものではないが、皮膚、膿瘍腔、及び腸皮膚瘻がある。
一部の場合において、本明細書において記載するような1つ以上の感染組織を有する哺乳動物(例えば、ヒト)を処置する方法(例えば、1つ以上のイオン液体、例えばLATTE溶液を含む組成物を投与することによって)はまた、感染組織を有するものとして哺乳動物を同定することを含んでいてもよい。感染組織を有するものとして哺乳動物を同定する方法の例としては、限定するものではないが、身体的検査、及び/又は臨床検査(例えば、血液及び/又は尿)がある。
一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)を、1つ以上の感染組織を有する哺乳動物(例えば、ヒト)を処置するために使用する場合、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、感染組織(複数可)を処置するために使用する唯一の活性薬剤としてイオン液体(複数可)を含んでいてもよい。
一部の場合において、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)を、1つ以上の感染組織を有する哺乳動物(例えば、ヒト)を処置するために使用する場合、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)は、感染組織(複数可)を処置するために使用する1つ以上(例えば、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ又はそれ以上)の追加の治療剤を含んでいてもよい。1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)とともに1つ以上の感染組織を有する哺乳動物に投与してもよい感染組織を処置するために使用する治療剤の例としては、限定するものではないが、抗生物質、抗真菌薬、及びこれらの組合せがある。一部の場合において、1つ以上の追加の治療剤は、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)とともに投与してもよい。一部の場合において、1つ以上の追加の治療剤は、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)とは独立して投与してもよい。1つ以上の追加の治療剤を、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)とは独立して投与する場合、1つ以上のイオン液体を含む組成物(例えば、LATTE溶液を含む組成物)を最初に投与し、1つ以上の追加の治療剤を2番目に投与してもよく、又は逆も同様である。本発明は、以下の実施例でさらに記載されることになり、これらは特許請求の範囲に記載する発明の範囲を限定するものではない。
[実施例1]
腫瘍を処置し薬物を送達するための経皮液体アブレーション剤
肝臓腫瘍組織をアブレーションするために、同時に、アブレーションゾーン全体にわたって均一に薬物を送達するために使用してもよい共晶イオン液体の製剤が開発された。本明細書においてLATTEと称するコリン-ゲラネート(CAGE)イオン液体製剤を調製し、針をベースとする製剤の送達を、正常ラット、ウサギ及びブタ肝組織で試験を行い;拡散能力をマイクロCT及びリアルタイムMRIイメージングでモニターし、薬物運搬能力を赤外線イメージングでモニターした。その後、アブレーション能力を、ラット肝臓腫瘍モデル、ウサギVX2肝臓腫瘍モデル、最後に、12個のヒト腫瘍においてex vivoで実証した。
腫瘍を処置し薬物を送達するための経皮液体アブレーション剤
肝臓腫瘍組織をアブレーションするために、同時に、アブレーションゾーン全体にわたって均一に薬物を送達するために使用してもよい共晶イオン液体の製剤が開発された。本明細書においてLATTEと称するコリン-ゲラネート(CAGE)イオン液体製剤を調製し、針をベースとする製剤の送達を、正常ラット、ウサギ及びブタ肝組織で試験を行い;拡散能力をマイクロCT及びリアルタイムMRIイメージングでモニターし、薬物運搬能力を赤外線イメージングでモニターした。その後、アブレーション能力を、ラット肝臓腫瘍モデル、ウサギVX2肝臓腫瘍モデル、最後に、12個のヒト腫瘍においてex vivoで実証した。
LATTEは、コリン重炭酸塩及びゲラン酸が1:1のモル比の塩メタセシスを使用して合成し、他の箇所で報告されているように深共晶イオン液体を作製した(Banerjee et al., Adv Healthc Mater 6:1601411 (2017))。簡潔には、未希釈のコリン及びゲラネートイオン液体を、塩メタセシスを使用して最初に調製した。この目的のために、1当量の未希釈のゲラン酸(Sigma Aldrich、St.Louis、MO)を、500mLの丸底フラスコ中のアセトン中、-70℃で5回再結晶し、1当量の体積のコリン重炭酸塩(80wt%溶液、Sigma Aldrich、St.Louis、MO)に添加した。混合物を、CO2発生が停止するまで室温で撹拌した。残留H2Oをロータリーエバポレーションで60℃で2時間除去し、真空オーブン中、60℃で96時間乾燥した。さまざまなLATTE混合物を、未希釈のLATTE(100%)と0.25mg/mLインドシアニングリーン生理食塩水溶液(ICG、Sigma-Aldrich、St.Louis、MO)とを所定の比率で混合することによって調製した。例えば、6.25%LATTE溶液は、6.25wt%の未希釈LATTEと93.75wt%ICG溶液とを混合することによって調製した。このアプローチを使用して、25%LATTE、50%LATTE、及び100%LATTE(未希釈)も調製して特性評価を行った。健常ラットの肝臓に、同等の量のインドシアニングリーン(ICG)及び放射線不透過性ナノ粒子造影剤、エキシトロンを含む50%、25%、又は6.25%LATTE溶液の3回の被膜下注射を与えた(図1a、b)。造影剤が含まれることによって、標準的なコンピューター断層撮影(CT)イメージングによる介入中及び介入後に追跡すること、並びにエキシトロンの場合、アブレーションゾーン全体にわたってナノ粒子(すなわち、110nm)を共輸送するLATTEの能力を実証することが可能になる。
注射後、LATTEは、肝臓実質内に急速に広がり、肝臓被膜を破ることなく24時間後に依然として認められるままである明確に区別されるアブレーションゾーンを作成したため、急速な局在化効果を示した(図1b)。in vivoマイクロCTイメージにおいて再構築されセグメント化された3Dは、各処置部位において均一な増強を示し、一方、同量のエキシトロンを含む生理食塩水は増強を示さなかった(図1c)。高分解能マイクロCT分析によって、6.25%又は50%と比較して、25%LATTEでは拡散体積が大きいことが明らかになり(図1d);これは、液体粘度は、組織内のその透過及び拡散プロファイルに直接影響を与えるため、50%LATTEと比較して25%LATTEの粘度が低い結果となる可能性がある(図2a-c)。さらに、25%LATTEは、経皮針ベースの腫瘍内送達を促進するための手動による快適な射出力が実証された(図2d)。処置された組織切片の組織学的評価によって、50%LATTE及び25%LATTEによって生じる類似のアブレーション領域が明らかになり、これらは、6.25%LATTEが与えられたアブレーションされた肝臓実質のサイズよりも有意に大きかった(図1e-h)。アブレーションゾーンは、核損失、赤血球の散在したプール、及び周辺に沿って間質浮腫及び細胞膨潤に突然移行する顆粒球浸潤と関連する壊死を示した。これらのデータは、LATTEは、可溶化された分子を輸送し保持する特有の能力を有し、同時に処置ゾーン全体にわたって強力な組織破壊効果を発揮したことを示唆していた。好ましい機械的マイクロCT及び組織学的所見に基づいて、25%LATTEをその後の実験において使用した。
次に、高度の悪性垂直向性(orthotropic)N1S1肝臓腫瘍担持免疫応答性ラットにおけるin vivo実験で、LATTEを使用してアブレーションした。LATTEの経皮注射を行い、評価には臨床的想定を模倣するためのCTイメージングも含まれていた。肉眼的検査によって、腫瘍への25%LATTE注射は2週間で顕著な腫瘍アブレーションをもたらしたことが示された(図1i-k)。グレースケールのUSイメージは、生理食塩水を注射した群における腫瘍塊が、LATTEが与えられた5倍小さい腫瘍と比較して、はるかに大きいことを示している(図1l-o)。これらの腫瘍にはまた、エキシトロン造影剤を静脈内に注射した後、高分解in vivoマイクロCTイメージングも行って、肝臓腫瘍の正確なセグメンテーションを可能にした(図1p-q)。マイクロCTイメージの分析によって、超音波所見と類似している結果が得られており、処置してから2週間後では、LATTE処置動物における腫瘍体積は実質的に小さかったことが示された(図1r)。超音波によって評価された腫瘍体積とマイクロCTによって評価される腫瘍体積との間に線形関係が確立され、これらの測定の一貫性及び再現性が確認された(図1s)。LATTEを注射した腫瘍から採取された組織によって、腫瘍の縁まで広がったICGからの均一に分布した強力な蛍光シグナルが明らかになり、一方、生理食塩水群では、有意に大きな腫瘍におけるICGシグナルは検出不能であった(図1t-u)。ICG拡散及び蛍光強度の定量分析によって、対照の生理食塩水群と比較して、LATTE処置群において28倍の比較的大きな拡散面積及び実質的に高い蛍光強度が得られた(図1v-w)。これらのデータは、LATTEが、高悪性N1S1肝臓腫瘍を順調にアブレーションし、同時投与されたICGを均一に分布させ保持できることを示唆している。有資格放射線科医師によるマイクロCTイメージのレビューでは、LATTE処置腫瘍は、サイズ基準のみによって完全な処置応答として特徴づけられることになる。2週間後のこれらの腫瘍も採取し、組織学的に評価した。LATTE処置N1S1腫瘍では、核染色のない完全な腫瘍壊死が実証されたが;生理食塩水処置腫瘍は、細胞過形成、正常組織構造の損失、及び顕著なN1S1腫瘍細胞浸潤を示した(図3a-b)。形態学的分析では、LATTEを注射した腫瘍において、腫瘍サイズ及び細胞カウントに有意な減少が示された(図3c-d)。増殖(図3e-f)又はアポトーシス細胞(図3g-h)の定量分析では、対照の生理食塩水群と比較して、LATTE群において24倍多いアポトーシス細胞の数と関連する増殖細胞の著しい減少数が示された(図3l)。さらに、LATTE処置試料では、CD68発現マクロファージが16倍増加し(図4a-c)、処置された腫瘍縁内でCD3+T-リンパ球浸潤が増強された(図4d-f)ことが実証された。免疫染色では、CD3+細胞の多くがCD8+亜集団であることが同定された(図2g-i)。これらのデータでは、LATTE処置が、有意な腫瘍破壊と同時に有効な細胞増殖阻害をもたらしたことを示し、腫瘍領域における強力な免疫応答が示され、LATTEが免疫療法を潜在的に強化する場合があることを示唆している。さらに、処置してから2週間後に採取した血清試料の分析では、正常な肝機能及び腎機能が示され、全身性応答に関する根拠は認められず、非がん性肝臓に対する損傷も認められず、処置の安全性を示唆している(表1)。
化学療法剤、例えばドキソルビシンの相乗作用及び濃度を判定してLATTEと同時投与するために、細胞培養実験を行った。LATTEがヒトがん細胞に対して細胞毒性効果を与えるかどうかを検討するために、濃度依存的細胞毒性用量反応曲線を、患者由来の胆管癌、膵臓腺癌細胞株、及びHepG2肝細胞癌細胞と連続希釈したLATTE(25~0.048%w/v)とを24又は48時間インキュベートすることによって得た。小数生存率では、0.18~0.3%の50%細胞死(EC50)をもたらす有効な濃度が示され(図5a)、LATTEが、非常に低い濃度であってさえもがん細胞に対する強力な細胞毒性効果を引き起こすことを示唆している。LATTEと化学療法との二重処置が抗がん効果の増強につながるかどうかを検討するために、評価された小数生存率EC50由来の選択された濃度を使用してHep-G2細胞とLATTEとドキソルビシンとをインキュベートすることによって広範な相乗作用分析を行った(図5a-b)。相乗作用プロットは、相乗的細胞毒性が有意に増強され、最大効果が24及び48時間でそれぞれLATTEに関しては0.19~0.39%、ドキソルビシンに関しては2.5~5μMで観察されたことが実証された(図5c-d)。このデータは、LATTEを、がん細胞死を誘発するためだけではなく、化学療法薬物、例えばドキソルビシンの機能を維持して腫瘍応答を最大限にし、処置縁を広げる可能性がある相乗作用を引き起こすために使用することができることを示唆している。
次に、ドキソルビシン及びICGを、25%LATTE中に可溶化し、次いでラット肝臓中に注射した。注射してから3、7、及び28日後に外植されたラット肝臓のNIRFイメージング及び組織病理学では、最大28日間、罹患したゾーン全体にわたって持続的なドキソルビシンの保持が示された(図6a-h)。アブレーションゾーン内に化学療法を保持するためのこの新規な能力は非常に望ましく、アブレーション周辺ゾーンに沿って臨床的背景において通常生じる腫瘍再発を阻止する助けとなり得ることを示唆している。
184μMドキソルビシンと混合された25%LATTEをUSガイダンスの下でウサギ肝臓腫瘍に注射した。前臨床的介入技術を試験するために通常使用されるがんモデルであるために、ウサギVX2肝臓腫瘍モデルを使用した。ドキソルビシン、ICG、及びエキシトロンを含む注射器中の25%LATTE 1mLの腫瘍内注射を、21ゲージ血管アクセス針を使用して行った(図7a-b)。注射してから1時間後、ウサギの肝臓を露出させ、調査し、LATTE混合物の被膜下蓄積がラットN1S1腫瘍注射において観察されたものと類似していることが示された(図7c、破線の輪郭)。in vivo超音波ドップラーイメージング(図7d、e)及びレーザースペックル灌流スキャン(図7f-h)では、LATTE注射後に腫瘍における灌流が著しく減少したことが実証された。エキシトロン造影イメージングを使用したマイクロCTイメージングでは、腫瘍全体にわたる造影剤の均一な分布が示され、LATTEが、110nmの大きさの(measuring)ナノ粒子を腫瘍組織全体にわたって輸送する特有の能力を有することが実証された(図7i-j)。さらに、マイクロCTの所見と一致して、外植されたウサギ肝臓VX2病変のNIRFイメージングでは、腫瘍病変部全体にわたって検出されたICG(図7k)及びドキソルビシン(図7l)の保持が示されており、ラットにおけるN1S1腫瘍で観察されたものと類似している腫瘍縁を超えて広がっていた(図1m)。LATTEを注射したVX2腫瘍の組織学的評価によって、生理食塩水を注射した腫瘍と比較して、広範な壊死を伴う一貫した組織アブレーションが明らかになった(図7n及び7o)。ウサギ実験と同様に、ブタにおける経皮的アブレーションの実現可能性も行って、イメージガイドしたLATTE送達の実用性及び肝臓実質における拡散及びアブレーションの一貫性が実証された。図7pでは、ICGと混合した25%LATTE 2mLの注射が示されており;図7qでは、肝組織内の針及びLATTEのエコー原性外観が示されており、リアルタイムでの追跡が可能になった。剖検後、外植された肝臓葉の近赤外線蛍光スキャンでは、LATTE注射の区域に対応する強力な蛍光シグナルが示された(図7r)。注射部位を採取し、組織スライドを、蛍光スキャナーを用いてイメージングしてからヘマトキシリン及びエオシン染色を行い、蛍光領域をアブレーションゾーンに局在化しており(図7s)、LATTE混合物が透過し、アブレーションゾーン全体にわたってICGを保持する助けとなることを示している。組織学的検査では、間質浮腫を伴う組織構造の完全な破壊、並びにラット及びウサギ組織と一致する核染色の損失が示された(図7t)。このデータは、ブタにおけるLATTEの経皮的注射が可能であり、最大4cmのアブレーションゾーンを達成することが可能な類似のアブレーション効果をもたらすことを示唆する。
LATTEの肝内注射が迅速な拡散をもたらし、明らかな体積の組織破壊を生み出すため、アブレーションゾーンの体積における経時的な変化を、臨床的介入MRIスイートにおいてリアルタイム磁気共鳴イメージング(MRI)を使用して、ブタ肝臓を調査した。T1強調MRイメージングシーケンスでは、注射後90分以内にLATTEの円周方向への拡散が2.8倍増加したことが示された(図7u-w)。このデータでは、実質内注射後数秒以内に初期の期間であるLATTEの急速な拡散、続いて90分の緩やかな拡散期間が同定された。
最後に、LATTEがヒト腫瘍をアブレーションできるかどうかを示すために、12個の連続的に新たに切除したヒト腫瘍を収集し、RPMI培地中で維持し;切除後1時間以内に、ICGと混合した25%LATTEをex vivo腫瘍に与えた。腫瘍組織を撮影し、NIRFイメージを、注射してから10分後に得、次いで37℃の加湿組織培養チャンバー内でRPMI培地中、24時間インキュベートした。24時間で蛍光スキャンを繰り返し、組織を処理して組織学的評価を行った。蛍光強度及び拡散面積を、全ての組織に関して類似のパラメーターを使用して計算した。異なるタイプのヒト腫瘍組織の代表的なイメージ、並びに10分及び24時間でのその対応する蛍光スキャンを図8に示している。結果の分析では、腫瘍組織全体にわたってLATTEが有意に拡散し、24時間でピークに達し、顕著な組織破壊が示されており、ラット、ウサギ及びブタ肝臓から得られた結果と一致する(図8)。LATTEは、さまざまな高悪性ヒト腫瘍をアブレーションすることが可能であった。
要約すると、LATTEは、USガイダンスの下で容易に送達することができる新規のクラスのLRTに相当する。LATTEは組織を有効にアブレーションすることができるが、遊離形態で又はナノ粒子内で薬物担体として使用して、化学療法薬を送達し、アブレーションゾーン内に最大28日残存することもできる。LATTEはまた、腫瘍縁において顕著な免疫応答を誘発し、免疫療法薬物と組み合わせてT細胞を活性化する有効な方法を示し、固形腫瘍応答を改善することができる。LATTE処置は、多くの患者が肝臓移植に繋がることを可能にすることによってHCC生存転帰を改善する潜在力を有する。
材料及び方法
LATTEの合成及び製剤化
未希釈のコリン及びゲラネートイオン液体を、塩メタセシスを使用して最初に調製した。この目的のために、1当量の未希釈のゲラン酸(Sigma Aldrich、St.Louis、MO)を、500mLの丸底フラスコ中のアセトン中、-70℃で5回再結晶化し、1当量のコリン重炭酸塩(80wt%溶液、Sigma Aldrich、St.Louis、MO)に添加した。混合物を、CO2発生が停止するまで室温で撹拌した。残留H2Oをロータリーエバポレーションで60℃で2時間除去し、真空オーブン中、60℃で96時間乾燥した。
LATTEの合成及び製剤化
未希釈のコリン及びゲラネートイオン液体を、塩メタセシスを使用して最初に調製した。この目的のために、1当量の未希釈のゲラン酸(Sigma Aldrich、St.Louis、MO)を、500mLの丸底フラスコ中のアセトン中、-70℃で5回再結晶化し、1当量のコリン重炭酸塩(80wt%溶液、Sigma Aldrich、St.Louis、MO)に添加した。混合物を、CO2発生が停止するまで室温で撹拌した。残留H2Oをロータリーエバポレーションで60℃で2時間除去し、真空オーブン中、60℃で96時間乾燥した。
さまざまなLATTE混合物を、未希釈のLATTE(100%)と0.25mg/mLインドシアニングリーン生理食塩水溶液(ICG、Sigma-Aldrich、St.Louis、MO)とを所定の比率で混合することによって調製した。例えば、6.25%LATTE溶液は、6.25wt%の未希釈LATTEと93.75wt%のICG溶液とを混合することによって調製した。このアプローチを使用して、25%LATTE、50%LATTE及び100%LATTE(未希釈の)も調製して特性評価を行った。
粘度は、直径25mm、1°のアルミニウムプレートを使用したAnton Paar MCR 302レオメーターを使用して測定した。上部プレートと底部プレートとの間の隙間は0.048mmを維持した。LATTEを底部プレート上に置き、25℃で10分間平衡化してから実験を行った。流動曲線は、各LATTE製剤に関しては10から1000s-1の間のせん断率にわたって行った。粘度試験を3回繰り返して行った。さらに、LATTEの別型のそれぞれの粘度を0日、10日及び20日目に測定してその安定性を評価した。
LATTEの注射可能性を、機械式テスター(Instron、モデル5942)を使用して試験した。7cmの21ゲージアクセス針(COOK Medical、Bloomington、IN)を介して1mL注射器(Becton-Dickinson、Franklin Lakes、NJ)中にロードされた異なるLATTE製剤によって生成される10μL/sの流量での射出力を記録した。各試験を5回繰り返した。
LATTEの正常ラット肝臓への実質内注射
LATTE混合物の肝内注射を、開腹術を介してSprague Dawleyラットに行った。麻酔をかけたラットを仰臥位で加温台上に置いた。腹部の毛を電気シェーバーで除去し、ポビドンヨードと70%アルコールとを交互に3回塗布して、皮膚を洗浄して消毒した。標準的な外科的様式で腹部を準備し、布で覆った後、垂直方向の剣状突起下ミニ開腹術切開を15ブレードで行い、鈍的剥離を使用して、無血管の白線を介して腹膜を露出させた。開創器を用いて腹膜壁を慎重に分割することによって、肝臓の可視化が可能になった。肝臓被膜が裂けることを回避するように注意し、露出した臓器は湿ったガーゼを用いて湿潤状態を維持することになる。綿棒を無菌生理食塩水中に浸し、先がとがっていないピンセットを使用して左下肝臓葉を露出させ、適当な位置に配置した。各葉に、28ゲージ針注射器を使用して1cm間隔で2回注射して、100マイクロリットル体積のLATTE混合物を送達した。内側の注射部位には、生理食塩水中の25%LATTE100μL及びインドシアニングリーン(ICG、Sigma-Aldrich)65μgを与え、同時に外側の注射部位には、生理食塩水中の25%v/v LATTE100μL、ICG65μg及びドキソルビシン100μgを与えた。注射を達成後、皮下組織を、連続様式で5-0バイクリル縫合糸を用いて再隣接させ、最終真皮層を、5-0バイクリル表皮下縫合糸を使用して隣接させた。ラットのサブ群は、注射後1、3、7、又は28日間生存した。生存期間の最後に、外植した肝臓を固定し、ex vivo蛍光イメージングを行って、2つの注射部位でのICG及びドキソルビシンを検出し、平均放射効率に基づいて拡散面積及び蛍光強度を計算した。
LATTE混合物の肝内注射を、開腹術を介してSprague Dawleyラットに行った。麻酔をかけたラットを仰臥位で加温台上に置いた。腹部の毛を電気シェーバーで除去し、ポビドンヨードと70%アルコールとを交互に3回塗布して、皮膚を洗浄して消毒した。標準的な外科的様式で腹部を準備し、布で覆った後、垂直方向の剣状突起下ミニ開腹術切開を15ブレードで行い、鈍的剥離を使用して、無血管の白線を介して腹膜を露出させた。開創器を用いて腹膜壁を慎重に分割することによって、肝臓の可視化が可能になった。肝臓被膜が裂けることを回避するように注意し、露出した臓器は湿ったガーゼを用いて湿潤状態を維持することになる。綿棒を無菌生理食塩水中に浸し、先がとがっていないピンセットを使用して左下肝臓葉を露出させ、適当な位置に配置した。各葉に、28ゲージ針注射器を使用して1cm間隔で2回注射して、100マイクロリットル体積のLATTE混合物を送達した。内側の注射部位には、生理食塩水中の25%LATTE100μL及びインドシアニングリーン(ICG、Sigma-Aldrich)65μgを与え、同時に外側の注射部位には、生理食塩水中の25%v/v LATTE100μL、ICG65μg及びドキソルビシン100μgを与えた。注射を達成後、皮下組織を、連続様式で5-0バイクリル縫合糸を用いて再隣接させ、最終真皮層を、5-0バイクリル表皮下縫合糸を使用して隣接させた。ラットのサブ群は、注射後1、3、7、又は28日間生存した。生存期間の最後に、外植した肝臓を固定し、ex vivo蛍光イメージングを行って、2つの注射部位でのICG及びドキソルビシンを検出し、平均放射効率に基づいて拡散面積及び蛍光強度を計算した。
肝臓がんのN1S1ラットモデルにおけるLATTE処置に対する腫瘍応答の評価
全ての手順は動物実験委員会によって承認されており、協会ガイドラインに従って行った。最初の体重が300~325グラムの18匹の雄Sprague Dawleyラット(Envigo、CA)を使用して、肝臓がんを誘発した。N1S1ラット肝がん細胞(ATCC、CRL-1604、Manassas、VA)を10%熱不活性化ウシ血清(SH30072.03HI、HyClone、UT)が添加されたイスコフ改変ダルベッコ培地(IMDM、ATCC、Manassas、VA)中で培養した。N1S1細胞を、37℃の5%CO2加湿チャンバー中、75cm2培養フラスコ中の懸濁液中で維持した。95%を超えるN1S1細胞生存率をトリパンブルー排除法で記録してから、腫瘍接種手順を行った。接種用の細胞を調製するために、N1S1細胞のアリコートをすすぎ、単純IMDM(抗生物質又は血清を含まない)中に懸濁して、新鮮アリコート100μL中の2×106細胞を得て各接種を行った。ラット肝臓を、イソフルラン麻酔下で上部正中開腹術によって外科的に露出し、続いてN1S1細胞の左肝臓葉へ被膜下接種を行った。止血用のガーゼを用いた穏やかな圧迫を使用して、細胞の逆流を阻止した。腹筋に関しては結節バイクリル縫合糸、皮膚に関しては表皮下縫合糸を使用して腹部切開部を閉じ、続いてVetbond組織接着剤(3M、St.Paul、MN)を塗布し、続いて麻酔から回復させた。超音波を用いて測定した0.5cm3 N1S1腫瘍病変を担持する3群のラットで、イオン液体混合物の腫瘍内注射を行った。腫瘍内注射は次の混合物;25%(w/v)LATTE、生理食塩水、又は100%エタノールからなっていた。全ての溶液には、生理食塩水中に可溶化された0.25mg/mLインドシアニングリーン(ICG、Sigma-Aldrich、St.Louis、MO)が含まれていた。腫瘍内注射後、処置したラットを処置後2週間生存させ、腫瘍体積を、超音波を使用して記録した。N1S1腫瘍の進行及び処置応答は、経皮超音波検査を使用して評価した。選択した局所ゾーンの深度、増加、及び組織ハーモニック設定を、ベースラインでの最初のイメージングを取得する間に最適化し、同じパラメーターを、LATTE混合物を腫瘍内注射した後で取得する間に適用した。連続超音波検査を、N1S1接種後にラット肝臓に対して行って、腫瘍形成を確認し、腫瘍体積を評価した。ノーズコーンを介し、100%酸素中の2~3%イソフルランのガス混合物を使用してラットに麻酔をかけた。ラットを、電子制御された加温台上に仰臥位で固定して、イメージング手順の間、温度を37℃で維持した。腹部領域の毛を剃り、脱毛クリーム(Nair、Church & Dwight Co.INC)を用いて準備した。最初に、腹部ソノグラフィーを行って、ACUSON S2000システム(Siemens Inc.、Germany)及び多周波リニアトランスデューサ(9L4、9.0MHz)を使用してグレースケール(Bモード)で腫瘍塊境界を描いた。トランスデューサを配置して、肋骨下の窓を介した2Dスキャンを得て、肝臓腫瘍を記録し病変部直径を測定した。上下(SI)、外側-内側(LM)、及び前後(AP)平面における腫瘍病変部のエコー原性に基づいて最大直径を測定した。腫瘍体積を次のように計算した:V=(4/3)×π×(1/2)SI×(1/2)LM×1/2AP。カラードップラーイメージも取得して、腫瘍血流量の分布を週1回検出した。
全ての手順は動物実験委員会によって承認されており、協会ガイドラインに従って行った。最初の体重が300~325グラムの18匹の雄Sprague Dawleyラット(Envigo、CA)を使用して、肝臓がんを誘発した。N1S1ラット肝がん細胞(ATCC、CRL-1604、Manassas、VA)を10%熱不活性化ウシ血清(SH30072.03HI、HyClone、UT)が添加されたイスコフ改変ダルベッコ培地(IMDM、ATCC、Manassas、VA)中で培養した。N1S1細胞を、37℃の5%CO2加湿チャンバー中、75cm2培養フラスコ中の懸濁液中で維持した。95%を超えるN1S1細胞生存率をトリパンブルー排除法で記録してから、腫瘍接種手順を行った。接種用の細胞を調製するために、N1S1細胞のアリコートをすすぎ、単純IMDM(抗生物質又は血清を含まない)中に懸濁して、新鮮アリコート100μL中の2×106細胞を得て各接種を行った。ラット肝臓を、イソフルラン麻酔下で上部正中開腹術によって外科的に露出し、続いてN1S1細胞の左肝臓葉へ被膜下接種を行った。止血用のガーゼを用いた穏やかな圧迫を使用して、細胞の逆流を阻止した。腹筋に関しては結節バイクリル縫合糸、皮膚に関しては表皮下縫合糸を使用して腹部切開部を閉じ、続いてVetbond組織接着剤(3M、St.Paul、MN)を塗布し、続いて麻酔から回復させた。超音波を用いて測定した0.5cm3 N1S1腫瘍病変を担持する3群のラットで、イオン液体混合物の腫瘍内注射を行った。腫瘍内注射は次の混合物;25%(w/v)LATTE、生理食塩水、又は100%エタノールからなっていた。全ての溶液には、生理食塩水中に可溶化された0.25mg/mLインドシアニングリーン(ICG、Sigma-Aldrich、St.Louis、MO)が含まれていた。腫瘍内注射後、処置したラットを処置後2週間生存させ、腫瘍体積を、超音波を使用して記録した。N1S1腫瘍の進行及び処置応答は、経皮超音波検査を使用して評価した。選択した局所ゾーンの深度、増加、及び組織ハーモニック設定を、ベースラインでの最初のイメージングを取得する間に最適化し、同じパラメーターを、LATTE混合物を腫瘍内注射した後で取得する間に適用した。連続超音波検査を、N1S1接種後にラット肝臓に対して行って、腫瘍形成を確認し、腫瘍体積を評価した。ノーズコーンを介し、100%酸素中の2~3%イソフルランのガス混合物を使用してラットに麻酔をかけた。ラットを、電子制御された加温台上に仰臥位で固定して、イメージング手順の間、温度を37℃で維持した。腹部領域の毛を剃り、脱毛クリーム(Nair、Church & Dwight Co.INC)を用いて準備した。最初に、腹部ソノグラフィーを行って、ACUSON S2000システム(Siemens Inc.、Germany)及び多周波リニアトランスデューサ(9L4、9.0MHz)を使用してグレースケール(Bモード)で腫瘍塊境界を描いた。トランスデューサを配置して、肋骨下の窓を介した2Dスキャンを得て、肝臓腫瘍を記録し病変部直径を測定した。上下(SI)、外側-内側(LM)、及び前後(AP)平面における腫瘍病変部のエコー原性に基づいて最大直径を測定した。腫瘍体積を次のように計算した:V=(4/3)×π×(1/2)SI×(1/2)LM×1/2AP。カラードップラーイメージも取得して、腫瘍血流量の分布を週1回検出した。
マイクロコンピューター断層撮影を使用した腫瘍体積の測定
直接注射した後、マイクロコンピューター断層撮影(μCT)を、Skyスキャン-1276(Bruker、Kontich、Belgium)を使用してラット又はウサギから外植された固定肝組織に対してラットにおいてin vivo又はex vivoで行った。CTイメージングで正常肝臓実質を可視化するために、ラットに、アルカリ土類金属ベースのナノ粒子懸濁液であるエキシトロンナノ12000(Miltenyi Biotec、Auburn、CA)のボーラス注射400μLを、マイクロCTスキャンを行う2時間前に与えた。ラットに、2L/分の一定流量で100%O2中の2~3%イソフルランの吸入を使用して麻酔をかけ、加温システム及び連続ガス交換、及び統合型リアルタイムモーション検出カメラを備えたカセットに置いた。固定ラット組織を置き、加湿プラスチックチャンバー内部の発泡スチロールビーズを使用して固定した。上部腹部領域のin vivoマイクロCTスキャンを、0.25アルミニウムフィルター、及び以下のパラメーター;85kVp、200μA、275ms露光、20μmピクセルサイズ、0.6°回転ステップで360°回転を使用してフラットフィールド補正した後に取得し、一方、固定肝組織スキャンプロトコールは、40kVp、200μA、288ms露光、20μmピクセルサイズ及び0.4°回転ステップで360°回転からなっており、フィルターを使用せずに平均化する2つのフレームを用いた。3Dイメージスタックを、NReconソフトウェア及びInstaRecon CBR Server(バージョン:1.7.4.6、Bruker、Kontich、Belgium)を使用して、ランダムな動き、ビーム硬化補正、及びリングアーチファクト低減、及び平滑化を調整した後に再構築した。3D体積レンダリングを、CTVoxソフトウェア(バージョン:3.3.0 r1383、Bruker、Kontich、Belgium)を使用して可視化した。Data Viewerソフトウェア(Bruker、Kontich、Belgium)を使用して、スタックをコンピューター上で回転させ、軸方向に配置させて、選択した目的体積(VOI)の横断面投影図を得た。セグメント化されたVOIの3D形態学的分析を行って、CTAnソフトウェア(バージョン:1.18.8.0、Bruker、Belgium)を使用してin vivo及びex vivoで腫瘍体積を測定した。セグメンテーションを、グローバル閾値手順、続いて、一連の形態学的操作を適用して、高不透過健常肝臓を低密度腫瘍体積から分離することによって行った。腫瘍体積データは、平均±SEMとして立方センチメートルで示される(*はp<0.05を示し、**pは<0.01を示し、各群においてn=6である)。
直接注射した後、マイクロコンピューター断層撮影(μCT)を、Skyスキャン-1276(Bruker、Kontich、Belgium)を使用してラット又はウサギから外植された固定肝組織に対してラットにおいてin vivo又はex vivoで行った。CTイメージングで正常肝臓実質を可視化するために、ラットに、アルカリ土類金属ベースのナノ粒子懸濁液であるエキシトロンナノ12000(Miltenyi Biotec、Auburn、CA)のボーラス注射400μLを、マイクロCTスキャンを行う2時間前に与えた。ラットに、2L/分の一定流量で100%O2中の2~3%イソフルランの吸入を使用して麻酔をかけ、加温システム及び連続ガス交換、及び統合型リアルタイムモーション検出カメラを備えたカセットに置いた。固定ラット組織を置き、加湿プラスチックチャンバー内部の発泡スチロールビーズを使用して固定した。上部腹部領域のin vivoマイクロCTスキャンを、0.25アルミニウムフィルター、及び以下のパラメーター;85kVp、200μA、275ms露光、20μmピクセルサイズ、0.6°回転ステップで360°回転を使用してフラットフィールド補正した後に取得し、一方、固定肝組織スキャンプロトコールは、40kVp、200μA、288ms露光、20μmピクセルサイズ及び0.4°回転ステップで360°回転からなっており、フィルターを使用せずに平均化する2つのフレームを用いた。3Dイメージスタックを、NReconソフトウェア及びInstaRecon CBR Server(バージョン:1.7.4.6、Bruker、Kontich、Belgium)を使用して、ランダムな動き、ビーム硬化補正、及びリングアーチファクト低減、及び平滑化を調整した後に再構築した。3D体積レンダリングを、CTVoxソフトウェア(バージョン:3.3.0 r1383、Bruker、Kontich、Belgium)を使用して可視化した。Data Viewerソフトウェア(Bruker、Kontich、Belgium)を使用して、スタックをコンピューター上で回転させ、軸方向に配置させて、選択した目的体積(VOI)の横断面投影図を得た。セグメント化されたVOIの3D形態学的分析を行って、CTAnソフトウェア(バージョン:1.18.8.0、Bruker、Belgium)を使用してin vivo及びex vivoで腫瘍体積を測定した。セグメンテーションを、グローバル閾値手順、続いて、一連の形態学的操作を適用して、高不透過健常肝臓を低密度腫瘍体積から分離することによって行った。腫瘍体積データは、平均±SEMとして立方センチメートルで示される(*はp<0.05を示し、**pは<0.01を示し、各群においてn=6である)。
外植されたラット肝臓の蛍光イメージング
肝内注射後のICG又はドキソルビシンの拡散及び保持における差を評価するために、ex vivoスペクトル蛍光イメージングを、IVIS 200システム(PerkinElmer, Inc. USA)を使用して固定肝組織に対して行った。各腫瘍病変部の横断面切片を、外科用メスを使用して切断し、イメージングシステム内部に配置した。横断面のイメージは、750nmの励起波長で近赤外線照明後に取得し、同時に蛍光放出を850nmで取得してインドシアニングリーン(ICG)を可視化し;ドキソルビシンを460nmの励起波長及び560nmの放出波長で検出した。明視野写真も各イメージング手順に関して得た。全ての蛍光イメージは、1秒曝露時間(f/ストップ=2)を使用して取得し、同じスケールの蛍光強度を使用して表示させた。蛍光強度を各組織の目的の領域(ROI)において定量化した。同一の照明設定(ランプ電圧、フィルター、f/ストップ、視野、ビニング)を使用して、全てのイメージを取得し、蛍光放出強度を、定量分析において光子量毎秒毎平方センチメートル毎ステラジアン(p/s/cm2/sr)に正規化した。
肝内注射後のICG又はドキソルビシンの拡散及び保持における差を評価するために、ex vivoスペクトル蛍光イメージングを、IVIS 200システム(PerkinElmer, Inc. USA)を使用して固定肝組織に対して行った。各腫瘍病変部の横断面切片を、外科用メスを使用して切断し、イメージングシステム内部に配置した。横断面のイメージは、750nmの励起波長で近赤外線照明後に取得し、同時に蛍光放出を850nmで取得してインドシアニングリーン(ICG)を可視化し;ドキソルビシンを460nmの励起波長及び560nmの放出波長で検出した。明視野写真も各イメージング手順に関して得た。全ての蛍光イメージは、1秒曝露時間(f/ストップ=2)を使用して取得し、同じスケールの蛍光強度を使用して表示させた。蛍光強度を各組織の目的の領域(ROI)において定量化した。同一の照明設定(ランプ電圧、フィルター、f/ストップ、視野、ビニング)を使用して、全てのイメージを取得し、蛍光放出強度を、定量分析において光子量毎秒毎平方センチメートル毎ステラジアン(p/s/cm2/sr)に正規化した。
LATTEの細胞毒性及び化学療法との相乗作用のin vitroでの評価
HepG2ヒト肝臓がん細胞株(ATCC CRL10741;アメリカンタイプカルチャーコレクション、Manassas、VA、USA)を、100IUペニシリン及び10μg/mLストレプトマイシン(Thermo Fisher Scientific)が添加された低グルコースダルベッコ改変イーグル培地(DMEM、Thermo Fisher)及び10%熱不活性化ウシ血清からなる成長培地を使用して75cm2のフラスコ中で培養した。コンフルエントな細胞に達するまで、細胞を、37℃の5%CO2インキュベーター内でインキュベートし;その後0.05%トリプシン-EDTA溶液(Millipore-Sigma)を使用して分離し、96マルチウェル再現プレート中に1ウェルあたり5×103細胞密度で24時間播種した。LATTEのHepG2に対する抗がん活性を、生存率/細胞毒性処置の指標としてWST-1試薬(2-(4-ヨードフェニル)-3-(4-ニトロフェニル)-5-(2,4-ジスルホフェニル)-2H-テトラゾリウムナトリウム)アッセイを使用して判定した。WST-1生存率アッセイは、培地の光学密度を変化させる生存細胞における原形質膜を横切る電子輸送による、WST-1テトラゾリウム塩の不溶性ホルマザン染料への還元に基づいている。24時間の播種期間の後、成長培地を、連続希釈したLATTE又はドキソルビシンを含む新鮮成長培地200μLで置き換え、指定の再現ウェルに入れた。処置後、細胞を24又は48時間インキュベートした。インキュベート期間の終わりに、培地を廃棄し、ウェルをDPBS溶液で3回すすぎ、成長培地100μL及び新たに調製したWST-1試薬10μLを各ウェル中に添加し、次いで37℃の5%CO2インキュベーター内で2時間インキュベートした。インキュベート期間後、光学パーセント密度を、450nmの波長でマイクロプレートリーダーを使用して測定した(SpectraMax iD5、Molecular Devices、San Jose、CA)。細胞生存率を、成長培地のみが与えられた対照ウェルに対して計算した。生存率を以下のとおり計算した:生存率(%)=(1-OD処置/OD対照)×100%。
HepG2ヒト肝臓がん細胞株(ATCC CRL10741;アメリカンタイプカルチャーコレクション、Manassas、VA、USA)を、100IUペニシリン及び10μg/mLストレプトマイシン(Thermo Fisher Scientific)が添加された低グルコースダルベッコ改変イーグル培地(DMEM、Thermo Fisher)及び10%熱不活性化ウシ血清からなる成長培地を使用して75cm2のフラスコ中で培養した。コンフルエントな細胞に達するまで、細胞を、37℃の5%CO2インキュベーター内でインキュベートし;その後0.05%トリプシン-EDTA溶液(Millipore-Sigma)を使用して分離し、96マルチウェル再現プレート中に1ウェルあたり5×103細胞密度で24時間播種した。LATTEのHepG2に対する抗がん活性を、生存率/細胞毒性処置の指標としてWST-1試薬(2-(4-ヨードフェニル)-3-(4-ニトロフェニル)-5-(2,4-ジスルホフェニル)-2H-テトラゾリウムナトリウム)アッセイを使用して判定した。WST-1生存率アッセイは、培地の光学密度を変化させる生存細胞における原形質膜を横切る電子輸送による、WST-1テトラゾリウム塩の不溶性ホルマザン染料への還元に基づいている。24時間の播種期間の後、成長培地を、連続希釈したLATTE又はドキソルビシンを含む新鮮成長培地200μLで置き換え、指定の再現ウェルに入れた。処置後、細胞を24又は48時間インキュベートした。インキュベート期間の終わりに、培地を廃棄し、ウェルをDPBS溶液で3回すすぎ、成長培地100μL及び新たに調製したWST-1試薬10μLを各ウェル中に添加し、次いで37℃の5%CO2インキュベーター内で2時間インキュベートした。インキュベート期間後、光学パーセント密度を、450nmの波長でマイクロプレートリーダーを使用して測定した(SpectraMax iD5、Molecular Devices、San Jose、CA)。細胞生存率を、成長培地のみが与えられた対照ウェルに対して計算した。生存率を以下のとおり計算した:生存率(%)=(1-OD処置/OD対照)×100%。
LATTE又はドキソルビシンに関する小数生存率用量反応曲線を使用して、24又は48時間でHepG2細胞の50%に細胞毒性をもたらす濃度(EC50)を計算して、統計ソフトウェア(Prizmソフトウェア、バージョン7、GraphPad、San Diego、CA)を使用してin vitroでのLATTE処置とドキソルビシン処置との組合せの相乗作用スコアを判定した。低濃度でのLATTEとドキソルビシンとの併用の細胞毒性相乗作用を確立するために、HepG2細胞を、4~5種類の濃度スパンでLATTE又はドキソルビシンのEC50を、それぞれを使用して単剤とインキュベートした。その後、全ての可能な組合せのペアワイズ処置を生成して、各単回被検薬物に関する4列×5行のマトリックスを得;ペアワイズ濃度の(C)値を、Loeweモデルを使用して、各単一の処置用量反応曲線のフィットしたHill曲線から挿入し、Loewe相乗作用スコアを、Combenefitソフトウェアを使用して計算しプロットした。グラフィック出力は、単剤用量応答データ及びそのフィッティング、組合せ用量応答、並びに用量応答面に対する相乗作用分布のグラフマッピングからなる。全ての報告値は3回の反復実験の平均であり、各研究は1用量レベルあたり8個のウェルを有する。各薬物に関するlog濃度対小数生存率のプロットを各研究に関して作成した。
ウサギにおけるVX2肝臓がんの誘発
麻酔をかけたドナーウサギから得、液体窒素中で保存した保存VX2腫瘍組織スラリーアリコートを新たに解凍し、DMEM組織培養培地1mL中に懸濁し、次いでニュージーランド白色雌ウサギドナーのふくらはぎの筋肉に16ゲージ針を使用して注射した。腫瘍が成長した後、VX2腫瘍病変部を含む筋肉組織を採取し、氷冷DMEMに入れ、次いで1mm3に細かく刻んだ。新たに採取し、刻んだ腫瘍組織の2つの断片を、無菌技術を使用して上部腹部の露出を介して、左内側肝臓葉に作製した小さな切開中に外科移植した。肝臓切開部を、吸収性のゼラチンスポンジ(Ethicon, Inc.、Summerville、NJ)を使用して3分間優しく圧迫して出血を制御した。超音波によって確認されたVX2腫瘍担持ウサギに、超音波ガイダンス下又は外科的曝露後、LATTE製剤2mLを注射した。注射してから1時間後、超音波イメージングを繰り返し、次いでウサギを安楽死させ、その後肝臓を採取し、固定した。
麻酔をかけたドナーウサギから得、液体窒素中で保存した保存VX2腫瘍組織スラリーアリコートを新たに解凍し、DMEM組織培養培地1mL中に懸濁し、次いでニュージーランド白色雌ウサギドナーのふくらはぎの筋肉に16ゲージ針を使用して注射した。腫瘍が成長した後、VX2腫瘍病変部を含む筋肉組織を採取し、氷冷DMEMに入れ、次いで1mm3に細かく刻んだ。新たに採取し、刻んだ腫瘍組織の2つの断片を、無菌技術を使用して上部腹部の露出を介して、左内側肝臓葉に作製した小さな切開中に外科移植した。肝臓切開部を、吸収性のゼラチンスポンジ(Ethicon, Inc.、Summerville、NJ)を使用して3分間優しく圧迫して出血を制御した。超音波によって確認されたVX2腫瘍担持ウサギに、超音波ガイダンス下又は外科的曝露後、LATTE製剤2mLを注射した。注射してから1時間後、超音波イメージングを繰り返し、次いでウサギを安楽死させ、その後肝臓を採取し、固定した。
超音波ガイド下でのLATTE混合物のウサギ及びブタ肝臓への経皮注射
LATTE溶液の超音波ガイド注射を、安楽死させたブタ又はウサギにおいて行った。25%LATTE及び0.25mg/mLインドシアニングリーン(ICG)混合物2mLを、7cmの21ゲージアクセス針(COOK Medical、Bloomington、IN)の注射器(Becton-Dickenson、Franklin Lakes、NJ)中にロードした。超音波検査を使用して、左肝臓葉実質を、高周波トランスデューサ(9MHz多周波線形プローブ、ACUSON S2000、Siemens、Germany)を使用して可視化した。アクセス部位の位置を皮膚上にマークし、外科用メス刃を使用して、マークした線の中心に小さな切開を作成した。アクセス針を、所望の区域に到達するまで、トランスデューサの前面においてその長軸に平行に皮膚切開を介して進め、次いでLATTE混合物を1分にわたってゆっくりと注射した。注射してから10分後、肝組織を採取し、近赤外線蛍光イメージング(NIRF)(IVIS 200、PerkinElmer, Inc. Waltham、MA)を行い、続いて固定し、組織学的評価を行った。
LATTE溶液の超音波ガイド注射を、安楽死させたブタ又はウサギにおいて行った。25%LATTE及び0.25mg/mLインドシアニングリーン(ICG)混合物2mLを、7cmの21ゲージアクセス針(COOK Medical、Bloomington、IN)の注射器(Becton-Dickenson、Franklin Lakes、NJ)中にロードした。超音波検査を使用して、左肝臓葉実質を、高周波トランスデューサ(9MHz多周波線形プローブ、ACUSON S2000、Siemens、Germany)を使用して可視化した。アクセス部位の位置を皮膚上にマークし、外科用メス刃を使用して、マークした線の中心に小さな切開を作成した。アクセス針を、所望の区域に到達するまで、トランスデューサの前面においてその長軸に平行に皮膚切開を介して進め、次いでLATTE混合物を1分にわたってゆっくりと注射した。注射してから10分後、肝組織を採取し、近赤外線蛍光イメージング(NIRF)(IVIS 200、PerkinElmer, Inc. Waltham、MA)を行い、続いて固定し、組織学的評価を行った。
LATTE溶液の被膜下注射後のブタ肝臓の磁気共鳴イメージング
MRイメージングを、0.25mg/mlインドシアニングリーンを含む25%LATTE水溶液を含む溶液2mLを21ゲージ血管アクセス針で被膜下注射した後に外植されたブタ肝臓で行った。注射イメージは、注射してから0及び90分後に得た。ブタ肝臓を、32チャネル後部脊椎コイルと組み合わせ、18チャネル前部コイルを備えた3T MAGNETOM Skyra MRI(Siemens Healthcare、Erlangen、Germany)を用いてスキャンした。以下のMRスキャンを行った:FOV 300×300mm、解像度448×310、スライス厚さ1.3mm、TR 800ms、TE 120ms、BW 620Hz/Px、4 NEX、スキャン時間3:15分を用いた冠状面T2シングルショット高速スピンエコー(HASTE);これは、解剖学的参照のために行った。FOV 320×320mm、解像度512×512、スライス厚さ0.6mm、TR 1350ms、TE 2.34ms、フリップ角度9度、TI 900ms、BW 390Hz/Px、スキャン時間6分を用いた高分解能冠状面3D T1高速グラジエントエコー体積スキャン(MPRAGE)で0.6×0.6×0.6mmの3D体積分解が得られ;この手順を行って肝臓実質を可視化した。FOV 300×300mm、解像度320×320、スライス厚さ0.9mm、TR 1700ms、TE 105ms、フリップ角度135度、BW 600Hz/Px、NEX 1.4、スキャン時間9:24分を用いた高分解能冠状面3D T2高速スピンエコー体積スキャン(SPACE)で0.9×0.9×0.9mmの3D体積分解が得られ;この手順を行って血管を可視化した。FOV 380×380mm、解像度256×256、スライス厚さ5mm、TR 630ms、TE 11.77ms、フリップ角度60度、BW 1300Hz/Px、スキャン時間3:09分を用いて冠状面T2シネ高速ステディーステートフリープリセッション(TRUFI)スキャンを行い、およそ1.5フレーム/秒の時間分解能が得られた。スキャンは、注射してから0及び90分後に取得した。セグメンテーション及び体積計算は、Materialise 3-Matic及びMimics 3Dイメージプロセシングソフトウェア(Materialise、Belgium)を使用して取得した。
MRイメージングを、0.25mg/mlインドシアニングリーンを含む25%LATTE水溶液を含む溶液2mLを21ゲージ血管アクセス針で被膜下注射した後に外植されたブタ肝臓で行った。注射イメージは、注射してから0及び90分後に得た。ブタ肝臓を、32チャネル後部脊椎コイルと組み合わせ、18チャネル前部コイルを備えた3T MAGNETOM Skyra MRI(Siemens Healthcare、Erlangen、Germany)を用いてスキャンした。以下のMRスキャンを行った:FOV 300×300mm、解像度448×310、スライス厚さ1.3mm、TR 800ms、TE 120ms、BW 620Hz/Px、4 NEX、スキャン時間3:15分を用いた冠状面T2シングルショット高速スピンエコー(HASTE);これは、解剖学的参照のために行った。FOV 320×320mm、解像度512×512、スライス厚さ0.6mm、TR 1350ms、TE 2.34ms、フリップ角度9度、TI 900ms、BW 390Hz/Px、スキャン時間6分を用いた高分解能冠状面3D T1高速グラジエントエコー体積スキャン(MPRAGE)で0.6×0.6×0.6mmの3D体積分解が得られ;この手順を行って肝臓実質を可視化した。FOV 300×300mm、解像度320×320、スライス厚さ0.9mm、TR 1700ms、TE 105ms、フリップ角度135度、BW 600Hz/Px、NEX 1.4、スキャン時間9:24分を用いた高分解能冠状面3D T2高速スピンエコー体積スキャン(SPACE)で0.9×0.9×0.9mmの3D体積分解が得られ;この手順を行って血管を可視化した。FOV 380×380mm、解像度256×256、スライス厚さ5mm、TR 630ms、TE 11.77ms、フリップ角度60度、BW 1300Hz/Px、スキャン時間3:09分を用いて冠状面T2シネ高速ステディーステートフリープリセッション(TRUFI)スキャンを行い、およそ1.5フレーム/秒の時間分解能が得られた。スキャンは、注射してから0及び90分後に取得した。セグメンテーション及び体積計算は、Materialise 3-Matic及びMimics 3Dイメージプロセシングソフトウェア(Materialise、Belgium)を使用して取得した。
ヒトがん組織の処理
外植されたヒトがん組織を外科的切除後に収集し、RPMI培地に入れて保存した。25%LATTE混合物を、25ゲージ針を使用して腫瘍塊のコア中に注射した。近赤外線蛍光イメージング(NIRF)を、注射してから5分後に行った。処置組織を、組織培養培地中に部分的に浸した状態で加湿チャンバー内で24時間インキュベートした。NIRFを、LATTE注射してから24時間後に繰り返した。組織を切断して、10%緩衝ホルマリン中で固定し、パラフィン包埋し、次いで薄片にし、その後ヘマトキシリン及びエオシンで染色して顕微的評価を行い、アブレーションゾーンが明らかになった。
外植されたヒトがん組織を外科的切除後に収集し、RPMI培地に入れて保存した。25%LATTE混合物を、25ゲージ針を使用して腫瘍塊のコア中に注射した。近赤外線蛍光イメージング(NIRF)を、注射してから5分後に行った。処置組織を、組織培養培地中に部分的に浸した状態で加湿チャンバー内で24時間インキュベートした。NIRFを、LATTE注射してから24時間後に繰り返した。組織を切断して、10%緩衝ホルマリン中で固定し、パラフィン包埋し、次いで薄片にし、その後ヘマトキシリン及びエオシンで染色して顕微的評価を行い、アブレーションゾーンが明らかになった。
組織病理学及び免疫組織化学
剖検時、肝組織を採取し、10%緩衝ホルムアルデヒド中で固定し、軸方向に切断して、処置ゾーンのコアを露出させた。各肝臓の蛍光スキャンを、切断前後に取得し、その後、組織をパラフィン包埋し、次いで、連続的に薄片にして4μm厚切片を生成した。一連の切片をヘマトキシリン及びエオシン(H&E)で染色して、組織形態及び細胞浸潤を可視化するか、又は免疫組織化学(IHC)染色を行った。活発に増殖している細胞及びアポトーシスを受けた細胞を同定するために、組織切片を、増殖細胞核抗原(PCNA、AB13847、Abcam)に特異的なウサギIgG又は切断されたカスパーゼ-3(1:250、AB13847、Abcam、MA)を認識するIgGの1:250の希釈物とそれぞれインキュベートした。ラット抗マウスCD3 IgG3、к(1:20、550295、BD Pharmingen)を使用して、ナイーブT細胞を可視化し;ポリクローナルウサギ抗CD68 IgG(1:250、AB125212、Abcam)を使用して局在単球及びマクロファージを認識し、ミエロペルオキシダーゼに対するウサギモノクローナルIgG(MPO、1:250、AB208670、Abcam)を含むこれらを使用して好中球性顆粒球による浸潤を特徴づけた。次いで切片を、ヤギ抗ウサギホースラディッシュペルオキシダーゼコンジュゲートIgG HL(1:300、AB97051、Abcam)二次抗体と室温で30分間インキュベートした。特異的タンパク質を、3,3'-ジアミノベンジジン(DAB、Dako)試薬を使用して検出し、ヘマトキシリンを使用して対比染色を行った。切片を脱水し、Richard-Allenマウンティング培地(Thermo Fisher Scientific)を使用してカバースリップを適用した。EVOS FL自動顕微鏡を使用して、ステッチ線入りのデジタル顕微鏡写真を得た。適切な閾値及び粒子サイズを設定して、1フィールドあたりの陽性細胞の数をカウントし、全ての腫瘍試料の各横断面積の限定されていた同心円放射状測定値を比較した。データは、1立方ミリメートルあたりの陽性細胞の平均として示している。
剖検時、肝組織を採取し、10%緩衝ホルムアルデヒド中で固定し、軸方向に切断して、処置ゾーンのコアを露出させた。各肝臓の蛍光スキャンを、切断前後に取得し、その後、組織をパラフィン包埋し、次いで、連続的に薄片にして4μm厚切片を生成した。一連の切片をヘマトキシリン及びエオシン(H&E)で染色して、組織形態及び細胞浸潤を可視化するか、又は免疫組織化学(IHC)染色を行った。活発に増殖している細胞及びアポトーシスを受けた細胞を同定するために、組織切片を、増殖細胞核抗原(PCNA、AB13847、Abcam)に特異的なウサギIgG又は切断されたカスパーゼ-3(1:250、AB13847、Abcam、MA)を認識するIgGの1:250の希釈物とそれぞれインキュベートした。ラット抗マウスCD3 IgG3、к(1:20、550295、BD Pharmingen)を使用して、ナイーブT細胞を可視化し;ポリクローナルウサギ抗CD68 IgG(1:250、AB125212、Abcam)を使用して局在単球及びマクロファージを認識し、ミエロペルオキシダーゼに対するウサギモノクローナルIgG(MPO、1:250、AB208670、Abcam)を含むこれらを使用して好中球性顆粒球による浸潤を特徴づけた。次いで切片を、ヤギ抗ウサギホースラディッシュペルオキシダーゼコンジュゲートIgG HL(1:300、AB97051、Abcam)二次抗体と室温で30分間インキュベートした。特異的タンパク質を、3,3'-ジアミノベンジジン(DAB、Dako)試薬を使用して検出し、ヘマトキシリンを使用して対比染色を行った。切片を脱水し、Richard-Allenマウンティング培地(Thermo Fisher Scientific)を使用してカバースリップを適用した。EVOS FL自動顕微鏡を使用して、ステッチ線入りのデジタル顕微鏡写真を得た。適切な閾値及び粒子サイズを設定して、1フィールドあたりの陽性細胞の数をカウントし、全ての腫瘍試料の各横断面積の限定されていた同心円放射状測定値を比較した。データは、1立方ミリメートルあたりの陽性細胞の平均として示している。
統計分析
全ての結果を、プリズムソフトウェアバージョン7(GraphPad、San Diego、CA)を使用して分析を行って、群間の統計的差異を評価した。データは、平均±平均の標準誤差(SEM)、又は必要に応じてカテゴリー変数に関する百分率(%)として報告している。異なる処置間の比較は、2群間の差に関してはMann-Whitney検定(U検定)、又は3群間の連続変数の比較に関しては分散分析(ANOVA)を使用して行った。超音波US又はマイクロCTイメージングによって判定した腫瘍サイズのin vivo測定値に関する線形回帰プロットを、ピアソン因子によって比較して、2つのイメージングモダリティを使用して得られた値の相関の分析を行った。各比較に関する≦0.05のp値は統計的有意性を示す。
全ての結果を、プリズムソフトウェアバージョン7(GraphPad、San Diego、CA)を使用して分析を行って、群間の統計的差異を評価した。データは、平均±平均の標準誤差(SEM)、又は必要に応じてカテゴリー変数に関する百分率(%)として報告している。異なる処置間の比較は、2群間の差に関してはMann-Whitney検定(U検定)、又は3群間の連続変数の比較に関しては分散分析(ANOVA)を使用して行った。超音波US又はマイクロCTイメージングによって判定した腫瘍サイズのin vivo測定値に関する線形回帰プロットを、ピアソン因子によって比較して、2つのイメージングモダリティを使用して得られた値の相関の分析を行った。各比較に関する≦0.05のp値は統計的有意性を示す。
総合すると、これらの結果によって、LATTE組成物は、単独で又は化学療法剤と組み合わせて使用して腫瘍組織をアブレーションしてがんを処置できることが実証された。
[実施例2]
脂肪に対するアブレーション剤の効果
脂肪組織をアブレーションするLATTEの能力を実証するために、25%LATTE混合物を含む皮下注射をブタに行った。
脂肪に対するアブレーション剤の効果
脂肪組織をアブレーションするLATTEの能力を実証するために、25%LATTE混合物を含む皮下注射をブタに行った。
皮膚組織を採取して組織学的評価を行ったことによって、処置ゾーンにおける脂肪細胞(adipocyte)(脂肪細胞(fat cell))の完全なアブレーションが示され(図9)、LATTEは、顕著な炎症反応なしに皮下脂肪組織を溶解できることが実証された。追加の実験を、ペトリ皿中、生理食塩水に浸したブタ由来の鼠径部領域から得られた外植脂肪組織で行った(図10)。その後、外植脂肪組織を、25%LATTEとインキュベートし、インキュベート後10~15分以内に脂肪細胞の完全な溶解が示された。インドシアニングリーンと混合したLATTEを脂肪組織に注射することによって、近赤外線イメージングを使用してアブレーションされた領域において明確な増強蛍光が示された(図11)。
総合すると、これらの結果は、LATTE組成物を使用して脂肪組織をアブレーションして肥満を処置できることを実証している。
[実施例3]
血液に対するアブレーション剤の効果
ヒト血液において細胞を溶解するためのLATTEの能力を実証するために、生理食塩水で希釈した後、全血をスライドチャンバーに入れ、次いで明視野顕微鏡で観察し、写真撮影した(図12A)。25%LATTE溶液とともにインキュベートした後、全ての血液細胞はスライドにおいて検出不能であり、完全な細胞が実証された(図12B)。別の実験では、未凝血のヒトにおいて血液凝固を誘発した。血液体積4mLのクエン酸塩血液を、ポリプロピレン管中にロードし、0.2M塩化カルシウム(CaCl2)400μLと10秒間混合した。アリコート100μLを、96ウェルプレートの複数のウェル中で沈殿させ、残りの血液体積は管中で維持した。凝固を、試料を37℃で10分間インキュベートすることによって開始した。凝固が完了したら、図13A及び13Bでそれぞれ示すように、25%LATTE100μLをマルチウェル中の凝固血液の上に重ね、一方、対照ウェルには同体積の生理食塩水を重ねた。さらに、管内で形成された血餅をペトリ皿に取り出し、次いで図13Cで示す25%LATTE中に浸し、これによって血栓溶解が生じた。
血液に対するアブレーション剤の効果
ヒト血液において細胞を溶解するためのLATTEの能力を実証するために、生理食塩水で希釈した後、全血をスライドチャンバーに入れ、次いで明視野顕微鏡で観察し、写真撮影した(図12A)。25%LATTE溶液とともにインキュベートした後、全ての血液細胞はスライドにおいて検出不能であり、完全な細胞が実証された(図12B)。別の実験では、未凝血のヒトにおいて血液凝固を誘発した。血液体積4mLのクエン酸塩血液を、ポリプロピレン管中にロードし、0.2M塩化カルシウム(CaCl2)400μLと10秒間混合した。アリコート100μLを、96ウェルプレートの複数のウェル中で沈殿させ、残りの血液体積は管中で維持した。凝固を、試料を37℃で10分間インキュベートすることによって開始した。凝固が完了したら、図13A及び13Bでそれぞれ示すように、25%LATTE100μLをマルチウェル中の凝固血液の上に重ね、一方、対照ウェルには同体積の生理食塩水を重ねた。さらに、管内で形成された血餅をペトリ皿に取り出し、次いで図13Cで示す25%LATTE中に浸し、これによって血栓溶解が生じた。
リアルタイムでは、LATTEは血餅の溶解をもたらす。これは、潜在的な急性的及び慢性的深部静脈血栓症処置とすることができる。
総合すると、これらの結果は、LATTE組成物は血餅をアブレーションして、血餅凝固(clot clots)と関連する疾患及び障害を処置するために使用できることを実証している。
[実施例4]
心臓組織に対するアブレーション剤の効果
ブタ心臓組織中隔に、超音波ガイダンス下、ICGを含むLATTE混合物1cc注射を与えた。1時間後に心筋を取り出して、近赤外線イメージング(NIRF)及び組織学的検査を行った。NIRFイメージングでは、注射部位における心筋に局在的な蛍光増強が示された(図14A)。注射部位の組織切片によって、処置ゾーンに限定して心筋原線維の顕著なアブレーションが実証された(図14B)。
心臓組織に対するアブレーション剤の効果
ブタ心臓組織中隔に、超音波ガイダンス下、ICGを含むLATTE混合物1cc注射を与えた。1時間後に心筋を取り出して、近赤外線イメージング(NIRF)及び組織学的検査を行った。NIRFイメージングでは、注射部位における心筋に局在的な蛍光増強が示された(図14A)。注射部位の組織切片によって、処置ゾーンに限定して心筋原線維の顕著なアブレーションが実証された(図14B)。
総合すると、これらの結果は、LATTE組成物を使用して、心臓組織をアブレーションして、心疾患及び障害を処置できることを実証している。
[実施例5]
有効な組織アブレーション及び薬物送達のためのNanoGel製剤
この実施例では、コリンベースのイオン液体(IL)の合成及び特性評価を記載する。選択したILを使用して、LATTE(NanoGel製剤)とドキソルビシン(Dox)、免疫チェックポイント阻害剤(ICI)、及び/又はイメージング剤とを含むヒドロゲルを作製した。NanoGel材料特性(例えば、粘度、弾性率、注射可能性、及び無菌性)、細胞毒性プロファイル、及び薬物放出動態をin vitroで評価した。組織アブレーション、薬物拡散/送達、及び保持も正常ラット肝臓でin vivoで評価した。
有効な組織アブレーション及び薬物送達のためのNanoGel製剤
この実施例では、コリンベースのイオン液体(IL)の合成及び特性評価を記載する。選択したILを使用して、LATTE(NanoGel製剤)とドキソルビシン(Dox)、免疫チェックポイント阻害剤(ICI)、及び/又はイメージング剤とを含むヒドロゲルを作製した。NanoGel材料特性(例えば、粘度、弾性率、注射可能性、及び無菌性)、細胞毒性プロファイル、及び薬物放出動態をin vitroで評価した。組織アブレーション、薬物拡散/送達、及び保持も正常ラット肝臓でin vivoで評価した。
方法
NanoGelの調製及び特性評価
未希釈のCAGE ILの原液を、他の箇所に記載されているように塩メタセシス反応を使用して調製した(例えば、Zakrewsky et al., Adv. Healthc. Mater., 5(11):1282-9 (2016);Banerjee et al., Adv. Healthc. Mater., 6(15) (2017)を参照のこと)。簡潔には、ゲラン酸(Sigma Aldrich、St.Louis、MO)を、500mLの丸底フラスコ中のアセトン中、-70℃で5回再結晶化し、等モル濃度のコリン重炭酸塩(80wt%溶液、Sigma Aldrich、St.Louis、MO)に添加する。混合物をCO2発生が停止するまで室温で撹拌する。残留H2Oを、60℃で2時間、ロータリーエバポレーションで除去し、60℃で96時間真空オーブン中で乾燥させた。長期IL安定性を、4℃又は65℃でインキュベート後、NMRを使用して検証した。最適な物理的性質又は長期安定性を満たさないいずれのILも除外した。NanoGelを作製するために、ナノシリケート(NS)ヒドロゲルを、他の箇所に記載されているように氷冷水中でLAPONITE(登録商標)粉末を物理的に混合することによってLAPONITE(登録商標)XLG(BYK)を使用して調製した(例えば、Albadawi et al., Adv. Sci., 2020;8(1):2003327 (2020); Avery et al., Sci. Transl. Med., 8(365):365ra156 (2016)を参照のこと)。新たに作製したNSヒドロゲルのアリコートを、一定の重量比率のDox、ICI、又はExiTron nano 12000(Miltenyi Biotec、Germany)とを組み合わせ、SpeedMixer(DAC-150.1、FlackTekInc)を使用して効率よく混合した。さまざまなNanoGel製剤を、Dox又は種特異的ICIを含むNSヒドロゲルのアリコートを、適切な量の未希釈のIL(100%)と所定の重量比で組み合わせて、様々なIL濃度(6.25、12.5、25、及び50wt%のIL)を含むNanoGelを生成することによって調製した。抗PD1(LSBio、抗ウサギPD1、LS-C55247)、抗PDL1(Biorbyt、抗ウサギPDL1、又はb228661)をICI候補として使用した。
NanoGelの調製及び特性評価
未希釈のCAGE ILの原液を、他の箇所に記載されているように塩メタセシス反応を使用して調製した(例えば、Zakrewsky et al., Adv. Healthc. Mater., 5(11):1282-9 (2016);Banerjee et al., Adv. Healthc. Mater., 6(15) (2017)を参照のこと)。簡潔には、ゲラン酸(Sigma Aldrich、St.Louis、MO)を、500mLの丸底フラスコ中のアセトン中、-70℃で5回再結晶化し、等モル濃度のコリン重炭酸塩(80wt%溶液、Sigma Aldrich、St.Louis、MO)に添加する。混合物をCO2発生が停止するまで室温で撹拌する。残留H2Oを、60℃で2時間、ロータリーエバポレーションで除去し、60℃で96時間真空オーブン中で乾燥させた。長期IL安定性を、4℃又は65℃でインキュベート後、NMRを使用して検証した。最適な物理的性質又は長期安定性を満たさないいずれのILも除外した。NanoGelを作製するために、ナノシリケート(NS)ヒドロゲルを、他の箇所に記載されているように氷冷水中でLAPONITE(登録商標)粉末を物理的に混合することによってLAPONITE(登録商標)XLG(BYK)を使用して調製した(例えば、Albadawi et al., Adv. Sci., 2020;8(1):2003327 (2020); Avery et al., Sci. Transl. Med., 8(365):365ra156 (2016)を参照のこと)。新たに作製したNSヒドロゲルのアリコートを、一定の重量比率のDox、ICI、又はExiTron nano 12000(Miltenyi Biotec、Germany)とを組み合わせ、SpeedMixer(DAC-150.1、FlackTekInc)を使用して効率よく混合した。さまざまなNanoGel製剤を、Dox又は種特異的ICIを含むNSヒドロゲルのアリコートを、適切な量の未希釈のIL(100%)と所定の重量比で組み合わせて、様々なIL濃度(6.25、12.5、25、及び50wt%のIL)を含むNanoGelを生成することによって調製した。抗PD1(LSBio、抗ウサギPD1、LS-C55247)、抗PDL1(Biorbyt、抗ウサギPDL1、又はb228661)をICI候補として使用した。
各NanoGel製剤の物理的性質の分析を行って、粘度、及び注射可能性(レオメトリー及び射出力試験)、分子完全性、導電性、及び密度を判定した。
NanoGel粘度のNS(2~6wt%)の変動比を試験して、容易な注射可能性(レオロジー)、及び注射後安定性を有するNanoGelを生成した。
NanoGelの薬物放出動態
NSを含む抗がん剤とILとの間の相互作用並びに抗がん剤間の任意の可能性のある相互作用を理解するために、相乗的IL/Dox/ICIロードNanoGel製剤の放出動態を、個々に調製したDoxロードヒドロゲル及びICIロードヒドロゲルの放出プロファイルと比較した。Dox及びICIを、同じ方法でNSヒドロゲルに適用した(NSを最初に製造し、次いでdox又はICIを後で添加した)。放出プロファイルを評価するために、NanoGelを合成し、異なる製剤、並びにIL、Dox、又はICIのアリコート200mgを、ポリエチレンテレフタレートフィルターを取り付けたトランスウェルインサート中に分注し、37℃で最大30日間インキュベートした。Dox又は/及びICIの放出動態を、Dox又はICI-特異的ELISAの蛍光強度、及びタンデムマススペクトロメトリを備えた液体クロマトグラフィー(LC-MS/MS)を使用して異なる時点で連続的に分析した。さらに、IL、ICI、及びDox化学構造の安定性及び機能性を評価するために、試料を、FTIR、及び核磁気共鳴(NMR)を使用して分析した。ゼータ電位分析(Malvern Panalytical)も各製剤に関して行って、可能性のある相互作用に対応する表面電荷における任意の変化、及び放出プロファイルへのその効果を分析した。さらに、射出力(Instron)、粘度、貯蔵/損失弾性率(レオメーター)、及び注射可能性試験(Instron)を他の箇所に記載されているように分析した(Albadawi et al., Adv. Sci., 2020;8(1):2003327 (2020); Avery et al., Sci. Transl. Med., 8(365):365ra156 (2016))。
NSを含む抗がん剤とILとの間の相互作用並びに抗がん剤間の任意の可能性のある相互作用を理解するために、相乗的IL/Dox/ICIロードNanoGel製剤の放出動態を、個々に調製したDoxロードヒドロゲル及びICIロードヒドロゲルの放出プロファイルと比較した。Dox及びICIを、同じ方法でNSヒドロゲルに適用した(NSを最初に製造し、次いでdox又はICIを後で添加した)。放出プロファイルを評価するために、NanoGelを合成し、異なる製剤、並びにIL、Dox、又はICIのアリコート200mgを、ポリエチレンテレフタレートフィルターを取り付けたトランスウェルインサート中に分注し、37℃で最大30日間インキュベートした。Dox又は/及びICIの放出動態を、Dox又はICI-特異的ELISAの蛍光強度、及びタンデムマススペクトロメトリを備えた液体クロマトグラフィー(LC-MS/MS)を使用して異なる時点で連続的に分析した。さらに、IL、ICI、及びDox化学構造の安定性及び機能性を評価するために、試料を、FTIR、及び核磁気共鳴(NMR)を使用して分析した。ゼータ電位分析(Malvern Panalytical)も各製剤に関して行って、可能性のある相互作用に対応する表面電荷における任意の変化、及び放出プロファイルへのその効果を分析した。さらに、射出力(Instron)、粘度、貯蔵/損失弾性率(レオメーター)、及び注射可能性試験(Instron)を他の箇所に記載されているように分析した(Albadawi et al., Adv. Sci., 2020;8(1):2003327 (2020); Avery et al., Sci. Transl. Med., 8(365):365ra156 (2016))。
NanoGel細胞毒性及び化学療法との相乗作用の判定
選択したNanoGel製剤の細胞毒性効果を、ヒト肝細胞癌(CRL10741、アメリカンタイプカルチャーコレクション、Manassas、VA)、及び胆管癌(SNU-478)を含む異なるヒト肝臓がん細胞株において評価した。さらに、選択したNanoGel製剤を、ラット肝細胞癌細胞株、N1S1(ATCC、CRL-1604)、及びマウス直腸結腸腺癌細胞株、MC38を含む動物がん細胞株に対して試験した。両方の細胞株を使用してがんモデルを生成してin vivo試験を行った。異なるがん細胞株の小数生存率(IC50)を、他の箇所に記載されているように、WST-1アッセイ(Cayman Chemicals、Ann Arbor、MI)及びマイクロプレートリーダー(SpectraMax iD5、Molecular Devices、San Jose、CA)を使用して、NanoGel抽出物とインキュベートした後に判定し、個々の構成成分で処置された細胞と比較した(Albadawi et al., Sci. Transl. Med., 13(580) (2021))。がん細胞のエネルギー代謝に対するNanoGelの効果を評価するために、他の箇所に記載されているように、ATP、NAD/NADH比率の定常状態レベル、及び乳酸塩を、化学発光アッセイ(Promega、Madison、WI)を使用して測定した((Albadawi et al., Sci. Transl. Med., 13(580) (2021))。Dox細胞内組み込み及び核局在に対するNanoGelの効果を判定するために、顕微鏡スライドチャンバー上で成長させた細胞に共焦点顕微鏡法を行った。細胞、核、又はミトコンドリアコンパートメントにおけるDox組み込みの量を定量化するために単離し、次いでエタノール/0.3N HCl 0.5mL中に懸濁した。保持されたDoxの量を、蛍光プレートリーダーを使用して判定し、検量線から外挿した。ICIロードNanoGelをin vitroで評価するために、HepG2細胞も使用してex vivo免疫原性試験を行った。最初に単離されたウサギ又はヒト脾細胞(Zen-Bio)を、異なる濃度のICIロードNanoGelコーティングウェルプレートで2~4日間あらかじめ活性化して抗腫瘍感受性を刺激した。次いで、活性化脾細胞を、市販されているELISPOTモジュール(MABTECH、IgG(#3865-2H)、IFN-γ(#3321-2H)、TNF-α(#3511-2H))中で1:20、1:40倍の比率でHepG2と48時間共培養した。
選択したNanoGel製剤の細胞毒性効果を、ヒト肝細胞癌(CRL10741、アメリカンタイプカルチャーコレクション、Manassas、VA)、及び胆管癌(SNU-478)を含む異なるヒト肝臓がん細胞株において評価した。さらに、選択したNanoGel製剤を、ラット肝細胞癌細胞株、N1S1(ATCC、CRL-1604)、及びマウス直腸結腸腺癌細胞株、MC38を含む動物がん細胞株に対して試験した。両方の細胞株を使用してがんモデルを生成してin vivo試験を行った。異なるがん細胞株の小数生存率(IC50)を、他の箇所に記載されているように、WST-1アッセイ(Cayman Chemicals、Ann Arbor、MI)及びマイクロプレートリーダー(SpectraMax iD5、Molecular Devices、San Jose、CA)を使用して、NanoGel抽出物とインキュベートした後に判定し、個々の構成成分で処置された細胞と比較した(Albadawi et al., Sci. Transl. Med., 13(580) (2021))。がん細胞のエネルギー代謝に対するNanoGelの効果を評価するために、他の箇所に記載されているように、ATP、NAD/NADH比率の定常状態レベル、及び乳酸塩を、化学発光アッセイ(Promega、Madison、WI)を使用して測定した((Albadawi et al., Sci. Transl. Med., 13(580) (2021))。Dox細胞内組み込み及び核局在に対するNanoGelの効果を判定するために、顕微鏡スライドチャンバー上で成長させた細胞に共焦点顕微鏡法を行った。細胞、核、又はミトコンドリアコンパートメントにおけるDox組み込みの量を定量化するために単離し、次いでエタノール/0.3N HCl 0.5mL中に懸濁した。保持されたDoxの量を、蛍光プレートリーダーを使用して判定し、検量線から外挿した。ICIロードNanoGelをin vitroで評価するために、HepG2細胞も使用してex vivo免疫原性試験を行った。最初に単離されたウサギ又はヒト脾細胞(Zen-Bio)を、異なる濃度のICIロードNanoGelコーティングウェルプレートで2~4日間あらかじめ活性化して抗腫瘍感受性を刺激した。次いで、活性化脾細胞を、市販されているELISPOTモジュール(MABTECH、IgG(#3865-2H)、IFN-γ(#3321-2H)、TNF-α(#3511-2H))中で1:20、1:40倍の比率でHepG2と48時間共培養した。
レオロジー試験
NanoGel又はNsヒドロゲルのレオロジー評価を、Anton Paar MCR 302レオメーター(Anton Paar USA Inc.、Torrance、CA)を使用して行った。その間に500μmの隙間を有するサンドブラスト処理した25mm直径アルミニウム上部プレート及びアルミニウム底部プレートを使用して、全ての測定を行った。流動曲線及び振幅スイープ(10rad s-1での)を25及び37℃で得た。37℃での試験に関しては、溶媒トラップを使用し、溶媒トラップの端部に水を充てんして加湿環境を得た。データは、各実験に関して少なくとも3回行って取得した。
NanoGel又はNsヒドロゲルのレオロジー評価を、Anton Paar MCR 302レオメーター(Anton Paar USA Inc.、Torrance、CA)を使用して行った。その間に500μmの隙間を有するサンドブラスト処理した25mm直径アルミニウム上部プレート及びアルミニウム底部プレートを使用して、全ての測定を行った。流動曲線及び振幅スイープ(10rad s-1での)を25及び37℃で得た。37℃での試験に関しては、溶媒トラップを使用し、溶媒トラップの端部に水を充てんして加湿環境を得た。データは、各実験に関して少なくとも3回行って取得した。
注射可能性
臨床カテーテルを介したNSヒドロゲル又はNGの注射可能性を、機械式テスター(Instron、Norwood、MA)を使用して調査した。NG又はNSゲル(1ccのBD注射器中にロードした)に必要とされる、1mL min-1の流量で2.8F、110cmカテーテル(Terumo Medical Corporation、Somerset、NJ)を通過するための力を、Bluehillバージョン3ソフトウェア(Instron、Norwood、MA、US)を使用して記録した。その後、各試料の射出力を取得した。
臨床カテーテルを介したNSヒドロゲル又はNGの注射可能性を、機械式テスター(Instron、Norwood、MA)を使用して調査した。NG又はNSゲル(1ccのBD注射器中にロードした)に必要とされる、1mL min-1の流量で2.8F、110cmカテーテル(Terumo Medical Corporation、Somerset、NJ)を通過するための力を、Bluehillバージョン3ソフトウェア(Instron、Norwood、MA、US)を使用して記録した。その後、各試料の射出力を取得した。
スキャン電子顕微鏡(SEM)
-80℃で凍結し、続いて凍結乾燥(Labconco、0.120mBar、及び-50℃)後、スキャン電子顕微鏡(JCM-6000Plus)を使用して、NanoGel又はNSヒドロゲルの微小構造を可視化した。次いで、全ての調製した標本を、7nm金/パラジウム(Leica EM ACE200)を用いてスパッタコーティングし、SEMを使用してイメージングした。
-80℃で凍結し、続いて凍結乾燥(Labconco、0.120mBar、及び-50℃)後、スキャン電子顕微鏡(JCM-6000Plus)を使用して、NanoGel又はNSヒドロゲルの微小構造を可視化した。次いで、全ての調製した標本を、7nm金/パラジウム(Leica EM ACE200)を用いてスパッタコーティングし、SEMを使用してイメージングした。
in vitroでのNanGelの蛍光イメージング
96ウェルプレート中にロードした1.25mg/mL Dox又は0.25mg/mL ICGを含むNanoGel又はNSヒドロゲルの250μLアリコートに、IVIS 200システム(PerkinElmer Inc.、Waltham、MA)を使用して、in vitroでのスペクトル蛍光イメージングを行って、NanoGel又はNSヒドロゲルの腫瘍内注射後のドキソルビシン又はICGにおける差を評価した。ドキソルビシンに関する蛍光イメージは、460nmの励起波長及び560nmの放出波長を使用して得た。一方、750nmの励起波長及び850nmの放出波長での近赤外線照明を使用して、ICGを可視化した。異なる実験標本における蛍光イメージを、1-sの同一の設定の露光時間(f/ストップ=2)を使用して取得し、各群において同じスケールを使用して表示した。各プレートを37℃の加湿チャンバーでインキュベートし、最大56日で連続的にイメージングした。ウェル内の蛍光強度を、目的の領域における放射輝度値を使用して定量化し、光子量毎秒毎平方センチメートル毎ステラジアン(p/s/cm2/sr)に正規化し、規格化された閾値を適用した後、各検体における蛍光増強の面積も計算した。
96ウェルプレート中にロードした1.25mg/mL Dox又は0.25mg/mL ICGを含むNanoGel又はNSヒドロゲルの250μLアリコートに、IVIS 200システム(PerkinElmer Inc.、Waltham、MA)を使用して、in vitroでのスペクトル蛍光イメージングを行って、NanoGel又はNSヒドロゲルの腫瘍内注射後のドキソルビシン又はICGにおける差を評価した。ドキソルビシンに関する蛍光イメージは、460nmの励起波長及び560nmの放出波長を使用して得た。一方、750nmの励起波長及び850nmの放出波長での近赤外線照明を使用して、ICGを可視化した。異なる実験標本における蛍光イメージを、1-sの同一の設定の露光時間(f/ストップ=2)を使用して取得し、各群において同じスケールを使用して表示した。各プレートを37℃の加湿チャンバーでインキュベートし、最大56日で連続的にイメージングした。ウェル内の蛍光強度を、目的の領域における放射輝度値を使用して定量化し、光子量毎秒毎平方センチメートル毎ステラジアン(p/s/cm2/sr)に正規化し、規格化された閾値を適用した後、各検体における蛍光増強の面積も計算した。
細胞毒性
ヒト肝臓がん細胞株、HepG2(CRL10741、アメリカンタイプカルチャーコレクション、Manassas、VA)の細胞毒性を、100IUペニシリン及び10μg/mLストレプトマイシン(Thermo Fisher Scientific、Waltham、MA)が添加された、ダルベッコ改変イーグル培地(DMEM、Thermo Fisher Scientific、Waltham、MA)及び10%熱不活性化ウシ血清からなる成長条件下で連続希釈したNanoGel抽出物とインキュベート後、評価した。細胞を、1ウェルあたり5,000個の細胞密度で96マルチウェル再現プレート中に24時間播種した。24時間の播種期間の後、培地を、連続希釈したNanoGel抽出物を含む新鮮成長培地200μLと置き換え、指定の再現ウェルに入れ、その後24時間インキュベートした。インキュベート期間の完了時に、培地を除去し、ウェルを、ダルベッコ改変リン酸緩衝液(DPBS、Sigma-Aldrich、Saint Louis、MO)で3回すすぎ、続いて成長培地100μLを添加した。NanoGelの細胞毒性を、水溶性の2-(4-ヨードフェニル)-3-(4-ニトロフェニル)-5-(2,4-ジスルホフェニル)-2H-テトラゾリウムナトリウム試薬(WST-1、Cayman Chemicals、Ann Arbor、MI)の新たに調製した溶液10μLを各ウェル中に添加し、続いて37℃の5%CO2加湿インキュベーター内部で2時間インキュベートすることによって判定した。WST-1出力を、マイクロプレートリーダー(SpectraMax iD5、Molecular Devices、San Jose、CA)を使用して450nmの波長で光学密度を測定することによって評価した。細胞生存率を、成長培地のみのアリコートが与えられた対照ウェルに対して計算した。生存率を以下のとおり計算した:生存率(%)=(1-OD処置/OD対照)×100%。小数生存率用量応答プロットを使用して、24時間でHepG2細胞(IC50)の50%において細胞毒性を誘発する濃度を、プリズムソフトウェアバージョン8(GraphPad、San Diego、CA)を使用して計算した。
ヒト肝臓がん細胞株、HepG2(CRL10741、アメリカンタイプカルチャーコレクション、Manassas、VA)の細胞毒性を、100IUペニシリン及び10μg/mLストレプトマイシン(Thermo Fisher Scientific、Waltham、MA)が添加された、ダルベッコ改変イーグル培地(DMEM、Thermo Fisher Scientific、Waltham、MA)及び10%熱不活性化ウシ血清からなる成長条件下で連続希釈したNanoGel抽出物とインキュベート後、評価した。細胞を、1ウェルあたり5,000個の細胞密度で96マルチウェル再現プレート中に24時間播種した。24時間の播種期間の後、培地を、連続希釈したNanoGel抽出物を含む新鮮成長培地200μLと置き換え、指定の再現ウェルに入れ、その後24時間インキュベートした。インキュベート期間の完了時に、培地を除去し、ウェルを、ダルベッコ改変リン酸緩衝液(DPBS、Sigma-Aldrich、Saint Louis、MO)で3回すすぎ、続いて成長培地100μLを添加した。NanoGelの細胞毒性を、水溶性の2-(4-ヨードフェニル)-3-(4-ニトロフェニル)-5-(2,4-ジスルホフェニル)-2H-テトラゾリウムナトリウム試薬(WST-1、Cayman Chemicals、Ann Arbor、MI)の新たに調製した溶液10μLを各ウェル中に添加し、続いて37℃の5%CO2加湿インキュベーター内部で2時間インキュベートすることによって判定した。WST-1出力を、マイクロプレートリーダー(SpectraMax iD5、Molecular Devices、San Jose、CA)を使用して450nmの波長で光学密度を測定することによって評価した。細胞生存率を、成長培地のみのアリコートが与えられた対照ウェルに対して計算した。生存率を以下のとおり計算した:生存率(%)=(1-OD処置/OD対照)×100%。小数生存率用量応答プロットを使用して、24時間でHepG2細胞(IC50)の50%において細胞毒性を誘発する濃度を、プリズムソフトウェアバージョン8(GraphPad、San Diego、CA)を使用して計算した。
無菌性の評価
NS又はNGの無菌性を、わずかな変更を伴う確立されたプロトコールに従って大腸菌(Escherichia coli)(E. coli)を使用して試験した。107CFUmL-1の濃度の大腸菌懸濁液10mLを、ゲル1ミリリットルあたり108CFUの最終濃度に到達するようにゲル1mLの上に添加し、陽性対照として使用した。ペイン(pain)ルリア-ベルターニ(LB)ブロスの試料を陰性対照として使用した。全ての群を、37℃の振とうインキュベーター中、180rpmで24時間インキュベートした。懸濁液の光学密度を、マイクロプレートリーダーを使用して600nmで測定した。各懸濁液を3回測定し、各試験を独立して3回行った。
NS又はNGの無菌性を、わずかな変更を伴う確立されたプロトコールに従って大腸菌(Escherichia coli)(E. coli)を使用して試験した。107CFUmL-1の濃度の大腸菌懸濁液10mLを、ゲル1ミリリットルあたり108CFUの最終濃度に到達するようにゲル1mLの上に添加し、陽性対照として使用した。ペイン(pain)ルリア-ベルターニ(LB)ブロスの試料を陰性対照として使用した。全ての群を、37℃の振とうインキュベーター中、180rpmで24時間インキュベートした。懸濁液の光学密度を、マイクロプレートリーダーを使用して600nmで測定した。各懸濁液を3回測定し、各試験を独立して3回行った。
結果
NGの機械的性質を特徴づけた。NGにせん断減粘性及び薬物運搬特性を提供し、腫瘍病変中への直接針を介した又は腫瘍栄養血管中へのカテーテルを介したその注射を可能にして閉塞をもたらすために、NSを使用した。実験を最初に行って、異なる比率のNSを含むヒドロゲルのせん断減粘性特性を評価した。3wt%、4.5wt%、6wt%、又は9wt%のNSを含むヒドロゲルのせん断減粘性挙動を実証した(図15A)。3wt%、4.5wt%、6wt%、又は9wt%NSを含むヒドロゲルによって生成される貯蔵弾性率(G')に対するNS比率の増加の効果を図15Bに示す。3wt%NSは、ヒドロゲル製剤中の最も少ない量の固体材料で十分な貯蔵弾性率を提供し、したがってそれを更なる特性評価のために選択した。ヒドロゲル製剤中に異なる濃度のイオン液体(IL)を組み込む効果を評価するために、3wt%NS及び6.25wt%、12.5wt%、25wt%、又は50wt%ILを含むNGを作製し、レオメトリーによって試験してその機械的特性を評価した。レオメトリーの結果では、NS単独と比較して、1.25wt%又は25wt%ILを含むNanoGelにおけるG'で濃度依存的増加が示され(図15C、図15Bと比較)、一方、50wt%ILでは、より高いG'が得られた。25wt%ILは前述の実施例において組織アブレーションに有効であることが立証されたため、25wt%ILを含むNG製剤を生成してさらに試験を行った。
NGの機械的性質を特徴づけた。NGにせん断減粘性及び薬物運搬特性を提供し、腫瘍病変中への直接針を介した又は腫瘍栄養血管中へのカテーテルを介したその注射を可能にして閉塞をもたらすために、NSを使用した。実験を最初に行って、異なる比率のNSを含むヒドロゲルのせん断減粘性特性を評価した。3wt%、4.5wt%、6wt%、又は9wt%のNSを含むヒドロゲルのせん断減粘性挙動を実証した(図15A)。3wt%、4.5wt%、6wt%、又は9wt%NSを含むヒドロゲルによって生成される貯蔵弾性率(G')に対するNS比率の増加の効果を図15Bに示す。3wt%NSは、ヒドロゲル製剤中の最も少ない量の固体材料で十分な貯蔵弾性率を提供し、したがってそれを更なる特性評価のために選択した。ヒドロゲル製剤中に異なる濃度のイオン液体(IL)を組み込む効果を評価するために、3wt%NS及び6.25wt%、12.5wt%、25wt%、又は50wt%ILを含むNGを作製し、レオメトリーによって試験してその機械的特性を評価した。レオメトリーの結果では、NS単独と比較して、1.25wt%又は25wt%ILを含むNanoGelにおけるG'で濃度依存的増加が示され(図15C、図15Bと比較)、一方、50wt%ILでは、より高いG'が得られた。25wt%ILは前述の実施例において組織アブレーションに有効であることが立証されたため、25wt%ILを含むNG製剤を生成してさらに試験を行った。
次に、NGの機械的特性に対して追加の構成成分、例えば抗がん薬物を組み込むことの効果を調査した。3wt%NS及び25wt%ILを含むNGを、1.25mg/mLの抗がん薬物ドキソルビシン、1mg/mLの免疫療法剤ニボルマブ(抗PD-1抗体)、又は0.25mg/mLの近赤外線蛍光剤ICGと混合し、近赤外線蛍光剤を、in vivo研究で薬物送達を追跡するために使用した。G'における有意な増加が、NSと比較して、異なるNG製剤で観察された(図15D)。構成成分を添加したことによる粘度及びG'値へのわずかな効果が、NG単独と比較して観察された(図15E)。
NGが、血管造影用カテーテルを介して快適に注射できるかどうかを立証するために、注射力試験を行った。1cc注射器にロードされた異なるNG製剤によって生成され、1mL/分-1の注射速度で110cmの2.8Fマイクロカテーテルを介して注射された注射力によって、平均的なヒト手動による注射が快適であること、NGにこれらの構成成分を添加しても注射力値に対する影響はないことが示唆された(図15F)。(G)ではドキソルビシン、ニボルマブ、又はイオヘキソールが組み込まれた例示的NG製剤を図15Gに示す。
NGのマイクロアーキテクチャー的外観を評価した。3wt%NS、25wt%IL、1mg/mLニボルマブ、又は0.25mg/mL ICGを含むNGを、直接腫瘍内又は血管内注射用の21ゲージ血管アクセス針を取り付けた臨床グレードの注射器中にロードした(図16A)。NGを示すイメージは針によって注射されており、針先から出る際に一貫性を維持することによって明白であるせん断減粘性挙動を示している(図16B)。NS、Nivoと混合したNS(NS+Nivo)、NG単独、及び1mg/mL Nivoと混合されたNG(NG+Nivo)のマイクロスケールレベルのSEMイメージを図16Aから16Fにそれぞれ示しており、イオン液体又はNG+Nivoを含むNanoGelにおける低多孔質性及びメッシュ様微細構造と比較して、NS及びNS+Nivoヒドロゲルにおける多孔質微細構造を示している。これらのデータは、ILが、NSヒドロゲルにおけるナノコンポジットの相互作用を変化させることを示唆している。
血液中での凝固及び細胞死に対するILの効果をin vitroで評価した。アブレーションゾーンの縁に沿った細胞死の効果、特にILの炎症細胞に対する効果を評価するために、低濃度のILで処置した血液を使用して、アブレーション縁に沿って濃度をシミュレーションした。イオン液体の血液凝固、RBC溶血、及び免疫細胞に対する効果を分析するために、ブタ血液アリコートとさまざまな濃度のILとをインキュベートした後に、レオメトリー、溶血アッセイ、全血球カウントを含む分析を血液塗抹で行った。ILで処置されたブタ血液から調製された染色血液塗抹は、形態において濃度依存的変化、白血球検出の低下を示し、完全な溶血の証拠を示した(図17A)。対照及び0.78wt%ILで処置されたブタ血液は、一貫したG'及びG"弾性率プロファイルを示し、一方、1.56%ILで処置した血液は対照血液と比較して、低いG'及びG"(弾性率)レベルで遅延型の血餅化ラグタイムを示した(図17B)。3.12wt%ILで処置した血液は、30分の試験時間の間に凝固することができなかった(図17B)。3.12wt%ILでは凝固が生じなかったため、それより高い濃度ではレオメトリーによる試験を行わなかった。血液凝固開始ラグタイム(tlag)の定量分析では、0.78%ILでのラグタイムにおいてわずかな増加及び1.56wt%IL処置では顕著に延長されたラグタイムが示されている(図17C)。ILで処置してから30分後の貯蔵弾性率(G')では、1.56wt%ILでの弾性率における95%の低下及び3.12wt%ILにおける100wt%の低下と比較して、0.78%ILでの貯蔵弾性率において約20%の低下を示しており(図17D)、ILの濃度依存的抗凝固効果を示唆している。ILで処置されたブタ血液における溶血試験では、溶血において有意な増加が示されている(図17E)。全血球カウントを、ILの濃度を増加させながら処置した新鮮血液のアリコートで行い、赤血球(RBC、図17F)及び白血球(WBC、図17G)の総カウントにおいて濃度依存的減少が観察され、これは、顆粒球(図17J)及び単球(図17I)カウントにおける類似の減少に匹敵していた。対照と比較して同じアリコートにおけるリンパ球カウント(図17H)には変化が認められず、被検濃度ではIL処置に対して抵抗性を示すことを示唆している。
薬物拡散及び安定性に対するNGの効果をin vitroで評価した。(A)は、自然に蛍光する抗がん剤の放射状拡散を示す蛍光イメージであり、ドキソルビシンを、NSヒドロゲル(イオン液体を含まない対照ヒドロゲル)中、又は6.25%IL又は25%ILを含むNG中に組み込み、当量のアリコートを、マルチウェルプレート内の指定のウェルに流し込まれた2%アガロースの中心にロードし、蛍光イメージを24時間にわたって撮影して放射状拡散を評価した(図18A)。一貫して大きなDox拡散面積が、6.25%ILを含むNG+Doxと比較して、25wt%ILを含むNG+Doxにおいて観察された(図18B)。NS+Doxがロードされたウェルでは24時間の試験期間全体にわたって放射状拡散が限定されていた(図18B)。NG又はNSヒドロゲル中に組み込まれたDox蛍光(図18C)又はICG(図18D)の連続検出及び測定を示す蛍光イメージ及びプロットでは、NSヒドロゲルにおける検出の低下と比較して、56日間にわたるDox及びICGの持続的な増強が示された。これらのデータによって、同時投与された薬物のIL介在性拡散及び増強された安定性が実証された。
NGの薬物放出動態、細胞毒性、及び無菌性をin vitroで評価した。HepG2細胞生存率、Dox拡散、及び放出に対するNanoGelの効果。生理学的(pH=7.4)又は酸性(pH=5.0)条件下で7日間インキュベートした、0.25mg/mL Doxと混合したNGからドキソルビシンの累積放出が観察され、持続的なドキソルビシン放出が実証された(図19A)。HepG2細胞を連続希釈したNG抽出物で処置し、小数生存率を、処置してから24時間後に観察し、0.14%のIL濃度でIC50が得られており、NGの保存された細胞毒性効果が示唆された(図19B)。HepG2細胞はまた、同量のドキソルビシンを含むNS抽出物(NS+Dox)と比較して、0.25mg/mL Doxを含むNG抽出物(NG+Dox)で処置した後、増強された細胞毒性が実証されており、相乗的効果を示唆した(図19C)。NS単独では、細胞毒性効果は示さなかった(図19C)。NG及びNG+Doxは、LBブロス中で24時間又は2ヶ月インキュベートした後も依然として無菌のままであった(図19D)。大腸菌細菌を接種したLBブロスを陽性対照として使用した(図19D)。
これらのデータを総合すると、ILを含むNSヒドロゲルは、がん細胞のアブレーションを誘発して、抗がん薬剤、例えばDoxの機能性を維持し、強化し、抗がん応答を相乗的に最大化するために使用できることが実証されている。
[実施例6]
NanoGel注射後の薬物分布能力
この実施例では、ラット肝臓中にNanoGelを注射した後のアブレーション及び薬物分布能力を記載する。
NanoGel注射後の薬物分布能力
この実施例では、ラット肝臓中にNanoGelを注射した後のアブレーション及び薬物分布能力を記載する。
方法
NanoGelの調製
NanoGelを実施例5に記載されているように調製した。
NanoGelの調製
NanoGelを実施例5に記載されているように調製した。
実験デザイン
NanoGel製剤の正常ラット肝臓中への実質内注射を、6群のSprague Dawleyラット(Charles River、192匹のラット、10~12週、250~300g、1:1の雄及び雌)において行った。各実験群におけるラットにはNanoGel製剤の注射を与え、NS-IL、NS-Dox、及び/又はNS-ICIの実質内注射が与えられたラットと比較した。30~40%の標準偏差、90%の信頼レベル、及び0.05のアルファレベル(p<0.05)と仮定した検出力分析に基づいて統計的有意性に達するために、1データ点あたり8匹のラットを使用した。簡潔には、麻酔をかけたラットを仰臥位で加温台上に置いた。標準的な外科的準備の後、肝臓を、開腹術を介して露出させ、27ゲージ針を使用して、50μLのNanoGel製剤、NS-IL、NS-Dox、又はNS-ICIの実質内の注射を左下肝臓葉に3回与えた。
NanoGel製剤の正常ラット肝臓中への実質内注射を、6群のSprague Dawleyラット(Charles River、192匹のラット、10~12週、250~300g、1:1の雄及び雌)において行った。各実験群におけるラットにはNanoGel製剤の注射を与え、NS-IL、NS-Dox、及び/又はNS-ICIの実質内注射が与えられたラットと比較した。30~40%の標準偏差、90%の信頼レベル、及び0.05のアルファレベル(p<0.05)と仮定した検出力分析に基づいて統計的有意性に達するために、1データ点あたり8匹のラットを使用した。簡潔には、麻酔をかけたラットを仰臥位で加温台上に置いた。標準的な外科的準備の後、肝臓を、開腹術を介して露出させ、27ゲージ針を使用して、50μLのNanoGel製剤、NS-IL、NS-Dox、又はNS-ICIの実質内の注射を左下肝臓葉に3回与えた。
転帰分析
ExiTronの拡散を評価するために、他の箇所に記載されているように、注射直後にin vivoマイクロコンピューター断層撮影(マイクロCT)スキャンを行って、ベースライン体積を得た(Albadawi et al., Sci. Transl. Med., 13(580) (2021))。その後、ラットのサブ群は、注射してから3、7、14、及び28日後にマイクロCTでフォローアップを行い、続いて安楽死させた。剖検時、ラットの肝臓を外植し、各注射部位を通る正中線で2つに切断して、ex vivo蛍光イメージングを行って、各注射部位でのDoxの拡散面積及び蛍光強度を計算した。その後、組織を、塩化トリフェニルテトラゾリウム(TTC、Sigma)試薬とインキュベートして組織生存率を評価するか、又は処理して組織学的評価を行った。アブレーション面積を計算するために、新たに採取した組織を1%TTC溶液中でインキュベートして、生存ゾーンと死滅した/死滅しているゾーンとを視覚的に区別するのを可能にした。横断面及び縦断面からの総アブレーション面積及びアポトーシス対壊死面積を使用して、他の箇所に記載されているように、アブレーション面積及び体積を計算した(Albadawi et al., Sci. Transl. Med., 13(580) (2021); Bhonsle et al., J. Vasc. Interv. Radiol., 27(12):1913-22 e2 (2016); Siddiqui et al., HPB (Oxford), 2016;18(9):726-34 (2016); Stadlbauer et al., Histol. Histopathol., 31(1):115-29) (2016))。固定した後、一連の切片を調製し、分析を行って、アブレーション面積を確認し、血管の完全性を評価し、胆管構造を評価した。アポトーシスの程度を、切断されたカスパーゼ-3IgGに関して免疫染色された切片において評価し、ImageJ IHCプロファイラーソフトウェアを使用して処置されたゾーン全体をスコア化した。さらに、局在炎症性応答の評価には、Tリンパ球(CD3+、CD4+、CD8+)、NK、及び骨髄性細胞系列の浸潤の定量分析が含まれていた。全身性応答を、全血球カウントを使用して血液試料中で比較し、肝機能マーカー(ALT、AST、GGT、LD、ALP、及びビリルビン)、腎機能マーカー(クレアチニン及びBUN)、及び心臓損傷マーカー(CK、トロポニン、C-反応性タンパク質、及び脂質)を評価した。さらに、血清試料をサイトカイン及びケモカインのレベルに関して分析した(Eve technology)。脳、肺、腎臓、肝臓、及び脾臓からの組織標本を採取して、組織学的分析を行って、いずれの異常な状態も排除した。
ExiTronの拡散を評価するために、他の箇所に記載されているように、注射直後にin vivoマイクロコンピューター断層撮影(マイクロCT)スキャンを行って、ベースライン体積を得た(Albadawi et al., Sci. Transl. Med., 13(580) (2021))。その後、ラットのサブ群は、注射してから3、7、14、及び28日後にマイクロCTでフォローアップを行い、続いて安楽死させた。剖検時、ラットの肝臓を外植し、各注射部位を通る正中線で2つに切断して、ex vivo蛍光イメージングを行って、各注射部位でのDoxの拡散面積及び蛍光強度を計算した。その後、組織を、塩化トリフェニルテトラゾリウム(TTC、Sigma)試薬とインキュベートして組織生存率を評価するか、又は処理して組織学的評価を行った。アブレーション面積を計算するために、新たに採取した組織を1%TTC溶液中でインキュベートして、生存ゾーンと死滅した/死滅しているゾーンとを視覚的に区別するのを可能にした。横断面及び縦断面からの総アブレーション面積及びアポトーシス対壊死面積を使用して、他の箇所に記載されているように、アブレーション面積及び体積を計算した(Albadawi et al., Sci. Transl. Med., 13(580) (2021); Bhonsle et al., J. Vasc. Interv. Radiol., 27(12):1913-22 e2 (2016); Siddiqui et al., HPB (Oxford), 2016;18(9):726-34 (2016); Stadlbauer et al., Histol. Histopathol., 31(1):115-29) (2016))。固定した後、一連の切片を調製し、分析を行って、アブレーション面積を確認し、血管の完全性を評価し、胆管構造を評価した。アポトーシスの程度を、切断されたカスパーゼ-3IgGに関して免疫染色された切片において評価し、ImageJ IHCプロファイラーソフトウェアを使用して処置されたゾーン全体をスコア化した。さらに、局在炎症性応答の評価には、Tリンパ球(CD3+、CD4+、CD8+)、NK、及び骨髄性細胞系列の浸潤の定量分析が含まれていた。全身性応答を、全血球カウントを使用して血液試料中で比較し、肝機能マーカー(ALT、AST、GGT、LD、ALP、及びビリルビン)、腎機能マーカー(クレアチニン及びBUN)、及び心臓損傷マーカー(CK、トロポニン、C-反応性タンパク質、及び脂質)を評価した。さらに、血清試料をサイトカイン及びケモカインのレベルに関して分析した(Eve technology)。脳、肺、腎臓、肝臓、及び脾臓からの組織標本を採取して、組織学的分析を行って、いずれの異常な状態も排除した。
結果
イメージガイド肝内注射を使用して、全てが0.25mg/mL ICGを含む異なるヒドロゲル製剤50μLを正常ラット肝臓中に送達した。
イメージガイド肝内注射を使用して、全てが0.25mg/mL ICGを含む異なるヒドロゲル製剤50μLを正常ラット肝臓中に送達した。
NanoGelを肝臓実質中に直接注射している間のin vivo超音波イメージングによって、標的組織に直接経皮注射することの実現可能性が実証された(図20A-20B)。DoxもNivoも、MRIのシグナル増強に影響を与えなかった(図20D及び20E)。これらのデータは、NGを使用して、超音波又はMRIを使用したリアルタイムイメージガイド注射を行ってもよいことを実証している。
ラット肝臓の3Dレンダリング再構築マイクロCT及びICG蛍光分析では、NS、NG、又はNG+Doxが与えられた各注射部位における組織アブレーションが示された(図21A、21C、及び21E)。NG+Doxによるアブレーション体積の増加が全ての時点において誘発されており、これは注射してから28日後のアブレーション体積における時間依存的減少と関連しており(図21A、21C、及び21E)、アブレーションゾーンの正常な治癒を反映していた。外植されたラット肝臓の近赤外線イメージングでは、NS、NG、又はNG+Doxを注射後、各注射部位におけるICG増強蛍光領域が示された(図21B、21D、及び21F)。NG及びNG+Doxを注射してから28日後、NSと比較して大きなICG拡散領域が観察され(図21B、21D、及び21F)、NanoGel製剤中のILの存在下でICGの高い拡散及び保持を示唆している。Doxは、NG+Doxを注射後、蛍光、拡散面積、及び蛍光強度(平均放射輝度)が増強されており(図21G-21I)、化学療法の拡散及び長期保持が増強されたことを示唆している。
複数のイメージングモダリティに対するイメージング特性を評価するために、注射器中にロードされたNS又はNS-ILヒドロゲルの視認性を、磁気共鳴イメージング(MRI)、コンピューター断層撮影(CT)、及び超音波(US)で評価した。T2ベースのMRIを使用した視認性を図22Aに示す。ILは、広範囲の病原体に対して中和特性を有することが既知である。NSヒドロゲルが、IL又はDoxと混合された場合にIL抗菌特性を保存するかどうかを立証するために、無菌試験を行っており、37℃でインキュベートしてから1日及び2ヶ月後、細菌の成長の検出は実証されなかった(図22B)。
これらのデータは、NSヒドロゲルにおけるILとDoxとの組合せは、処置縁を相乗的に拡大し、薬物分布ゾーンを拡張できることを実証する。
[実施例7]
固形腫瘍の齧歯動物モデルにおける進行までの時間及び全体的な生存割合
この実施例では、NanoGelを注射した動物がんモデルのin vivoでの腫瘍応答、アブレーション有効性、イメージング特性、薬物分布及び保持、免疫応答、及び生存割合を記載する。
固形腫瘍の齧歯動物モデルにおける進行までの時間及び全体的な生存割合
この実施例では、NanoGelを注射した動物がんモデルのin vivoでの腫瘍応答、アブレーション有効性、イメージング特性、薬物分布及び保持、免疫応答、及び生存割合を記載する。
方法
NanoGelアブレーション有効性、薬物分布、免疫応答、及び生存割合
肝臓肝細胞癌のN1S1ラットモデルを、他の箇所に記載されているように、体重300~325グラム(雄及び雌)の160匹のSprague Dawleyラット(Envigo、CA)に誘発した(Albadawi et al., Sci. Transl. Med., 2021;13(580) (2021))。ATCC(CRL-1604、Manassas、VA)から得たラットNovikoff肝がん(N1S1)細胞を、10%ウシ胎仔血清を含むイスコフ改変ダルベッコ培地(IMDM)中で増殖した。ラット肝臓を、正中開腹術による麻酔下で外科的に露出し、続いて、1×106個のN1S1細胞の懸濁液100μL体積の被膜下接種を、25ゲージ注射器針を使用して左下肝臓葉に注射して行った。回復後、連続超音波イメージングを行って腫瘍形成を確認し、腫瘍塊境界をグレースケール(Bモード)で描いて、体積を計算し、極超短波トランスデューサ(Vevo-3100、FUJIFILM)を使用してカラーモードで血管分布を評価した。超音波で直径0.5cmと測定された4つの群のN1S1腫瘍担持ラットを、全てが等量のExiTron Nano 12000造影剤(Miltenyi Biotec)を含む、NanoGel(目的(aim)1.4から選択される)、NS-IL、NS-Dox、NS-ICIヒドロゲルの腫瘍内注射を受けるように無作為に割り当てた。注入容積を、超音波上の腫瘍体積の1.25倍に基づいて計算し、これは次の式v=4/3π[r+0.5]3に従って計算することになる。経時的研究は、サブ群のラットを、3、7、14、28、又は42日において安楽死させることによって行った。
NanoGelアブレーション有効性、薬物分布、免疫応答、及び生存割合
肝臓肝細胞癌のN1S1ラットモデルを、他の箇所に記載されているように、体重300~325グラム(雄及び雌)の160匹のSprague Dawleyラット(Envigo、CA)に誘発した(Albadawi et al., Sci. Transl. Med., 2021;13(580) (2021))。ATCC(CRL-1604、Manassas、VA)から得たラットNovikoff肝がん(N1S1)細胞を、10%ウシ胎仔血清を含むイスコフ改変ダルベッコ培地(IMDM)中で増殖した。ラット肝臓を、正中開腹術による麻酔下で外科的に露出し、続いて、1×106個のN1S1細胞の懸濁液100μL体積の被膜下接種を、25ゲージ注射器針を使用して左下肝臓葉に注射して行った。回復後、連続超音波イメージングを行って腫瘍形成を確認し、腫瘍塊境界をグレースケール(Bモード)で描いて、体積を計算し、極超短波トランスデューサ(Vevo-3100、FUJIFILM)を使用してカラーモードで血管分布を評価した。超音波で直径0.5cmと測定された4つの群のN1S1腫瘍担持ラットを、全てが等量のExiTron Nano 12000造影剤(Miltenyi Biotec)を含む、NanoGel(目的(aim)1.4から選択される)、NS-IL、NS-Dox、NS-ICIヒドロゲルの腫瘍内注射を受けるように無作為に割り当てた。注入容積を、超音波上の腫瘍体積の1.25倍に基づいて計算し、これは次の式v=4/3π[r+0.5]3に従って計算することになる。経時的研究は、サブ群のラットを、3、7、14、28、又は42日において安楽死させることによって行った。
NanoGel、NS-IL、NS-Dox、及びNS-ICIヒドロゲルを注射したN1S1肝臓がん担持ラットにおいて、腫瘍負荷、Dox及びICIの分布及び保持、並びに宿主応答を評価し、比較した。全てのラットを、3、7、14、28、又は42日の所定の時点まで生存させ、腫瘍体積及び血管分布を、超音波を使用して週に2回連続的に記録した。3Dレンダリング及び腫瘍体積測定及びマイクロスケールレベルでの組織構造をin vivoで提供するために、マイクロCT分析を、Skyスキャン-1276システム(Bruker、Kontich、Belgium)を使用して行った。剖検前に、ラットに、露出した肝臓に対してレーザースペックル造影分析(LASCA、Perimed)を直接行い、その後、安楽死させた。ラット肝臓を外植し、正中線で切断して、ex vivo蛍光イメージングを行ってDox拡散面積を計算し、IVIS 200システム(PerkinElmer, Inc. Waltham、MA)を使用して各腫瘍のコア内のDoxの蛍光強度を測定した。その後、腫瘍組織を固定するか又は凍結薄片にしてH&E染色を行って、腫瘍形態を評価し、アブレーション面積を計算し、増殖が活発なマーカー(Ki-67)及びHCC患者において肝臓を切除又はアブレーションした後の予後不良と関連する転移能のマーカーであるサイトケラチン-19に関する特異的病理学的染色を使用して、処置腫瘍の外科的縁における残りの生存可能な腫瘍細胞に関して腫瘍末梢ゾーンを検討した。腫瘍病変部内及びその周囲の異なる領域からの標本を、図23において実証したように、LC-MS/MSを使用して分析した。3つのイオン化チャネルにおける0.8μM Doxをスパイクとして添加したラット血漿の代表的なクロマトグラムでは、全てが4.1分で一貫した保持時間を実証し、Dox分子構造が確認された(図23A-23C)。ラット血漿におけるDoxレベルの定量分析では、測定濃度の線形関係が示された(r2=0.99、図23D)。PD-1又はPD-L1抗体に関する免疫染色を行って、ICIの組織分布及び保持を評価した(図24)。以下のin situ基準を使用してアブレーション及び薬物分布有効性を評価/確認した:1)Doxの細胞組み込み(LC-MS/MSを使用して定量化);2)セグメント化された腫瘍縁における赤色蛍光Doxの平均輸送距離(共焦点蛍光顕微鏡を使用して測定);3)腫瘍コア、周辺、及び腫瘍周辺面積から得られたデジタル顕微鏡視野において活発に増殖している細胞の数(アポトーシス率(TUNEL及び切断されたカスパーゼ-3免疫染色に基づく)及び増殖率(サイトケラチン-19、Ki-67、及びPCNA免疫染色に基づく)を使用して測定);及び4)ICI分布(抗PD-1、及び抗PD-L1に関する免疫染色によって測定)。さらに、連続的に切断した組織切片を免疫染色して、浸潤性リンパ球系統(CD3+、CD4+、CD8+、及びNK細胞)及び骨髄性炎症性細胞(顆粒球、単球、及びマクロファージ)の数をカウントすることによって局在免疫応答を解明した。各エンドポイントにおいて得た血液試料を、実施例6にあるように血液化学に関して分析した。
生存割合及び宿主免疫応答に対するNanoGelの腫瘍内注射の効果
MC38直腸結腸癌腫の免疫応答性マウスモデルを使用して、選択したNanoGel製剤のアブレーション有効性を試験した。MC38直腸結腸癌腫細胞(約1×106細胞)を、10~12週齢のC57BL6マウス(200匹のマウス)の右下脇腹に皮下接種した。約200mm3の腫瘍体積を担持するマウスを、3つの群に無作為に分割して、NanoGel 250μLの直接腫瘍内注射を与え、一方、対照群におけるマウスにはNS-IL、NS-Dox、又はNS-ICIの注射を与えた。評価したICIとしては、マウス特異的PD-1及びPD-L1阻害剤、抗mPD-1-mIgG1e3 InvivoFit(商標)、及び抗PD-L1-mIgG1e3 InvivoFit(商標)mAbs(InvivoGen、San Diego、CA)がある。抗PD-1及び抗PD-L1を含む連続希釈したNanoGel抽出物に対する特異的ELISAを使用して結合を評価した。これらの抗体は、無菌、エンドトキシン不含、保存剤不含、及び凍結乾燥として得られており、混合して1mg/mLの濃度にした。生存後、サブ群のマウスを、腫瘍内注射後1、3、7、14、及び28日時点において安楽死させて、免疫応答及び生存割合を評価した。
MC38直腸結腸癌腫の免疫応答性マウスモデルを使用して、選択したNanoGel製剤のアブレーション有効性を試験した。MC38直腸結腸癌腫細胞(約1×106細胞)を、10~12週齢のC57BL6マウス(200匹のマウス)の右下脇腹に皮下接種した。約200mm3の腫瘍体積を担持するマウスを、3つの群に無作為に分割して、NanoGel 250μLの直接腫瘍内注射を与え、一方、対照群におけるマウスにはNS-IL、NS-Dox、又はNS-ICIの注射を与えた。評価したICIとしては、マウス特異的PD-1及びPD-L1阻害剤、抗mPD-1-mIgG1e3 InvivoFit(商標)、及び抗PD-L1-mIgG1e3 InvivoFit(商標)mAbs(InvivoGen、San Diego、CA)がある。抗PD-1及び抗PD-L1を含む連続希釈したNanoGel抽出物に対する特異的ELISAを使用して結合を評価した。これらの抗体は、無菌、エンドトキシン不含、保存剤不含、及び凍結乾燥として得られており、混合して1mg/mLの濃度にした。生存後、サブ群のマウスを、腫瘍内注射後1、3、7、14、及び28日時点において安楽死させて、免疫応答及び生存割合を評価した。
腫瘍応答及び動物生存に対するNanoGelの腫瘍内注射の効果を、図26で示されるように、超音波を使用して処置後、週に2回腫瘍体積を連続的に測定することによって評価した。
マウスにおける直腸結腸癌腫の腫瘍モデル
12週齢の雌C57BL6/Jマウス(n=14、Jackson's Laboratories)を、12時間の明/暗サイクルで動物施設内で飼育し、食餌及び水を自由に与えた。マウスにイソフルランの連続吸入を用いて麻酔をかけた。右脇腹には、ハンクス平衡塩溶液0.1mL中に懸濁した2×106MC38直腸結腸腺癌細胞の皮下注射を与えた。垂直腫瘍直径を、超音波を使用して測定し、腫瘍体積を式:0.523×(長さ×幅×深度)を使用して計算した。腫瘍体積が150mm3に達した場合、腫瘍担持マウスを2つの群に無作為に分割して、生理食塩水(対照、n=7)、又はNanoGel(n=7)の腫瘍内注射を与えた。注入容積を、腫瘍体積の1.25に基づいて計算した。腫瘍体積は、USを使用して週に2回連続的に評価した。マウス生存基準は、最大限に許容可能な腫瘍体積である2,000mm3に達するまでの日数に基づいているか、又は腫瘍が重篤な潰瘍を発症した場合はその後腫瘍が進行したと考えられ、個々のマウスを、動物実験委員会の規則に従って死滅したとしてカウントした。腫瘍体積プリズムソフトウェアを使用して、ログランク生存を計算して、2群間の生存割合を比較した。エンドポイントにおいてマウスを安楽死させ、腫瘍を採取して組織学的検査を行った。
12週齢の雌C57BL6/Jマウス(n=14、Jackson's Laboratories)を、12時間の明/暗サイクルで動物施設内で飼育し、食餌及び水を自由に与えた。マウスにイソフルランの連続吸入を用いて麻酔をかけた。右脇腹には、ハンクス平衡塩溶液0.1mL中に懸濁した2×106MC38直腸結腸腺癌細胞の皮下注射を与えた。垂直腫瘍直径を、超音波を使用して測定し、腫瘍体積を式:0.523×(長さ×幅×深度)を使用して計算した。腫瘍体積が150mm3に達した場合、腫瘍担持マウスを2つの群に無作為に分割して、生理食塩水(対照、n=7)、又はNanoGel(n=7)の腫瘍内注射を与えた。注入容積を、腫瘍体積の1.25に基づいて計算した。腫瘍体積は、USを使用して週に2回連続的に評価した。マウス生存基準は、最大限に許容可能な腫瘍体積である2,000mm3に達するまでの日数に基づいているか、又は腫瘍が重篤な潰瘍を発症した場合はその後腫瘍が進行したと考えられ、個々のマウスを、動物実験委員会の規則に従って死滅したとしてカウントした。腫瘍体積プリズムソフトウェアを使用して、ログランク生存を計算して、2群間の生存割合を比較した。エンドポイントにおいてマウスを安楽死させ、腫瘍を採取して組織学的検査を行った。
肝細胞癌のN1S1ラットモデルの作製
体重300~325gの雄Sprague-Dawleyラット(Envigo、CA)を使用してN1S1HCCを誘発した。N1S1ラット肝がん細胞(CRL-1604、アメリカンタイプカルチャーコレクション、Manassas、VA)を、10%熱不活性化ウシ胎仔血清(HyClone、UT)が添加されたイスコフ改変ダルベッコ培地中で培養した。接種用の細胞を調製するために、N1S1細胞のアリコートをすすぎ、単純イスコフ改変ダルベッコ培地中に懸濁して、1ml注射器中にアリコート100μL中の2×106細胞を得た。ラット肝臓を、上部正中開腹術による麻酔下で外科的に露出し、続いて25ゲージ注射器針を使用してN1S1細胞の左下肝臓葉への被膜下接種を行った。ガーゼを用いて穏やかな圧迫を適用して、止血を達成し、細胞の逆流を阻止した。その後、皮下組織及び真皮層を、5-0バイクリル縫合糸(Ethicon、Somerville、NJ)を用いて再隣接させた。回復後、一連のUSイメージングを行って腫瘍形成を確認し、ACUSON S2000システム(Siemens Inc.、Germany)及び多周波リニアトランスデューサ(9L4、9.0MHz)を使用して腫瘍体積を評価して、グレースケール(Bモード)で腫瘍塊境界を描いた。USで測定したところ約0.15cm3のN1S1腫瘍病変を担持する2つの群のラットには、0.25%ICG及び1.25mg/mLドキソルビシンを含むNG又はNSヒドロゲルの腫瘍内注射を与えた。注入容積を、エタノール注射を使用したヒトにおける化学的アブレーション手順に関して以前記載したように、USで計算された腫瘍体積の125%を送達することに基づいて計算した。腫瘍内注射後、処置したラットを2週間生存させ、腫瘍体積を、USを使用して記録した。
体重300~325gの雄Sprague-Dawleyラット(Envigo、CA)を使用してN1S1HCCを誘発した。N1S1ラット肝がん細胞(CRL-1604、アメリカンタイプカルチャーコレクション、Manassas、VA)を、10%熱不活性化ウシ胎仔血清(HyClone、UT)が添加されたイスコフ改変ダルベッコ培地中で培養した。接種用の細胞を調製するために、N1S1細胞のアリコートをすすぎ、単純イスコフ改変ダルベッコ培地中に懸濁して、1ml注射器中にアリコート100μL中の2×106細胞を得た。ラット肝臓を、上部正中開腹術による麻酔下で外科的に露出し、続いて25ゲージ注射器針を使用してN1S1細胞の左下肝臓葉への被膜下接種を行った。ガーゼを用いて穏やかな圧迫を適用して、止血を達成し、細胞の逆流を阻止した。その後、皮下組織及び真皮層を、5-0バイクリル縫合糸(Ethicon、Somerville、NJ)を用いて再隣接させた。回復後、一連のUSイメージングを行って腫瘍形成を確認し、ACUSON S2000システム(Siemens Inc.、Germany)及び多周波リニアトランスデューサ(9L4、9.0MHz)を使用して腫瘍体積を評価して、グレースケール(Bモード)で腫瘍塊境界を描いた。USで測定したところ約0.15cm3のN1S1腫瘍病変を担持する2つの群のラットには、0.25%ICG及び1.25mg/mLドキソルビシンを含むNG又はNSヒドロゲルの腫瘍内注射を与えた。注入容積を、エタノール注射を使用したヒトにおける化学的アブレーション手順に関して以前記載したように、USで計算された腫瘍体積の125%を送達することに基づいて計算した。腫瘍内注射後、処置したラットを2週間生存させ、腫瘍体積を、USを使用して記録した。
ex vivo及びin vitroでの蛍光イメージング
ex vivoスペクトル蛍光イメージングを組織に対して行って、NG又はNSヒドロゲルを腫瘍内注射した後、IVIS 200システム(PerkinElmer Inc.、Waltham、MA)を使用して、ドキソルビシン又はICGにおける差を評価した。ドキソルビシンの横断面の蛍光イメージは、460nmの励起波長及び560nmの放出波長を使用して取得した。750nmの励起波長及び850nmの放出波長における近赤外線照明を使用してICGを可視化した。異なる実験標本における蛍光イメージを、1-s露光時間(f/ストップ=2)の同一の設定を使用して取得し、各群において同じスケールを使用して表示した。蛍光強度を、目的領域における放射輝度値を使用して定量化し、光子量毎秒毎平方センチメートル毎ステラジアン(p/s/cm2/sr)に正規化し、各検体における蛍光増強の領域も、規格化された閾値を適用した後に計算した。
ex vivoスペクトル蛍光イメージングを組織に対して行って、NG又はNSヒドロゲルを腫瘍内注射した後、IVIS 200システム(PerkinElmer Inc.、Waltham、MA)を使用して、ドキソルビシン又はICGにおける差を評価した。ドキソルビシンの横断面の蛍光イメージは、460nmの励起波長及び560nmの放出波長を使用して取得した。750nmの励起波長及び850nmの放出波長における近赤外線照明を使用してICGを可視化した。異なる実験標本における蛍光イメージを、1-s露光時間(f/ストップ=2)の同一の設定を使用して取得し、各群において同じスケールを使用して表示した。蛍光強度を、目的領域における放射輝度値を使用して定量化し、光子量毎秒毎平方センチメートル毎ステラジアン(p/s/cm2/sr)に正規化し、各検体における蛍光増強の領域も、規格化された閾値を適用した後に計算した。
<32mm3の腫瘍サイズを完全に退縮したと考え、一方、>2,000mm3の腫瘍は進行したと考え、動物を安楽死させた。生存転帰に基づいて、生存割合及び腫瘍体積を比較し、統計ソフトウェア(GraphPadプリズム)を使用して計算した。剖検時、腫瘍組織を切除し、無作為に分割して、蛍光イメージング及び組織学的分析を行うか、又は宿主免疫応答の評価を行い、これらは、標識された各組織から単一の細胞懸濁液を作製し、Heliosマスサイトメーターシステム(Fluidigm)及びHyperionイメージングモジュールを使用して分析して、抗体パネルを使用して組織を分析した後に行った。
結果
これらの結果は、同じ濃度のNS、IL、Dox、及び抗PD-1抗体を含み、ILは含まない対照ヒドロゲルの腫瘍内注射と比較して、3wt%NS、25wt%IL、250mg/mL Dox、及び1mg/mLの抗PD-1抗体を含むNanoGel製剤のラットN1S1腫瘍への腫瘍内注射の実現可能性を実証する(図24)。ベースライン及び注射してから2週間後のラット肝臓のUS検査によって、対照ヒドロゲル処置を受けた大きな腫瘍と比較して、NanoGelを注射した腫瘍において実質的に小さな腫瘍が明らかになった(図24A-24D)。2週で採取したN1S1組織の組織学的評価では、NanoGelを注射した腫瘍において、活発な増殖を示唆している細胞過形成と比較して、核染色がほぼ存在しない広範な壊死、及び正常組織構造の損失が示された(図24E-24F)。抗PD-1抗体に関する免疫染色によって、対照腫瘍における減少した抗体検出と比較して、NanoGelを注射してから2週間後、アブレーションされた腫瘍全体にわたって均一に分布したICI抗体が明らかになった(図24G-24H)。これらの結果は、ILは、腫瘍における腫瘍アブレーションのため及びICI分布及び長期保持を可能にするために使用できることを示唆している。
これらの結果は、同じ濃度のNS、IL、Dox、及び抗PD-1抗体を含み、ILは含まない対照ヒドロゲルの腫瘍内注射と比較して、3wt%NS、25wt%IL、250mg/mL Dox、及び1mg/mLの抗PD-1抗体を含むNanoGel製剤のラットN1S1腫瘍への腫瘍内注射の実現可能性を実証する(図24)。ベースライン及び注射してから2週間後のラット肝臓のUS検査によって、対照ヒドロゲル処置を受けた大きな腫瘍と比較して、NanoGelを注射した腫瘍において実質的に小さな腫瘍が明らかになった(図24A-24D)。2週で採取したN1S1組織の組織学的評価では、NanoGelを注射した腫瘍において、活発な増殖を示唆している細胞過形成と比較して、核染色がほぼ存在しない広範な壊死、及び正常組織構造の損失が示された(図24E-24F)。抗PD-1抗体に関する免疫染色によって、対照腫瘍における減少した抗体検出と比較して、NanoGelを注射してから2週間後、アブレーションされた腫瘍全体にわたって均一に分布したICI抗体が明らかになった(図24G-24H)。これらの結果は、ILは、腫瘍における腫瘍アブレーションのため及びICI分布及び長期保持を可能にするために使用できることを示唆している。
炎症細胞浸潤に対するNanoGel注射の効果を評価した。ラット肝組織の組織切片を、NSヒドロゲル、NG、又はNG+Doxを注射してから1日、14日又は28日後に、ミエロペルオキシダーゼ(MPO)担持炎症性細胞(図25A)又はCD3+T-リンパ球(図25B)に関して免疫染色した。NS、NG、又はNG+Doxを注射してから1日、14日、及び28日後のラット肝臓切片におけるアブレーション領域では、1日目、14日目でNS注射部位と比較して、NG及びNG+Dox注射部位において有意に大きいアブレーション面積が示された(図25C)。28日目にNSと比較して、NG+Dox注射部位において大きなアブレーション面積が測定された。MPO陽性細胞の形態学的分析によって、1日目で初期のMPO陽性細胞動員が示され、これは、14日目及び28日目まで徐々に減少し(図25D)、一過性の急性炎症促進性応答を示唆していた。各注射部位内でカウントされた免疫染色CD3+細胞の数の組織学的分析では、NG+Dox部位においてNS又はNG注射部位と比較して、有意に高いCD3+細胞が示され、注射してから最大28日後に、NG+Dox注射部位における多数のT-リンパ球動員と多数のCD3+細胞とが示された(図25E)。
超音波ガイド腫瘍内注射を使用して、NanoGelを直腸結腸がんのマウスモデルに接種した。皮下接種したMC38結腸腺癌細胞は、免疫コンピテントC57BL6マウスの右下脇腹において腫瘍を形成する(図26A)。腫瘍成長を、超音波イメージングで腫瘍の長さ、幅、及び深度を測定することによって週に2回モニターして、腫瘍体積を計算した。超音波を使用して、NanoGelの直接腫瘍内注射の間に得られたMC38腫瘍のイメージでは、低エコー原性腫瘍病変部内部の高エコー原性針が示されている(図26B;点線の輪郭)。Nanogelを注射してから49日後のNanoGel処置腫瘍では、マウス皮膚上に小さな瘢痕を残して完全な処置応答を示しており(図26C)、これは超音波で認められた(図26D)。MC38腫瘍担持マウスの肉眼的写真(図26E)及び対応する超音波(図26F)イメージでは、生理食塩水を注射してから21日後に約2cm2に達する腫瘍進行を示している。マウス生存は、最大限に許容可能な腫瘍体積である2,000mm3に達するまでの日数に基づいているか、又は腫瘍が重度の潰瘍を発症した場合、腫瘍は進行したと考え、個々のマウスを死滅したとしてカウントした。生存曲線を図26Gに示す。超音波によって評価された個々の腫瘍の腫瘍成長曲線では、NanoGelを注射した腫瘍における一貫した低腫瘍体積と比較して、対照において初期の腫瘍進行が示され(図26H)、処置に対する腫瘍応答を示唆していた。腫瘍体積における平均変化を、NanoGelの腫瘍内注射前又は対照、及び各群における生存期間の終わりにおいて測定した(図26I)。平均腫瘍体積では、対照群における腫瘍体積で有意な増加が示され、NanoGel注射が与えられたMC38腫瘍における腫瘍体積での無変化と比較して、連続的な腫瘍進行を示唆していた。組織切片では、NanoGelを注射してから1時間後に腫瘍細胞のアブレーションが示され(図26J)、NanoGelを腫瘍内注射してから48日後に病変部サイズの縮小、細胞のアブレーション、及び線維形成の根拠が示された(図26K)。対照である未処置のMC38腫瘍の組織切片では、実質的に大きな腫瘍面積及び活発に増殖している腫瘍細胞の根拠が示された(図26L)。
NGがニボルマブを送達する助けもできるかどうかを確認するための実験を行った。NGを、Nivoと混合して、腫瘍全体にわたって薬物を均一に分布し、保持し、送達することもできるかどうかを確認した(図27A-27J)。結果は、NGは腫瘍をアブレーションし、アブレーションゾーン全体にわたって化学療法及び免疫療法を均一に送達する能力を有することを示した。
抗がん免疫療法薬を含むNanoGelの腫瘍内注射後のT-リンパ球動員を評価した(図28A-28D)。これらのイメージによって、アブレーションゾーン内に高レベルのNivo、腫瘍細胞死、及び高レベルのCD3が実証され、抗がん免疫療法薬を含むNanoGelは、固形腫瘍における免疫療法を達成できることを示唆している。
[実施例8]
Nanogelのイメージガイド腫瘍内注射
この実施例では、腫瘍を処置するための腫瘍内NanoGel注射の使用を記載する。
Nanogelのイメージガイド腫瘍内注射
この実施例では、腫瘍を処置するための腫瘍内NanoGel注射の使用を記載する。
方法
ウサギVX2肝臓がんモデルの構築
ニュージーランド白色ウサギ(Charles River;2.5~3.0kg;雄;120匹のウサギ(雄及び雌))を使用して、他の箇所に記載されているように、VX2肝臓がんモデルを構築した(Albadawi et al.、Sci. Transl. Med.、13(580) (2021))。検出力分析では、各群における1データ点あたり8匹の動物でおよそ88%の検出力及び0.05のアルファでANOVA(f=10;平均SD=2、手段=1-5)のための有効なサンプルサイズが示された。簡潔には、凍結保存VX2スラリーを、ウサギの大腿部筋肉に筋肉内注射を行った後、in vivoで拡大させた。次いで、形成された筋肉腫瘍を無菌的に単離し、刻み、冷DMEM中で貯蔵した。VX2肝臓がんを、ドナーウサギから採取した筋肉腫瘍片を、レシピエントウサギの内側左小葉において作成した深いポケット内に新たに移植することによって誘発した。腫瘍サイズを週に2回USでモニターした。VX2腫瘍サイズが1cm3に達したら、ウサギを、次の式:V=4/3π[r+0.5]3に基づいて計算した1.25mLのNanoGel、NS単独、又はエタノールの超音波ガイド腫瘍内注射が行われる3つの処置群に無作為に分割した。臨床的アプローチを模倣するために、腫瘍内注射を、標準的な21ゲージアクセス針を使用して行った。針を腫瘍に挿入し、NanoGel、NS、又はエタノールのアリコートをゆっくりと注射し、腫瘍組織にエコー原性を与え、同時に針を近くの腫瘍の端部までゆっくりと後退させた。
ウサギVX2肝臓がんモデルの構築
ニュージーランド白色ウサギ(Charles River;2.5~3.0kg;雄;120匹のウサギ(雄及び雌))を使用して、他の箇所に記載されているように、VX2肝臓がんモデルを構築した(Albadawi et al.、Sci. Transl. Med.、13(580) (2021))。検出力分析では、各群における1データ点あたり8匹の動物でおよそ88%の検出力及び0.05のアルファでANOVA(f=10;平均SD=2、手段=1-5)のための有効なサンプルサイズが示された。簡潔には、凍結保存VX2スラリーを、ウサギの大腿部筋肉に筋肉内注射を行った後、in vivoで拡大させた。次いで、形成された筋肉腫瘍を無菌的に単離し、刻み、冷DMEM中で貯蔵した。VX2肝臓がんを、ドナーウサギから採取した筋肉腫瘍片を、レシピエントウサギの内側左小葉において作成した深いポケット内に新たに移植することによって誘発した。腫瘍サイズを週に2回USでモニターした。VX2腫瘍サイズが1cm3に達したら、ウサギを、次の式:V=4/3π[r+0.5]3に基づいて計算した1.25mLのNanoGel、NS単独、又はエタノールの超音波ガイド腫瘍内注射が行われる3つの処置群に無作為に分割した。臨床的アプローチを模倣するために、腫瘍内注射を、標準的な21ゲージアクセス針を使用して行った。針を腫瘍に挿入し、NanoGel、NS、又はエタノールのアリコートをゆっくりと注射し、腫瘍組織にエコー原性を与え、同時に針を近くの腫瘍の端部までゆっくりと後退させた。
転帰分析
一連のUS、並びにエンドポイント血管造影、及びCTイメージング、組織病理学、血液値、及び分子分析データを使用して、1)腫瘍内注射の技術的成功;2)アブレーションの有効性、局在的な腫瘍進行及び血管分布;3)ICI及びDoxの薬物分布及び長期保持;及び4)生存割合を評価し;5)潜在的な合併症を排除した。腫瘍負荷の評価を、超音波を使用して連続的に行って、体積における変化を比較した。腫瘍内に注射してから1、3、7、21、28日目に、サブ群の10匹のウサギに造影増強血管造影及びレーザースペックルスキャンを行って、安楽死させて腫瘍血管の分布を評価した。剖検時、VX2腫瘍担持肝臓を外植して、肉眼的検査、ex vivoでのマイクロCT、及び蛍光イメージングを行って、セグメンテーション後の3D腫瘍サイズ、Dox蛍光強度、及び分布面積を測定した。CBC及び臓器機能マーカー(すなわち、LFT、BUN/Cr)用に全血試料を収集した。アブレーション及び薬物分布有効性を評価/確認するために使用される実施例7において記載したようなin situ基準は、以下のとおりに評価した:1)Dox化学療法レベルを、LC-MS/MSを使用して評価した;2)Dox輸送する距離を、6個にセグメント化された腫瘍縁において共焦点蛍光顕微鏡を使用して測定した;3)免疫染色を使用して、腫瘍境界(腫瘍コア、周辺)内の3つの異なる領域、並びに腫瘍周辺領域における、アポトーシス(TUNEL及びカスパーゼ-3)、増殖率(Ki-67及びPCNA)、及び局在免疫細胞浸潤(リンパ球、マクロファージ及び顆粒球)を評価し;4)免疫染色を使用してICI分布(PD-1及びPD-L1)を評価した。
一連のUS、並びにエンドポイント血管造影、及びCTイメージング、組織病理学、血液値、及び分子分析データを使用して、1)腫瘍内注射の技術的成功;2)アブレーションの有効性、局在的な腫瘍進行及び血管分布;3)ICI及びDoxの薬物分布及び長期保持;及び4)生存割合を評価し;5)潜在的な合併症を排除した。腫瘍負荷の評価を、超音波を使用して連続的に行って、体積における変化を比較した。腫瘍内に注射してから1、3、7、21、28日目に、サブ群の10匹のウサギに造影増強血管造影及びレーザースペックルスキャンを行って、安楽死させて腫瘍血管の分布を評価した。剖検時、VX2腫瘍担持肝臓を外植して、肉眼的検査、ex vivoでのマイクロCT、及び蛍光イメージングを行って、セグメンテーション後の3D腫瘍サイズ、Dox蛍光強度、及び分布面積を測定した。CBC及び臓器機能マーカー(すなわち、LFT、BUN/Cr)用に全血試料を収集した。アブレーション及び薬物分布有効性を評価/確認するために使用される実施例7において記載したようなin situ基準は、以下のとおりに評価した:1)Dox化学療法レベルを、LC-MS/MSを使用して評価した;2)Dox輸送する距離を、6個にセグメント化された腫瘍縁において共焦点蛍光顕微鏡を使用して測定した;3)免疫染色を使用して、腫瘍境界(腫瘍コア、周辺)内の3つの異なる領域、並びに腫瘍周辺領域における、アポトーシス(TUNEL及びカスパーゼ-3)、増殖率(Ki-67及びPCNA)、及び局在免疫細胞浸潤(リンパ球、マクロファージ及び顆粒球)を評価し;4)免疫染色を使用してICI分布(PD-1及びPD-L1)を評価した。
ブタにおける腎動脈のNanoGelを使用した化学塞栓術
体重48から55kgの健常Yorkshireブタ(S&S Farms、Brentwood、CA)を、標準的な給餌条件及び好適な温度下、少なくとも4日間馴化させた。ブタに、5mg kg-1のチレタミン-ゾラゼパム(Telazol、Zoetis)、2mg mL-1のキシラジン、及び0.02mg kg-1のグリコピロレートの筋肉内注射を使用して麻酔をかけた。次いでブタを仰臥位で置き、X線対応手術台(Pannomed Aeron、DRE、KY)上で挿管した。挿管後、麻酔を1.5~3%イソフルランを吸入しながら維持した。手順中、心電図、経皮的オキシヘモグロビン飽和度(SpO2)、呼気中CO2濃度、吸入酸素分率、及び深部体温をモニターした。頸動脈への経皮的アクセスを、超音波ガイダンス(ACUSON S2000、Siemens)及び透視検査法(OEC Elite C-Arm、GE Healthcare Systems、Chicago、IL)を使用して得た。アクセス針及びワイヤーを5Frenchカテーテル(CookMedical)に交換した。GT-グライドワイヤー(Terumo Medical)の上から、カテーテルの先端を、造影増強透視検査法(350mgI mL-1 Omnipaque、GE HealthCare、MA)を使用して腎臓まで進めた。腎動脈の血管造影を、静脈内造影剤(350mgI mL-1 Omnipaque、GE HealthCare、MA)を使用してリアルタイム透視装置のガイダンス下で行った。NanoGel又はNS閉塞剤を充てんした注射器を、ルアーロックを使用してカテーテルに直接連結し、NanoGel又はNSヒドロゲル2mLをカテーテルによって腎動脈に送達した。NanoGel又はNSヒドロゲルの放射線不透過性及び血管開通性を、デジタルサブトラクション血管造影を使用して評価した。血管造影を繰り返し行って、閉塞有効性を検討した。ブタを、閉塞してから1時間後(非生存群;n=4)又は閉塞してから1週間後(生存群;n=4)に屠殺した。血管造影を繰り返して安楽死させて閉塞を確認した。剖検時、閉塞した腎臓を外植して、蛍光イメージング及び組織学的検査を行った。
体重48から55kgの健常Yorkshireブタ(S&S Farms、Brentwood、CA)を、標準的な給餌条件及び好適な温度下、少なくとも4日間馴化させた。ブタに、5mg kg-1のチレタミン-ゾラゼパム(Telazol、Zoetis)、2mg mL-1のキシラジン、及び0.02mg kg-1のグリコピロレートの筋肉内注射を使用して麻酔をかけた。次いでブタを仰臥位で置き、X線対応手術台(Pannomed Aeron、DRE、KY)上で挿管した。挿管後、麻酔を1.5~3%イソフルランを吸入しながら維持した。手順中、心電図、経皮的オキシヘモグロビン飽和度(SpO2)、呼気中CO2濃度、吸入酸素分率、及び深部体温をモニターした。頸動脈への経皮的アクセスを、超音波ガイダンス(ACUSON S2000、Siemens)及び透視検査法(OEC Elite C-Arm、GE Healthcare Systems、Chicago、IL)を使用して得た。アクセス針及びワイヤーを5Frenchカテーテル(CookMedical)に交換した。GT-グライドワイヤー(Terumo Medical)の上から、カテーテルの先端を、造影増強透視検査法(350mgI mL-1 Omnipaque、GE HealthCare、MA)を使用して腎臓まで進めた。腎動脈の血管造影を、静脈内造影剤(350mgI mL-1 Omnipaque、GE HealthCare、MA)を使用してリアルタイム透視装置のガイダンス下で行った。NanoGel又はNS閉塞剤を充てんした注射器を、ルアーロックを使用してカテーテルに直接連結し、NanoGel又はNSヒドロゲル2mLをカテーテルによって腎動脈に送達した。NanoGel又はNSヒドロゲルの放射線不透過性及び血管開通性を、デジタルサブトラクション血管造影を使用して評価した。血管造影を繰り返し行って、閉塞有効性を検討した。ブタを、閉塞してから1時間後(非生存群;n=4)又は閉塞してから1週間後(生存群;n=4)に屠殺した。血管造影を繰り返して安楽死させて閉塞を確認した。剖検時、閉塞した腎臓を外植して、蛍光イメージング及び組織学的検査を行った。
統計分析
動物生存を、カプランマイヤー方法及びログランク検定を用いて分析して、群間の生存を比較した。統計分析を、二元配置反復測定分散分析(ANOVA)を用いて行って、連続超音波を使用して腫瘍応答を評価した。クラスカルワリス分析を使用して、群間の総アブレーション、アポトーシス、及び壊死面積を試験し、ウィルコクソンの符号順位検定を使用してペアワイズ検定を行うことになる。アブレーション面積、体積、及びアポトーシス対壊死面積/体積を、中央値、最小値、及び最大値とともに平均値±SEMとして表した。統計分析を、プリズムソフトウェアを使用して行った。<0.05のp値は統計的に有意であると考えることになる。
動物生存を、カプランマイヤー方法及びログランク検定を用いて分析して、群間の生存を比較した。統計分析を、二元配置反復測定分散分析(ANOVA)を用いて行って、連続超音波を使用して腫瘍応答を評価した。クラスカルワリス分析を使用して、群間の総アブレーション、アポトーシス、及び壊死面積を試験し、ウィルコクソンの符号順位検定を使用してペアワイズ検定を行うことになる。アブレーション面積、体積、及びアポトーシス対壊死面積/体積を、中央値、最小値、及び最大値とともに平均値±SEMとして表した。統計分析を、プリズムソフトウェアを使用して行った。<0.05のp値は統計的に有意であると考えることになる。
結果
非生存実験を行って、NanoGelの超音波ガイド腫瘍内注射の実現可能性を実証した。1.25mg/mL Dox及び1mg/mL抗PD-1抗体と混合された25wt%ILを含むNanoGelを、21ゲージの標準的なアクセス針を使用してVX2腫瘍中に注射した(図29A-29C)。注射してから1時間後、動物を安楽死させ、肝組織を採取して蛍光イメージングを行った。切断したVX2腫瘍の肉眼的検査及び蛍光イメージングでは、均一に分布するDox蛍光が示され、アブレーションゾーンが含まれていた(図29D及び29E)。H&E組織切片によって、注射してから1時間後に広範な腫瘍アブレーションが明らかになった(図29F)。さらに、PD-1抗体の免疫染色では、完全な組織アブレーション領域に局在化した陽性染色の広範な領域が示された(図29G)。これらの結果は、NanoGelが、処置ゾーン全体にわたって均一なDox及びICIの分布と関連する急速な腫瘍アブレーションを誘発できることを示唆している。
非生存実験を行って、NanoGelの超音波ガイド腫瘍内注射の実現可能性を実証した。1.25mg/mL Dox及び1mg/mL抗PD-1抗体と混合された25wt%ILを含むNanoGelを、21ゲージの標準的なアクセス針を使用してVX2腫瘍中に注射した(図29A-29C)。注射してから1時間後、動物を安楽死させ、肝組織を採取して蛍光イメージングを行った。切断したVX2腫瘍の肉眼的検査及び蛍光イメージングでは、均一に分布するDox蛍光が示され、アブレーションゾーンが含まれていた(図29D及び29E)。H&E組織切片によって、注射してから1時間後に広範な腫瘍アブレーションが明らかになった(図29F)。さらに、PD-1抗体の免疫染色では、完全な組織アブレーション領域に局在化した陽性染色の広範な領域が示された(図29G)。これらの結果は、NanoGelが、処置ゾーン全体にわたって均一なDox及びICIの分布と関連する急速な腫瘍アブレーションを誘発できることを示唆している。
[実施例9]
有効な組織アブレーション及び薬物送達のためのNanoGel製剤
大型動物モデルにおけるNG及びその構成成分の、カテーテルを介した臓器(例えば、腎臓)動脈への送達が、血管壁を超えて実質への送達を達成できるかどうかを調査した。デジタルサブトラクション血管造影法で示されるように、閉塞してから1時間後、腎臓への腎動脈流(白色矢印)は完全に存在せず(図32A-32C)、閉塞を成功させたことを示唆している。腎皮質及び髄質全体にわたるICGの拡散蛍光増強は、閉塞してから1時間後に観察された(図32D)。腎臓の血管網に限定されていたICGの蛍光増強の低下は、0.25mg/mL ICG及び20%イオヘキソールを含むNSヒドロゲルを用いて閉塞してから1時間後に観察された(図32E及び32F)。これらの結果は、NGを使用して血管を閉塞し、薬物、例えばICGを血管の多い臓器、例えば腎臓の実質に送達させることができる時間を示唆する。さらに、この送達は一過性ではなく-ICGは保持されており、薬物/治療薬の持続的な送達を示す。
有効な組織アブレーション及び薬物送達のためのNanoGel製剤
大型動物モデルにおけるNG及びその構成成分の、カテーテルを介した臓器(例えば、腎臓)動脈への送達が、血管壁を超えて実質への送達を達成できるかどうかを調査した。デジタルサブトラクション血管造影法で示されるように、閉塞してから1時間後、腎臓への腎動脈流(白色矢印)は完全に存在せず(図32A-32C)、閉塞を成功させたことを示唆している。腎皮質及び髄質全体にわたるICGの拡散蛍光増強は、閉塞してから1時間後に観察された(図32D)。腎臓の血管網に限定されていたICGの蛍光増強の低下は、0.25mg/mL ICG及び20%イオヘキソールを含むNSヒドロゲルを用いて閉塞してから1時間後に観察された(図32E及び32F)。これらの結果は、NGを使用して血管を閉塞し、薬物、例えばICGを血管の多い臓器、例えば腎臓の実質に送達させることができる時間を示唆する。さらに、この送達は一過性ではなく-ICGは保持されており、薬物/治療薬の持続的な送達を示す。
NG中に含まれる構成成分を、血管壁を超えて送達できるかどうかも調査した。腎皮質領域での腎動脈枝のH&E-染色では、NanoGelを用いて腎動脈を閉塞してから1時間後に動脈の完全なキャスティングが示され、小さな動脈分岐に到達するためのNGの能力が実証された(図33A)。ニボルマブの免疫組織化学検出では、Nivoは、腎動脈内部及び周辺領域中に局在したことが示され、経動脈的な薬物送達が示唆された(図33B)。動脈壁において核染色の減少が観察され、ILの経動脈的な送達及びNGを用いて閉塞した後のアブレーションの成功を示唆していた(図33C及び33D)。これらの結果は、動脈壁を超えた持続的な薬物送達の能力を実証する。さらに、これらの結果は、NGを用いた閉塞は、血管壁の全ての層をアブレーションできることを実証する。
他の実施形態
本発明をその詳細な説明とともに記載してきたが、前述の説明は例示を意図しており、添付の特許請求の範囲の範囲によって定義される発明の範囲を限定するものではないことを理解されたい。他の態様、利点、及び改変は以下の特許請求の範囲の範囲内である。
本発明をその詳細な説明とともに記載してきたが、前述の説明は例示を意図しており、添付の特許請求の範囲の範囲によって定義される発明の範囲を限定するものではないことを理解されたい。他の態様、利点、及び改変は以下の特許請求の範囲の範囲内である。
Claims (50)
- 哺乳動物内の組織の少なくとも一部分をアブレーションする方法であって、前記哺乳動物内の前記組織中にイオン液体を含む組成物を経皮的に注射することを含み、
前記イオン液体が、
(a)コリン、ベンジルピリジニウム、ベンジルジメチルドデシルアンモニウム、ホスホニウム、テトラアルキルホスホニウム、ベンゼトニウム、イミダゾリウム、ピリジニウム、ピペリジニウム、キノリニウム、モルホリニウム、第四級ホスホニウム、及び第四級アンモニウムからなる群から選択されるカチオンを含むカチオン性構成成分、並びに
(b)ゲラネート、ビストリフルイミド、オレエート、ヘキサノエート、ドデシルジメチルアンモニアプロパンスルホネート、N-ラウリルサルコシネート、ゲラニオレート、テトラフルオロボレート、ヘキサフルオロホスフェート、メチルスルフェート、オクチルスルフェート、アセスルファーム、ハライド、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)アミド、ビス(トリフルオロメチル)アミド、ジシアナミド、及びトリフルオロメタンスルホネートからなる群から選択されるアニオンを含むアニオン性構成成分
を含み;
前記組成物が、前記組織内にアブレーションゾーンを生成するのに有効であり、前記組成物が、前記アブレーションゾーン内の細胞数を減少させるのに有効である、方法。 - 前記哺乳動物がヒトである、請求項1に記載の方法。
- 前記組織が、脂肪組織、心臓組織、結合組織、骨組織、滑膜組織、膿瘍組織、及び嚢胞からなる群から選択される、請求項1から2のいずれか一項に記載の方法。
- 前記経皮的に注射するステップがガイド注射を含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- イオン液体を含む前記組成物が造影剤をさらに含む、請求項4に記載の組成物。
- 前記造影剤が、インドシアニングリーン、放射線不透過性造影剤、イオヘキソール、タンタルナノ粒子、タンタル微粒子、金ナノ粒子、ガドリニウム、インジウム111、及びマイクロバブルからなる群から選択される、請求項5に記載の組成物。
- 前記アブレーションゾーンが約0.1cmから約4cmである、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
- がんを有する哺乳動物を処置する方法であって、イオン液体を含む組成物を前記哺乳動物内の腫瘍組織中に経皮的に注射することを含み、
前記イオン液体が、
(a)コリン、ベンジルピリジニウム、ベンジルジメチルドデシルアンモニウム、ホスホニウム、テトラアルキルホスホニウム、ベンゼトニウム、イミダゾリウム、ピリジニウム、ピペリジニウム、キノリニウム、モルホリニウム、第四級ホスホニウム、及び第四級アンモニウムからなる群から選択されるカチオンを含むカチオン性構成成分、並びに
(b)ゲラネート、ビストリフルイミド、オレエート、ヘキサノエート、ドデシルジメチルアンモニアプロパンスルホネート、N-ラウリルサルコシネート、ゲラニオレート、テトラフルオロボレート、ヘキサフルオロホスフェート、メチルスルフェート、オクチルスルフェート、アセスルファーム、ハライド、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)アミド、ビス(トリフルオロメチル)アミド、ジシアナミド、及びトリフルオロメタンスルホネートからなる群から選択されるアニオンを含むアニオン性構成成分
を含み;
前記組成物が、前記腫瘍組織内にアブレーションゾーンを生成するのに有効であり、前記組成物が、前記アブレーションゾーン内のがん細胞数を減少させるのに有効である、方法。 - 前記哺乳動物がヒトである、請求項8に記載の方法。
- 前記がんが、肝臓がん、胆管がん、膵臓がん、直腸結腸がん、腎臓がん、卵巣がん、乳がん、前立腺がん、結腸がん、膀胱がん、肺がん、甲状腺がん、黒色腫、脳がん、胃がん、子宮頸がん、子宮がん、皮膚がん、滑膜がん、虫垂がん、及び副腎がんからなる群から選択される、請求項8から9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記がんが肝臓がんであり、前記肝臓がんが肝細胞癌(HCC)である、請求項10に記載の方法。
- 前記がんが胆管がんであり、前記胆管がんが胆管癌である、請求項10に記載の方法。
- 前記がんが直腸結腸がんであり、前記直腸結腸がんが直腸結腸がん肝転移(CRCLM)である、請求項10に記載の方法。
- 前記組成物が、化学療法剤又は放射性薬剤を含む、請求項8から13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記化学療法剤又は前記放射性薬剤が、ドキソルビシン、シスプラチン、パクリタキセル、オラパリブ、エベロリムス、マイトマイシン、Y90、アテゾリズマブ、ベバシズマブ、カボザンチニブ-s-リンゴ酸塩、ラムシルマブ、ペンブロリズマブ、メシル酸レンバチニブ、トシル酸ソラフェニブ、ニボルマブ、ペミガチニブ、ペンブロリズマブ、ラムシルマブ、レゴラフェニブ、及びアベマシクリブからなる群から選択される、請求項14に記載の方法。
- 前記化学療法剤又は前記放射性薬剤を前記アブレーションゾーンに送達するのに有効である、請求項14から15のいずれか一項に記載の方法。
- 前記化学療法剤又は前記放射性薬剤を前記アブレーションゾーン内に約1日から約30日間維持するのに有効である、請求項14から16のいずれか一項に記載の方法。
- 前記がんのサイズを少なくとも2分の1に減少させるのに有効である、請求項8から17のいずれか一項に記載の方法。
- 前記がんを有するものとして前記哺乳動物を同定することを含む、請求項8から18のいずれか一項に記載の方法。
- 脂肪蓄積と関連する疾患又は障害を有する哺乳動物を処置する方法であって、イオン液体を含む組成物を前記哺乳動物内の脂肪組織中に経皮的に注射することを含み、
前記イオン液体が、
(a)コリン、ベンジルピリジニウム、ベンジルジメチルドデシルアンモニウム、ホスホニウム、テトラアルキルホスホニウム、ベンゼトニウム、イミダゾリウム、ピリジニウム、ピペリジニウム、キノリニウム、モルホリニウム、第四級ホスホニウム、及び第四級アンモニウムからなる群から選択されるカチオンを含むカチオン性構成成分、並びに
(b)ゲラネート、ビストリフルイミド、オレエート、ヘキサノエート、ドデシルジメチルアンモニアプロパンスルホネート、N-ラウリルサルコシネート、ゲラニオレート、テトラフルオロボレート、ヘキサフルオロホスフェート、メチルスルフェート、オクチルスルフェート、アセスルファーム、ハライド、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)アミド、ビス(トリフルオロメチル)アミド、ジシアナミド、及びトリフルオロメタンスルホネートからなる群から選択されるアニオンを含むアニオン性構成成分
を含み;
前記組成物が、前記脂肪組織内にアブレーションゾーンを生成するのに有効であり、前記組成物が、前記アブレーションゾーン内の脂肪細胞数を減少させるのに有効である、方法。 - 前記哺乳動物がヒトである、請求項20に記載の方法。
- 脂肪蓄積と関連する前記疾患又は障害が、肥満、脂肪性浮腫、脂質貯蔵疾患、及び脂肪蓄積腫瘍を有するがんからなる群から選択される、請求項20から21のいずれか一項に記載の方法。
- 脂肪蓄積と関連する前記疾患又は障害を有するものとして前記哺乳動物を同定することを含む、請求項20から22のいずれか一項に記載の方法。
- 心疾患又は障害を有する哺乳動物を処置する方法であって、イオン液体を含む組成物を前記哺乳動物内の萎縮心筋中に経皮的に注射することを含み、
前記イオン液体が、
(a)コリン、ベンジルピリジニウム、ベンジルジメチルドデシルアンモニウム、ホスホニウム、テトラアルキルホスホニウム、ベンゼトニウム、イミダゾリウム、ピリジニウム、ピペリジニウム、キノリニウム、モルホリニウム、第四級ホスホニウム、及び第四級アンモニウムからなる群から選択されるカチオンを含むカチオン性構成成分、並びに
(b)ゲラネート、ビストリフルイミド、オレエート、ヘキサノエート、ドデシルジメチルアンモニアプロパンスルホネート、N-ラウリルサルコシネート、ゲラニオレート、テトラフルオロボレート、ヘキサフルオロホスフェート、メチルスルフェート、オクチルスルフェート、アセスルファーム、ハライド、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)アミド、ビス(トリフルオロメチル)アミド、ジシアナミド、及びトリフルオロメタンスルホネートからなる群から選択されるアニオンを含むアニオン性構成成分
を含み;
前記組成物が、前記萎縮心筋内にアブレーションゾーンを生成するのに有効であり、前記組成物が、前記アブレーションゾーン内の萎縮心筋細胞数を減少させるのに有効である、方法。 - 前記哺乳動物がヒトである、請求項24に記載の方法。
- 前記心疾患又は障害が、肥大型心筋症、不整脈、及び心房細動病巣からなる群から選択される、請求項24からは25のいずれか一項に記載の方法。
- 前記心疾患又は障害を有するものとして前記哺乳動物を同定することを含む、請求項24から26のいずれか一項に記載の方法。
- 血餅と関連する疾患又は障害を有する哺乳動物を処置する方法であって、イオン液体を含む組成物を前記哺乳動物内の前記血餅中に経皮的に注射することを含み、
前記イオン液体が、
(a)コリン、ベンジルピリジニウム、ベンジルジメチルドデシルアンモニウム、ホスホニウム、テトラアルキルホスホニウム、ベンゼトニウム、イミダゾリウム、ピリジニウム、ピペリジニウム、キノリニウム、モルホリニウム、第四級ホスホニウム、及び第四級アンモニウムからなる群から選択されるカチオンを含むカチオン性構成成分、並びに
(b)ゲラネート、ビストリフルイミド、オレエート、ヘキサノエート、ドデシルジメチルアンモニアプロパンスルホネート、N-ラウリルサルコシネート、ゲラニオレート、テトラフルオロボレート、ヘキサフルオロホスフェート、メチルスルフェート、オクチルスルフェート、アセスルファーム、ハライド、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)アミド、ビス(トリフルオロメチル)アミド、ジシアナミド、及びトリフルオロメタンスルホネートからなる群から選択されるアニオンを含むアニオン性構成成分
を含み;
前記組成物が、前記血餅のサイズを減少させるのに有効である、方法。 - 前記哺乳動物がヒトである、請求項28に記載の方法。
- 前記血餅と関連する前記疾患又は障害が、急性深部静脈血栓症、慢性深部静脈血栓症、抗リン脂質症候群、動脈硬化症、アテローム性動脈硬化症、及び肺塞栓症からなる群から選択される、請求項28から29のいずれか一項に記載の方法。
- 前記血餅と関連する前記疾患又は障害を有するものとして前記哺乳動物を同定することを含む、請求項28から30のいずれか一項に記載の方法。
- 感染組織を有する哺乳動物を処置する方法であって、イオン液体を含む組成物を前記哺乳動物内の前記感染組織中に経皮的に注射することを含み、
前記イオン液体が、
(a)コリン、ベンジルピリジニウム、ベンジルジメチルドデシルアンモニウム、ホスホニウム、テトラアルキルホスホニウム、ベンゼトニウム、イミダゾリウム、ピリジニウム、ピペリジニウム、キノリニウム、モルホリニウム、第四級ホスホニウム、及び第四級アンモニウムからなる群から選択されるカチオンを含むカチオン性構成成分、並びに
(b)ゲラネート、ビストリフルイミド、オレエート、ヘキサノエート、ドデシルジメチルアンモニアプロパンスルホネート、N-ラウリルサルコシネート、ゲラニオレート、テトラフルオロボレート、ヘキサフルオロホスフェート、メチルスルフェート、オクチルスルフェート、アセスルファーム、ハライド、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)アミド、ビス(トリフルオロメチル)アミド、ジシアナミド、及びトリフルオロメタンスルホネートからなる群から選択されるアニオンを含むアニオン性構成成分
を含み;
前記組成物が、前記感染組織内にアブレーションゾーンを生成するのに有効であり、前記組成物が、前記アブレーションゾーン内の感染細胞数を減少させるのに有効である、方法。 - 前記哺乳動物がヒトである、請求項32に記載の方法。
- 前記感染組織が創傷部位に存在する、請求項32から33のいずれか一項に記載の方法。
- 前記創傷が、糖尿病性創傷又は外科的創傷である、請求項34に記載の方法。
- 前記感染組織を有するものとして前記哺乳動物を同定することを含む、請求項32から35のいずれか一項に記載の方法。
- 治療剤を哺乳動物内の組織に送達する方法であって、(a)イオン液体及び(b)前記治療剤を含む組成物を前記組織の約0.1ピコメートル(pm)から約12pmに経皮的に注射することを含み;
前記イオン液体が、
(a)コリン、ベンジルピリジニウム、ベンジルジメチルドデシルアンモニウム、ホスホニウム、テトラアルキルホスホニウム、ベンゼトニウム、イミダゾリウム、ピリジニウム、ピペリジニウム、キノリニウム、モルホリニウム、第四級ホスホニウム、及び第四級アンモニウムからなる群から選択されるカチオンを含むカチオン性構成成分、並びに
(b)ゲラネート、ビストリフルイミド、オレエート、ヘキサノエート、ドデシルジメチルアンモニアプロパンスルホネート、N-ラウリルサルコシネート、ゲラニオレート、テトラフルオロボレート、ヘキサフルオロホスフェート、メチルスルフェート、オクチルスルフェート、アセスルファーム、ハライド、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)アミド、ビス(トリフルオロメチル)アミド、ジシアナミド、及びトリフルオロメタンスルホネートからなる群から選択されるアニオンを含むアニオン性構成成分
を含み;
前記イオン液体が、前記組織内にアブレーションゾーンを生成するのに有効であり、前記方法が、前記アブレーションゾーン内に前記治療剤を維持するのに有効である、方法。 - 前記哺乳動物がヒトである、請求項37に記載の方法。
- 前記組織が、脂肪組織、心臓組織、結合組織、骨組織、滑膜組織、膿瘍組織、及び嚢胞からなる群から選択される、請求項37から38のいずれか一項に記載の方法。
- 前記組織が腫瘍組織である、請求項37から39のいずれか一項に記載の方法。
- 前記治療剤が、化学療法剤、放射性薬剤、抗体、血管新生因子、治療用ポリペプチド、治療用ポリペプチドをコードする核酸、及び免疫モジュレーターからなる群から選択される、請求項37から40のいずれか一項に記載の方法。
- 前記アブレーションゾーンが、約0.1cmから約4cmである、請求項37から41のいずれか一項に記載の方法。
- 前記治療剤を前記アブレーションゾーン内に約1日から約30日間維持するのに有効である、請求項37から42のいずれか一項に記載の方法。
- 前記経皮的に注射するステップがガイド注射を含む、請求項37から43のいずれか一項に記載の方法。
- イオン液体を含む前記組成物が造影剤をさらに含む、請求項44に記載の組成物。
- 前記造影剤が、インドシアニングリーン、放射線不透過性造影剤、イオヘキソールタンタルナノ粒子、タンタル微粒子、金ナノ粒子、ガドリニウム、インジウム111、及びマイクロバブルからなる群から選択される、請求項45に記載の組成物。
- 前記組成物がヒドロゲルの形態である、請求項1から46のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ヒドロゲルがナノシリケートを含む、請求項47に記載の方法。
- 前記ヒドロゲルが、約1%(w/v)から約10%(w/v)の前記ナノシリケートを含む、請求項48に記載の方法。
- 前記ナノシリケートがスメクタイト粘土を含む、請求項48又は請求項49に記載の方法。
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