JP5559540B2 - 体組織の機械的および／または化学的性質に影響を及ぼすための光化学療法 - Google Patents

Description

本願は、２００６年１０月２４日に出願された米国仮特許出願第６０／８５３，９４９号および２００７年８月７日に出願された米国仮特許出願第６０／９５４，５４１号に基づく優先権を主張する。
（連邦政府の資金提供を受けた研究または開発に関する陳述）

本発明は、少なくともその一部が、国立衛生研究所助成金Ｒ４１ＥＹ０１７４８４からの資金を使って開発された。合衆国政府は本発明に一定の権利を有しうる。

本発明の分野は、例えば医学、解剖学、細胞生物学、または分子生物学に関する。特に本発明の分野は眼科学を含む眼医学に関する。

円錐角膜
円錐角膜（Ｒａｂｉｎｏｗｉｔｚ，１９９８；Ｋｒａｃｈｍｅｒら、１９９４；Ｂｒｏｎ，１９８８）は、２０００人に１人を冒す最も一般的な角膜ジストロフィーである。円錐角膜は角膜の菲薄化をもたらし、角膜が発達させるその円錐形にちなんで名付けられている。角膜形状の進行性歪曲は通常、成人早期に顕著になり、次第に重症度を増して眼鏡またはコンタクトレンズでは矯正することが困難になる乱視、近視、および高次収差を引き起こす。屈折矯正がもはや可能でない段階に歪曲が達すると、角膜移植が唯一の選択肢になる。

角膜を増強し且つ疾患の進行を防止するための方法が必要とされている。糖尿病で起こる角膜コラーゲンの架橋は円錐角膜に対する防御をもたらすという証拠がある（Ｓｅｉｌｅｒら、２０００）。また、一般的架橋剤による角膜の増強を報告しているグループもある。グリセルアルデヒドは角膜架橋剤として使われているが、これは著しい毒性を持つ。薬物そのものの毒性を最小限に抑えるためのアプローチとして、リボフラビンが局所的に適用され、次にそれが紫外光にさらされる（Ｔａｅら、２０００；Ｔｅｓｓｉｅｒら、２００２；ＳｐｏｅｒｌおよびＳｅｉｌｅｒ，１９９９；Ｓｐｏｅｒｌら、１９９７；Ｗｏｌｌｅｎｓａｋら、２００３）。３年以上にわたる縦断的研究により、ＵＶ活性化架橋による角膜の処置は円錐角膜の進行を遅延または停止させるのに十分な構造補強を与えうることが示されている（Ｗｏｌｌｅｎｓａｋら、２００３；Ｗｏｌｌｅｎｓａｋ，２００６）。

ｕｖ活性化リボフラビンは円錐角膜の処置における実行可能な進歩ではあるが、この処置の限界を克服することが最善であるだろう。リボフラビン／ＵＶは、痛みを伴う上皮の除去を必要とし、長期潰瘍形成の危険がある；眼組織の損傷という固有の危険を有するＵＶ光を使用する；臨床的に望ましくなく、角膜感染の危険を増大させる、３０分間の照射を必要とする。それゆえ、臨床的には、疾患進行を防止し、ｕｖ活性化リボフラビン処置の短所を改善する処置が必要とされている。特に、眼医学の分野では、以下の１つ以上が必要とされている：１）改良された薬物；２）改良された薬物投与；および３）改良された照射プロトコール。

近視
近視は、米国および欧州では人口の３０％を冒し、一部のアジア諸国では人口の７０〜９０％を冒している（Ｌｉｎ ＬＬ，Ｓｈｉｈ ＹＦ，Ｈｓｉａｏ ＣＫ，Ｃｈｅｎ ＣＪ，Ｌｅｅ ＬＡ，Ｈｕｎｇ ＰＴ「Ｅｐｉｄｅｍｉｏｌｏｇｉｃ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｅｖａｌｅｎｃｅ ａｎｄ ｓｅｖｅｒｉｔｙ ｏｆ ｍｙｏｐｉａ ａｍｏｎｇ ｓｃｈｏｏｌｃｈｉｌｄｒｅｎ ｉｎ Ｔａｉｗａｎ ｉｎ ２０００（２０００年の台湾の学童における近視の有病率および重症度の疫学的研究）」Ｊ Ｆｏｒｍｏｓ Ｍｅｄ Ａｓｓｏｃ．２００１；１００（１０）：６８４−９１；Ｃｈｏｗ，Ｙ．Ｃ，Ｄｈｉｌｌｏｎ，Ｂ．Ｂ．，Ｃｈｅｗ，Ｐ．Ｔ．およびＣｈｅｗ，Ｓ．Ｊ．「Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｅｒｒｏｒｓ ｉｎ Ｓｉｎｇａｐｏｒｅ ｍｅｄｉｃａｌ ｓｔｕｄｅｎｔｓ（シンガポール医学生における屈折異常）」Ｓｉｎｇａｐｏｒｅ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ４５，４７０−４７４（１９９０）；Ｗｏｎｇ，Ｔ．Ｙ．，Ｆｏｓｔｅｒ，Ｐ．Ｊ．，Ｈｅｅ，Ｊ．Ｊ．，Ｎｇ，Ｔ．Ｐ．，Ｔｉｅｌｓｃｈ，Ｊ．Ｍ．，Ｃｈｅｗ，Ｓ．Ｊ．，Ｊｏｈｎｓｏｎ，Ｇ．Ｊ．およびＳｅａｈ，Ｓ．Ｋ．「Ｐｒｅｖａｌｅｎｃｅ ａｎｄ ｒｉｓｋ ｆａｃｔｏｒｓ ｆｏｒ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｅｒｒｏｒｓ ｉｎ ａｄｕｌｔ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｉｎ Ｓｉｎｇａｐｏｒｅ（シンガポールの成人中国人における屈折異常の有病率および危険因子）」Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｖｅ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌｏｇｙ およびＶｉｓｕａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ４１，２４８６−２４９４（２０００））。８ジオプトリーを超える強度近視は、米国人口の０．２〜０．４％を冒し、アジア諸国では人口の最大１％を冒している（Ｓｐｅｒｄｕｔｏ，Ｒ．Ｄ．，Ｓｅｉｇｅｌ，Ｄ．Ｄ．，Ｒｏｂｅｒｔｓ，Ｊ．Ｊ．およびＲｏｗｌａｎｄ，Ｍ．Ｍ．「Ｐｒｅｖａｌｅｎｃｅ ｏｆ ｍｙｏｐｉａ ｉｎ ｔｈｅ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ（米国における近視の有病率）」４０５−４０７（１９８３）；Ｔｏｋｏｒｏ，Ｔ．「Ｏｎ ｔｈｅ ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ ｏｆ ｐａｔｈｏｌｏｇｉｃ ｍｙｏｐｉａ ｉｎ ｇｒｏｕｐ ｓｔｕｄｉｅｓ（グループ研究における病的近視の定義について）」Ａｃｔａ Ｏｐｔｈａｌｍｏｌ Ｓｕｐｐｌ １８５，１０７−１０８（１９９８））。実際、変性近視は中国、台湾および日本における治療不能な失明の主原因であり、米国では７番目に位置付けられる（Ｘｕ Ｌ，Ｗａｎｇ Ｙ，Ｌｉ Ｙ，Ｗａｎｇ Ｙ，Ｃｕｉ Ｔ，Ｌｉ Ｊ，Ｊｏｎａｓ ＪＢ「Ｃａｕｓｅｓ ｏｆ ｂｌｉｎｄｎｅｓｓ ａｎｄ ｖｉｓｕａｌ ｉｍｐａｉｒｍｅｎｔ ｉｎ ｕｒｂａｎ ａｎｄ ｒｕｒａｌ ａｒｅａｓ ｉｎ Ｂｅｉｊｉｎｇ：ｔｈｅ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｅｙｅ Ｓｔｕｄｙ（北京の都市部および農村部における失明および視力障害の原因：北京眼科研究）」Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌｏｇｙ．２００６ １１３：１１３４．ｅ１−１１；Ｈｓｕ ＷＭ，Ｃｈｅｎｇ ＣＹ，Ｌｉｕ ＪＨ，Ｔｓａｉ ＳＹ，Ｃｈｏｕ Ｐ．「Ｐｒｅｖａｌｅｎｃｅ ａｎｄ ｃａｕｓｅｓ ｏｆ ｖｉｓｕａｌ ｉｍｐａｉｒｍｅｎｔ ｉｎ ａｎ ｅｌｄｅｒｌｙ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ ｉｎ Ｔａｉｗａｎ：ｔｈｅ Ｓｈｉｈｐａｉ Ｅｙｅ Ｓｔｕｄｙ（台湾の高齢中国人集団における視力障害の有病率および原因：シーパイ眼科研究）」Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌｏｇｙ．２００４；１１１（１）：６２−９；Ｉｗａｓｅ Ａ，Ａｒａｉｅ Ｍ，Ｔｏｍｉｄｏｋｏｒｏ Ａ，Ｙａｍａｍｏｔｏ Ｔ，Ｓｈｉｍｉｚｕ Ｈ，Ｋｉｔａｚａｗａ Ｙ；多治見研究グループ「Ｐｒｅｖａｌｅｎｃｅ ａｎｄ ｃａｕｓｅｓ ｏｆ ｌｏｗ ｖｉｓｉｏｎ ａｎｄ ｂｌｉｎｄｎｅｓｓ ｉｎ ａ Ｊａｐａｎｅｓｅ ａｄｕｌｔ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ：ｔｈｅ Ｔａｊｉｍｉ Ｓｔｕｄｙ（日本人成人集団における低視力および失明の有病率および原因：多治見研究）」Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌｏｇｙ．２００６；１１３（８）：１３５４−６２；Ｃｕｒｔｉｎ，Ｂ．Ｊ．「Ｔｈｅ ｍｙｏｐｉａｓ：ｂａｓｉｃ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ｃｌｉｎｉｃａｌ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ（近視：基礎科学と臨床管理）」（Ｌｉｐｐｉｎｃｏｔｔ Ｗｉｌｌｉａｍｓ ＆ Ｗｉｌｋｉｎｓ，１９８５）。

変性近視では、眼の進行性軸延長が起こる。変性近視における過剰な軸拡大は、眼球皮膜（強膜および網脈絡膜組織）の伸展および菲薄化を引き起こす。この伸展および菲薄化は後極で優先的に起こり、黄斑が関わるので、変性近視を持つ眼は視力低下を起こしやすい。変性近視における強膜の菲薄化および伸展の原因は完全にはわかっていないが、強膜コラーゲンの強化された代謝回転および強膜グリコサミノグリカンの改変が疾患の一因になっている。近視では強膜の機械的性質が改変されるので、眼は、眼内圧の負荷効果による伸展を起こしやすい。病的近視において強膜が伸展すると、隣接する網膜および脈絡膜も伸展され、強膜および網膜の菲薄化が最大となる黄斑領域では、その伸展が不均衡になる。これは、焦点突出（ｆｏｃａｌ ｏｕｔ−ｐｏｕｃｈｉｎｇ）、すなわちぶどう腫の形成につながる。黄斑組織が伸展するにつれて、網膜細胞は萎縮して、不可逆的な視力低下を引き起こす。

変性近視では黄斑萎縮および脈絡膜血管新生による視力低下が最も一般的であるが、この疾患を持つ患者は、網膜剥離および黄斑円孔形成も、より起こしやすくなっている。世界中で多数の人口がこの疾患に冒されているが、視力低下の進行を抑止し、視力低下の割合を減少させるための有効な方法は、今のところない。

進行性近視によって誘発される屈折異常は、眼鏡、コンタクトレンズ、角膜屈折矯正手術、または眼内レンズによって容易に矯正されるが、これらのモダリティは網脈絡膜組織の伸展によって誘発される視力低下を防止しない。さらにまた、変性近視における脈絡膜血管新生を処置するための現在の手段、例えば光線力学的治療は、あまり有効でない（Ｂｌｉｎｄｅｒ，Ｋ．Ｊ．，Ｂｌｕｍｅｎｋｒａｎｚ，Ｍ．Ｓ．，Ｂｒｅｓｓｌｅｒ，Ｎ．Ｍ．，Ｂｒｅｓｓｌｅｒ，Ｓ．Ｂ．，Ｄｏｎａｔｉ，Ｇ．，Ｌｅｗｉｓ，Ｈ．，Ｌｉｍ，Ｊ．Ｉ．，Ｍｅｎｃｈｉｎｉ，Ｕ．，Ｍｉｌｌｅｒ，Ｊ．Ｗ．，Ｍｏｎｅｓ，Ｊ．Ｍ．，Ｐｏｔｔｅｒ，Ｍ．Ｊ．，Ｐｏｕｒｎａｒａｓ，Ｃ．，Ｒｅａｖｅｓ，Ａ．，Ｒｏｓｅｎｆｅｌｄ，Ｐ．，Ｓｃｈａｃｈａｔ，Ａ．Ｐ．，Ｓｃｈｍｉｄｔ−Ｅｒｆｕｒｔｈ，Ｕ．，Ｓｉｃｋｅｎｂｅｒｇ，Ｍ．，Ｓｉｎｇｅｒｍａｎ，Ｌ．Ｊ．，Ｓｌａｋｔｅｒ，Ｊ．，Ｓｔｒｏｎｇ，Ｈ．Ａ．，Ｖｉｒｇｉｌｉ，Ｇ．およびＷｉｌｌｉａｍｓ，Ｇ．Ａ．「Ｖｅｒｔｅｐｏｒｆｉｎ ｔｈｅｒａｐｙ ｏｆ ｓｕｂｆｏｖｅａｌ ｃｈｏｒｏｉｄａｌ ｎｅｏｖａｓｃｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｉｎ ｐａｔｈｏｌｏｇｉｃ ｍｙｏｐｉａ−２−ｙｅａｒ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ａ ｒａｎｄｏｍｉｚｅｄ ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｔｒｉａｌ−ＶＩＰ ｒｅｐｏｒｔ ｎｏ．３（病的近視における中心窩下脈絡膜血管新生のベルテポルフィン治療−無作為化臨床試験の２年成績−ＶＩＰリポート第３号）」Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌｏｇｙ １１０，６６７−６７３（２００３））。脈絡膜血管新生の処置に関するＬｕｃｅｎｔｉｓ（登録商標）などの抗血管内皮増殖因子（ＶＥＧＦ）療法の役割は、まだ確立されていない。近視の進行を抑止するために、強膜形成術の使用、強膜補強、さらには眼の周囲でフォームを重合させる試みを含む、さまざまな試みがなされてきた（Ａｖｅｔｉｓｏｖ，Ｅ．Ｓ．，Ｔａｒｕｔｔａ，Ｅ．Ｐ．，Ｉｏｍｄｉｎａ，Ｅ．Ｎ．，Ｖｉｎｅｔｓｋａｙａ，Ｍ．Ｉ．およびＡｎｄｒｅｙｅｖａ，Ｌ．Ｄ．「Ｎｏｎｓｕｒｇｉｃａｌ ａｎｄ ｓｕｒｇｉｃａｌ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｓｃｌｅｒａ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｉｎ ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ ｍｙｏｐｉａ（進行性近視における強膜補強の非外科的および外科的方法）」Ａｃｔａ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌｏｇｉｃａ Ｓｃａｎｄｉｎａｖｉｃａ ７５，６１８−６２３（１９９７）；Ｃｈｕａ，Ｗ．Ｈ．，Ｔａｎ，Ｄ．，Ｂａｌａｋｒｉｓｈｎａｎ，Ｖ．およびＣｈａｎ，Ｙ．Ｈ．「Ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ｃｈｉｌｄｈｏｏｄ ｍｙｏｐｉａ ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ ｃｅｓｓａｔｉｏｎ ｏｆ ａｔｒｏｐｉｎｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ（アトロピン処置の中断に続いて起こる小児近視の進行）」Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｖｅ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌｏｇｙ ＆ Ｖｉｓｕａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ４６（２００５）；Ｔａｒｕｔｔａ，Ｙ．Ｐ．，Ｉｏｍｄｉｎａ，Ｙ．Ｎ．，Ｓｈａｍｋｈａｌｏｖａ，Ｅ．Ｓ．，Ａｎｄｒｅｙｅｖａ，Ｌ．Ｄ．およびＭａｘｉｍｏｖａ，Ｍ．Ｖ．「Ｓｃｌｅｒａ Ｆｏｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｉｎ Ｃｈｉｌｄｒｅｎ Ａｔ Ａ Ｈｉｇｈ−Ｒｉｓｋ Ｏｆ Ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ Ｍｙｏｐｉａ（進行性近視の危険が高い小児における強膜防備）」Ｖｅｓｔｎｉｋ Ｏｆｔａｌｍｏｌｏｇｉｉ １０８，１４−１７（１９９２）；Ｐｏｌｉｔｚｅｒ，Ｍ．「Ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｓ Ｉｎ Ｍｅｄｉｃａｌ−Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｏｆ Ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ Ｍｙｏｐｉａ（進行性近視の医学的処置における経験）」Ｋｌｉｎｉｓｃｈｅ Ｍｏｎａｔｓｂｌａｔｔｅｒ Ｆｕｒ Ａｕｇｅｎｈｅｉｌｋｕｎｄｅ １７１，６１６−６１９（１９７７）；Ｂｅｌｙａｅｖ，Ｖ．Ｓ．およびＩｌｙｉｎａ，Ｔ．Ｓ．「Ｌａｔｅ Ｒｅｓｕｌｔｓ Ｏｆ Ｓｃｌｅｒｏｐｌａｓｔｙ Ｉｎ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｏｆ Ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ Ｍｙｏｐｉａ（進行性近視の外科的処置における強膜形成術の遠隔成績）」Ｅｙｅ Ｅａｒ Ｎｏｓｅ Ａｎｄ Ｔｈｒｏａｔ Ｍｏｎｔｈｌｙ ５４，１０９−１１３（１９７５）；Ｃｈａｕｖａｕｄ，Ｄ．，Ａｓｓｏｕｌｉｎｅ，Ｍ．およびＰｅｒｒｅｎｏｕｄ，Ｆ．「Ｓｃｌｅｒａｌ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ（強膜補強）」Ｊｏｕｒｎａｌ Ｆｒａｎｃａｉｓ Ｄ Ｏｐｈｔａｌｍｏｌｏｇｉｅ ２０，３７４−３８２（１９９７）；Ｊａｃｏｂ，Ｊ．Ｔ．，Ｌｉｎ，Ｊ．Ｊ．およびＭｉｋａｌ，Ｓ．Ｐ．「Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｓｃｌｅｒａｌ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｍａｔｅｒｉａｌｓ．３．Ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｓｕｒｆａｃｅ ａｎｄ ｂｕｌｋ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ（合成強膜補強材料３．表面およびバルク物性の変化）」Ｊｏｕｒｎａｌ Ｏｆ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ３７，５２５−５３３（１９９７）；Ｋｏｒｏｂｅｌｎｉｋ，Ｊ．Ｆ．，Ｄ’Ｈｅｒｍｉｅｓ，Ｆ．，Ｃｈａｕｖａｕｄ，Ｄ．，Ｌｅｇｅａｉｓ，Ｊ．Ｍ．，Ｈｏａｎｇ−Ｘｕａｎ，Ｔ．およびＲｅｎａｒｄ，Ｇ．「Ｅｘｐａｎｄｅｄ ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ ｅｐｉｓｃｌｅｒａｌ ｉｍｐｌａｎｔｓ ｕｓｅｄ ａｓ ｅｎｃｉｒｃｌｉｎｇ ｓｃｌｅｒａｌ ｂｕｃｋｌｉｎｇ−Ａｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ａｎｄ ｈｉｓｔｏｐａｔｈｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｔｕｄｙ（エンサークリング強膜バックリングとして使用される発泡ポリテトラフルオロエチレン強膜インプラント−実験的および組織病理学的研究）」Ｏｐｈｔｈａｌｍｉｃ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ３２，１１０−１１７（２０００）；Ｍｏｒｔｅｍｏｕｓｑｕｅ，Ｂ．，Ｌｅｇｅｒ，Ｆ．，Ｖｅｌｏｕ，Ｓ．，Ｇｒａｆｆａｎ，Ｒ．，Ｃｏｌｉｎ，Ｊ．およびＫｏｒｏｂｅｌｎｉｋ，Ｊ．Ｆ．「Ｓ／ｅ−ＰＴＦＥ ｅｐｉｓｃｌｅｒａｌ ｂｕｃｋｌｉｎｇ ｉｍｐｌａｎｔｓ：Ａｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ａｎｄ ｈｉｓｔｏｐａｔｈｏｌｏｇｉｃ ｓｔｕｄｙ（Ｓ／ｅ−ＰＴＦＥ強膜バックリングインプラント：実験的および組織病理学的研究）」Ｊｏｕｒｎａｌ Ｏｆ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ６３，６８６−６９１（２００２）；Ｊａｃｏｂｌａｂａｒｒｅ，Ｊ．Ｔ．，Ａｓｓｏｕｌｉｎｅ，Ｍ．，Ｃｏｎｗａｙ，Ｍ．Ｄ．，Ｔｈｏｍｐｓｏｎ，Ｈ．Ｗ．およびＭｃＤｏｎａｌｄ，Ｍ．Ｂ．「Ｅｆｆｅｃｔｓ Ｏｆ Ｓｃｌｅｒａｌ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ Ｏｎ Ｔｈｅ Ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ Ｏｆ Ｇｒｏｗｉｎｇ Ｃａｔ Ｅｙｅｓ（強膜補強が成長するネコ眼の延長に及ぼす影響）」Ａｒｃｈｉｖｅｓ Ｏｆ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌｏｇｙ １１１，９７９−９８６（１９９３））。主に、これらのモダリティは適切な対照を置いた臨床試験における証明がまだなされていないことから、いずれも変性近視を持つ患者の管理に広く採用されるには至っていない。他の治療法、例えば点眼薬（Ｃｈｕａ ＷＨ，Ｂａｌａｋｒｉｓｈｎａｎ Ｖ，Ｃｈａｎ ＹＨ，Ｔｏｎｇ Ｌ，Ｌｉｎｇ Ｙ，Ｑｕａｈ ＢＬ，Ｔａｎ Ｄ．「Ａｔｒｏｐｉｎｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｃｈｉｌｄｈｏｏｄ ｍｙｏｐｉａ（小児近視を処置するためのアトロピン）」Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌｏｇｙ．２００６ Ｄｅｃ；１１３（１２）：２２８５−９１；Ｓｉａｔｋｏｗｓｋｉ ＲＭ，Ｃｏｔｔｅｒ Ｓ，Ｍｉｌｌｅｒ ＪＭ，Ｓｃｈｅｒ ＣＡ，Ｃｒｏｃｋｅｔｔ ＲＳ，Ｎｏｖａｃｋ ＧＤ；米国ピレンゼピン研究グループ「Ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ ｅｆｆｉｃａｃｙ ｏｆ ２％ ｐｉｒｅｎｚｅｐｉｎｅ ｏｐｈｔｈａｌｍｉｃ ｇｅｌ ｉｎ ｃｈｉｌｄｒｅｎ ｗｉｔｈ ｍｙｏｐｉａ：ａ １−ｙｅａｒ，ｍｕｌｔｉｃｅｎｔｅｒ，ｄｏｕｂｌｅ−ｍａｓｋｅｄ，ｐｌａｃｅｂｏ−ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｐａｒａｌｌｅｌ ｓｔｕｄｙ（近視を持つ小児における２％ピレンゼピン眼科ゲルの安全性および効力：１年多施設二重マスクプラセボ対照並行試験）」Ａｒｃｈ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌ．２００４；１２２（１１）：１６６７−７４）、眼の運動（Ｋｈｏｏ ＣＹ，Ｃｈｏｎｇ Ｊ，Ｒａｊａｎ Ｕ．「Ａ ３−ｙｅａｒ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ＲＧＰ ｃｏｎｔａｃｔ ｌｅｎｓｅｓ ｏｎ ｍｙｏｐｉｃ ｃｈｉｌｄｒｅｎ（ＲＧＰコンタクトレンズが近視小児に及ぼす影響に関する３年研究）」Ｓｉｎｇａｐｏｒｅ Ｍｅｄ Ｊ １９９９；４０：２３０−７）、およびコンタクトレンズ治療（Ｓｈｉｈ ＹＦ，Ｌｉｎ ＬＬ，Ｈｗａｎｇ ＣＹら「Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｑｉ−ｑｏｎｇ ｏｃｕｌａｒ ｅｘｅｒｃｉｓｅ ｏｎ ａｃｃｏｍｍｏｄａｔｉｏｎ（気功眼球運動が調節に及ぼす影響）」Ｃｌｉｎ Ｊ Ｐｈｙｓｉｏｌ １９９５；３８：３５−４２）は、ごくわずかな効力しかないか、または効力が証明されていない。変性近視における眼球の異常な軸延長を遅延させることまたは防止することが可能になれば、視力低下が防止されるかもしれない。

変性近視で起こる眼球の過剰な軸拡大は、後極部の黄斑で優先的に起こる。変性近視における強膜の菲薄化および伸展の原因は完全にはわかっていないが、コラーゲン原線維直径の減少、強膜コラーゲンの強化された代謝回転、および強膜グリコサミノグリカンの改変が寄与因子である（ＭｃＢｒｉｅｎ，Ｎ．Ａ．およびＧｅｎｔｌｅ，Ａ．「Ｒｏｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｃｌｅｒａ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｐａｔｈｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｍｙｏｐｉａ（近視の発生および病理学的合併症における強膜の役割）」Ｐｒｏｇｒｅｓｓ Ｉｎ Ｒｅｔｉｎａｌ Ａｎｄ Ｅｙｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ２２，３０７−３３８（２００３））。近視では強膜の機械的性質が改変されるので、眼が、眼内圧の負荷効果による伸展を起こしやすい。強膜の引張強さまたはモジュラスを十分に増加させることにより、眼球拡大が防止され、近視の進行が軽減されるだろう。そのような治療法は、初期変性近視を持つ患者だけでなく、早期発症型近視を持つ患者でも、より強度の屈折異常への進行を防止するのに役立つだろう。

変性近視において起こる過剰な眼球拡大を防止するための、立証された手段は、今のところ存在しない。眼球拡大を遅延させることまたは防止することが可能になれば、近視の進行を弱め、視力低下を少なくとも部分的に防止することができるだろう。黄斑領域における強膜の進行性伸展が抑止されることになれば、網膜伸展またはさらなる網膜伸展は起こらず、視力は保たれるだろう。眼の周囲に配置された外部ドナー強膜または合成ポリマーバンドを使って黄斑領域を支える努力がなされているが、これが有効であることは証明されていない。強膜そのものの引張強さまたはモジュラスを人工的に増加させることは、眼球拡大を防止し、近視の進行を軽減するための手段になる。

ＷｏｌｌｅｎｓａｋおよびＳｐｅｏｒｌは、グルタルアルデヒド、グリセルアルデヒド、およびリボフラビン−ＵＶＡ処置を含むコラーゲン架橋剤を使ったインビトロでのヒト強膜およびブタ強膜の増強を報告している（Ｗｏｌｌｅｎｓａｋ，Ｇ．およびＳｐｏｅｒｌ，Ｅ．「Ｃｏｌｌａｇｅｎ ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ ｏｆ ｈｕｍａｎ ａｎｄ ｐｏｒｃｉｎｅ ｓｃｌｅｒａ（ヒトおよびブタ強膜のコラーゲン架橋）」Ｊｏｕｒｎａｌ Ｏｆ Ｃａｔａｒａｃｔ Ａｎｄ Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ Ｓｕｒｇｅｒｙ ３０，６８９−６９５（２００４））。グルタルアルデヒド、グリセルアルデヒド、およびリボフラビン−ＵＶＡ処置は、無処置対照と比較して、ヤング率をそれぞれ１２２％、３４％、および２９％増加させた。グルタルアルデヒドおよびグリセルアルデヒドは、光活性化されないので、どちらもその架橋効果を空間的に制御することは難しいかもしれないと、著者らは報告している。血管構造および神経構造におけるコラーゲンの不必要な架橋は不都合な影響を持つかもしれない。この点では光活性化リボフラビンの使用が好ましく思えるだろう。しかし、ＵＶＡ光は潜在的に細胞毒性であり、円錐角膜を処置するために角膜で行われる匹敵する曝露は３０分間の照射を必要とする（Ｗｏｌｌｅｎｓａｋ Ｇ．「Ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ ｋｅｒａｔｏｃｏｎｕｓ：ｎｅｗ ｈｏｐｅ（進行性円錐角膜の架橋処置：新しい希望）」Ｃｕｒｒ Ｏｐｉｎ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌ．２００６；１７（４）：３５６−６０）。後極における強膜実質成分の架橋は強膜のモジュラスを増加させ、近視の進行を潜在的に抑止するだろうが、より毒性の低い光源への短時間の曝露を使って活性化することができる無毒性架橋剤は、依然として必要とされている。

米国特許出願公開第２００５０２７１５９０号（その内容は参照により本明細書に組み入れられる）には、強膜コラーゲンおよび／または他の強膜タンパク質を共有結合的に連結して、強膜の引張強さまたはモジュラスを増加させるために、架橋化学薬品を使用する方法が開示されている。このアプローチでは、化学架橋剤（その一部は望ましくない毒性プロファイルを持つ）が、化学薬品を光不安定構造に閉じ込めることによって利用され、その光不安定構造を破壊することによって架橋剤化学薬品が制御された方法で放出され、そうすることにより、曝露領域を制限し、場合によっては毒性影響を制限する。

円錐角膜および近視を処置するための現在の治療法の制限を考えると、そのような制限を持たない新しい治療法が必要である。本発明はこの必要性を満たすものである。

米国特許出願公開第２００５０２７１５９０号

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本発明は、個体における体組織の１つ以上の機械的および／または化学的性質に影響を及ぼすための治療法に関する。具体的実施形態において、本発明は、個体における体組織の１つ以上の機械的および／または化学的性質に影響を及ぼすための、１つ以上の光化学療法に関する。本治療法は、少なくとも眼組織、血管壁、肺胞構造（例えばＣＯＰＤ患者の場合）、および損傷した心臓組織（例えば拡張型心筋症の緩和を目的とするもの）を含む、体内のどの組織に対するものであってもよい。特定の実施形態では、本治療法が眼組織に使用される。典型的眼組織には、少なくとも角膜、強膜、視神経、線維柱帯、結膜、脈絡膜、および網膜下腔が含まれる。

具体的実施形態において、本発明は、一定の眼科的応用のための特定の治療法に加えられた改良である治療法を使用する。さらなる具体的実施形態において、本発明は、例えば角膜または強膜などの組織を架橋するためのｕｖ照射処置を改良する。そのような処置は、以下の典型的仕様の１つ以上を持つだろう：１）可視光によって活性化されて、組織の機械的および／または化学的性質に影響を及ぼすこと、例えば進行性拡張に抵抗するために角膜の機械的性質を改善することができる、光開始剤化合物；２）光開始剤化合物を最小限の痛みおよび／または最小限の危険で導入することができる；３）光開始剤化合物は眼の構造物に対して無毒性である；４）光開始剤化合物の活性化が安全な照射レベルで起こる；５）光開始剤化合物の活性化が、例えば３０分以下の照射で起こる。

発明の特定の実施形態において、本発明は、以下のニーズの１つ以上を満たす：１）組織（例えば角膜または強膜など）を増強するための効果的な光開始剤化合物であって、毒性が低く可視光によって活性化されるものが示される；２）（例えば角膜の円錐角膜処置のために）上皮を除去する必要がなくなるような投与経路、例えば（ａ）それ自体が、または修飾後に、角膜実質に治療有効量で到達するのに十分な濃度で角膜上皮を横切ることができる薬物の局所適用、および／または（ｂ）細い針を使った実質への薬物の注射などが可能である、改良された光開始剤化合物またはその誘導体が記載される；および／または３）約３０分以下にわたって適用される光を使った短縮された照射時間が、組織に影響を及ぼすこと、例えば角膜の形状を安定化させることを示す。

眼のニーズに応える本発明の典型的応用例を提供する。特定の実施形態において、本発明は、以下の用途を含めて、角膜に使用される：円錐角膜および他の角膜拡張、例えばＬＡＳＩＫ後拡張、ペルーシド角膜変性などの進行を停止することによって、角膜移植（角膜形成術）の必要性を防止すること；円錐角膜または他の角膜変性を持つ患者が屈折矯正手術を安全に受けることができるようにすること；および／または屈折矯正手術後の角膜形状を安定化すること（特に、円錐角膜がその後、顕性になる場合）。本発明は、可視光による光活性化架橋を使って、眼の任意の場所（例えば強膜を含む）で、組織を安定化するための手段も提供する。

特定の実施形態において本発明は可視光を使用するが、別の実施形態では本発明は紫外光または赤外光を利用する。さらなる具体的実施形態では本発明が、２光子または多光子活性化を用いる光開始剤活性化にも適用される。

本発明の一定の態様では、光開始剤化合物が、対象中の内在組織における構成分子間の架橋に影響を及ぼすために使用される。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、対象中の組織の機械的および／または化学的性質を改変する方法であって、
ａ）対象の組織に光開始剤化合物を供給する工程、および
ｂ）光開始剤化合物を組織の可視光照射によって活性化する工程
を含み、それによって、光開始剤化合物が組織の機械的および／または化学的性質を直接改変する方法である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、組織を増強すること、組織形状を安定化すること、組織の形状を変化させること、またはそれらの組合せであると更に定義される、段落［００２４］の方法である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、組織が眼組織である、段落［００２４］または［００２５］の方法である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、眼組織が角膜および／または強膜の少なくとも一部を含む、段落［００２４］〜［００２６］の方法である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、眼組織が篩状板の少なくとも一部を含む、段落［００２４］〜［００２７］の方法である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、組織が角膜の少なくとも一部を含み、角膜手術と実質的に同時に行われ、光開始剤が術後角膜変形状態の危険を直接低減する治療有効量で供給される、段落［００２４］〜［００２８］の方法である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、
ａ）対象が、円錐角膜、レーザー角膜内切削形成術（ＬＡＳＩＫ）後拡張、レーザー屈折矯正角膜切除術（ＰＲＫ）後拡張、感染後拡張、周辺拡張、角膜のリウマチ状態、変性近視、通常近視（ｒｅｇｕｌａｒ ｍｙｏｐｉａ）、強膜ぶどう腫、高眼圧緑内障（ｈｙｐｅｒｔｅｎｓｉｏｎ ｇｌａｕｃｏｍａ）、または低眼圧緑内障の１つ以上を含む眼変形状態を持つか、そのような眼変形状態を発生させる危険があり、
ｂ）光開始剤は、眼変形状態を直接処置するかまたは眼変形状態の危険を直接低減する治療有効量で供給され、そして
ｃ）可視光照射が３０分以下の期間にわたって行われる、
段落［００２４］〜［００２９］の方法である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、対象が角膜拡張を持つ、段落［００２４］〜［００３０］の方法である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、対象が円錐角膜を持つ、段落［００２４］〜［００３１］の方法である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、個体が変性近視を持つ、段落［００２４］〜［００３２］の方法である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、光開始剤化合物が光開始剤、ＰＥＧ光開始剤、またはそれらの組合せを含み、光開始剤が式Ｉ：

（式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、およびＲ_４は、それぞれ独立してＨ、ハロゲン、またはＮＯ_２である）
およびその医薬塩を持つ、段落［００２４］〜［００３３］の方法である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４がそれぞれ独立してＨ、Ｂｒ、またはＮＯ_２である、段落［００３４］の方法である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、光開始剤化合物がエオシンＹ、エオシンＢまたはフルオレセインを含む、段落［００２４］〜［００３５］の方法である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、供給工程が、光開始剤を局所的にまたは注射によって供給することと更に定義される、段落［００２４］〜［００３６］の方法である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、対象における眼変形状態を処置するかまたは対象における眼変形状態の危険を低減する方法であって、
ａ）対象の眼組織に光開始剤化合物を治療有効量で供給する工程、および
ｂ）光開始剤化合物を組織の光照射によって活性化する工程
を含み、それによって、光開始剤化合物が眼変形状態を直接処置するかまたは眼変形状態の危険を直接低減する方法である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、光開始剤が眼変形状態を処置するために供給され、治療有効量の光開始剤が、眼組織を増強すること、眼組織形状を安定化すること、眼組織の形状を変化させること、またはそれらの組合せによって眼変形状態の症状を処置する、段落［００３８］の方法である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、眼組織が篩状板、角膜および／または強膜の少なくとも一部を含む、段落［００３８］または［００３９］の方法である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、対象が、円錐角膜、レーザー角膜内切削形成術（ＬＡＳＩＫ）後拡張、レーザー屈折矯正角膜切除術（ＰＲＫ）後拡張、感染後拡張、周辺拡張、角膜のリウマチ状態、変性近視、通常近視または強膜ぶどう腫、高眼圧緑内障、または低眼圧緑内障の１つ以上を含む眼変形状態を持つか、またはそのような眼変形状態を持つ危険がある、段落［００３８］〜［００４０］の方法である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、眼変形状態が変性近視である、段落［００３８］〜［００４１］の方法である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、眼変形状態が円錐角膜である、段落［００３８］〜［００４２］の方法である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、光開始剤化合物が式Ｉ：

（式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、およびＲ_４は、それぞれ独立してＨ、ハロゲン、またはＮＯ_２である）
によって定義される化合物およびその医薬塩を含む、段落［００３８］〜［００４３］の方法である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、光開始剤化合物が式Ｉで表される化合物のポリエチレングリコール誘導体を含む、段落［００３８］〜［００４４］の方法である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、５００±５０ｎｍの波長を含む光を使って、１〜１００ｍＷ／ｃｍ^２の照度で、光開始剤化合物を３０分以下にわたって照明する際に、光開始剤化合物が眼変形状態を直接処置する能力を持つ、段落［００３８］〜［００４５］の方法である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、光開始剤が局所投与によって供給される、段落［００３８］〜［００４６］の方法である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、光開始剤が注射によって供給される、段落［００３８］〜［００４７］の方法である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、眼組織が角膜の少なくとも一部を含み、角膜手術と実質的に同時に行われ、光開始剤が術後角膜変形状態の危険を直接低減する治療有効量で供給される、段落［００３８］〜［００４８］の方法である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、光開始剤化合物によって眼変形状態を直接処置または防止するための医薬品を製造するための光開始剤化合物の使用である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、眼変形状態を直接処置するかまたは眼変形状態の危険を直接低減するための医薬品として使用するための光開始剤化合物である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、眼変形状態の直接的処置、直接的防止または眼変形状態の危険の直接的低減が、眼組織の増加したモジュラスを含む、上記段落［００５０］〜［００５１］のいずれかに記載の使用である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、眼組織が強膜および／または角膜の少なくとも一部を含み、場合によっては強膜および／または角膜の全体を含む、段落［００５２］に記載の使用である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、眼変形状態が円錐角膜、レーザー角膜内切削形成術（ＬＡＳＩＫ）後拡張、レーザー屈折矯正角膜切除術（ＰＲＫ）後拡張、感染後拡張、周辺拡張、角膜のリウマチ状態、変性近視、通常近視、強膜ぶどう腫、高眼圧緑内障、低眼圧緑内障およびそれらの組合せからなる群より選択される、上記段落［００５０］〜［００５３］のいずれかに記載の使用である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、眼変形状態が変性近視である、上記段落［００５０］〜［００５４］のいずれかに記載の使用である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、眼変形状態が円錐角膜である、上記段落［００５０］〜［００５５］のいずれかに記載の使用である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、光開始剤化合物が式Ｉ：

（式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、およびＲ_４は、それぞれ独立してＨ、ハロゲン、またはＮＯ_２である）
を持つ化合物およびその医薬塩を含む、上記段落［００５０］〜［００５６］のいずれかに記載の使用である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４が、それぞれ独立してＨ、Ｂｒ、またはＮＯ_２である、上記段落［００５７］に記載の使用である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、光開始剤化合物がエオシンＹ、エオシンＢまたはフルオレセインを含む、上記段落［００５０］〜［００５８］のいずれかに記載の使用である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、光開始剤化合物がそのポリエチレングリコール誘導体を含む、上記段落［００５０］〜［００５９］のいずれかに記載の使用である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、光開始剤化合物が、可視光を使って眼組織内の光開始剤化合物を３０分以下にわたって照明する際に、眼変形状態を直接処置するか、または眼変形状態の危険を直接低減する能力を持つ、上記段落［００５０］〜［００６０］のいずれかに記載の使用である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、医薬品が局所投与用である、上記段落［００５０］〜［００６１］のいずれかに記載の使用である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、医薬品が注射による投与用である、上記段落［００５０］〜［００６２］のいずれかに記載の使用である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、組織の機械的および／または化学的性質を直接改変するための医薬品を製造するための光開始剤化合物の使用である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、組織が眼組織であり、眼組織の機械的および／または化学的性質の直接的改変が、眼組織の増加したモジュラスを含む、段落［００６４］に記載の使用である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、眼組織が強膜、篩状板、または角膜の少なくとも一部を含み、場合によっては強膜および／または角膜および／または篩状板の全体を含む、段落［００６５］に記載の使用である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、眼組織が、円錐角膜、レーザー角膜内切削形成術（ＬＡＳＩＫ）後拡張、レーザー屈折矯正角膜切除術（ＰＲＫ）後拡張、感染後拡張、周辺拡張、角膜のリウマチ状態、変性近視、通常近視、強膜ぶどう腫、高眼圧緑内障、低眼圧緑内障およびそれらの組合せから選択される状態を持つ対象またはそのような状態を持つ危険がある対象の眼にある、段落［００６５］〜［００６６］に記載の使用である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、眼変形状態が変性近視である、段落［００６７］に記載の使用である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、眼変形状態が円錐角膜である、段落［００６７］に記載の使用である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、光開始剤化合物が式Ｉ：

（式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、およびＲ_４は、それぞれ独立してＨ、ハロゲン、またはＮＯ_２である）
を持つ化合物およびその医薬塩を含む、段落［００６４］〜［００６９］に記載の使用である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４がそれぞれ独立してＨ、Ｂｒ、またはＮＯ_２である、段落［００７０］に記載の使用である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、光開始剤化合物がエオシンＹ、エオシンＢまたはフルオレセインを含む、段落［００６４］〜［００７１］に記載の使用である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、光開始剤化合物が式Ｉの化合物のポリエチレングリコール誘導体を含む、段落［００６４］〜［００７２］に記載の使用である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、５００±５０ｎｍの波長を含む光を使って、１〜１００ｍＷ／ｃｍ^２の照度で、３０分以下にわたって照明する際に、光開始剤化合物が眼変形状態を直接処置するか、または眼変形状態の危険を直接低減する能力を持つ、段落［００６４］〜［００７３］に記載の使用である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、医薬品が局所投与用である、段落［００６４］〜［００７４］に記載の使用である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、医薬品が注射による投与用である、段落［００６４］〜［００７５］に記載の使用である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、眼変形状態の直接的処置、眼変形状態の危険の直接的低減、または眼変形状態の直接的防止が５００±５０ｎｍの波長および１〜１００ｍＷ／ｃｍ^２の照度における医薬品の照射を含む、段落［００６４］〜［００７６］に記載の使用である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、供給工程と活性化工程との間の時間が、約１〜１２０分、約１〜６０分、約６０〜１２０分、約１〜３０分、約３０〜６０分、約６０〜９０分、約９０〜１２０分、約５〜約１０分、または約１分〜５分である、段落［００２４］〜［００４９］の方法である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、１回、２回、３回、４回、５回またはそれ以上の回数繰り返される、段落［００２４］〜［００４９］または［００７８］の方法である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、活性化工程が約３０分以下；約２０分以下；約１０分以下；約５分以下；約１分以下；または約３０秒以下である、段落［００２４］〜［００４９］または［００７８］〜［００７９］の方法である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、医薬品が組織への供給後に光活性化されるものであり、供給と活性化との間の時間が約１分と１２０分の間；約１分と６０分の間；約６０と１２０分の間；約１と３０分の間；約３０と６０分の間；約６０と９０分の間；約９０と１２０分の間；約５と約１０分の間；または約１分と５分の間である、段落［００５０］〜［００７７］に記載の使用である。

本明細書におけるいくつかの実施形態は、医薬品が約３０分以下；約２０分以下；約１０分以下；約５分以下；約１分以下；または約３０秒以下の光で活性化されるものである、段落［００５０］〜［００７７］または［００８１］に記載の使用である。

以下に記載する本発明の詳細な説明がより良く理解されうるように、本発明の特徴および技術的利点の一部を上に概説した。本発明の特許請求の範囲の主題を形成する本発明のさらなる特徴および利点を、以下に説明する。ここに開示する概念および具体的実施形態を、同じ本発明の目的を実行するための他の構造を修飾または設計するための基礎として容易に利用できることは、当業者には理解されるはずである。そのような等価な構築物が、添付の特許請求の範囲に記載する本発明の要旨および範囲から逸脱しないことも、当業者には了解されるはずである。本発明に特有であると考えられる新規な特徴は、その構成および作用方法のどちらについても、さらなる目的および利点と共に、添付の図面と結びつけて考慮すれば、以下の説明からより良く理解されるだろう。ただし、図面のそれぞれは例示および説明を目的として提供されるに過ぎず、本発明の範囲を定義するつもりでないことは、はっきりと理解すべきである。

本発明がより完全に理解されるように、ここで、添付の図面に関連して解釈される以下の説明に言及する。

高圧適用時の眼の形状変化を監視するための典型的装置である。

上昇した眼内圧による眼の膨張を模式的に図解している（寸法は眼のデジタル画像のピクセル数で表されている）。

摘出眼を２２ｍｍＨｇのＩＯＰで１時間、均一に保持した後、対照眼では２２ｍＨｇ、試験眼では８５ｍＨｇのＩＯＰを２３時間保つ、眼膨張研究から得られる典型的データを示す。以下の全ての図面において、眼膨張研究は、実施例の項でさらに詳述するこのプロトコールに従う。

３対の処置眼および対照僚眼（それぞれＩ２９５９およびＤＰＢＳ）を上昇したＩＯＰに付した眼膨張研究から得られる典型的データを示す。時刻ｔ＝０は、１時間の８５ｍｍＨｇ ＩＯＰ後の測定に対応する。ＰＳおよびＤＥの変化は、ＵＶ活性化Ｉ２９５９が持つ強膜安定化能力を証明している。

５対の処置眼および対照僚眼（それぞれエオシンＹ／ＴＥＯＡおよびＤＰＢＳ）を上昇したＩＯＰに付した眼膨張研究から得られる典型的データを示す。時刻ｔ＝０は、ＩＯＰを正常レベルから８５ｍｍＨｇまで上昇させたときに対応する。ＰＳおよびＤＥの変化は、可視光活性化エオシンＹが持つ、２４時間にわたって強膜を安定化する能力を証明している。

エオシンＹ／ＴＥＯＡ（第２群）およびエオシンＹ／ＴＥＯＡ賦形剤（第３群）処置ウサギ眼の組織病理学的検査で得られる典型的組織切片を示す。ａ）軽度の炎症および中等度の瘢痕化を示す第２群ウサギの照射領域、ｂ）結膜が縮退せず正常な強膜および結膜を示している第２群ウサギの領域、ｃ）軽度の炎症および中等度の瘢痕化を示す第３群（対照）ウサギの照射領域、ｄ）結膜が縮退せず正常な強膜および結膜を示す第３群ウサギの領域。全ての図において矢印は、炎症および瘢痕化が認められた強膜／結膜境界を示す。

無傷の角膜上皮を持つ眼でのエオシンＹによる眼膨張研究から得られる典型的な結果を示す（デジタル画像のピクセル数で測定）。 無傷の角膜上皮を持つ眼でのエオシンＹによる眼膨張研究から得られる典型的な結果を示す（デジタル画像のピクセル数で測定）。

エオシンＹの添加に先だって角膜上皮が除去された眼でのエオシンＹによる眼膨張研究から得られる典型的な結果を示す（デジタル画像のピクセル数で測定）。 エオシンＹの添加に先だって角膜上皮が除去された眼でのエオシンＹによる眼膨張研究から得られる典型的な結果を示す（デジタル画像のピクセル数で測定）。

エオシンＹのＰＥＧ誘導体を生成させるための典型的化学合成経路を示す。

強膜のバックグラウンド蛍光（図１０Ａ）、および１０分間のインキュベーション後のフルオレセイン標識ＰＥＧアクリレートの透過（図１０Ｂ）を示す、共焦点顕微鏡像の複製である。プロットは、１０分間のインキュベーションおよびそれに続く照射後の標準化平均蛍光強度を強膜中の深度の関数として示している。

角膜などの組織中への薬物拡散を測定するために使用される典型的細隙灯装置を示す。Ａ）セットアップの平面図。Ｂ）カメラから見た蛍光。 Ａ）エオシンＹ処置角膜の全層（フィルタ２除外、図１１Ａ）、Ｂ）実質内の単離された蛍光（図１１Ａに示すようにフィルタ２装着）を示す細隙灯像；Ｃ）ＭＡＴＬＡＢ（登録商標）ソフトウェアを使った自動蛍光強度解析。

上皮を無傷のまま残すか（上側の行）、上皮除去後（下側の行）に、処置溶液に１時間（または^＊６時間）浸すことによって処置した、ブタ摘出眼の実質の細隙灯像を示す（各列の上に記載のエオシンＹ濃度は表２の製剤に対応する）。

長年にわたる特許法の慣例に従い、「ある（１つの）」（「ａ」および「ａｎ」）」という単語は、特許請求の範囲を含む本明細書において、含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）という単語と一緒に使用される場合には、「１つ以上」（「ｏｎｅ ｏｒ ｍｏｒｅ」）を意味する。「含む」（「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」および「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」）という単語は、開放クレームまたはクレーム限定を示す。本発明のいくつかの実施形態は、１つ以上の本発明の要素、方法工程、および／または方法からなるか、基本的に１つ以上の本発明の要素、方法工程、および／または方法からなりうる。本明細書に記載する方法または組成物はいずれも、本明細書に記載する他の任意の方法または組成物に関して遂行することができると考えられる。

定義

本明細書で使用する「角膜」という用語は、眼の前面の透明でドーム状の覆いを指す。これは通常、眼の焦点調節力（ｆｏｃｕｓｉｎｇ ｐｏｗｅｒ）の半分以上を提供する屈折面として機能する。角膜には血管がないので、通常は清澄で、光沢面を持つ。これは５層、すなわち上皮、ボーマン膜、実質、デスメ膜および内皮から構成される。また、角膜は、体の他のどの部分よりも多くの神経終末を収容している。

本明細書で使用する「架橋」または「架橋する」という用語は、２つの分子の間の共有結合の形成を指す。例えばコラーゲン分子を他のコラーゲン分子に架橋して、共有結合によって共に保持された連結されたコラーゲン分子のネットワークを形成させることができる。

本明細書で使用する「拡張」という用語は、中空器官の膨満を指す。本発明の具体的実施形態では、この用語が、眼組織、例えば角膜の隆起を指す。さらなる具体的実施形態では拡張が外科的に誘発されるが、別の実施形態では、それは外科によるのではなく、典型的な医学的状態である円錐角膜によるものでありうる。特定の例では、拡張がレーザー角膜内切削形成術（ＬＡＳＩＫ）の結果である。

本明細書で使用する「円錐角膜」という用語は、通常は丸い角膜が角膜の菲薄化および／または隆起によって円錐様の形状を発達させる医学的状態を指す。円錐の形状は、光が光感受性の網膜に至る途中で眼に入る際に光の不規則な屈折を引き起こし、それが歪んだ視覚をもたらす。円錐角膜は進行性疾患であり、片眼または両眼に起こりうる。

本明細書で使用する「強膜」という用語は、前側は角膜と連続し、後側は視神経と連続している、強靱で不透明（通常は白色）な眼の外側線維皮膜を指す。これはコラーゲンおよび弾性線維を含み、しばしば「白眼」と呼ばれる。眼の周囲では複数の筋が強膜とつながって、その動きを制御している。眼の最後部では、視神経が強膜に結びついている。本明細書で使用する「強膜」という用語は、前側は角膜と連続し、後側は視神経と連続している、眼の外側線維皮膜を指す。

本明細書で使用する「組織の機械的および／または化学的性質」という用語は、組織の生物物理学的性質を指す。機械的性質の例には、引張強さ、圧縮強さ、曲げ強さ、モジュラス、伸びおよび靱性（応力−歪）などがあるが、これらに限るわけではない。化学的性質の例には、組織成分の化学結合の性質（例えばコラーゲン対架橋コラーゲン）、組織の保持可能な水和水の量、組織構成要素の生分解または代謝回転率などがあるが、これらに限るわけではない。

「組織の形状を変化させる」という用語は、改変された形状で組織を安定化するために、光開始剤処置を、組織の形状を改変するための手段と組み合わせることを指す。例えば角膜は、眼の視力が改善されうる形状を角膜において誘発させるように設計されたプラスチック型を使って、一時的に再付形させることができる。そのような付形手段を治療有効量の光開始剤による処置と組み合わせると、付形手段が所定の位置にある間に照明を行うことにより、形状改変手段を除去した後も組織の矯正的形状を維持することができる。

「治療有効量」という用語は、組織の１つ以上の機械的または化学的性質の変化を、眼変形状態の症状を処置するのに十分な度合にまで、直接引き起こすのに必要な量を指す。

本明細書で使用する「眼変形状態」という用語は、眼の１つ以上の構造の寸法の変化をもたらす対象の眼の疾患または物理的変化を指す。いくつかの実施形態では、この寸法の変化が、視力の変化を引き起こす。眼変形状態の具体的な例には、円錐角膜（後部円錐角膜を含む）などの角膜変形状態；レーザー角膜内切削形成術（ＬＡＳＩＫ）後拡張およびレーザー屈折矯正角膜切除術（ＰＲＫ）後拡張の術後角膜変形状態；感染後拡張、周辺拡張、角膜のリウマチ状態、変性近視、通常近視、強膜ぶどう腫、および緑内障（高眼圧緑内障および低眼圧緑内障を含む）などがある。

本明細書で使用する「光開始剤」という用語は、吸収した光エネルギー（一般的にはＵＶまたは可視光）を開始種、例えばフリーラジカルまたはカチオンなどの形態をとる化学エネルギーに変換する能力を持つ化合物を指す。開始ラジカルが形成される機構に基づいて、光開始剤は一般に２つのクラスに分割される。すなわち、Ｉ型光開始剤は、照射を受けて単分子結合開裂を起し、フリーラジカルを与える。ＩＩ型光開始剤は、励起状態の光開始剤が第２の分子（共開始剤）と相互作用してフリーラジカルを生成するという二分子反応を起こす。ＵＶ光開始剤はＩ型およびＩＩ型がどちらも知られているが、可視光光開始剤は一般にＩＩ型クラスに属する。光開始剤の選択が使用する光源のタイプを決定すること、および異なる光開始剤は異なる波長で活性であり、異なる効率を持つことは、当業者には理解される。特に、光開始剤を励起することができる空間的分解能は、その光開始剤が単光子励起によって励起されるか、多光子励起によって励起されるかに依る。光開始剤は、特定の実施形態では、水溶性であり、酸素によって阻害され、好ましくは生体適合性である。強膜および／または角膜中への光開始剤の拡散は、その化合物のサイズ、ならびに光開始剤と組織との親水性および／または疎水性相互作用によって支配される。処置時間を最小限に抑えるために、望ましい拡散速度は速いだろう。高効率光開始剤が望ましい。なぜなら、照射エネルギー、照射時間、および光開始剤濃度が最小限に抑えられるからである。好ましくは、酸素が、光開始剤の効率を低下させるための阻害剤として作用する。この阻害は、酸素を運搬する血管を光開始剤のあらゆる有害作用から保護する方法を提供するだろう。具体的実施形態では、水溶性の、無毒性で、酸素濃度の量に鋭敏な光開始剤が使用される。典型的光開始剤には、本明細書に記載の式Ｉの化合物、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）２９５９、および米国特許出願公開第２００５０２７１５９０号の図１０Ｂ、１０Ｃおよび１０Ｅに開示されている光開始剤が含まれる。

本明細書で使用する「モジュラス」という用語は、例えば物質または体が有する機械的性質（例えば強さまたは弾性など）を持つ度合を、例えば数字で表す、定数または係数を指す。モジュラスの範囲が、まさにその測定方法、測定されるモジュラスの具体的タイプ、測定される材料、そして強膜の場合には、その組織の状態（年齢または健康など）および眼球上でのその組織の位置に依ることは、当業者には理解される。モジュラスの例には、ヤング率（ヤング係数、弾性率、弾性係数または引張係数とも呼ばれている）、体積弾性率（Ｋ）、および剛性率とも呼ばれる剪断弾性率（Ｇ、または時にＳもしくはμ）が含まれる。

本明細書で使用する「眼組織」という用語は、眼に見出されるまたは眼に関連する不連続な組織タイプを指す。いくつかの実施形態では、眼組織が眼の形状を樹立および／または維持する構造組織である。他の実施形態では、眼組織が、眼の視力に寄与する。眼組織の具体的な例には、強膜、篩状板、および角膜が含まれる。

「直接処置」「直接処置する」「の危険を直接低減する」などの用語は、光開始剤が組織成分と直接相互作用して組織の性質の変化を引き起こす、光開始剤に基づく治療法を指す。光開始剤による直接処置は、光開始剤が１つ以上の他の化学薬剤と相互作用して当該他の化学薬剤の構造を変化させ、当該他の化学薬剤におけるその変化が組織の性質の変化を引き起こす、間接的光開始剤処置とは区別される。間接的光開始剤処置の一例は、米国特許出願公開第２００５０２７１５９０号に見出され、その例では、強膜組織を補強するためのＰＥＧＤＭ架橋の光開始剤として、エオシンＹ／ＴＥＯＡが使用される。本発明は、間接的光開始剤療法を包含しない。また、本明細書で使用する「直接処置」「直接処置する」などの用語は、眼変形状態などの疾患または状態の少なくとも１つの症状の改善も指す。例えば、近視の場合、症状には、強膜伸展、強膜菲薄化、または強膜脆弱化が含まれる。さらにまた、処置が視力を改善する（例えば視力を最大限に改善する）必要はないことは、当業者には理解される。特定の態様において、これらの用語は、変性近視または円錐角膜などの眼変形状態の進行を防止することまたはその進行を遅くすることを指す。具体的実施形態では、視力が安定化する。

本明細書で使用する「ポリエチレングリコール」および「ＰＥＧ」という用語は、エチレン−グリコールのポリ（エチレン−グリコール）主鎖モノマーの一部または全体を２つ以上含み、異なる末端基を持つか、または持たず、他のモノマー、例えばジメチルシロキサン、メチルメタクリレート、リジン、アルギニン、コンドロイチン硫酸、ケラチン硫酸などもいくつか含むか、または含まない化合物を指す。具体的実施形態では、これは、エチレングリコールの繰り返し単位（−ＯＣＨ_２ＣＨ_２−）を含むオリゴマーまたはポリマーと定義される。

本明細書で使用する「近視」という用語は、近眼とも言うことができ、近くの物体は明瞭に見ることができるが、遠くの物体は明瞭に見ることができないことを指す。本発明は、あらゆる形態およびあらゆる度合の近視に適している。具体的実施形態において、近視は病的であり、眼球延長が眼球の後側部分における眼組織の菲薄化を伴っている場合に診断される。強度近視は８ジオプトリーより大きいと定義される。

本明細書で使用する用語「薬学的に許容できる塩」は、理に適った医学的判断の範囲内で、過度の毒性、刺激、アレルギー応答などを伴わずにヒトおよび下等動物の組織と接触させて使用するのに適し、妥当な利益／リスク比に見合った塩を指す。アミン、カルボン酸、および他のタイプの化合物の薬学的に許容できる塩は、当技術分野ではよく知られている。例えばＳ．Ｍ．Ｂｅｒｇｅらは、参照により本明細書に組み入れられるＪ．Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，６６：１ １９（１９７７）において、薬学的に許容できる塩を詳細に記載している。塩は、本発明の化合物の最終的な単離および精製時にインサイチュで製造するか、または以下に広く説明するように、遊離塩基もしくは遊離酸官能基を適切な試薬と反応させることにより、別途、製造することができる。例えば、遊離塩基官能基は、適切な酸と反応させることができる。さらにまた、本発明の化合物が酸性部分を持つ場合、その適切な薬学的に許容できる塩には、アルカリ金属塩、例えばナトリウム塩またはカリウム塩；およびアルカリ土類金属塩、例えばカルシウム塩またはマグネシウム塩などの金属塩が含まれうる。薬学的に許容できる無毒性酸付加塩の例は、塩酸、臭化水素酸、リン酸、硫酸、および過塩素酸などの無機酸を使って、または酢酸、シュウ酸、マレイン酸、酒石酸、クエン酸、コハク酸、またはマロン酸などの有機酸を使って、または当技術分野で用いられる他の方法、例えばイオン交換を使って形成される、アミノ基の塩である。他の薬学的に許容できる塩には、アジピン酸塩、アルギン酸塩、アスコルビン酸塩、アスパラギン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、安息香酸塩、硫酸水素塩、ホウ酸塩、酪酸塩、ショウノウ酸塩、カンファースルホン酸塩、クエン酸塩、シクロペンタンプロピオン酸塩、ジグルコン酸塩、ドデシル硫酸塩、エタンスルホン酸塩、ギ酸塩、フマル酸塩、グルコヘプトン酸塩、グリセロリン酸塩、グルコン酸塩、ヘミ硫酸塩、ヘプタン酸塩、ヘキサン塩酸、ヨウ化水素酸塩、２−ヒドロキシ−エタンスルホン酸塩、ラクトビオン酸塩、乳酸塩、ラウリン酸塩、ラウリル硫酸塩、リンゴ酸塩、マレイン酸塩、マロン酸塩、メタンスルホン酸塩、２−ナフタレンスルホン酸塩、ニコチン酸塩、硝酸塩、オレイン酸塩、シュウ酸塩、パルミチン酸塩、パモ酸塩、ペクチン酸塩、過硫酸塩、３−フェニルプロピオン酸塩、リン酸塩、ピクリン酸塩、ピバル酸塩、プロピオン酸塩、ステアリン酸塩、コハク酸塩、硫酸塩、酒石酸塩、チオシアン酸塩、ｐ−トルエンスルホン酸塩、ウンデカン酸塩、吉草酸塩などの塩が含まれる。代表的なアルカリまたはアルカリ土類金属塩には、ナトリウム、リチウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどが含まれる。さらなる薬学的に許容できる塩には、適宜、ハロゲン化物、水酸化物、カルボキシレート、硫酸塩、リン酸塩、硝酸塩、低級アルキルスルホン酸塩およびアリールスルホン酸塩などの対イオンを使って形成される、無毒性のアンモニウム、４級アンモニウム、およびアミンカチオンが含まれる。

本明細書で使用する「と実質的に同時に行われる」という用語は、ある医学的手技の潜在的合併症を防止し、またはその危険を低減するために、その手技に対して時間的に十分に近い期間内に、本明細書に開示する方法を適用することを意味する。手技を実行する医療専門家は、本明細書に記載の指針および例により、十分な情報が与えられ、それによって、適当な時機を決定することができるだろう。いくつかの実施形態では、本明細書に開示する方法の適用が医学的手技後に行われ、具体的実施形態では、医学的手技の５分後、１０分後、１５分後、２０分後、２５分後、３０分後、３５分後、４０分後、４５分後、５０分後、６０分後、７５分後、９０分後もしくは１２０分後まで、またはそれ以上までに行われる。

本明細書で使用する「角膜手術」という用語は、角膜の再付形または外科的改変を伴う任意の医学的手技、例えばレーザー角膜内切削形成術（ＬＡＳＩＫ）またはレーザー屈折矯正角膜切除術（ＰＲＫ）を意味する。

本明細書で使用する「可視光」という用語は、約４００ｎｍ〜約７８０ｎｍの波長を持つ電磁放射線を指す。いくつかの実施形態では、可視光がａ）約４００ｎｍ〜約７５０ｎｍ、ｂ）約４００ｎｍ〜約７００ｎｍまたはｃ）約４５０ｎｍ〜約７００ｎｍの波長を持つ電磁放射線である。

本発明の実施形態

本発明の実施形態には、個体の体内にある組織の１つ以上の機械的および／または化学的性質を改変することに関係する方法および組成物がある。一定の例では、組織が眼組織であり、具体的実施形態では、眼組織が角膜または強膜である。特定の、しかし典型的でもある一実施形態において、本発明は、例えば円錐角膜を持つ個体などのために、角膜の１つ以上の機械的および／または化学的性質を改変することに関する。

具体的実施形態において、円錐角膜による視力の低下を防止するために、本発明者らは、例えば角膜、篩状板または強膜に治療的架橋を導入するための低侵襲性で安全で迅速な方法を案出した。円錐角膜の進行を遅くすることが本発明の具体的実施形態の一つであるが、本発明は、特定用途向けの分子を眼の他の部分、例えば角膜、強膜および篩状板などの内部にある部分に、架橋または重合することも可能にする。本発明は、組織の形状が不安定な（その正常な形状を維持することができない）かつ／または再付形を必要とする多様な状態に適用される。視力に関連する例には、円錐角膜、後部円錐角膜、レーザー角膜内切削形成術（ＬＡＳＩＫ）後拡張、レーザー屈折矯正角膜切除術（ＰＲＫ）後拡張、感染後拡張、周辺拡張（例えばペルーシド角膜変性）、角膜のリウマチ状態、変性近視、通常近視、強膜ぶどう腫、緑内障および正常眼圧緑内障が含まれる。

本発明者らは、円錐角膜の進行を抑止するのに十分な架橋を生じさせるために、典型的な局所適用または注射された光開始剤と可視光照射との臨床的に意義のある組合せを開発した。角膜中への分子の分配および輸送に関する知見を使って、上皮毒性を示さずに上皮を透過する新しい分子を修飾または生成させることができる。角膜に浸透する光開始剤は、角膜実質中に、その後の光活性化によって臨床効果を達成するのに十分な濃度で、適切に拡散する。角膜上皮に浸透する光開始剤は、強膜などの他の組織に浸透するための優れた化合物である。いくつかの興味深い光開始剤は角膜上皮に浸透せず、注射によって実質中に送達することができる。これにより、角膜上皮を除去せずに処置することが可能になる。次に、本発明者らは、潜在的に有害なＵＶ光に組織を曝露せずに組織を処置できることを示す。可視光によって活性化される処置が提供され、ｕｖ照射が引き起こす網膜および角膜損傷の危険が回避される。さらにまた、非標的組織における架橋を避けるための照射パターンを使って架橋を局在化させることもできる。光開始剤濃度と光強度の相互関係が、患者にとって必要な架橋度を達成するのに要求される曝露時間を支配する。結果は、５分未満の照射時間が可能であることを示す。これは、リボフラビンとｕｖ光とを使った場合の３０分から、約５分へと、処置時間を短縮し、患者などの処置される個体と、外科医などの医療提供者にとって、手技を著しく簡便化することになる。光活性化のさらなる制御（組織内の選択した深度（例えば角膜の上皮の下かつ内皮の上）での活性化を含む）は、本発明を２光子または多光子活性化に拡張することによって達成することができる。高度に集光された赤外光を使った活性化は、照射誘発毒性の危険をさらに低減する。

光活性化

本発明の一定の態様では、１つ以上の光開始剤が体内の１つ以上の組織に供給され、光を使って活性化される。一定の態様では光がどの種類の光でもよいが、特定の実施形態では、それが可視光、紫外光、または赤外光である。活性化は２光子または多光子活性化でもよい。さらなる特定の実施形態では、可視光照射が使用される。

光への曝露の継続時間は、標的分子が光から活性化される限り、任意の適切な種類であることができる。特定の態様では、露光が連続であるが、いくつかの例では、露光が断続的である。さらなる態様では、光が約１秒以上、１分以上、または１時間以上にわたって適用される。具体的な例では、光が少なくとも約１分、少なくとも約２分、少なくとも約３分、少なくとも約４分、少なくとも約５分、少なくとも約６分、少なくとも約７分、少なくとも約８分、少なくとも約９分、少なくとも約１０分、少なくとも約１１分、少なくとも約１２分、少なくとも約１３分、少なくとも約１４分、少なくとも約１５分などにわたって適用される。他の例では、光が約３０分以下、約２５分以下、約２０分以下、約１５分以下、約１０分以下、約９分以下、約８分以下、約７分以下、約６分以下、約５分以下、約４分以下、約３分以下、約２分以下、または約１分以下にわたって適用される。

可視光照射用の典型的光源には、ランプ（例えば水銀キセノンアーク灯、場合により、光波長のサブセットを放射するようにフィルタをかけたもの）、レーザー、および発光ダイオード（ＬＥＤ）が含まれる。光は一般的には１〜１００ｍＷ／ｃｍ^２の強さで使用され、特定の光強度は、数ある因子のなかでもとりわけ、関与する組織および光開始剤化合物に依る。当業者は、特定の応用に合わせて光強度および照明時間を容易に調節することができるだろう。

光開始剤

Ａ．典型的光開始剤

本発明の一定の実施形態では、１つ以上の光開始剤が、個体の組織に、組織の機械的および／または化学的性質に影響が及ぶように供給される。具体的実施形態では、１つ以上の光開始剤が、個体の組織に、その組織が増強されかつ／またはその組織の形状が改変されるように供給される。一定の態様では、治療有効量（組織の１つ以上の機械的または化学的性質の改変を、眼変形状態の症状を処置するのに十分な度合にまで直接引き起こすのに必要な量を指す）の光開始剤が使用される。

本発明では、適切な光開始剤を、それが光活性化可能であり、光活性化の際に、所望する組織の少なくとも１つの機械的および／または化学的性質に直接影響を及ぼす限り、どれでも使用することができる。いくつかの実施形態では、光開始剤がＩＩ型光開始剤である。別の実施形態では、光開始剤が可視光ＩＩ型光開始剤である。

一定の他の実施形態では、光開始剤が式Ｉによって表される化合物、および式Ｉの医薬塩である：

式Ｉ
（式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、およびＲ_４は、それぞれ独立してＨ、ハロゲン、またはＮＯ_２である）。

一定の実施形態では、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４が、それぞれ独立してＨ、Ｂｒ、Ｆ、またはＮＯ_２である。別の実施形態では、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４が、それぞれ独立してＨ、Ｂｒ、またはＮＯ_２である。さらに別の実施形態では、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４が、それぞれ水素である（この化合物はフルオレセインとして既知である）。別の実施形態では、Ｒ_１およびＲ_４がそれぞれＮＯ_２であり、Ｒ_２およびＲ_３がそれぞれＢｒである（この化合物はエオシンＢとして既知である）。さらに別の実施形態では、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４がそれぞれＢｒである（この化合物はエオシンＹとして既知である）。

本発明の典型的化合物、エオシンＹを使って、本発明をさらに詳しく説明する。

エオシンＹは水溶性キサンテン色素として最もよく知られ、一般的なコラーゲン用染色剤である。エオシンＹは、典型的にはトリエタノールアミン（ＴＥＯＡ）と組み合わせて使用されるＩＩ型光開始剤である。しかし、他のＩＩ型光開始剤の場合と同様に、任意の適切な共開始剤を使用することができる。５１４ｎｍ付近に吸収ピークを持つので、エオシンＹは低毒性の可視（緑色）光で効率よく活性化される。

特にエオシンＹ自体は、表１に示すように、一連の応用において確立された生体適合性の実績を持っている。

特定の実施形態では、対象に送達された後に光開始剤の位置および／または量を監視することができるように、光開始剤が１つ以上のラベルと組み合わされる。典型的ラベルには蛍光ラベルが含まれ、これは、場合によっては、光開始剤を実質的に活性化しない光の波長で蛍光を発するように選択することができる。

１５０種類近い化合物の浸透性測定は存在するものの（Ｗｏｌｌｅｎｓａｋ，２００６）、角膜を横切る化学薬品の拡散に関して信頼できる予測式はない（ＰｒａｕｓｎｉｔｚおよびＮｏｏｎａｎ，１９９８）。増加した親油性は上皮障壁を横切る輸送を補助することができるという傾向はある（Ｔａｎｇｌｉｕら，１９９４；Ｓａｓａｋｉら，１９９５）。また、医薬から電荷を取り除くと、浸透性が改善されうる。インビトロ測定は、組織標本が無傷な上皮を持つ限り、上皮浸透に関するインビボ結果とよく相関する。いくつかの実施形態では、上皮を通した式Ｉの化合物の透過を改善する一方法が、そのカルボキシレート誘導体を作ることによってその電荷を減少させることである。そのような修飾の一つは、短いＰＥＧをカルボキシレート部位に付加することである。例えば、ＰＥＧ−ＯＨをトシル化し、それをカルボン酸部位にグラフトすることにより、ＰＥＧグラフトエオシンＹ（ＰＥＧ−ＥＹ）を製造することができる。例えば、３つの長さの、市販されているが典型的な、ＰＥＧ−ＯＨを使用することができる：約２００、４００および８００ｇ／ｍｏｌ。

角膜の最も厚い層である実質は、コラーゲン原線維、グリコサミノグリカンおよびプロテオグリカンの複雑な配置を含む。モデル系（コラーゲンネットワーク、ポリリジン、ポリアルギニン、ポリシステイン、ヒアルロン酸、デルマタン硫酸、ケラタン硫酸、コンドロイタン（ｃｈｏｎｄｒｏｉｔａｎ）硫酸、またはヘパリン硫酸）の研究から得られる角膜安定化の分子的基礎への洞察により、エオシンＹの変形または新しい光開始剤化合物を、効力を増加させる特異的相互作用に向かわせることが可能になる。

Ｂ．光開始剤の送達

いくつかの実施形態において、光開始剤は、治療有効量が使用される限り、任意の適切な方法により、任意の適切なレジメンを使って送達することができる。特定の実施形態では、光開始剤が局所的に、注射によって、コンタクト（徐放性コンタクトを含む）によって、光開始剤に浸漬したスポンジなどによって送達される。点眼薬を使用することができ、いくつかの例では、光開始剤が凍結乾燥される。光開始剤は、細い針を使った実質への注射によって角膜に送達することもでき；この実質に注射された光開始剤は、実質層中に拡散することができる。

光開始剤送達と照射との間の時間は、個々の患者ごとに調節することができ、標的組織への光開始剤の拡散速度および投与条件下（例えば周囲光強度）での光開始剤の安定性を含むさまざまな因子に依りうる。光開始剤を個体に供給した後、例えば光開始剤が特定の位置および／または十分なレベルに到達しているのを保証するために、ある時間量が経ってから、照射を適用することができる。例えば、光開始剤が特定組織中で一定の深度に到達する間、細隙灯および／または共焦点顕微鏡で光開始剤を監視することができ、その後、光開始剤を光で活性化する。特定の例では、光開始剤が角膜を一定の深度まで透過する間、光開始剤を監視することができ、その後、光開始剤を光で活性化する。

光開始剤送達と光開始剤の光活性化との間の時間量は、任意の適切な時間であることができるが、具体的実施形態では、その時間が秒、分、または時間のオーダーである。具体的実施形態では、時間量が約１分、約２分、約３分、または最大約１２０分である。さらに別の具体的実施形態では、光開始剤送達と光開始剤の光活性化との間の継続時間が、約１分以下、約２分以下、約３分以下、約５分以下、約１０分以下、約２０分以下、または最大約１２０分以下である。

Ｃ．組織照射

光開始剤で処置した組織の照明は、いくつかの装置および技法で達成することができる。細隙灯送達システム、光ファイバ光システム、倒像検眼鏡送達システムによる照明は、いずれも、本明細書に開示する用途および方法に容易に適合しうる照明装置の例である。一般に、使用する具体的光開始剤および本明細書に開示する他のパラメータに基づいて、適当な波長の光を適当な強度で十分な時間量にわたって送達する能力を持つ任意の適切な装置または技法を使用することができる。

医学的状態の処置

本発明の具体的態様では、方法および組成物を、それを必要とする対象の何らかの医学的状態に対して使用することができる。特定の実施形態では対象がヒトであるが、さらなる態様では、本発明は他の哺乳動物、例えばウマ、ウシ、イヌ、ネコ、ヤギ、ヒツジ、またはブタなどにも有用である。

処置は、その個体において必要なだけ繰り返すことができる。例えば２回目以降の処置を以前の処置の数日以内、以前の処置の数週間以内、または以前の処置の数ヶ月以内に適用することができる。

Ａ．眼の医学的状態

本発明の実施形態には、眼変形状態の処置がある。具体的実施形態では、眼変形状態が円錐角膜、後部円錐角膜、ＬＡＳＩＫ後拡張、ＰＲＫ後拡張、感染後拡張、周辺拡張（例えばペルーシド周縁角膜変性）、角膜のリウマチ状態、変性近視、通常近視および／または強膜ぶどう腫、緑内障、正常眼圧緑内障、および高眼圧を含む。いくつかの実施形態では、上述した任意の状態を含む眼変形状態の危険を低減するため、またはそのような眼変形状態を防止するために、本明細書に記載の方法を予防的に使用することができる。特定の実施形態では、本明細書に記載の方法が、ＬＡＳＩＫ、ＰＲＫまたは他の角膜手術を受けると同時に、またはその直後に、術後拡張またはそのような手術の合併症である他の角膜変形状態の危険を低減するために、角膜に適用される。

１．緑内障

緑内障は、世界中で、視力低下の主原因になっている。緑内障では、視神経乳頭のカッピングに関連する網膜神経節細胞の進行性喪失が起こる。ほとんどの場合、この視神経損傷は２１ｍｍＨｇを超える上昇した眼内圧で起こる。しかし、同じ視神経カッピングが正常眼内圧で認められることも珍しくはない（正常眼圧緑内障）。Ｂｕｒｇｏｙｎｅおよびその共同研究者らは、眼内圧が視神経の支持構造、篩状板、ならびに乳頭周囲強膜を変形させることを示した（１．Ｂｕｒｇｏｙｎｅ，ＣＦ，Ｄｏｗｎｓ ＪＣ，Ｂｅｌｌｅｚｚａ ＡＪら「Ｔｈｅ ｏｐｔｉｃ ｎｅｒｖｅ ｈｅａｄ（ＯＮＨ）ａｓ ａ ｂｉｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ：ａ ｎｅｗ ｐａｒａｄｉｇｍ ｆｏｒ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｔｈｅ ｒｏｌｅ ｏｆ ＩＯＰ−ｒｅｌａｔｅｄ ｓｔｒｅｓｓ ａｎｄ ｓｔｒａｉｎ ｉｎ ｔｈｅ ｐａｔｈｏｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ ｏｆ ｇｌａｕｃｏｍａｔｏｕｓ ｏｐｔｉｃ ｎｅｒｖｅ ｈｅａｄ ｄａｍａｇｅ（生体力学的構造物としての視神経乳頭（ＯＮＨ）：緑内障性視神経乳頭損傷の病態生理学におけるＩＯＰ関連ストレスおよび歪みの役割を理解するための新しいパラダイム）」Ｐｒｏｇ Ｒｅｔｉｎａ Ｅｙｅ Ｒｅｓ．２００５；２４：３９−７３、２．Ｂｅｌｌｅｚｚ ＡＪ，Ｒｉｎｔａｌａｎ ＣＪ，Ｔｈｏｍｐｓｏｎ ＨＷら「Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｌａｍｉｎａ ｃｒｉｂｒｏｓａ ａｎｄ ａｎｔｅｒｉｏｒ ｓｃｌｅｒａｌ ｃａｎａｌ ｗａｌｌ ｉｎ ｅａｒｌｙ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｇｌａｕｃｏｍａ（早期実験的緑内障における篩状板および前部強膜管壁の変形）」Ｉｎｖｅｓｔ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌ Ｖｉｓ Ｓｃｉ．２００３；４４：６２３−６３７、３．Ｙａｎｇ Ｊ，Ｄｏｗｎｓ ＪＣ，Ｇｉｒｋｉｎ Ｃら「３−Ｄ ｈｉｓｔｏｍｏｒｐｈｏｍｅｔｒｙ ｏｆ ｔｈｅ ｎｏｒｍａｌ ａｎｄ ｅａｒｌｙ ｇｌａｕｃｏｍａｔｏｕｓ ｍｏｎｋｅｙ ｏｐｔｉｃ ｎｅｒｖｅ ｈｅａｄ：ｌａｍｉｎａ ｃｒｉｂｒｏｓａ ａｎｄ ｐｅｒｉｐａｐｉｌｌａｒｙ ｓｃｌｅｒａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ（正常および早期緑内障サル視神経乳頭の３−Ｄ組織形態計測：篩状板および乳頭周囲強膜の位置および厚さ）」Ｉｎｖｅｓｔ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌ Ｖｉｓ Ｓｃｉ．２００７；４８：４５９７−４６０７）。眼内圧誘発性の後部変形および篩状板結合組織の肥厚は、軸索が眼を出る際の軸索への損傷の一因になり、その結果として緑内障性視神経萎縮が生じると考えられる。「工学的視点からは、損傷および永久変形に対するＯＮＨ結合組織の感受性は、構造ジオメトリ（組織の体積および形態）と材料特性（組織の剛直性）との組合せであるその構造的剛直性と直接関連するはずである」（Ｙａｎｇ Ｊ，Ｄｏｗｎｓ ＪＣ，Ｇｉｒｋｉｎ Ｃら「３−Ｄ ｈｉｓｔｏｍｏｒｐｈｏｍｅｔｒｙ ｏｆ ｔｈｅ ｎｏｒｍａｌ ａｎｄ ｅａｒｌｙ ｇｌａｕｃｏｍａｔｏｕｓ ｍｏｎｋｅｙ ｏｐｔｉｃ ｎｅｒｖｅ ｈｅａｄ：ｌａｍｉｎａ ｃｒｉｂｒｏｓａ ａｎｄ ｐｅｒｉｐａｐｉｌｌａｒｙ ｓｃｌｅｒａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ（正常および早期緑内障サル視神経乳頭の３−Ｄ組織形態計測：篩状板および乳頭周囲強膜の位置および厚さ）」Ｉｎｖｅｓｔ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌ Ｖｉｓ Ｓｃｉ．２００７；４８：４５９７−４６０７）。したがって、我々が篩状板の機械的性質を改変（増強）し、緑内障または正常眼圧緑内障におけるこの組織の変形を防止したとすれば、我々は、これらの失明障害の進行を軽減し、さらには停止させることになるだろう。さらにまた、緑内障の危険がある患者、高眼圧（視神経乳頭損傷を伴わない上昇した眼内圧）を持つ患者でも、篩状板および／または乳頭周囲強膜中の結合組織の同様の増強が、緑内障の危険または緑内障の発生速度を防止または低減するだろう。

圧力誘発性の変形に対する抵抗性が増加するように篩状板および／または隣接する乳頭周囲強膜を選択的に処置するために、照射に先だって、光開始剤を眼内および／または眼周囲に注射することができるだろう。次に、眼の瞳孔を通して照射を適用し、篩状板および／または乳頭周囲強膜に向かわせることができるだろう。あるいは、光ファイバプローブを使ってテノン嚢下アプローチから照射を適用することもできるだろう。標的組織、篩状板および／または乳頭周囲強膜内での選択的な光開始剤の活性化を制御するには、多光子照射がとりわけ有用であるかもしれない。視神経の支持組織がこうして安定化されれば、視神経の緑内障性萎縮を防止または減速することができるだろう。

Ｂ．眼以外の医学的状態

本発明の実施形態では、処置される組織が血管の一部を含む。例えば、動脈瘤の危険がある血管壁は、動脈瘤発生の危険を低減するために、または既存の動脈瘤を増強して血管壁破裂の危険を低減するために、本明細書に開示する方法によって増強することができる。

他の実施形態では、組織がヘルニアまたはヘルニア形成の危険がある組織を包含する。本明細書に記載の方法に従ってその組織を増強することにより、ヘルニア形成の危険またはヘルニア形成増加の危険を低減することができる。

他の実施形態では、処置される組織が、例えばＣＯＰＤ患者の場合のように変性の危険がある肺胞構造を含む。本明細書に記載する方法は、肺胞構造を増強して、肺胞変性の出現および速度を低減する。

別の実施形態では、処置される組織が、損傷を受けた（例えば心筋梗塞後の）心臓組織であることができる。心機能を改善し、かつ／または心機能の喪失速度を低減するために、損傷を受けた心臓組織を、本明細書に記載の方法で増強することができる。例えば、拡張型心筋症の場合、増強された心臓組織は、心拍出能力の喪失を停止するか、またはその速度を低減することができる。

組織の機械的および／または化学的性質の改変のアッセイ

本発明の一定の態様では、組織の機械的および／または化学的性質の改変がアッセイされる。当業者はさまざまな材料試験技法を利用することができる。例えば組織のヤング率はＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ＡＲ１０００レオメータを使って測定することができる（溝付パラレルプレートジオメトリを使用）。

本発明の一定の態様では、組織の形状変化を視覚的に同定することによって、組織の改変がアッセイされる。例えば、後述する眼膨張アッセイでは、増加した眼内圧下で起こる眼の構造の腫脹を視覚的に測定する。

組織の機械的性質を特徴づけるための当技術分野で知られる他の装置および技法も、処置の前後に使用することができる。これらの既知技法は、例えばＡｈｅａｒｎｅ Ｍ，Ｙａｎｇ Ｙ，Ｔｈｅｎ ＫＹ，Ｌｉｕ ＫＫ「Ａｎ ｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｔｏ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ ｖｉｓｃｏｅｌａｓｔｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｈｕｍａｎ ａｎｄ ｐｏｒｃｉｎｅ ｃｏｒｎｅａｓ（ヒトおよびブタ角膜の機械的性質および粘弾性特性を特徴づけるための圧入技法）」Ａｎｎ Ｂｉｏｍｅｄ Ｅｎｇ．２００７ Ｓｅｐ；３５（９）：１６０８−１６、およびＧａｔｉｎｅｌ Ｄ，Ｃｈａａｂｏｕｎｉ Ｓ，Ａｄａｍ ＰＡ，Ｍｕｎｃｋ Ｊ，Ｐｕｅｃｈ Ｍ，Ｈｏａｎｇ−Ｘｕａｎ Ｔ「Ｃｏｒｎｅａｌ ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ，ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｆａｃｔｏｒ，ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ，ａｎｄ ｐａｃｈｙｍｅｔｒｙ ａｆｔｅｒ ｃｏｒｎｅａｌ ｌａｍｅｌｌａｒ ｆｌａｐ（角膜半層フラップ後の角膜ヒステリシス、抵抗係数、トポグラフィ、およびパキメトリ）」Ｊ Ｒｅｆｒａｃｔ Ｓｕｒｇ．２００７ Ｊａｎ；２３（１）：７６−８４、ならびに本明細書で言及する他の関連文献に見出すことができる。

典型的眼処置

典型的処置手技は以下のようなものでありうる。エオシンＹを含む製剤化された点眼薬の局所適用を、照射の１〜１２０分前に個体に施す。これが、薬剤に、強膜中に拡散するための時間を与える。約１〜１２０分後に、眼を可視光で約１〜５分間照射する（具体的光開始剤に適した波長で、例えばエオシンＹの場合、５００±５０ｎｍで、１〜１００ｍＷ／ｃｍ^２）。光開始剤の投与後、光活性化前に、眼科用平衡塩類溶液点眼薬を使って、眼をすすぐことができる。照射の臨床実施の適切な様式には、患者を背臥位にして手術用顕微鏡で光を送達するか、または患者を座らせて細隙灯システムを使って光を送達することが含まれる。結膜下またはテノン嚢下アプローチを経由して強膜に向けられた光ファイバ光源を使用することもできる。適切な照射用光源には、ランプ、レーザーまたは発光ダイオードなどが含まれる。組織に入射する照射パターンを制御する適切な方法には、照射ビームのラスタリング、空間光変調器の使用、デジタルミラーデバイスの使用、またはレーザーに接続した光ファイバの使用などが含まれる。処置は、強膜の現在の形状を安定化し、例えば変性近視に関連する進行性変化を停止または減速させる。処置が角膜に関わる場合は、対象を、例えば角膜トポグラフィ評価を使って、屈折率変化について監視する。形状変化が再開する場合は、必要な頻度で（例えば３〜３６ヶ月間隔で）処置を繰り返すことができる。

組織内で起こる架橋の度合を調節するために、露光量を変化させることもできる。これは、照射手順中に光開始剤の蛍光強度の減少を測定することによって定量化することができる。限局的領域での架橋は、光パターンを使って行うことができ、さらには多光子光源による活性化を使って行うこともできる。

本発明の好ましい実施形態を示すために、以下に実施例を挙げる。以下の実施例で開示する技法は、本発明の実施に際してよく機能することを本発明者らが見出した技法に相当し、したがってその実施の好ましい形態を構成するとみなしうることは、当業者には理解されるはずである。しかし、開示する具体的実施形態には多くの変化を加えることができ、それでもなお、本発明の要旨および範囲から逸脱することなく、ほぼ同じまたは類似する結果が得られることは、この開示に照らして、当業者には理解されるはずである。

エオシンＹ／ＴＥＯＡ光開始を用いるポリ（エチレン−グリコール）ジメタクリレート（ＰＥＧＤＭ）重合
米国特許出願公開第２００５０２７１５９０号の教示する内容に従い、本発明者らは、強膜組織を補強するためのＰＥＧＤＭ架橋の代替的光開始剤として、エオシンＹ／ＴＥＯＡを使用した。驚いたことに、エオシンＹ／ＴＥＯＡは、強膜組織強度の強化に関して、標的架橋化学薬品（例えばＰＥＧＤＭ）の不在下でも、比較的有効であることが見出された。ＩＩ型光開始剤が、約３０分以下の照明期間で、治療的に有用な程度にまで強膜を増強する能力を持つことは、とりわけ予想外だった。理論に束縛されるつもりはないが、エオシンＹは、コラーゲンおよび他の強膜成分の直接的架橋を十分に促進して、強膜組織の強度を直接強化することができると考えられる。これは、ＰＥＧＤＭなどの架橋化学薬品の同時使用を排除するものではないが、エオシンＹでの結果は、既に米国食品医薬品局が承認している薬剤を使った、より単純な製剤が可能であることを示唆した。

処置組織の用量応答および機械的性質
まず、引張試験、振動剪断測定および以下に詳述する眼伸張アッセイを含むいくつかの異なる技法を使って、強膜組織の増強を評価した。

最初に、開始剤が架橋化合物と共にまたは架橋化合物なしで強膜を増強する能力を、組織切片のレオメータ分析を使って評価した。強膜切片（直径８ｍｍ）をブタ眼から切り出し、処置前および処置後のモジュラスの変化を定量化するために、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ＡＲ１０００レオメータ（溝付パラレルプレートジオメトリを使用）で試験した。初期評価用に２つの例示的光開始剤を選択した。ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）２９５９（２−ヒドロキシ−１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−メチル−１−プロパノン）、およびトリエタノールアミンを含むエオシンＹ（エオシンＹ／ＴＥＯＡ）。ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）２９５９（Ｉ２９５９）は、細胞カプセル化研究で低い毒性を示したＵＶ光活性化光開始剤である。エオシンＹ／ＴＥＯＡは、式Ｉによって定義される群から、可視光に応答する例示的光開始剤として選択した。強膜組織の剪断弾性率はＩ２９５９＋ＰＥＧＤＭ処置によって増加し、モジュラスの変化の規模は酸素の減少と共に増加した（酸素は重合を阻害する）。類似する結果がエオシンＹ／ＴＥＯＡ＋ＰＥＧＤＭを使って達成された。上述のとおり、驚いたことに、Ｉ２９５９またはエオシンＹ／ＴＥＯＡだけで処置した場合にも、モジュラスの匹敵する増加が起こった。

近視および円錐角膜の膨張モデルにおける眼の形状
若い（約１〜２週齢）ニュージーランドホワイト種のウサギから得た摘出眼の対（片眼を処置し、僚眼を対照とする）を使って、眼形状の安定化を、インビトロで評価する。インビボで存在する負荷ジオメトリの諸態様を模倣し、加速するために、上昇した眼内圧を課すことにより、無傷の眼球を機械的に試験する：高所に設置したダルベッコリン酸緩衝食塩水（ＤＰＢＳ）リザーバに眼内液を注射器で接続すると同時に、眼の外側を周囲圧のＤＰＢＳに浸す（図１）。若いウサギから得た摘出眼は、膨満しうる角膜および強膜組織のモデルになる：インビトロで上昇した眼内圧にさらすと、角膜は外側に向かって進行性に隆起し、強膜壁は伸張する（図２および３）。

眼球のサイズおよび形状を、経時的に、直交する２つの視点から同時に記録する。試験用の眼を準備するために、上皮を場合によっては角膜から綿棒で取り除き、外面脂肪を眼球から除去する。（組織への光開始剤の浸透は以下で別途検討することに注意）。次に眼を対照溶液（ダルベッコＰＢＳ）または処置溶液（例えばＤＰＢＳ中の０．０２９ｍＭエオシンＹ、９０ｍＭ ＴＥＯＡ）に５分間、浸漬する。浸漬後に、表面から余分な溶液を取り除くために、眼をパッティングで乾かし、次に、前から５分間、後ろから５分間、例えばエオシンＹ／ＴＥＯＡの場合は３４ｍＷ／ｃｍ^２、５００±５０ｎｍで照射する。次に、ＤＰＢＳのセルに眼を装填すると共に、眼内圧（ＩＯＰ）を８５ｍｍＨｇ（正常値の約４倍）に維持する。約２４時間にわたって１０分ごとに撮影した写真を解析して、角膜および強膜の拡延を定量化する。本発明者らが設計した上記の全眼膨張法は、他の方法がモジュラスの変化を記録できるほど十分な感度を持たなかった場合にも、処置眼組織の安定化を検出した。

機械的性質と眼の延長との相関関係および近視の眼形状膨張モデルのインビトロ安定化
ＵＶ活性化光開始剤Ｉ２９５９を使った試験により、この方法が持つ組織を直接安定化する能力が示された。眼を０．３％Ｉ２９５９に５分間浸漬し、光（１０ｍＷ／ｃｍ^２，３６５ｎｍ）に、眼の前側部分を１０分間、眼の後側部分を１０分間曝露した。次に、眼を食塩水リザーバに連結し、圧力を直ちに８５ｍｍＨｇまで上昇させた。経時的に、処置された眼は安定した形状を保持するが、無処置の眼は伸張しつづけた（図４）。

Ｉ２９５９を使った試験により、眼組織を増強し、伸張を防止できることが証明された。しかし臨床応用には一般に可視光活性化製剤の方がより適している。眼を０．０２８９ｍＭエオシンＹ／９０ｍＭ ＴＥＯＡ溶液に５分間浸漬した後、可視光（３４ｍＷ／ｃｍ^２、４５０〜５５０ｎｍ）に、眼の前方部分を５分、眼の後側部分を５分間曝露した。この処置も眼の伸張を防止することができた（図５）。

眼形状膨張研究の感度ゆえに、我々は、低濃度製剤を使って作業を進めることができた。エオシンＹ／ＴＥＯＡによって例示される可視光活性化システムは、低強度の可視光曝露と、エオシンＹ／ＴＥＯＡを組み込んだＦＤＡ承認医薬に使用されている濃度と類似する低い光開始剤濃度とで、短い処置時間を示した。

毒性試験
上述の製剤および露光が近視の動物モデルおよび臨床試験における使用に適しているかどうかを決定するために、毒性試験を行った。エオシンＹおよびＴＥＯＡの生体適合性を証拠立てる広範な文献が存在する。そのような低毒性の有望な歴史があるため、眼における生体適合性に関して、この製剤は大きな潜在性を示した。エオシンＹ／ＴＥＯＡおよび可視光曝露に対するインビボ応答を調べるために、以下の実験をさまざまな送達技法と共に使用した。
６匹の成体ニュージーランドホワイト種ウサギに、マスクによって投与される１〜５％吸入イソフルオラン（ｉｓｏｆｌｕｏｒａｎｅ）による全身麻酔を施し、右眼（ＯＤ）に局所的に０．５％プロパラカインを与えた。各動物の右眼を５％ベタジン（ｂｅｔａｄｙｎｅ）で滅菌した。この手技中は常に、眼を滅菌眼用平衡塩類溶液（ＢＳＳ）で洗浄した。結膜に１５ｍｍの切開を施し、結膜を引き離して、強膜を露出させた。以下の方法で、ウサギの強膜に２００μｌの溶液を適用した。

５分後に、処置した領域を、光（約４５０〜５５０ｎｍ、約３４ｍＷ／ｃｍ^２）への５分間の曝露によって光活性化した。結膜中の切開を縫合によって閉じた。全ての動物に、セレストン（ｃｅｌｅｓｔｏｎｅ）（７５〜１５０マイクロリットル）およびセファゾリン（７５〜１５０マイクロリットル）の結膜下注射を施した。全ての動物に、カルプロフェン（５ｍｇ／ｋｇ）およびブプレノルフィン（０．０５ｍｇ／ｋｇ）の注射、ならびに２〜３滴のネオマイシン、硫酸ポリミキシンＢ、グラミシジンを与えた（ＯＤ）。眼を、眼の赤さ、目脂、眼瞼下垂、眼瞼痙攣、または羞明などといった疼痛または炎症の何らかの徴候について調べた。眼を１日に１回、１週間にわたって調べた後、さらに３週間にわたって週に１回調べた。４週間後に全ての動物を安楽死させ、処置眼を摘出し、１０％ホルマリン中で固定し、光学顕微鏡検査用に加工した（エオシン／ヘマトキシリン染色）。あらゆる炎症細胞の存在を記録した。

手技後２日間は手術した全ての眼に多少の腫脹および炎症があった。これは、外科手技そのものに起因すると予想されるものと合致した。代表的な結果を図６に示す。手技の３日後およびその後の各検査では、どの眼にも疼痛または炎症の徴候はなかった。組織学的検査では、第１群および第２群の動物において照射領域下の結膜強膜境界に沿って、軽度の炎症および中等度の瘢痕化が存在した。第３群の対照眼にも多少の炎症および瘢痕化が存在した。虹彩、網膜、および毛様体は、いずれも、全ての実験群で、正常な外観だった。

処置眼および対照眼の強膜に有意差はなかったことから、発生する軽度の炎症および瘢痕化は手術の結果であって、処置の結果ではないことが示された。また、処置眼の隣接組織における細胞の生存性は、正常眼のそれと合致する。

機械的性質と眼の延長との相関関係および円錐角膜の膨張モデルにおける眼の形状のインビトロ安定化
眼形状膨張モデルは、円錐角膜の治療法としての角膜増強を試験するのによく適している（図７および８）。図７に示すように、上述した短時間のエオシンＹ／ＴＥＯＡ処置工程を使用した場合、その後の直接光開始剤架橋による角膜増強を起こすのに十分な光開始剤を、角膜に透過させることはできなかった。これは、このモデル系で試験したパラメータ下で、光開始剤を十分に吸収して妥当な組織増強を可能にする強膜とは対照的である。十分な角膜光開始剤吸収は、標的組織に光開始剤を直接適用することができるように、角膜を覆う上皮を除去することよって達成しうる（図８）。これは、眼膨張モデル系における角膜膨満の完全な防止をもたらした（図８）。

上皮を透過する薬物の能力は、上皮の化学的または物理的性質を改変するように設計された分子の同時投与によって強化することができる（Ｓａｓａｋｉ Ｈ，Ｙａｍａｍｕｒａ Ｋ，Ｍｕｋａｉ Ｔ，Ｎｉｓｈｉｄａ Ｋ，Ｎａｋａｍｕｒａ Ｊ，Ｎａｋａｓｈｉｍａ Ｍ，Ｉｃｈｉｋａｗａ Ｍ「Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｏｃｕｌａｒ Ｄｒｕｇ Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ（眼薬物透過の強化）」Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗｓ ｉｎ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ Ｄｒｕｇ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ．１９９９；１６（１）：８５−１４６）。上皮障壁を破壊する適当な薬物があれば、上皮除去は必要なくなる。例えば、局所適用プロパラカインの使用後に房水への薬物送達が４倍増加したという報告がある（Ｅｈｌｅｒｓ Ｗ，Ｃｒｏｕｃｈ Ｅ，Ｗｉｌｌｉａｍｓ Ｐ，Ｒｉｇｇｓ Ｐ「Ｆａｃｔｏｒｓ Ａｆｆｅｃｔｉｎｇ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｏｐｉｃａｌ Ａｍｉｎｏｃａｐｒｏｉｃ Ａｃｉｄ ｉｎ Ｔｒａｕｍａｔｉｃ Ｈｙｐｈｅｍａ（外傷性前房出血における局所用アミノカプロン酸の治療濃度に影響を及ぼす因子）」ＩＯＶＳ．１９９０；３１（１１）：２３８９−２３９４）。特に、プロパラカインおよびテトラカインなどの局所麻酔薬はナトリウムイオンチャネルの機能を改変し、それによって上皮の電気生理を改変する。上皮を横切る電位差に加えられる変化が荷電分子（例えば式Ｉによって表されるもの）の拡散を促進する。また、これらの麻酔薬は、上皮における細胞間結合を変化させて、障壁としてのその有効性を低下させる。この代替アプローチでは、数滴の眼科用プロパラカイン（例えば０．５％点滴剤）または数滴のテトラカイン（例えば０．５％点滴剤）を、無傷の上皮を持つ角膜に適用する。約１５分後に、本明細書に記載の方法に従って角膜を処置する。

上皮透過のためのエオシンＹの修飾
上述の上皮除去手技は眼を処置するための許容できる医学的手技であるが、エオシンＹには、無傷の上皮を持つ強膜および角膜へのその透過を改善する化学修飾を適用できることを、本発明者らは実証した。ある例では、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）が、エオシンＹのカルボキシル基に結合され（図９）、これにより、ＰＥＧ−エオシンＹは分子上の電荷が減少しているにもかかわらず、水に溶解できるようになる。この化学修飾は、組織へのエオシンＹの透過を強化し、十分な組織増強を達成するのに要求される化学薬品の量を減少させる。ＰＥＧによる共有結合的修飾は光化学活性も変化させ、光開始剤療法の効率および時間経過に影響を及ぼしうる。修飾によってもたらされる透過性の改善は、一般に、処置が最適化されるように、照射の望ましい時間経過と比較考量される必要がある。例えば、光活性剤透過および照射の時間経過の両方の最適化を達成するために、エオシンＹとＰＥＧ−エオシンＹとの混合物を使用することができる。

典型的研究は、鎖の反対端にアクリレートを持つフルオレセイングラフトＰＥＧを使って行われた（式Ｉによって定義される種類に包含される別の化合物であるフルオレセインは、エオシンＹおよび式Ｉによって定義される他の候補光開始剤と類似するサイズおよび疎水性を持つ）。無傷のブタ眼球を、ＤＰＢＳ中のＰＥＧ−フルオレセインおよびＩ２９５９に、指定した時間浸した。次に、ブタ眼に３６５ｎｍ光を照射して、組織へのフルオレセインの共有結合的カップリングを誘発した（Ｉ２９５９による光架橋は、ＰＥＧ−薬物を固定化して、その分布を撮像できるようにするのに役立つ）。結果として得られる処置強膜におけるフルオレセインの深度プロファイルを、強膜の全層を貫通する組織切片で撮像した。モデルＰＥＧ−光開始剤コンジュゲートは、数分のうちに組織中に数百ミクロン透過した（図１０）。ＰＥＧ−薬物コンジュゲート溶液との５分間の接触後は、１００ミクロン以上への透過が、組織切片の蛍光顕微鏡像で明白である。ＰＥＧ−薬物コンジュゲート溶液との３０分間の染色後は、５００ミクロンへの透過が観察された。これらの結果は、適切に修飾された薬物が、組織補強が望まれる深度に到達するには、５〜３０分間にわたる局所適用で十分であることを示している。

ブタ眼を使ったエオシンＹおよびＰＥＧ−エオシンＹ研究には、臨床装置へと便利に変形させることができる改造型細隙灯に依拠するアッセイ方法を利用した（図１１Ａ）。フィルタ１および２の設置および取り外しを可能にし、細隙光源に対して、不変の、固定された角度でデジタルカメラを設置し、検査中にブタ摘出眼を正しい位置に保持するための改造が加えられた。

エオシンＹの蛍光により、我々は、光源の適切なフィルタリング（フィルタ１は５００±２０ｎｍを通す）および角膜からの光散乱（フィルタ２は５６０±２５ｎｍを通す）を使って、実質におけるその透過プロファイルを視認することができる。これらのフィルタを使用することにより、我々は、散乱光と蛍光とを区別することができる。無処置の角膜は蛍光を示さない（両方のフィルタを所定の位置に配置すると視野は暗く見える）。ブタ新鮮摘出処置眼において、我々は、角膜全層にわたる蛍光プロファイルを決定することができる（図１１Ｂ）。装置から得られるデジタル画像を解析するためにＭＡＴＬＡＢ（登録商標）プログラムを使用すると、このソフトウェアが角膜表面を定義づけ、角膜の異なる深度における画像の強度を平均し、強度対深度のグラフを画く。この方法で、我々は、上皮を横切る薬物の量および実質におけるその分布を調べることができる。

３〜４ヶ月齢ブタの摘出眼をＳｉｅｒｒａ ｆｏｒ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅから入手した。新鮮眼は氷冷した食塩水に入れて運搬された。到着後、眼に依然として付着している組織を取り除くことにより、眼を直ちに（死後４２時間以内）浄化した。次に角膜を、散乱モードおよび蛍光モードの両方で写真撮影して、角膜のバックグラウンド蛍光および初期寸法に関するベースライン対照とした。眼を２ｍｌの処置溶液（表２）に入れる前に、上皮を円刃刀で除去するか、または無傷のままにしておいた。眼を溶液中に１時間放置してから取り出し、約４ｍｌのダルベッコＰＢＳですすぎ、散乱モードおよび蛍光モードの両方で写真撮影した。次に、無傷の上皮を持つ眼をデブリドマンし、再び写真撮影した。この工程における上皮の除去により、実質中に透過した薬物に起因する蛍光が単離される。

表２．ダルベッコリン酸緩衝食塩水中で混合した処置溶液

上皮が存在する実質または上皮が存在しない実質へのエオシンＹの透過（図１２）は、上皮が角膜へのエオシンＹの透過を阻害することを証明している。高濃度の溶液（２および３）で処置された角膜では上皮を横切るエオシンＹの有意な透過が明白であることから、十分な濃度の光開始剤、特に式Ｉによって表される光開始剤を適用することにより、上皮の除去を回避しうることが証明される。実質のみの画像に加えて（図１２）、上皮が存在する状態で撮影した画像は、上皮がエオシンＹを吸収することを示す。これらの結果は、上皮浸透性を増加させることによって実質への透過を増加させるためにエオシンＹ分子を修飾しうることを示し、上皮によって吸収された薬物が時間の経過と共におそらくは実質中に放出されて、薬物送達方法および処置時間のバリエーションを可能にすることを示唆している。

（理論的実施例）
インビトロで強膜および角膜の形状を安定化するための最適条件を決定する
眼形状の安定化−ニュージーランドホワイト種の子ウサギの眼を使って光活性化化合物の強膜増強能力を試験する。上で開発した手技に従って、ウサギ全眼から全ての脂肪を清掃除去し、処理溶液に浸漬し、光を照射して処置を活性化した後、ＤＰＢＳ浴にマウントし、高所に設置した食塩水リザーバに皮下針を介して接続する。ＩＯＰが８５ｍｍＨｇになるようにリザーバの高さを調節し、形状変化を監視するために２４時間にわたって写真を撮影する。安定化度を変化させうる手技変数を、この試験で調べる。試験されるべき変数の一部を以下に挙げる。

光開始剤濃度および構成成分の比：安定化に必要な光開始剤の量を最小限に抑えると毒性の危険が低減し、一方、光開始剤の量を増加させると処置時間が減少するはずである。光開始剤濃度を増加させると、生成するラジカルの数が増えるだろうが、濃度によっては、色素による吸収が光の透過を制限し、強膜角膜表面でしか活性化が可能にならない。さらにまた、エオシンおよびＴＥＯＡの２成分系は、現行の成分比では、最適な活性化を示さないかもしれない。０．０２８９ｍＭから１ｍＭまでのエオシンＹ濃度範囲および３ｍＭから９０ｍＭまでのＴＥＯＡ濃度範囲を試験する。

強膜表面への局所適用中の光開始剤接触時間：局所適用は強膜中へのエオシンＹおよびＴＥＯＡの拡散に依拠する。接触時間を増加させると組織内の光開始剤濃度が増加し、透過深度が増加するはずであるが、患者の合併症の危険も増加するだろう。１分から２０分までの浸漬時間を使って、増加させた拡散時間の影響を調べる。

光開始剤適用と照射との間の遅延時間：強膜から光開始剤をすすぎ落としてから光を照射するまでの間も、光開始剤の拡散は起こる。局所適用がもたらす初期濃度勾配は、時間と共に、より均一になるだろう。組織内での架橋は、存在する光開始剤の濃度に関係する。この遅延時間を２０分まで延長することにより、勾配を持つ架橋およびより均一な架橋を生成させることの安定化効果を調べる。

照射プロトコール：安定化を達成するための現行の手技では、Ｔｈｅｒｍｏ Ｏｒｉｅｌ５００ワット水銀キセノンアーク灯からフィルタリングされた５分間の広帯域光曝露（４５０〜５５０ｎｍ＠３４ｍＷ／ｃｍ^２）が利用されている。この線量はＡＮＳＩ規格による最大許容曝露限界内に収まっているが、時間および強度の低下は、この手技の安全性をさらに増大させることになるだろう。エオシンＹは５１４ｎｍに極大吸収を持ち、照射波長をこれに合致させることにより、効率が改善されるはずである。エオシンＹの吸収スペクトルおよび水銀キセノンランプのスペクトル出力に基づいて、５１４ｎｍを中心とする狭帯域幅（２８ｎｍ）光源について計算すると、等価な照射プロトコールでは現行のレベルのほぼ半分の強度（１５ｍＷ／ｃｍ^２）が予測される。処置に必要な最小照射時間を決定するために曝露時間および曝露強度を下げる。我々の予備段階での結果では、驚いたことに、５２５ｎｍで放射するＬＥＤが、５分間にわたるわずか約７ｍＷ／ｃｍ^２の仕事率で、我々の眼膨張モデルにおける眼の形状を安定化するのに十分であることが証明されている。

（理論的実施例）
インビボでの強膜および／または角膜の増強
インビボ処置、特に治療的処置は、一般に、対象の強膜または角膜への光開始剤および光送達を伴うだろう。

マスクを介した投与による１〜５％吸入イソフルオランと局所用０．５％プロパラカインとでニュージーランドホワイト種のウサギを麻酔する。眼を５％ベタジンで滅菌する。この手技の全体を通して、眼は眼用平衡塩類溶液（ＢＳＳ）中で洗浄する。結膜に切開を施し、開創器を使って眼窩周囲腔を露出させる。手技工程の変形を使って、送達の効果および活性化を独立して調べる。

光開始剤送達：光開始剤を、強膜処置のために球後腔に注入するか、（上皮除去を行ったまたは上皮除去を行わない）角膜上に点眼薬として加える。接触時間を増加させるために、眼科用粘弾性剤の混合物（例えばＲａｙｆｌｏ、Ｒａｙｎｅｒ Ｉｎｔｒａｏｃｕｌａｒ Ｌｅｎｓｅｓ，Ｌｔｄ．）を使って、光開始剤溶液の粘度を増加させる。製剤は、インビトロ眼形状膨張モデルから最適と決定された時間、接触させておく。次に過剰の光開始剤をＢＳＳで洗い流す。そのすすぎの直後に動物を安楽死させる。摘出眼の強膜および／または角膜ならびに周囲組織における光開始剤の存在を、共焦点顕微鏡を使って評価することにより、ＰＥＧ−フルオレセインに関して上に示したように、エオシンＹの濃度を決定する（図Ｘ）。顕微鏡像中に存在するエオシンＹの蛍光サインを解析して、側方展開および透過深度を決定する。

光送達：アルゴンレーザー（５１４ｎｍ）またはＬＥＤ（５２５ｎｍ）に接続された光ファイバを使って、強膜の特定領域を処置するための架橋の局在化を試みる。上述のインビトロ研究で決定された光開始剤送達方法に従って、光活性化時に組織に結合する蛍光標識されたトレーサ分子を、光活性化剤製剤と一緒に与える（図Ｘ）。過剰の製剤を眼窩周囲腔および／または角膜表面から洗い流す。ファイバ源によって十分な光を強膜および／または角膜に送達することにより、架橋を開始させる（上述のように決定された強度および時間）。眼をＢＳＳで洗浄し、ウサギを安楽死させ、眼を摘出する。架橋を、深度および活性化の正確さについて、蛍光顕微鏡を使って評価する。

毒性：ウサギ６匹の群に、上記の実施例に従って決定した最適化された条件を使って完全な処置を施す。対照群には、被験光開始剤製剤を光活性化なしで与えるか、賦形剤製剤を使った光治療を施す。光開始剤および光の送達後に、過剰な製剤を除去するために眼をＢＳＳで洗い流す。外科的切開を縫合糸を使って閉じる。動物にセファゾリン（抗生物質）およびセレストン（ステロイド）の結膜下注射を施す。眼を、眼の赤さ、目脂、および眼瞼下垂などの疼痛または炎症の何らかの徴候について、１週間は日に１回、次に１ヶ月間は週に１回の頻度で、臨床的に検査する。１ヶ月後に動物を安楽死させる。処置眼を取り出し、１０％ホルマリン中で固定し、光学顕微鏡検査用に加工する。あらゆる炎症細胞の存在を記録する。臨床的および組織病理学的炎症応答を、１〜４の尺度（１は炎症なしに相当し、２は軽度炎症に相当し、３は中等度炎症に相当し、４は重度炎症に相当する）で格付けする。

（理論的実施例）
インビボでの強膜および／または角膜の増強
インビボ処置、エクスビボ安定化：上述のインビボ適用に続いて、眼をエクスビボで安定化について試験する。片眼を処置し、もう一つの眼を対照とする。処置後、さまざまな時点でウサギを安楽死させる（表３）。摘出眼を、上述の圧力誘発眼膨張アッセイを使って、安定化について試験する。

上述のように行われる眼膨張アッセイで８５ｍｍＨｇのＩＯＰにさらした場合に、１つ以上の群の眼がその形状を維持するだろう。

（理論的実施例）
近視モデル系におけるインビボでの強膜および／または角膜の増強
モルモットにおける形態覚遮断近視（ｆｏｒｍ ｄｅｐｒｉｖａｔｉｏｎ ｍｙｏｐｉａ）のモデルは確立されている（Ｈｏｗｌｅｔｔ ＭＨ，ＭｃＦａｄｄｅｎ ＳＡ．「Ｆｏｒｍ−ｄｅｐｒｉｖａｔｉｏｎ ｍｙｏｐｉａ ｉｎ ｔｈｅ ｇｕｉｎｅａ ｐｉｇ （Ｃａｖｉａ ｐｏｒｃｅｌｌｕｓ）（モルモット（Ｃａｖｉａ ｐｏｒｃｅｌｌｕｓ）における形態覚遮断近視）」Ｖｉｓｉｏｎ Ｒｅｓ．２００６ Ｊａｎ；４６（１−２）：２６７−８３，Ｅｐｕｂ ２００５ Ａｕｇ ３１）。５日齢のモルモットの片眼上に白いプラスチック製の半球を設置する。わずか１１日間の形態覚遮断（ｆｏｒｍ ｄｅｐｒｉｖａｔｉｏｎ）後に、平均−６．６Ｄを超える近視および遮断なしの僚眼と比較して１４６μｍの軸延長が起こる。このモデルを使って光開始剤製剤をさらに検証することとし、このモデルでは上述の実験で得られるパラメータを使用する。

この実験では正常眼と近視眼（Ａ群）、正常眼と処置近視眼（Ｂ群）、処置正常眼と処置近視眼（Ｃ群）、および近視眼と処置近視眼（Ｄ群）を比較して試験する。

４日齢時に、右目を眼窩から脱出させ、後部強膜を露出させる。この領域を、光開始剤溶液に浸漬したＷｅｃｋ Ｃｅｌｌアプリケータを使って、上で得た光開始剤（例えばエオシンＹ）製剤で処置する。上述のように決定した適当な時間（数分間）待った後、処置した領域に照射して、光開始剤によるラジカル形成を誘発する。次に眼を眼窩内に戻し、結膜を吸収性縫合糸で閉じる。一連の対照動物には、同じ手技を施すが、光開始剤または照射のどちらか一方を適用しない。５日齢時に、ベルクロアークを、処置群および対照群の両方のモルモットの右眼の上と下とに接着し、白色プラスチック製散光器をそのベルクロアークに固定する。

生後１６日時点で、散光器を取り除き、以下の測定を行う：角膜曲率を決定するための赤外角膜曲率測定；高周波超音波（２０ＭＨｚ）を用いる軸長；および調節麻痺後の線状検影法を使った屈折異常。これらの測定後に動物を全眼球の組織学的研究のために屠殺する。

処置近視群から得られる眼は、上述のように行われる眼膨張アッセイで８５ｍｍＨｇのＩＯＰにさらされた場合に、その形状を維持するか、または対照眼と比較して、インビボでその形状を維持するだろう。
［実施例１１］
（理論的実施例）

開放隅角緑内障を持つ患者は両眼に眼内圧の上昇および視神経カッピングの増加を示す。篩状板の機械的安定化をもたらし、視神経萎縮の進行を軽減するために、毛様体扁平部アプローチを使ってエオシンＹ／ＴＥＯＡを硝子体内に注入する。５分〜６０分後に、篩状板に向けられた２光子光源を使って篩状板を照射する。その結果起こる篩状板内での結合組織の架橋は、そのモジュラスを増加させ、その後の変形に抵抗する。２光子照射源による篩状板の標的化は、例えば米国特許出願公開第２００５／００４８０４４号に記載されている当技術分野で周知の動き感知光子ヒーレンストモグラフィ装置を利用して行うことができる。

（理論的実施例）
近視を持つ患者がＬＡＳＩＫを受けることを決める。ＬＡＳＩＫ後拡張を防止するために、エキシマアブレーション後に、エオシンＹ／ＴＥＯＡを実質ベッドに適用する。次にフラップを復位する。光開始剤に基づく処置による増大した角膜硬化により、ＬＡＳＩＫ後拡張の危険が低減する。

参考文献

本明細書で言及する特許および刊行物は全て、本発明が属する技術分野の当業者の水準を示している。

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[0275] Wong, T. Y., Foster, P. J., Hee, J. J., Ng, T. P., Tielsch, J. M., Chew, S. J., Johnson, G. J. & Seah, S. K. Prevalence and risk factors for refractive errors in adult Chinese in Singapore. Investigative Ophthalmology & Visual Science 41, 2486-2494 (2000).

[0276] Xu L, Wang Y, Li Y, Wang Y, Cui T, Li J, Jonas JB. Causes of blindness and visual impairment in urban and rural areas in Beijing: the Beijing Eye Study. Ophthalmology. 2006 113:1134.el-ll.

[0277] U.S.PATENT APPLICATION NO. 2005/0271590

[0278] U.S.PATENT NO. 6,161,544

[0279] U.S.PATENT NO. 6,478,792

[0280] U.S.PATENT APPLICATION NO. 2005/0048044

本明細書において言及するか、または他の形で確認された全ての文献は、それぞれが上記の参照によって個別に組み入れられているかのように、参照によりその全体が本明細書に組み入れられる。特に、全ての文献は、その文献が引用された理由となった具体的材料またはその文献に依拠している具体的材料について、参照により本明細書に組み入れられる。

本発明およびその利点を詳細に説明したが、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の要旨および範囲から逸脱することなく、さまざまな変化、置換および改変を行うことができると理解すべきである。さらにまた、本願の範囲は、本明細書に記載したプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法および工程の特定の実施形態に限定されるものではない。当業者は本発明の開示からすぐに理解できるであろうが、本明細書に記載の対応する実施形態と実質的に同じ機能を果たすか、または実質的に同じ結果を達成する既存のまたは今後開発されるプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法、または工程は、本発明に従って利用することができる。したがって添付の特許請求の範囲は、そのようなプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法、または工程をその範囲に包含するものとする。

Claims (37)

1. 光開始剤化合物を含有する、眼変形状態を直接処置または防止するための医薬組成物であって、
   該光開始剤化合物は２−ヒドロキシ−１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−メチル−１−プロパノンおよび式Ｉを持つ化合物ならびにそれらの医薬塩からなる群より選ばれ、
   

   

   （式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、およびＲ_４は、それぞれ独立してＨ、ハロゲン、またはＮＯ_２である）
   該組成物は架橋化合物を含まず、
   該光開始剤化合物が、組織の機械的および／または化学的性質を直接改変する、医薬組成物。
2. 前記眼変形状態の直接的処置または眼変形状態の危険の直接的低減が、眼組織の増加したモジュラスを含む、請求項１記載の医薬組成物。
3. 前記眼組織が強膜および／または角膜の少なくとも一部を含む、請求項２に記載の医薬組成物。
4. 前記眼変形状態が円錐角膜、レーザー角膜内切削形成術（ＬＡＳＩＫ）後拡張、レーザー屈折矯正角膜切除術（ＰＲＫ）後拡張、感染後拡張、周辺拡張、角膜のリウマチ状態、変性近視、通常近視、強膜ぶどう腫およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の医薬組成物。
5. 前記眼変形状態が変性近視である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の医薬組成物。
6. 前記眼変形状態が円錐角膜である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の医薬組成物。
7. 前記Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４が、それぞれ独立してＨ、Ｂｒ、またはＮＯ_２である、請求項１に記載の医薬組成物。
8. 光開始剤化合物がエオシンＹ、エオシンＢまたはフルオレセインを含む、請求項１に記載の医薬組成物。
9. 光開始剤化合物がさらにポリエチレングリコールを含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の医薬組成物。
10. 光開始剤化合物が、可視光を使って光開始剤化合物を３０分以下にわたって照明する際に、眼変形状態を直接処置するか、または眼変形状態の危険を直接低減する能力を持つ、請求項１、７、または８に記載の医薬組成物。
11. 医薬品が局所投与用である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の医薬組成物。
12. 医薬品が注射による投与用である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の医薬組成物。
13. 光開始剤化合物を含有する、眼組織の機械的および／または化学的性質を直接改変する為の医薬組成物であって、
    該光開始剤化合物は２−ヒドロキシ−１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−メチル−１−プロパノンおよび式Ｉを持つ化合物ならびにそれらの医薬塩からなる群より選ばれ、
    

    

    （式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、およびＲ_４は、それぞれ独立してＨ、ハロゲン、またはＮＯ_２である）
    該組成物は架橋化合物を含まず、
    該光開始剤化合物が、眼組織の機械的および／または化学的性質を直接改変する、医薬組成物。
14. 組織が眼組織であり、眼組織の機械的および／または化学的性質の直接的改変が、眼組織の増加したモジュラスを含む、請求項１３に記載の医薬組成物。
15. 眼組織が強膜または角膜の少なくとも一部を含む、請求項１４に記載の医薬組成物。
16. 眼組織が、円錐角膜、レーザー角膜内切削形成術（ＬＡＳＩＫ）後拡張、レーザー屈折矯正角膜切除術（ＰＲＫ）後拡張、感染後拡張、周辺拡張、角膜のリウマチ状態、変性近視、通常近視、強膜ぶどう腫およびそれらの組合せから選択される状態を持つ対象またはそのような状態を持つ危険がある対象の眼にある、請求項１４〜１５のいずれか１項に記載の医薬組成物。
17. 前記眼変形状態が変性近視である、請求項１６に記載の医薬組成物。
18. 前記眼変形状態が円錐角膜である、請求項１６に記載の医薬組成物。
19. Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４がそれぞれ独立してＨ、Ｂｒ、またはＮＯ_２である、請求項１３に記載の医薬組成物。
20. 光開始剤化合物がエオシンＹ、エオシンＢまたはフルオレセインを含む、請求項１３に記載の医薬組成物。
21. 光開始剤化合物がさらにポリエチレングリコールを含む、請求項１３、１９、または２０に記載の医薬組成物。
22. ５００±５０ｎｍの波長を含む光を使って、１〜１００ｍＷ／ｃｍ^２の照度で、１〜３０分間照明する際に、光開始剤化合物が眼変形状態を直接処置するか、または眼変形状態の危険を直接低減する能力を持つ、請求項１３、１９〜２１のいずれか１項に記載の医薬組成物。
23. 医薬品が局所投与用である、請求項１３〜２２のいずれか１項に記載の医薬組成物。
24. 医薬品が注射による投与用である、請求項１３〜２２のいずれか１項に記載の医薬組成物。
25. 眼変形状態の直接的処置、眼変形状態の危険の直接的低減、または眼変形状態の直接的防止が５００±５０ｎｍの波長および１〜１００ｍＷ／ｃｍ^２の照度における医薬品の照明を含む、請求項１〜２４のいずれか１項に記載の医薬組成物。
26. 光開始剤化合物を含み、該光開始剤化合物によって眼変形状態を直接処置または防止するための医薬組成物であって、
    該光開始剤化合物は２−ヒドロキシ−１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−メチル−１−プロパノンおよび式Ｉを持つ化合物ならびにそれらの医薬塩からなる群より選ばれ、
    

    

    （式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、およびＲ_４は、それぞれ独立してＨ、ハロゲン、またはＮＯ_２である）
    該医薬組成物は架橋化合物を含まず、
    該光開始剤化合物が、組織の機械的および／または化学的性質を直接改変する、医薬組成物。
27. 光活性剤化合物が可視光照射による活性化能を持つ、請求項１〜２６のいずれか１項に記載の医薬組成物。
28. 光開始剤化合物を含有する、工程ａ）、工程ｂ）によって対象の眼組織の機械的および／または化学的性質を改変する医薬組成物を製造する為の医薬組成物であって、
    ａ）対象の組織に２−ヒドロキシ−１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−メチル−１−プロパノンおよび式Ｉを持つ化合物ならびにそれらの医薬塩からなる群より選ばれた光開始剤化合物を供給する工程、および
    

    

    （式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、およびＲ_４は、それぞれ独立してＨ、ハロゲン、またはＮＯ_２である）
    ｂ）光開始剤化合物を組織の可視光照射によって活性化する工程
    を含み、これにより対象の眼組織の機械的および／または化学的性質を改変して医薬組成物を製造するための光開始剤化合物を含む医薬組成物であって、
    光開始剤化合物が直接作用して前記機械的および／または化学的性質を変化させ、該医薬組成物は架橋化合物を含まない、医薬組成物。
29. 光開始剤化合物によって眼変形状態を直接処置または直接予防するための医薬組成物であって、該医薬組成物は架橋化合物を含まず、
    該光開始剤化合物は２−ヒドロキシ−１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−メチル−１−プロパノンおよび式Ｉを持つ化合物ならびにそれらの医薬塩からなる群より選ばれ、
    

    

    式Ｉ
    （式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、およびＲ_４は、それぞれ独立してＨ、ハロゲン、またはＮＯ_２である）
    該光開始化合物は、５００±５０ｎｍの波長を含む光を使って、１〜１００ｍＷ／ｃｍ^２の照度で、１〜３０分間照明することで、眼変形状態を直接処置するか、または眼変形状態の危険を直接低減する能力を持ち、これによって、該光開始剤化合物が、組織の機械的および／または化学的性質を直接改変する、医薬組成物。
30. 眼変形状態が円錐角膜、レーザー角膜内切削形成術（ＬＡＳＩＫ）後拡張、レーザー屈折矯正角膜切除術（ＰＲＫ）後拡張、感染後拡張、周辺拡張、角膜のリウマチ状態、変性近視、通常近視、強膜ぶどう腫およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項２６、２７、または２９に記載の医薬組成物。
31. 眼変形状態が円錐角膜である、請求項３０に記載の医薬組成物。
32. 前記架橋化合物がポリ（エチレン−グリコール）ジメタクリレート（ＰＥＧＤＭ）である、請求項１に記載の医薬組成物。
33. さらに共開始剤を含む、請求項１に記載の医薬組成物。
34. 前記共開始剤がトリエタノールアミンである、請求項３３に記載の医薬組成物。
35. 前記光開始剤化合物が可視光を使って、２０分にわたって照射することで、前記眼変形状態を直接処置するか、または眼変形状態の危険を直接低減する能力を持つ、請求項１、７、または８に記載の医薬組成物。
36. 前記光開始剤化合物が可視光を使って、１０分にわたって照射することで、前記眼変形状態を直接処置するか、または眼変形状態の危険を直接低減する能力を持つ、請求項１、７、または８に記載の医薬組成物。
37. 前記光開始剤化合物が可視光を使って、５分以下にわたって照射することで、前記眼変形状態を直接処置するか、または眼変形状態の危険を直接低減する能力を持つ、請求項１、７、または８に記載の医薬組成物。

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