JP6850734B2 - 眼の障害の処置のためのカプセル化細胞療法の使用 - Google Patents

Description

（関連出願）
本出願は、２０１５年５月２７日に出願された米国出願番号第６２／１６７，２１３号に基づく優先権を主張しており、この米国出願は、その全体が参考として本明細書中に援用される。

（発明の分野）
本発明は、一般に、カプセル化細胞療法の分野に関する。

（発明の背景）
多くの臨床的状態、欠損、および疾患状態は、生細胞によって産生される１種または複数の生物学的に活性な分子を患者に供給すること、または生細胞によって代謝される有害因子を患者から除去することによって、治療または軽減され得る。多くの場合において、これらの分子は、臓器または組織機能の障害または喪失を回復または補償できる。したがって、多くの研究者が、分泌産物を提供するまたは代謝機能に影響を与える臓器全体、臓器組織、および／または細胞を移植することによって、臓器または組織機能を再構成することを試みてきた。しかし、このような移植は、劇的な利点を提供できる一方で、移植することにとって好適で利用可能な臓器が比較的少数であるために、その適用が限定されている。さらに、一般に、移植患者は、移植片機能の喪失および移植された組織または細胞の最終的な壊死を生じる移植片の免疫学的拒絶を防ぐために、免疫抑制されなければならない。同様に、多くの場合において、移植片は、長期間にわたって、さらには患者の寿命の残りにわたって機能的なままでなければならない。かなりの期間にわたって患者を免疫抑制状態で維持することは、望ましくなく費用もかかる。

追加の有効な療法がなおも必要とされる１つの例は、眼の視力を脅かす障害である。このような疾患の処置における１つの主要な問題は、血液網膜関門の存在のために治療剤を眼に送達できないこと、およびそれらをその場所で治療有効濃度で維持できないことである。

多くの成長因子は、眼疾患の処置において見込みがあることが示されている。例えば、ＢＤＮＦおよびＣＮＴＦは、種々の動物モデルにおいて、網膜神経節細胞の変性を遅延させ、光受容体の変性を減少させることが示されている。例えば、Ｇｅｎｅｔｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｎｅｗｓ、１３巻、１号（１９９３年１月）を参照されたい。さらに、神経成長因子は、視神経切片化後に網膜神経節細胞の生存を増大させることが示されており、虚血後の網膜ニューロンの回復を促進することも示されている。例えば、Ｓｉｌｉｐｒａｎｄｉら、Ｉｎｖｅｓｔ． Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌ． ＆ Ｖｉｓ． Ｓｃｉ．、３４巻、３２３２〜３２４５頁（１９９３年）を参照されたい。より最近、例えば、完全抗体（例えば、ベバシズマブ）および抗体の足場Ｆａｂ断片（例えば、ラニビズマブ）、ならびに免疫グロブリンＦｃ（例えば、アフリベルセプト）などの抗体の足場ベースの生物製剤が設計されており、眼の障害に対して使用されている。
移植手順の望ましい代替物は、栄養素、代謝産物、および分泌産物の拡散を可能にするが、免疫学的拒絶の細胞エフェクターおよび分子エフェクターをブロックする物理的なバリア内での細胞または組織の移植である。選択された産物を産生する組織または細胞を免疫系から防御する様々なデバイスが探索されてきた。例えば、それぞれその全体が参照により本明細書に組み入れられる米国特許第５，１５８，８８１号；ＷＯ９２／０３３２７；ＷＯ９１／００１１９；およびＷＯ９３／００１２８を参照されたい。これらのデバイスとしては、例えば、血管外拡散チャンバー、血管内拡散チャンバー、血管内限外濾過チャンバー、およびマイクロカプセル化細胞の移植が挙げられる。Ｓｃｈａｒｐ， Ｄ． Ｗ．ら、Ｗｏｒｌｄ Ｊ． Ｓｕｒｇ．、８巻、２２１〜９頁（１９８４年）；Ｌｉｍら、Ｓｃｉｅｎｃｅ ２１０巻：９０８〜９１０頁（１９８０年）；Ｓｕｎ， Ａ． Ｍ．、Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｅｎｚｙｍｏｌｏｇｙ １３７巻：５７５〜５７９頁（１９８８年）；ＷＯ９３／０３９０１；および米国特許第５，００２，６６１号を参照されたい。このようなデバイスの使用は、患者を免疫抑制状態で維持する必要性を軽減する。しかし、これらのアプローチはいずれも、長期の移植片機能を提供する上で満足のいくものではなかった。

米国特許第５，１５８，８８１号明細書 国際公開第９２／０３３２７号 国際公開第９１／００１１９号 国際公開第９３／００１２８号 国際公開第９３／０３９０１号 米国特許第５，００２，６６１号明細書

Ｇｅｎｅｔｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｎｅｗｓ、１３巻、１号（１９９３年１月） Ｓｉｌｉｐｒａｎｄｉら、Ｉｎｖｅｓｔ． Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌ． ＆ Ｖｉｓ． Ｓｃｉ．、３４巻、３２３２〜３２４５頁（１９９３年） Ｓｃｈａｒｐ， Ｄ． Ｗ．ら、Ｗｏｒｌｄ Ｊ． Ｓｕｒｇ．、８巻、２２１〜９頁（１９８４年） Ｌｉｍら、Ｓｃｉｅｎｃｅ ２１０巻：９０８〜９１０頁（１９８０年） Ｓｕｎ， Ａ． Ｍ．、Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｅｎｚｙｍｏｌｏｇｙ １３７巻：５７５〜５７９頁（１９８８年）

したがって、眼または体の他の部分に延長された期間にわたって適切な量の必要な物質、例えば、神経栄養因子、抗血管新生性因子、抗炎症性因子、酵素、ホルモン、および／もしくは他の因子などを送達する方法、または他の必要な代謝機能を提供する方法が必要とされている。
好適な方法および材料を後述するが、本発明の実施または試験において本明細書で説明したものに類似した、または同等な方法および材料を使用することができる。本明細書で述べられた全ての刊行物、特許出願、特許、および他の参考文献は、参照によりそれら全体が開示に組み入れられる。本明細書に記載される参考文献は、特許請求の範囲の発明の先行技術の自認ではない。矛盾がある場合、定義を含め本明細書を優先させる。加えて材料、方法、および例は単なる例示にすぎず、限定することを意図しない。本発明の他の特色および利点は、以下の詳細な説明および特許請求の範囲から明らかであろう。

（発明の要旨）
ａ）生物学的に活性な分子の細胞源を含むコア、およびｂ）前記コアを取り囲む膜であって、前記生物学的に活性な分子のそれを通る拡散を許容する半透膜を含む生体適合性カプセルを、前記患者の眼に埋め込むステップによって眼の障害に罹患した患者においてそれを処置する方法であって、前記眼の障害は、異常な血管新生、炎症、網膜変性、またはそれらの任意の組合せを特徴とし、前記生体適合性デバイスは、移植後少なくとも１２カ月の間（例えば、少なくとも１３か月、少なくとも１４か月、少なくとも１５か月、少なくとも１６か月、少なくとも１７か月、少なくとも１８か月、少なくとも１９か月、少なくとも２０か月、少なくとも２１か月、少なくとも２２か月、少なくとも２３か月、少なくとも２年、またはそれより長く）、治療有効量の前記生物学的に活性な分子を生成する、方法が本明細書において提供される。

また本明細書において、眼の障害を処置することにおける使用のための生物学的に活性な分子の細胞源も提供され、生物学的に活性な分子の細胞源は、生体適合性カプセルのコア中に存在し、生体適合性カプセルは、生物学的に活性な分子のそれを通る拡散を許容する、コアを取り囲む半透膜をさらに含む。すなわち、ａ）生物学的に活性な分子の細胞源を含むコア、およびｂ）生物学的に活性な分子のそれを通る拡散を許容するコアを取り囲む半透膜、を含む生体適合性カプセルが提供され、ここで生物学的に活性な分子の細胞源は、眼の障害を処置することにおける使用のためのものである。眼の障害は、異常な血管新生、炎症、網膜変性、またはそれらの任意の組合せを特徴とする。生体適合性デバイスは、眼の障害に罹患した患者の眼への移植後少なくとも１２カ月（例えば、少なくとも１３か月、少なくとも１４か月、少なくとも１５か月、少なくとも１６か月、少なくとも１７か月、少なくとも１８か月、少なくとも１９か月、少なくとも２０か月、少なくとも２１か月、少なくとも２２か月、少なくとも２３か月、少なくとも２年またはそれより長く）にわたって治療有効量の生物学的に活性な分子を産生する。

例えば、前記生物学的に活性な分子の前記細胞源は、前記生物学的に活性な分子を分泌するように遺伝子操作された０．５×１０^６〜１×１０^６個の間のＡＲＰＥ−１９細胞である。

眼の障害は、緑内障；網膜色素変性症（ＲＰ）；地図状萎縮もしくは加齢性黄斑変性症（ＡＭＤ）、または黄斑部毛細血管拡張症であり得る。

前記眼の障害が緑内障である場合、前記処置が、視神経再生を改善する、視力、またはＧａｒｗａｙ−Ｈｅａｔｈトータル偏差を保存もしくは改善する、神経節細胞複合体および／もしくは外側網膜層の厚さを保存もしくは改善する、網膜繊維層を保存もしくは改善する、および／またはそれらの任意の組合せであることを当業者は理解する。例えば、視野感度またはコントラスト感度の保存または改善が、網膜の解剖学的構造の保存または改善と対応する。

前記眼の障害がＰＲである場合、前記処置が、視力を改善する、黄斑部体積を増加させる、網膜の厚さを増加させる、および／またはそれらの任意の組合せである。

前記眼の障害が地図状萎縮もしくは加齢性黄斑変性症（ＡＭＤ）である場合、前記処置が、対象において視力喪失を安定化する、最良矯正視力の喪失を減少させる、地図状萎縮を減少させる、および／またはそれらの任意の組合せである。代替的に（または追加的に）、前記処置が、最良矯正視力を増加させ得る。

カプセルは、中空繊維またはフラットシートとして構成され得る。

一部の実施形態では、カプセルは、２個またはそれより多くの（すなわち、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０個またはそれより多くの）個別のチャンバーを含有する移植型細胞培養デバイスである。（その全体が参照により本明細書に組み入れられるＰＣＴ／ＵＳ２０１４／０５５０２８を参照）。このようなデバイスでは、それぞれの個別のチャンバーは、治療有効量の１種または複数の生物学的に活性な分子を含有するコア、およびコアを取り囲む半透膜を含有し、ここで膜は、生物学的に活性な分子のそれを通る拡散を許容する。

本明細書に記載されるカプセルのいずれかは、硝子体、房水、眼周囲空間、前眼房、後眼房、またはテノン嚢下空間に埋め込まれてもよい（または移植に好適なものである）。

本明細書に記載されるカプセルのコアはさらに、半透膜内に配置されたマトリックスを含有していてもよい。例えば、前記マトリックスが、複数のモノフィラメントを含んでもよく、前記モノフィラメントが、ａ）撚られてヤーンとなっており、もしくは織られてメッシュとなっており、またはｂ）撚られて、不織糸中にあるヤーンとなっており、その上に前記細胞が分散されている。前記モノフィラメントが、アクリル、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリブトエステル、絹、綿、キチン、カーボン、および生体適合性の金属からなる群から選択される生体適合性材料から作製されていてもよい。非限定的な例として、前記モノフィラメントが、前記デバイスの内部体積の４０〜８５％を占めるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維から作製されていてもよい。

前記生物学的に活性な分子がサイトカインである。非限定的な例として、前記サイトカインが、ＣＮＴＦ、ＢＤＮＦ、ＴＧＦ−β、ＧＤＮＦ、ＮＧＦ、ｂＦＧＦ、ａＦＧＦ、ＩＬ−１β、ＩＬ−１０、ＩＦＮ−β、ＩＦＮ−α、および／またはＶＥＧＦ阻害剤からなる群から選択され得る。

一実施形態では、前記サイトカインがＣＮＴＦである。ＣＮＴＦの治療有効量が、５０ｐｇ／眼／日から５００ｎｇ／眼／日の間（例えば、０．０５、０．１０、０．１５、０．２０、０．２５、０．３０、０．３５、０．４０、０．４５、０．５０、０．５５、０．６０、０．６５、０．７０、０．７５、０．８０、０．８５、０．９０、０．９５、１．０、２．０、３．０、４．０、５．０、６．０、７．０、８．０、９．０、１０．０、１１．０、１２．０、１３．０、１４．０、１５．０、１６．０、１７．０、１８．０、１９．０、２０．０、２１．０、２２．０、２３．０、２４．０、２５．０、２６．０、２７．０、２８．０、２９．０、３０．０、３５．０、４０．０、４５．０、５０．０、６０．０、７０．０、８０．０、９０．０、１００．０、１１０．０、１２０．０、１３０．０、１４０．０、１５０．０、１６０．０、１７０．０、１８０．０、１９０．０、２００．０、２１０．０、２２０．０、２３０．０、２４０．０、２５０．０、２６０．０、２７０．０、２８０．０、２９０．０、３００．０、３１０．０、３２０．０、３３０．０、３４０．０、３５０．０、３６０．０、３７０．０、３８０．０、３９０．０、４００．０、４１０．０、４２０．０、４３０．０、４４０．０、４５０．０、４６０．０、４７０．０、４８０．０、４９０．０、または５００．０ｎｇ／眼／日）である。例えば、ＣＮＴＦの治療有効量は、０．１ｎｇ／眼／日から５０ｎｇ／眼／日の間である。

ａ）生物学的に活性な分子の細胞源を含むコアとｂ）前記コアを取り囲む半透膜であって、前記生物学的に活性な分子のそれを通る拡散を許容する半透膜とを含む移植型細胞培養デバイスであって、前記デバイスは、埋め込まれたときに、０．１ｎｇ／日から２０ｎｇ／日の間の前記生物学的に活性な分子を分泌し；治療有効レベルでの生物学的に活性な分子の分泌が、移植後少なくとも１２か月間（例えば、少なくとも１３か月、少なくとも１４か月、少なくとも１５か月、少なくとも１６か月、少なくとも１７か月、少なくとも１８か月、少なくとも１９か月、少なくとも２０か月、少なくとも２１か月、少なくとも２２か月、少なくとも２３か月、少なくとも２年、またはそれより長く）にわたって維持される、移植型細胞培養デバイスもまた提供される。例えば、前記生物学的に活性な分子の前記細胞源は、前記生物学的に活性な分子（例えば、ＣＮＴＦ）を分泌するように遺伝子操作された０．５×１０^６〜１×１０^６個の間のＡＲＰＥ−１９細胞である。

実施形態では、本明細書に記載のデバイスのいずれも、埋め込まれたときに、０．１ｎｇ／日から２０ｎｇ／日の間のＣＮＴＦを分泌することができ、移植後少なくとも１２か月間（例えば、少なくとも１３か月、少なくとも１４か月、少なくとも１５か月、少なくとも１６か月、少なくとも１７か月、少なくとも１８か月、少なくとも１９か月、少なくとも２０か月、少なくとも２１か月、少なくとも２２か月、少なくとも２３か月、少なくとも２年、またはそれより長く）にわたって、外殖すると０．１ｎｇ／日から０．４ｎｇ／日の間のＣＮＴＦを分泌する。この「低用量」デバイスは、ＲＰおよび／または黄斑部毛細血管拡張症患者において使用できる。

別の実施形態では、本明細書に記載のデバイスのいずれも、埋め込まれたときに、０．１ｎｇ／日から２０ｎｇ／日の間のＣＮＴＦを分泌することでき、移植後少なくとも１２か月間（例えば、少なくとも１３か月、少なくとも１４か月、少なくとも１５か月、少なくとも１６か月、少なくとも１７か月、少なくとも１８か月、少なくとも１９か月、少なくとも２０か月、少なくとも２１か月、少なくとも２２か月、少なくとも２３か月、少なくとも２年、またはそれより長く）にわたって０．６ｎｇ／日から５．０ｎｇ／日の間（例えば、０．６ｎｇ／日から２．８ｎｇ／日の間）のＣＮＴＦを分泌する。この「高用量」デバイスは、緑内障患者において使用できる。

これらのデバイスのいずれかは、テザーアンカー、例えば、デバイスを眼の構造に固着させるように適合されているアンカーループもまた含み得る。

本明細書に記載されるデバイスのいずれかでは、半透膜は、選択透過性、免疫防御性の膜である。さらに（またはその代わりに）、半透膜は、限外濾過膜または精密濾過膜である。実施形態では、半透膜は、１００ｎｍの孔サイズの中央値を有する。半透膜は、非多孔質膜材料（例えば、ヒドロゲルまたはポリウレタン）でも作製され得る。

半透膜の公称分子量カットオフ（ＭＷＣＯ）は、５００ｋＤである。半透膜は、９０〜１２０μｍの間の厚さである。

実施形態では、デバイスの長さは、０．４ｍｍ〜１１ｍｍの間である。本明細書に記載されるデバイスは、０．９ｍｍ〜１．２ｍｍの間の内径を有し得る。

本明細書に記載されるデバイスは、当業界で公知の任意の方法を使用して（例えば、メタクリル酸メチルを使用して）シールされ得る。

少なくとも１種の追加の生物学的に活性な分子が、デバイスから共送達される。当業者であれば、少なくとも１種の追加の生物学的に活性な分子が、非細胞源からまたは細胞源からであることを認識し得る。例えば、少なくとも１種の追加の生物学的に活性な分子は、コア中の１つまたは複数の遺伝子操作されたＡＲＰＥ−１９細胞によって産生される。

本明細書に記載のデバイスのいずれも、
ａ）前記コアが、０．５×１０^６〜１．０×１０^６個の間のＡＲＰＥ−１９細胞を含む；
ｂ）前記デバイスの長さが、０．４ｍｍ〜１１ｍｍの間である；
ｃ）前記デバイスの内径が、０．９ｍｍ〜１．２ｍｍの間である；
ｄ）前記デバイスの端部が、メタクリル酸メチルを使用してシールされている；
ｅ）前記半透膜が、約１００ｎｍの孔サイズの中央値を有する；
ｆ）前記半透膜の公称分子量カットオフ（ＭＷＣＯ）が５００ＫＤである；
ｇ）前記半透膜が、９０〜１２０μｍの間の厚さである；
ｈ）コアが、前記デバイスの内部体積の４０〜８５％を占めるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維を含む内部の足場を含む；および
ｉ）それらの組合せ
からなる群から選択される２個またはそれより多くの追加の特徴（例えば、３、４、５、６、７または全て）を含み得る。

ａ）サイトカインを分泌するように少なくとも１つのＡＲＰＥ−１９細胞を遺伝子操作するステップ、およびｂ）半透膜内に前記遺伝子操作されたＡＲＰＥ−１９細胞をカプセル化するステップであって、前記膜が、前記サイトカインのそれを通る拡散を可能にする、ステップによって本明細書に記載の眼用の生体適合性デバイスを作製する方法もまた提供される。
本発明の実施形態において、例えば以下の項目が提供される。
（項目１）
眼の障害に罹患した患者においてそれを処置する方法であって、
ａ）生物学的に活性な分子の細胞源を含むコア、および
ｂ）前記コアを取り囲む膜であって、前記生物学的に活性な分子のそれを通る拡散を許容する半透膜を含む生体適合性カプセルを、前記患者の眼に埋め込むステップを含み、
前記眼の障害は、異常な血管新生、炎症、網膜変性、またはそれらの任意の組合せを特徴とし、前記生体適合性デバイスは、移植後少なくとも１２カ月の間、治療有効量の前記生物学的に活性な分子を生成する、方法。
（項目２）
前記生体適合性デバイスが、移植後少なくとも２年の間、治療有効量の前記生物学的に活性な分子を生成する、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記生物学的に活性な分子の前記細胞源が、前記生物学的に活性な分子を分泌するように遺伝子操作された０．５×１０ ^６ 〜１×１０ ^６ 個の間のＡＲＰＥ−１９細胞である、項目１に記載の方法。
（項目４）
前記眼の障害が緑内障である、項目３に記載の方法。
（項目５）
前記眼の障害が網膜色素変性症（ＲＰ）である、項目３に記載の方法。
（項目６）
前記眼の障害が、地図状萎縮または加齢性黄斑変性症（ＡＭＤ）である、項目３に記載の方法。
（項目７）
前記眼の障害が黄斑部毛細血管拡張症である、項目３に記載の方法。
（項目８）
前記処置が、視神経再生を改善する、視野感度、コントラスト感度、Ｇａｒｗａｙ−Ｈｅａｔｈトータル偏差を保存もしくは改善する、神経節細胞複合体および／もしくは外側網膜層の厚さを保存もしくは改善する、網膜繊維層を保存もしくは改善する、またはそれらの任意の組合せである、項目４に記載の方法。
（項目９）
視野感度またはコントラスト感度の保存または改善が、網膜の解剖学的構造の保存または改善と対応する、項目８に記載の方法。
（項目１０）
前記処置が、視力を改善する、黄斑部体積を増加させる、網膜の厚さを増加させる、またはそれらの任意の組合せである、項目５に記載の方法。
（項目１１）
前記処置が、対象において視力喪失を安定化する、最良矯正視力の喪失を減少させる、地図状萎縮を減少させる、またはそれらの任意の組合せである、項目６に記載の方法。
（項目１２）
前記処置が、最良矯正視力を増加させる、項目６に記載の方法。
（項目１３）
前記カプセルが、中空繊維として構成されている、項目１に記載の方法。
（項目１４）
前記デバイスが、硝子体、房水、眼周囲空間、前眼房、後眼房、またはテノン嚢下空間に埋め込まれる、項目１に記載の方法。
（項目１５）
前記コアが、前記半透膜内に配置されたマトリックスをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目１６）
前記マトリックスが、複数のモノフィラメントを含み、前記モノフィラメントが、
ａ）撚られてヤーンとなっており、もしくは織られてメッシュとなっており、または
ｂ）撚られて、不織糸中にあるヤーンとなっており、その上に前記細胞が分散されている、
項目１５に記載の方法。
（項目１７）
前記モノフィラメントが、アクリル、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリブトエステル、絹、綿、キチン、カーボン、および生体適合性の金属からなる群から選択される生体適合性材料を含む、項目１６に記載の方法。
（項目１８）
前記モノフィラメントが、前記デバイスの内部体積の４０〜８５％を占めるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維を含む、項目１７に記載の方法。
（項目１９）
前記生物学的に活性な分子がサイトカインである、項目１に記載の方法。
（項目２０）
前記サイトカインが、ＣＮＴＦ、ＢＤＮＦ、ＴＧＦ−β、ＧＤＮＦ、ＮＧＦ、ｂＦＧＦ、ａＦＧＦ、ＩＬ−１β、ＩＬ−１０、ＩＦＮ−β、ＩＦＮ−α、およびＶＥＧＦ阻害剤からなる群から選択される、項目１９に記載の方法。
（項目２１）
前記サイトカインがＣＮＴＦである、項目２０に記載の方法。
（項目２２）
ＣＮＴＦの治療有効量が、５０ｐｇ／眼／日から５００ｎｇ／眼／日の間である、項目２１に記載の方法。
（項目２３）
ＣＮＴＦの治療有効量が、０．１ｎｇ／眼／日から５０ｎｇ／眼／日の間である、項目２２に記載の方法。
（項目２４）
ａ）生物学的に活性な分子の細胞源を含むコアと
ｂ）前記コアを取り囲む半透膜であって、前記生物学的に活性な分子のそれを通る拡散を許容する半透膜とを含む移植型細胞培養デバイスであって、
前記デバイスは、埋め込まれたときに、０．１ｎｇ／日から２０ｎｇ／日の間の前記生物学的に活性な分子を分泌し；
治療有効レベルでの生物学的に活性な分子の分泌が、移植後少なくとも２年にわたって維持される、移植型細胞培養デバイス。
（項目２５）
前記生物学的に活性な分子の前記細胞源が、前記生物学的に活性な分子を分泌するように遺伝子操作された０．５×１０ ^６ 〜１×１０ ^６ 個の間のＡＲＰＥ−１９細胞である、項目２４に記載のデバイス。
（項目２６）
前記生物学的に活性な分子がＣＮＴＦである、項目２５に記載のデバイス。
（項目２７）
埋め込まれたときに、０．１ｎｇ／日から２０ｎｇ／日の間のＣＮＴＦを分泌し、移植後少なくとも２年にわたって、外殖すると０．１ｎｇ／日から０．４ｎｇ／日の間のＣＮＴＦを分泌する、項目２６に記載のデバイス。
（項目２８）
埋め込まれたときに、０．１ｎｇ／日から２０ｎｇ／日の間のＣＮＴＦを分泌し、移植後少なくとも２年にわたって０．６ｎｇ／日から２．８ｎｇ／日の間のＣＮＴＦを分泌する、項目２６に記載のデバイス。
（項目２９）
前記コアが、前記半透膜内に配置されたマトリックスをさらに含む、項目２６に記載のデバイス。
（項目３０）
前記マトリックスが、複数のモノフィラメントを含み、前記モノフィラメントが、
ａ）撚られてヤーンとなっており、もしくは織られてメッシュとなっており、または
ｂ）撚られて、不織糸中にあるヤーンとなっており、その上に前記細胞が分散されている、
項目２９に記載のデバイス。
（項目３１）
前記モノフィラメントが、アクリル、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアセトニトリル、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリブトエステル、絹、綿、キチン、カーボン、および生体適合性の金属からなる群から選択される生体適合性材料を含む、項目３０に記載のデバイス。
（項目３２）
前記モノフィラメントが、前記デバイスの内部体積の４０〜８５％を占めるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維を含む、項目３１に記載のデバイス。
（項目３３）
テザーアンカーをさらに含む、項目２４に記載のデバイス。
（項目３４）
前記テザーアンカーが、アンカーループを含む、項目３３に記載のデバイス。
（項目３５）
前記アンカーループが、前記デバイスを眼の構造に固着させるように適合されている、項目３４に記載のデバイス。
（項目３６）
眼の硝子体、房水、テノン嚢下空間、眼周囲空間、後眼房、または前眼房に埋め込まれる、項目２４に記載のデバイス。
（項目３７）
前記半透膜が、選択透過性、免疫防御性の膜を含む、項目２４に記載のデバイス。
（項目３８）
前記半透膜が、限外濾過膜または精密濾過膜を含む、項目２４に記載のデバイス。
（項目３９）
前記半透膜が、１００ｎｍの孔サイズの中央値を有する、項目３７または３８に記載のデバイス。
（項目４０）
前記半透膜が、非多孔質膜材料を含む、項目２４に記載のデバイス。
（項目４１）
前記非多孔質膜材料が、ヒドロゲルまたはポリウレタンである、項目４０に記載のデバイス。
（項目４２）
前記半透膜の公称分子量カットオフ（ＭＷＣＯ）が５００ｋＤである、項目２４に記載のデバイス。
（項目４３）
前記半透膜が、９０〜１２０μｍの間の厚さである、項目２４に記載のデバイス。
（項目４４）
カプセルが、中空繊維またはフラットシートとして構成されている、項目２４に記載のデバイス。
（項目４５）
長さが、４ｍｍ〜１１ｍｍの間である、項目２４に記載のデバイス。
（項目４６）
０．９ｍｍ〜１．２ｍｍの間の内径を有する、項目２４に記載のデバイス。
（項目４７）
前記デバイスの端部が、メタクリル酸メチルを使用してシールされている、項目２４に記載のデバイス。
（項目４８）
少なくとも１種の追加の生物学的に活性な分子が、前記デバイスから共送達される、項目２４に記載のデバイス。
（項目４９）
前記少なくとも１種の追加の生物学的に活性な分子が、非細胞源からである、項目２４に記載のデバイス。
（項目５０）
前記少なくとも１種の追加の生物学的に活性な分子が、細胞源からである、項目２４に記載のデバイス。
（項目５１）
前記少なくとも１種の追加の生物学的に活性な分子が、前記コア中の１つまたは複数の遺伝子操作されたＡＲＰＥ−１９細胞によって産生される、項目５０に記載のデバイス。
（項目５２）
ａ）前記コアが、０．５×１０ ^６ 〜１．０×１０ ^６ 個の間のＡＲＰＥ−１９細胞を含む；
ｂ）前記デバイスの長さが、０．４ｍｍ〜１１ｍｍの間である；
ｃ）前記デバイスの内径が、０．９ｍｍ〜１．２ｍｍの間である；
ｄ）前記デバイスの端部が、メタクリル酸メチルを使用してシールされている；
ｅ）前記半透膜が、約１００ｎｍの孔サイズの中央値を有する；
ｆ）前記半透膜の公称分子量カットオフ（ＭＷＣＯ）が５００ＫＤである；
ｇ）前記半透膜が、９０〜１２０μｍの間の厚さである；
ｈ）コアが、前記デバイスの内部体積の４０〜８５％を占めるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維を含む内部の足場を含む；および
ｉ）それらの組合せ
からなる群から選択される２個またはそれより多くの追加の特徴をさらに含む、項目２４に記載のデバイス。
（項目５３）
追加の特徴ａ）〜ｉ）のうち３個、４個、５個、６個、７個または全てを含む、項目５２に記載のデバイス。
（項目５４）
項目２５に記載の眼用の生体適合性デバイスを作製する方法であって、
ａ）サイトカインを分泌するように少なくとも１つのＡＲＰＥ−１９細胞を遺伝子操作するステップ、および
ｂ）半透膜内に前記遺伝子操作されたＡＲＰＥ−１９細胞をカプセル化するステップであって、前記膜が、前記サイトカインのそれを通る拡散を可能にする、ステップ
を含む方法。

図１Ａ、１Ｂ、および１Ｃは、遺伝子操作されたＡＲＰＥ−１９細胞が予めローディングされたＣＮＴＦ分泌性の眼用の細胞培養デバイスの移植の１年後の、網膜色素変性症（ＲＰ）患者の視力を示す一連のグラフである。この群のＲＰ患者は、埋め込まれたデバイスを１年にわたって有した。図１Ａは、低濃度ＣＮＴＦ分泌性ＥＣＴデバイス（低＝移植時に５±０．８ｎｇ／日）、または高濃度分泌性ＥＣＴデバイス（高＝移植時に２０±３．０ｎｇ／日）のいずれかが埋め込まれた患者における、眼用のカプセル化細胞療法（ＥＣＴ）デバイスの移植の１年後の視力を示すグラフである。擬（ｓｈａｍ）患者は、ＣＮＴＦ分泌性ＥＣＴデバイスを受けなかった。図１Ｂは、眼用のＥＣＴデバイスの移植の７２カ月後の患者の視力を示すグラフである。図１Ｃは、一方の眼のみにおいて眼用のＥＣＴデバイスを受け、他方の眼において処置を受けなかった７人のＲＰ患者の群における、眼用のデバイスの移植の７２カ月後の視力を示すグラフである。グラフのｙ軸は、移植の時点で患者によって識別可能な文字の数と比較した、デバイスの移植の１年後の失われた文字の数を示す。 図１Ａ、１Ｂ、および１Ｃは、遺伝子操作されたＡＲＰＥ−１９細胞が予めローディングされたＣＮＴＦ分泌性の眼用の細胞培養デバイスの移植の１年後の、網膜色素変性症（ＲＰ）患者の視力を示す一連のグラフである。この群のＲＰ患者は、埋め込まれたデバイスを１年にわたって有した。図１Ａは、低濃度ＣＮＴＦ分泌性ＥＣＴデバイス（低＝移植時に５±０．８ｎｇ／日）、または高濃度分泌性ＥＣＴデバイス（高＝移植時に２０±３．０ｎｇ／日）のいずれかが埋め込まれた患者における、眼用のカプセル化細胞療法（ＥＣＴ）デバイスの移植の１年後の視力を示すグラフである。擬（ｓｈａｍ）患者は、ＣＮＴＦ分泌性ＥＣＴデバイスを受けなかった。図１Ｂは、眼用のＥＣＴデバイスの移植の７２カ月後の患者の視力を示すグラフである。図１Ｃは、一方の眼のみにおいて眼用のＥＣＴデバイスを受け、他方の眼において処置を受けなかった７人のＲＰ患者の群における、眼用のデバイスの移植の７２カ月後の視力を示すグラフである。グラフのｙ軸は、移植の時点で患者によって識別可能な文字の数と比較した、デバイスの移植の１年後の失われた文字の数を示す。

図２は、ＣＮＴＦ分泌性の眼用のＥＣＴデバイスを受けたＲＰ患者における、デバイスの移植の１年後の黄斑部体積の変化を示すグラフである。この研究に登録したＲＰ患者は、埋め込まれたＣＮＴＦ分泌性の眼用のデバイスを２年にわたって有すると予定された。ｙ軸は、黄斑部体積の変化をｍｍ^３で示す。ｘ軸は、処置条件（移植対擬）および投薬量条件（低または高）を示す。

図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、および３Ｄは、ＣＮＴＦ分泌性デバイスを受けたＲＰ患者における網膜の厚さ（図３Ａ、３Ｂ）または網膜の楕円体ゾーン（ＥＺ）幅測定値（図３Ｃ、３Ｄ）を示す一連のグラフである。図３Ａは、低用量のＣＮＴＦ分泌性の眼用のＥＣＴデバイス（移植時に５±０．８ｎｇ／日）または高用量のＣＮＴＦ分泌性の眼用のＥＣＴデバイス（移植時に２０±３．０ｎｇ／日）のいずれかを受けたＲＰ患者における、移植の１年後の網膜の厚さ（ミクロン）を示すグラフである。図３Ｂは、低用量のＣＮＴＦ分泌性の眼用のＥＣＴデバイス（移植時に５±０．８ｎｇ／日）または高用量のＣＮＴＦ分泌性の眼用のＥＣＴデバイス（移植時に２０±３．０ｎｇ／日）のいずれかを受けたＲＰ患者の網膜における、移植の１年後の外顆粒層（ＯＮＬ）の厚さ（ミクロン）を示すグラフである。図３Ｃは、１２カ月または２４カ月のデバイス移植研究のいずれかに参加した患者のコホートにおける、眼用のＥＣＴデバイスの移植の７２カ月後の網膜の楕円体ゾーン（ＥＺ）幅（度）を示すグラフである。図３Ｄは、一方の眼においてＣＮＴＦ分泌性ＥＣＴデバイスを受け、他方の眼において処置を受けなかった特定のＲＰ患者における、網膜の楕円体ゾーン（ＥＺ）幅（度）を示すグラフである。 図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、および３Ｄは、ＣＮＴＦ分泌性デバイスを受けたＲＰ患者における網膜の厚さ（図３Ａ、３Ｂ）または網膜の楕円体ゾーン（ＥＺ）幅測定値（図３Ｃ、３Ｄ）を示す一連のグラフである。図３Ａは、低用量のＣＮＴＦ分泌性の眼用のＥＣＴデバイス（移植時に５±０．８ｎｇ／日）または高用量のＣＮＴＦ分泌性の眼用のＥＣＴデバイス（移植時に２０±３．０ｎｇ／日）のいずれかを受けたＲＰ患者における、移植の１年後の網膜の厚さ（ミクロン）を示すグラフである。図３Ｂは、低用量のＣＮＴＦ分泌性の眼用のＥＣＴデバイス（移植時に５±０．８ｎｇ／日）または高用量のＣＮＴＦ分泌性の眼用のＥＣＴデバイス（移植時に２０±３．０ｎｇ／日）のいずれかを受けたＲＰ患者の網膜における、移植の１年後の外顆粒層（ＯＮＬ）の厚さ（ミクロン）を示すグラフである。図３Ｃは、１２カ月または２４カ月のデバイス移植研究のいずれかに参加した患者のコホートにおける、眼用のＥＣＴデバイスの移植の７２カ月後の網膜の楕円体ゾーン（ＥＺ）幅（度）を示すグラフである。図３Ｄは、一方の眼においてＣＮＴＦ分泌性ＥＣＴデバイスを受け、他方の眼において処置を受けなかった特定のＲＰ患者における、網膜の楕円体ゾーン（ＥＺ）幅（度）を示すグラフである。

図４は、一方の眼において高用量のＣＮＴＦ分泌性の眼用のＥＣＴデバイス（移植時に２０±３．０ｎｇ／日）を受け、他方の眼において処置を受けなかったまたは擬処置を受けた緑内障患者における視野指標（ＶＦＩ）を示すグラフである。ｙ軸はＶＦＩを示し、ｘ軸は、アッセイの時点およびコホートの正体を示す。

図５は、一方の眼において高用量のＣＮＴＦ分泌性の眼用のＥＣＴデバイス（移植時に２０±３．０ｎｇ／日）を受け、他方の眼において処置を受けなかったまたは擬処置を受けた緑内障患者における視野平均偏差を示すグラフである。ｙ軸は全偏差を示し、ｘ軸は、アッセイの時点およびコホートの正体を示す。

図６は、一方の眼において高用量のＣＮＴＦ分泌性の眼用のＥＣＴデバイス（移植時に２０±３．０ｎｇ／日）を受け、他方の眼において処置を受けなかったまたは擬処置を受けた緑内障患者における中心領域のＧａｒｗａｙ−Ｈｅａｔｈ全偏差を示すグラフである。ｙ軸は全偏差を示し、ｘ軸は、アッセイの時点およびコホートの正体を示す。

図７は、一方の眼において高用量のＣＮＴＦ分泌性の眼用のＥＣＴデバイス（移植時に２０±３．０ｎｇ／日）を受け、他方の眼において処置を受けなかったまたは擬処置を受けた緑内障患者におけるＰｅｌｌｉ−Ｒｏｂｓｏｎコントラスト感度試験を示すグラフである。ｙ軸は患者によって識別可能な文字を示し、ｘ軸は、アッセイの時点およびコホートの正体を示す。

図８は、一方の眼において高用量のＣＮＴＦ分泌性の眼用のＥＣＴデバイス（移植時に２０±３．０ｎｇ／日）を受け、他方の眼において処置を受けなかったまたは擬処置を受けた緑内障患者における神経節細胞複合体の厚さを示すグラフである。ｙ軸は厚さをミクロンで示し、ｘ軸は、アッセイの時点およびコホートの正体を示す。

図９は、一方の眼において高用量のＣＮＴＦ分泌性の眼用のＥＣＴデバイス（移植時に２０±３．０ｎｇ／日）を受け、他方の眼において処置を受けなかったまたは擬処置を受けた緑内障患者における上鼻側領域の神経節細胞複合体の厚さを示すグラフである。ｙ軸は厚さをミクロンで示し、ｘ軸は、アッセイの時点およびコホートの正体を示す。

図１０は、一方の眼において高用量のＣＮＴＦ分泌性の眼用のＥＣＴデバイス（移植時に２０±３．０ｎｇ／日）を受け、他方の眼において処置を受けなかったまたは擬処置を受けた緑内障患者における下鼻側の神経節細胞複合体の厚さを示すグラフである。ｙ軸は厚さをミクロンで示し、ｘ軸は、アッセイの時点およびコホートの正体を示す。

図１１は、一方の眼において高用量のＣＮＴＦ分泌性の眼用のＥＣＴデバイス（移植時に２０±３．０ｎｇ／日）を受け、他方の眼において処置を受けなかったまたは擬処置を受けた緑内障患者における上鼻側黄斑部神経線維層の厚さを示すグラフである。ｙ軸は厚さをミクロンで示し、ｘ軸は、アッセイの時点およびコホートの正体を示す。

図１２は、一方の眼において高用量のＣＮＴＦ分泌性の眼用のＥＣＴデバイス（移植時に２０±３．０ｎｇ／日）を受け、他方の眼において処置を受けなかったまたは擬処置を受けた緑内障患者における下鼻側黄斑部神経線維層の厚さを示すグラフである。ｙ軸は厚さをミクロンで示し、ｘ軸は、アッセイの時点およびコホートの正体を示す。

図１３は、一方の眼において高用量のＣＮＴＦ分泌性の眼用のＥＣＴデバイス（移植時に２０±３．０ｎｇ／日）を受け、他方の眼において処置を受けなかったまたは擬処置を受けた緑内障患者における外側網膜層の厚さを示すグラフである。ｙ軸は厚さをミクロンで示し、ｘ軸は、アッセイの時点およびコホートの正体を示す。

図１４は、一方の眼において高用量のＣＮＴＦ分泌性の眼用のＥＣＴデバイス（移植時に２０±３．０ｎｇ／日）を受け、他方の眼において処置を受けなかったまたは擬処置を受けた緑内障患者における上鼻側外側網膜層の厚さを示すグラフである。ｙ軸は厚さをミクロンで示し、ｘ軸は、アッセイの時点およびコホートの正体を示す。

図１５は、一方の眼において高用量のＣＮＴＦ分泌性の眼用のＥＣＴデバイス（移植時に２０±３．０ｎｇ／日）を受け、他方の眼において処置を受けなかったまたは擬処置を受けた緑内障患者における下鼻側黄斑部ＯＲＬの厚さを示すグラフである。ｙ軸は厚さをミクロンで示し、ｘ軸は、アッセイの時点およびコホートの正体を示す。

図１６は、一方の眼において高用量のＣＮＴＦ分泌性の眼用のＥＣＴデバイス（移植時に２０±３．０ｎｇ／日）を受け、他方の眼において処置を受けなかったまたは擬処置を受けた緑内障患者における網膜神経線維層の厚さを示すグラフである。ｙ軸は厚さをミクロンで示し、ｘ軸は、アッセイの時点およびコホートの正体を示す。

図１７は、一方の眼において高用量のＣＮＴＦ分泌性の眼用のＥＣＴデバイス（移植時に２０±３．０ｎｇ／日）を受け、他方の眼において処置を受けなかったまたは擬処置を受けた緑内障患者における、乳頭黄斑束（側頭側）線維の厚さを示すグラフである。ｙ軸は厚さをミクロンで示し、ｘ軸は、アッセイの時点およびコホートの正体を示す。

図１８は、一方の眼（下のグラフ）において高用量のＣＮＴＦ分泌性の眼用のＥＣＴデバイス（移植時に２０±３．０ｎｇ／日）を受け、他方の眼（他眼）（上のグラフ）において処置を受けなかったまたは擬処置を受けた緑内障患者における神経線維層の厚さを示す一連のグラフである。ｙ軸は厚さをミクロンで示し、ｘ軸は、アッセイの時点およびコホートの正体を示す。

図１９は、１２カ月の期間にわたる、ベースラインから失われたのが１５文字未満である地図状萎縮患者のパーセンテージを示すグラフである。この研究における患者は、低用量（移植時に５±０．８ｎｇ／日）もしくは高用量（移植時に２０±３．０ｎｇ／日）のＣＮＴＦ分泌性の眼用のＥＣＴデバイス、または擬処置のいずれかを受けた。ｙ軸は、ベースラインから失われたのが１５文字未満である対象のパーセンテージを示し、ｘ軸は、ＥＣＴデバイスの移植後に視力試験を実施した時間を示す。

図２０は、高ＣＮＴＦ分泌性の眼用のＥＣＴデバイス（移植時に２０±３．０ｎｇ／日）を受けた地図状萎縮患者と比較した、擬または低（移植時に５±０．８ｎｇ／日）ＣＮＴＦ分泌性の眼用のＥＣＴデバイスのいずれかを受けた地図状萎縮患者の最良矯正視力（ＢＣＶＡ）を示すグラフである。ｙ軸は、患者によって識別可能な文字の量の変化を示し、ｘ軸は、眼用のＥＣＴデバイスを埋め込む前のベースラインにおける文字読み取りを示す。

（発明の詳細な説明）
タンパク質は、眼疾患の処置において使用される治療薬の支配的なクラスである。カプセル化細胞技術（ＥＣＴ）眼球内デバイスが、２年まで一貫して眼に生物治療薬を直接送達できることは、ヒト臨床試験において以前に実証されている（Ｋａｕｐｅｒら ２０１２年． Ｉｎｖｅｓｔ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌ． Ｖｉｓ． Ｓｃｉ． ５３巻（１２号）：７４８４〜９１頁を参照）。

本明細書で示されたデバイスおよび方法は、それを必要とする個体への、２００ｋＤまでの高分子量産物などの広範な生物学的に活性な分子の長期にわたり安定な発現のために有用である。これらのデバイスおよび方法において使用される生物学的に活性な分子としては、種々の臓器または組織によって通常分泌される多種多様の因子が挙げられる。非限定的な例として、生物学的に活性な分子としては、ＣＮＴＦ、ＢＤＮＦ、ＴＧＦ−β、ＧＤＮＦ、ＮＧＦ、ｂＦＧＦ、ａＦＧＦ、ＩＬ−１β、ＩＬ−１０、ＩＦＮ−β、ＩＦＮ−α、エリスロポイエチン、成長ホルモン、サブスタンス−Ｐ、ニューロテンシン、ＮＧＦ、ＮＴ−３、ＮＴ−４／５、ＧＤＮＦ、ＣＤＦ／ＬＩＦ、ＥＧＦ、ＩＧＦ、ＰＤＧＦ、ｂＦＧＦ、ａＦＧＦ、ＰｌＧＦ、ＶＥＧＦ、ＶＥＧＦ−Ｂ、ＶＥＧＦ−Ｃ、およびＶＥＧＦ−Ｄを挙げることができる。

ＥＣＴデバイスを使用する送達に適した別のファミリーの産物としては、リンホカインおよびサイトカインなどの生物学的応答改変剤が挙げられる。したがって、これらのデバイスおよび方法もまた、ヘモグロビン、チロシンヒドロキシラーゼ、プロホルモン転換酵素、ｂｃｌ−２、ドーパ脱炭酸酵素、およびドパミンベーターヒドロキシラーゼなどの生物学的に活性な分子の長期にわたり安定な発現のために有用である。

生物学的に活性な分子としては、カプセルからまたはその他の移植された細胞から分泌され、哺乳動物宿主において生物学的作用を直接的または間接的のいずれかで生じる分子、ならびにカプセル内に含まれる細胞に対する生物学的作用を直接的または間接的のいずれかで生じる生物学的に活性な分子が挙げられる。非限定的な例として、生物学的に活性な分子をコードする遺伝子としては、ＣＮＴＦ、ＢＤＮＦ、ＴＧＦ−β、ＧＤＮＦ、ＮＧＦ、ｂＦＧＦ、ａＦＧＦ、ＩＬ−１β、ＩＬ−１０、ＩＦＮ−β、ＩＦＮ−α、エリスロポイエチン、成長ホルモン、サブスタンス−Ｐ、ニューロテンシン、ＮＧＦ、ＮＴ−３、ＮＴ−４／５、ＧＤＮＦ、ＣＤＦ／ＬＩＦ、ＥＧＦ、ＩＧＦ、ＰＤＧＦ、ｂＦＧＦ、ａＦＧＦ、ＰｌＧＦ、ＶＥＧＦ、ＶＥＧＦ−Ｂ、ＶＥＧＦ−Ｃ、およびＶＥＧＦ−Ｄをコードする遺伝子が挙げられる。

培養されたクローン性細胞株は、ＣＨＯ細胞株ベースの製造システムと同等に多くの全てのクラスの生物学的に活性な分子を分泌する。クローン性細胞株は、ロバストな組換えタンパク質分泌を示し得、一部の細胞株のレベルは、２００〜２０，０００ｎｇ／百万細胞／日（２０ｐｃｄ）に達する。一部の実施形態では、１、２、３回またはそれより多くのトランスフェクションの反復トランスフェクションプロセスを、細胞を遺伝子操作するのに使用することができる。驚くべきことに、反復ＤＮＡトランスフェクションおよび選択は、５０，０００ｎｇ／百万細胞／日から７０，０００ｎｇ／百万細胞／日（７０ｐｃｄ）よりも多くまで、組換えタンパク質分泌を産生する細胞株の能力を有意に増加させる。反復トランスフェクションプロセスは、同一のまたは異なる生物学的に活性な分子の複数のコピーを細胞（例えば、ＡＲＰＥ−１９細胞）に導入するのに使用することができる。１回のトランスフェクションを含む反復トランスフェクションプロセスを用いて産生された分子は、「第１世代」分子と呼ばれ得る。２回のトランスフェクションを含む反復トランスフェクションプロセスを用いて産生された分子は、「第２世代」分子と呼ばれ得る。３回のトランスフェクションを含む反復トランスフェクションプロセスを用いて産生された分子は、「第３世代」分子と呼ばれ得る。

例えば、活性な抗体の足場を産生する細胞株ベースの生物製剤は、うまくカプセル化されており、個別のＥＣＴデバイスからの組換えタンパク質の最初の産生が、５０〜１０００ｎｇ／日までのレベルで最初に検出された。それに続く反復ＤＮＡトランスフェクトされた細胞株は、培地最適化と併せて、眼用のＥＣＴデバイスのレベルを４，０００〜１０，０００ｎｇ／日まで増加させた（参照により本明細書に組み入れられるＷＯ２０１２／０７５１８４を参照）。

したがって、ＥＣＴデバイスは、眼の適応症、ならびに局所的および／または全身適応症のための、抗体、抗体の足場、および／または受容体融合タンパク質などの大きい生物学的分子のための有効な薬物送達プラットフォームであり得る。

毛様体神経栄養因子（ＣＮＴＦ）は、ニューロン集団における神経伝達物質合成および神経突起伸長を促進することに関与するタンパク質である。ＣＮＴＦは、ニューロンおよびオリゴデンドロサイトなどのニューロン細胞のための生存因子であり、光受容体に対する保護的役割を有することが実証されている。光受容体に対するこの保護的役割としては、錐体外側セグメント再生の促進が挙げられる（Ｌｉら ＰＬｏＳ Ｏｎｅ、２０１０年；５巻（３号））。さらに、ＣＮＴＦは、炎症性疾患と関連する組織破壊の低減において役割を果たすとも考えられている。

最近のデータは、ヒト胎仔網膜上皮細胞（ｈｆＲＰＥ）がＣＮＴＦを産生し、その受容体もまた発現することを示唆している（Ｌｉら ＰＬｏＳ Ｏｎｅ、２０１１年；６巻（９号））。ＣＮＴＦがニューロンの生存および伸長を促進することにおいて有する役割に加えて、ＣＮＴＦは、網膜上皮細胞の生存に対して正の影響を有するという証拠もある（同上）。まとめると、この証拠は、ＣＮＴＦレベルが、ニューロン細胞生存率の調節および定常状態ニューロンホメオスタシスの調節において役割を果たし得ることを示している。

血管内皮成長因子（ＶＥＧＦ）は、胚循環系の形成である脈管形成、および既存の脈管構造からの血管の成長である血管新生の両方に関与するシグナル伝達タンパク質である。ＶＥＧＦは、血管内皮の細胞に対するその作用について主に知られているが、広範な他の細胞型、例えば、刺激単球／マクロファージ遊走、ニューロン、がん細胞、腎臓上皮細胞などにも影響を与える。

ＶＥＧＦファミリー内には、ｍＲＮＡの選択的スプライシングの結果として生じるいくつかのタンパク質が存在する。種々のスプライスバリアントは、結果得られたタンパク質が血管新生促進性であるか抗血管新生性であるかを決定するので、それらはＶＥＧＦの機能に影響を与える。さらに、スプライスバリアントは、ＶＥＧＦと、細胞表面上のヘパリン硫酸プロテオグリカン（ＨＳＰＧ）およびニューロピリン（ｎｅｕｒｉｐｉｌｉｎ）共受容体との相互作用もまたもたらし、順に、ＶＥＧＦシグナル伝達受容体（ＶＥＧＦＲ）に結合しそれを活性化するＶＥＧＦの能力を増大させる。

ＶＥＧＦスプライスバリアントは、グリコシル化されたジスルフィド結合ダイマーとして細胞から放出される。構造的に、ＶＥＧＦは、ＰＤＧＦファミリーのシステイン−ノット成長因子に属し、したがって、一緒になってＶＥＧＦサブファミリーの成長因子を構成する、いくつかの密接に関連するタンパク質、すなわち、胎盤成長因子（ＰｌＧＦ）、ＶＥＧＦ−Ｂ、ＶＥＧＦ−ＣおよびＶＥＧＦ−Ｄが存在する。ＶＥＧＦ自体は、これら他の関連の成長因子からそれを識別するために、ＶＥＧＦ−Ａと一般に呼ばれる。

ＶＥＧＦファミリーのタンパク質は、細胞表面上に存在するＶＥＧＦＲまたはチロシンキナーゼ受容体に結合することによって、細胞応答を刺激する。ＶＥＧＦ受容体は、７個の免疫グロブリン様ドメインからなる細胞外部分、単一の膜貫通領域、および分断チロシンキナーゼドメインを含む細胞内部分を有する。ＶＥＧＦ−Ａは、ＶＥＧＦＲ−１（Ｆｌｔ−１）およびＶＥＧＦＲ−２（ＫＤＲ／Ｆｌｋ−１）の両方に結合する。ＶＥＧＦＲ１は、全長受容体チロシンキナーゼ（ＲＴＫ）として、ならびに細胞外ドメインのみを有する可溶性形態で、発現される。ＶＥＧＦＲ−２は、ＶＥＧＦに対する公知の細胞応答のほとんど全てを媒介するようであり、ヘマンジオブラストおよびアンジオブラストへと分化するように運命付けられた中胚葉性前駆体細胞において発現される。ＶＥＧＦＲ−１は、ＶＥＧＦＲ−２シグナル伝達をモジュレートすると考えられてはいるものの、その機能は十分に規定されていない。ＶＥＧＦ−Ａではなく、ＶＥＧＦ−ＣおよびＶＥＧＦ−Ｄは、リンパ脈管新生を媒介する第３の受容体（ＶＥＧＦＲ−３）のリガンドでもある。

血小板由来成長因子（ＰＤＧＦ）もまた、血管新生において役割を果たす成長因子である。２つのＡ鎖（ＡＡ）、２つのＢ鎖（ＢＢ）、または混合型Ａ／Ｂ鎖（ＡＢ）を含むダイマーを構成した、複数の形態のＰＤＧＦが存在する。ＰＤＧＦは、内皮細胞成長のための支持体として機能する細胞のクラスである周皮細胞に対する強力なマイトジェンである。ＰＤＧＦ受容体（ＰＤＧＦＲ）は、２つの形態、アルファおよびベータで存在する。ＰＤＧＦＲベータは、ＰＤＧＦ−ＢＢに対して最も高い親和性を有し、いずれかの融合タンパク質−Ｆｃ形態で分泌型タンパク質として、または細胞外可溶性受容体として抗血管新生性の生物学的作用を与えることが示されている。最近、強力な相乗的抗血管新生性活性が、抗ＶＥＧＦ分子とアンタゴニスト性ＰＤＧＦ分子との組合せが関与するマウスの眼血管新生モデルにおいて実証された。したがって、組合せ抗ＰＤＧＦ、抗ＶＥＧＦ療法は、抗ＶＥＧＦ療法単独よりも高い抗血管新生性活性を与え得る。

目的のタンパク質の他の例としては、これらに限定されないが、ＢＤＮＦ、ＴＧＦ−β、ＧＤＮＦ、ＮＧＦ、ｂＦＧＦ、ａＦＧＦ、ＩＬ−１β、ＩＬ−１０、ＩＦＮ−β、およびＩＦＮ−αが挙げられる。これらのタンパク質のうち、以下は、ニューロン生存を促進することが実証されている：ＢＤＮＦ（ＬｉｐｓｋｙおよびＭａｒｉｎｉ、２００７年、Ａｎｎ ＮＹ Ａｃａｄ Ｓｃｉ、１１２２巻：１３０〜４３頁）、ＴＧＦ−β（Ｋｒｉｅｇｌｓｔｅｉｎら Ｊ． Ｐｈｙｓｉｏｌ Ｐａｒｉｓ、２００２年、９６巻（１〜２号）：２５〜３０頁を参照）、ＧＤＮＦ（Ｓｕｚｕｋｉら ＰＬｏＳ、２００７年、２巻（８号）：ｅ６８９頁を参照）、ＮＧＦ（ＣｈｕｎおよびＰａｔｔｅｒｓｏｎ、ＪＣＢ、１９７７年（７５巻）：６９４〜７０４頁）、ｂＦＧＦ（Ｍｅｉｊｓら Ｊ Ｎｅｕｒｏｔｒａｕｍａ ２００４年、２１巻（１０号）：１４１５〜３０頁を参照）、ａＦＧＦ（Ｌｉｐｔｏｎら １９８８年、ＰＮＡＳ ８５巻：２３８８〜２３９２頁）、ＩＬ−１０（Ｂｏｙｄら、Ｉｎｖｅｓｔ． Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌ． Ｖｉｓ． Ｓｃｉ． ４４巻：５２０６〜５２１１頁）、ＩＦＮ−β（Ｓａｔｔｌｅｒら、Ｅｘｐ Ｎｅｕｒｏｌ、２００６年、２０１巻（１号）：１７２〜８１頁）、およびＩＦＮ−α（Ｈｅ Ｙａｎｇら ＰＮＡＳ、２０００年、９７巻（２５号）：１３６３１〜１３６３６頁）。

目的の遺伝子（すなわち、所与の生物学的に活性な分子をコードする遺伝子）は、当該分野において公知の標準的な技術を使用して好適な発現ベクターのクローニング部位に挿入されてもよい。好適な生物学的に活性な分子をコードするヒト（および他の哺乳動物）遺伝子の核酸およびアミノ酸配列は公知である。例えば、ＣＮＴＦの配列は、ＧｅｎＢａｎｋ受託Ｘ６０４７７．１で見出すことができる。例えば、参照により本明細書に組み入れられる米国特許第４，９９７，９２９号；米国特許第５，１４１，８５６号；米国特許第５，３６４，７６９号；米国特許第５，４５３，３６１号；ＷＯ９３／０６１１６；ＷＯ９５／３０６８６を参照されたい。

一部の実施形態では、同じ分子を異なる発現ベクターに導入することができ、それにより、異なるプラスミドを作製する。本明細書に記載される反復トランスフェクションプロセスを使用して、細胞（例えば、ＡＲＰＥ−１９細胞）に同じ（または異なる）生物学的に活性な分子の複数のコピーを導入できる。

当業界で公知の細胞（すなわち、ＡＲＰＥ−１９細胞）を遺伝子操作するための任意の方法を使用して、治療有効量の生物学的に活性な分子、例えばＣＮＴＦなどを産生する細胞株を製作することができる。

本明細書で使用される場合、用語「治療有効量」および同種のものは、対象に投与した場合に有益なまたは治療的な臨床アウトカムを有する生物学的に活性な分子の量を記述する。

多種多様の宿主／発現ベクターの組合せを使用して、目的の増殖因子または生物学的に活性な分子をコードする遺伝子を発現することができる。長期にわたり安定なｉｎ ｖｉｖｏでの発現は、哺乳動物宿主にｉｎ ｖｉｖｏで埋め込まれたときに下方調節を受けないプロモーターに生物学的に活性な分子をコードする遺伝子が作動可能に連結している発現ベクター（すなわち、組換えＤＮＡ分子）を使用して達成される。好適なプロモーターとしては、例えば強力な構成的哺乳動物プロモーター、例えばベータ−アクチン、ｅＩＦ４Ａ１、ＧＡＰＤＨなどが挙げられる。またストレス誘導性プロモーター、例えばメタロチオネイン１（ＭＴ−１）またはＶＥＧＦプロモーターも好適であり得る。加えて、コアプロモーターおよび特注の５’ＵＴＲまたはエンハンサーエレメントを含有するハイブリッドプロモーターが使用される可能性がある。遺伝子発現を制御することができる他の公知の非レトロウイルスプロモーター、例えばＣＭＶまたはＳＶ４０もしくはアデノウイルスの初期および後期プロモーターが好適である。またストレス環境下、例えば低Ｏ_２下で追加の遺伝子発現を付与するために、エンハンサーエレメントが利用されてもよい。一例は、低酸素誘導時に関連する遺伝子エレメントの上方調節を付与するエリスロポイエチンエンハンサーである。

次いで目的の遺伝子を含有する発現ベクターを使用して、望ましい細胞株をトランスフェクションすることができる。標準的なトランスフェクション技術、例えばリポソーム、リン酸カルシウム共沈、ＤＥＡＥ−デキストラントランスフェクションまたはエレクトロポレーションを利用することができる。市販の哺乳動物トランスフェクションキット、例えばＦｕｇｅｎｅ６（Ｒｏｃｈｅ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ）を購入してもよい。加えて、ウイルスベクターを使用して、望ましい細胞株に形質導入することもできる。好適なウイルスベクターの例は、市販のウイルスベクターのｐＬｅｎｔｉファミリー（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）である。ヒトまたは哺乳動物細胞を使用することができる。いずれのケースにおいても、デバイスに含有されている細胞または組織に汚染も不純物混入もないことが重要である。

重鎖および軽鎖成分を必要とする抗体の足場タンパク質の場合、それぞれ関連する抗体の重鎖または軽鎖をコードする二重の構築物を同時にコトランスフェクションすることができ、それにより、機能的な２価Ｆａｂおよび４価完全抗体分子を発現する細胞株が得られる。

本開示の構築物において使用される好ましいプロモーターは、ＳＶ４０プロモーターおよびＣＭＶ／ＥＦ１アルファプロモーターを含む。（米国特許第５，６３９，２７５号を参照）。

他の有用な発現ベクターは、例えば染色体、非染色体および合成ＤＮＡ配列のセグメント、例えば様々な公知のＳＶ４０の誘導体および公知の細菌プラスミド、例えばｐＵＣ、Ｅ．ｃｏｌｉ由来のｐＢｌｕｅＳｃｒｉｐｔ（商標）プラスミド、例えばｐＢＲ３２２、ｐＣＲ１、ｐＭＢ９およびそれらの誘導体などを含んでもよい。また、ゲネチシン（Ｇ４１８）、ハイグロマイシンまたはブラストサイジン薬物選択遺伝子を含有する発現ベクター（Ｓｏｕｔｈｅｒｎ， Ｐ． Ｊ．、Ｉｎ Ｖｉｔｒｏ、１８巻、３１５頁（１９８１年）、Ｓｏｕｔｈｅｒｎ， Ｐ． Ｊ．およびＢｅｒｇ， Ｐ．、Ｊ． Ｍｏｌ． Ａｐｐｌ． Ｇｅｎｅｔ．、１巻、３２７頁（１９８２年））も有用である。これらのベクターは、目的の生物学的遺伝子および／または毒素、例えばＧ４１８、ハイグロマイシンＢ、もしくはブラストサイジンでの選択に対する耐性を付与する遺伝子の両方の発現を駆動させる多種多様のエンハンサー／プロモーター領域を採用することができる。多種多様の哺乳動物プロモーターを採用して、Ｇ４１８およびハイグロマイシンＢおよび／または目的の生物学的遺伝子に関する遺伝子の発現を指示することができる。Ｇ４１８耐性遺伝子は、培養培地に添加されたＧ４１８（１００〜１０００μｇ／μｌ）を酵素的に不活性化するアミノグリコシドホスホトランスフェラーゼ（ＡＰＨ）をコードする。ＡＰＨ遺伝子を発現する細胞のみが、薬物選択で生き残り、通常、その結果として第２の生物学的遺伝子の発現が同様に起こる。ハイグロマイシンＢホスホトランスフェラーゼ（ＨＰＨ）遺伝子は、ハイグロマイシン毒素を特異的に改変してそれを不活性化する酵素をコードする。ハイグロマイシンＢホスホトランスフェラーゼ遺伝子と同じプラスミドでコトランスフェクトされたかまたはそれに含有されている遺伝子は、５０〜２００μｇ／ｍｌ濃度のハイグロマイシンＢの存在下で優先的に発現される。

採用することができる発現ベクターの例としては、これらに限定されないが、市販のｐＲＣ／ＣＭＶ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）、ｐＲＣ／ＲＳＶ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）、ｐＣＤＮＡ１ＮＥＯ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）、ｐＣＩ−Ｎｅｏ（Ｐｒｏｍｅｇａ）、ｐｃＤＮＡ３．３（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）およびＧＳベクター系（Ｌｏｎｚａ Ｇｒｏｕｐ、Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）が挙げられる。他の好適な市販のベクターとしては、ｐＢｌａｓｔ、ｐＭｏｎｏ、またはｐＶｉｔｒｏが挙げられる。一つの好ましい実施形態では、発現ベクター系は、ネオマイシン（Ｇ４１８）、ハイグロマイシン、およびブラストサイジン耐性遺伝子と共に利用可能なｐＣｐＧｆｒｅｅ−ｖｉｔｒｏ発現ベクター（ＩｎｖｉｖｏＧｅｎ、Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ、ＣＡ）である。

一実施形態では、変異体ＤＨＦＲのｃＤＮＡおよびポリリンカーを含む全ｐＵＣ１８配列を含有するｐＮＵＴ発現ベクターを使用することができる。例えば、Ａｅｂｉｓｃｈｅｒ， Ｐ．ら、Ｔｒａｎｓｐｌａｎｔａｔｉｏｎ、５８巻、１２７５〜１２７７頁（１９９４年）；Ｂａｅｔｇｅら、ＰＮＡＳ、８３巻、５４５４〜５８頁（１９８６年）を参照されたい。ｐＮＵＴ発現ベクターは、ＤＨＦＲコード配列がＧ４１８またはハイグロマイシン薬物耐性のコード配列で置き換えられるように改変されてもよい。またｐＮＵＴ発現ベクター内のＳＶ４０プロモーターは、任意の好適な構成的に発現される哺乳動物プロモーター、例えば上記で論じられたもので置き換えられていてもよい。

当業者であれば、他の任意の好適な、市販の発現ベクター（例えば、ｐｃＤＮＡファミリー（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）、ｐＢｌａｓｔ、ｐＭｏｎｏ、ｐＶｉｔｒｏ、またはｐＣｐＧ−ｖｉｔｒｏ（Ｉｎｖｉｖｏｇｅｎ））も使用できることを認識するであろう。発現を調節する主要なエレメントは、典型的には発現カセット中に見出される。これらのエレメントは、プロモーター、５’非翻訳領域（５’ＵＴＲ）および３’非翻訳領域（３’ＵＴＲ）を含む。好適な発現ベクターの他のエレメントは、プラスミドの組み込みまたは発現にとって重要であり得るが、容易に認識できない場合がある。当業者であれば、使用するのに好適な発現ベクターを設計および構築することができる。好適なベクターの選択、設計、および／または構築は、十分に当該分野における技術の慣例的なレベルの範囲内である。

ＶＥＧＦ１、ＶＥＧＦ２、ＰＤＧＦアルファ、およびＰＤＧＦベータ受容体をコードする遺伝子およびｃＤＮＡは、クローニングされており、それらのヌクレオチド配列は公開されている。（ＧｅｎＢａｎｋ受託Ｕ０１１３４およびＡＦ０６３６５８、ＮＭ＿００６２０６、ＢＣ０３２２２４）。同様に、ＣＮＴＦのヌクレオチドおよびアミノ酸配列もまた公開されている。（ＧｅｎＢａｎｋ受託Ｘ６０４７７．１およびＰ２６４４１．１）。公けに利用可能ではない生物学的に活性な分子をコードする他の遺伝子は、標準的な組換えＤＮＡ方法、例えばオリゴヌクレオチドプローブを用いたＰＣＲ増幅、ゲノムおよびｃＤＮＡライブラリーのスクリーニングを使用して得てもよい。生物学的に活性な分子をコードする公知の遺伝子のいずれかを、本明細書に記載される方法のいずれかにおいて採用することができる。

最適な細胞は、ＡＲＰＥ−１９細胞株であり、これは、自発的に発生する連続ヒト網膜色素上皮細胞株である。しかしながら、当業者であれば、他の好適な細胞、これらに限定されないが、ＣＨＯ細胞、ＢＨＫ細胞、ＲＰＥ（初代細胞または不死化細胞）なども使用できることを認識するであろう。細胞の選択は、意図した適用によって決まる。カプセル化細胞は、特定の生物学的に活性な分子構築物を分泌させるために選択される可能性がある。また活性である構築物のアゴニスト、類似体、誘導体または断片を合成して分泌する細胞を採用することもできる。当業者であれば、他の好適な細胞型も、本明細書に記載の生物学的に活性な分子のいずれかを分泌するように遺伝子操作できることも認識するであろう。

カプセル化細胞ベースの送達系のためのプラットフォーム細胞株であるには、細胞株は、以下の特徴のうちできる限り多くを有するべきである：（１）細胞は、ストリンジェントな条件下で頑丈であるべきである（カプセル化細胞は、無血管の組織の空洞中、例えば中枢神経系または眼中、特に眼内環境中で機能的であるべきである）；（２）細胞は、遺伝子改変が可能であるべきである（望ましい治療因子が、細胞に作出されるようにすることが必要である）；（３）細胞は、比較的長い寿命を有するべきである（細胞は、貯蔵したり、特徴付けしたり、操作したり、安全性試験を行ったり、臨床ロットを製造したりするのに十分な後代を産生するべきである）；（４）細胞は、好ましくはヒト由来であるべきである（それにより、カプセル化細胞と宿主との適合性を増加させる）；（５）細胞は、デバイス中で、ｉｎ ｖｉｖｏにおいて１ヶ月より長い期間にわたり８０％より高い生存率を示すべきである（それにより、長期送達を確保する）；（６）カプセル化細胞は、有用な生物学的産物の有効量を送達するべきである（それにより、処置の有効性を確保する）；（７）細胞は、低レベルの宿主免疫反応を有するべきである（それにより、グラフトの寿命を確保する）；および（８）細胞は、腫瘍形成性ではないことが必要である（それにより、デバイスの漏れがあった場合、宿主に追加の安全性をもたらす）。

ＡＲＰＥ−１９細胞株（Ｄｕｎｎら、６２ Ｅｘｐ． Ｅｙｅ Ｒｅｓ． １５５〜６９頁（１９９６年）、Ｄｕｎｎら、３９ Ｉｎｖｅｓｔ． Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌ． Ｖｉｓ． Ｓｃｉ． ２７４４〜９頁（１９９８年）、Ｆｉｎｎｅｍａｎｎら、９４ Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． ＵＳＡ １２９３２〜７頁（１９９７年）、Ｈａｎｄａら、６６ Ｅｘｐ． Ｅｙｅ． ４１１〜９頁（１９９８年）、Ｈｏｌｔｋａｍｐら、１１２ Ｃｌｉｎ． Ｅｘｐ． Ｉｍｍｕｎｏｌ． ３４〜４３頁（１９９８年）、Ｍａｉｄｊｉら、７０ Ｊ． Ｖｉｒｏｌ． ８４０２〜１０頁（１９９６年）； 米国特許第６，３６１，７７１号を参照）は、カプセル化細胞ベースの送達系のための成功したプラットフォーム細胞の全ての特徴を実証している。ＡＲＰＥ−１９細胞株は、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｔｙｐｅ Ｃｕｌｔｕｒｅ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ（ＡＴＣＣ番号ＣＲＬ−２３０２）より入手可能である。ＡＲＰＥ−１９細胞は、正常な網膜色素上皮（ＲＰＥ）細胞であり、網膜色素上皮細胞特異的なマーカーであるＣＲＡＬＢＰおよびＲＰＥ−６５を発現する。ＡＲＰＥ−１９細胞は、安定な単層を形成し、これらは形態学的および機能的な極性を示す。

遺伝子操作されたＡＲＰＥ−１９細胞は、治療量の生物学的に活性な分子を産生するために、１種または複数の生物学的に活性な分子を発現する。一部の実施形態では、遺伝子操作されたＡＲＰＥ−１９細胞は、少なくとも１０，０００ｎｇ／日／１０^６細胞を産生することができる。好ましくは、これらの細胞は、少なくとも３カ月（例えば、少なくとも３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、もしくは２４カ月、またはそれより多くの月）の期間にわたってこの量を産生することができる。

生物学的に活性な分子を分泌するように遺伝子操作された０．５〜１．０×１０^６個のＡＲＰＥ−１９細胞が、処置される状態にとって適切な投薬量レベルを産生するために、ＥＣＴデバイスにローディングされ得る。例えば、ＣＮＴＦを分泌するように遺伝子操作された０．５〜１．０×１０^６個のＡＲＰＥ−１９細胞が、ＲＰ、緑内障、地図状萎縮、および黄斑部毛細血管拡張症の処置のためのＥＣＴデバイスのための細胞源として使用できる。ＲＰおよび黄斑部毛細血管拡張症の処置のために、デバイスは、デバイスの移植の時点で０．１ｎｇ／ＣＮＴＦ／日から２０ｎｇ／ＣＮＴＦ／日の間（例えば、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７．０．８、０．９、１．０、２．０、３．０、４．０、５．０、６．０、７．０、８．０、９．０、１０．０、１１．０、１２．０、１３．０、１４．０、１５．０、１６．０、１７．０、１８．０、１９．０、または２０．０ｎｇ／ＣＮＴＦ／日）を分泌し、最初の移植の少なくとも２年後に、０．１ｎｇ／ＣＮＴＦ／日から０．４ｎｇ／ＣＮＴＦ／日の間（例えば、０．１、０．２、０．３、０．４ｎｇ／ＣＮＴＦ／日）を分泌する。緑内障および地図状萎縮の処置のためのＣＮＴＦの適切な投薬量は、デバイスの移植の時点で０．１ｎｇ／ＣＮＴＦ／日から２０ｎｇ／ＣＮＴＦ／日の間（例えば、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７．０．８、０．９、１．０、２．０、３．０、４．０、５．０、６．０、７．０、８．０、９．０、１０．０、１１．０、１２．０、１３．０、１４．０、１５．０、１６．０、１７．０、１８．０、１９．０、または２０．０ｎｇ／ＣＮＴＦ／日）であり、最初の移植後の２年後、０．６ｎｇ／ＣＮＴＦ／日から５．０ｎｇ／ＣＮＴＦ／日の間（例えば、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、２．５、２．６、２．７、２．８、２．９、３．０、３．１、３．２、３．３、３．４、３．５、３．６、３．７、３．８、３．９、４．０、４．１、４．２、４．３、４．４、４．５、４．６、４．７、４．８、４．９、５．０ｎｇ／ＣＮＴＦ／日）である。

デバイスが使用される場合、好ましくは、１０^２から１０^８個の間の操作されたＡＲＰＥ−１９細胞、最も好ましくは、本明細書に記載される１種または複数の生物学的に活性な分子を分泌するように遺伝子操作された０．５〜１．０×１０^６または５×１０^２〜６×１０^５個のＡＲＰＥ−１９細胞が、各デバイス中にカプセル化される。投薬量は、より少ないまたは多い数のカプセル、好ましくは、患者１人当たり１から５０の間のカプセルを埋め込むことによって制御され得る。本明細書に記載される眼用のＥＣＴデバイスは、眼１つ当たり患者１人当たり１日当たり約０．１ｐｇから１０００μｇの間の生物学的に活性な分子を送達することができる。１つの非限定的な例において、治療量は、眼１つ当たり５００〜５０，０００ｎｇの定常状態である。別の例において、治療量は、眼１つ当たり少なくとも１０μｇ／ｍｌの定常状態である。さらに、細胞株およびデバイスは、少なくとも３カ月（例えば、少なくとも３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２４カ月、またはそれより多くの月）の期間にわたってこの治療量を発現することが可能である。

選択された産物を産生する細胞もしくは組織を単離するための技術および手順は、当業者に公知であり、または単なる慣例的実験法を用いて公知の手順から適合され得る。

単離される細胞がｉｎ ｖｉｔｒｏでの成長に適合された複製している細胞または細胞株である場合、これらの細胞の細胞バンクを生成することが特に有利である。細胞バンクの特定の利点は、それが、同じ培養物またはバッチの細胞から調製された細胞源であることである。すなわち、全ての細胞は、同じ細胞源に起源し、同じ条件およびストレスに曝露されている。したがって、バイアルは、均一な培養物として処理され得る。移植の状況において、これは、同一のまたは置き換えデバイスの製造を大いに促進する。これは、試験プロトコールの単純化もまた可能にし、埋め込まれた細胞がレトロウイルスおよび同種のものを含まないことを確実にする。これは、ｉｎ ｖｉｖｏおよびｉｎ ｖｉｔｒｏでのビヒクルの並行モニタリングもまた可能にし得、したがって、ｉｎ ｖｉｖｏでの存在に独自の作用または因子の調査を可能にする。

本明細書で使用される場合、用語「個体」または「レシピエント」または「宿主」および同種のものは、同義的に使用され、ヒトまたは動物対象を指す。

「生物学的に活性な分子」（「ＢＡＭ」）は、デバイスが埋め込まれている個体の体に生物学的に有用な作用を与えることができる物質である。一実施形態では、ＢＡＭはＣＮＴＦである。例えば、本明細書に記載されるニューロン生存サイトカインは、ＢＡＭの例である。ＢＡＭの他の例としては、ＴＧＦ−β、ＮＧＦ、ＩＬ−１β、ＩＬ−１０、ＩＦＮ−β、ＩＦＮ−α、エリスロポイエチン、成長ホルモン、サブスタンス−Ｐ、ニューロテンシン、ＮＧＦ、ＢＤＮＦ、ＮＴ−３、ＮＴ−４／５、ＧＤＮＦ、ＣＤＦ／ＬＩＦ、ＥＧＦ、ＩＧＦ、ＰＤＧＦ、ｂＦＧＦ、ａＦＧＦ、ＰｌＧＦ、ＶＥＧＦ、ＶＥＧＦ−Ｂ、ＶＥＧＦ−Ｃ、およびＶＥＧＦ−Ｄが挙げられる。

用語「カプセル」および「デバイス」および「ビヒクル」および同種のものは、本明細書では同義的に使用され、ＥＣＴデバイスを指す。

特に他の規定がない限り、用語「細胞」は、これらに限定されないが、組織中で保持された細胞、細胞集団、および個々に単離された細胞などの任意の形態の細胞を意味する。

「生体適合性カプセル」または「生体適合性デバイス」または「生体適合性ビヒクル」は、本明細書で使用される場合、カプセルまたはデバイスまたはビヒクルが、個体に埋め込まれたときに、カプセルの拒絶を生じるか、または例えば劣化の結果カプセルを作動不能にするに十分な有害な宿主反応を惹起しないことを意味する。

「免疫隔離性カプセル」または「免疫防御性カプセル」または「免疫隔離性デバイス」または「免疫防御性デバイス」または「免疫隔離性ビヒクル」または「免疫防御性ビヒクル」は、本明細書で使用される場合、カプセルが、個体に埋め込まれたときに、デバイスの細胞内容物を都合よく仕切り、そのコア内の細胞に対する宿主免疫系の有害な作用を最小にすることを意味する。

「生物学的に活性な分子の長期間の安定な発現」は、本明細書で使用される場合、１カ月より長い期間、好ましくは３カ月より長い期間および最も好ましくは６カ月より長い期間、その有用な生物活性を維持するのに十分なレベルで生物学的に活性な分子が連続産生されることを意味する。本デバイスおよびそれらの内容物の移植物（インプラント）は、ｉｎ ｖｉｖｏで３カ月より長く、多くの場合において２年より長く、またはそれより長く機能性を保持することができる。

用語「ジャケット」および「半透膜」および同種のものは、本明細書では同義的に使用される。

用語「内部の足場」は、本明細書に記載されるデバイスで使用できる「マトリックス」の一例である。

コアを取り囲むジャケット膜の「半透性の」性質は、細胞によって産生された分子（例えば、代謝産物、栄養素および／または治療用物質）の周囲にある宿主の眼組織へのデバイスからの拡散を許容するが、宿主による有害な免疫学的な攻撃からコア中の細胞を保護する程度に十分に不浸透性である。

ほとんどの場合において、ＩｇＧ単独は、標的細胞または組織の細胞溶解を生じさせるには不十分であるので、ビヒクルのコアからのＩｇＧの排除は、免疫隔離の基準ではない。したがって、免疫隔離性カプセルについて、１０００ｋＤまでのジャケットの公称分子量カットオフ（ＭＷＣＯ）値が考慮される。好ましくは、ＭＷＣＯは５０〜７００ｋＤの間である。最も好ましくは、ＭＷＣＯは７０〜３００ｋＤの間である。例えば、ＷＯ９２／１９１９５を参照されたい。好ましい一実施形態では、ＭＷＣＯは５００ｋＤである。

本明細書では、１種または複数の本明細書に記載される生物学的に活性な分子の眼への送達のための、生体適合性の、任意選択で免疫隔離性および／または免疫防御性のデバイスを記載する。このようなデバイスは、生物学的に活性な分子を産生または分泌する生細胞を含むコア、およびコアを取り囲む生体適合性ジャケットを含み、ここでジャケットは、生物学的に活性な分子の眼への拡散を可能にする分子量カットオフ（「ＭＷＣＯ」）を有する。

本明細書では、１種または複数の生物学的に活性な分子を産生または分泌する細胞を有するコア、および１種または複数の生物学的に活性な分子のそれを通る拡散を許容する、細胞を取り囲む半透膜を含む、生体適合性および移植型の、ならびに任意選択で免疫隔離性および／または免疫防御性のデバイスを記載する。

様々な生体適合性カプセルは、分子の送達に好適である。有用な生体適合性ポリマーカプセルは、（ａ）液状媒体中に懸濁されたまたは生体適合性マトリックス内に固定化された細胞を含むコア、および（ｂ）生体適合性であり、細胞が産生した生物学的に活性な分子の眼への拡散を許容する、隔離された細胞を含まない膜を含む周囲ジャケットを含む。

多くの形質転換された細胞または細胞株は、有利には、例えば、栄養培地を含み、細胞の生存率および機能を持続させる追加の因子の供給源を任意選択で含む、液状コアを有するカプセル内に隔離される。デバイスのコアは、成長因子（例えば、プロラクチン、またはインスリン様成長因子２）、成長調節物質、例えば、トランスフォーミング成長因子β（ＴＧＦ−β）または網膜芽細胞腫遺伝子タンパク質もしくは栄養素輸送エンハンサー（例えば、コア中の溶存酸素の濃度を増大させることができるパーフルオロカーボン）のリザーバーとして機能することができる。これらの物質の特定のものを液状媒体に含めるのも適切である。

加えて、本明細書に記載されるデバイスのいずれかは、必要な薬物または生物治療薬の制御された送達のためのリザーバーとしてとしても使用できる。このような場合において、コアは、高濃度の選択された薬物または生物治療薬（単独で、または細胞もしくは組織と組み合わせて）を含む。加えて、デバイスが埋め込まれる体の領域中に快適な環境を準備または作製する物質を含むサテライトビヒクルもまた、レシピエントに埋め込まれてもよい。このような場合において、免疫隔離された細胞を含むデバイスは、例えば、レシピエントからの炎症応答を下方モジュレートもしくは阻害する物質（例えば、抗炎症性ステロイド）、または内部への毛細血管床の成長を刺激する物質（例えば、血管新生因子）の制御された量を放出するサテライトビヒクルと共に、領域に埋め込まれる。

あるいは、コアは、細胞の位置を安定化するヒドロゲルまたは他の生体適合性材料（例えば、細胞外マトリックス構成要素）の生体適合性マトリックスを含んでいてもよい。用語「ヒドロゲル」は、本明細書では、架橋された親水性ポリマーの３次元ネットワークを指す。ネットワークは、水から実質的に構成されたゲル、好ましくは、９０％超が水であるゲルの形態である。ヒドロゲルを形成する組成物は、３つのクラスに入る。第１のクラスは、正味の負の電荷を有する（例えば、アルギネート）。第２のクラスは、正味の正の電荷を有する（例えば、コラーゲンおよびラミニン）。市販の細胞外マトリックス構成要素の例としては、Ｍａｔｒｉｇｅｌ（商標）およびＶｉｔｒｏｇｅｎ（商標）が挙げられる。第３のクラスは、電荷が正味で中性である（例えば、高度に架橋されたポリエチレンオキシド、またはポリビニルアルコール）。

カプセル化される細胞の成長特徴に依存して、沈殿したキトサン、合成ポリマーおよびポリマーブレンド、マイクロキャリアおよび同種のものなどの任意の好適なマトリックスまたはスペーサーを、コア内で採用することができる。

あるいは、デバイスは、内部の足場を有していてもよい。足場は、細胞の凝集を防ぎ、デバイス内での細胞の分散を改善することが可能である。（ＰＣＴ公報ＷＯ９６／０２６４６を参照）。足場は、カプセル化細胞のための微小環境を規定し、細胞をコア内に十分分散して維持する。特定のデバイスのための最適な内部の足場は、使用される細胞型に高度に依存する。このような足場の非存在下では、接着性細胞は凝集して集団を形成する。

例えば、内部の足場は、ヤーンまたはメッシュであり得る。ヤーンまたはメッシュの内部の足場を形成するために使用されるフィラメントは、任意の好適な生体適合性の、実質的に非分解性の材料で形成される。（参照により本明細書に組み入れられる米国特許第６，３０３，１３６号および米国特許第６，６２７，４２２号を参照）。好ましくは、カプセルは、参照により組み入れられるＰＣＴ国際特許出願ＷＯ９２／１９１９５もしくはＷＯ９５／０５４５２；または参照により組み入れられる米国特許第５，６３９，２７５号；米国特許第５，６５３，９７５号；米国特許第４，８９２，５３８号；米国特許第５，１５６，８４４号；米国特許第５，２８３，１８７号；もしくは米国特許第５，５５０，０５０号に記載されるものと類似であり得る。ヤーンまたは織られたメッシュを形成するのに有用な材料としては、繊維に形成することができる任意の生体適合性ポリマー、例えば、アクリル、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリブトエステル（ｐｏｌｙｂｕｔｅｓｔｅｒ）など、または天然繊維、例えば、綿、絹、キチンもしくはカーボンが挙げられる。任意の好適な熱可塑性ポリマー、熱可塑性エラストマー、または繊維形成特性を有する他の合成もしくは天然材料が、フラット膜シートから形成された予め製作された中空繊維膜または中空シリンダーに挿入されてもよい。例えば、縫合糸材料のためまたは血管グラフトの製造において使用される絹、ＰＥＴまたはナイロンフィラメントは、このタイプの適用に高度に貢献する。他の実施形態では、金属リボンまたはワイヤーが使用され、織られてもよい。これらのフィラメント材料はそれぞれ、十分制御された表面および幾何学的特性を有し、大量生産され得、移植物使用の長い歴史を有する。ある特定の実施形態では、フィラメントは、細胞突起が付着し得る粗面および「握り（ｈａｎｄ−ｈｏｌｄｓ）」を提供するために「テクスチャライズ」されていてもよい。フィラメントは、フィラメントへの細胞接着を増大させるために、細胞外マトリックス分子でコーティングされていてもよい、または表面処理されていてもよい（例えば、プラズマ照射）。

一部の実施形態では、ランダムではなく一方向性の方向で好ましくは組織化されたフィラメントは、様々な厚さおよび空隙体積のヤーンを形成するために束で撚られる。空隙体積は、フィラメント間に存在する空間として定義される。ヤーン中の空隙体積は、２０〜９５％の間で変動するべきであるが、好ましくは５０〜９５％の間である。好ましい一実施形態では、内部の足場は、デバイスの内部体積の４０〜８５％を充填するＰＥＴ繊維で作製されている。フィラメント間の好ましい空隙空間は、ヤーンの長さに沿って細胞を足場に播種するのに十分な、および細胞をフィラメントに付着させるのに十分な、２０〜２００μｍの間である。ヤーンを構成するフィラメントの好ましい直径は、５〜１００μｍの間である。これらのフィラメントは、ヤーンを構成するように束へと撚られるのを可能にするのに十分な機械的強度を有するべきである。フィラメントの断面形状は、環状、矩形、楕円形、三角形で変動し得、星形断面が好ましい。

あるいは、フィラメントまたはヤーンは、織られてメッシュとなり得る。メッシュは、織りの間にヤーンまたはフィラメントのいずれかをメッシュへと送り込むように機能する、モノフィラメントまたはマルチフィラメントを含む、ボビンと類似したキャリアを使用して編組み機で製造できる。キャリアの数は、調整可能であり、同じフィラメント、または異なる組成および構造を有するフィラメントの組合せが巻き付けられ得る。ピックカウントによって規定される編組みの角度は、キャリアの回転速度および製造速度によって制御される。一実施形態では、メッシュの中空チューブを製造するためにマンドレルが使用される。ある特定の実施形態では、編組みは、単一の層として構築され、他の実施形態では、多層構造である。編組みの引っ張り強度は、個別のフィラメントの引っ張り強度の線形加算である。

他の実施形態では、管状編組みが構築される。編組みは、細胞が播種される中空繊維膜に挿入され得る。あるいは、細胞は、細胞付着に利用可能な表面積を最大化するために、メッシュチューブの壁を浸潤することが可能にされ得る。このような細胞浸潤が起きる場合、編組みは、細胞足場マトリックスとして、およびデバイスのための内側支持体として機能する。編組みに支持されるデバイスについての引っ張り強度の増加は、代替的アプローチよりも有意に高い。

注記される通り、免疫学的に拒絶される移植部位、例えば、眼周囲部位、ならびに前眼房（房水）および後眼房（硝子体）の外側の他の領域について、カプセルは、好ましくは免疫隔離性である。生体適合性材料の構成要素は、取り囲む半透膜および内部細胞支持性足場を含み得る。形質転換された細胞は、好ましくは、上記選択透過性膜によってカプセル化された足場上に播種される。また、結合した繊維構造は、細胞移植に使用できる。（参照により組み入れられる米国特許第５，５１２，６００号を参照）。生分解性ポリマーとしては、例えば、ポリ（乳酸）ＰＬＡ、ポリ（乳酸−ｃｏグリコール酸）ＰＬＧＡ、およびポリ（グリコール酸）ＰＧＡならびにそれらの等価物から構成されるものが挙げられる。発泡体足場が、移植された細胞が接着し得る表面を提供するために使用されてきた（参照により組み入れられるＰＣＴ国際特許出願番号９８／０５３０４）。織られたメッシュチューブは、血管グラフトとして使用されてきた（参照により組み入れられるＰＣＴ国際特許出願ＷＯ９９／５２５７３）。さらに、コアは、細胞の位置を安定化するヒドロゲルから形成された固定化マトリックスから構成され得る。ヒドロゲルは、水から実質的に構成されたゲルの形態の、架橋された親水性ポリマーの３次元ネットワークである。

様々なポリマーおよびポリマーブレンドを使用して、取り囲む半透膜を製造することができ、このようなものとしては、ポリアクリレート（アクリル系コポリマーなど）、ポリビニリデン、ポリ塩化ビニルコポリマー、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリアミド、酢酸セルロース、硝酸セルロース、ポリスルホン（ポリエーテルスルホンなど）、ポリホスファゼン、ポリアクリロニトリル、ポリ（アクリロニトリル／ｃｏ塩化ビニル）、ならびにそれらの誘導体、コポリマーおよび混合物が挙げられる。好ましくは、取り囲む半透膜は、生体適合性の半透性中空繊維膜である。このような膜およびそれらを作製する方法は、参考として援用される米国特許第５，２８４，７６１号および５，１５８，８８１号により開示されている。取り囲む半透膜は、参照により組み入れられる米国特許第４，９７６，８５９号または米国特許第４，９６８，７３３号によって記載されるものなどのポリエーテルスルホン中空繊維から形成される。代替的な取り囲む半透膜材料は、ポリスルホンである。

カプセルは、例えば、円柱状、矩形、ディスク形、パッチ形、卵形、星状、または球状などの、生物活性を維持し、産物または機能の送達のためのアクセスを提供するのに適切な任意の構成であり得る。さらに、カプセルは、メッシュ様構造または入れ子構造へと巻き付けられ得または包まれ得る。埋め込まれた後にカプセルが回収される場合、移植部位からのカプセルの移動をもたらす傾向がある構成、例えば、レシピエント宿主の血管中を移動するのに十分に小さい球状カプセルは、好ましくない。ある特定の形状、例えば、矩形、パッチ、ディスク、シリンダー、およびフラットシートは、より高い構造的完全性を提供し、回収が望ましい場合に好ましい。

好ましくは、デバイスは、移植の間のデバイス配置の維持を助け、回収を助けるテザーを有していてもよい。このようなテザーは、カプセルを適所に固定するように適合されている任意の好適な形状を有していてもよい。例えば、縫合糸は、ループ、ディスク、または縫合糸であってもよい。一部の実施形態では、テザーは、アイレットのような形をしており、そのため縫合糸を使用してテザー（したがってデバイス）を強膜または他の好適な眼の構造に固定することができる。別の実施形態では、テザーは、一方の端部でカプセルと連結されており、他方の端部で予め糸が通された縫合針を形成する。好ましい一実施形態では、テザーは、眼の構造にカプセルを固着させるように適合されているアンカーループである。テザーは、形状記憶金属および／または当業界において公知の他の任意の好適な医療グレードの材料で構築されていてもよい。

中空繊維構成では、繊維は、２０００ミクロン未満、好ましくは１２００ミクロン未満の内径を有するであろう。３００〜６００ミクロン未満の外径を有するデバイスもまた考慮される。好ましい一実施形態では、内径は、０．９ｍｍから１．２ｍｍの間である。眼での移植のために、中空繊維構成では、カプセルは、好ましくは、長さが０．４ｃｍから１．５ｃｍの間であり、最も好ましくは長さが０．４ｃｍから１．０ｃｍの間であろう。好ましい一実施形態では、デバイスの長さは、４ｍｍから１１ｍｍの間である。より長いデバイスが眼に収容されてもよいが、カーブしたまたは弓状の形状が、確実で適切な配置のために必要とされ得る。中空繊維構成は、眼球内配置において好ましい。

眼周囲配置のために、中空繊維構成（実質的に上記したとおりの寸法を有する）またはフラットシート構成のいずれかが考慮される。フラットシートについて考慮される上限は、四角の形状と仮定しておよそ５ｍｍ×５ｍｍである。およそ同じ表面積を有する他の形状もまた考慮される。

生物学的に活性な分子の送達のために製造されたマイクロデバイスは、３００ミクロンから５００ミクロンの間の内径および４５０ミクロンから７００ミクロンの間の外径を有して、１ミリメートルから２．５ミリメートルの間の長さを有していてもよい。このようなマイクロ化したデバイスでは、１０から６０の間のＰＥＴのモノフィラメントを含む内側の足場が利用できる。これらのマイクロ化したデバイスからの分子量カットオフ範囲は、１００ｋＤａから２０００ｋＤａの間である。対照的に、７０ｋＤａデキストランの受動的拡散は、１００〜２０００×１０^−１０ｃｍ^２／ｓの間の範囲である。本明細書に記載される任意の好適な膜材料がこれらのマイクロ化したデバイスにおいて使用できる一方で、２つの好ましい材料は、ポリエーテルスルホンおよび／またはポリスルホンである。さらに、マイクロデバイスは、好適な材料（例えば、ニチノール）でできたアンカーあり、およびなしで製造され得る。マイクロ化したデバイスの完全な考察については、参照により本明細書に組み入れられるＷＯ２００７／０７８９２２を参照されたい。

本明細書に記載される生物学的に活性な分子の送達での使用のために考慮される膜の選択透過性特色は、膜の内側スキン内に存在するように、当業者に公知の相転換法の反転プロセスによって製造されている。内面上のスキンを拒絶する選択透過性特色の開発は、カプセル化デバイスの下流の製造の間中ずっと膜特性を保護しながら、孔構造の製造一貫性、および拒絶特性の制御を改善する。記載される膜の選択透過性特色は、治療上の必要性のために必要とされる分子サイズの通過を可能にするように開発される；しかし、特徴は、意図したタンパク質サイズよりもわずか大きいだけの分子がカプセルに入らないように制限しつつ、放出を必要とする最も大きいサイズを可能にするためにも最適化されている。

使用される細胞と宿主レシピエントとの間の相互作用の同種異系性質により、拒絶の最大の懸念となるのは、細胞溶解性補体媒介性攻撃複合体からでも、補体との抗体相互作用の相互作用によるのでもなく、移植されたカプセル化細胞に対して直接的な宿主免疫細胞複合体媒介性の攻撃からのものである。本明細書に記載されるように使用される膜は、免疫グロブリンＧのサイズまでの分子の通過を可能にするように設計されるが、一方で膜は、細胞性攻撃複合体のアセンブリのために必要とされる最も大きい分子であるＣｌｑ（約４００ｋＤａ）などの分子の輸送をなおも制限し得る。したがって、本明細書に記載される膜の設計は、宿主との栄養素および代謝産物の交換速度を最大にし、カプセル化細胞の補体認識および宿主との直接的細胞接触を防止しつつ、宿主内での移植された細胞の長期生存率を支持し、カプセル化細胞から宿主への標的治療分子の実質的送達を可能にする。

本明細書に記載される生物学的に活性な分子との使用について考慮される開放膜は、１０００ｋＤまでの公称分子量カットオフ（ＭＷＣＯ）値を有し得る。好ましくは、ＭＷＣＯは、５０〜７００ｋＤの間であり、理想的にはおよそ３００ｋＤである。好ましい一実施形態では、ＭＷＣＯは５００ｋＤである。考慮される膜の公称孔サイズは、およそ１００ｎｍの公称孔サイズを有し、孔のガウス分布に基づいて、最も大きい絶対的孔は１５０ｎｍ未満である。サイズ７０ｋＤａのデキストラン分の受動的拡散は、１００〜２０００×１０^−１０ｃｍ^２／ｓの間であり、好ましくは、７０ｋＤａデキストランの拡散係数は、２０００×１０^−１０ｃｍ^２／ｓにより近い。生物学的に活性な分子と共に使用される開放膜は、およそ１００ｍｌ／分／ｍ^２／ｍｍＨｇの上限透水率値を有し得る。あるいは、非常に開放性の膜が利用されない場合、より「免疫隔離性」および／または「免疫防御性」の膜が使用され得る。このような免疫隔離性膜について、透水率は、典型的には、０．４〜１７０ｍｌ／分／ｍ^２／ｍｍＨｇの範囲内、例えば、０．５〜１００ｍｌ／分／ｍ^２／ｍｍＨｇ、好ましくは１５〜５０ｍｌ／分／ｍ^２／ｍｍＨｇの範囲内であり得る。当業者によって認識される単一の分子量拒絶を決定するための試験手順を使用すると、より「免疫隔離性」の膜の公称分子量カットオフは、ウシアルブミンの９０％を拒絶するが、７０ｋＤａのデキストラン分子の拡散流量は、およそ２０００×１０^−１０ｃｍ^２／ｓのままであり得る。Ｄｉｏｎｎｅら、ＡＳＡＩＯ Ａｂｓｔｒａｃｔｓ、９９頁（１９９３年）、およびＣｏｌｔｏｎら、Ｔｈｅ Ｋｉｄｎｅｙ、Ｂｒｅｎｎｅｒ Ｂ ＭおよびＲｅｃｔｏｒ Ｆ Ｃ編、２４２５〜８９頁（１９８１年）に記載されるように定義、測定および計算されるカプセルのグルコース物質輸送係数は、１０^−６ｃｍ／秒より高く、好ましくは、１０^−４ｃｍ／秒より高い。

好ましい一実施形態では、孔サイズの中央値は、約１００ｎｍである。デバイスのコアを取り囲む、周囲または周辺領域（ジャケット）は、選択透過性、生体適合性、および／または免疫隔離性であり得る。これは、隔離された細胞を含まずにコアを完全に取り囲み（すなわち、隔離し）、それによってコア中の任意の細胞とレシピエントの身体との接触を防ぐような方式で生産される。生体適合性半透性中空繊維膜、およびそれらを作製する方法は、それぞれその全体が参照により本明細書に組み入れられる米国特許第５，２８４，７６１号および米国特許第５，１５８，８８１号（ＷＯ９５／０５４５２もまた参照）に開示されている。例えば、カプセルジャケットは、それぞれ参照により本明細書に組み入れられる米国特許第４，９７６，８５９号および米国特許第４，９６８，７３３号、ならびに米国特許第５，７６２，７９８号に記載されるものなどのポリエーテルスルホン中空繊維から形成され得る。

選択透過性であるためには、ジャケットは、デバイスの移植後に遭遇することが予想される免疫反応のタイプおよび程度と、デバイスにおよびデバイスから眼に通過することが望まれる最も大きい物質の分子サイズの両方にとって適切な分子量カットオフ（ＭＷＣＯ）の範囲を有する様な方式で形成される。デバイスの移植後にレシピエントによって開始され得る免疫学的な攻撃のタイプおよび程度は、その中に隔離された成分のタイプに一部依存し、レシピエントの同一性（すなわち、レシピエントがＢＡＭの源に如何に近く遺伝的に関連しているか）に一部依存する。埋め込まれた組織または細胞がレシピエントにとって同種異系である場合、免疫学的拒絶は、レシピエントの免疫細胞による埋め込まれた細胞に対する細胞媒介性の攻撃を介して大部分進行し得る。組織または細胞がレシピエントにとって異種である場合、レシピエントの細胞溶解性補体攻撃複合体のアセンブリを介した分子攻撃、ならびに補体との抗体相互作用が優勢であり得る。

ジャケットは、所定のサイズまでの物質の通過を可能にするが、より大きい物質の通過は防止する。より具体的には、周囲または周辺領域は、所定の範囲のサイズの孔または空隙を有するような方式で産生され、結果として、デバイスは選択透過性である。周囲ジャケットのＭＷＣＯは、コアへの免疫学的な攻撃を行うために必要とされる物質のアクセスを防止するのに十分に低くなければならないが、レシピエントへの生物学的に活性な分子の送達を可能にするのに十分に高くなければならない。好ましくは、短縮型の生物学的に活性な分子が使用される場合、デバイスの生体適合性ジャケットのＭＷＣＯは、約１ｋＤから約１５０ｋＤである。しかし、非短縮型の生物学的に活性な分子の送達が望ましい場合、２００ｋＤよりも大きいＭＷＣＯを有する開放膜を使用すべきである。

本明細書で使用される場合、デバイスのジャケットに関して、用語「生体適合性」は、集合的に、デバイスおよびその内容物の両方を指す。具体的には、これは、埋め込まれたインタクトなデバイスおよびその内容物が、体の種々の防御システムの有害な作用を回避するためおよび有意な期間にわたって機能的であり続ける能力を指す。本明細書で使用される場合、用語「防御システム」は、本発明のビヒクルが埋め込まれた個体の免疫系によって開始され得る免疫学的な攻撃のタイプ、ならびに個体の体において外来物体の存在によって誘導され得る他の拒絶機構、例えば、線維化応答、異物応答および他のタイプの炎症応答を指す。免疫系からの防御応答または異物線維化応答の回避に加えて、用語「生体適合性」は、本明細書で使用される場合、例えば、ビヒクルまたはその内容物の望ましい機能に干渉するものなどの、ビヒクルおよびその内容物によって引き起こされる特定の望ましくない細胞傷害作用または全身作用が存在しないこともまた示す。

デバイスの外部表面は、選択された部位における移植に特に好適な方式で選択または設計できる。例えば、外部表面は、取り囲む組織の細胞による付着が望ましいかどうかに依存して、滑らかでも、点刻されていても（ｓｔｉｐｐｌｅｄ）粗くてもよい。形状または形態もまた、選択された移植部位に特に適切であるように選択または設計され得る。

デバイスの、周囲または周辺領域（ジャケット）の生体適合性は、要因の組合せによって生じる。生体適合性および連続機能性にとって重要なことは、デバイスの形態学、疎水性、およびデバイスの表面上の、またはデバイス自体から浸出可能な望ましくない物質の非存在である。したがって、ブラシ表面、折り目、中間層、または異物応答を惹起する他の形状もしくは構造は回避される。さらに、デバイス形成材料は、望まれない物質がデバイス材料自体から浸出しないことを確実にするのに十分に純粋である。さらに、デバイス調製後、デバイスに接着し得るか、またはデバイスによって吸収され得、それに続いてデバイスの生体適合性を損ない得る流体または材料（例えば、血清）によるデバイスの外部表面の処理が回避される。

第１に、デバイスジャケットを形成するために使用される材料は、埋め込まれたデバイスのレシピエントの組織と適合性である能力、またはそのような組織によって許容される能力に基づいて選択される物質である。レシピエントまたは隔離された細胞に対して有害でない物質が使用される。好ましい物質としては、ポリマー材料、すなわち、熱可塑性ポリマーが挙げられる。特に好ましい熱可塑性ポリマー物質は、中程度に疎水性である物質、すなわち、Ｂｒａｎｄｒｕｐ Ｊ．ら Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ 第３版、Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ、ＮＹ（１９８９年）に規定される、８から１５の間の、またはより好ましくは９から１４の間の（ジュール／ｍ^３）^１／２の溶解度パラメーターを有する物質である。ポリマー物質は、有機溶媒中で可溶性であるように十分に低く、適切な膜を形成するように分配するようになおも十分に高い溶解度パラメーターを有するように選択される。このようなポリマー物質は、不安定な求核部分を実質的に有すべきではなく、安定化剤の非存在下であっても酸化剤および酵素に対して高度に抵抗性であるべきである。特定のビヒクルについて考慮されるｉｎ ｖｉｖｏでの存在の期間もまた考慮すべきである：生理的条件およびストレスに曝露された場合に適切に安定である物質を選択すべきである。１または２年を超える期間などの、ｉｎ ｖｉｖｏでの存在の延長された期間にわたってであっても十分に安定である多くの熱可塑性剤が公知である。

デバイスを構築するために使用される材料の選択は、参照により本明細書に組み入れられるＤｉｏｎｎｅのＷＯ９２／１９１９５に詳細に記載されるいくつかの要因によって決定される。簡潔に述べると、種々のポリマーおよびポリマーブレンドが、カプセルジャケットを製造するのに使用できる。デバイスおよびその中の成長表面を形成するポリマー膜は、ポリアクリレート（アクリル系コポリマーなど）、ポリビニリデン、ポリ塩化ビニルコポリマー、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリメタクリル酸メチル、ポリビニルジフルオリド、ポリオレフィン、酢酸セルロース、硝酸セルロース、ポリスルホン、ポリホスファゼン、ポリアクリロニトリル、ポリ（アクリロニトリル／ｃｏ塩化ビニル）、ならびにそれらの誘導体、コポリマーおよび混合物を含み得る。

好ましい膜成型溶液は、水混和性溶媒ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣＳＯ）中に溶解されたポリスルホンまたは水混和性溶媒ブチロラクトン中に溶解されたポリエーテルスルホンのいずれかを含む。この成型溶液は、完成した膜の透過性特徴に影響を与える親水性または疎水性の添加剤を任意選択で含み得る。ポリスルホンまたはポリエーテルスルホンのための好ましい親水性添加剤は、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）である。他の好適なポリマーは、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリビニルジフルオリド（ＰＶＤＦ）、ポリエチレンオキシド、ポリオレフィン（例えば、ポリイソブチレンまたはポリプロピレン）、ポリアクリロニトリル／ポリ塩化ビニル（ＰＡＮ／ＰＶＣ）、および／またはセルロース誘導体（例えば、酢酸セルロースまたは酪酸セルロース）を含む。これらおよび他の好適なポリマーおよびコポリマーに適合性の水混和性溶媒は、米国特許第３，６１５，０２４号の教示において見出される。

第２に、デバイスの生体適合性ジャケットの調製に使用される物質は、浸出可能な発熱性の、またはその他の有害な、刺激性の、もしくは免疫原性の物質を含まない、あるいはこのような有害な物質を除去するために徹底的に精製される。その後、移植前のデバイスの製造および維持を通じて、その生体適合性に有害に影響を与える物質による、デバイスまたはジャケットの不純物混入またはコンタミネーションを防止するために、細心の注意が払われる。

第３に、そのテクスチャーなどのデバイスの外側の構成は、移植後にレシピエントの眼との最適な界面を提供するような方式で形成される。デバイスのある特定の幾何学的形状もまた、異物線維化応答を特異的に惹起することが見出されており、回避すべきである。したがって、デバイスは、ブラシ表面または折り目などの中間層を有する構造を含むべきではない。一般に、対向するビヒクルの表面または縁は、同じまたは隣接するビヒクルのいずれかから、少なくとも１ｍｍ離れている、好ましくは、２ｍｍより多く、最も好ましくは、５ｍｍより多く離れているべきである。好ましい実施形態は、約２００μｍから１６００μｍの間の外径、および約０．４ｍｍから１ｍｍの間の長さを有するシリンダーを含む。好ましくは、デバイスのコアは、およそ２μｌから２０μｌの間の体積を有する。しかし、当業者であれば、０．５μｌ未満（例えば、約０．３μｌ）のコア体積を有する「マイクロ化した」デバイスを使用することも可能であることを認識し得る。

生体適合性デバイスの、周囲ジャケットは、埋め込まれたビヒクルに対する局所的炎症応答を減少もしくは阻止し、そして／または埋め込まれた細胞もしくは組織にとって好適な局所的環境を生成もしくは助長する物質を任意選択で含むことができる。例えば、免疫応答の１種または複数のメディエーターに対する抗体が含まれ得る。リンホカイン腫瘍壊死因子（ＴＮＦ）に対する抗体およびインターフェロン（ＩＦＮ）に対する抗体などの利用可能な潜在的に有用な抗体を、マトリックス前駆溶液中に含めることができる。同様に、抗炎症性ステロイドを含むことができる。参照により本明細書に組み入れられるＣｈｒｉｓｔｅｎｓｏｎ， Ｌ．ら、Ｊ． Ｂｉｏｍｅｄ． Ｍａｔ． Ｒｅｓ．、２３巻、７０５〜７１８頁（１９８９年）；Ｃｈｒｉｓｔｅｎｓｏｎ， Ｌ．、博士論文、Ｂｒｏｗｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ、１９８９年を参照されたい。あるいは、血管新生（内部への毛細血管床の成長）を刺激する物質を含むことができる。

一部の実施形態では、本デバイスのジャケットは、免疫隔離性および／または免疫防御性である。すなわち、取り囲む半透膜は、チャンバーのコア中の細胞を、デバイスが埋め込まれる個体の免疫系から保護する。これは、（１）個体の身体の有害物質がコアに入らないようにすることによって、（２）個体と、コア中に存在し得る炎症性、抗原性、またはその他の有害材料との接触を最小化することによって、および（３）隔離された部分と個体の免疫系の有害な部分との免疫学的な接触を防ぐのに十分な空間的および物理的なバリアを提供することによってなされる。

一部の実施形態では、外部ジャケットは、限外濾過膜または微細孔膜のいずれかであり得る。当業者であれば、限外濾過膜は、約１から約１００ナノメートルの孔サイズ範囲を有するものであり、一方で微孔性膜は、約１から約１０ミクロンの間の範囲を有することを認識するであろう。

この物理的なバリアの厚さは変更が可能であるが、常に、バリアのどちらかの側で細胞および／または物質との直接の接触を防ぐ程度に十分に厚い。この領域の厚さは、一般的に、５から２００ミクロンの間の範囲であり、１０から１００ミクロンの厚さが好ましく、２０から５０もしくは２０から７５ミクロンの厚さが特に好ましい。一部の実施形態では、半透膜は、９０から１２０μｍの間の厚さである。本発明のデバイスの使用によって防いだりまたは最小化したりできる免疫学的な攻撃のタイプとしては、マクロファージ、好中球、細胞性免疫応答（例えば、ナチュラルキラー細胞および抗体依存性Ｔ細胞媒介細胞溶解（ＡＤＣＣ））、および体液性応答（例えば、抗体依存性補体媒介細胞溶解）による攻撃が挙げられる。

カプセルジャケットは、ポリアクリレート（アクリル系コポリマーなど）、ポリビニリデン、ポリ塩化ビニルコポリマー、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリアミド、酢酸セルロース、硝酸セルロース、ポリスルホン（ポリエーテルスルホンなど）、ポリホスファゼン、ポリアクリロニトリル、ポリ（アクリロニトリル／ｃｏ塩化ビニル）、ならびにそれらの誘導体、コポリマーおよび混合物などの種々のポリマーおよびポリマーブレンドから製造され得る。このような材料から製造されたカプセルは、例えば、参照により本明細書に組み入れられる米国特許第５，２８４，７６１号および米国特許第５，１５８，８８１号に記載されている。参照により本明細書に組み入れられる米国特許第４，９７６，８５９号および米国特許第４，９６８，７３３号に記載されるものなどの、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）繊維から形成されたカプセルもまた使用できる。

外面形態学に依存して、カプセルは、タイプ１（Ｔ１）、タイプ２（Ｔ２）、タイプ１／２（Ｔ１／２）、またはタイプ４（Ｔ４）として分類されている。このような膜は、例えば、Ｌａｃｙら、「Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ Ｏｆ Ｎｏｒｍｏｇｌｙｃｅｍｉａ Ｉｎ Ｄｉａｂｅｔｉｃ Ｍｉｃｅ Ｂｙ Ｓｕｂｃｕｔａｎｅｏｕｓ Ｘｅｎｏｇｒａｆｔｓ Ｏｆ Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ Ｉｓｌｅｔｓ」、Ｓｃｉｅｎｃｅ、２５４巻、１７８２〜８４頁（１９９１年）、Ｄｉｏｎｎｅら、ＷＯ９２／１９１９５、およびＢａｅｔｇｅ、ＷＯ９５／０５４５２に記載されている。滑らかな外面形態学が好ましい。

当業者であれば、選択透過性、免疫隔離性の膜を有するカプセルジャケットが、免疫学的に特権を与えられない部位にとって好ましいことを認識し得る。対照的に、微孔性膜または選択透過性膜は、免疫学的特権部位に好適であり得る。免疫学的特権部位への移植のために、ＰＥＳまたはＰＳ膜でできたカプセルが好ましい。

当該分野において公知のカプセルをシールする任意の好適な方法を使用することができ、例えば、ポリマー接着剤ならびに／または圧着、結索およびヒートシールなどの採用が挙げられる。加えて、任意の好適な「乾式」シール法も使用することができる。このような方法において、実質的に非多孔質の取付具が備えられ、それを介して細胞を含有する溶液が導入される。充填に続いて、カプセルはシールされる。このような方法は、例えば、参考として本明細書に援用される米国特許第５，６５３，６８８号；５，７１３，８８７号；５，７３８，６７３号；６，６５３，６８７号；５，９３２，４６０号；および６，１２３，７００号で説明されている。一つの好ましい実施形態では、デバイスの端部は、メタクリル酸メチルを使用してシールされる。

他の分子が、本明細書に記載される生物学的に活性な分子に加えて共送達されてもよい。例えば、抗血管新生性因子と共に栄養因子を送達することが好ましい場合がある。

共送達は、いくつかの方法で達成され得る。この例において、抗体および抗体断片は、軽鎖および重鎖配列をコードする構築物を必要とする。第１に、細胞は、記載された分子をコードする遺伝子を含む別々の構築物をトランスフェクトされてもよい。第２に、細胞は、２個またはそれより多くの遺伝子および必要な制御エレメントを含む単一の構築物をトランスフェクトされてもよい。第３に、２個もしくはそれより多くの別々に操作された細胞株が共カプセル化され得、または１個よりも多いデバイスが、目的の部位に埋め込まれてもよい。

一部の適応症について、眼の２つの異なる部位に同時発生的にＢＡＭを送達することが好ましい場合がある。神経栄養因子または生物学的に活性な分子は、経強膜的な、脈絡膜および外側網膜（例えば、網膜色素上皮（ＲＰＥ）細胞および光受容体）への到達を目的として、内側網膜におよび眼周囲的に到達するように硝子体内空間に送達され得る。しかし、当業者であれば、硝子体内送達もまた外側網膜に到達できることを認識するであろう。

処置養生法の過程の間の、異なる細胞型の使用もまた考慮される。例えば、患者には、第１の細胞型（例えば、ＢＨＫ細胞）を含むカプセルデバイスが埋め込まれてもよい。その後、患者がその細胞型に対する免疫応答を発達させる場合、カプセルは回収または外植され得、第２の細胞型（例えば、ＣＨＯ細胞）を含む第２のカプセルが埋め込まれてもよい。この方式では、患者がカプセル化細胞型のうち１つに対する免疫応答を発達させる場合であっても、治療分子の連続提供が可能である。

本明細書に記載の本方法およびデバイスは、霊長類、特にヒト宿主、レシピエント、患者、被験体または個体で使用するために意図されている。本明細書に記載のデバイスおよび方法に関していくつかの異なる眼の埋め込み部位が考慮される。好適な埋め込み部位としては、これらに限定されないが、眼の房水および硝子体液、眼周囲空間、前眼房、および／またはテノン嚢下の嚢を含む。身体内の場合、埋め込み部位は、皮下または腹膜内を含み得る。加えて、埋め込みは、望ましい生物学的治療を必要とする病変への、またはその近傍への局所送達に向けられていてもよい。このような疾患の部位の例は、炎症を起こした関節および／または良性もしくは悪性腫瘍の部位であり得る。デバイスによる循環系へのアクセスはさらに、身体内の潜在的な疾患部位の範囲を、遠位で罹患した臓器および組織にも拡張することができる。

埋め込まれたデバイスに対するレシピエントによる免疫応答のタイプおよび程度は、コア内の隔離された細胞に対するレシピエントの関係によって影響され得る。例えば、コアが同系細胞を含む場合、これらは、デバイス内の特定の細胞または組織型に関する自己免疫にレシピエントが罹患していない限り、活発な免疫反応を引き起こさないであろう。同系細胞または組織は、まれにしか利用可能でない。多くの場合において、同種または異種の細胞または組織（すなわち、見込みのあるレシピエントと同じ種のドナー由来、または見込みのあるレシピエントとは異なる種由来）が利用可能であり得る。免疫隔離性デバイスの使用は、レシピエントを免疫抑制する付随的な必要性なしの、同種または異種の細胞または組織の移植を可能にする。免疫隔離性カプセルの使用は、マッチしていない細胞（異種移植片）の使用もまた可能にする。したがって、本発明のデバイスにより、従来の移植技術によって処置できるものよりもさらに多くの個体を処置することが可能になる。

異種移植された組織に対する免疫応答のタイプおよび活力は、同系または同種組織がレシピエントに埋め込まれる場合に遭遇する応答とは異なると予想される。この拒絶は、細胞媒介性攻撃によって、または補体媒介性攻撃によって、主に進行し得る。ほとんどの場合において、ＩｇＧ単独は、標的細胞または組織の細胞溶解を生じさせるには不十分であるので、ビヒクルのコアからのＩｇＧの排除は、免疫防御の標準ではない。免疫隔離性デバイスを使用すると、必要な高分子量産物を送達すること、または高分子量物質に関する代謝機能を提供することが可能であるが、免疫学的な攻撃の媒介に必要な重要な物質が免疫隔離性カプセルから排除されることを条件とする。これらの物質は、補体攻撃複合体構成要素Ｃｌｑを含んでもよく、または食作用性細胞もしくは細胞傷害性細胞を含んでもよい。免疫隔離性カプセルの使用は、これらの有害な物質と隔離された細胞との間に防御的バリアを提供する。

本明細書に記載されるデバイスはマクロカプセルであるが、当業者であれば、マイクロカプセル、例えば、Ｒｈａ、Ｌｉｍ、およびＳｕｎに記載されるものなどもまた使用できることを認識し得る。（Ｒｈａ， Ｃ． Ｋ．ら、米国特許第４，７４４，９３３号；Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｅｎｚｙｍｏｌｏｇｙ １３７巻、５７５〜５７９頁（１９８８年）；米国特許第４，６５２，８３３号；米国特許第４，４０９，３３１号を参照）。一般に、マイクロカプセルは、（１）デバイスの外層からの細胞の完全な排除、および（２）デバイスの外層の厚さによって、マクロカプセルとは異なる。典型的には、マイクロカプセルは、１μｌのオーダーの体積を有し、１０^４個未満の細胞を含む。より具体的には、マイクロカプセル化は、一般にカプセル１つ当たり、およそ５００〜５０，０００個の細胞をカプセル化する。

より低いＭＷＣＯを有するカプセルが、患者の免疫系の分子とカプセル化細胞との相互作用をさらに防止するために使用されてもよい。

本明細書に記載される方法に従って使用される任意のデバイスは、隔離された細胞の生存率および機能を維持するために、少なくとも１つの次元で、コア中の任意の隔離された細胞と、周囲のレシピエントの眼組織との十分な緊密な接近を提供しなければならない。しかし、デバイスを形成するために使用される材料の拡散限界は、全ての場合において、その形態上の限界を完全に規定するわけではない。基本的ビヒクルの拡散特性、または栄養素もしくは酸素輸送特性を変更または増大させるある特定の添加剤が使用できる。例えば、コアの内部媒体には、酸素飽和パーフルオロカーボンが補充され得、そうして、血液由来酸素との即座の接触の必要性を低減させる。これは、隔離された細胞または組織を生存可能なままにするであろうが、一方で、例えば、アンジオテンシンの勾配は、ビヒクルから取り囲む組織へと放出され、毛細血管の内成長を刺激する。パーフルオロカーボンの使用のための参考文献および方法は、参照により本明細書に組み入れられるＦａｉｔｈｆｕｌ， Ｎ． Ｓ． Ａｎａｅｓｔｈｅｓｉａ、４２巻、２３４〜２４２頁（１９８７年）およびＮＡＳＡ Ｔｅｃｈ Ｂｒｉｅｆｓ ＭＳＣ−２１４８０、Ｕ．Ｓ． Ｇｏｖｔ． Ｐｒｉｎｔｉｎｇ Ｏｆｆｉｃｅ、Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ、Ｄ．Ｃ． ２０４０２によって与えられる。あるいは、ＰＣ１２細胞などのクローン性細胞株について、遺伝子操作されたヘモグロビン配列が、優れた酸素貯蔵を生み出すために、細胞株に導入されてもよい。ＮＰＯ−１７５１７ ＮＡＳＡ Ｔｅｃｈ Ｂｒｉｅｆｓ、１５巻、５４頁を参照のこと。

カプセル化細胞は、環境制御、ならびに多量栄養素および微量栄養素の補充によって、増大した分泌のためにさらにプライムされ得る。培養培地、ｐＨおよび温度を最適化することが、細胞の成長、密度および組換えタンパク質産出量に対する著明な作用を有し得ることが、組換え細胞の上流の開発の分野で周知である。このような方式でプライムされた細胞およびＥＣＴデバイスは、宿主に埋め込まれたときに生産性を増加させ得、療法に有用であり得る延長された増大された生産性の表現型を可能にする。例として、このような栄養素化合物は、これらに限定されないが、Ｔｒｉｓ、ＨＥＰＥＳ、グルコース、スクロース、リン脂質、コレステロール、アスコルビン酸、マグネシウム、ナトリウム、ビタミン、カリウム、およびカルシウム、細胞馴化培地、胎仔ウシ血清、アルブミン、レシチン、スフィンゴミエリン、リポタンパク質、ＨＤＬ、ＬＤＬ、ポリアミン、エタノールアミン、フィブロネクチン、トランスフェリン（ｔｒａｎｓｆｅｒｒｉｎｇ）、ラミニン、コレラ毒素、ヒドロコルチゾンおよび他のステロイド、プロスタグランジン、インスリン、ＥＧＦ、ＦＧＦ２および他の成長因子、デキサメタゾン、ベータ−メルカプトエタノールおよび他の還元剤、ならびにセレンであり得る。加えて、Ｂｉｏｗｈｉｔｔａｋｅｒ、Ｇｉｂｃｏ／Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ、Ｈｙｃｌｏｎｅ、ＪＲＨ、Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ、Ｓｉｇｍａ、ＰＡＡおよびＩｒｖｉｎｅ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃなどの市販の培地供給者からの予め配合された培地が使用されてもよい。

デバイスジャケットの厚さは、デバイスの存在に対する患者による免疫応答を防ぐために十分であるべきである。その目的のために、デバイスは、好ましくは、１μｍまたはそれよりも大きい最小厚さを有し、細胞を含まない。

さらに、補強構造エレメントもまた、デバイスに取り入れることができる。例えば、これらの構造エレメントは、それらが不透過性であり、レシピエントの眼組織へのデバイスのテザリングまたは縫合を可能にするように適切に構成されるような様式で作製され得る。ある特定の状況では、これらのエレメントは、ジャケットを（例えば、シリンダーの端部で）しっかりとシールするように働くことができ、それにより、コア材料の隔離を完成させる（例えば、型打ちされた熱可塑性クリップ）。多くの実施形態では、これらの構造エレメントは、選択透過性ジャケットのかなりの領域を塞がないことが望ましい。

本明細書に記載されるデバイスは、移植後の完全な回収のために十分なサイズおよび耐久性のものである。１つの好ましいデバイスは、およそ１〜３ｕＬの体積のコアを有する。マイクロ化したデバイスの内部の幾何学的形状は、およそ０．０５〜０．１ｕＬの体積を有する。

本明細書に記載される生物学的に活性な分子と共に、少なくとも１種の追加のＢＡＭもまた、デバイスから眼に送達できる。例えば、少なくとも１種の追加のＢＡＭは、細胞源または非細胞源から提供できる。少なくとも１種の追加のＢＡＭが非細胞源から提供される場合、追加のＢＡＭは、これらに限定されないが以下が挙げられる、細胞システムの１種もしくは複数の構成要素中にカプセル化され、このような構成要素内に分散され、またはこのような構成要素に付着され得る：（ａ）シーラント；（ｂ）足場；（ｃ）ジャケット膜；（ｄ）テザーアンカー；および／または（ｅ）コア媒体。このような実施形態では、非細胞源からのＢＡＭの共送達は、細胞源からのＢＡＭと同じデバイスから起きてもよい。

あるいは、２個またはそれより多くのカプセル化細胞システムが使用できる。例えば、少なくとも１種の追加の生物学的に活性な分子は、核酸、核酸断片、ペプチド、ポリペプチド、ペプチド模倣物、炭水化物、脂質、有機分子、無機分子、治療剤、またはそれらの任意の組合せであり得る。具体的には、治療剤は、ニューロン生存サイトカイン、抗血管新生性の薬物、ステロイド性および非ステロイド性抗炎症性薬物、抗有糸分裂薬物、抗腫瘍薬物、抗寄生生物薬物、ＩＯＰ低減剤、ペプチド薬物、および／または商業的使用のために承認された任意の他の生物学的に活性な分子薬物であり得る。

好適な賦形剤としては、これらに限定されないが、任意の非分解性もしくは生分解性ポリマー、ヒドロゲル、溶解度エンハンサー、疎水性分子、タンパク質、塩、または製剤化のために承認された他の錯化剤が挙げられる。

非細胞投薬量は、治療剤の濃度、および／もしくは眼１つ当たりのデバイスの数を変動させること、ならびに／またはカプセル化賦形剤の組成を改変することなどの、当業界で公知の任意の好適な方法によって変動され得る。細胞投薬量は、（１）デバイス１つ当たりの細胞の数、（２）眼１つ当たりのデバイスの数、および／または（３）細胞１つ当たりのＢＡＭ産生のレベル、を変化させることによって変動され得る。細胞産生は、例えば、形質導入された細胞におけるＢＡＭの遺伝子のコピー数、またはＢＡＭの発現を駆動させるプロモーターの効率を変化させることによって変動され得る。細胞源からの好適な投薬量は、１日当たり約１ｐｇから約１０００ｍｇの範囲であってもよい。

本明細書に記載されるマクロカプセルデバイスを作製するための方法もまた提供される。デバイスは、当業界で公知の任意の好適な方法によって形成され得る。（例えば、それぞれ参照により本明細書に組み入れられる米国特許第６，３６１，７７１号；米国特許第５，６３９，２７５号；米国特許第５，６５３，９７５号；米国特許第４，８９２，５３８号；米国特許第５，１５６，８４４号；米国特許第５，２８３，１３８号；および米国特許第５，５５０，０５０号を参照のこと）。

使用される膜はまた、それらの分子量に基づいて、生物学的に活性な分子などの分子の拡散を制御するようにあつらえることができる。（Ｌｙｓａｇｈｔら、５６ Ｊ． Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｃｈｅｍ． １９６巻（１９９６年）、Ｃｏｌｔｏｎ、１４ Ｔｒｅｎｄｓ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ． １５８巻（１９９６年）を参照）。カプセル化技術を使用すると、細胞は、免疫抑制薬物の使用あり、またはなしのいずれかで、免疫拒絶なしに宿主に移植され得る。カプセルは、宿主に埋め込まれた後に、カプセルの拒絶を引き起こしたり、または例えば劣化の結果カプセルを作動不能にしたりするに十分な有害な宿主反応を惹起しない生体適合性材料で作製され得る。生体適合性材料は、宿主の免疫系の構成要素などの大きい分子に対して比較的不透過性であるが、インスリン、成長因子、および栄養素などの小分子に対して透過性であり、代謝老廃物が除去されるのを可能にする。様々な生体適合性材料は、成長因子の送達に好適である。種々の外面形態学ならびに他の機械的および構造的特徴を有する多数の生体適合性材料が公知である。

熱可塑性またはポリマー膜のジャケットを有するデバイスが望ましい場合、孔サイズの範囲および分散は、米国特許第３，６１５，０２４号によって教示されるように、前駆材料の溶液（成型溶液）の固体含量、水混和性溶媒の化学組成を変動させることによって、または成型溶液に親水性もしくは疎水性の添加剤を任意選択で含むことによって、決定され得る。孔サイズは、血液凝固剤のおよび／またはバスの疎水性を変動させることによって調整されてもよい。

典型的には、成型溶液は、溶解した水不溶性ポリマーまたはコポリマーを含む極性有機溶媒を含み得る。このポリマーまたはコポリマーは、溶媒混和性水相と接触したときに沈殿して、界面の部位に選択透過性膜を形成する。膜中の孔のサイズは、溶媒相への水相の拡散の速度に依存する；親水性または疎水性の添加剤は、この拡散速度を変更させることによって孔サイズに影響を与える。水相が溶媒中により速く拡散する場合、ポリマーまたはコポリマーの残部は沈殿して、完成したデバイスに機械的強度を付与する小柱状支持体を形成する。

デバイスの外部表面は、溶解したポリマーまたはコポリマーが沈殿する（すなわち、空気に曝露されて、開放型、小柱状もしくはスポンジ様の外側スキンを生成する、水性沈殿バス中に浸漬されて、滑らかな選択透過性膜二重層を生じさせるか、または水蒸気で飽和した空気に曝露されて、中間の構造を生じさせる）条件によって、同様に決定される。

デバイスの表面テクスチャーは、押し出しノズルがバスの上に位置させるかバス中に浸漬されるかに一部依存する：ノズルがバスの表面の上に置かれる場合、粗面化された外側スキンが形成される一方で、ノズルがバス中に浸漬される場合、滑らかな外部表面が形成される。

周囲または周辺マトリックスまたは膜は、予め形成され得、コアを形成するであろう材料が（例えば、シリンジを使用して）充填され得、それに続いて、コア材料が完全に封入されるような方式でシールされ得る。次いで、デバイスは、マトリックス前駆材料がコア中に存在する場合、コアマトリックスの形成をもたらす条件に曝露され得る。

デバイスは、完全に分化した接着依存性の、胎仔もしくは新生仔の、または形質転換された、接着非依存性の細胞もしくは組織などの、多様な細胞または組織型の移植を提供し得る。隔離される細胞は、ドナー（すなわち、成体、新生仔、および胎仔の細胞または組織などの、初代細胞または組織）から、またはｉｎ ｖｉｔｒｏで複製する細胞（すなわち、遺伝子改変された細胞などの、不死化細胞または細胞株）から調製される。全ての場合において、有効レベルの必要な産物を産生するのに、または有効レベルの必要な代謝機能を供給するのに十分な量の細胞が、一般的には無菌条件下で調製され、隔離の前に（例えば、ハンクス塩などの平衡塩溶液中で、またはハムズＦ１２などの栄養培地中で）適切に維持される。

ＥＣＴデバイスは、患者から細胞への栄養素の容易なアクセスを許容することを目的とし、または代謝機能を提供するために細胞に作用される患者のタンパク質の細胞への進入を目的として、デバイスの中心部とジャケットの最も近い部分との間の距離を低減させる傾向がある形状のものである。それに関しては、シリンダーなどの非球状形状が好ましい。

デバイスのコア内に置かれる細胞の数または組織の量（すなわち、ローディング密度）に影響する４つの重要な要因は以下のとおりである：（１）デバイスのサイズおよび幾何学的形状；（２）デバイス内の有糸分裂活性；（３）コア調製および／またはローディングのための粘度要求；ならびに（４）移植前アッセイおよび適性要求。

第１のこれらの要因（デバイスのサイズおよび幾何学的形状）に関して、細胞への重要な栄養素および代謝要求の拡散、ならびに細胞から離れる代謝産物の拡散は、細胞の連続生存率にとって重要である。ＡＲＰＥ−１９細胞などのＲＰＥ細胞の場合において、隣の細胞は、死細胞を貪食することが可能であり、エネルギー源としてデブリを使用することが可能である。

デバイスへの物質の拡散によって満たされる代謝要求のうちには、酸素への要求がある。特定の細胞の酸素要求は、選択される細胞について決定すべきである。Ｗｉｌｓｏｎ Ｄ． Ｆ．ら、Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ．、２６３巻、２７１２〜２７１８頁（１９８８年）に与えられる、酸素代謝の決定のための方法および参考文献を参照されたい。

第２の要因（細胞分裂）に関して、選択された細胞が、デバイス中にある間に活発に分裂していると予想される場合、利用可能な空間を充填するまで、または接触阻害などの現象がさらなる分裂を制限するまで、これらの細胞は分裂し続けるであろう。複製している細胞について、デバイスの幾何学的形状およびサイズは、デバイスコアの完全な充填が拡散制限による重要な栄養素の欠乏をもたらさないように選択され得る。

第３の要因（コア材料の粘度）に関して、デバイス体積の７０％までを占有する密度の細胞は、生存可能であり得るが、この濃度範囲の細胞溶液は、かなりの粘度を有する。非常に粘稠性の溶液中の細胞をデバイスに導入することは、きわめて困難であり得る。一般に、２ステップ戦略および共押し出し戦略の両方について、３０％よりも高い細胞ローディング密度が有用なことはめったになく、一般に、最適なローディング密度は、２０％およびそれより低い。例えば、組織の断片について、内側の細胞の生存率を保存するために、上記と同じ一般的ガイドラインを順守することが重要であり、組織断片は直径が２５０ミクロンを超えず、内側の細胞が、組織断片と、最も近い拡散表面との間に有する細胞は１５個未満、好ましくは１０個未満であるべきである。

最後に、第４の要因（移植前およびアッセイ要求）に関して、多くの場合において、ある特定の量の時間が、デバイス調製と移植との間に必要とされるであろう。例えば、その生物活性に関してデバイスを適格とすることが重要であり得る。したがって、有糸分裂的に活性な細胞の場合において、好ましいローディング密度は、適性アッセイを実施するために存在すべき細胞の数もまた考慮するであろう。

ほとんどの場合において、ｉｎ ｖｉｖｏでの移植前に、デバイス内のＢＡＭ（例えば、ＣＮＴＦなどのニューロン生存サイトカイン）の効能を確立するためにｉｎ ｖｉｔｒｏアッセイを使用することが重要であろう。デバイスは、細胞１つ当たりまたは単位体積に基づいたビヒクルの効能の決定を可能にするために、モデル系を使用して構築および分析できる。

デバイスローディングについて、およびデバイス効能の決定についてこれらのガイドラインに従うと、移植のための実際のデバイスサイズは、特定の適用に必要な生物活性の量によって決定されるであろう。デバイスの数およびデバイスのサイズは、埋め込まれたときに治療効果を生じるのに十分であるべきであり、特定の適用に必要な生物活性の量によって決定される。治療用物質を放出する分泌細胞のケースでは、標準的な投薬の検討事項および当分野において公知の基準を使用して、必要な分泌物質の量を決定する。検討すべき要因としては、レシピエントのサイズおよび体重；細胞の生産性または機能的なレベル；および必要に応じて機能を置き換えまたは増大しようとする臓器または組織の正常な生産性または代謝活性が挙げられる。また、所定割合の細胞が、免疫隔離および埋め込み手順で生き残らない可能性があることを考察することも重要である。さらに、レシピエントが、インプラントの効能に干渉する可能性がある既存の状態を有するかどうかも考察しなければならない。何千もの細胞を含有する本明細書に記載のデバイスを容易に製造することができる。例えば、現在の眼用の臨床的デバイスは、２００，０００から７５０，０００個の間の細胞を含有するが、それに対してマイクロ化したデバイスは、１０，０００から１００，０００個の間の細胞を含有する。他のラージスケールのデバイスは、１，０００，０００から１００，０００，０００個の間の細胞を含有し得る。

カプセル化細胞療法は、宿主内に埋め込む前に半透性生体適合性材料で細胞を取り囲むことによって、レシピエント宿主の免疫系から細胞を隔離するという概念に基づく。例えば、遺伝子操作されたＡＲＰＥ−１９細胞が免疫隔離性カプセル中にカプセル化され、レシピエント宿主に埋め込まれたときにデバイスのコア中のＡＲＰＥ−１９細胞に対する宿主の免疫系の有害な作用を最小化するデバイスが記載される。ＡＲＰＥ−１９細胞は、微孔性膜によって形成された移植型ポリマーカプセル内にそれらを封入することによって、宿主から免疫隔離される。このアプローチは、宿主と埋め込まれた組織との間の細胞−細胞接触を防止し、それにより、直接提示を介した抗原認識を排除する。

本明細書に記載される生物学的に活性な分子のいずれか（単独または任意の組合せで）は、眼球内に（例えば、前眼房および硝子体腔中）、眼周囲に（例えば、テノン嚢内またはその下）、または両方で送達できる。デバイスは、種々の眼の障害、眼の疾患、および／または眼への作用を有する他の疾患を処置するために、生物学的に活性な分子の制御された放出および徐放を提供するためにも使用できる。

本明細書に記載される生物学的に活性な分子のいずれかの、眼１つ当たり患者１人当たり１日当たり０．１ｐｇから１０００μｇの間（例えば、０．１ｐｇから５００μｇの間、０．１ｐｇから２５０μｇの間、０．１ｐｇから１００μｇの間、０．１ｐｇから５０μｇの間、０．１ｐｇから２５μｇの間、０．１ｐｇから１０μｇの間、０．１ｐｇから５μｇの間、０．１ｐｇから１００ｎｇの間、０．１ｐｇから５０ｎｇの間、０．１ｐｇから２５ｎｇの間、０．１ｐｇから１０ｎｇの間または０．１ｐｇから５ｎｇの間）の投薬量範囲での眼球内（好ましくは、硝子体中）または眼を通じた（好ましくは、テノン嚢下空間または領域中）送達が考慮される。１つの非限定的な例において、治療量は、眼中、少なくとも０．５〜５０μｇ／ｍｌの定常状態である。好適な治療量としては、例えば、０．５ｕｇ、０．６ｕｇ、０．７ｕｇ、０．８ｕｇ、０．９ｕｇ、１ｕｇ、２ｕｇ、３ｕｇ、４ｕｇ、５ｕｇ、６ｕｇ、７ｕｇ、８ｕｇ、９ｕｇ、１０ｕｇ、１１ｕｇ、１２ｕｇ、１３ｕｇ、１４ｕｇ、１５ｕｇ、１６ｕｇ、１７ｕｇ、１８ｕｇ、１９ｕｇ、２０ｕｇ、２１ｕｇ、２２ｕｇ、２３ｕｇ、２４ｕｇ、２５ｕｇ、２６ｕｇ、２７ｕｇ、２８ｕｇ、２９ｕｇ、３０ｕｇ、３１ｕｇ、３２ｕｇ、３３ｕｇ、３４ｕｇ、３５ｕｇ、３６ｕｇ、３７ｕｇ、３８ｕｇ、３９ｕｇ、４０ｕｇ、４１ｕｇ、４２ｕｇ、４３ｕｇ、４４ｕｇ、４５ｕｇ、４６ｕｇ、４７ｕｇ、４８ｕｇ、４９ｕｇ、５０ｕｇ、５１ｕｇ、５２ｕｇ、５３ｕｇ、５４ｕｇ、５５ｕｇ、５６ｕｇ、５７ｕｇ、５８ｕｇ、５９ｕｇ、６０ｕｇ、６１ｕｇ、６２ｕｇ、６３ｕｇ、６４ｕｇ、６５ｕｇ、６６ｕｇ、６７ｕｇ、６８ｕｇ、６９ｕｇ、７０ｕｇ、７１ｕｇ、７２ｕｇ、７３ｕｇ、７４ｕｇ、７５ｕｇ、７６ｕｇ、７７ｕｇ、７８ｕｇ、７９ｕｇ、８０ｕｇ、８１ｕｇ、８２ｕｇ、８３ｕｇ、８４ｕｇ、８５ｕｇ、８６ｕｇ、８７ｕｇ、８８ｕｇ、８９ｕｇ、９０ｕｇ、９１ｕｇ、９２ｕｇ、９３ｕｇ、９４ｕｇ、９５ｕｇ、９６ｕｇ、９７ｕｇ、９８ｕｇ、９９ｕｇ、１００ｕｇ、１５０ｕｇ、２００ｕｇ、２５０ｕｇ、３００ｕｇ、３５０ｕｇ、４００ｕｇ、４５０ｕｇ、５００ｕｇ、５５０ｕｇ、６００ｕｇ、６５０ｕｇ、７００ｕｇ、７５０ｕｇ、８００ｕｇ、８５０ｕｇ、９００ｕｇ、９５０ｕｇ、１０００ｕｇが挙げられる。さらに、本明細書に記載される細胞株およびデバイスは、少なくとも２年の期間にわたってこの治療量を発現することが可能である。

処置され得る眼の障害としては、これらに限定されないが、緑内障、網膜色素変性、地図状萎縮、加齢性黄斑変性症および他の後天的障害、黄斑部毛細血管拡張症、糖尿病性網膜症、糖尿病性黄斑浮腫、増殖性網膜症、網膜血管障害、血管異常、加齢性黄斑変性症および他の後天性障害、眼内炎、感染症、炎症性であるが非感染性の疾患、ＡＩＤＳ関連障害、眼の虚血症候群、妊娠関連障害、周辺部網膜変性、網膜変性、毒素性網膜症、網膜腫瘍、脈絡膜腫瘍、脈絡膜の障害、硝子体障害、網膜剥離および増殖性硝子体網膜症、非穿通性の外傷、穿通性の外傷、白内障後の合併症、ならびに炎症性の視神経症が挙げられる。

当業者であれば、加齢性黄斑変性症としては、これらに限定されないが、ウェット型およびドライ型加齢性黄斑変性症、滲出型加齢性黄斑変性症、および近視性変性が挙げられることを認識するであろう。

一部の実施形態では、処置される障害は、主に神経変性型、例えば、緑内障、ＲＰ、地図状萎縮、または黄斑部毛細血管拡張症である。他の実施形態では、処置される障害は、主に血管新生型、例えば、ウェット型ＡＭＤであるが、神経組織の傷害を生じる。例えば、網膜虚血に関連する眼の新生血管形成は、糖尿病および他の多くの疾患において失明の主な原因である。

デバイスおよび細胞株は、他の眼球内新生血管形成ベースの疾患と関連する状態を処置するためにも使用できる。例えば、このような新生血管形成は、糖尿病性網膜症、網膜中心静脈閉塞、およびおそらくは加齢性黄斑変性症などの疾患において起き得る。角膜新生血管形成は、視力に干渉し、患者を角膜グラフト不全に罹りやすくするので、大きな問題である。重症な失明の大部分は、眼の新生血管形成を生じる障害と関連する。本明細書に記載されるデバイスおよび細胞株は、上昇した眼内圧（ＩＯＰ）を特徴とする他の眼の障害、例えば緑内障などを処置するためにも使用できる。

本明細書に記載されるデバイスおよび技術の使用は、他の送達経路を超えるいくつかの利点を提供する：望まれない周辺副作用を低減または最小化する生物学的に活性な分子が、眼に直接送達され得、外用適用と比較して非常に小さい用量の生物学的に活性な分子（すなわち、ミリグラムではなく、ナノグラムまたは低マイクログラムの量）が送達され得、それにより、潜在的に副作用もまた和らげる。さらに、生存可能な細胞は、新たに合成された生物学的に活性な分子を連続産生するので、これらの技術は、用量が注射間で大きく増減し、生物学的に活性な分子が連続分解されるが連続補充されない、生物学的に活性な分子の注射送達よりも優れていなければならない。

生物学的に活性な分子を分泌するように遺伝子操作された生細胞および細胞株は、デバイス中にカプセル化され得、眼の任意の適切な解剖学的構造に外科的に挿入され得る（眼球後麻酔下で）。例えば、デバイスは、眼の硝子体に外科的に挿入され得、そこで、それらは好ましくは、除去を助けるために強膜にテザリングされる。デバイスは、望ましい予防または療法を達成するために必要な限り、硝子体中に残存できる。例えば、望ましい療法としては、ニューロンもしくは光受容体の生存もしくはリペアの促進、または網膜もしくは脈絡膜の新生血管形成の阻害および／もしくは反転、ならびにブドウ膜、網膜および視神経の炎症の阻害を挙げることができる。硝子体配置を用いて、生物学的に活性な分子は、網膜または網膜色素上皮（ＲＰＥ）に送達され得る。

デバイスは、眼の硝子体、房水、テノン嚢下空間、眼周囲空間、後眼房または前眼房に埋め込むことができる。

非限定的な例として、デバイスは、ＲＰ、地図状萎縮、および黄斑部毛細血管拡張症の対象のために、以下のように挿入され得る。デバイスは、４％リドカインとの１：１混合物でブピバカインを使用する眼球後麻酔下で埋め込まれる。この移植物（インプラント）は、下側頭四分円中の縁に対して後側３．７５ｍｍで行われた２．０ｍｍの強膜切開術を介して挿入し、単一の縫合糸を用いて固着させる。２つの追加の縫合糸を適用して、創傷閉鎖を促進する。１００ｍｇのセファゾリンの結膜下抗生物質注射が、手術の結びにおいて与えられ、外用１％酢酸プレドニゾロンおよびシプロフロキサシン滴が、翌週にわたって毎日与えられる。

緑内障対象のためには、移植手順は、デバイスが毛様体扁平部を介して挿入され、強膜閉鎖部に固定されることを除いて、上記のとおりである。

他の実施形態では、細胞がローディングされたデバイスは、硝子体への移植よりも侵襲性でない、テノン嚢として公知の空間内またはその下に、眼周囲に埋め込まれる。したがって、硝子体出血および／または網膜剥離などの合併症が、潜在的に排除される。この経路の投与は、本明細書に記載される生物学的に活性な分子のＲＰＥまたは網膜への送達もまた許容する。眼周囲移植は、脈絡膜新生血管形成、ならびに視神経およびブドウ膜の炎症を処置するために、特に好ましい。一般に、眼周囲移植部位からの送達は、脈絡膜脈管構造、網膜脈管構造、および視神経への生物学的に活性な分子の循環を許容するであろう。

本明細書に記載されるデバイスおよび方法を使用した、脈絡膜脈管構造への（眼周囲）または硝子体（眼球内）への直接的な生物学的に活性な分子の送達は、先行技術の処置方法およびデバイスと関連する問題を低減または軽減し得、不明瞭なまたは潜在性の脈絡膜新生血管形成の処置を許容し得、ならびに補助的療法または維持療法を介して再発性脈絡膜新生血管形成を低減または予防する方法を提供し得る。

高用量または低用量のいずれかのＣＮＴＦなどのＢＡＭを分泌する遺伝子操作されたＡＲＰＥ−１９細胞は、異常な血管新生、炎症、網膜変性、またはそれらの任意の組合せを特徴とする眼の障害に罹患した対象に続いて埋め込まれるＥＣＴデバイス中にカプセル化される。驚くべきことに、ＥＣＴデバイスは、移植後少なくとも２年にわたって治療有効量のＢＡＭを分泌することが示されている。例えば、ＣＮＴＦ分泌性ＥＣＴデバイスは、移植後４７カ月までの平均滞留時間にわたってＣＮＴＦを分泌することが示されている。

生体適合性デバイスの移植は、無菌条件下で実施される。デバイスは、シリンジまたは当業者に公知の任意の他の方法を使用して埋め込むことができる。一般に、レシピエントへの分泌産物または機能の適切な送達および埋め込まれた細胞または組織への栄養素の適切な送達を可能にし、回収および／または置き換えのためのデバイスへのアクセスもまた可能にするデバイスが、レシピエントの体中の部位に埋め込まれるであろう。いくつかの異なる移植部位が考慮される。これらとしては、例えば、房水、硝子体液、テノン嚢下、眼周囲空間、および前眼房が挙げられる。好ましくは、免疫学的に特権を与えられていない移植部位、例えば、眼周囲部位、ならびに前眼房（房水）および後眼房（硝子体）の外側の他の領域のために、カプセルは免疫隔離性である。

デバイス内に固定化された細胞が移植の前および後の両方で適切に機能することを検証することが好ましい。当業界で周知の任意のアッセイまたは診断試験が、これらの目的のために使用できる。例えば、分泌産物に特異的な、ＥＬＩＳＡ（酵素結合免疫吸着アッセイ）、クロマトグラフィーもしくは酵素アッセイ、またはバイオアッセイが使用できる。望ましい場合、この移植物の分泌機能は、レシピエントから適切な試料（例えば、血清）を収集し、それらをアッセイすることによって、経時的にモニタリングできる。

多くの先行技術のデバイスおよび外科的技術の使用は、多数の網膜剥離を生じた。本明細書に記載されるデバイスおよび方法は、いくつかの他の療法と比較して侵襲性が低いので、この合併症の発生は和らげられる。

改変型、短縮型および／またはムテイン形態の本明細書に記載される生物学的に活性な分子もまた使用できる。さらに、これらの生物学的に活性な分子の活性断片（すなわち、治療効果を達成するのに十分な生物活性を有する断片）の使用もまた考慮される。１種または複数のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）または他の反復性ポリマー部分、ならびにこれらのタンパク質およびそれらのポリシストロニックバージョンの組合せの付着によって改変された生物学的に活性な分子もまた考慮される。

本明細書に記載される方法に従う多くの状態の処置は、適切な治療用量を供給するために、眼１つ当たり１つだけまたは多くても５０未満の埋め込まれたデバイスを必要とするであろう。治療投薬量は、眼１つ当たり患者１人当たり１日当たり０．１ｐｇから１０００μｇの間（例えば、眼１つ当たり患者１人当たり１日当たり０．１ｐｇから５００μｇの間、０．１ｐｇから２５０μｇの間、０．１ｐｇから１００μｇの間、０．１ｐｇから５０μｇの間、０．１ｐｇから２５μｇの間、０．１ｐｇから１０μｇの間、０．１ｐｇから５μｇの間、０．１ｐｇから１００ｎｇの間、０．１ｐｇから５０ｎｇの間、０．１ｐｇから２５ｎｇの間、０．１ｐｇから１０ｎｇの間または０．１ｐｇから５ｎｇの間）であり得る。１つの非限定的な例において、治療量は、眼中、少なくとも０．５〜５０μｇ／ｍｌの定常状態である。好適な治療量としては、例えば、０．５ｕｇ、０．６ｕｇ、０．７ｕｇ、０．８ｕｇ、０．９ｕｇ、１ｕｇ、２ｕｇ、３ｕｇ、４ｕｇ、５ｕｇ、６ｕｇ、７ｕｇ、８ｕｇ、９ｕｇ、１０ｕｇ、１１ｕｇ、１２ｕｇ、１３ｕｇ、１４ｕｇ、１５ｕｇ、１６ｕｇ、１７ｕｇ、１８ｕｇ、１９ｕｇ、２０ｕｇ、２１ｕｇ、２２ｕｇ、２３ｕｇ、２４ｕｇ、２５ｕｇ、２６ｕｇ、２７ｕｇ、２８ｕｇ、２９ｕｇ、３０ｕｇ、３１ｕｇ、３２ｕｇ、３３ｕｇ、３４ｕｇ、３５ｕｇ、３６ｕｇ、３７ｕｇ、３８ｕｇ、３９ｕｇ、４０ｕｇ、４１ｕｇ、４２ｕｇ、４３ｕｇ、４４ｕｇ、４５ｕｇ、４６ｕｇ、４７ｕｇ、４８ｕｇ、４９ｕｇ、５０ｕｇ、５１ｕｇ、５２ｕｇ、５３ｕｇ、５４ｕｇ、５５ｕｇ、５６ｕｇ、５７ｕｇ、５８ｕｇ、５９ｕｇ、６０ｕｇ、６１ｕｇ、６２ｕｇ、６３ｕｇ、６４ｕｇ、６５ｕｇ、６６ｕｇ、６７ｕｇ、６８ｕｇ、６９ｕｇ、７０ｕｇ、７１ｕｇ、７２ｕｇ、７３ｕｇ、７４ｕｇ、７５ｕｇ、７６ｕｇ、７７ｕｇ、７８ｕｇ、７９ｕｇ、８０ｕｇ、８１ｕｇ、８２ｕｇ、８３ｕｇ、８４ｕｇ、８５ｕｇ、８６ｕｇ、８７ｕｇ、８８ｕｇ、８９ｕｇ、９０ｕｇ、９１ｕｇ、９２ｕｇ、９３ｕｇ、９４ｕｇ、９５ｕｇ、９６ｕｇ、９７ｕｇ、９８ｕｇ、９９ｕｇ、１００ｕｇ、１５０ｕｇ、２００ｕｇ、２５０ｕｇ、３００ｕｇ、３５０ｕｇ、４００ｕｇ、４５０ｕｇ、５００ｕｇ、５５０ｕｇ、６００ｕｇ、６５０ｕｇ、７００ｕｇ、７５０ｕｇ、８００ｕｇ、８５０ｕｇ、９００ｕｇ、９５０ｕｇ、１０００ｕｇが挙げられる。さらに、本明細書に記載される細胞株およびデバイスは、少なくとも３か月の期間にわたってこの治療量を発現することが可能である。

本明細書に記載される眼用のデバイスのそれぞれは、それらのタイプに依存して、個別または集団形態で、約１，０００から約１，０００，０００個の間の細胞を貯蔵することができる。

本発明は、特許請求の範囲に記載された範囲を限定しない以下の実施例にさらに記載されるであろう。

（実施例１）
網膜色素変性症の臨床試験
（患者プロファイルおよび研究設計）
網膜色素変性症（ＲＰ）患者を採用して、徐放性のＣＮＴＦ分泌性の眼用のＥＣＴデバイスを受ける臨床研究に参加させた。研究は、無作為化、二重盲検、擬対照であり、複数の研究センター（１１の関係場所）で実施した。ＲＰ患者を、２つの研究群：ＣＮＴＦ３およびＣＮＴＦ４に分けた。

ＣＮＴＦ３研究群中の参加者（６５人の患者）は、ＣＮＴＦ分泌性ＥＣＴデバイスの１年の移植を受けた。ＣＮＴＦ３研究群に含まれるＲＰ患者を、低用量（移植時に５±０．８ｎｇ／日）のＣＮＴＦ分泌性ＥＣＴデバイスを受けた患者（Ｎ＝２２）、高用量（移植時に２０±３．０ｎｇ／日）のＣＮＴＦ分泌性ＥＣＴデバイスを受けた患者（Ｎ＝４３）、および他眼（ｆｅｌｌｏｗ ｅｙｅ）に擬縫合糸を受けた患者（Ｎ＝６３）に分けた。ＣＮＴＦ３研究の参加者は、移植を受ける前に、２０／６３〜２０／３２０の最良矯正視力（ＢＣＶＡ）を有した。ＣＮＴＦ３研究についての一次アウトカム尺度は、移植の１２カ月後に実施したｅ−ＥＤＴＲＳ最良矯正視力試験であった。１年の期間の結びに、患者に、移植物を除去するか移植物を適所に残すかの選択肢を与えた。

ＣＮＴＦ４研究の参加者は、２年の移植を受けた。彼らを、低用量（移植時に５±０．８ｎｇ／日）のＣＮＴＦ分泌性ＥＣＴデバイスを受けたコホート（Ｎ＝２０）、高用量（移植時に２０±３．０ｎｇ／日）のＣＮＴＦ分泌性ＥＣＴデバイスを受けたコホート（Ｎ＝４８）に分け、全ての参加者が他眼に擬縫合糸を受けた（Ｎ＝６８）。ＣＮＴＦ４研究についての一次アウトカム尺度は、デバイスの移植の１２カ月後の視野感度の測定値であった。２年の期間の結びに、患者に、移植物を除去するか移植物を適所に残すかの選択肢を与えた。
（徐放性ＣＮＴＦ分泌性デバイス）

ＣＮＴＦ３研究およびＣＮＴＦ４研究の両方において使用したＣＮＴＦ分泌性ＥＣＴデバイスは、直径１ｍｍおよび長さ６ｍｍであり、半透性ポリマー外膜で構築され、強膜への縫合を促進するために、デバイスの一方の端部に医療グレードのシーラントおよびチタンアンカーを含む。移植物に、ヒトＣＮＴＦを産生するように遺伝子改変した、遺伝子改変されたヒト網膜色素上皮（ＲＰＥ）細胞株（ＡＲＰＥ−１９）を生息させた。２つの細胞株が操作手順から得られ、そのそれぞれが異なる量のヒトＣＮＴＦを分泌した。デバイスに、より高い分泌性の細胞株またはより低い分泌性の細胞株のいずれか由来の、２０３，０００の遺伝子操作された細胞をローディングした。

各デバイス（すなわち、より高い分泌性のＣＮＴＦ ＡＲＰＥ−１９細胞株をローディングしたデバイス、およびより低い分泌性のＣＮＴＦ ＡＲＰＥ−１９細胞株をローディングしたデバイス）から分泌されたＣＮＴＦの量を検出するためのＥＬＩＳＡ測定を実施した。データは、より高い分泌性のＣＮＴＦ ＡＲＰＥ−１９細胞株をローディングしたデバイスが、２０±３．０ｎｇ／日を分泌し、より低い分泌性のＣＮＴＦ ＡＲＰＥ−１９細胞株をローディングしたデバイスが、５±０．８ｎｇ／日を分泌したことを示した。
（ＣＮＴＦ分泌性デバイスの移植）

デバイスを、４％リドカインとの１：１混合物でブピバカインを使用する眼球後麻酔下でＲＰ患者の一方の眼に埋め込んだ。移植物を、下側頭四分円中の縁に対して後側３．７５ｍｍで行われた２．０ｍｍの強膜切開術を介して挿入し、単一の縫合糸を用いて固着させた。２つの追加の縫合糸を適用して、創傷閉鎖を促進した。結膜下抗生物質注射（例えば、１００ｍｇのセファゾリン）を、手術の結びにおいて与え、外用コルチコステロイドおよび抗生物質滴（例えば、１％プレドニゾロンおよびシプロフロキサシン）を、翌週にわたって毎日与えた。
（移植の１２カ月後の患者査定−ＣＮＴＦ３研究）

研究の参加者を移植の１２カ月後に査定して、任意の有害な健康への作用が起きたかどうかを確認し、種々の視覚および眼の測定値を査定した。特に、ＣＮＴＦ３研究の参加者を、数ある測定値の中でも、眼内圧の増加、網膜剥離、移植物押し出し、眼出血、縮瞳および白内障の存在を含めた有害事象について査定した。表１は、ＣＮＴＦ３研究参加者で観察された有害事象を示す。

^＊ＩＯＰの増加（２４〜３１ｍｍＨｇ）は、通常数日〜数週間続き、医療的介入なしに、次に予定された来診時に正常に戻った。
^＊＊外科的創傷に関連し、１０日以内に続発症なしに回復した。
^＊＊＊既存の白内障（軽度）の悪化

ＣＮＴＦ−３研究参加者の視力を、移植の１２カ月後に査定した。視力試験は、研究の開始時、デバイスの移植前、およびデバイスの移植の１２カ月後に研究参加者が識別できた文字の数を測定した。図１Ａは、低用量（５±０．８ｎｇ／日）または高用量（２０±３．０ｎｇ／日）のいずれかのＣＮＴＦ分泌性デバイスを受けている参加者についての、デバイスの移植の１２カ月後に失われた文字の数を示す。図１Ａに示されるように、高用量分泌性デバイスを受けた研究参加者は、擬処置した対照眼および低用量デバイスレシピエントの両方と比較して、失った文字がより少ない傾向があった。

ＣＮＴＦ３研究参加者の視力を、デバイスの移植の７２カ月後にも査定した。図１Ｂは、ＣＮＴＦ３研究参加者についての移植の７２カ月後の視力試験の結果を示す。データは、高用量ＣＮＴＦ分泌性移植物のレシピエントでは、擬条件を受けた参加者および低用量デバイス移植を受けた参加者からプールされたデータと比較して、失われた文字は統計的により少なく（ｐ＝０．００６）、またはより良い視力が維持されたことを示している。

図１Ｃは、選択された個体に対する視力試験の結果を示す。このコホートの個体から収集されたデータは、移植の７２カ月後の査定において、６人の参加者が処置された眼において失った文字がより少なかった一方で、１人の研究参加者は、失われた文字の数において差異を有さなかったことを実証している。
（移植の１２カ月後の患者査定−ＣＮＴＦ４研究）

ＣＮＴＦ４研究参加者の黄斑部体積を、低用量（５±０．８ｎｇ／日）または高用量（２０±３．０ｎｇ／日）のいずれかのＣＮＴＦ分泌性デバイスの移植の１２カ月後にｓｔｒａｔｕｓ光干渉断層撮影（ｓｔｒａｔｕｓ ＯＣＴ）によって査定した。図２は、ＣＮＴＦ分泌性デバイスの移植の１２カ月後のＣＮＴＦ４参加者における黄斑部体積のｓｔｒａｔｕｓ ＯＣＴ測定のアウトカムを示す。データは、低用量コホートおよび高用量コホートの両方におけるＣＮＴＦ４研究参加者が、擬条件眼と比較して、デバイスの移植の１２カ月後に黄斑部体積の増加を有したことを示している。

ＣＮＴＦ４研究参加者には、低用量（５±０．８ｎｇ／日）または高用量（２０±３．０ｎｇ／日）のいずれかのＣＮＴＦ分泌性デバイスの移植の１２カ月後に、周波数ドメイン光干渉断層撮影（ｆｄＯＣＴ）を用いた眼の測定も実施した。図３Ａは、ｆｄＯＣＴ査定の結果を示す。研究参加者は、擬処置した眼と比較して、低用量または高用量のいずれかの分泌性デバイスを受けている眼において、網膜の厚さの増加を有した。データは、高用量および低用量（ｌｏｓｅ ｄｏｓｅ）の両方の研究参加者について、網膜の厚さの有意な（ｐ＜０．０１）増加が存在したことを実証している。ＣＮＴＦ４研究参加者の網膜の外顆粒層（ＯＮＬ）の厚さを、Ｓｐｅｃｔｒａｌｉｓ ＯＣＴによって移植の１２カ月後に査定した。（図３Ｂを参照されたい）。

データは、低用量デバイスレシピエントにおけるＯＮＬの厚さの増加の傾向、および高用量デバイスレシピエントにおけるＯＮＬの厚さの有意差の存在を実証している。厚さの増加量は、低用量および高用量の両方のデバイスレシピエントにおいて、およそ８マイクロメートルであった。

網膜の楕円体ゾーン（ＥＺ）幅測定を、ＣＮＴＦ分泌性デバイスの移植の７２カ月後に実施した。ＥＺ幅測定についてのデータは、図３Ｃおよび３Ｄに示され、ＣＮＴＦ分泌性デバイスの移植を受けた参加者が、擬処置した眼と比較してより厚いＥＺを有したことを示している。ＥＺの厚さは、ＲＰの進行を追跡するための頻繁に使用される尺度である。擬処置した眼におけるＥＺの幅と比較した、ＥＺの厚さの増加は、ＲＰが、ＣＮＴＦデバイスが埋め込まれた眼において、より遅い変性性の進行を有することを示している。

まとめると、これらのデータは以下を示唆する：１）ＣＮＴＦ分泌性デバイスの移植の７２カ月後まで、ＯＣＴによる、外側網膜の厚さの増加の証拠が存在する；および２）外側網膜の厚さの増加は、遅発性ＲＰ患者における、視力における１行の（１−ｌｉｎｅ）改善と関連する。
（実施例２）
緑内障の臨床試験
（患者プロファイルおよび研究設計）

緑内障患者を、参加者が高用量のＣＮＴＦ分泌性デバイス（２０±３．０ｎｇ／日）を受ける臨床試験に採用した。候補参加者についての組み入れ基準および排除基準を表２に示す。重要なことに、研究参加者として適格とするために、候補は以下を有さなければならなかった：１）視野および少なくとも１つの構造的様相の両方を使用した、進行性の網膜神経節（ＲＧ）細胞の機能不全および変性の臨床的証拠；２）最良矯正視力（ＢＣＶＡ）を含む残存視野保存；ならびに３）眼内圧（ＩＯＰ）の最大限に許容される低減を伴う緑内障の進行を阻止することができないこと、あるいは固視に影響する視野欠損、または日常生活の活動に影響を与える自覚的な視野喪失。

患者プロファイルを表３にまとめる。研究参加者のＢＣＶＡは、２０／２５〜２０／１００の範囲であった。参加者のＶＦ指標は、ＭＤが−４．２５〜−１９．５３であった。研究参加者の悪い方の眼を、デバイス移植のための眼として選択した。

研究を、視力、視野、または網膜／視神経構造の喪失などの有害事象、ならびに疼痛および炎症などの眼の合併症を有する患者の数を数えることによって、埋め込まれたデバイスの安全性を査定するために設計した。二次的アウトカム尺度は、機能的効能（例えば、視力、視野、パターン網膜電図、および視野アンケートの査定）および構造的効能（例えば、神経線維層および視神経トポグラフィーの査定）を含んだ。
（徐放性ＣＮＴＦ分泌性デバイス）

ＣＮＴＦ分泌性ＥＣＴデバイスは、実施例１、上記に詳述される。緑内障研究の参加者は、高用量（２０±３．０ｎｇ／日）のＣＮＴＦ分泌性デバイスだけを受けた。
（ＣＮＴＦ分泌性デバイスの移植）

デバイスを、実施例１、上記に詳述されるように埋め込んだ。ＡＲＰＥ−１９を含有するＣＮＴＦ分泌性ＥＣＴデバイスを、毛様体扁平部を介して挿入し、強膜閉鎖部に固定した。
（移植後の患者査定）

研究参加者は、両眼（すなわち、研究眼および他眼）において、試験の間に良く制御された眼内圧を維持した。視野指標（ＶＦＩ）を、眼へのＣＮＴＦ分泌性デバイスの移植後１８カ月の期間にわたって査定した。図４は、ＣＮＴＦ分泌性デバイスの移植後１８カ月の期間にわたる研究参加者のＶＦＩを示すグラフである。データは、移植後１カ月もの早期に、研究眼においてＶＦＩにおける検出可能な改善が存在したことを示している。図５および６は、１８カ月の期間にわたる研究参加者における視野平均偏差を示す一連のグラフである。データは、移植後１カ月もの早期に、研究眼の平均偏差における改善が存在することを示している。視力査定は、Ｐｅｌｌｉ−Ｒｏｂｓｏｎコントラスト感度試験を含んだ。（図７を参照されたい）。これらのデータは、移植後１カ月もの早期に、研究眼によって識別された文字の量における改善があったことを示している。注目すべきことに、これらのデータは、研究眼（すなわち、ＣＮＴＦ分泌性デバイスを受けている眼）における、保存されたコントラスト感度と関連する改善された中心領域を示している。

上鼻側（ｓｕｐｅｒｏ−ｎａｓａｌ）および下鼻側（ｉｎｆｅｒ−ｎａｓａｌ）セクターと関連する神経節細胞複合体を、１８カ月の期間にわたって査定した。図８に示されるデータは、研究眼についての、１８カ月の査定期間にわたる神経節細胞複合体の厚さにおける進行性の増加を実証している。図９および１０は、１８カ月の期間にわたる、研究参加者におけるそれぞれ上鼻側および下鼻側の神経節細胞複合体（ＧＣＣ）の厚さの測定値を示す。データは、１８カ月の査定期間にわたるＧＣＣの進行性の厚化、および視野の明敏さの改善が、対応するＧＣＣの改善と関連することを示している。

この研究は、ＣＮＴＦ分泌性デバイスの移植を受けた研究参加者における神経線維層の厚さの増加の証拠もまた見出した。図１１、１２および１６を参照されたい。追加のデータは、ＣＮＴＦ分泌性デバイスを埋め込んだ後に、外側網膜層全体、上鼻側外側網膜層、および下鼻側黄斑部外側網膜層の改善が存在することを実証している。図１３、１４、および１５を参照されたい。著しい改善は、側頭側神経線維層（乳頭黄斑束）の厚さにおいても認められた。図１７を参照されたい。図１８は、擬処置した眼と比較した場合の、選択された研究参加者の研究眼における網膜神経線維層の厚さの増加を示す。

まとめると、これらのデータは以下を示唆する：１）良い方の他眼と比較した場合の、ＣＮＴＦ処置眼における視野の改善およびコントラスト感度の保存；２）機能の改善は、対応する網膜神経線維層、乳頭黄斑束、神経節細胞複合体および外側網膜層のＯＣＴ厚化における構造的改善と相関する；ならびに３）構造的および機能的改善は、ＣＮＴＦ分泌性デバイスの移植後１カ月もの早期に明らかであり、少なくとも１８カ月持続する。
（実施例３）
地図状萎縮の試験
（患者プロファイルおよび研究設計）

地図状萎縮（ドライ型加齢性黄斑変性症（ＡＭＤ））患者を、参加者がＣＮＴＦ分泌性眼球内ＥＣＴデバイスを受けるこの臨床試験に採用した。研究を、無作為化、二重盲検、擬対照になるように設計し、米国の複数の研究センターで実施した。研究設計は、低用量ＣＮＴＦ分泌性デバイス、高用量ＣＮＴＦ分泌性デバイス、または他眼において擬処置のいずれかを受ける地図状萎縮患者を含んだ。合計５１人の対象を研究に採用した：２７人は高用量デバイスを受け、１２人は低用量デバイスを受け、１２人は擬処置を受けた。

一次アウトカム査定は、移植の１２カ月後の研究参加者の最良矯正視力であった。実施した追加の査定は、研究参加者の安全性査定を含んだ。研究を、１年続けるように設計した。
（徐放性ＣＮＴＦ分泌性デバイス）

ＣＮＴＦ分泌性デバイスは、上記実施例１に詳述される。地図状萎縮試験の参加者は、低用量（５±０．８ｎｇ／日）、高用量（２０±３．０ｎｇ／日）のＣＮＴＦ分泌性デバイス、または擬処置のいずれかを受けた。
ＣＮＴＦ分泌性デバイスの移植

デバイスを、上記実施例１に詳述されるように埋め込んだ。
移植後の患者査定

患者を、経過観察検査の間に有害事象または眼の障害について査定した。表４を参照されたい。安全性データは、擬手順を受けたレシピエントと比較した場合、有害事象の発生率が、ＣＮＴＦ分泌性移植物のレシピエントにおいてより一般的ということはなかったことを示している。

^＊ＩＯＰの増加（２４〜３１ｍｍＨｇ）は、通常数日〜数週間続き、医療的介入なしに、次に予定された来診時に正常に戻った
^＊＊手順のおよそ１０日後に起こり、数週間以内に続発症なしに回復した

参加者を、ＣＮＴＦ分泌性デバイスの移植の４カ月、６カ月および１２カ月後に、ベースライン査定（すなわち、移植前）を超えて失われた文字の数について査定した。この視力試験は、研究参加者がＥＴＤＲＳ眼チャートから識別できた文字の数を測定した。図１９は、１２カ月の期間にわたる、識別する能力が失われたのが１５文字未満に対してである対象のパーセンテージを示す。データは、低用量または高用量のいずれかの分泌性デバイスを受けた研究参加者のより高いパーセンテージが、擬処置を受けている参加者と比較した場合に、１２カ月の期間にわたって失われたのが１５文字未満であることを示している。重要なことに、高用量ＣＮＴＦ分泌性移植物を受けた研究参加者のおよそ４％だけが、低用量ＣＮＴＦ分泌性デバイスを受けた研究参加者のおよそ１６％および擬処置を受けた参加者のおよそ２５％と比較して、１５文字よりも多くを失った。研究の高用量コホートはまた、より良いベースライン視力を有する対象において、より高い視力安定化を示した。図２０ならびに表５および表６を参照されたい。

研究参加者を、ＣＮＴＦデバイスの移植の１２カ月後に、地図状萎縮病変サイズについてもスクリーニングした。データは、低用量または高用量のいずれかのＣＮＴＦ分泌性移植物を受けた対象では、擬処置した参加者と比較して、地図状萎縮病変のサイズにおける進行があまりなかったことを示している。（表７を参照）。

まとめると、これらのデータは、高用量または低用量のいずれかのＣＮＴＦ分泌性デバイスの移植が、地図状萎縮の処置にとって有益な作用を有することを示唆している。さらに、高用量ＣＮＴＦ分泌性デバイスは、低および擬処置の両方と比較して、疾患を維持し、その進行を和らげることに関して、より大きい影響を有している。
（実施例４）
外植されたデバイスの特徴

ＲＰ、緑内障および地図状萎縮の研究における研究参加者全てに、研究が完了したときに、ＣＮＴＦ分泌性デバイスを外植するという選択肢を与えた。注目すべきことに、試験の最後にデバイスを除去することを選択した参加者はほとんどいなかった。デバイスが有益な作用を有し続けることが、デバイスを外植しないことを選択することについて提供された理由の１つである。

デバイスが研究期間後にＣＮＴＦを分泌し続けるかどうかを査定するために、移植の６、１２、１８および２４カ月後に、外植されたデバイスからデータを収集した。デバイス除去の直後に、デバイスを、３７℃、５％ＣＯ_２、および９５％湿度で２４時間Ｅｎｄｏ−ＳＦＭ馴化培地（ＧＩＢＣＯ ＢＲＬ、Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ、ＭＤ）中に浸し、ＣＮＴＦの速度を決定した。分泌されたＣＮＴＦの速度をＥＬＩＳＡによって決定した。

培養培地のＥＬＩＳＡ分析の結果を表８に示す。デバイスについての平均１日ＣＮＴＦ放出速度は、低用量デバイスについて０．１９±０．１２ｎｇ ＣＮＴＦ／日と決定され、平均１日ＣＮＴＦ放出速度は、高用量デバイスについて１．６±０．１ｎｇ ＣＮＴＦ／日であった。

薬物動態学的モデルリングは、低用量デバイスについてのＣＮＴＦの平均滞留時間（ＭＲＴ）（すなわち、６カ月のＣＮＴＦ分泌量と比較して、ＣＮＴＦの分泌量のおよそ３６％をデバイスが産生すると予測される時間）が、３０カ月であり、高用量デバイスについてのＣＮＴＦが４７カ月であったことを示した。

まとめると、これらのデータは、驚くべきことに、デバイスが、１２カ月または２４カ月の研究設計期間を十分に越えた延長された期間にわたってＣＮＴＦを産生し続けたことを示している。さらに、これらのデータは、より長い期間にわたって患者の眼において移植物を維持することが、ＲＰ、緑内障および／または地図状萎縮などの眼の障害の処置において有益であり得ることもまた示唆している。

等価物
本発明の１つまたは複数の実施形態の詳細は、上記の添付の説明に記載される。本発明の実施または試験において本明細書で説明したものに類似した、または同等な任意の方法および材料を使用することができるが、ここでは好ましい方法および材料を記載する。本発明の他の特色、目的、および利点は、記載および特許請求の範囲から明らかであろう。本明細書および添付の特許請求の範囲において、単数形は、文章中に明らかな他の指示がない限り、複数形の指示対象を含む。特に他の指定がない限り、本明細書において使用される全ての技術用語や科学用語は、本発明が属する分野の当業者が一般的に理解するものと同じ意味を有する。本明細書で引用された全ての特許および刊行物は、参考として援用される。

前述の記載は単に例示の目的で示されたにすぎず、開示された正確な形態に本発明を限定することを意図していないが、ここに添付された特許請求の範囲によって限定される。

Claims (12)

1. 生体適合性カプセルを含有する、緑内障に罹患した患者においてそれを処置するための医薬組成物であって、前記生体適合性カプセルは、
   ａ）埋め込まれたときに、治療有効量の毛様体神経栄養因子（ＣＮＴＦ）を分泌するように遺伝子操作された０．５×１０^６〜１×１０^６の間のＡＲＰＥ−１９細胞を含むコアであって、前記治療有効量が０．１ｎｇ／日から２０ｎｇ／日の間である、コア、
   ｂ）前記コアを取り囲む半透膜であって、分子量カットオフが５０ｋＤであり、前記ＣＮＴＦのそれを通る拡散を許容し、９０〜１２０μｍの間の厚さである、半透膜、および
   ｃ）前記半透膜内に配置されたマトリックスであって、前記マトリックスは、撚られて不織糸中にあるヤーンとなったモノフィラメントを含み、前記細胞は前記モノフィラメント上に分散されており、前記モノフィラメントは前記カプセルの内部体積の４０〜８５％を占めるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維を含む、マトリックス
   を含み、
   前記医薬組成物は、前記患者の眼に埋め込まれることを特徴とし、
   眼の障害は、異常な血管新生、炎症、網膜変性、またはそれらの任意の組合せを特徴とし、前記生体適合性カプセルは、移植後少なくとも１２カ月の間、０．６〜５．０ｎｇ／日の間のＣＮＴＦを生成し、
   前記カプセルは、０．９ｍｍ〜１．２ｍｍの内径および４ｍｍ〜１１ｍｍの間の長さを有する中空繊維として構成されている、
   医薬組成物。
2. 前記生体適合性カプセルが、移植後少なくとも２年の間、０．６〜５．０ｎｇ／日の間のＣＮＴＦを生成する、請求項１に記載の医薬組成物。
3. 前記処置が、視神経再生を改善する、視野感度、コントラスト感度、Ｇａｒｗａｙ−Ｈｅａｔｈトータル偏差を保存もしくは改善する、神経節細胞複合体および／もしくは外側網膜層の厚さを保存もしくは改善する、網膜繊維層を保存もしくは改善する、またはそれらの任意の組合せである、請求項１に記載の医薬組成物。
4. 視野感度またはコントラスト感度の保存または改善が、網膜の解剖学的構造の保存または改善と対応する、請求項３に記載の医薬組成物。
5. 前記生体適合性カプセルが、硝子体、房水、眼周囲空間、前眼房、後眼房、またはテノン嚢下空間に埋め込まれることを特徴とする、請求項１に記載の医薬組成物。
6. 前記生体適合性カプセルが埋め込みの後に眼の構造に固着される、請求項１に記載の医薬組成物。
7. 前記半透膜が、選択透過性、免疫防御性の膜を含む、請求項１に記載の医薬組成物。
8. 前記半透膜が、１００ｎｍの孔サイズの中央値を有する、請求項７に記載の医薬組成物。
9. 少なくとも１種の追加の生物学的に活性な分子が、前記デバイスから共送達される、請求項１に記載の医薬組成物。
10. 前記少なくとも１種の追加の生物学的に活性な分子が、非細胞源からである、請求項９に記載の医薬組成物。
11. 前記少なくとも１種の追加の生物学的に活性な分子が、細胞源からである、請求項９に記載の医薬組成物。
12. 前記少なくとも１種の追加の生物学的に活性な分子が、前記コア中の１つまたは複数の遺伝子操作されたＡＲＰＥ−１９細胞によって産生される、請求項１１に記載の医薬組成物。

Images