JP7354132B2 - マイクロ粒子／ナノ粒子が粘液層を通って移動するのを強化するためのアルギネートオリゴマーの使用 - Google Patents

マイクロ粒子／ナノ粒子が粘液層を通って移動するのを強化するためのアルギネートオリゴマーの使用 Download PDF

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Description

本発明は、マイクロ粒子／ナノ粒子が粘液層を通って移動するのを強化するためのアルギネートオリゴマーの使用に関し、特に、治療上または診断上有用な分子がマイクロ粒子／ナノ粒子の形態で提供される場合、または当該分子がマイクロ粒子／ナノ粒子によって保持される場合に、粘膜の上皮細胞層への当該分子の送達を強化し、これによって当該分子の局所送達および／または全身への取り込みを強化するための、アルギネートオリゴマーの使用に関する。エキソビボおよびインビトロにおいて、粘液層を生成する培養細胞、または粘膜を保持する組織へのマイクロ粒子／ナノ粒子の送達が、強化され得る。より具体的には、本発明は、粘液層、特に、嚢胞性線維症膜貫通受容体の機能不全に罹患している被験体の粘液のような、粘度が異常な粘液層を通って、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子、またはカチオン性成分から形成される自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子が移動するのを強化するための、ある種のアルギネートオリゴマー、すなわちマンヌロネートに富むアルギネートオリゴマーを提供する。本発明は、特にＣＦＴＲ機能不全に罹患している被験体における粘液層の下にある細胞への、治療用核酸などの核酸、または生物学的利用能が限定された活性薬剤の送達に、特に有用である。
最新の精密医療の効力は、しばしば、標的へと到達する能力によって制限を受ける。気道、腸管、および泌尿生殖器の粘膜表面は、その血管分布および広い表面積のために、薬剤送達の魅力的な標的部位となっている。しかしながら、このような表面の粘液障壁は、ムチン、細菌や宿主に由来する多糖、細菌のＤＮＡや細胞外ＤＮＡを含む成分からなる荷電した複合的な高分子「メッシュ」であり、呼吸器投与もしくは経口投与によって送達された、または粘膜表面に直接送達された医薬品の生物学的利用能、吸着、およびそれに続く効力を規定する重大な障害のうちの１つである。さらに、嚢胞性線維症などの慢性呼吸器疾患および慢性消化器疾患においては、非常に粘度の高い粘液が産生されることで、その除去が妨げられ、感染や炎症が長期化する。この異常な粘液のために、このような患者における粘液障壁を通して行う送達療法については、課題が複雑化する。
抗生物質を含む多くの薬剤が、吸入送達用に開発中であり、特に、嚢胞性線維症（ＣＦ）の治療に通常用いられる薬剤が開発中である。経口投与を行う、ＣＦの疾患改変治療法も構築中である。しかしながら、水への不溶性が、このような薬剤の生物利用能についての大きな問題の原因となっている。
例えば、低い水溶性、不安定性、または非特異的毒性のために送達するのが困難な治療法または診断薬の全体的な生物利用能を向上するための見込みある手法の１つは、このような薬剤を、マイクロ粒子またはナノ粒子に組み込む、またはマイクロ粒子またはナノ粒子として形成することである。このような粒子としては、小胞（例えば、リポソーム、ポリマーソーム、およびニオソーム）、ポリマー粒子、金属粒子、ミセル、ウイルス、ウイルス様粒子、デンドリマー、カーボンナノチューブ、およびこれらの要素の混成物が挙げられる。例えば、遺伝子治療、遺伝子編集、ＲＮＡ干渉治療法、インビトロ転写ｍＲＮＡ治療法、アンチセンス治療法、および分子プローブとしての核酸の使用などの核酸を活性薬剤とする治療法または診断手法においても、このような分子の標的細胞への効果的な送達に問題があるため、粒子送達システムが共通の特徴である。
しかしながら、たいていの粒子ベースの薬剤送達システムは、粘液層にトラップされ、その後、素早く除去される。粒子送達システムの効力は、それによって強く制限され、この分野において長年の課題となっている。
今日まで、研究者は、粘膜通過薬剤／粒子送達（例えば、粘膜付着性粒子や粘液透過性粒子）を改善しようとして、多くの技術を採用してきた。しかしながら、非特異的な結合、粘液クリアランス、および毒性の問題のために、現在、そのうちのいずれも、慢性呼吸器疾患に対して用いることは認められていない。したがって、ヒトの疾患を治療および診断する際に、薬剤及び小分子の粘膜通過送達を容易にすることができる新規の送達法の開発が、緊急に必要とされているが、いまだ検討されてはいない。
アルギネートは、臨床用途（例えば、薬剤の担体として創傷被覆材に、また、抗胸焼け製剤に用いる）および非臨床用途（例えば、調理に用いる）のいずれにおいても多くの用途があることが見出された、天然多糖である。アルギネートは、β－Ｄ－マンヌロン酸（Ｍ）および／またはそのＣ－５エピマーであるα－Ｌ－グルロン酸（Ｇ）が（１－４）結合した直鎖ポリマーである。アルギネートの一次構造は、大きく変化し得る。Ｍ残基およびＧ残基は、Ｍ残基またはＧ残基が連続するホモポリマーブロックや、Ｍ残基およびＧ残基が交互に並ぶブロックとして組織化され、これらのブロック構造の間に単一のＭ残基又はＧ残基が見られることがある。アルギネート分子は、これらの構造のうちのいくつか、またはそのすべてを含み得、このような構造は、ポリマー全体に均一に分布しない場合もある。極端な場合、グルロン酸のホモポリマー（ポリグルロネート）またはマンヌロン酸のホモポリマー（ポリマンヌロネート）が存在する。
アルギネートは、海産褐藻類（例えば、ダービリア属、レッソニア属、およびラミナリア属に属する何らかの種）や、緑膿菌およびアゾトバクター・ビネランジイ（Azotobacter vinelandii）といった細菌から単離された。他のシュードモナス菌（例えば、シュードモナス・フルオレッセンス（Pseudomonas fluorescens）、シュードモナス・プチダ（Pseudomonas putida）、およびシュードモナス・メンドシナ（Pseudomonas mendocina））は、アルギン酸を産生する遺伝的能力は保持しているが、野生では、アルギネートを検出可能なレベルで産生することはない。突然変異によって、これらの非産生シュードモナス菌は、大量のアルギネートを安定的に産生するよう誘導され得る。
アルギネートは、ポリマンヌロネートとして合成され、Ｇ残基は、ポリマー中のＭ残基にエピメラーゼ（具体的には、Ｃ－５エピメラーゼ）が作用することで形成される。藻類から抽出されたアルギネートの場合、藻類におけるアルギネート生合成に関わる酵素が、Ｇに隣接するように別のＧを優先的に導入し、これによって連続したＭ残基がＧブロックに転換されるので、Ｇ残基は、大部分がＧブロックとして組織化される。このような生合成システムが解明されることで、特定の一次構造を有するアルギネートを産生することが可能になった（ＷＯ９４／０９１２４、ギメスタッド，Ｍら，ジャーナル・オブ・バクテリオロジー，２００３，１８５巻（１２），３５１５～３５２３、およびＷＯ２００４／０１１６２８）。
典型的には、アルギネートは、天然源から、大きな高分子量ポリマー（例えば、平均分子量が３００，０００ダルトンから５００，０００ダルトンの範囲）として単離される。しかしながら、このような大きなアルギネートポリマーは、例えば、化学的加水分解または酵素加水分解により分解（degraded）、または分割（broken down）され、低分子量のアルギネート構造を産生する場合があるということが知られている。典型的には、工業上用いられるアルギネートの平均分子量は、１００，０００ダルトンから３００，０００ダルトンの範囲である（このようなアルギネートは、依然として大きいポリマーとみなされる）が、平均分子量がおおよそ３５，０００ダルトンであるアルギネートが、医薬において賦形剤として用いられている。
ＷＯ２００７／０３９７５４、ＷＯ２００８／１２５８２８、およびＷＯ２０１０／１０９１８０には、粘液の粘度、および生物学的／高分子ポリマー薬剤やアニオン性ナノ粒子が粘液を通って拡散することに及ぼすオリゴグルロネート（Ｇ残基の割合が高いアルギネートオリゴマー）のある特定の効果について記載されている。ＷＯ２０１０／１０９１７６にも、核酸を保持するカチオン性リポソームナノ粒子の形質移入特性に及ぼすオリゴグルロネートのある特定の効果について記載されている。ＷＯ２０１５／１２８４９５には、ある特定のアルギネートＧ残基含有アルギネートオリゴマーが、例えば嚢胞性線維症患者などのＣＦＴＲ機能不全に罹患している患者において粘液の特性を正常化する能力について記載されている。
この度、驚くべきことに、グルロネートに富むアルギネートオリゴマーではなく、マンヌロネートに富むアルギネートオリゴマーが、アニオン性マイクロ粒子／ナノ粒子ではなく、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子が粘液層を通って移動するのを強化することが見出された。このようなアルギネートオリゴマーは、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分と共に、自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子に組み込まれてもよく、このようなマイクロ粒子／ナノ粒子は、このようなアルギネートオリゴマーを含まずに形成される同等のマイクロ粒子／ナノ粒子と比較して、より効率よく、粘液層を通って移動することが期待される。また、グルロネートに富むアルギネートオリゴマーではなく、マンヌロネートに富むオリゴマーが、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子や、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分を含むマイクロ粒子／ナノ粒子に関連する細胞毒性を低減することが見出された。
理論に拘束されることを望むものではないが、負電荷および柔軟な構造のために、グルロネートに富むアルギネートオリゴマーではなく、マンヌロネートに富むアルギネートオリゴマーが、このような特定の特性を有するものと考えられる。
粘液は、多様な成分を含むことで、全体的に負電荷を有する。気道の粘液分泌では、ＭＵＣ５ＡＣおよびＭＵＣ５Ｂが、粘弾性ゲルにおける主流のムチンである。これらのムチンは、プロリン、スレオニン、セリンに富み（ＰＴＳドメイン）、ほとんどのスレオニンおよびセリンがグリコシル化されている、長いタンデムリピートからなる。これらの多糖の多くは、末端が負に荷電したカルボキシル基または硫酸基であり、これによって、ＰＴＳドメインの負電荷は増加する。この負電荷によって、カチオン性微粒子の静電粘着トラッピングが促進される。例えばＣＦで見られるような慢性気道炎に罹患している被験体では、ムチンの過分泌が起こっている。これにより、ムチン含量が増加して、ＣＦ粘液の負電荷が増加し、粘弾性が大きくなる。また、ムチン含量が増加することで、ＣＦ粘液のメッシュ孔の大きさが小さくなる。慢性気道炎に罹患している被験体の気道の粘液分泌では、染色体ＤＮＡやＦ－アクチン微小繊維を含む他の生体高分子が主流であり、このようなＤＮＡレベルの増加によっても、ＣＦ粘液の負電荷が増加し、粘液のメッシュ孔の大きさが小さくなる。このような被験体において、こういった負電荷の増加やメッシュ孔の大きさの縮小により、カチオン性の、例えばマイクロ粒子／ナノ粒子などの微粒子のさらに顕著な粘着トラッピングが生じる。
アルギネートオリゴマーは、負に荷電した分子であり、粘液および／またはカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子に適用された場合、あるいはカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分と共に混和された場合は、粒子の正電荷を減少させるか、または粒子に負電荷をもたらしさえすると考えられ、ひいては、このことが、粘液の全体的な負電荷に起因する阻害効果を低減または無効にする。しかしながら、各種オリゴマーの相対的な柔軟性のために、グルロネートに富むアルギネートオリゴマーではなく、マンヌロネートに富むアルギネートオリゴマーが、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子の移動を強化することができると考えられる。グルロネート残基は、隣接するグルロネート残基にジアキシアル結合し、これによって、グリコシド結合を中心とした回転が阻害され、堅固なウロネート鎖が伸長する。一方、マンヌロネート残基は、隣接するマンヌロネート残基にジエクアトリアル結合するが、これはより阻害されない配置であり、これによって、さらに柔軟な鎖が形成される。マンヌロネートに富むアルギネートオリゴマーが柔軟であることは、このようなアルギネートオリゴマー分子が粘液のムチンメッシュ孔を通過する際に、マイクロ粒子／ナノ粒子を物理的に大して妨害しないことを意味すると考えられ、その一方、堅固で柔軟でないグルロネートオリゴマーは、粘液成分の複合ネットワークにより捕捉されやすいと考えられる。
これらの知見は、特に注目すべきである。何故なら、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子、およびカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分を含むマイクロ粒子／ナノ粒子は、細胞形質移入効率が優れ、アニオン性薬剤（例えば、核酸）のパッケージング効率が優れているなどの点において、アニオン性マイクロ粒子／ナノ粒子よりもいくらか有利であるが、ある特定の用途においては重大な送達障害に直面し、細胞障害効果を有すると認識されるためである。したがって、本発明は、粘液層下の送達部位という観点において非常に有利なある種のマイクロ粒子／ナノ粒子の使用を、粘液の障壁効果を軽減することで、また、ある実施形態においては、このような粒子の細胞障害効果を低減することで、促進するものである。
したがって、第１の態様において、本発明は、粘液層を通してカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子を移動させる方法であって、該方法は、
（ａ）前記粘液層を、前記カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子と共に、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有する少なくとも１つのアルギネートオリゴマーと接触させること、または
（ｂ）（ｉ）前記カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子を、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマーと接触させることで、前記アルギネートオリゴマーを保持するマイクロ粒子／ナノ粒子を形成すること、および
（ｂ）（ｉｉ）前記粘液層を、ステップ（ｂ）（ｉ）で調製した前記マイクロ粒子／ナノ粒子と接触させること、
を含む、方法を提供する。
さらに、本発明は、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子が粘液層を通って移動するのを強化する方法であって、該方法は、
（ａ）前記粘液層を、前記カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子と共に、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有する少なくとも１つのアルギネートオリゴマーと接触させること、または
（ｂ）（ｉ）前記カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子を、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有する少なくとも１つのアルギネートオリゴマーと接触させることで、前記アルギネートオリゴマーを保持するマイクロ粒子／ナノ粒子を形成すること、および
（ｂ）（ｉｉ）前記粘液層を、ステップ（ｂ）（ｉ）で調製した前記マイクロ粒子／ナノ粒子と接触させること、
を含む、方法を提供する。
本発明は、粘膜表面の上皮細胞に目的分子を送達する方法であって、該方法は、
（ａ）前記粘膜表面の粘液層を、前記目的分子を含むカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子と共に、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有する少なくとも１つのアルギネートオリゴマーと接触させること、または
（ｂ）（ｉ）前記分子を含むカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子を、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有する少なくとも１つのアルギネートオリゴマーと接触させることで、前記アルギネートオリゴマーを保持するマイクロ粒子／ナノ粒子を形成すること、および
（ｂ）（ｉｉ）前記粘膜表面の粘液層を、ステップ（ｂ）（ｉ）で調製した前記マイクロ粒子／ナノ粒子と接触させること、
を含む、方法をさらに提供するものとみなされてもよい。
さらに、本発明は、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子による、目的分子の粘膜表面の上皮細胞への送達を強化する方法であって、該方法は、
（ａ）前記粘膜表面の粘液層を、前記目的分子を含むカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子と共に、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有する少なくとも１つのアルギネートオリゴマーと接触させること、または
（ｂ）（ｉ）前記分子を含むカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子を、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有する少なくとも１つのアルギネートオリゴマーと接触させることで、前記アルギネートオリゴマーを保持するマイクロ粒子／ナノ粒子を形成すること、および
（ｂ）（ｉｉ）前記粘膜表面の粘液層を、ステップ（ｂ）（ｉ）で調製した前記マイクロ粒子／ナノ粒子と接触させること、
を含む、方法を提供する。
これらの態様において、前記マイクロ粒子／ナノ粒子が、例えば、前記目的分子を保持してもよいし、前記分子が、マイクロ粒子／ナノ粒子の形態で提供されてもよい。より具体的には、前記目的分子は、例えば自己集合性成分などの、前記マイクロ粒子／ナノ粒子の他の成分と共有結合していてもよいし、前記マイクロ粒子／ナノ粒子の他の成分とは分かれていてもよい。前記目的分子は、前記マイクロ粒子／ナノ粒子の、例えば表面上など、いずれかの部分の中または上で保持されてもよいし、内部空間内で保持されてもよいし、前記粒子の１つ以上の層の中または上で保持されてもよいし、これらを組み合わせて保持されてもよい。したがって、分子は、ラメラ相（層）内部に存在する、ラメラ相を横断する、かつ／またはラメラ相の外面に会合（例えば、結合）していてもよいし、ラメラ相に封入されていてもよい。封入されているとは、すなわち、分子は、中空のマイクロ粒子／ナノ粒子の内部相に遊離状態で見出される、かつ／またはマイクロ粒子／ナノ粒子のラメラ相の内面に会合（例えば、結合）しているが、ラメラ相内部に見出されたり、ラメラ相を横断していたり、ラメラ相の外面に会合（例えば、結合）していたりはしないということである。換言すると、このような実施形態において、本質的に、分子のどの部分も外相に露出していない。このような配置は、目的分子が毒性を有する、またはオフターゲットな部位において有害な効果を持つ、または有害な免疫応答を誘発する、または水に対して難溶性であるような実施形態において、特に有用であろう。
さらに、本発明は、粘液層を通して目的分子を移動させる方法であって、該方法は、前記粘液層を、
（ｉ）少なくとも１つのカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子形成試薬と、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有する少なくとも１つのアルギネートオリゴマーとを含む、自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分で形成され、
（ｉｉ）場合によっては１つ以上の前記自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分に共有結合することもある、前記目的分子をさらに含む、
マイクロ粒子／ナノ粒子と接触させることを含む、方法を提供する。
さらに、本発明は、目的分子を粘膜表面の上皮細胞に送達する方法であって、該方法は、前記粘膜表面の粘液層を、
（ｉ）少なくとも１つのカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分と、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有する少なくとも１つのアルギネートオリゴマーとを含む、自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分で形成され、
（ｉｉ）場合によっては１つ以上の前記自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分に共有結合することもある、前記目的分子をさらに含む、
マイクロ粒子／ナノ粒子と接触させることを含む、方法を提供する。
さらに、本発明は、自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分で形成されるマイクロ粒子／ナノ粒子であって、
（ｉ）自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分は、少なくとも１つのカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分と、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有する少なくとも１つのアルギネートオリゴマーとを含み、
（ｉｉ）前記マイクロ粒子／ナノ粒子は、場合によっては１つ以上の前記自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分に共有結合することもある、目的分子をさらに含む、
マイクロ粒子／ナノ粒子を提供する。
目的分子は、当業者に対して、特別な所定の有用性を有する分子である。例えば、標的部位またはその他の部位において、直接的または間接的に機能を実行させるまたは効果を発揮させるために、標的部位に送達することを当業者が望む分子であってもよいし、標的部位に関する情報を直接的もしくは間接的に提供し得る、またはその標的部位もしくはその他の部位において生じるプロセスを提供し得る、分子であってもよい。したがって、本発明で利用されるマイクロ粒子／ナノ粒子を用いるという特定の観点における当業者の目的によってのみ、このような分子の種類が本質的に限定される。ある特定の実施形態において、分子は、例えば医薬（薬剤）または診断薬などの、治療および／または診断に有用な分子であってもよく、このような実施形態においては、マイクロ粒子／ナノ粒子は、適宜、治療用／診断用マイクロ粒子／ナノ粒子とみなされてもよい。「目的分子」なる語は、分子の配置にまで及ぶものとみなされてもよい。
本発明における目的分子は、例えば少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートなどの、本明細書で定義されるような、本発明で利用されるマンヌロネートに富むアルギネートオリゴマー、または本明細書で定義されるその他のアルギネートオリゴマーではないということは、すぐに理解されるであろう。他の実施形態において、本発明における目的分子は、本明細書で定義されるような、本発明で利用されるカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分ではない。他の実施形態において、目的分子は、例えば自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分などの、当該マイクロ粒子／ナノ粒子の必須構成成分ではない。
これらの態様において、目的分子は、マイクロ粒子／ナノ粒子の自己集合性成分に共有結合していてもよいし、マイクロ粒子／ナノ粒子の自己集合性成分とは分かれていても（会合もしくは結合していなくても、または少なくとも一過的に会合もしくは結合していても）よい。目的分子は、マイクロ粒子／ナノ粒子の、例えば表面上など、いずれかの部分の中または上で保持されてもよいし、内部空間内で保持されてもよいし、粒子の１つ以上の層の中で保持されてもよいし、これらを組み合わせて保持されてもよい。この点に関する上記説明は、本節にも準用される。
自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分は、適切な物理的条件下および／または化学的条件下において、単独で、かつ／または他の自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成化合物と共に、例えば自発的に、マイクロ粒子／ナノ粒子へと組織化する化合物である。ある実施形態において、本発明で利用される自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分は、例えば以下でより詳細に説明される両親媒性の自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成化合物のような、マイクロ小胞／ナノ小胞および／またはマイクロミセル／ナノミセルへと組織化することができる両親媒性の化合物であってもよい。他の実施形態において、本発明で利用される自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分は、例えば以下でさらに詳細に述べるような、ウイルスまたはウイルス様粒子の構成成分であってもよい。ある実施形態において、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分とアルギネートオリゴマーとが、共有結合している。
上記のマイクロ粒子／ナノ粒子、特に、治療用分子または診断用分子である目的分子を含むマイクロ粒子／ナノ粒子は、治療に用いるために提供されてもよい。
さらに、本発明は、被験体の粘液層を通して治療用または診断用のカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子を移動させる方法で用いられる、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマーであって、該方法が、
（ａ）前記粘液層を、前記カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子と共に、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有する少なくとも１つのアルギネートオリゴマーと接触させること、または
（ｂ）（ｉ）前記カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子を、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマーと接触させることで、前記アルギネートオリゴマーを保持するマイクロ粒子／ナノ粒子を形成すること、および
（ｂ）（ｉｉ）前記粘液層を、ステップ（ｂ）（ｉ）で調製した前記マイクロ粒子／ナノ粒子と接触させること、
を含む、アルギネートオリゴマーを提供する。
さらに、本発明は、被験体の粘膜表面の上皮細胞に治療用または診断用の目的分子を送達する方法で用いられる、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマーであって、該方法が、
（ａ）前記粘膜表面の粘液層を、前記治療用または診断用の目的分子を含むカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子と共に、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有する少なくとも１つのアルギネートオリゴマーと接触させること、または
（ｂ）（ｉ）前記治療用または診断用の目的分子を含むカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子を、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有する少なくとも１つのアルギネートオリゴマーと接触させることで、前記アルギネートオリゴマーを保持するマイクロ粒子／ナノ粒子を形成すること、および
（ｂ）（ｉｉ）前記粘膜表面の粘液層を、ステップ（ｂ）（ｉ）で調製した前記マイクロ粒子／ナノ粒子と接触させること、
を含む、アルギネートオリゴマーを提供する。
また、本発明は、被験体の粘液層を通して治療用または診断用の目的分子を移動させる方法で用いられる、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマーであって、該方法が、
（ａ）少なくとも１つのカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分と、少なくとも１つの前記アルギネートオリゴマーとを含む、自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分で形成される、マイクロ粒子／ナノ粒子であって、前記マイクロ粒子／ナノ粒子が、場合によっては１つ以上の前記自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分に共有結合していることもある、前記治療用または診断用の目的分子をさらに含む、マイクロ粒子／ナノ粒子を調製することと、
（ｂ）前記粘液層を、ステップ（ａ）で調製した前記マイクロ粒子／ナノ粒子と接触させることと、
を含む、アルギネートオリゴマーを提供する。
また、本発明は、被験体の粘膜表面の上皮細胞に治療用または診断用の目的分子を送達する方法で用いられる、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマーであって、該方法が、
（ａ）少なくとも１つのカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分と、少なくとも１つの前記アルギネートオリゴマーとを含む、自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分で形成される、マイクロ粒子／ナノ粒子であって、前記マイクロ粒子／ナノ粒子が、場合によっては１つ以上の前記自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分に共有結合していることもある、前記治療用または診断用の目的分子をさらに含む、マイクロ粒子／ナノ粒子を調製することと、
（ｂ）前記粘膜表面の粘液層を、ステップ（ａ）で調製した前記マイクロ粒子／ナノ粒子と接触させることと、
を含む、アルギネートオリゴマーを提供する。
これらの態様において、前記移動または前記送達が、強化されるものとみなされてもよい。
ある実施形態において、自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成化合物で形成されるマイクロ粒子／ナノ粒子を含む、本発明の方法および使用は、例えば以下でより詳細に説明されるように、前記マイクロ粒子／ナノ粒子を調製するステップをさらに含んでいてもよい。
また、さらに、本発明は、上述した方法で用いられる薬物の製造における、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマーの使用を提供する。ある実施形態において、前記薬物は、本明細書で説明される、アルギネートオリゴマーを保持するマイクロ粒子／ナノ粒子であってもよいし、自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成化合物で形成されるマイクロ粒子／ナノ粒子であってもよい。
また、さらに、本発明は、上述した方法で用いられる薬物の製造における、例えば本明細書で定義されるような、治療用または診断用のカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子の使用を提供する。ある実施形態において、前記薬物は、本明細書で説明される、アルギネートオリゴマーを保持するマイクロ粒子／ナノ粒子であってもよいし、自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成化合物で形成されるマイクロ粒子／ナノ粒子であってもよい。
前記アルギネートオリゴマーを、治療用または診断用のカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子と共に粘液層に接触させる、ある実施形態において、または前記治療用または診断用のマイクロ粒子／ナノ粒子を粘液層と接触させる前に、前記アルギネートオリゴマーをそのように形成された前記マイクロ粒子／ナノ粒子と接触させる、ある実施形態において、前記薬物が、前記治療用または診断用のカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子をさらに含んでいてもよい。
前記薬物は、前記アルギネートオリゴマーとカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子とを含む単一の組成物または製剤の形態であってもよいし、それぞれが前記アルギネートオリゴマーまたは前記カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子を含む、別個の組成物または製剤が調製されて用いられてもよい。
したがって、本発明は、粘液層を、治療用または診断用のカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子と共に、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有する少なくとも１つのアルギネートオリゴマーと接触させる上述した方法の実施形態、あるいは、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有する少なくとも１つのアルギネートオリゴマーを、治療用または診断用のマイクロ粒子／ナノ粒子を粘液層と接触させる前に、そのように形成されたマイクロ粒子／ナノ粒子と接触させる実施形態で用いられる薬物の製造における、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマーおよび治療用または診断用のカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子の使用を提供する。
上記の通り、マイクロ粒子／ナノ粒子は、アルギネートオリゴマーとは別に適用または投与されてもよい。このことに一致するように、本発明のまたさらなる態様は、本明細書で定義される方法、特に、粘液層を、治療用または診断用のカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子と共に、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有する少なくとも１つのアルギネートオリゴマーと接触させる上述した方法の実施形態、あるいは、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有する少なくとも１つのアルギネートオリゴマーを、治療用または診断用のマイクロ粒子／ナノ粒子を粘液層と接触させる前に、そのように形成されたマイクロ粒子／ナノ粒子と接触させる実施形態において、特に、別個に、または同時に、または順次に用いられる組み合わせ製剤として、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマーとカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子（例えば、本明細書で定義されるようなもの）とを含む製品を提供する。本製品は、アルギネートオリゴマーとカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子とを含む、医薬製品もしくは組み合わせ製品、またはキットとみなされてもよい。
「粘液層を接触させる」なる語は、直接的であろうと間接的であろうと、ある物質（例えば、アルギネートオリゴマーおよび／またはマイクロ粒子／ナノ粒子）を粘液層に送達するどのような手段をも包含し、ひいては、その物質を粘液層に適用または投与する、あるいは粘液層をその物質に曝露する、例えば、その物質を粘液層に直接適用する、どのような手段も包含される。特に、粘液層をその物質に接触させる（その物質を粘液層に投与する）ステップは、治療用および／または診断用のマイクロ粒子／ナノ粒子を用いて、その物質を被験体、特に、このような治療を必要とする被験体に投与することを含んでいてもよい。したがって、医学的方法および非医学的方法の両方が含まれるということ、例えば、インビボにおける方法だけでなく、インビトロやエキソビボにおける方法が含まれるということが、理解されるであろう。よって、ヒトまたは非ヒト動物の体内または体表において行われない、あるいはヒトまたは非ヒト動物の体内または体表の粘液層と関連しない、方法が、本発明の範囲に明確に含まれるが、他の実施形態において、被験体は、いずれのヒトまたは非ヒト動物の被験体であってもよく、例えば、いずれの哺乳動物の被験体であってもよい。しかし、典型的には、ヒトの被験体または患者である。このような観点において、接触ステップは、例えば、以下で説明される組成物中において、物質を被験体に投与することで達成される。
「共に接触させる」とは、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子とアルギネートオリゴマーとを組み合わせて用いることで、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子の移動／送達（の強化）を達成することを意味する。特に、有効量のカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子を投与するのと同時に、または投与するのと実質的に同時に、または投与する前に、有効量のアルギネートオリゴマーを投与することを意味する。他の実施形態において、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子の後で別個に、有効量のオリゴマーが投与される。当業者であれば、投与計画を立案して、容易に、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子の移動／送達に対するアルギネートオリゴマーの効果を最大化することができるであろう。また、当業者であれば、自身が働く特定の状況に応じて、２つの活性薬剤の最適な組み合わせを選択できるであろう。有効量とは、例えば動的光散乱法または動的光散乱測定器（例えば、マルバーン・ナノ・ＺＳ・ゼタサイザー）を用いてインビトロにおいて水中で測定されてもよい、例えば本明細書で定義されるようなアニオン性マイクロ粒子／ナノ粒子の表面電荷のような、負の表面電荷を、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子に付与するのに十分な量であってもよい。
「共に用いる」は、各試薬が同じ製剤または組成物中に存在することを意味するものではなく、したがって、アルギネートオリゴマーおよびマイクロ粒子／ナノ粒子は、同時または実質的に同時に用いられるか、または投与される場合であっても、同じ組成物または製剤中に存在している必要はなく、別個に投与されてもよい。したがって、「別個の」使用／投与は、所望の投与量または使用計画に応じて、同時または実質的に同時に、あるいは、例えば順次に行うなどの異なる時点で、あるいは、異なる時間間隔で、行われる使用／投与を含む。したがって、「同時」投与は、同じ組成物または製剤中にある、あるいは同時または実質的に同時に投与される別個の組成物／製剤中にある、アルギネートオリゴマーおよびマイクロ粒子／ナノ粒子の投与を含む。ある実施形態において、アルギネートオリゴマーは、例えば、被膜、外層、またはシェルとして、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子によって保持されてもよい。
したがって、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子は、アルギネートオリゴマーと同時に適用または投与されてもよいし、順次に適用または投与されてもよい。上記の通り、一実施形態において、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子は、アルギネートオリゴマーと同時または実質的に同時に投与され、別の実施形態において、アルギネートオリゴマーの後、または前に投与される。したがって、他の実施形態において、オリゴマーは、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子の前か後のいずれかに、別個に投与される。「実質的に同時」の範囲内には、アルギネートオリゴマーのすぐ前もしくはすぐ後、またはほぼすぐ前もしくはほぼすぐ後に、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子を適用または投与することが含まれる。「ほぼすぐ」なる語は、前回の適用または投与から１時間以内、好ましくは３０分以内に、適用または投与を行うことを含むものと理解されてもよい。しかしながら、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子は、アルギネートオリゴマーから少なくとも１時間後、少なくとも３時間後、または少なくとも６時間以上後に適用または投与されてもよい。このような実施形態において、アルギネートオリゴマーをさらに適用しつつ、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子を適用または投与することもできるし、アルギネートオリゴマーをさらに適用することなく、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子を適用または投与することもできる。カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子の前、またはそれと共に、アルギネートオリゴマーを複数回適用または投与することができ、これは、上記の通り、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子のすぐ前またはほぼすぐ前に適用または投与することを含む。他の実施形態において、好都合には、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子は、アルギネートオリゴマーの前、例えば、アルギネートオリゴマーの少なくとも１時間前、少なくとも３時間前、少なくとも６時間前に、適用または投与されてもよい。このような実施形態において、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子をさらに適用しつつ、アルギネートオリゴマーを適用または投与することもできるし、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子をさらに適用することなく、アルギネートオリゴマーを適用または投与することもできる。アルギネートオリゴマーの前、またはそれと共に、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子を複数回適用または投与することができる。
マイクロ粒子／ナノ粒子をアルギネートオリゴマーと接触させることを含む、本発明の方法に含まれるステップは、直接的であろうと間接的であろうと、アルギネートオリゴマーをマイクロ粒子／ナノ粒子に送達するどのような手段をも包含し、ひいては、アルギネートオリゴマーをマイクロ粒子／ナノ粒子に適用する、またはマイクロ粒子／ナノ粒子をアルギネートオリゴマーに曝露する、例えば、アルギネートオリゴマーをマイクロ粒子／ナノ粒子に直接適用する、どのような手段も包含される。特に、マイクロ粒子／ナノ粒子をアルギネートオリゴマーに接触させるステップは、治療用および／または診断用のマイクロ粒子／ナノ粒子を用いて、接触を引き起こす様式で、両方の物質を被験体、特に、このような治療を必要とする被験体に投与することを含んでいてもよい。他の実施形態において、例えば処理済みマイクロ粒子／ナノ粒子を被験体に投与するか、または粘液層に直接投与する前に、インビトロにおいて接触が行われる。接触ステップにより、アルギネートオリゴマーを保持するマイクロ粒子／ナノ粒子が得られる。この物理的関係の正確な本質は限定されず、マイクロ粒子／ナノ粒子上またはその表面でアルギネートオリゴマーを存続させる、非共有結合的または共有結合的な物理的相互作用、典型的には非共有結合的な物理的相互作用（例えば、イオン結合、水素結合、および／または静電結合）のいずれかの形態で有り得る。これは、被膜、外層、またはシェルとみなされ得る量であってもよいし、よりまばらに分布していてもよい。ある実施形態において、アルギネートオリゴマーは、イオン的および／または静電的に、すなわちイオン的相互作用および／または静電相互作用あるいは水素結合を介して、マイクロ粒子／ナノ粒子に結合する。
このような実施形態において、移動／送達を達成する（強化する）のに有効な量のアルギネートオリゴマーを保持するマイクロ粒子／ナノ粒子を形成するのに十分な量のアルギネートオリゴマーに、マイクロ粒子／ナノ粒子を接触させる。有効量とは、例えば本明細書で定義されるようなアニオン性マイクロ粒子／ナノ粒子の表面電荷のような、負の表面電荷を、マイクロ粒子／ナノ粒子に付与するのに十分な量であってもよい。
本明細書において、粘膜表面は、粘液を分泌するか、有するか、保持するか、または粘液である程度被覆されている（すなわち粘液層）、動物の体内表面または体外表面と定義される。より具体的には、粘膜表面は、粘液を分泌するか、有するか、保持するか、または粘液にある程度被覆されている、典型的には上皮細胞層（上皮）として配置されている上皮細胞を含む、組織の内層である。粘膜表面に言及するために、「粘膜（mucous membrane）」および「粘膜（mucosa）」なる語を選択的に用いてもよいということが、理解されるであろう。この定義は、当該表面を人工的に培養したもの、または当該表面のモデルにまで及ぶものとみなされる。したがって、組織／器官培養中の組織または器官の粘液被覆表面、あるいは粘液層／粘液被膜を生成する細胞の培養物の粘液被覆表面が含まれる。
ある実施形態において、本発明の方法は、ＣＦＴＲ機能不全に影響されて、ＣＦに特徴的な異常粘液（濃密で難治性であり、いくつかの例では、下にある上皮に少なくとも部分的に付着している、粘液）を分泌するか、有するか、保持するか、またはこのような異常粘液にある程度被覆される粘膜表面に適用されてもよい。このような粘液によって、マイクロ粒子／ナノ粒子の移動についての特定の問題が生じると考えられ、本発明は、特に、このような問題に対処するのに適している。
粘膜表面は、例えば、上気道（鼻や鼻腔、咽頭、喉頭、気管）、副鼻腔、ならびに下気道の気管支（主気管支や葉気管支、区気管支）および細気管支などの呼吸器系に存在していてもよい。粘膜表面は、気道、好ましくは、気管、気管支、および細気管支に存在するのが好ましい。
粘膜表面は、例えば、口、咽頭、食道、十二指腸、および小腸（空腸や回腸）などの、消化管に存在していてもよい。上部消化管は、口、咽頭、食道、胃、および十二指腸からなり、下部消化管は、小腸、大腸（盲腸や結腸、直腸）、および肛門からなる。
粘膜表面は、膵管および／または胆管に存在していてもよい。
粘膜表面は、例えば、膣、子宮頸管、子宮、輸卵管、および卵巣などの女性生殖器系に存在していてもよく、好ましくは、子宮頸管、子宮、および輸卵管に存在していてもよい。
粘膜表面は、例えば、精巣、精巣上体、輸精管、付属腺、精嚢、前立腺、および尿道球腺などの男性生殖器系に存在していてもよい。
本発明によると、粘液層を通る移動とは、粘液層を深さ方向に通って、粘液層の一方の面から他方に移動する、より具体的には、頂端面（粘膜表面または粘液／内腔界面ともいう）から基端面（粘液／上皮細胞界面ともいう）へ移動する、マイクロ粒子／ナノ粒子の動きのことをいう。実際には、移動は、濃度勾配に沿った拡散によって駆動されるものであるので、粘液層を通過するマイクロ粒子／ナノ粒子またはその集団の拡散とみなされてもよいということが、理解されるであろう。
粘液層を通る移動（粘液層を通過する拡散）は、一般的には一定期間中に、粘液層の一方の面から他方に移動するマイクロ粒子／ナノ粒子の絶対量で（例えば、粘液層の基端面における累積濃度として）表されてもよいし、一般的には一定時間にわたって、粘液層の一方の面から他方に移動するマイクロ粒子／ナノ粒子の集団の割合（移動効率または移動百分率）で表されてもよい。移動率が、それらから計算されてもよい。
「目的分子を粘膜表面の上皮細胞に送達する」とは、粘液層の下にある上皮細胞のごく近傍、具体的には上皮細胞の頂端表面に、目的分子を近づける行為のことをいう。ある実施形態において、このことは、粘液層の下にある上皮細胞、具体的には上皮細胞の頂端表面と、目的分子とを接触させることを含む。ある実施形態において、当該接触は、目的分子と、上皮細胞の表面（頂端表面）上に存在する、当該分子の受容体、例えば特異的受容体との間の相互作用を含む。ある実施形態において、当該送達は、例えばエンドサイトーシス（飲作用、受容体媒介性エンドサイトーシス、食作用、およびカベオラエンドサトーシス）または膜融合によって、上皮細胞が、目的分子または当該分子を含むマイクロ粒子／ナノ粒子を取り込むことを含んでいてもよい。
移動の強化は、このプロセスに及ぼす正の効果をいずれも包含する。これは、移動したマイクロ粒子／ナノ粒子の総量の増加としてとらえられてもよいし、移動したマイクロ粒子／ナノ粒子の集団の割合（移動効率）の増加としてとらえられてもよい。マイクロ粒子／ナノ粒子の移動率（移動速度）の増加としてとらえられてもよい。粘液によって生じる移動抵抗（例えば、インピーダンス）の低下としてとらえられてもよいし、マイクロ粒子／ナノ粒子に対する粘液の透過性（例えば、水中での拡散に対する粘液中での拡散として表される拡散係数）の上昇としてとらえられてもよい。粘液層の頂端面へと戻る移動／拡散の低下としてとらえられてもよい。実施例では、これらの特徴を評価する技術をいくつか説明している。
目的分子の送達の強化は、このプロセスに及ぼす正の効果をいずれも包含する。これは、送達された分子の総量の増加としてとらえられてもよいし、粘液層に適用された分子のうち上皮細胞に送達されたものの量の割合（送達効率）の増加としてとらえられてもよい。目的分子の送達率（送達速度）の増加としてとらえられてもよい。粘液によって生じる送達抵抗（例えば、インピーダンス）の低下としてとらえられてもよいし、分子を保持するマイクロ粒子／ナノ粒子に対する粘液の透過性（例えば、水中での拡散に対する粘液中での拡散として表される拡散係数）の上昇としてとらえられてもよい。粘液層の頂端面へと戻る、分子を保持するマイクロ粒子／ナノ粒子の減少としてとらえられてもよい。実施例では、これらの特徴を評価する技術をいくつか説明している。
粘液層を通るマイクロ粒子／ナノ粒子の移動、および粘液層の下にある上皮細胞への目的分子の送達をモニターする技術は、よく確立されており、広く文献に記載されている。例えば、好都合な技術は、トランスウェル粘液透過アッセイであり、これは、例えば実施例で説明されるように、粘膜表面の粘液層に相当するモデルとしてトランスウェル内で形成された粘液層を用いるものである。同様に、粘液を分泌する細胞（例えば、１６ＨＢＥ４１ｏ－細胞（継代ヒト気管支上皮細胞））の単層、または粘膜表面を有する組織切片が、モデル表面として用いられてもよい。このようなアッセイで得られる情報は、インビボの観点において、何が起こっているかを示すものとみなされる。より直接的には、例えば、移動／送達は、適切な顕微鏡検査法または他のイメージング技術と共に、マイクロ粒子／ナノ粒子および／またはそれによって保持される、蛍光試薬、放射性試薬、放射性造影剤、またはＭＲＩ造影剤で標識化された目的分子を用いて、インビボにおいてモニターされてもよい。他の手法において、移動／送達は、マイクロ粒子／ナノ粒子に保持されている核酸の発現産物および／または標的細胞に及ぼす効果を追跡することによって、間接的にモニターされてもよい。他の実施形態において、移動／送達は、目的医薬分子の薬学的／生理学的効果、または目的診断用分子からのシグナルを追跡することによって、間接的にモニターされてもよい。
実施例に示される通り、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマーは、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子、およびカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分で形成されているマイクロ粒子／ナノ粒子の細胞毒性を低減することができる。したがって、ある実施形態において、本発明における「マイクロ粒子／ナノ粒子の移動の強化」または「目的分子の送達の強化」とは、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマー非存在下で同等のマイクロ粒子／ナノ粒子を用いて行われる場合と比較して、細胞毒性が低減された状態、すなわち細胞毒性が低い状態で行われる、マイクロ粒子／ナノ粒子の移動または分子の送達であるとみなされてもよいし、そのようなマイクロ粒子／ナノ粒子の移動または分子の送達であってもよい。このような実施形態において、問題とされる細胞毒性は、マイクロ粒子／ナノ粒子が接触した粘液層直下の細胞、またはその領域に対する細胞毒性である。
本発明において、マイクロ粒子として、粒径がマイクロメートルの範囲であるいずれの粒子を考えてもよく、その範囲とは、すなわち、約１μｍから約５００μｍであり、例えば、約１μｍから約４００μｍ、約３００μｍ、約２００μｍ、約１００μｍ、約５０μｍ、約４０μｍ、約３０μｍ、約２０μｍ、約１０μｍ、または約５μｍ、あるいは約１μｍ、約５μｍ、約１０μｍ、約２０μｍ、約３０μｍ、約４０μｍ、約５０μｍ、約１００μｍ、約２００μｍ、約３００μｍ、または約４００μｍから約５００μｍである。小胞の粒径は、約５μｍから約１００μｍであってもよく、例えば、約５μｍから約５０μｍ、約４０μｍ、約３０μｍ、約２０μｍ、または約１０μｍ、あるいは約１０μｍ、約２０μｍ、約３０μｍ、約４０μｍ、約５０μｍから約１００μｍであってもよい。小胞の粒径は、約１０μｍから約２００μｍであってもよく、例えば、約１０μｍから約１００μｍ、約５０μｍ、約４０μｍ、約３０μｍ、または約２０μｍ、あるいは約２０μｍ、約３０μｍ、約４０μｍ、約５０μｍ、または約１００μｍから約２００μｍであってもよい。上記の値のいずれかから形成され得る端点を含むあらゆる範囲が、明示的に開示される。
ナノ粒子として、粒径がナノメートルの範囲であるいずれの粒子を考えてもよく、その範囲とは、すなわち、約１ｎｍから約１０００ｎｍであり、例えば、約１ｎｍから約９００ｎｍ、約８００ｎｍ、約７００ｎｍ、約６００ｎｍ、約５００ｎｍ、約４００ｎｍ、約３００ｎｍ、約２００ｎｍ、約１００ｎｍ、または約５０ｎｍ、あるいは約５０ｎｍ、約１００ｎｍ、約２００ｎｍ、約３００ｎｍ、約４００ｎｍ、約５００ｎｍ、約６００ｎｍ、約７００ｎｍ、約８００ｎｍ、または約９００ｎｍから約１０００ｎｍである。小胞の粒径は、約３０ｎｍから約４００ｎｍであってもよく、例えば、約３０ｎｍから約３５０ｎｍ、約３００ｎｍ、約２５０ｎｍ、約２００ｎｍ、約１５０ｎｍ、約１００ｎｍ、または約５０ｎｍ、あるいは約５０ｎｍ、約１００ｎｍ、約１５０ｎｍ、約２００ｎｍ、約２５０ｎｍ、約３００ｎｍ、または約３５０ｎｍから約４００ｎｍであってもよい。小胞の粒径は、約１００ｎｍから約４００ｎｍであってもよく、例えば、約１００ｎｍから約３５０ｎｍ、約３００ｎｍ、約２５０ｎｍ、約２００ｎｍ、または約１５０ｎｍ、あるいは約１５０ｎｍ、約２００ｎｍ、約２５０ｎｍ、約３００ｎｍ、または約３５０ｎｍから約４００ｎｍであってもよい。小胞の粒径は、約１ｎｍから約５０ｎｍであってもよく、例えば、約１ｎｍから約４０ｎｍ、約３５ｎｍ、約３０ｎｍ、約２５ｎｍ、約２０ｎｍ、約１５ｎｍ、約１０ｎｍ、または約５ｎｍ、あるいは約５ｎｍ、約１０ｎｍ、約１５ｎｍ、約２０ｎｍ、約２５ｎｍ、約３０ｎｍ、または約３５ｎｍから約４０ｎｍであってもよい。上記の値のいずれかから形成され得る端点を含むあらゆる範囲が、明示的に開示される。
ナノ粒子の観点において、「粒径」なる語は、動的光散乱法（例えば、準弾性光散乱法）を用いて測定した場合の、粒子のサイズのことをいう。例えば、動的光散乱測定器（例えば、マルバーン・インスツルメンツ社製のゼタサイザー・ナノ・ＺＳモデルや、大塚電子株式会社製のＥＬＳ－８０００）を用いて、粒径を測定することができる。これらの測定器は、粒子のブラウン運動を測定し、確立された動的光散乱法の理論に基づいて、粒径が求められる。マイクロ粒子の観点において、「粒径」なる語は、レーザー回折分光法を用いて測定した場合の、粒子のサイズのことをいう。市販の測定器が利用可能であり、マルバーン・インスツルメンツ社製のマスターサイザー３０００が挙げられる。
マイクロ粒子／ナノ粒子の集団を考慮した場合、この集団のモード粒径（直径）は、上記の値であってもよいし、上記の値の範囲にあってもよい。
本発明において、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子とは、生理学的ｐＨにおいて、すなわち約６から約８、例えば約６．５から約７．８、約６．８から約７．５、約７．０から約７．３、または約７．２のｐＨにおいて、かつ生理学的モル浸透圧濃度において、正味の表面電荷が正であるマイクロ粒子／ナノ粒子である。
本発明において、アニオン性マイクロ粒子／ナノ粒子とは、生理学的ｐＨにおいて、すなわち約６から約８、例えば約６．５から約７．８、約６．８から約７．５、約７．０から約７．３、または約７．２のｐＨにおいて、かつ生理学的モル浸透圧濃度において、正味の表面電荷が負であるマイクロ粒子／ナノ粒子である。
マイクロ粒子／ナノ粒子の表面電荷は、ゼータ電位で表されてもよい。ゼータ電位は、動的光散乱を分析することによって計算されてもよく、したがって、このような計算は、例えば、上記の動的光散乱測定器を用いて行われてもよい。よって、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子は、生理学的モル浸透圧濃度および生理学的ｐＨにおいて、ゼータ電位が正であり、例えば、正のゼータ電位は、少なくとも約１０ｍＶ、例えば少なくとも約２０ｍＶ、約２５ｍＶ、約３０ｍＶ、約３５ｍＶ、約４０ｍＶ、約４５ｍＶ、約５０ｍＶ、約５５ｍＶ、約６０ｍＶ、約６５ｍＶ、約７０ｍＶ、約７５ｍＶ、約８０ｍＶ、約８５ｍＶ、約９０ｍＶ、または約９５ｍＶである。他の実施形態において、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子のゼータ電位は、２０ｍＶ未満、２５ｍＶ未満、３０ｍＶ未満、３５ｍＶ未満、４０ｍＶ未満、４５ｍＶ未満、５０ｍＶ未満、５５ｍＶ未満、６０ｍＶ未満、６５ｍＶ未満、７０ｍＶ未満、７５ｍＶ未満、８０ｍＶ未満、８５ｍＶ未満、９０ｍＶ未満、または９５ｍＶ未満であってもよい。上記の値のいずれかから形成され得る端点を含むあらゆる範囲が、明示的に開示される。そのため、アニオン性マイクロ粒子／ナノ粒子は、生理学的モル浸透圧濃度および生理学的ｐＨにおいて、ゼータ電位が負であり、例えば、負のゼータ電位は、少なくとも（これは、より負側にあることを表す）約－１０ｍＶ、例えば少なくとも約－２０ｍＶ、約－２５ｍＶ、約－３０ｍＶ、約－３５ｍＶ、約－４０ｍＶ、約－４５ｍＶ、約－５０ｍＶ、約－５５ｍＶ、約－６０ｍＶ、約－６５ｍＶ、約－７０ｍＶ、約－７５ｍＶ、約－８０ｍＶ、約－８５ｍＶ、約－９０ｍＶ、または約－９５ｍＶである。ある実施形態において、アニオン性マイクロ粒子／ナノ粒子の負のゼータ電位は、約－２０ｍＶ、約－２５ｍＶ、約－３０ｍＶ、約－３５ｍＶ、約－４０ｍＶ、約－４５ｍＶ、約－５０ｍＶ、約－５５ｍＶ、約－６０ｍＶ、－６５ｍＶ、約－７０ｍＶ、約－７５ｍＶ、約－８０ｍＶ、約－８５ｍＶ、約－９０ｍＶ、または約－９５ｍＶを越えない（これは、より負側にないことを表す）ものであってもよい。上記の値のいずれかから形成され得る端点を含むあらゆる範囲が、明示的に開示される。
マイクロ粒子／ナノ粒子の内部は、表面とは電荷が異なっていてもよく、例えば、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子の内部またはコアが、負に荷電（例えば、主に、負に荷電した成分を含有）していてもよい。したがって、いくつかの実施形態において、本発明で利用されるカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子は、カチオン層（例えば、主に、荷電した成分を含む層）で被覆された中性またはアニオン性のコアであってもよい。
マイクロ粒子／ナノ粒子は、小胞（例えば、リポソーム（リポプレックス）、ポリマーソーム、ノイソーム、またはこれらの混成物（例えば、リポポリプレックス））、ミセル、ウイルス、ウイルス様粒子、デンドリマー、金属粒子／金属性粒子（例えば、ナノケージ、ナノシェル、ナノスター）、カーボンナノチューブ、シリカ粒子、ポリマー粒子であってもよい。
マイクロ粒子／ナノ粒子は、中実であってもよいし、中空であってもよく、すなわち、少なくとも１つ、通常は液体で満たされた内部容積（空間）を含んでいてもよい。いくつかの配置において、このような容積は、ラメラ相に完全に囲まれている。中空マイクロ粒子／ナノ粒子の例としては、小胞、ミセル、ウイルス、ウイルス様粒子、デンドリマー、カーボンナノチューブ、金属ナノケージ／金属性ナノケージ、および金属ナノシェル／金属性ナノシェルが挙げられる。
本明細書において、「小胞」なる語は、その最も広い意味で用いられており、すなわち、両親媒性である小胞形成化合物を含むラメラ相における分子配置は、完全に内部水性相を包囲して、これを外部水性相から区別している。ラメラ相は、両親媒性化合物で形成される層で、典型的には二重層であり、この層は、親水性の外表面と、これらの外表面の間に存在する少なくとも１つの疎水性領域とを有する。小胞は、単一のラメラ相（単層膜性）を有していてもよいし、複数の同心ラメラ相（多重層膜性）を有していてもよいし、複数の非同心ラメラ相（多胞性）を有していてもよい。
この観点において、「両親媒性である小胞形成化合物で形成される」なる語は、１つ以上の両親媒性化合物が、機能的なラメラ相を形成するのに十分な量で小胞に存在しているということを伝えることを意図する。したがって、例えばアルギネートオリゴマーなどの他の化合物がラメラ相に存在することは排除されず、この観点において、それ自体も小胞形成化合物であるとみなされてもよい。ある実施形態において、１つ以上の両親媒性である小胞形成化合物が、ラメラ相の最も多い成分であるが、当該化合物が、ラメラ相の最も多い成分であることなく、小胞の機能的なラメラ相を生じさせることができる実施形態が存在してもよい。それにもかかわらず、ある実施形態において、ラメラ相は、実質的に、例えば本質的に、当該１つ以上の両親媒性である小胞形成化合物からなる。数値で表すと、１つ以上の両親媒性である小胞形成化合物は、少なくとも、小胞のラメラ相の５０％（ｗ／ｗ）、６０％（ｗ／ｗ）、７０％（ｗ／ｗ）、８０％（ｗ／ｗ）、９０％（ｗ／ｗ）、９５％（ｗ／ｗ）、９９％（ｗ／ｗ）、または１００％（ｗ／ｗ）であってもよい。ある実施形態において、小胞の残りの成分（例えば、５０％（ｗ／ｗ）未満、４０％（ｗ／ｗ）未満、３０％（ｗ／ｗ）未満、２０％（ｗ／ｗ）未満、１０％（ｗ／ｗ）未満、または５％（ｗ／ｗ）未満）は、少なくとも７０％のＭ残基を有するアルギネートオリゴマーであるが、以下で説明されるように、他の成分が存在していてもよい。
典型的には、小胞において、ラメラ相は、水性相を包囲し、この相を外部水性相から区別しているが、このことは、ラメラ相が、例えば親水性である特定の分子が内部相から外部相へ、また外部相から内部相へ、拡散するのを阻害または防止する膜として働くことを意味する。したがって、ラメラ相は、部分的に（例えば、選択的に）透過性を有する膜と説明されてもよい。
小胞はリポソームであってもよいが、この場合、ラメラ相は、少なくとも１つの両親媒性脂質から形成される脂質二重層である。小胞の他の形態としては、ポリマーソーム（両親媒性のブロック共重合体ベースのラメラ相）、ニオソーム（非イオン性界面活性剤ベースのラメラ相）、ならびにリポソーム、ポリマーソーム、およびニオソームの混成形態が挙げられるが、これらに限定されない。リポソームは、本発明で利用される小胞の好適な形態である。
リポソームの調製に利用される両親媒性脂質は、水溶液中で自発的に集合して二重層を形成することができる、親水性の部分と疎水性の部分（典型的には、親水性の頭部と疎水性の尾部）からなるものであれば、いずれの脂質であってもよい。これは、カチオン性脂質、双性イオン脂質、中性脂質、またはアニオン性脂質のうちの代表的なものを含んでいてもよい。カチオン性脂質を用いることによって、本発明においてマイクロ粒子／ナノ粒子をカチオン性にするのに必要な正電荷が提供され得る、または少なくともそのような正電荷に寄与し得る。他の実施形態において、非両親媒性であるリポソーム形成成分によって、本発明においてマイクロ粒子／ナノ粒子をカチオン性にするのに必要な正電荷が提供され得る、または少なくともそのような正電荷に寄与し得る。ある実施形態において、本発明で利用されるリポソームは、カチオン性脂質を、例えば中性脂質などの非カチオン性脂質や、場合によっては他のリポソーム形成成分と組み合わせて形成される。
有用な両親媒性脂質の親水性の部分は、炭水化物基、リン酸基、カルボキシル基、スルファト基、アミノ基、スルフヒドリル基、ニトロ基、ヒドロキシ基、および他の類似の基などの極性基または荷電基を含んでいてもよい。疎水性の部分は、長鎖の飽和および不飽和脂肪族炭化水素基ならびに１つ以上の芳香族基、脂環式基、または複素環基で置換された基が挙げられるがこれらに限定されない、無極性基を含んでいてもよい。両親媒性の脂質化合物としては、例えば、リン脂質、アミノ脂質、糖脂質、およびスフィンゴ脂質が挙げられるが、これらに限定されない。
カチオン性脂質は、生理学的条件下、例えば生理学的ｐＨにおいて、正に荷電する官能基を含む。カチオン性脂質としては、塩化Ｎ，Ｎ－ジオレイル－Ｎ，Ｎ－ジメチルアンモニウム（ＤＯＤＡＣ）、臭化Ｎ，Ｎ－ジステアリル－Ｎ，Ｎ－ジメチルアンモニウム（ＤＤＡＢ）、２，３－ジオレオイロキシトリメチルアンモニウムプロパン（ＤＯＴＡＰ）、２，３－ジ－（オレイロキシ）プロピルトリメチルアンモニウム（ＤＯＴＭＡ）、臭化Ｎ－［１－（２，３，－ジテトラデシロキシ）プロピル］－Ｎ，Ｎ－ジメチル－Ｎ－ヒドロキシエチルアンモニウム（ＤＭＲＩＥ）、臭化Ｎ－［１－（２，３，ジオレイロキシ）プロピル］－Ｎ，Ｎ－ジメチル－Ｎ－ヒドロキシエチルアンモニウム（ＤＯＲＩＥ）、３β－［Ν－（Ν’，Ν’－ジメチルアミノエタン）カルバモイル］コレステロール（ＤＣ－Ｃｈｏｉ）、ジメチルジオクタデシルアンモニウム（ＤＤＡＢ）、ジオクタデシルアミドグリシルスペルミン（ＤＯＧＳ）、およびＮ，Ｎ－ジメチル－２，３－ジオレイロキシ）プロピルアミン（ＤＯＤＭＡ）が挙げられるが、これらに限定されない。
ある実施形態において、本発明で利用されるリポソームの脂質は、例えばアニオン性リン脂質または中性リン脂質などのアニオン性脂質または中性脂質（双性イオン脂質および極性脂質を含む）を含んでいてもよい。中性脂質は、選択されたｐＨにおいて、非荷電形態または中性の双性イオン形態で存在する。生理学的ｐＨにおいて、このような脂質としては、例えば、ジオレオイルホスファチジルグリセロール（ＤＯＰＧ）、ジアシルホスファチジルコリン、ジアシルホスファチジルエタノールアミン、セラミド、スフィンゴミエリン、セファリン、コレステロール、セレブロシド、およびジアシルグリセロールが挙げられる。適切な双性イオン脂質としては、ジオレオイルホスファチジルコリン（ＤＯＰＣ）、ジミリストイルホスファチジルコリン（ＤＭＰＣ）、およびジオレオイルホスファチジルセリン（ＤＯＰＳ）が挙げられるが、これらに限定されない。アニオン性脂質は、生理学的ｐＨにおいて負に荷電する脂質である。このような脂質としては、ホスファチジルグリセロール、カルジオリピン、ジアシルホスファチジルセリン、ジアシルホスファチジン酸、Ｎ－ドデ－カノイルホスファチジルエタノールアミン、Ｎ－スクシニルホスファチジルエタノールアミン、Ｎ－グルタリルホスファチジルエタノールアミン、リジルホスファチジルグリセロール、パルミトイルオレイオルホスファチジルグリセロール（ＰＯＰＧ）、およびその他のアニオン性修飾基結合中性脂質が挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書では、アニオン性脂質および中性脂質のことを非カチオン性脂質と呼ぶことがある。このような脂質は、リンを含んでいてもよい。本発明で利用されるリポソームに用いられる非カチオン性脂質としては、例えば、レシチン、リゾレシチン、ホスファチジルエタノールアミン、リゾホスファチジルエタノールアミン、ジオレオイルホスファチジルエタノールアミン（ＤＯＰＥ）、ジパルミトイルホスファチジルエタノールアミン（ＤＰＰＥ）、ジミリストイルホスホエタノールアミン（ＤＭＰＥ）、ジステアロイルホスファチジ１－エタノールアミン（ＤＳＰＥ）、パルミトイルオレオイルホスファチジルエタノールアミン（ＰＯＰＥ）、パルミトイルオレオイルホスファチジルコリン（ＰＯＰＣ）、卵ホスファチジルコリン（ＥＰＣ）、ジステアロイルホスファチジルコリン（ＤＳＰＣ）、ジオレオイルホスファチジルコリン（ＤＯＰＣ）、ジパルミトイルホスファチジルコリン（ＤＰＰＣ）、ジオレオイルホスファチジルグリセロール（ＤＯＰＧ）、ジパルミトイルホスファチジルグリセロール（ＤＰＰＧ）、パルミトイルオレイオルホスファチジルグリセロール（ＰＯＰＧ）、１６－０－モノメチルＰＥ、１６－０－ジメチルＰＥ、１８－１－トランスＰＥ、パルミトイルオレオイル－ホスファチジルエタノールアミン（ＰＯＰＥ）、１－ステアロイル－２－オレオイルホスファチジエタノールアミン（ＳＯＰＥ）、ホスファチジルセリン、ホスファチジルイノシトール、スフィンゴミエリン、セファリン、カルジオリピン、ホスファチジン酸、セレブロシド、リン酸ジセチル、およびコレステロールが挙げられる。
他の実施形態において、両親媒性脂質は、１，２－ジオレオイル－ホスファチジルコリン、１，２－ジパルミトイル－ホスファチジルコリン、１，２－ジミリストイル－ホスファチジルコリン、１，２－ジステアロイル－ホスファチジルコリン、１－オレオイル－２－パルミトイル－ホスファチジルコリン、１－オレオイル－２－ステアロイル－ホスファチジルコリン、１－パルミトイル－２－オレオイル－ホスファチジルコリン、および１－ステアロイル－２－オレオイル－ホスファチジルコリンなどのホスファチジルコリン；１，２－ジオレオイル－ホスファチジルエタノールアミン、１，２－ジパルミトイルホスファチジルエタノールアミン、１，２－ジミリストイルホスファチジルエタノールアミン、１，２－ジステアロイルホスファチジルエタノールアミン、１－オレオイル－２－パルミトイル－ホスファチジルエタノールアミン、１－オレオイル－２－ステアロイル－ホスファチジルエタノールアミン、１－パルミトイル－２－オレオイル－ホスファチジルエタノールアミン、１－ステアロイル－２－オレオイル－ホスファチジルエタノールアミン、およびＮ－スクシニル－ジオレオイル－ホスファチジルエタノールアミンなどのホスファチジルエタノールアミン；１，２－ジオレオイル－ホスファチジルセリン、１，２－ジパルミトイル－ホスファチジルセリン、１，２－ジミリストイル－ホスファチジルセリン、１，２－ジステアロイル－ホスファチジルセリン、１－オレオイル－２－パルミトイル－ホスファチジルセリン、１－オレオイル－２－ステアロイル－ホスファチジルセリン、１－パルミトイル－２－オレオイル－ホスファチジルセリン、および１－ステアロイル－２－オレオイル－ホスファチジルセリンなどのホスファチジルセリン；１，２－ジオレオイル－ホスファチジルグリセロール、１，２－ジパルミトイル－ホスファチジルグリセロール、１，２－ジミリストイル－ホスファチジルグリセロール、１，２－ジステアロイル－ホスファチジルグリセロール、１－オレオイル－２－パルミトイル－ホスファチジルグリセロール、１－オレオイル－２－ステアロイル－ホスファチジルグリセロール、１－パルミトイル－２－オレオイル－ホスファチジルグリセロール、および１－ステアロイル－２－オレオイル－ホスファチジルグリセロールなどのホスファチジルグリセロール；ＰＥＧ化脂質；ホファチジルエタノールアミン－Ｎ－［メトキシ（ポリエチレングリコール）－１０００］、ホファチジルエタノールアミン－Ｎ－［メトキシ（ポリエチレングリコール）－２０００］、ホファチジルエタノールアミン－Ｎ－［メトキシ（ポリエチレングリコール）－３０００］、ホファチジルエタノールアミン－Ｎ－［メトキシ（ポリエチレングリコール）－５０００］などのＰＥＧ化ホスポホ脂質；Ｎ－オクタノイル－スフィンゴシン－１－｛スクシニル［メトキシ（ポリエチレングリコール）１０００］｝、Ｎ－オクタノイル－スフィンゴシン－１－｛スクシニル［メトキシ（ポリエチレングリコール）２０００］｝、Ｎ－オクタノイル－スフィンゴシン－１－｛スクシニル［メトキシ（ポリエチレングリコール）３０００］｝、Ｎ－オクタノイル－スフィンゴシン－１－｛スクシニル［メトキシ（ポリエチレングリコール）５０００］｝などのＰＥＧ化セラミド；リゾ－ホスファチジルコリン、リゾ－ホスファチジルエタノールアミン、リゾ－ホスファチジルグリセロール、リゾ－ホスファチジルセリン、セラミド；スフィンゴ脂質；ガングリオシドＧＭ１などの糖脂質；グルコ脂質；スルファチド；ジ－パルミトイル－グリセロホスファチジン酸などのホスファチジン酸；パルミチン脂肪酸；ステアリン脂肪酸；アラキドン脂肪酸；ラウリン脂肪酸；ミリスチン脂肪酸；ラウロレイン脂肪酸；フィセテリン脂肪酸；ミリストレイン脂肪酸；パルミトレイン脂肪酸；ペトロセリン脂肪酸；オレイン脂肪酸；イソラウリン脂肪酸；イソミリスチン脂肪酸；イソステアリン脂肪酸；コレステロール、ヘミコハク酸コレステロール、硫酸コレステロール、ブタン酸コレステリル－（４－トリメチルアンモニオ）や、エルゴステロール、ラノステロールなどのステロールおよびステロール誘導体；ポリオキシエチレン脂肪酸エステルおよびポリオキシエチレン脂肪酸アルコール；ポリオキシエチレン脂肪酸アルコールエーテル；ポリオキシエチレン化ソルビタン脂肪酸エステル、オキシ－ステアリン酸グリセロールポリエチレングリコール；リシノール酸グリセロールポリエチレングリコール；エトキシ化大豆ステロール；エトキシ化ヒマシ油；ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン脂肪酸ポリマー；ステアリン酸ポリオキシエチレン脂肪酸；ジ－オレオイル－ｓｎ－グリセロール；ジパルミトイル－スクシニルグリセロール；１，３－ジパルミトイル－２－スクシニルグリセロール；１－ヘキサデシル－２－パルミトイル－ホスファチジルコリンなどの１－アルキル－２－アシル－ホスファチジルコリン；１－ヘキサデシル－２－パルミトイル－ホスファチジルエタノールアミンなどの１－アルキル－２－アシル－ホスファチジルエタノールアミン；１－ヘキサデシル－２－パルミトイル－ホスファチジルセリンなどの１－アルキル－２－アシル－ホスファチジルセリン；１－ヘキサデシル－２－パルミトイル－ホスファチジルグリセロールなどの１－アルキル－２－アシル－ホスファチジルグリセロール；１－ヘキサデシル－２－ヘキサデシル－ホスファチジルコリンなどの１－アルキル－２－アルキル－ホスファチジルコリン；１－ヘキサデシル－２－ヘキサデシル－ホスファチジルエタノールアミンなどの１－アルキル－２－アルキル－ホスファチジルエタノールアミン；１－ヘキサデシル－２－ヘキサデシル－ホスファチジルセリンなどの１－アルキル－２－アルキル－ホスファチジルセリン；１－ヘキサデシル－２－ヘキサデシル－ホスファチジルグリセロールなどの１－アルキル－２－アルキル－ホスファチジルグリセロール；Ｎ－スクシニル－ジオクタデシルアミン；パルミトイルホモシステイン；臭化ラウリルトリメチルアンモニウム；臭化セチルトリメチル－アンモニウム；臭化ミリスチルトリメチルアンモニウム；ＤＯＴＭＡ；ＤＯＴＡＰ；１，２－ジオレオイル－ｃ－（４’－トリメチルアンモニウム）－ブタノイル－ｓｎ－グリセロール（ＤＯＴＢ）；１，２－ジステアロイル－ｓｎ－グリセロ－３－ホスホエタノールアミン－Ｎ－［アミノ（ポリエチレングリコール）－２０００］；１，２－ジステアロイル－ｓｎ－グリセロ－３－ホスホエタノールアミン－Ｎ－［メトキシ（ポリエチレングリコール）－２０００］（ＤＳＰＥ－ＰＥＧ－２０００）；ＤＳＰＥ－ＰＥＧ２０００－ＴＡＴＥ（１，２－ジステアロイル－ｓｎ－グリセロ－３－ホスホエタノールアミン－Ｎ－［メトキシ（ポリエチレングリコール）－２０００］－ＴＡＴＥ）；ならびに１－テトラデカノイル－２－オクタデカノイル－ｓｎ－グリセロ－３－ホスホコリン（ＭＳＰＣ）から選択されてもよい。
用いられてもよい他の脂質は、ＷＯ２０１７／１５３７７９、ＷＯ２００５／１１７９８５、およびＷＯ０３／０９４９７４に開示されている脂質から選択されてもよい。
ある実施形態において、脂質は、２，３－ジ－（オレイロキシ）プロピルトリメチルアンモニウム（ＤＯＴＭＡ）、ＤＨＤＴＭＡ、ＤＯＳＥＰ３、ＧＬ６７、および１，２－ジオレオイル－ｓｎ－グリセロ－３－ホスホエタノールアミン（ＤＯＰＥ）から選択されてもよい。
特定の実施形態において、ラメラ相は、ＤＯＰＥとＤＯＴＭＡとを例えば１：１の重量比で含んでいてもよいし、ＤＯＰＥとＤＨＤＴＭＡとを例えば１：１の重量比で含んでいてもよいし、ＤＯＰＥとＤＯＳＥＰ３とを例えば１：１の重量比で含んでいてもよい。
ポリマーソームの調製に利用される両親媒性のブロック共重合体は、水溶液中で自発的に集合して、親水性の外表面と、これらの外表面の間に存在する少なくとも１つの疎水性領域とを有する少なくとも単層、典型的には二重層を形成することができる、親水性のポリマーと疎水性のポリマーとからなるものであれば、いずれの共重合体であってもよい。好適な実施形態において、両親媒性のブロック共重合体は、１つの親水性ポリマー領域と１つの疎水性ポリマー領域とを有するジブロック共重合体である。別の好適な実施形態において、共重合体は、第１の親水性ポリマー領域と第２の親水性ポリマー領域との間に疎水性ポリマー領域を有するトリブロック共重合体である。このようなトリブロック共重合体を含むポリマーソームにおいて、１つのトリブロック共重合体が２つのジブロック共重合体の代わりとなって、ラメラ相に広がり、これによって、親水性の外表面と、これらの外表面の間に存在する疎水性領域とを有する単分子層が形成される。より多くの親水性領域と疎水性領域との繰り返しを含むブロック共重合体を類似的に用いて、複数層のラメラ相を形成してもよい。
好適な実施形態において、ブロック共重合体は無毒である。好適な実施形態において、ブロック共重合体は生分解性である。好適な実施形態において、ブロック共重合体は、ポリマーソームの形成を支持する親水性部（ｆＥＯ）を有する。例えば、共重合体は、ｆＥＯを、５０％以上、４０％以上、３０％以上、２０％以上、１０％以上、または５％以上有していてもよい。親水性領域は、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリ（イソシアノ－Ｌ－アラニン－Ｌ－アラニン）、ポリアクリル酸、ポリ（メチルオキサゾリン）、ポリ（４－ビニルピリジン）、ポリ－Ｌ－グルタミン酸、ポリ（Ｎｅ－２－（２－（２－メトキシエトキシル）エトキシ）アセチル－Ｌ－リジン、ポリ（Ｌグルタミン酸γ－ベンジル）、またはデキストランを含んでいてもよい。ポリエチレングリコールは、メトキシポリ（エチレングリコール）５０００であってもよい。疎水性領域は、ポリラクチド、ポリ（乳酸）、ポリ（エチルエチレン）、ポリブタジエン、ポリカプロラクトン、硫化ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ－Ｌ－ロイシン、ポリエステル、ポリ（ブチレンオキシド）、ポリ（イソブチレン）、ポリスチレン－ｂ－ポリ（イソシアノアラニン（２－チオフェン－３－イルエチル）アミド、ポリ（２－ニトロフェニルアラニン）、ポリ（γ－メチル－Ｌ－カプロラクトン）、またはポリ（炭酸トリメチレン）、あるいはヒアルロナンを含んでいてもよい。ポリマーソームは、例えばポリ（メタクリル酸［ジメチルアミノ］エチル）などのカチオン性ブロック共重合体を含むことで、少なくとも部分的にカチオン性とされてもよい。他の実施形態において、非両親媒性であるポリマーソーム形成成分によって、本発明においてマイクロ粒子／ナノ粒子をカチオン性にするのに必要な正電荷が提供され得る、または少なくともそのような正電荷に寄与し得る。キラル分子のポリマーの場合、ポリマーは、Ｄ型を含んでいてもよいし、Ｌ型を含んでいてもよいし、Ｄ型およびＬ型の混合物を含んでいてもよい。例えば、ポリ（乳酸）は、ポリ（Ｄ）－（Ｌ）－乳酸であってもよい。ポリ（Ｄ）－（Ｌ）－乳酸のＤ立体異性体およびＬ立体異性体の相対的割合は、１０％／９０％であってもよいし、２０％／８０％であってもよいし、３０％／７０％であってもよいし、４０％／６０％であってもよいし、５０％／５０％であってもよいし、６０％／４０％であってもよいし、７０％／３０％であってもよいし、８０％／２０％であってもよいし、９０％／１０％であってもよい。
ニオソームの調製に利用される両親媒性の非イオン性界面活性剤は、水溶液中で自発的に集合して二重層を形成することができる、親水性部分と疎水性部分とからなるものであれば、いずれの非イオン性界面活性剤であってもよい。非イオン性界面活性剤と、コレステロールまたはトリアシルグリセロールとの混合物を用いてもよい。非イオン性界面活性剤として、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、およびポリオキシエチレンポリオキシプロピレン共重合体などを単独で、または組み合わせて、用いることができる。非イオン性界面活性剤の具体例としては、ツイーン－６１、ツイーン－８０、スパン８０、およびプルロニック（登録商標）Ｆ－８８（Ｆ８８）を挙げ得る。コレステロールの具体例としては、コレステロール、α－コレスタノール、β－コレスタノール、コレスタン、デスモステロール（５，２４－コレスタジエン－３β－オール）、コール酸ナトリウム、およびコレカルシフェロールを挙げ得る。ニオソームは、例えば２，３－ジ（テトラデシロキシ）プロパン－１－アミンまたは臭化ジドデシルジメチルアンモニウムなどのカチオン性脂質を含むことで、少なくとも部分的にカチオン性とされてもよい。他の実施形態において、非両親媒性であるニオソーム形成成分によって、本発明においてマイクロ粒子／ナノ粒子をカチオン性にするのに必要な正電荷が提供され得る、または少なくともそのような正電荷に寄与し得る。
小胞は、官能性小胞形成成分を含むこともできる。官能性小胞形成成分の代表的だが限定されない例としては、シアル酸誘導体、グルクロン酸誘導体；グルタミン酸誘導体；ポリグリセリン誘導体；Ｎ－［カルボニル－メトキシポリエチレングリコール－２０００］－１，２－ジパルミトイル－ｓｎ－グリセロ－３－ホスホエタノールアミン、Ｎ－［カルボニル－メトキシポリエチレングリコール－５０００］－１，２－ジパルミトイル－ｓｎ－グリセロ－３－ホスホエタノールアミン、Ｎ－［カルボニル－メトキシポリエチレングリコール－７５０］－１，２－ジステアロイル－ｓｎ－グリセロ－３－ホスホエタノールアミン、Ｎ－［カルボニル－メトキシポリエチレングリコール－２０００］－１，２－ジステアロイル－ｓｎ－グリセロ－３－ホスホエタノールアミン（ＭＰＥＧ２０００－ジステアロイルホスファチジルエタノールアミン）、Ｎ－［カルボニル－メトキシポリエチレングリコール－５０００］－１，２－ジステアロイル－ｓｎ－グリセロ－３－ホスホエタノールアミン、ＤＳＰＥ－ＰＥＧ－２０００、およびＤＳＰＥ－ＰＥＧ２０００－ＴＡＴＥなどのポリエチレングリコール誘導体（メトキシポリエチレングリコール縮合物などを含む）が挙げられる。
選択された標的部位への小胞のターゲティングを支援するために、上記小胞形成成分のいずれもが、受容体親和性分子を用いて誘導体化されてもよい。このような親和性分子としては、例えば抗体、抗体断片、ペプチド成長因子、ＤＮＡ、およびＲＮＡなどの、受容体特異的なポリペプチド、核酸、および炭水化物が挙げられる。当該受容体は、ポリペプチド（例えば、インテグリン、カドヘリン、セレクチン、ＩＣＡＭ－１）、核酸、または炭水化物であってもよい。当業者には多数の受容体－リガンド対が知られており、これらは、過度の負担なく分類され得、これらの対は、いずれも、本発明で用いられる受容体親和性分子を選択する際の基準を提供し得る。例として、ＷＯ９６／１５８１１、ＷＯ９８／５４３４７、ＷＯ０１／９２５４３、ＷＯ０２／０７２６１６、ＷＯ２００４１０８９３８、およびＷＯ２００７／１３８３２４に記載のペプチドリガンドが挙げられる。受容体リガンドで誘導体化されたリポソーム形成成分としては、ＷＯ２００７／１３８３２４に記載のものを挙げ得る。ある実施形態において、受容体親和性分子は、目的分子ではなく、アルギネートオリゴマーではなく、それ自体（すなわち、別の化学物質に連結されていない場合）自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成試薬でもない。
本発明で利用される小胞を調製する技術は、周知であり、よく確立されているので、完全に定石となっている。この技術の説明は、フアン Ｚら，２０１４，新規のリポソーム調製技術に関する進展（Progress involving new techniques for liposome preparation），アジアン・ジャーナル・オブ・ファーマシューティカル・サイエンス，９巻（４）：１７６～８２；トーチリン ＶＰ．，２０１２，多機能ナノ担体（Multifunctional nanocarriers），アドバンスド・ドラッグ・デリバリー・レビュー，６４巻（補遺）：３０２～１５；ヴェムリ Ｓら，１９９５，治療用送達システムとしてのリポソームの調製および特性（Preparation and characterization of liposomes as therapeutic delivery systems）：総説，ファーマシューティカ・アクタ・ヘルベティア，７０巻（２）：９５～１１１；カルゴ，Ｄ.ら，２０１６，マイクロ流体工学によるリポソーム生産：可能性と限定要因（Liposome production by microfluidics: potential and limiting factors），サイエンティフィック・レポート，６：２５８７６；エルドアン Ｓら，２００６，ストレプトキナーゼ含有小胞システムを用いた血栓の限局化（Thrombus localization by using streptokinase containing vesicular systems），ドラッグ・デリバリー，１３巻（４）：３０３～９；およびメング Ｆら，２０１１，ナノスケールからマイクロスケールにわたるポリマーソーム：薬剤送達制御のための進歩した媒体およびウイルス模倣および細胞模倣のための強固な小胞（Polymersomes spanning from nano- to microscales: Advanced vehicles for controlled drug delivery and robust vesicles for virus and cell mimicking），ジャーナル・オブ・フィジカル・ケミストリー・レター，２巻（１３）：１５３３～９に見出され得、これらの内容は、参照により本明細書に援用される。
大きく見ると、小胞マイクロ粒子／ナノ粒子は、マクロスケールの環境において異種混合の小胞集団を生じるバッチ法を用いて調製されてもよいし、小胞の形成が限られた微小環境で起こり、したがって、小胞が形成される微小環境の物理的パラメーターに影響を及ぼし得るより強い制御のおかげで、より均質な小胞集団を生じ得るマイクロ流体法を用いて調製されてもよい。
バルク法は、当初は乾燥している、先に組織化させた小胞形成成分のフィルムを膨潤させ（すなわち、再水和法）、その後、分散している二重層を機械的に処理することに基づく方法に下位分類されてもよく、それらの方法は、（ｉ）小胞形成成分が溶解できる共溶媒、（ｉｉ）追加的な二重層非形成「共両親媒性物質」、または（ｉｉｉ）小胞形成成分の超分子凝集体に影響を及ぼす特定のイオン種、の使用を含む。
マイクロ流体法は、広く文献において説明されており、エレクトロフォーメーションおよび水和法、押出法、パルスジェット法、ダブルエマルジョン鋳型法、氷滴水和法、一過的膜吐出法、液滴エマルジョン移入法、水力学的ピンチオフ法、および水力学的フォーカシング法と呼ばれる方法が挙げられる。本発明において、マイクロ流体水力学フォーカシング法が有利に用いられ得る。
したがって、本発明において、両親媒性の自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成化合物で形成されるマイクロ粒子／ナノ粒子は、本明細書で説明される小胞マイクロ粒子／ナノ粒子の形成法、特にバルク生産法またはマイクロ流体的生産法（例えば、エレクトロフォーメーションおよび水和法、押出法、パルスジェット法、ダブルエマルジョン鋳型法、氷滴水和法、一過的膜吐出法、液滴エマルジョン移入法、水力学的ピンチオフ法、および水力学的フォーカシング法）のうちのいずれの方法によって調製されてもよい。
したがって、ある実施形態において、両親媒性の自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子で形成されるマイクロ粒子／ナノ粒子に関する本発明の方法は、例えば、本明細書で説明される小胞マイクロ粒子／ナノ粒子のいずれの形成法、特にバルク生産法またはマイクロ流体的生産法によって、マイクロ粒子／ナノ粒子を調製するステップをさらに含んでいてもよい。
本発明で利用されるマイクロ粒子／ナノ粒子はミセルであってもよい。ミセルは、親水性領域が、外側のシェルとして周囲の水性相と接触し、疎水性領域が、ミセルの中心に隔離されて連続的な疎水性コアを形成する、両親媒性化合物の球状自己集合超分子集合体である。上記の両親媒性化合物のいずれもが、例えば、用いられる化合物またはその組み合わせにとっての臨界ミセル濃度を越える濃度で、当該化合物を水溶液に投入することによって、ミセルを形成し得る。ミセルマイクロ粒子／ナノ粒子の観点において、ミセル中に他の成分が存在していてもよく、かつ／または上述した小胞マイクロ粒子／ナノ粒子用の官能性両親媒性化合物が用いられてもよい。ミセルは、例えば上述したようなカチオン性両親媒性化合物を含むことで、少なくとも部分的にカチオン性とされてもよい。他の実施形態において、非両親媒性であるミセル形成成分によって、本発明においてマイクロ粒子／ナノ粒子をカチオン性にするのに必要な正電荷が提供され得る、または少なくともそのような正電荷に寄与し得る。
本発明で利用されるマイクロ粒子／ナノ粒子は、ウイルス、特に核酸ベクターまたは異種起源のペプチド（野生型のウイルスには存在しないペプチド）を保持するウイルスであってもよい。好都合には、このようなウイルスを用いて、治療用もしくは診断用のペプチド、または治療用もしくは診断用の核酸を含むベクターが、例えば気道、消化管、および生殖器官の表面などの、標的粘膜表面の上皮細胞に送達されてもよい。より一般的には、ウイルス自体が、このウイルスに対するワクチンの活性成分であってもよく、かつ／またはウイルスが保持する、もしくはウイルスが保持する核酸ベクターから発現される、異種起源のペプチド抗原を送達してもよい。本発明において利用されるウイルスベクターなどのウイルスとしては、レトロウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、レンチウイルス、ポックスウイルス、アルファウイルス、およびヘルペスウイルス、ならびにこれらの混成物が挙げられる。他の実施形態において、ウイルスは、腫瘍溶解性ウイルス、すなわち、癌細胞に選択的に感染し、これを殺すウイルスであってもよい。例えば、腫瘍溶解性ウイルスは、アデノウイルス、レオウイルス、はしかウイルス、単純ヘルペスウイルス、水疱性口炎ウイルス、ポリオウイルス、ニューカッスル病ウイルス、セムリキ森林ウイルス、ワクシニア、セネカウイルス、マラバウイルス、およびエンテロウイルスの腫瘍溶解性形態から選択されてもよい。
ウイルス様粒子は、ウイルスの構造タンパク質が適切な宿主細胞において発現された際に、自己集合することで形成される非病原性マイクロ粒子／ナノ粒子である。自己集合する間、ウイルスの核酸は、粒子中に収容されない。このような粒子は、ワクチン抗原として働いてもよく、かつ／または、ウイルスの構造タンパク質に本発明の目的分子を共有結合させる、もしくは目的分子の存在下で自己集合を起こさせることで、本発明の目的分子を保持するように設計されてもよい。ウイルス様粒子は、レトロウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、レンチウイルス、ポックスウイルス、アルファウイルス、ヘルペスウイルス、および肝炎ウイルスの構造タンパク質から形成さてもよい。
カーボンナノチューブは、ナノメートルまたはマイクロメートルの範囲の円柱構造を有する炭素の同素体である。円柱構造は、単層（単一層ナノチューブ）であってもよいし、多層（多層ナノチューブ）であってもよい。このような構造は、文献においてよく説明されている多くの方法、例えば、化学蒸着、アーク放電、高圧一酸化炭素不均化反応、およびレーザーアブレーションによって調製され得る。カーボンナノチューブは、表面官能化によって、あるいはマイクロ粒子／ナノ粒子中、またはその上にカチオン性成分を含むことによって、カチオン性とされてもよい。
デンドリマーは、寸法がナノメートルスケールである、高度に分岐した星形の高分子である。デンドリマーは、３つの成分、すなわち、中心コア、内部樹状構造（分枝）、および表面官能基を有する外部表面によって定義される。これらの成分の組み合わせを変化させることで、内部コアが遮蔽され、例えば表面電荷が正であるなどの特定の表面特性を有する、表面形状およびサイズが異なるデンドリマーとなる。デンドリマーは、分子量分布が狭く、サイズおよび形状が均一で、多数（多価）の表面基を有する分子を世代別（Ｇ０、Ｇ１、Ｇ２、．．．）に与える段階的な化学的方法によって合成される。本発明において利用されるデンドリマーとしては、ポリアミドアミン（ＰＡＭＡＭ）デンドリマー、ポリプロピレンイミンデンドリマー、チオホスホリルデンドリマー、シクロトリホスファゼンデンドリマー、および２，２－ビス（ヒドロキシメチル）プロピオン酸（ｂｉｓ－ＭＰＡ）デンドリマーを挙げ得る。デンドリマーは、カチオン性構造成分を用いることで、かつ／またはカチオン性表面官能基を用いることで、かつ／またはマイクロ粒子／ナノ粒子中、もしくはその上に他のカチオン性成分を含むことで、少なくとも部分的にカチオン性とされてもよい。
中実なマイクロ粒子／ナノ粒子としては、例えば、ポリマーマイクロ粒子／ナノ粒子、シリカマイクロ粒子／ナノ粒子、および金属マイクロ粒子／ナノ粒子が挙げられる。
ポリマーマイクロ粒子／ナノ粒子は、例えば、ポリスチレン、ポリ酢酸、ポリアクリルアミド、メラミン、ポリ（Ｄ－Ｌ－ラクチド）、ポリＤ－Ｌ－グリコリド、ポリアルキルシアノアクリレート、ポリ（ラクチド－コ－グリコリド）ＰＬＡ、ポリカプロラクトン、キトサン、ゼラチン、アルブミン、デキストラン、アガロース、ポリ－Ｌ－グルタミン酸、ポリＬ－リジンなどの適切なポリマーから／で、（自己集合によって（ポリプレックス）、または多層集合によって、またはヒドロゲル化などのゲル化によって）形成されてもよい。ポリマーマイクロ粒子／ナノ粒子は、例えばポリＬ－リジンなどのカチオン性ポリマーを含むことによって、かつ／あるいは表面官能化またはマイクロ粒子／ナノ粒子中、もしくはその上に他のカチオン性成分を含むことによって、少なくとも部分的にカチオン性とされてもよい。
金属マイクロ粒子／ナノ粒子および金属性マイクロ粒子／ナノ粒子は、以下の金属およびその同位体から／で形成されてもよい：金（例えば、１９８Ａｕ、１９９Ａｕ）、銀（例えば、１０７Ａｇおよび１０９Ａｇ）、白金（例えば、１９５ｍＰｔ）、鉄（例えば、５９Ｆｅ）、銅（例えば、６１Ｃｕ、６４Ｃｕ、および６７Ｃｕ）、ガドリニウム（例えば、１４９Ｇｄ、１５１Ｇｄ）、インジウム（例えば、１１１Ｉｎ）、テクネチウム（例えば、９９ｍＴｃ）、ガリウム（例えば、６７Ｇａ、６８Ｇａ）、レニウム（例えば、１８８Ｒｅ、１８６Ｒｅ）、ルテチウム（例えば、１７７Ｌｕ）、アクチニウム（例えば、２２５Ａｃ）、イットリウム（例えば、９０Ｙ）、アンチモン（例えば、１１９Ｓｂ）、スズ（例えば、１１７Ｓｎ、１１３Ｓｎ）、ジスプロシウム（例えば、１５９Ｄｙ）、コバルト（例えば、５６Ｃｏ、６０Ｃｏ）、ルテニウム（例えば、９７Ｒｕ、１０３Ｒｕ、１０６Ｒｕ）、パラジウム（例えば、１０３Ｐｄ）、カドミウム（例えば、１１５Ｃｄ）、テルル（例えば、１１８Ｔｅ、１２３Ｔｅ）、バリウム（例えば、１３１Ｂａ、１４０Ｂａ）、テルビウム（例えば、１６０Ｔｂ）、ランタン（例えば、１４０Ｌａ）、ラジウム（例えば、２２３Ｒａ、２２４Ｒａ）、ストロンチウム（例えば、８９Ｓｒ）、サマリウム（例えば、１５３Ｓｍ）、イッテルビウム（例えば、１６９Ｙｂ）、タリウム（例えば、２０１Ｔｌ）、セシウム（例えば、１３７Ｃｓ）、イリジウム（例えば、１９２Ｉｒ）、およびルビジウム（例えば、８２Ｒｂ）。金属は、その金属の既存の酸化状態のいずれかであってもよい。このような酸化状態としては、一価のカチオン、二価のカチオン、三価のカチオン、四価のカチオン、五価のカチオン、六価のカチオン、および七価のカチオンが挙げられる。例えば、アンモニウム系化学種（アルギニン、ポリエチレンイミンなど）またはホスホニウム系化学種（チオ硫酸ホスホニオアルキル、チオ酢酸ホスホニオアルキル）などによる、粒子の官能化によって、表面電荷をカチオン性としてもよい。金属マイクロ粒子／ナノ粒子／金属性マイクロ粒子／ナノ粒子は、マイクロ球体／ナノ球体であってもよいし、マイクロスター／ナノスターであってもよいし、マイクロケージ／ナノケージであってもよいし、マイクロシェル／ナノシェルであってもよい。
シリカマイクロ粒子／ナノ粒子は、メソ多孔性シリカであってもよい。
ある実施形態において、本発明において利用されるマイクロ粒子／ナノ粒子は、選択された標的部位へのマイクロ粒子／ナノ粒子のターゲティングを支援するために、受容体親和性分子である、または受容体親和性分子を保持する、成分をさらに含んでいてもよい。このような親和性分子としては、抗体、抗体断片、ペプチド成長因子、ＤＮＡ、およびＲＮＡなどの、受容体特異的なポリペプチド、核酸、および炭水化物が挙げられる。当該受容体は、ポリペプチド（例えば、インテグリン、カドヘリン、セレクチン、ＩＣＡＭ－１）、核酸、または炭水化物であってもよい。当業者には多数の受容体－リガンド対が知られており、これらは、過度の負担なく分類され得、これらの対は、いずれも、本発明で用いられる受容体親和性分子を選択する際の基準を提供し得る。例として、ＷＯ９６／１５８１１、ＷＯ９８／５４３４７、ＷＯ０１／９２５４３、ＷＯ０２／０７２６１６、ＷＯ２００４１０８９３８、およびＷＯ２００７／１３８３２４に記載のペプチドリガンドが挙げられる。受容体親和性分子としては、受容体親和性分子によって誘導体化されたリポソーム形成化合物の観点において、ＷＯ２００７／１３８３２４に記載のものを挙げ得る。ある実施形態において、受容体親和性分子は、目的分子ではなく、アルギネートオリゴマーではなく、それ自体（すなわち、別の化学物質に連結されていない場合）自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成試薬でもない。
上記の通り、ある実施形態において、本発明において利用されるマイクロ粒子／ナノ粒子は、目的分子、特に、粘膜表面の上皮細胞に送達される分子を保持する。このような分子としては、治療上有効な試薬（医薬／薬剤）、診断薬またはイメージング試薬、あるいは細胞または細胞が産生する産物（例えば、酵素、補因子、前駆物質、基質）の特性を操作するための試薬を挙げ得る。治療用試薬は、特に、小分子医薬であってもよいし、生物学的医薬であってもよいし、放射性医薬（例えば、放射性核種または放射性免疫医薬）であってもよい。生物学的医薬としては、抗体、ペプチドホルモン、サイトカイン、ペプチド成長因子、ペプチド抗原、および核酸（例えば、遺伝子治療、遺伝子編集、ＲＮＡ干渉治療法（例えば、ｓｉＲＮＡまたはｍｉＲＮＡ）、アンチセンス治療法、およびインビトロ転写ｍＲＮＡ（ＩＶＴ－ｍＲＮＡ）治療法で用いられる核酸）が挙げられるが、これらに限定されない。診断薬として、放射性診断薬（例えば、診断用放射性核種）、造影剤、あるいは分子プローブとして用いられる核酸またはタンパク質（例えば、オリゴヌクレオチドおよび抗体）を挙げ得る。細胞工学試薬として、ヌクレアーゼ（例えば、Ｃａｓ９、Ｃｐｆ１）、プロテアーゼ、リパーゼ、および補因子を挙げ得る。
治療上有効な試薬は、ＣＦＴＲ修飾剤、抗生物質、抗真菌剤、抗ウイルス剤、細胞毒性を有する化学治療剤、血管形成阻害剤、抗癌性モノクローナル抗体、放射性免疫医薬、免疫刺激剤、免疫抑制剤、コルチコステロイド、非ステロイド性抗炎症薬（ＮＳＡＩＤ）、気管支拡張剤、経口抗糖尿病薬、または放射性医薬であってもよい。
ＣＦＴＲ修飾剤は、ＣＦＴＲ機能不全を少なくとも部分的に軽減することができる小分子である。ＣＦＴＲ修飾剤は、ＣＦＴＲ増強剤、ＣＦＴＲ中和剤（correctors）、およびリードスルー剤に分類され得る。
ＣＦＴＲ増強剤は、上皮細胞の表面に存在するＣＦＴＲイオンチャネルの活性を向上させる（例えば、開口確率（ゲート開放時間および／またはゲート開閉確率）またはチャネルのコンダクタンスを上昇させることによる）ＣＦＴＲ修飾剤である。これは、欠陥のあるＣＦＴＲにおいて、レベルが低下しているイオンチャネルの活性を上昇させる形態をとってもよいし、サイズが小さくなった正常ＣＦＴＲ集団において、正常なレベルよりもイオンチャネルの活性を上昇させる形態をとってもよい。
ＣＦＴＲ中和剤は、上皮細胞表面に送達または保持されるＣＦＴＲタンパク質の量を増加させるＣＦＴＲ修飾剤である。これらの分子は、上皮細胞表面のＣＦＴＲ量を減少させ得るＣＦＴＲのプロセシングの様々な欠陥に鑑みて、多様な様式でこの効果を達成し得る。例えば、あるＣＦＴＲ中和剤は、シャペロンとして機能して、ＣＦＴＲの適切な折り畳みと翻訳後修飾を促進し、ＣＦＴＲを早発分解から保護し、ＣＦＴＲの細胞内ターゲティングを促進し、細胞膜におけるＣＦＴＲの代謝回転の加速を逆転することができる。これは、上皮細胞表面に送達または保持される正常ＣＦＴＲタンパク質の量を、健常細胞を反映するレベルまで増加させる形態をとってもよいし、上皮細胞表面に送達または保持される部分的に欠陥のあるＣＦＴＲタンパク質の量を、例えば健常細胞における野生型ＣＦＴＲで見られるレベルよりも高いレベルまで増加させる形態をとってもよい。
リードスルー剤は、細胞の翻訳機構に、ＣＦＴＲのｍＲＮＡ転写物中のいずれの中途終止コドンも無視させ、これによって、ほぼ全長で、好ましくは機能性ＣＦＴＲの産生量を増加させるＣＦＴＲ修飾剤である。
ある実施形態において、ＣＦＴＲ修飾剤は、ＷＯ２００６／００２４２１、ＷＯ２００７／０５６３４１、 ＷＯ２００７１３４２７９、ＷＯ２００９０３８６８３、ＷＯ２００９０６４９５９、ＷＯ２００９０７３７５７、ＷＯ２００９０７６１４１、ＷＯ２００９０７６１４２、ＷＯ２０１００１９２３９、ＷＯ２０１００３７０６６、ＷＯ２０１００４８５２６、ＷＯ２０１００５３４７１、ＷＯ２０１００５４１３８、ＷＯ２０１０１３８４８４、ＷＯ２０１１０１９４１３、ＷＯ２０１１０５０３２５、ＷＯ２０１１０７２２４１、ＷＯ２０１１１２７２４１、ＷＯ２０１１１２７２９０、ＷＯ２０１１１３３７５１、ＷＯ２０１１１３３９５１、ＷＯ２０１１１３３９５３、ＷＯ２０１１１３３９５６、ＷＯ２０１１１４６９０１、ペデモンテ Ｎら，ジャーナル・オブ・クリニカル・インベスティゲーション，２００５；１１５（９）：２５６４～２５７１、ファン・グール，Ｆら，アメリカン・ジャーナル・オブ・フィジオロジー・ラング・セルラー・アンド・モレキュラー・フィジオロジー，２００６，２９０：Ｌ１１１７～Ｌ１１３０、およびペデモンテ Ｎら，モレキュラー・ファーマコロジー，２００５，６７巻Ｎｏ．５，１７９７～１８０７に開示されているものから選択され、これらの内容は、参照により本明細書に援用される。
特に、フェニルグリシン、スルホンアミド（ペデモンテら，モレキュラー・ファーマコロジー，２００５に報告されている）、ピラゾール（例えば、ファン・グール，Ｆら，アメリカン・ジャーナル・オブ・フィジオロジー・ラング・セルラー・アンド・モレキュラー・フィジオロジー ２００６に報告されている［４－メチル－２－（５－フェニル－１Ｈ－ピラゾール－３－イ）フェノール］）、フラボン（例えば、イソフラボンおよびベンゾフラボン、特に、ゲニステインおよびアピゲニン）、キサンチン（例えば、イソブチルメチルキサミン（ＩＢＭＸ）、８－シクロペンチル－１，３－ジプロピルキサンチン（ＣＰＸ）、１－イソブチルキサンチン（ＸＣ－３３））、ベンゾチオフェン（例えば、テトラヒドロベンゾチオフェン）、ベンズイミダゾロン（例えば、ＮＳ００４、５－トリフルオロメチル－１－（５－クロロ－２－ヒドロキシフェニル）１，３－ジヒドロ－２Ｈ－ベンズイミ－ダゾール－２－オン；ＮＳ１６１９、１，３－ジヒドロ－１－［２－ヒドロキシ－５－（トリフルオロメチル）フェニル］－５－（トリフルオロメチル）－２Ｈ－ベンズイミダゾール－２－オン）、カプサイシン、フルオロセイン（例えば、フロキシンＢ）、フェナントロリン、ベンゾキノリン、ジヒドロピリジン（例えば、１，４－ジヒドロピリジン、特にフェロジピン）、イソキノリン、およびベンゾ［ｃ］キノリジニウム（例えば、ノレツら，ジャーナル・オブ・ファーマコロジー・アンド・エクスペリメンタル・セラピューティクス，２００８，３２５，８９～９９に報告されている、ＭＰＢ－２７（６－ヒドロキシ－７－クロロベンゾ［ｃ］キノリジニウム）、ＭＰＢ－０７（６－ヒドロキシ－１０－クロロベンゾ［ｃ］キノリジニウム）、ＭＰＢ－９１（塩化５－ブチル－１０－クロロ－６－ヒドロキシベンゾ［ｃ］キノリジニウム）、ＭＰＢ－１０４（塩化５－ブチル－７－クロロ－６－ヒドロキシベンゾ［ｃ］キノリジニウム））といった分類の増強剤を挙げ得る。本発明で利用される更なる増強剤および対応する分子構造を、図１０に示す。
ＣＦＴＲ中和剤としては、４－フェニル酪酸（４－ＰＢＡ）；１，２，３，４－テトラヒドロイソキノリン－３－カルボン酸ジアミド；イソキノリンやシクロアルキルカルボキサミド－ピリジン安息香酸、ベンゾ［ｃ］キノリジニウムといった分類の化合物（例えば、ＭＰＢ－０７、ＭＰＢ－８０（塩化１０－フルオロ－６－ヒドロキシベンゾ［ｃ］キノリジニウム）、 ＭＰＢ－９１、およびＭＰＢ１０４）；およびペデモンテら，ジャーナル・オブ・クリニカル・インベスティゲーション（２００５）や、ファン・グール，Ｆら，アメリカン・ジャーナル・オブ・フィジオロジー・ラング・セルラー・アンド・モレキュラー・フィジオロジー（２００６）に報告され、図３に示されている、他の様々な構造分類の化合物（アミノベンゾチアゾール（例えば、２－アミノベンゾチアゾール）、アミノアリルチアゾール（例えば、２－アミノ－４－アリルチアゾール）、キナゾリノン（例えば、キナゾリニルアミノピリミドン（特に、２－キナゾリニル－４－アミノピリミジノン）、ビスアミノメチルビチアゾール、Ｎ－フェニルアミノキノリン（例えば、（Ｎ－フェニルアミノ）キノロン））が挙げられる。
代表的なＣＦＴＲ修飾剤としては、Ｎ－（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－５－ヒドロキシフェニル）－１，４－ジヒドロ－４－オキソキノリン－３－カルボキサミド（アイバカフトール；ＶＸ－７７０）、［４－メチル－２－（５－フェニル－１Ｈ－ピラゾール－３－イ）フェノール］（ＶＲＴ－５３２）、ＶＲＴ－４２２、４－シクロヘキシロキシ－２－｛１－［４－（４－メトキシ－ベンゼンスルホニル）－ピペラジン－１－イル］－エチル｝－キナゾリン（ＶＲＴ－３２５）（ファン・グール，Ｆら，アメリカン・ジャーナル・オブ・フィジオロジー・ラング・セルラー・アンド・モレキュラー・フィジオロジー（２００６）および図３のどちらも参照）、３－［６－［［１－（２，２－ジフルオロ－１，３－ベンゾジオキソール－５－イル）シクロプロパンカルボニル］アミノ］－３－メチルピリジン－２－イル］安息香酸（ルマカフトール；ＶＸ－８０９）、ＶＸ－６６１（テザカフトール；１－（２，２－ジフルオロ－１，３－ベンゾジオキソール－５－イル）－Ｎ－［１－［（２Ｒ）－２，３－ジヒドロキシプロピル］－６－フルオロ－２－（２－ヒドロキシ－１，１－ジメチルエチル）－１Ｈ－インドール－５－イル］－シクロプロパンカルボキサミド）、Ｎ６０２２（３－［１－（４－カルバモイル－２－メチルフェニル）－５－（４－イミダゾール－１－イルフェニル）ピロール－２－イル］プロパン酸）、アタルレン、１，２，３，４－テトラヒドロイソキノリン－３－カルボン酸ジアミド、４－フェニル酪酸（４－ＰＢＡ）、ゲニステイン、アピゲニン、ＭＰＢ－０７、ＭＰＢ－２７、ＭＰＢ－９１、ＭＰＢ－１０４、フェロジピン、ＮＳ００４、フロキシンＢ、ＩＢＭＸ、ＣＰＸ、ＸＣ－３３、カプサイシン、およびゲンタマイシンが挙げられ、好ましくは、アイバカフトール、ルマカフトール、ＶＸ－６６１、およびアタルレンであり、最も好ましくはアイバカフトールおよびルマカフトールである。
上記のＣＦＴＲ修飾剤のうち、以下を増強剤とみなす：ＶＸ－７７０、ＶＴＲ－５３２、ゲニステイン、アピゲニン、ＭＰＢ－０７、ＭＰＢ－２７、ＭＰＢ－９１、ＭＰＢ－１０４、フェロジピン、ＮＳ００４、フロキシンＢ、ＩＢＭＸ、ＣＰＸ、ＸＣ－３３、カプサイシン、およびゲニステイン。上記のＣＦＴＲ修飾剤のうち、以下を中和剤とみなす：ＶＲＴ－４２２、ＶＲＴ－３２５、ＶＸ－８０９、ＶＸ－６６１、Ｎ６０２２、１，２，３，４－テトラヒドロイソキノリン－３－カルボン酸ジアミド、４－フェニル酪酸（４－ＰＢＡ）、ＭＰＢ－０７、ＭＰＢ８０、ＭＰＢ－９１、およびＭＰＢ－１０４。上記のＣＦＴＲ修飾剤のうち、以下をリードスルー剤とみなす：アタルレンおよびゲンタマイシン。
抗生物質は、アミノグリコシド（例えば、アミカシン、ゲンタマイシン、カナマイシン、ネオマイシン、ネチルマイシン、ストレプトマイシン、トブラマイシン）；β－ラクタム（例えば、カルベセフェム（例えば、ロラカルベフ）；第１世代セファロスポリン（例えば、セファドロキシル、セファゾリン、セファレキシン）；第２世代セファロスポリン（例えば、セファクロル、セファマンドール、セファレキシン、セフォキシチン、セフプロジル、セフロキシム）；第３世代セファロスポリン（例えば、セフィキシム、セフジニル、セフジトレン、セフォペラゾン、セフォタキシム、セフポドキシム、セフタジダイム、セフチブテン、セフチゾキシム、セフトリアキソン）；第４世代セファロスポリン（例えば、セフェピム）；モノバクタム（例えば、アズトレオナム）；マクロライド（例えば、アジスロマイシン、クラリスロマイシン、ジリスロマイシン、エリスロマイシン、トロレアンドマイシン）；モノバクタム（例えば、アズトレオナム）；ペニシリン（例えば、アモキシシリン、アンピシリン、カルベニシリン、クロキサシリン、ジクロキサシリン、ナフシリン、オキサシリン、ペニシリンＧ、ペニシリンＶ、ピペラシリン、チカルシリン）；ポリペプチド抗生物質（例えば、バシトラシン、コリスチン、ポリミキシンＢ）；キノロン（例えば、シプロフロキサシン、エノキサシン、ガチフロキサシン、レボフロキサシン、ロメフロキサシン、モキシフロキサシン、ノルフロキサシン、オフロキサシン、トロバフロキサシン）；スルホンアミド（例えば、マフェニド、スルファセタミド、スルファメチゾール、スルファサラジン、スルフィソキサゾール、トリメトプリム－スルファメトキサゾール）；テトラサイクリン（例えば、デメクロサイクリン、ドキシサイクリン、ミノサイクリン、オキシテトラサイクリン、テトラサイクリン）；グリシルサイクリン（例えば、チゲサイクリン）；カルバペネム（例えば、イミペネム、メロペネム、エルタペネム、ドリペネム、パニペネム／ベタミプロン、ビアペネム、ＰＺ－６０１）；その他、クロラムフェニコール；クリンダマイシン、エタンブトール；ホスホマイシン；イソニアジド；リネゾリド；メトロニダゾール；ニトロフラントイン；ピラジンアミド；キヌプリスチン／ダルホプリスチン；リファムピン；スペクチノマイシン；およびバンコマイシンなどの抗生物質から選択されてもよい。
より好ましくは、抗生物質は、アミカシン、ゲンタマイシン、カナマイシン、ネオマイシン、ネチルマイシン、ストレプトマイシン、トブラマイシン、セフィキシム、セフジニル、セフジトレン、セフォペラゾン、セフォタキシム、セフポドキシム、セフタジダイム、セフチブテン、セフチゾキシム、セフトリアキソン、セフェピム、アズトレオナム、アモキシシリン、アンピシリン、カルベニシリン、クロキサシリン、ジクロキサシリン、ナフシリン、オキサシリン、ペニシリンＧ、ペニシリンＶ、ピペラシリン、チカルシリン、シプロフロキサシン、エノキサシン、ガチフロキサシン、レボフロキサシン、ロメフロキサシン、モキシフロキサシン、ノルフロキサシン、オフロキサシン、トロバフロキサシン、アジスロマイシン、クラリスロマイシン、ジリスロマイシン、エリスロマイシン、ロキシスロマイシン、テリスロマイシン、カルボマイシンＡ、ジョサマイシン、キタサマイシン、ミデカミシン、オレアンドマイシン、スピラマイシン、トロレアンドロマイシン、チロシン、イミペネム、メロペネム、エルタペネム、ドリペネム、パニペネム／ベタミプロン、ビアペネム、ＰＺ－６０１、バシトラシン、コリスチン、ポリミキシンＢ、デメクロサイクリン、ドキシサイクリン、ミノサイクリン、オキシテトラサイクリン、およびテトラサイクリンから選択される。
より好ましくは、抗生物質は、アズトレオナム、シプロフロキサシン、ゲンタマイシン、トブラマイシン、アモキシシリン、コリスチン、セフタジダイム、アジスロマイシン、クラリスロマイシン、ジリスロマイシン、エリスロマイシン、ロキシスロマイシン、スピラマイシン、オキシテトラサイクリン、およびイミペネムから選択される。
特に好適な実施形態において、抗生物質は、アズトレオナム、シプロフロキサシン、ゲンタマイシン、トブラマイシン、アモキシシリン、コリスチン、およびセフタジダイムから選択される。
代表的な抗真菌剤としては、ポリエン（例えば、ナタマイシン、リモシジン、フィリピン、ニスタチン、アンホテリシンＢ、カンジシン；イミダゾール（例えば、ミコナゾール、ケトコナゾール、クロトリマゾール、エコナゾール、ビホナゾール、ブトコナゾール、フェンチコナゾール、イソコナゾール、オキシコナゾール、セルタコナゾール、スルコナゾール、チオコナゾール）；トリアゾール（例えば、フルコナゾール、イトラコナゾール、イサブコナゾール、ラブコナゾール、ポサコナゾール、ボリコナゾール、テルコナゾール）；アリルアミン（例えば、テルビナフィン、アモロルフィン、ナフチフィン、ブテナフィン）；およびエキノカンディン（例えば、アニデュラファンギン、カスポファンギン、ミカファンギン）が挙げられるが、これらに限定されない。
代表的な抗ウイルス剤としては、アバカビル、アシクロビル、アデホビル、アマンタジン、アンプレナビル、アルビドール、アタザナビル、アトリプラ、ボセプレビル、シドホビル、コンビビル、ダルナビル、デラビルジン、ジダノシン、ドコサノール、エドクスジン、エファビレンツ、エムトリシタビン、エンフビルチド、エンテカビル、ファムシクロビル、ホミビルセン、ホスアンプレナビル、ホスカルネット、ホスホネット、ガンシクロビル、イバシタビン、イムノビル、イドクスウリジン、イミキモド、インジナビル、イノシン、ＩＩＩ型インターフェロン、ＩＩ型インターフェロン、Ｉ型インターフェロン、ラミブジン、ロピナビル、ロビリデ、マラビロク、モロキシジン、ネルフィナビル、ネビラピン、ネクサビル、オセルタミビル、ペンシクロビル、ペラミビル、プレコナリル、ポドフィロトキシン、ラルテグラビル、リバビリン、リマンタジン、リトナビル、サキナビル、スタブジン、テノホビル、テノホビルジソプロキシル、チプラナビル、トリフルリジン、トリジビル、トロマンタジン、ツルバダ、バラシクロビル、バルガンシクロビル、ビクリビロク、ビダラビン、ビラミジン、ザルシタビン、ザナミビル、およびジドブジンが挙げられるが、これらに限定されない。
代表的な免疫刺激剤としては、ＴＮＦ、ＩＬ－１、ＩＬ－６、ＩＬ－８などのサイトカインが挙げられるが、これらに限定されない。
代表的なＮＳＡＩＤとしては、サリチル酸塩（例えば、アスピリン（アセチルサリチル酸）、トリサリチル酸コリンマグネシウム、ジフルニサル、サルサラート、プロピオン酸誘導体（例えば、イブプロフェン、デクスイブプロフェン、デクスケトプロフェン、フェノプロフェン、フルルビプロフェン、ケトプロフェン、ロキソプロフェン、ナプロキセン、オキサプロジン）、酢酸誘導体（例えば、アセクロフェナク、ジクロフェナク、エトドラク、インドメタシン、ケトロラク、ナブメトン、トルメチン、スリンダク）、エノール酸誘導体（例えば、ドロキシカム、イソキシカム、ロルノキシカム、メロキシカム、ピロキシカム、テノキシカム）、アントラニル酸誘導体（例えば、フルフェナム酸、メクロフェナム酸、メフェナム酸、トルフェナム酸）、および選択的ＣＯＸ－２阻害剤（コキシブ；例えば、セレコキシブ、エトリコキシブ、ルミラコキシブ、パレコキシブ、ロフェコキシブ、バルデコキシブ）が挙げられるが、これらに限定されない。プロピオン酸誘導体（例えば、イブプロフェン、デクスイブプロフェン、デクスケトプロフェン、フェノプロフェン、フルルビプロフェン、ケトプロフェン、ロキソプロフェン、ナプロキセン、オキサプロジン）が好適であり、イブプロフェンが最も好適である。
適切な気管支拡張剤の代表例としては、β２刺激薬（例えば、短時間作用性β２刺激薬（例えば、ピルブテロール、エピネフリン、サルブタモール、レボサルブタモール、クレンブテロール、テルブタリン、プロカテロール、メタプロテレノール、フェノテロール、メシル酸ビトルテロール、リトドリン、イソプレナリン）；長時間作用性β２刺激薬（例えば、サルメテロール、ホルモテロール、バンブテロール、クレンブテロール）；および超長時間作用性β２刺激薬（例えば、インダカテロール））、抗コリン作用薬（例えば、イプラトロピウム、オキシトロピウム、チオトロピウム）、およびテオフィリンが挙げられるが、これらに限定されない。
適切なコルチコステロイドの代表例としては、プレドニゾン、フルニソリド、トリアムシノロン、フルチカゾン、ブデソニド、モメタゾン、ベクロメタゾン、アムシノニド、ブデソニド、デソニド、フルオシノニド、フルオシノロン、ハルシノニド、ヒドロコルチゾン、コルチゾン、チキソコルトール、プレドニソロン、メチルプレドニソロン、プレドニゾン、ベタメタゾン、デキサメタゾン、フルオコルトロン、アクロメタゾン、プレドニカルベート、クロベタゾン、クロベタゾール、およびフルプレドニデンが挙げられるが、これらに限定されない。
適切な経口抗糖尿病薬の代表例としては、スルホニル尿素（例えば、カルブタミド、アセトヘキサミド、クロルプロパミド、トルブタミド、グリピジド、グリクラジド、グリベンクラミド、グリボルヌリド、グリキドン、グリソキセピド、グリクロピラミド、グリメピリド）、ビグアニド（例えば、メトホルミン、フェンホルミン、ブホルミン、プログアニル）、チアゾリジンジオン（例えば、ロシグリタゾン、ピオグリタゾン、トログリタゾン）、アルファ－グルコシダーゼ阻害剤（例えば、アカルボース、ミグリトール、ボグリボース）、メグリチニド（例えば、ナテグリニド、レパグリニド、ミチグリニド）、および糖尿病治療薬（例えば、ダパグリフロジン、ガナグリフロジン、イプラグリフロジン、トホグリフロジン、エンパグリフロジン、エタボン酸セルグリフロジン、エタボン酸レモグリフロジン）が挙げられるが、これらに限定されない。
細胞毒性を有する適切な化学治療剤の代表例としては、ブレオマイシン、カペシタビン、カルボプラチン、シスプラチン、シクロホスファミド、ダカルバジン、ドセタキセル、ドキソルビシン、ＰＥＧ化リポソームドキソルビシン、エピルビシン、エリブリン、エトポシド、フルオロウラシル、ゲムシタビン、イクサベピロン、メトトレキサート、メクロレタミン、オキサリプラチン、パクリタキセル、プロカルバジン、プレドニソロン、タンパク質結合パクリタキセル、ビノレルビン、ビンブラスチン、およびビンクリスチンが挙げられるが、これらに限定されない。
適切な血管形成阻害剤の代表例としては、ベバシズマブ、エベロリムス、レナリドミド、ラムシルマブ、ソラフェニブ、スニチニブ、およびサリドマイドが挙げられるが、これらに限定されない。
適切な抗癌性モノクローナル抗体の代表例としては、アレムツズマブ、ベバシズマブ、セツキシマブ、オファツムマブ、パニツムマブ、リツキシマブ、およびトラスツズマブ、ならびにチェックポイント阻害剤であるイプリムマブ、ニボルマブ、ペムブロリズマブ、アテゾリズマブ、アベルマブ、デュルバルマブ、およびセミプリマブが挙げられるが、これらに限定されない。
適切な放射性免疫医薬の代表例としては、イブリツモマブおよびトシツモマブが挙げられるが、これらに限定されない。
治療用放射性核種の代表例としては、インジウム（例えば、１１１Ｉｎ）、テクネチウム（例えば、９９ｍＴｃ）、ガリウム（例えば、６７Ｇａ、６８Ｇａ）、レニウム（例えば、１８８Ｒｅ、１８６Ｒｅ）、ルテチウム（例えば、１７７Ｌｕ）、アクチニウム（例えば、２２５Ａｃ）、イットリウム（例えば、９０Ｙ）、アンチモン（例えば、１１９Ｓｂ）、スズ（例えば、１１７Ｓｎ、１１３Ｓｎ）、ジスプロシウム（例えば、１５９Ｄｙ）、コバルト（例えば、５６Ｃｏ、６０Ｃｏ）、鉄（例えば、５９Ｆｅ）、銅（例えば、６１Ｃｕ、６４Ｃｕ、および６７Ｃｕ）、ルテニウム（例えば、９７Ｒｕ、１０３Ｒｕ、１０６Ｒｕ）、パラジウム（例えば、１０３Ｐｄ）、カドミウム（例えば、１１５Ｃｄ）、テルル（例えば、１１８Ｔｅ、１２３Ｔｅ）、バリウム（例えば、１３１Ｂａ、１４０Ｂａ）、ガドリニウム（例えば、１４９Ｇｄ、１５１Ｇｄ）、テルビウム（例えば、１６０Ｔｂ）、金（例えば、１９８Ａｕ、１９９Ａｕ）、ランタン（例えば、１４０Ｌａ）、ラジウム（例えば、２２３Ｒａ、２２４Ｒａ）、ストロンチウム（例えば、８９Ｓｒ）、サマリウム（例えば、１５３Ｓｍ）、イッテルビウム（例えば、１６９Ｙｂ）、タリウム（例えば、２０１Ｔｌ）、セシウム（例えば、１３７Ｃｓ）、イリジウム（例えば、１９２Ｉｒ）、およびルビジウム（例えば、８２Ｒｂ）が挙げられるが、これらに限定されない。
診断用放射性核種の代表例としては、インジウム（例えば、１１１Ｉｎ）、テクネチウム（例えば、９９ｍＴｃ）、ガリウム（例えば、６７Ｇａ、６８Ｇａ）、ルビジウム（例えば、８２Ｒｂ）、およびタリウム（例えば、２０１Ｔｌ）が挙げられるが、これらに限定されない。
上記の放射性核種は、その金属の既存の酸化状態のいずれかであってもよい。このような酸化状態としては、一価のカチオン、二価のカチオン、三価のカチオン、四価のカチオン、五価のカチオン、六価のカチオン、および七価のカチオンが挙げられる。
適切な免疫抑制剤の代表例としては、シクロスポリン、ラパマイシン、タクロリムス、ダクチノマイシン、マイトマイシンｃ、ブレオマイシン、ミトラマイシン、アザチオプリン、ヒドロコルチゾン、コルチゾン、プレドニゾン、プレドニソロン、メチルプレドニソロン、ベキサメタゾン、ベタメタゾン、トリアムシノロン、ベクロメタゾン、酢酸フルドロコルチゾン、酢酸デオキシコルチコステロン、およびアルドステロンが挙げられるが、これらに限定されない。
ある実施形態において、治療用核酸は、被験体において機能不全となっているタンパク質の機能的形態をコードする遺伝子、例えばＣＦＴＲ遺伝子を含んでいてもよい。他の実施形態において、核酸は、ＩＶＴ－ｍＲＮＡ分子であってもよいし、機能不全の遺伝子または過剰発現している癌遺伝子などの遺伝子を標的とするｓｉＲＮＡ分子、ｍｉＲＮＡ分子、またはアンチセンスＲＮＡ分子をコードしていてもよいし、このようなｓｉＲＮＡ分子、ｍｉＲＮＡ分子、またはアンチセンスＲＮＡ分子であってもよい。他の実施形態において、核酸は、例えばＣＲＩＳＰＲ－Ｃａｓ９、ＣＲＩＳＰＲ－Ｃａｓ１３、およびＣＲＩＳＰＲ－Ｃｐｆ１などの、ＣＲＩＳＰＲ系の構成要素（例えば、ヌクレアーゼ、ｓｇＲＮＡ、ｃｒＲＮＡ、ｔｒａｃｒＲＮＡ、またはＤＮＡ修復用鋳型）のいくつかまたはすべてをコードしていてもよいし、そのようなものであってもよい。診断薬として、核酸は、疾患、症状、またはその進行を示す核酸バイオマーカーのヌクレオチド配列に相補的であってもよい。他の観点、例えばインビトロにおける細胞培養または組織培養の観点において、このような核酸を用いて、細胞、または細胞が産生する産物の特性を操作してもよい。
上記の通り、アルギネートは、典型的には、平均分子量が少なくとも３５，０００ダルトン、すなわち、約１７５個から約１９０個のモノマー残基を含むポリマーとして存在するが、典型的にはより高分子であり、本発明に係るアルギネートオリゴマーは、一般的に天然に存在するアルギネートであるアルギネートポリマーの分割（すなわち、サイズの縮小）によって得られる物質と定義され得る。アルギネートオリゴマーは、平均分子量が３５，０００ダルトン未満の（すなわち、約１９０個未満、または約１７５個未満のモノマー残基を含む）アルギネートであるとみなすことができ、特に、平均分子量が３０，０００ダルトン未満の（すなわち、約１７５個未満、または約１５０個未満のモノマー残基を含む）アルギネート、とりわけ、平均分子量が２５，０００ダルトン未満または２０，０００ダルトン未満の（すなわち、約１３５個または約１２５個未満、あるいは約１１０個未満または約１００個未満のモノマー残基を含む）アルギネートとみなすことができる。
見方を変えると、オリゴマーは、一般的に、２つ以上のユニットまたは残基を含んでおり、本発明に係る使用のためのアルギネートオリゴマーは、典型的には、２つから１００個のモノマー残基を含み、より典型的には、３つ、４つ、５つ、または６つから１００個のモノマー残基を含み、２つ、３つ、４つ、５つ、または６つから７５個の残基を含んでいてもよいし、２つ、３つ、４つ、５つ、または６つから５０個の残基を含んでいてもよいし、２つ、３つ、４つ、５つ、または６つから４０個の残基を含んでいてもよいし、２つ、３つ、４つ、５つ、または６つから３５個の残基を含んでいてもよいし、２つ、３つ、４つ、５つ、または６つから３０個の残基を含んでいてもよい。したがって、本発明に係る使用のためのアルギネートオリゴマーの平均分子量は、典型的には、３５０ダルトン、５５０ダルトン、７００ダルトン、９００ダルトンもしくは１０００ダルトンから２０，０００ダルトン、または３５０ダルトン、５５０ダルトン、７００ダルトン、９００ダルトンもしくは１０００ダルトンから１５，０００ダルトン、または３５０ダルトン、５５０ダルトン、７００ダルトン、９００ダルトンもしくは１０００ダルトンから１０，０００ダルトン、または３５０ダルトン、５５０ダルトン、７００ダルトン、９００ダルトンもしくは１０００ダルトンから８０００ダルトン、または３５０ダルトン、５５０ダルトン、７００ダルトン、９００ダルトンもしくは１０００ダルトンから７０００ダルトン、または３５０ダルトン、５５０ダルトン、７００ダルトン、９００ダルトンもしくは１０００ダルトンから６，０００ダルトンである。
あるいは、アルギネートオリゴマーの重合度（ＤＰ）または数平均重合度（ＤＰｎ）は、２から１００であってもよく、好ましくは２から７５であってもよく、好ましくは２から５０であってもよく、より好ましくは、２から４０であってもよいし、２から３５であってもよいし、２から３０であってもよいし、２から２８であってもよいし、２から２５であってもよいし、２から２２であってもよいし、２から２０であってもよいし、２から１８であってもよいし、２から１７であってもよいし、２から１５であってもよいし、または２から１２であってもよい。
他の代表的な範囲としては（残基数かＤＰかＤＰｎかにかかわらず）、３、４、５、６、７、８、９、１０、または１１のうちのいずれか１つから、５０、４５、４０、３９、３８、３７、３６、３５、３４、３３、３２、３１、３０、２９、２８、２７、２６、２５、２４、２３、２２、２１、２０、１９、１８、１７、１６、１５、１４、１３、または１２のうちのいずれか１つまでの範囲が挙げられる。
他の代表的な範囲としては（残基数かＤＰかＤＰｎかにかかわらず）、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、または１５のうちのいずれか１つから、５０、４５、４０、３９、３８、３７、３６、３５、３４、３３、３２、３１、３０、２９、２８、２７、２６、２５、２４、２３、２２、２１、２０、１９、１８、１７、または１６のうちのいずれか１つまでの範囲が挙げられる。
他の代表的な範囲としては（残基数かＤＰかＤＰｎかにかかわらず）、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、または１８のうちのいずれか１つから、５０、４５、４０、３９、３８、３７、３６、３５、３４、３３、３２、３１、３０、２９、２８、２７、２６、２５、２４、２３、２２、２１、２０、または１９のうちのいずれか１つまでの範囲が挙げられる。
本発明で利用されるアルギネートオリゴマーは、好ましくは３ｍｅｒから３５ｍｅｒであり、より好ましくは３ｍｅｒから２８ｍｅｒであり、特に４ｍｅｒから２５ｍｅｒ、例えば、５ｍｅｒから２０ｍｅｒ、とりわけ６ｍｅｒから２２ｍｅｒであり、特に８ｍｅｒから２０ｍｅｒ、とりわけ１０ｍｅｒから１５ｍｅｒであり、例えば、分子量が、３５０ダルトンから６４００ダルトン、または３５０ダルトンから６０００ダルトン、好ましくは５５０ダルトンから５５００ダルトン、好ましくは７５０ダルトンから５０００ダルトンであり、特に７５０ダルトンから４５００ダルトン、または２０００ダルトンから３０００ダルトン、または９００ダルトンから３５００ダルトンである。他の代表的なアルギネートオリゴマーとしては、上記の通り、５残基、６残基、７残基、８残基、９残基、１０残基、１１残基、１２残基、または１３残基から、５０残基、４５残基、４０残基、３５残基、２８残基、２５残基、２２残基、または２０残基のオリゴマーが挙げられる。
本発明のアルギネートオリゴマーの重合度（ＤＰ）または数平均重合度（ＤＰｎ）は、３から２８であっても、４から２５であっても、６から２２であっても、８から２０であっても、１０から１５であってもよいし、あるいは５から１８であってもよいし、７から１５であってもよいし、８から１２であってもよいし、特に１０であってもよい。
本発明のアルギネートオリゴマーの重合度（ＤＰ）または数平均重合度（ＤＰｎ）は、３から２４であってもよいし、４から２３であってもよいし、５から２２であってもよいし、６から２１であってもよいし、７から２０であってもよいし、８から１９であってもよいし、９から１８であってもよいし、１０から１７であってもよいし、１１から１６であってもよいし、１２から１５であってもよいし、１３から１４（例えば、１３または１４）であってもよい。
本発明のアルギネートオリゴマーの重合度（ＤＰ）または数平均重合度（ＤＰｎ）は、４から２５であってもよいし、５から２４であってもよいし、６から２３であってもよいし、７から２２であってもよいし、８から２１であってもよいし、９から２０であってもよいし、１０から１９であってもよいし、１１から１８であってもよいし、１２から１７であってもよいし、１３から１６であってもよいし、１４から１５（例えば、１４または１５）であってもよい。
本発明のアルギネートオリゴマーの重合度（ＤＰ）または数平均重合度（ＤＰｎ）は、５から２６であってもよいし、６から２５であってもよいし、７から２４であってもよいし、８から２３であってもよいし、９から２２であってもよいし、１０から２１であってもよいし、１１から２０であってもよいし、１２から１９であってもよいし、１３から１８であってもよいし、１４から１７であってもよいし、１５から１６（例えば、１５または１６）であってもよい。
本発明のアルギネートオリゴマーの重合度（ＤＰ）または数平均重合度（ＤＰｎ）は、４から５０であってもよいし、４から４０であってもよいし、４から３５であってもよいし、４から３０であってもよいし、４から２８であってもよいし、４から２６であってもよいし、４から２２であってもよいし、４から２０であってもよいし、４から１８であってもよいし、４から１６であってもよいし、４から１４であってもよい。
本発明のアルギネートオリゴマーの重合度（ＤＰ）または数平均重合度（ＤＰｎ）は、５から５０であってもよいし、５から４０であってもよいし、５から２５であってもよいし、５から２２であってもよいし、５から２０であってもよいし、５から１８であってもよいし、５から２３であってもよいし、５から２０であってもよいし、５から１８であってもよいし、５から１６であってもよいし、５から１４であってもよい。
本発明のアルギネートオリゴマーの重合度（ＤＰ）または数平均重合度（ＤＰｎ）は、６から５０であってもよいし、６から４０であってもよいし、６から３５であってもよいし、６から３０であってもよいし、６から２８であってもよいし、６から２６であってもよいし、６から２４であってもよいし、６から２０であってもよいし、６から１９であってもよいし、６から１８であってもよいし、６から１６であってもよいし、６から１４であってもよい。
本発明のアルギネートオリゴマーの重合度（ＤＰ）または数平均重合度（ＤＰｎ）は、８から５０であってもよいし、８から４０であってもよいし、８から３５であってもよいし、８から３０であってもよいし、８から２８であってもよいし、８から２５であってもよいし、８から２２であってもよいし、８から２０であってもよいし、８から１８であってもよいし、８から１６であってもよいし、８から１４であってもよい。
本発明のアルギネートオリゴマーの重合度（ＤＰ）または数平均重合度（ＤＰｎ）は、９から５０であってもよいし、９から４０であってもよいし、９から３５であってもよいし、９から３０であってもよいし、９から２８であってもよいし、９から２５であってもよいし、９から２２であってもよいし、９から２０であってもよいし、９から１８であってもよいし、９から１６であってもよいし、９から１４であってもよい。
本発明のアルギネートオリゴマーの重合度（ＤＰ）または数平均重合度（ＤＰｎ）は、１０から５０であってもよいし、１０から４０であってもよいし、１０から３５であってもよいし、１０から３０であってもよいし、１０から２８であってもよいし、１０から２５であってもよいし、１０から２２であってもよいし、１０から２０であってもよいし、１０から１８であってもよいし、１０から１６であってもよいし、１０から１４であってもよい。
本発明のアルギネートオリゴマーの重合度（ＤＰ）または数平均重合度（ＤＰｎ）は、１１から５０であってもよいし、１１から４０であってもよいし、１１から３５であってもよいし、１１から３０であってもよいし、１１から２８であってもよいし、１１から２５であってもよいし、１１から２２であってもよいし、１１から２０であってもよいし、１１から１８であってもよいし、１１から１６であってもよいし、１１から１４であってもよい。
本発明のアルギネートオリゴマーの重合度（ＤＰ）または数平均重合度（ＤＰｎ）は、１２から５０であってもよいし、１２から４０であってもよいし、１２から３５であってもよいし、１２から３０であってもよいし、１２から２８であってもよいし、１２から２５であってもよいし、１２から２２であってもよいし、１２から２０であってもよいし、１２から１８であってもよいし、１２から１６であってもよいし、１２から１４であってもよい。
本発明のアルギネートオリゴマーの重合度（ＤＰ）または数平均重合度（ＤＰｎ）は、１３から５０であってもよいし、１３から４０であってもよいし、１３から３５であってもよいし、１３から３０であってもよいし、１３から２８であってもよいし、１３から２５であってもよいし、１３から２２であってもよいし、１３から２０であってもよいし、１３から１８であってもよいし、１３から１６であってもよいし、１３から１４であってもよい。
本発明のアルギネートオリゴマーの重合度（ＤＰ）または数平均重合度（ＤＰｎ）は、１４から５０であってもよいし、１４から４０であってもよいし、１４から３５であってもよいし、１４から３０であってもよいし、１４から２８であってもよいし、１４から２５であってもよいし、１４から２２であってもよいし、１４から２０であってもよいし、１４から１８であってもよいし、１４から１６であってもよいし、１４から１５であってもよい。
本発明のアルギネートオリゴマーの重合度（ＤＰ）または数平均重合度（ＤＰｎ）は、１５から５０であってもよいし、１５から４０であってもよいし、１５から３５であってもよいし、１５から３０であってもよいし、１５から２８であってもよいし、１５から２５であってもよいし、１５から２２であってもよいし、１５から２０であってもよいし、１５から１８であってもよいし、１５から１６であってもよい。
本発明のアルギネートオリゴマーの重合度（ＤＰ）または数平均重合度（ＤＰｎ）は、１８から５０であってもよいし、１８から４０であってもよいし、１８から３５であってもよいし、１８から３０であってもよいし、１８から２８であってもよいし、１８から２５であってもよいし、１８から２２であってもよいし、１８から２０であってもよい。
アルギネートオリゴマーは、好ましくは直鎖のオリゴマーである。単一化合物であってもよいし、例えば様々な重合度の化合物の混合物であってもよい。好ましくは、本発明のアルギネートオリゴマーは、重合度が本明細書で開示される範囲から外れたアルギネートオリゴマーを実質的に含まず、好ましくは本質的に含まない。これは、本発明のアルギネートオリゴマーの分子量分布、例えば、本発明において用いられるＤＰが当該範囲から外れた各アルギネートオリゴマーのモル百分率に換算して表されてもよい。分子量分布は、好ましくは、当該ＤＰｎの上限よりもＤＰが３、２、または１大きいものがわずか１０モル％となるような、好ましくはわずか９モル％、８モル％、７モル％、６モル％、５モル％、４モル％、３モル％、２モル％、または１モル％となるような分布である。同様に、当該ＤＰｎの下限よりもＤＰが３、２、または１小さい数を下回るものがわずか１０モル％となる、好ましくはわずか９モル％、８モル％、７モル％、６モル％、５モル％、４モル％、３モル％、２モル％、または１モル％となることが好適である。
上記の通り、アルギネートオリゴマーは、グルロネートもしくはグルロン酸（Ｇ）の残基もしくはユニットおよび／またはマンヌロネートもしくはマンヌロン酸（Ｍ）の残基もしくはユニットを含有する（contain）（または含む（comprise））。本発明に係るアルギネートオリゴマーは、好ましくは、ウロネート残基／ウロン酸残基のみからなるか、または実質的にウロネート残基／ウロン酸残基のみからなる（すなわち、本質的にウロネート残基／ウロン酸残基からなる）ものであり、とりわけ、Ｇ残基および／またはＭ残基のみからなるか、または実質的にＧ残基および／またはＭ残基のみからなるものである。別の表現では、本発明で利用されるアルギネートオリゴマーにおいて、モノマー残基のうち少なくとも８０％、とりわけ、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、または少なくとも９９％が、ウロネート残基／ウロン酸残基であってもよいし、とりわけ、Ｇ残基および／またはＭ残基であってもよい。換言すると、好ましくは、アルギネートオリゴマーは、他の残基またはユニット（例えば、他の糖残基、または、とりわけ、他のウロン酸残基／ウロネート残基）を含まない。
上記の通り、アルギネートオリゴマー中のモノマー残基は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、すべての残基が電荷を帯びた基を含んでいる必要はないが、大多数（例えば、少なくとも６０％、好ましくは少なくとも８０％、より好ましくは少なくとも９０％）がそうであるのが好適である。荷電基のうちの実質的多数、例えば少なくとも８０％、より好ましくは少なくとも９０％が、同じ極性であることが好適である。アルギネートオリゴマーにおいて、荷電基に対するヒドロキシル基の比は、好ましくは少なくとも２：１、とりわけ、少なくとも３：１である。
本発明において、アルギネートオリゴマーのモノマー残基のうちの少なくとも７０％は、Ｍ残基（すなわち、マンヌロネートまたはマンヌロン酸）である。換言すると、アルギネートオリゴマーは、少なくとも７０％の、あるいは７０％を超える、マンヌロネート残基（またはマンヌロン酸残基）を含有する。したがって、特定の実施形態は、７０％から１００％のＭ（マンヌロネート）残基を有する（例えば、含有する）アルギネートオリゴマーを含む。さらに特定の実施形態は、７１％から８５％のＭ残基、または８５％から１００％のＭ残基を含有するオリゴマーも含む。したがって、本発明のこのような実施形態に係る使用のための代表的なアルギネートオリゴマーは、７０％を越えるＭ残基を含有する（すなわち、アルギネートオリゴマーのモノマー残基のうち、７０％を超える残基がＭ残基である）。
他の実施形態において、モノマー残基のうちの少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、または少なくとも９９％がマンヌロネートである。一実施形態において、アルギネートオリゴマーは、オリゴマンヌロネート（すなわち、Ｍのホモオリゴマー、つまりＭが１００％）であってもよい。
さらなる実施形態において、上述した本発明のアルギネートは、Ｍ残基の大多数がいわゆるＭブロックとなっている一次構造を有する。このような実施形態において、好ましくはＭ残基のうちの少なくとも５０％、より好ましくは少なくとも７０％または少なくとも７５％、最も好ましくは少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、または少なくとも９５％がＭブロックに存在する。Ｍブロックは、少なくとも２つのＭ残基、好ましくは連続した少なくとも３つのＭ残基、より好ましくは連続した少なくとも４つまたは少なくとも５つのＭ残基、最も好ましくは連続した少なくとも７つのＭ残基からなる連続配列である。
特に、Ｍ残基のうちの少なくとも８０％、例えば少なくとも８５％または９０％が、別のＭ残基に１－４結合している。アルギネートのＭ残基のうちのとりわけ少なくとも９５％、より好ましくは少なくとも９８％、最も好ましくは少なくとも９９％が、別のＭ残基に１－４結合している。
他の好適なオリゴマーは、オリゴマー中のモノマー残基のうちの少なくとも７０％が他のＭ残基に１－４結合しているＭ残基であるか、または、より好ましくはオリゴマー中のモノマー残基のうちの少なくとも７５％、最も好ましくは少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９２％、少なくとも９３％、少なくとも９４％、少なくとも９５％、少なくとも９６％、少なくとも９７％、少なくとも９８％、少なくとも９９％が別のＭ残基に１－４結合しているＭ残基である、アルギネートオリゴマーである。また、この２つのＭ残基の１－４結合については、隣接するマンヌロン酸ユニットに結合したマンヌロン酸ユニットとも表現することができる。
またさらなる実施形態において、本発明のアルギネートオリゴマーは、Ｍ残基とＧ残基とが交互に並ぶ配列を含む。少なくとも３つ、好ましくは少なくとも４つ、Ｍ残基とＧ残基とが交互に並ぶ配列が、ＭＧブロックに相当する。換言すると、本発明のアルギネートオリゴマーは、ＭＧブロックを含む。より具体的には、ＭＧブロックは、Ｇ残基およびＭ残基からなる少なくとも３つの連続した残基の配列であり、連続配列中の各非末端（内部）Ｇ残基は、Ｍ残基に１－４結合および４－１結合しており、連続配列中の各非末端（内部）Ｍ残基は、Ｇ残基に１－４結合および４－１結合している。好ましくは、ＭＧブロックは、少なくとも５つまたは少なくとも６つの連続した残基であり、より好ましくは少なくとも７つまたは少なくとも８つの連続した残基である。
さらなる実施形態において、アルギネートオリゴマー中のいずれのＧ残基も、主にＭＧブロックに見出される。このような実施形態において、アルギネートオリゴマー中のグルロネートモノマーのうちの、好ましくは少なくとも５０％、より好ましくは少なくとも７０％または少なくとも７５％、最も好ましくは少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、または少なくとも９５％が、ＭＧブロックに存在している。別の実施形態において、アルギネートオリゴマーは、オリゴマー中のＧ残基のうちの少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９９％、例えば１００％がＭＧブロックに配置されるように構成される。
ある実施形態において、本発明のオリゴマーの末端のウロン酸残基は、二重結合、特にＣ４原子とＣ５原子との間に位置する二重結合を持たない。このようなオリゴマーは、飽和末端ウロン酸残基を有するものとして説明され得る。当業者であれば、過度の負担なく、飽和末端ウロン酸残基を有するオリゴマーを調製することができるであろう。これは、このようなオリゴマーを産生する生産方法を用いることで行われてもよいし、不飽和末端ウロン酸残基を有するオリゴマーを産生するプロセスによって生産されたオリゴマーを変換（飽和化）することで行われてもよい。
典型的には、アルギネートオリゴマーは電荷を帯びているので、アルギネートオリゴマーに対する対イオンは、生理学的に許容されるイオン、特に、例えばナトリウムイオン、カリウムイオン、アンモニウムイオン、塩化物イオン、メシレートイオン、メグルミンイオンなどの、電荷を持つ薬剤物質に一般的に用いられるイオンのいずれであってもよい。第２族金属イオンなどの、アルギネートのゲル化を促進するイオンが用いられてもよい。
アルギネートオリゴマーは、適切な数のグルロネート残基およびマンヌロネート残基の重合によって生成される合成物質であってもよいが、好都合には、本発明で利用されるアルギネートオリゴマーは、上記のような天然源、すなわちアルギネートの供給源となる天然物質から得られてもよいし、生産されてもよいし、それに由来するものであってもよい。
多糖をオリゴ糖まで切断して、本発明において利用可能なアルギネートオリゴマーを生産することは、酵素消化や酸加水分解などの従来の多糖分解技術を用いて行われてもよい。好適な一実施形態において、酸加水分解を用いて、本発明のアルギネートオリゴマーが調製される。他の実施形態において、追加的なプロセシングステップとともに酵素消化を用いて、オリゴマー中の末端ウロン酸を飽和させる。
その後、イオン交換樹脂を用いてクロマトグラフ上で、または分別沈殿、分別可溶化、もしくは分別ろ過によって、オリゴマーを多糖分解産物から分離してもよい。参照によりその全体が明示的に本明細書に援用される、ＵＳ６，１２１，４４１およびＷＯ２００８／１２５８２８には、本発明で利用されるアルギネートオリゴマーを調製するのに適したプロセスが記載されている。さらなる情報および説明を、例えば、「親水コロイドハンドブック（Handbooks of Hydrocolloids）」，フィリップスおよびウィリアムズ編，ＣＲＣ，ボカラトン、フロリダ州，米国，２０００に見ることができ、このテキストは、参照によりその全体が明示的に本明細書に援用される。
アルギネートオリゴマーは、化学的に改変されてもよく、その例として、荷電基（例えば、カルボキシル化またはカルボキシメチル化されたグリカン）を付加する改変や、柔軟性を変化させるように（例えば、過ヨウ素酸酸化による）改変されたアルギネートオリゴマーが挙げられるが、これらに限定されない。
本発明に係る使用に適したアルギネートオリゴマー（例えば、オリゴグルロン酸）は、好都合には、ラミナリア・ハイパーボラ（Laminaria hyperbora）およびレッソニア・ニグレセンス（Lessonia nigrescens）に由来するが、これらに由来を限定されないアルギン酸を酸加水分解し、中性ｐＨで溶解し、無機酸を添加してｐＨを３．４まで低下させてアルギネートオリゴマー（オリゴグルロン酸）を沈殿させ、弱酸で洗浄し、中性ｐＨで再懸濁し、凍結乾燥を行うことで、生産されてもよい。
本発明のアルギネートオリゴマーを生産するためのアルギネートを、例えば緑膿菌またはアゾトバクター・ビネランジイなどの適切な細菌性供給源から直接得ることもできる。
シュードモナス・フルオレッセンスおよびアゾトバクター・ビネランジイにおけるアルギネートの生合成に関わる分子装置がクローン化されて特徴付けられており（ＷＯ９４／０９１２４；エルテスバグ Ｈ．ら，メタボリック・エンジニアリング），１９９９、１巻，２６２～２６９；ＷＯ２００４／０１１６２８；ギメスタッド，Ｍ．ら（前掲）；レミンゴルストおよびレーム，バイオテクノロジー・レターズ，２００６，２８巻，１７０１～１７１２；ギメスタッド，Ｍ．ら，ジャーナル・オブ・バクテリオロジー，２００６，１８８巻（１５），５５５１～５５６０）、このようなシステムを操作することによって、目的に合わせた一次構造を有するアルギネートを容易に得ることができる。
アルギネート（例えば、藻類に由来する物質）のＧ含量は、例えば、Ａ．ビネランジイ由来のマンヌロナンＣ－５エピメラーゼまたは他のエピメラーゼ酵素を用いるエピマー化によって、増加させることができる。したがって、例えば、インビトロにおけるエピマー化は、シュードモナス属またはアゾトバクター属から単離されたエピメラーゼ、例えばシュードモナス・フルオレッセンスもしくはアゾトバクター・ビネランジイ由来のＡｌｇＧ、またはアゾトバクター・ビネランジイ由来のＡｌｇＥ酵素群（ＡｌｇＥ１からＡｌｇＥ７）を用いて行われてもよい。アルギネートを生産する能力を有する、他の生物、特に藻類由来のエピメラーゼの使用も、具体的に検討される。アゾトバクター・ビネランジイＡｌｇＥエピメラーゼを用いたインビトロにおける低Ｇアルギネートのエピマー化については、エルテスバグら（前掲）およびストルガーラら（食品工業用のゴムおよび安定剤（Gums and Stabilisers for the Food Industry），２００４，１２，英国王立化学会，８４～９４）に詳細に説明されている。
Ｇブロックを含有するアルギネートまたはアルギネートオリゴマーを得るためには、ＡｌｇＥ４以外のアゾトバクター・ビネランジイＡｌｇＥエピメラーゼを１つ以上用いるエピマー化が好適であるが、これは、これらの酵素が、Ｇブロック構造を産生することができるためである。一方、ＡｌｇＥ４エピメラーゼを用いて、Ｍ／Ｇ配列が交互に伸びる、または単一Ｇ残基を含有する一次構造を有する、アルギネートまたはアルギネートオリゴマーを作成することができる。何故なら、この酵素は、各Ｍ残基を優先的にエピマー化することで、Ｇブロックを産生するよりもむしろＭ残基に結合した単一Ｇ残基を産生するようだということがわかってきたためである。これらの酵素の異なる組み合わせを用いることによって、特定の一次構造を得ることができる。
これらの酵素の変異体、または他の生物由来のホモログの使用も、具体的に検討される。ＷＯ９４／０９１２４には、例えば、エピメラーゼの異なるドメインまたはモジュールをコードするＤＮＡ配列がシャッフルまたは除去され、再結合されたエピメラーゼ配列でコードされた組み換え型または改変型マンヌロナンＣ－５エピメラーゼ酵素（ＡｌｇＥ酵素）が記載されている。あるいは、例えば、ＡｌｇＧ遺伝子またはＡｌｇＥ遺伝子の部位特異的変異導入またはランダム変異導入によって得られる、天然に存在するエピメラーゼ酵素（ＡｌｇＧまたはＡｌｇＥ）の変異体が用いられてもよい。
異なる手法では、変異体が、続くアルギネートオリゴマーの生産のために必要とされる構造を有するアルギネート、または必要とされる構造およびサイズ（すなわち、分子量）のアルギネートオリゴマーでさえも産生するような様式で、エピメラーゼ遺伝子の一部またはすべてにおいて突然変異を起こしたシュードモナス属またはアゾトバクター属の生物が作成される。変異型ＡｌｇＧ遺伝子を有するシュードモナス・フルオレッセンスを多種産出することは、ＷＯ２００４／０１１６２８およびギメスタッド，Ｍ．ら，２００３（前掲）に詳細に説明されている。変異型ＡｌｇＥ遺伝子を有するアゾトバクター・ビネランジイを多種産出することは、ギメスタッド，Ｍ．ら，２００６（前掲）に詳細に説明されている。
さらなる手法では、アゾトバクター属またはシュードモナス属の生物の内在性エピメラーゼ遺伝子を除去または不活性化し、その後、変異導入されていてもよいし、されていなくてもよい（すなわち、野生型であってもよいし、改変されていてもよい）、その発現が、例えば、誘導性またはその他の「制御可能プロモーター」によって制御され得る、外来性エピメラーゼ遺伝子を１つ以上導入する。適切な遺伝子の組み合わせを選択することによって、所定の一次構造を有するアルギネートを生産することができる。
またさらなる手法では、シュードモナス属および／またはアゾトバクター属のアルギネート生合成機構の一部またはすべてを、アルギネート非生産性生物（例えば、大腸菌）に導入し、これらの遺伝子改変生物においてアルギネート産生を誘導する。
このような培養ベースのシステムを用いる場合、アルギネート産物またはアルギネートオリゴマー産物の一次構造は、培養条件に影響を受け得る。当業者であれば、特定の生物が産生するアルギネートの一次構造を操作するために、温度、モル浸透圧濃度、栄養レベル／栄養源、および大気パラメーターなどの培養パラメーターを調整することができる。
「Ｇ残基／Ｇ」および「Ｍ残基／Ｍ」、またはグルロン酸もしくはマンヌロン酸、またはグルロネートもしくはマンヌロネートについての言及は、グルロン酸／グルロネートおよびマンヌロン酸／マンヌロネート（具体的には、α－Ｌ－グルロン酸／グルロネートおよびβ－Ｄ－マンヌロン酸／マンヌロネート）についての言及と同義であり、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子、または自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分（自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分のうちの少なくとも１つは、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分である）で形成されるマイクロ粒子／ナノ粒子の、粘液層を通る移動を強化する能力（これは、未改変オリゴマーの能力よりも低い）をもたらすことなく、有効な側鎖または基のうちの１つ以上が改変されている、それらの誘導体をさらに含む。一般的な糖修飾基としては、アセチル基、硫酸基、アミノ基、デオキシ基、アルコール基、アルデヒド基、ケトン基、エステル基、およびアンヒドロ基が挙げられる。アルギネートオリゴマーは、化学的に改変されて、荷電基（例えば、カルボキシル化またはカルボキシメチル化されたグリカン）が付加されたり、柔軟性が変化（例えば、過ヨウ素酸酸化による）したりしてもよい。当業者であれば、オリゴ糖の単糖サブユニットに対して行うことができるまたさらなる化学的改変を知っており、これらは、本発明のアルギネートオリゴマーに対して適用することができる。
本発明は、単一のアルギネートオリゴマー、または異なる（多数／複数の）アルギネートオリゴマーの混合物の使用を包含する。したがって、例えば、異なるアルギネートオリゴマー（例えば、２つ以上）の組み合わせが用いられてもよい。
より具体的な実施形態において、本発明は、治療上有効な分子を粘膜表面に投与した際に、当該分子に応答する、または当該分子によって予防される、疾患または症状またはその合併症を治療または予防する方法であって、該方法は、
（ａ）前記疾患または症状または合併症に罹患している、または罹患している疑いがある、または罹患する恐れがある被験体の粘膜表面の粘液層に、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマーと共に、前記治療上有効な分子を含むカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子を投与すること、または
（ｂ）（ｉ）前記治療上有効な分子を含むカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子を、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有する少なくとも１つのアルギネートオリゴマーと接触させることで、前記アルギネートオリゴマーを保持するマイクロ粒子／ナノ粒子を形成すること、および
（ｂ）（ｉｉ）前記疾患または症状または合併症に罹患している、または罹患している疑いがある、または罹患する恐れがある被験体の粘膜表面の粘液層に、ステップ（ｂ）（ｉ）で形成した前記マイクロ粒子／ナノ粒子を投与すること、
を含む、方法を提供する。
またさらなる実施形態において、本発明は、治療上有効な分子を粘膜表面に投与した際に、当該分子に応答する、または当該分子によって予防される、疾患または症状またはその合併症を治療または予防する方法であって、該方法は、前記疾患または症状または合併症に罹患している、または罹患している疑いがある、または罹患する恐れがある被験体の粘膜表面の粘液層を、
（ｉ）少なくとも１つのカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分と、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有する少なくとも１つのアルギネートオリゴマーとを含む、自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分で形成され、
（ｉｉ）場合によっては１つ以上の前記自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分に共有結合することもある、前記治療上有効な分子をさらに含む、
マイクロ粒子／ナノ粒子と接触させることを含む、方法を提供する。
さらに、本発明は、治療上有効な分子を粘膜表面に投与した際に、当該分子に応答する、または当該分子によって予防される、疾患または症状またはその合併症を治療または予防する方法で用いられる、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマーであって、該方法が、
（ａ）前記疾患または症状または合併症に罹患している、または罹患している疑いがある、または罹患する恐れがある被験体の粘膜表面の粘液層に、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマーと共に、前記治療上有効な分子を含むカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子を投与すること、または
（ｂ）（ｉ）前記治療上有効な分子を含むカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子を、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有する少なくとも１つのアルギネートオリゴマーと接触させることで、前記アルギネートオリゴマーを保持するマイクロ粒子／ナノ粒子を形成すること、および
（ｂ）（ｉｉ）前記疾患または症状または合併症に罹患している、または罹患している疑いがある、または罹患する恐れがある被験体の粘膜表面の粘液層に、ステップ（ｂ）（ｉ）で形成した前記マイクロ粒子／ナノ粒子を投与すること、
を含む、アルギネートオリゴマーを提供する。
さらに、本発明は、治療上有効な分子を粘膜表面に投与した際に、当該分子に応答する、または当該分子によって予防される、疾患または症状またはその合併症を治療または予防する方法で用いられる、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマーであって、該方法が、
（ａ）少なくとも１つのカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分と、少なくとも１つの前記アルギネートオリゴマーとを含む、自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分で形成される、マイクロ粒子／ナノ粒子であって、前記マイクロ粒子／ナノ粒子が、場合によっては１つ以上の前記自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分に共有結合していることもある、前記治療上有効な分子をさらに含む、マイクロ粒子／ナノ粒子を調製することと、
（ｂ）前記疾患または症状または合併症に罹患している、または罹患している疑いがある、または罹患する恐れがある被験体の粘膜表面の粘液層に、ステップ（ａ）で調製したマイクロ粒子／ナノ粒子を投与することと、
を含む、アルギネートオリゴマーを提供する。
また、さらに、本発明は、上述した方法で用いられる薬物の製造における、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマーの使用を提供する。ある実施形態において、前記薬物は、本明細書で説明される、アルギネートオリゴマーを保持するマイクロ粒子／ナノ粒子であってもよいし、自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成化合物で形成されるマイクロ粒子／ナノ粒子であってもよい。
また、さらに、本発明は、上述した方法で用いられる薬物の製造における、治療上有効な分子を含むカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子の使用を提供する。ある実施形態において、前記薬物は、本明細書で説明される、アルギネートオリゴマーを保持するマイクロ粒子／ナノ粒子であってもよいし、自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成化合物で形成されるマイクロ粒子／ナノ粒子であってもよい。
上記のより一般的な本発明の実施形態、特に組み合わせ製品に関する実施形態の観点において示された、本発明の方法で用いられる薬物の製造における、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマーおよび／または治療用カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子の使用に関連する上述した特徴は、必要な変更を加えた上で、このすぐ直前で述べた本発明のより具体的な実施形態に適用され、したがって、その段落に記載される特徴および原理のすべての組み合わせが、必要であれば適切な改変を行って、ここに適用されてもよい。
治療上有効な分子とは、医薬または薬剤のことであってもよく、例えば、本明細書で説明される、治療用の目的分子のいずれであってもよい。
本明細書で用いられる「症状」なる語は、遺伝的欠陥または遺伝子変異が原因で発生するのか、あるいは、例えば環境への曝露および／または病原体への曝露による後天的な症状を含む、その他の様式で発生するのかにはかかわらず、被験体が経験し得る有害な生理的障害のいずれをも含む。
疾患または症状は、例えば、呼吸器疾患もしくは呼吸器症、感染症、過剰増殖性疾患もしくは腫瘍性疾患、自己免疫疾患、または炎症性腸疾患であってもよい。
呼吸器疾患または呼吸器症は、閉塞性呼吸障害であってもよく、とりわけ、慢性的炎症状態、気道リモデリング、および／または気道への感染による増悪で特徴付けられ得る呼吸器症であってもよい。このような障害として、ＣＯＰＤ（およびそのサブタイプである慢性気管支炎や肺気腫）、気管支拡張症、特発性肺線維症、原発性繊毛機能不全、肺炎、喘息、ならびに慢性副鼻腔炎を挙げ得る。また、このような障害として、嚢胞性線維症などのＣＦＴＲ機能不全、非複合的なＣＦＴＲ遺伝子変異ヘテロ接合性、慢性的な微粒子吸入によって引き起こされる気道の異常粘液クリアランスおよび／または呼吸困難、ならびに／あるいは慢性炎症性呼吸障害（例えば、ＣＯＰＤ（およびそのサブタイプである慢性気管支炎や肺気腫）、気管支拡張症、喘息、および／または慢性副鼻腔炎）によって引き起こされる、またはそれらに関連して引き起こされる、症状を挙げ得る。また、このような障害として、喫煙者や、例えば煙粒子（タバコ、木材など）、汚染、ちり（アスベスト、綿、石炭、石、動物の糞など）、および胞子などの、粒子状の刺激源を慢性的に吸入している他の被験体における、粘液滞留および呼吸困難を挙げ得る。他の実施形態において、症状は、上に挙げた症状の粘液関連合併症であってもよい。
慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＬＤ）および慢性閉塞性気道疾患（ＣＯＡＤ）とも呼ばれるＣＯＰＤは、膨張を伴わない気道の慢性的炎症、慢性的な気流の低下、および痰の産生増加によって特徴付けられる、慢性閉塞性肺疾患の総称である。慢性気管支炎の症状（気管支粘膜の炎症）および肺気腫の症状（肺組織、具体的には肺胞の崩壊）は、ＣＯＰＤのサブタイプであると一般的に認められている。通常、ＣＯＰＤは、気管支拡張剤の投与では改善しない肺機能の慢性的な低下、および慢性的な湿性咳として診断される。例えばＭＲＩや高分解能コンピューター断層撮影（ＨＲＣＴ）などを用いた胸部のイメージングによっても、ＣＯＰＤの生理学的特徴が明らかになり、他の呼吸器症を除外し得る。
ＣＯＰＤで見られる痰産生の増加、およびＣＦ粘液に似たその特徴は、以下で述べるようなＣＦで見られる呼吸器合併症、特に気道の感染に関連する合併症が、ＣＯＰＤ患者において一般的であることを意味する。
気管支拡張症は、炎症応答の結果としての気管支の慢性的拡張およびそれに続く崩壊、気管支拡張剤の投与によって改善し得る肺機能の慢性的な低下、ならびに慢性的な湿性咳によって特徴付けられる疾患である。通常、診断は、肺機能テストや、気管支が拡張するというこの疾患の特徴を明らかにする、例えばＭＲＩや高分解能コンピューター断層撮影（ＨＲＣＴ）などを用いた胸部のイメージングに基づいて行われる。
気管支拡張症で見られる痰産生の増加、およびＣＦ粘液に似たその特徴は以上で述べるようなＣＦで見られる呼吸器合併症、特に気道の感染に関連する合併症が、気管支拡張症患者において一般的であることを意味する。
特発性肺線維症は、肺機能の進行性かつ不可逆的な低下で特徴付けられる。合併症としては、心不全、肺高血圧症、肺炎、および肺塞栓症が挙げられる。特発性肺線維症に伴う気道の慢性的炎症プロセスおよび組織リモデリングは、以下で述べるようなＣＦで見られる呼吸器合併症が、特発性肺線維症に罹患している被験体で見られ得るということを意味する。
慢性副鼻腔炎は、３ヶ月を超える長期にわたる副鼻腔の炎症である。その炎症の原因は、感染、アレルギー（通常は、ちり、汚染、花粉、胞子、および微生物を含む微粒子）、または自己免疫応答であり得る。炎症によって、粘液産生の増加、副鼻腔からの排液の悪化、および二次的な細菌感染が引き起こされ、これらは、炎症反応にさらに寄与する。慢性副鼻腔炎の患者の副鼻腔の粘液がＣＦ粘液に似た特徴を有することは、上述したようなＣＦで見られる呼吸器、特に副鼻腔の合併症が、慢性副鼻腔炎の患者において一般的であることを意味する。慢性副鼻腔炎の診断は、通常、鼻の内視鏡検査によって確定される。
慢性副鼻腔炎の患者の副鼻腔の粘液は、ＣＦ粘液に似た特徴を有しており、このことは、以下で述べるようなＣＦで見られる呼吸器、特に副鼻腔の合併症、特に気道の感染に関連する合併症が、慢性副鼻腔炎の患者において一般的であることを意味する。
喘息は、気道の周囲、主に細気管支の平滑筋の収縮に起因する一過的な気管支収縮が原因となって、気流閉塞の急性発症として発現する、慢性気道疾患である。このような増悪は、外部刺激への曝露が引き金になることが多い。また、気管支の炎症によって、組織の腫脹および浮腫が起こり、これによって、さらなる閉塞が起こる。瘢痕、炎症、および過度に発達した粘液腺が原因である気道の肥厚化およびリモデリングの慢性的徴候が、気管支収縮および気道閉塞の発症を顕在化している。
痰産生の増加を含む、長期にわたる喘息に伴う慢性的炎症プロセスおよび組織リモデリングは、以下で述べるようなＣＦで見られる呼吸器合併症、特に気道の感染に関連する合併症が、喘息患者で見られ得るということを意味する。
嚢胞性線維症は、物性が異常な、典型的には粘性が上昇したり、粘液の場合では粘膜表面の上皮へ付着したりする、粘液および／または外分泌液の、肺、膵臓、および肝臓からの分泌で特徴付けられる、ヒトの疾患である。このような潜在的要因は、とりわけ、呼吸困難、気道感染（慢性および急性、例えば、気管支または肺における）、気道炎症（例えば、気管支炎症（感染によるものは、気管支炎という）、または肺炎症／肺臓炎（感染によるものは、肺炎という））、肺高血圧症、心不全、呼吸不全、肺リモデリング、副鼻腔感染、副鼻腔炎（急性、亜急性、および慢性）、顔面痛、頭痛、異常な鼻漏、粘稠便、便秘、腸閉塞、栄養吸収不良、膵炎症、膵臓炎、糖尿病、胆石、肝硬変、および不妊において顕在化する。特に肺において、抗生物質に対する応答の低下も見られる。異常な粘液および外分泌液の分泌は、上皮膜を通って塩化物イオンおよび炭酸水素イオンを輸送し、これによって、ナトリウムイオンなどの他のイオンのバランスを調節する、ＣＦＴＲタンパク質の能力に影響を及ぼす、ＣＦＴＲの突然変異に起因する。このようなＣＦＴＲの突然変異の多くが同定されており、いくつかは、他の突然変異よりも、より顕著なＣＦ表現型をもたらす。したがって、被験体は、上記の病気のうちの１つ以上、好ましくは２つ以上、３つ以上、４つ以上、５つ以上、６つ以上、またはすべて、異常粘液（例えば、いくつかの例では少なくとも１つの粘膜表面の上皮に付着している場合がある、濃い難治性粘液）、超粘性の痰または他の分泌物および／もしくは外分泌液の分泌、ならびに被験体のＣＦＴＲ遺伝子それぞれにおける突然変異が見られた場合に、ＣＦを患っているとみなすことができる。
好都合には、ＣＦは、「汗検査」によって診断され得る。これは、当業者にはよく知られている慣行的な検査である。簡潔に言えば、ピロカルピンを肌に置き、電流によって取り込みを誘導する。処置部位においてピロカルピンに応答して放出される汗を（例えば、濾紙片に吸収させて）回収した後、その塩含有量を分析する。ＣＦに罹患していると、塩濃度が健常者よりも１．５～２倍高くなる。より具体的には、６ヶ月以下の乳児では、塩化物の濃度が２９ｍｍｏｌ／Ｌ以下であることは、ＣＦである可能性が非常に低いことを意味し、濃度が３０～５９ｍｍｏｌ／Ｌであることは、ＣＦである可能性があることを意味し、濃度が６０ｍｍｏｌ／Ｌ以上であることは、ＣＦであると思われることを意味する。６ヶ月よりも年齢が高い人では、塩化物の濃度が３９ｍｍｏｌ／Ｌ以下であることは、ＣＦである可能性が非常に低いことを意味し、濃度が４０～５９ｍｍｏｌ／Ｌであることは、ＣＦである可能性があることを意味し、濃度が６０ｍｍｏｌ／Ｌ以上であることは、ＣＦであると思われることを意味する。
本発明において、本発明の治療が適用される乳児被験体（月齢６ヶ月以下）は、汗の塩化物濃度が２５ｍｍｏｌ／Ｌ、好ましくは、２９ｍｍｏｌ／Ｌ、３５ｍｍｏｌ／Ｌ、４０ｍｍｏｌ／Ｌ、４５ｍｍｏｌ／Ｌ、５０ｍｍｏｌ／Ｌ、５５ｍｍｏｌ／Ｌ、または６０ｍｍｏｌ／Ｌよりも高く、それ以外の患者はすべて、汗の塩化物濃度が３５ｍｍｏｌ／Ｌ、好ましくは、３９ｍｍｏｌ／Ｌ、４５ｍｍｏｌ／Ｌ、５０ｍｍｏｌ／Ｌ、５５ｍｍｏｌ／Ｌ、または６０ｍｍｏｌ／Ｌよりも高い。
ＣＦＴＲ機能不全は、ＣＦ以外の症状において潜在的要因であると認識されてきた。このような機能不全は、変異型ＣＦＴＲのアレルのうちの１つの遺伝によって受け継がれる場合もあるし、例えば、微粒子（特に、タバコや木材の煙）の慢性的な吸入や気道の慢性的炎症（例えば、ＣＯＰＤやそのサブタイプであるＣＢおよび肺気腫、ならびに気管支拡張症、慢性副鼻腔炎など）によって後天的に起こる場合もある。
非複合的なＣＦＴＲ遺伝子変異ヘテロ接合性は、被験体が、発現されるタンパク質の細胞内プロセシングおよび／または細胞表面イオンチャネル活性に影響を及ぼす変異を有していないＣＦＴＲアレルを１つと、発現されるタンパク質の細胞内プロセシングおよび／または細胞表面イオンチャネル活性にとって有害な変異を有するアレルを１つ有している、臨床的状態である。このような被験体は、ＣＦの様々な合併症のうちのいくつかがどの時点においても明確に見られる限り、先に定義したような顕性ＣＦを呈さないが、ヘテロ接合型の被験体は、少なくとも時々は、ＣＦを特徴付ける異常粘液が軽症ではあるが見られ、そのため、ＣＦの確定診断が求められるほど十分に重くならずに、ＣＦの合併症のうちの１つ以上の軽症型を呈する場合がある。具体的には、ＣＦＴＲがヘテロ接合型である被験体は、再発性「特発性」膵臓炎、先天性両側輪精管欠損症、慢性副鼻腔炎、および特発性気管支拡張症があるものと見られていたが、このような患者は、本明細書で説明するＣＦ合併症のいずれかを呈する場合がある。
ＣＦ汗検査を用いることで、非複合的なＣＦＴＲ遺伝子変異ヘテロ接合性が疑われる患者を同定することができる。何故なら、このような患者では、汗の塩化物濃度が、「可能性が非常に低い」範囲と「そう思われる」範囲との間に入るからである。乳児被験体（月齢６ヶ月以下）の場合、これは、２５ｍｍｏｌ／Ｌ、好ましくは、２９ｍｍｏｌ／Ｌ、３５ｍｍｏｌ／Ｌ、４０ｍｍｏｌ／Ｌ、４５ｍｍｏｌ／Ｌ、５０ｍｍｏｌ／Ｌ、５５ｍｍｏｌ／Ｌよりも高いが、６０ｍｍｏｌ／Ｌよりも低い汗の塩化物濃度であり、それ以外の患者はすべて、汗の塩化物濃度が３５ｍｍｏｌ／Ｌ、好ましくは、３９ｍｍｏｌ／Ｌ、４５ｍｍｏｌ／Ｌ、５０ｍｍｏｌ／Ｌ、５５ｍｍｏｌ／Ｌよりも高いが、６０ｍｍｏｌ／Ｌよりも低い。その後、疑わしい患者の遺伝子検査によって、診断を確定することができる。
ＣＦＴＲ機能不全は、文献（例えば、デ・ボエク，Ｋ．ら，ジャーナル・オア・システィック・フィブロシス，２０１１，１０巻（補遺２），Ｓ５３～Ｓ６６）で説明されているように、直腸生検試料に対して腸電流測定（ＩＣＭ）を行うことで、またはインビボにおいて鼻電位差（ＮＰＤ）測定を行うことで、直接評価することができる。被験者の結果を健常者コントロールの結果と比較することによって、ＣＦＴＲ機能不全の兆候が得られる。実施例においてより具体的に説明されるように、直腸生検試料を、イオンチャネル修飾剤であるインドメタシン、アミロリド、ホルスコリン／ＩＢＭＸ、ゲニステイン、カルバコール、およびヒスタミンに順次曝露すると、ＩＣＭの間、ＣＦＴＲ活性を単離することができる。
煙粒子（タバコ、木材など）、汚染、ちり（アスベスト、綿、石炭、石、動物の糞など）、および胞子などの粒子状の刺激源を吸入すると、ＣＦＴＲのイオン輸送活性の阻害および／または上皮細胞表面からのＣＦＴＲの内在化の促進によって、ＣＦＴＲのイオンチャネル機能に欠陥が生じ得る（また、それによって、ＣＦＴＲ機能不全が起こり得る）ことも認められている。長期間の曝露によって、ＣＦに特徴的な粘液が形成され得るため、慢性炎症性呼吸障害の明白な徴候を呈していない被験体において、異常粘液クリアランスおよび／または呼吸困難が引き起こされ得る。このような被験体で見られる異常粘液クリアランス（または粘液滞留）は、上述したようなＣＦで見られる呼吸器合併症、特に気道の感染および炎症に関連する合併症が、このような被験体、例えば喫煙者において一般的であることを意味する。
また、本発明の方法および医療上の使用は、ＣＦＴＲ機能不全に関連する、またはＣＦＴＲ機能不全に起因する、上述した症状がある患者において、上述した症状の合併症（特に、粘液関連合併症）を治療する方法または医療上の使用であるとみなすこともでき、これには、その症状のさらなる合併症の進展または発症の予防、抑制、または遅延、あるいはＣＦＴＲ機能不全に罹患している患者がその症状のさらなる合併症を発症するまたは罹患するリスクの低減を含む。具体的には、これは、例えば、ＣＦ、非複合的なＣＦＴＲ遺伝子変異ヘテロ接合性、慢性的な微粒子吸入によって引き起こされる気道における異常粘液クリアランスおよび／または呼吸困難、ならびに／あるいは慢性炎症性呼吸障害（例えば、ＣＯＰＤ、ＣＢ、肺気腫、気管支拡張症、喘息、および／または慢性副鼻腔炎）などの上記の、または上述の症状のいずれにも適用される。
このような合併症は、以下の段落で挙げる合併症のいずれであってもよい。便宜上、以下においては、このような症状は、ＣＦＴＲ機能不全関連症に言及することで表現されるが、このような用語は、文脈が許せば、例えば上で挙げたようなＣＦ、非複合的なＣＦＴＲ遺伝子変異ヘテロ接合性などの上記症状のいずれかに関連する症状（または、合併症）と解釈されてもよい。したがって、このような症状（合併症）は、ＣＦＴＲ機能不全関連気道症（例えば、気道感染症、気道炎症、呼吸困難、呼吸不全、および肺リモデリング）、ＣＦＴＲ機能不全関連心臓血管症（例えば、肺高血圧症および心不全）；ＣＦＴＲ機能不全関連副鼻腔症（例えば、副鼻腔感染症、副鼻腔炎顔面痛、頭痛、異常な鼻漏、鼻ポリープ）；ＣＦＴＲ機能不全関連ＧＩ症（例えば、便秘、腸閉塞（例えば、新生児被験体における胎便性腸閉塞症および老齢患者における腸重積やＤＩＯＳ）、栄養吸収不良）；ＣＦＴＲ機能不全関連膵臓症（例えば、膵管閉塞、栄養吸収不良、膵炎症、膵臓炎（急性および慢性）、糖尿病）；ＣＦＴＲ機能不全関連肝臓症（例えば、胆管閉塞、胆石、肝硬変）；ならびにＣＦＴＲ機能不全関連不妊であってもよい。
したがって、アルギネートオリゴマーおよびＣＦＴＲ修飾剤を用いて、被験体においてＣＦＴＲ機能不全と闘い、より正常な粘液表現型を回復することによって、例えば感染症および／または炎症（最も顕著には、気道、消化管、膵臓、および／または肝臓における）などのＣＦＴＲ機能不全関連症の進展を回避（すなわち、抑制または予防）し得るので、本発明は、発症予防上も有用である。
より一般的には、本発明は、上記のＣＦＴＲ機能不全関連症を治療する方法または医療上の使用であるとみなされてもよい。ＣＦＴＲ機能不全に関連する肺、ＧＩ、膵臓、および肝臓の症状（例えば、上で詳述した症状）の治療が好適である。
上述した呼吸器疾患または呼吸器症またはその合併症の治療または予防において、治療上有効な試薬は、ＣＦＴＲ修飾剤、抗生物質、抗真菌剤、抗ウイルス剤、免疫刺激剤、コルチコステロイド、非ステロイド性抗炎症薬（ＮＳＡＩＤ）、気管支拡張剤、または経口抗糖尿病薬であってもよく、例えば、ペプチドホルモン、サイトカイン、ペプチド成長因子、ペプチド抗原、または、このような疾患または症状の遺伝的メディエーターの遺伝子治療、遺伝子編集、ＲＮＡ干渉治療法（例えば、ｓｉＲＮＡもしくはｍｉＲＮＡ）、アンチセンス治療法、もしくはインビトロ転写ｍＲＮＡ（ＩＶＴ－ｍＲＮＡ）治療法で用いられる、核酸といった、上で開示されたもののうちのいずれかであってもよい。特に、核酸は、機能性ＣＦＴＲタンパク質をコードしていてもよい。
疾患または症状は、例えば、細菌感染症、真菌感染症、またはウイルス感染症などの感染症であってもよく、特に、下気道（例えば、気管支または肺）などの呼吸器の感染症であってもよい。感染症は、慢性感染症であってもよい。一般的に、このような感染症は、黄色ブドウ球菌、インフルエンザ菌、緑膿菌、鳥型結核菌複合体、結核菌（肺結核の原因物質）、およびケムリイロコウジカビによって引き起こされるものであってもよいが、感染症／炎症は、例えば細菌、真菌、ウイルス、および寄生虫などの感染物質のいずれによって引き起こされるものであってもよい。既に記したものに加えて、気道で見られる一般的な感染物質としては、肺炎クラミジア、百日咳菌、肺炎マイコプラズマ、カタル球菌、レジオネラ・ニューモフィラ、肺炎球菌、オウム病クラミジア、コクシエラ・バーネッティ（Coxiella burnetti）、ライノウイルス、コロナウイルス、インフルエンザウイルス、呼吸器多核体ウイルス（RSV）、アデノウイルス、メタニューモウイルス、パラインフルエンザウイルス、ヒストプラズマ・カプスラーツム（Histoplasma capsulatum）、クリプトコッカス・ネオフォルマンス（Cryptococcus neoformans）、ニューモシスチス・ジロベシ（Pneumocystis jiroveci）、コクシジオイデス・イミティス（Coccidioides immitis）、トキソプラズマ・ゴンディ（Toxoplasma gondii）、糞線虫、回虫、および四日熱マラリア原虫が挙げられるが、これらに限定されない。
さらなる実施形態において、感染症は、鼻、鼻腔、咽頭、喉頭、および気管などの上気道における感染症であってもよい。したがって、疾患または症状は、鼻炎、鼻咽頭炎、鼻咽喉炎、咽頭炎、喉頭蓋炎、声門上炎、喉頭炎、喉頭気管炎、気管炎、または扁桃腺炎であってもよい。このような症状を、一括して、上気道感染症と呼ぶ場合があり、これらは、上記の感染物質のいずれかによって引き起こされてもよい。
ある実施形態において、感染症は、ＣＦＴＲ機能不全に罹患している被験体における感染症である。
上述した感染症の治療または予防において、治療上有効な試薬は、ＣＦＴＲ修飾剤、抗生物質、抗真菌剤、抗ウイルス剤、免疫刺激剤、コルチコステロイド、非ステロイド性抗炎症薬（ＮＳＡＩＤ）、または気管支拡張剤であってもよく、例えば、ペプチドホルモン、サイトカイン、ペプチド成長因子、ペプチド抗原、または、このような感染症の遺伝的メディエーターの遺伝子治療、遺伝子編集、ＲＮＡ干渉治療法（例えば、ｓｉＲＮＡもしくはｍｉＲＮＡ）、アンチセンス治療法、もしくはインビトロ転写ｍＲＮＡ（ＩＶＴ－ｍＲＮＡ）治療法で用いられる、核酸といった、上で開示されたもののうちのいずれかであってもよい。特に、核酸は、機能性ＣＦＴＲタンパク質をコードしていてもよい。
過剰増殖性疾患もしくは腫瘍性疾患、またはその症状は、悪性新生物、前癌性新生物、または非悪性（良性）新生物のいずれかによって引き起こされる疾患または症状のいずれであってもよい。したがって、その語は、中でも、癌、腫瘍、悪性腫瘍、肉腫、癌腫、肺細胞腫、リンパ腫、白血病、芽細胞種、乳頭腫、および腺腫を包含する。このような多様な実施形態において、過剰増殖性疾患もしくは腫瘍性疾患、またはその症状は、結腸直腸癌（結腸癌、直腸癌、または大腸癌としても知られている）、前立腺癌、腎臓癌（例えば、ウィルムス腫瘍）、膵臓癌、睾丸癌、皮膚癌（例えば、黒色腫および非黒色腫（例えば、基底細胞癌、扁平上皮細胞癌））、乳癌、卵巣癌、胃癌、腸癌（例えば、十二指腸癌、回腸癌、空腸癌、小腸癌）、肝臓癌、肺癌、食道癌、口腔癌、咽喉癌、脳癌（例えば、膠芽腫、随芽腫）、副腎癌（例えば、副腎皮質癌）、甲状腺癌（例えば、未分化甲状腺癌腫）、子宮癌（例えば、子宮癌肉腫）、血液癌（血液悪性腫瘍としても知られる）（例えば、白血病、リンパ腫、骨髄腫などの造血器悪性腫瘍およびリンパ系悪性腫瘍）、および、これらの転移形態、並びにこれらの解剖学的部位における非悪性新生物または腫瘍（例えば、結腸直腸ポリープ、毛質腫、血管腫、骨腫、軟骨腫、脂肪腫、線維腫、リンパ管腫、平滑筋腫、横紋筋種、星細胞腫、髄膜腫、神経細胞腫、乳頭腫、腺腫）から選択されてもよい。
過剰増殖性疾患もしくは腫瘍性疾患、またはその症状、またはその合併症の治療または予防において、治療上有効な試薬は、細胞毒性を有する化学治療剤、血管形成阻害剤、抗癌性モノクローナル抗体、放射性免疫医薬、免疫刺激剤、免疫抑制剤、コルチコステロイド、または放射性医薬であってもよく、例えば、ペプチドホルモン、サイトカイン、ペプチド成長因子、ペプチド抗原、または、このような感染症の、例えば癌遺伝子、血管形成因子の腫瘍抑制遺伝子などの遺伝的メディエーターの遺伝子治療、遺伝子編集、ＲＮＡ干渉治療法（例えば、ｓｉＲＮＡもしくはｍｉＲＮＡ）、アンチセンス治療法、もしくはインビトロ転写ｍＲＮＡ（ＩＶＴ－ｍＲＮＡ）治療法で用いられる、核酸といった、上で開示されたもののうちのいずれかであってもよい。
自己免疫疾患は、アジソン病、自己免疫性溶血性貧血、抗糸球体基底膜疾患、抗好中球細胞質抗体関連血管炎、抗リン脂質症候群、関節炎、若年性関節リウマチ、フェルティ症候群、リウマチ性血管炎、シェーグレン症候群、スティル病、抗－Ｎ－メチル－ｄ－アスパラギン酸受容体脳炎、ランバート・イートン筋無力症症候群、重症筋無力症、多発神経根筋障害、ギラン・バレー症候群、全身硬直症候群、ぶどう膜髄膜脳炎症候群、脳血管炎、自己免疫性下垂体炎、自己免疫性リンパ増殖症候群、疱疹状皮膚炎、１型糖尿病、糸球体腎炎、グレーブス病、自己免疫性肝炎、線状ＩｇＡ水疱性皮膚症、全身性エリテマトーデス、交感性眼炎、自己免疫性多腺性内分泌障害、特発性血小板減少性紫斑病、自己免疫性甲状腺炎、顕微鏡的大腸炎（コラーゲン大腸炎およびリンパ球性大腸炎）、空置大腸炎、またはベーチェット病であってもよい。
上述した自己免疫疾患または自己免疫症またはその合併症の治療または予防において、治療上有効な試薬は、免疫抑制剤、コルチコステロイド、非ステロイド性抗炎症薬（ＮＳＡＩＤ）、または経口抗糖尿病薬であってもよく、例えば、サイトカイン、成長因子、ペプチドホルモン、または、このような疾患または症状の遺伝的メディエーターの遺伝子治療、遺伝子編集、ＲＮＡ干渉治療法（例えば、ｓｉＲＮＡもしくはｍｉＲＮＡ）、アンチセンス治療法、もしくはインビトロ転写ｍＲＮＡ（ＩＶＴ－ｍＲＮＡ）治療法で用いられる、核酸といった、上で開示されたもののうちのいずれかであってもよい。
炎症性腸疾患は、潰瘍性大腸炎、クローン病、顕微鏡的大腸炎（コラーゲン大腸炎およびリンパ球性大腸炎）、空置大腸炎、またはベーチェット病であってもよい。
上述した炎症性腸疾患の治療または予防において、治療上有効な試薬は、抗生物質、免疫刺激剤、免疫抑制剤、コルチコステロイド、非ステロイド性抗炎症薬（ＮＳＡＩＤ）であってもよく、例えば、サイトカイン、成長因子、ペプチドホルモン、または、このような疾患または症状の遺伝的メディエーターの遺伝子治療、遺伝子編集、ＲＮＡ干渉治療法（例えば、ｓｉＲＮＡもしくはｍｉＲＮＡ）、アンチセンス治療法、もしくはインビトロ転写ｍＲＮＡ（ＩＶＴ－ｍＲＮＡ）治療法で用いられる、核酸といった、上で開示されたもののうちのいずれかであってもよい。
本発明において、被験体の疾患または病状の治療に関連して一般的に用いられる際の「治療」とは、本明細書において広い意味で用いられ、いかなる治療的効果、すなわち、疾患または症状の関連する有益ないかなる効果をも含む。したがって、疾患または症状の根絶または除去、すなわち被験体の治癒だけではなく、被験体の疾患または症状の改善も含まれる。したがって、例えば、疾患または症状のいずれの徴候または前兆の改善、あるいは疾患／症状の臨床的に許容されるいずれの指標の改善が含まれる。したがって、治療は、例えば、前から存在する疾患／症状または診断された疾患／症状の根治療法および対症療法の両方を含む、すなわち、保守的療法である。
本明細書において一般的に用いられる「予防」とは、いずれの発症予防的効果または予防的効果のことをいう。したがって、疾患または症状、または疾患または症状の発症、またはその徴候または兆候のうちの１つ以上を、例えば、発症予防的治療前の疾患または症状または兆候または兆候と比較して、遅延、制限、抑制、または予防することを含む。したがって、発症予防は、明示的に、疾患もしくは症状、またはその徴候もしくは兆候の発症または進展の完全な予防、および疾患、症状、徴候、もしくは兆候の発症または進展の遅延、あるいは病状、徴候、もしくは兆候の進展または進行の抑制または制限のいずれをも含む。
ＣＦ、非複合的なＣＦＴＲ遺伝子変異ヘテロ接合性、およびこれらの合併症に起因する、または関連する、症状または障害の、より具体的な観点において、これらの疾患は、本発明の治療を受ける際に被験体が示している、固有的な一連のＣＦ－関連障害およびその症状、ならびに非複合的なＣＦＴＲ遺伝子変異ヘテロ接合性関連障害およびその症状によって各被験体において特徴付けられる遺伝子疾患であるので、「ＣＦの治療」および「非複合的なＣＦＴＲ遺伝子変異ヘテロ接合性の治療」なる語は、被験体の障害および症状、もしくはその合併症のいずれかもしくはすべての治療、あるいは、それらの一部の治療とみなすことができる。
したがって、本発明によって提供されるある治療は、ＣＦまたは非複合的なＣＦＴＲ遺伝子変異ヘテロ接合性の基となる遺伝的欠陥を修正することはないが、身体においてその欠陥に起因する影響を治療すること、例えば、異常粘液に起因するような影響を緩和することに関するものであるので、関連する疾患または症状の治療や、さらには、疾患もしくは症状の臨床的影響の改善、または被験体の全体的な健康の改善を含むものである。
この観点において、ＣＦまたは非複合的なＣＦＴＲ遺伝子変異ヘテロ接合性の「治癒」は、本発明の治療を受ける際に被験体が示している、様々なＣＦ－関連障害およびその症状、または非複合的なＣＦＴＲ遺伝子変異ヘテロ接合性関連障害およびその症状の完全な緩和に相当する。しかしながら、この疾患の遺伝的基盤（ＣＦＴＲの変異）は、いまだ残ったままである。それにもかかわらず、このような観点における「治療」は、このような治癒を求めるものではなく、上述した通り、ＣＦまたは非複合的なＣＦＴＲ遺伝子変異ヘテロ接合性が身体に及ぼす影響を改善することを含む。したがって、例えば、被験体における、ＣＦまたは非複合的なＣＦＴＲ遺伝子変異ヘテロ接合性のいずれの徴候または前兆の改善、あるいはＣＦまたは非複合的なＣＦＴＲ遺伝子変異ヘテロ接合性の臨床的に許容されるいずれの指標の改善（例えば、肺における粘膜繊毛クリアランスの増加、便秘発生の低下、栄養吸収の改善、および医薬や栄養補助剤または消化酵素補助剤の生物利用能の向上が挙げられ、これらは、特定の実施形態において、肺感染症の抗生物質に対する応答性の向上や消化状態の改善として見られ得る）が含まれる。このような観点において、前から存在するＣＦ－関連障害もしくはその症状、または非複合的なＣＦＴＲ遺伝子変異ヘテロ接合性関連障害もしくはその症状を、完全に根絶しなくてもよいし、新規のＣＦ－関連障害もしくはその症状、または非複合的なＣＦＴＲ遺伝子変異ヘテロ接合性関連障害もしくはその症状の発症を、完全に停止しなくてもよいが、治療は、標的となるＣＦ－関連障害もしくはその症状、または非複合的なＣＦＴＲ遺伝子変異ヘテロ接合性関連障害もしくはその症状を完全に消散させるか、または少なくともある程度、好ましくは被験体が許容できる程度に消散させるくらいに、このようなプロセスを阻害するのに十分なものである。したがって、治療は、前から存在するＣＦ－関連障害もしくはその症状、または非複合的なＣＦＴＲ遺伝子変異ヘテロ接合性関連障害もしくはその症状、あるいは診断されたＣＦ－関連障害もしくはその症状、または非複合的なＣＦＴＲ遺伝子変異ヘテロ接合性関連障害もしくはその症状の、根治療法および対症療法の両方を含む、すなわち、保守的療法である。
したがって、ＣＦおよび非複合的なＣＦＴＲ遺伝子変異ヘテロ接合性の観点における「予防」は、身体において、その基となる遺伝的欠陥、すなわち粘液異常の結果として生じる影響を予防することに関する。このような観点において、これらの疾患は、本発明の治療を受ける際に被験体が示している、固有的な一連のＣＦ－関連障害およびその症状、または非複合的なＣＦＴＲ遺伝子変異ヘテロ接合性関連障害およびその症状によって各被験体において特徴付けられる遺伝子疾患であるので、「ＣＦもしくは非複合的なＣＦＴＲ遺伝子変異ヘテロ接合性、あるいはＣＦ－関連障害もしくはその症状、または非複合的なＣＦＴＲ遺伝子変異ヘテロ接合性関連障害もしくはその症状の予防」なる語は、被験体においてまだ起こっていない、または、被験体において以前に起こっているが、ここで主張する治療を受ける前に克服された、ＣＦ－関連障害もしくはその症状、または非複合的なＣＦＴＲ遺伝子変異ヘテロ接合性関連障害もしくはその症状、またはその合併症の予防とみなすことができる。
発症予防は、明示的に、上で定義したような、ＣＦＴＲイオンチャネルの機能不全に起因するかまたは関連する症状、またはその徴候もしくは兆候の影響の発症または進展の完全な予防、および、上で定義したような、ＣＦＴＲ機能不全に起因するかまたは関連する症状、またはその徴候もしくは兆候の影響の発症または進展の遅延、あるいは、上で定義したような、ＣＦＴＲ機能不全に起因するかまたは関連する症状、またはその徴候もしくは兆候の進展または進行の抑制または制限のうちのいずれか、のいずれをも含む。また、予防的治療は、上で定義したような、ＣＦＴＲ機能不全に起因するかまたは関連する症状、またはその徴候もしくは兆候が、患者において起こる、または進展するリスクを低減する治療とみなすこともできる。
他の実施形態において、この治療は、遺伝子（核酸）レベルで作用するので、ＣＦまたは非複合的なＣＦＴＲ遺伝子変異ヘテロ接合性の基となる遺伝的欠陥を修正することができてもよい。このような観点において、「治療」および「予防」は、上で説明されたような、より一般的な使用にしたがって解釈されてもよい。
新生物疾患などの、原因が遺伝的なものである他の疾患および症状の治療または予防は、類似的に解釈されてもよい。
より具体的な実施形態において、本発明は、診断上有効な指標分子を粘膜表面に投与した際に、当該分子によってその特徴が判定され得る疾患または症状を診断、予知、またはモニターする方法であって、該方法は、
（ａ）前記疾患または症状またはその合併症に罹患している、または罹患している疑いがある、または罹患する恐れがある被験体の粘膜表面の粘液層に、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマーと共に、前記診断上有効な指標分子を含むカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子を投与すること、または
（ｂ）（ｉ）前記診断上有効な分子を含むカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子を、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有する少なくとも１つのアルギネートオリゴマーと接触させることで、前記アルギネートオリゴマーを保持するマイクロ粒子／ナノ粒子を形成すること、および
（ｂ）（ｉｉ）前記疾患または症状に罹患している、または罹患している疑いがある、または罹患する恐れがある被験体の粘膜表面の粘液層に、ステップ（ｂ）（ｉ）で形成した前記マイクロ粒子／ナノ粒子を投与すること、および
（ｃ）前記診断上有効な指標分子から、直接的または間接的に、前記疾患または症状の特徴を示すシグナルを検出すること、を含み、
前記シグナルの特性は、前記被験体が前記疾患または症状に罹患しているかどうかや、前記被験体における前記疾患または症状の状態、前記被験体において前記疾患または症状が進展するリスク、または前記被験体において前記疾患または症状が進行するリスクを示す、
方法を提供する。
またさらなる実施形態において、本発明は、診断上有効な指標分子を粘膜表面に投与した際に、当該分子によってその特徴が判定され得る疾患または症状を診断、予知、またはモニターする方法であって、該方法は、前記疾患または症状に罹患している、または罹患している疑いがある、または罹患する恐れがある被験体の粘膜表面の粘液層を、
（ｉ）少なくとも１つのカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分と、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有する少なくとも１つのアルギネートオリゴマーとを含む、自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分で形成され、
（ｉｉ）場合によっては１つ以上の前記自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分に共有結合することもある、前記診断上有効な指標をさらに含み、
（ｉｉｉ）前記診断上有効な指標分子から、直接的または間接的に、前記疾患または症状の特徴を示すシグナルを検出する、
マイクロ粒子／ナノ粒子に接触させることを含む、方法であって、
前記シグナルの特性は、前記被験体が前記疾患または症状に罹患しているかどうかや、前記被験体における前記疾患または症状の状態、前記被験体において前記疾患または症状が進展するリスク、または前記被験体において前記疾患または症状が進行するリスクを示す、
方法を提供する。
さらに、本発明は、診断上有効な指標分子を粘膜表面に投与した際に、当該分子によってその特徴が判定され得る疾患または症状を診断、予知、またはモニターする方法で用いられる、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマーであって、該方法が、
（ａ）前記疾患または症状またはその合併症に罹患している、または罹患している疑いがある、または罹患する恐れがある被験体の粘膜表面の粘液層に、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマーと共に、前記診断上有効な指標分子を含むカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子を投与すること、または
（ｂ）（ｉ）前記診断上有効な分子を含むカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子を、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有する少なくとも１つのアルギネートオリゴマーと接触させることで、前記アルギネートオリゴマーを保持するマイクロ粒子／ナノ粒子を形成すること、および
（ｂ）（ｉｉ）前記疾患または症状に罹患している、または罹患している疑いがある、または罹患する恐れがある被験体の粘膜表面の粘液層に、ステップ（ｂ）（ｉ）で形成した前記マイクロ粒子／ナノ粒子を投与すること、および
（ｃ）前記診断上有効な指標分子から、直接的または間接的に、前記疾患または症状の特徴を示すシグナルを検出すること、
を含み、
前記シグナルの特性は、前記被験体が前記疾患または症状に罹患しているかどうかや、前記被験体における前記疾患または症状の状態、前記被験体において前記疾患または症状が進展するリスク、または前記被験体において前記疾患または症状が進行するリスクを示す、
アルギネートオリゴマーを提供する。
さらに、本発明は、診断上有効な指標分子を粘膜表面に投与した際に、当該分子によって特徴が示され得る疾患または症状を診断、予知、またはモニターする方法で用いられる、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマーであって、該方法が、
（ａ）少なくとも１つのカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分と、少なくとも１つの前記アルギネートオリゴマーとを含む、自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分で形成される、マイクロ粒子／ナノ粒子であって、前記マイクロ粒子／ナノ粒子が、場合によっては１つ以上の前記自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分に共有結合していることもある、前記診断上有効な指標をさらに含む、マイクロ粒子／ナノ粒子を調製することと、
（ｂ）前記疾患または症状に罹患している、または罹患している疑いがある、または罹患する恐れがある被験体の粘膜表面の粘液層に、ステップ（ａ）で調製したマイクロ粒子／ナノ粒子を投与することと、
（ｃ）前記診断上有効な指標分子から、直接的または間接的に、前記疾患または症状の特徴を示すシグナルを検出することと、
を含み、
前記シグナルの特性は、前記被験体が前記疾患または症状に罹患しているかどうかや、前記被験体における前記疾患または症状の状態、前記被験体において前記疾患または症状が進展するリスク、または前記被験体において前記疾患または症状が進行するリスクを示す、
アルギネートオリゴマーを提供する。
また、さらに、本発明は、上述した方法で用いられる薬物の製造における、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマーの使用を提供する。ある実施形態において、前記薬物は、本明細書で説明される、アルギネートオリゴマーを保持するマイクロ粒子／ナノ粒子であってもよいし、自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成化合物で形成されるマイクロ粒子／ナノ粒子であってもよい。
また、さらに、本発明は、上述した方法で用いられる薬物の製造における、診断上有効な指標分子を含むカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子の使用を提供する。ある実施形態において、前記薬物は、本明細書で説明される、アルギネートオリゴマーを保持するマイクロ粒子／ナノ粒子であってもよいし、自己集合性マイクロ粒子／ナノ粒子形成化合物で形成されるマイクロ粒子／ナノ粒子であってもよい。
上記のより一般的な本発明の実施形態、特に組み合わせ製品に関する実施形態の観点において示された、本発明の方法で用いられる薬物の製造における、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマーおよび／または診断用カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子の使用に関連する上述した特徴は、必要な変更を加えた上で、このすぐ直前で述べた本発明のより具体的な実施形態に適用され、したがって、その段落に記載される特徴および原理のすべての組み合わせが、必要であれば適切な改変を行って、ここに適用されてもよい。
本発明において検出されるシグナルの特性は、シグナルの有無であってもよいし、シグナルの相対強度または絶対強度であってもよいし、経時的なシグナルの変化であってもよい。
このような実施形態において、これらの方法は、前記被験体が、前記疾患または症状に罹患していると診断するか、前記被験体における前記疾患または症状の状態を判定するか、前記被験体において、前記疾患または症状が進展するリスクを判定するか、前記被験体において、前記疾患または症状が進行するリスクを判定するか、または前記被験体における前記疾患または症状の予後を判定する、さらなるステップを含んでいてもよい。
診断上有効な分子（診断薬）は、放射性診断薬、造影剤、あるいは分子プローブとして用いられる核酸またはタンパク質（例えば、オリゴヌクレオチドおよび抗体）を含んでいてもよい。
実施例に示される通り、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマーは、カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子、およびカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子形成成分で形成されているマイクロ粒子／ナノ粒子の細胞毒性を低減することができる。したがって、ある実施形態において、本明細書で説明される方法および使用は、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマー非存在下で、同等のマイクロ粒子／ナノ粒子を用いて行った場合の方法または使用と比較して、低減された、すなわち低い、細胞毒性に関連するものであってもよい。このような実施形態において、問題とされる細胞毒性は、マイクロ粒子／ナノ粒子が接触した粘液層直下の細胞、またはその領域に対する細胞毒性である。
被験体は、いずれのヒト被験体または非ヒト動物被験体であってもよいが、とりわけ、ヒト、または哺乳類、鳥類、両生類、魚類、および爬虫類から選択される非ヒト動物などの、非ヒト脊椎動物であってもよい。非ヒト動物は、家畜であってもよいし、飼育動物であってもよいし、商業的価値のある動物であってもよく、実験動物または動物園もしくは動物保護区域の動物が挙げられる。したがって、代表的な非ヒト動物としては、イヌ、ネコ、ウマ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、ウシ、ニワトリ、シチメンチョウ、ホロホロチョウ、アヒル、およびガチョウが挙げられる。よって、本発明の獣医学的使用が包含される。被験体は、患者と見なされてもよい。ある実施形態において、被験体は、ＣＦＴＲイオンチャネル機能不全に罹患しているヒトの患者であり、より具体的には、ＣＦＴＲ機能不全に伴う、異常粘液および異常粘液クリアランスなどの病的な表現型を有するヒトの患者である。特定の実施形態において、被験体は、ＣＦに罹患しているヒトの患者である。「ＣＦに罹患している（with CF）被験体」、ＣＦを患っている被験体」、「ＣＦに罹患している（having CF）被験体」、および「ＣＦ被験体」なる語は、同義であるとみなされ、本明細書において交換可能に用いられる。被験体は、いずれの年齢であってもよく、例えば、新生児であってもよいし、乳児であってもよいし、小児であってもよいし、児童であってもよいし、青年であってもよいし、成人であってもよい。別の表現では、被験体は、少なくとも５歳であり、例えば、少なくとも６歳、少なくとも７歳、少なくとも８歳、少なくとも９歳、少なくとも１０歳、少なくとも１１歳、少なくとも１２歳、少なくとも１３歳、少なくとも１４歳、少なくとも１５歳、少なくとも１６歳、少なくとも１７歳、または少なくとも１８歳である。ある実施形態において、被験体は、本発明において治療されるべき症状の徴候を含む、十分に確立したＣＦＴＲ機能不全の表現型（例えば、慢性感染症、慢性炎症、および／または気道リモデリングを含む表現型）を有する。「十分に確立した」とは、その表現型が、被験体において、少なくとも２年間、例えば、少なくとも３年間、少なくとも４年間、少なくとも５年間、少なくとも６年間、少なくとも７年間、少なくとも８年間、少なくとも９年間、または少なくとも１０年間、観察されたことを意味する。
本発明で利用されるマイクロ粒子／ナノ粒子は、治療されるべき粘膜表面に有効量のマイクロ粒子／ナノ粒子を送達するために、都合のよいいずれの形態で被験体に投与されてもよいし、都合のよいいずれの手段を用いて被験体に投与されてもよい。これは、経腸経路（例えば、経口経路、口腔経路、舌下経路、直腸経路）や局所経路によるものであってもよいし、吸入（鼻孔吸入を含む）によるものであってもよい。投与によって、全身への分布が達成されてもよいし、局所的分布が達成されてもよい。局所的分布とは、送達が標的部位または標的位置に向けて行われ、本質的には、患者におけるその他の位置に向けては行われないことを意味する。当業者であれば、適切な投与手段を選択して、適切な標的部位または標的位置に適合させることができるであろう。上述した通り、ある実施形態において、本発明において利用されるマイクロ粒子／ナノ粒子は、受容体親和性分子によって、標的部位を狙うようにされてもよい。
本発明で利用されるアルギネートオリゴマーは、治療されるべき粘膜表面に有効量のアルギネートオリゴマーを送達するために、都合のよいいずれの形態で被験体に投与されてもよいし、都合のよいいずれの手段を用いて被験体に投与されてもよい。これは、腸管外経路（例えば、静脈内経路、髄腔内経路、筋肉内経路、皮下経路）、経腸経路（例えば、経口経路、口腔経路、舌下経路、直腸経路）、局所経路によるものであってもよいし、吸入（鼻孔吸入を含む）によるものであってもよい。投与によって、全身への分布が達成されてもよいし、局所的分布が達成されてもよい。局所的分布とは、送達が標的部位または標的位置に向けて行われ、本質的には、患者におけるその他の位置に向けては行われないことを意味する。当業者であれば、適切な投与手段を選択して、適切な標的部位または標的位置に適合させることができるであろう。便宜上、特に非経口投与によって達成される全身投与が好適な場合がある。
当業者であれば、当該技術分野で公知であり、文献において広く記載されている、従来の方法のいずれかにしたがって、本発明で利用されるマイクロ粒子／ナノ粒子およびアルギネートオリゴマーを配合して、このような投与経路および身体分布に適合された医薬組成物を形成することができるであろう。
より具体的には、本発明で利用されるマイクロ粒子／ナノ粒子およびアルギネートオリゴマーを、１つ以上の従来の担体、希釈剤、および／または賦形剤、ならびに、場合によっては他の活性薬剤と混合して、例えば、錠剤、丸剤、顆粒剤（例えば、カプセルに入っていないもの、またはカプセル入りのもの）、粉末剤（例えば、吸入可能粉末剤）、薬用ドロップ、小袋剤、カシェー剤、エリキシル剤、懸濁剤、乳剤、溶液剤、シロップ剤、エアロゾル（固体として、または液状媒体中で）、スプレー剤（例えば、鼻腔スプレー）、ネブライザー用組成物、軟膏、クリーム、膏薬、軟ゼラチンカプセルまたは硬ゼラチンカプセル、坐剤、膣座薬、滅菌済注射用溶液剤、および滅菌包装済粉末剤などの従来の生薬製剤を作製してもよい。腸溶性固体組成物または腸溶性液体組成物、例えば、腸溶性錠剤および腸溶性顆粒剤（腸溶性カプセルで提供されてもよいし、非腸溶性カプセルで提供されてもよい、すなわちコーティングは腸溶コーティングであってもよいし、そうでなくてもよい）、無菌注射用組成物が、特に注目に値する。
適切な担体、賦形剤および希釈剤の例としては、ラクトース、デキストロース、スクロース、ソルビトール、マンニトール、デンプン、アカシア・ゴム、リン酸カルシウム、不活性アルギネートポリマー、トラガカント、ゼラチン、ケイ酸カルシウム、微結晶性セルロース、ポリビニルピロリドン、セルロース、水シロップ、水、水／エタノール、水／グリコール、水／ポリエチレン、高張塩水、グリコール、プロピレングリコール、メチルセルロース、ヒドロキシ安息香酸メチル、ヒドロキシ安息香酸プロピル、タルク、ステアリン酸マグネシウム、鉱油、もしくはハードファットなどの脂肪物質、またはそれらの好適な混合物が挙げられる。注目すべき賦形剤および希釈剤は、マンニトールおよび高張塩水（生理食塩水）である。
前記組成物は、滑剤、湿潤剤、乳化剤、懸濁剤、保存剤、甘味剤、着香剤などを、さらに含んでいてもよい。
例えば静脈内送達に好適な溶液などの非経口的に投与可能な形態は、無菌であるべきであり、かつ、生理学的に許容できない薬剤を含まないべきであり、また、投与時の刺激または他の悪影響を最小限にするために、モル浸透圧濃度は低くあるべきなので、溶液は、好ましくは、等張性またはわずかに高張性であるべきで、例えば、高張塩水（生理食塩水）であるべきである。好適な媒体としては、滅菌注射用蒸留水、塩化ナトリウム注射液、リンゲル注射液、デキストロース注射液、デキストロースおよび塩化ナトリウム注射液、乳酸加リンゲル注射液、ならびにレミントンズ・ファーマシューティカル・サイエンス，第１５版，イーストン：マック出版，１４０５～１４１２頁および１４６１～１４８７頁（１９７５）およびナショナル・フォーミュラリーＸＩＶ，第１４版，ワシントン：米国薬剤師協会（１９７５）（参照によりその全体が明示的に本明細書に援用される）に記載されているような他の溶液などの、非経口溶液を投与するために習慣的に用いられている水性媒体が挙げられる。溶液には、本発明で利用されるマイクロ粒子／ナノ粒子およびアルギネートオリゴマーと混合可能であり、かつ、製品の製造、保管または使用を妨げない、非経口溶液、賦形剤および他の添加物用に従来から使用されている保存料、抗菌剤、緩衝液および抗酸化剤が含まれ得る。
本発明で利用されるマイクロ粒子／ナノ粒子および／またはアルギネートオリゴマーを含む単純な滅菌溶液が、特に好都合な場合がある。
本発明で利用されるマイクロ粒子／ナノ粒子および／もしくはアルギネートオリゴマーの固体製剤または液体製剤には、胃および／または上部消化管の他の部分での分解は防ぐが、小腸などの下部消化管においての分解は許容する腸溶コーティングを施してもよい。このようなコーティングは、脂肪酸、ワックス、シェラック、プラスチックおよび植物繊維を含むポリマーから日常的に調製されている。その具体例としては、アクリル酸メチル－メタクリル酸共重合体、メタクリル酸メチル－メタクリル酸共重合体、酢酸コハク酸セルロース、フタル酸ヒドロキシプロピルメチルセルロース、酢酸コハク酸ヒドロキシプロピルメチルセルロース（酢酸コハク酸ヒプロメロース）、ポリ酢酸フタル酸ビニル（ＰＶＡＰ）、酢酸トリメリット酸セルロース、およびアルギン酸ナトリウムポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。腸溶性錠剤および腸溶性顆粒剤（これらは、腸溶性カプセルで提供されてもよいし、または非腸溶性カプセルで提供されてもよい）は、特に注目に値する。腸溶性顆粒剤は、ＷＯ１９８９００８４４８、およびアル－ケダイリー Ｅ．Ｂ．Ｈ，２００６、イラク・ジャーナル・オブ・ファーマシューティカル・サイエンス，１５巻（１）４９（参照によりその内容を本明細書に援用する）の教示に従って調製してもよいが、当業者であれば、用い得るさらなる他の技術を知っているであろう。
局所投与のために、本発明で利用されるマイクロ粒子／ナノ粒子および／またはアルギネートオリゴマーを、クリーム、軟膏、ゲル、膏薬などに配合することができる。適切であると考えられるさらなる局所システムは、インサイチュ薬物送達システムであり、例えば、固体、半固体、非晶質または液晶のゲルマトリックスが、インサイチュで形成され、かつ、本発明で利用されるマイクロ粒子／ナノ粒子および／またはアルギネートオリゴマーを含み得るゲルである。好都合には、このようなマトリックスは、このマトリックスからのマイクロ粒子／ナノ粒子および／またはアルギネートオリゴマーの放出を制御するように設計することができ、例えば、選択した期間にわたり放出を遅延および／または持続させることができる。このようなシステムは、粘膜表面との接触に際してのみ、ゲルを形成してもよい。典型的には、ゲルは粘膜付着性である。
本発明で利用されるマイクロ粒子／ナノ粒子および／またはアルギネートオリゴマーの本発明の組成物における相対含量は、必要とされる投与量および従う投与計画に応じて変化し得るが、治療される被験体の体格、被験体の特定の病気の性質、標的治療領域の場所や特性など、様々な可変要素を考慮して、標的治療部位または部位で有効量を達成するのに十分な量である。当業者であれば、本発明で利用されるマイクロ粒子／ナノ粒子および／またはアルギネートオリゴマーの組成物における含量は、複数回の投与計画に従う場合は減らすことができ、その量を増加させ、投与回数または適用回数を最小限にすることができることを知っているであろう。
本発明で利用されるアルギネートオリゴマーを注射（例えば、静脈注射、髄腔内注射、筋肉注射、または皮下注射）によって送達するための代表的な水溶液は、無菌であり、質量体積パーセント（ｗ／ｖ）で０．１％～１０％、例えば、０．１％～５％、０．１％～２％、０．１％～１％、０．１％～０．８％、０．１％～０．５％、０．１％～０．２％、０．２％～１０％、０．２％～５％、０．２％～２％、０．２％～１％、０．２％～０．８％、０．２％～０．５％、０．５％～１０％、０．５％～５％、０．５％～２％、０．５％～１％、０．５％～０．８％、０．８％～１０％、０．８％～５％、０．８％～２％、０．８％～１％、１％～１０％、１％～５％、１％～２％、２％～１０％、２％～５％、または５％～１０％のアルギネートオリゴマーを含有していてもよく、残りは、水、および薬学的に許容される賦形剤、および／または、用いられる場合には他の活性薬剤を含んでもよい。
本発明で利用されるマイクロ粒子／ナノ粒子を気道に投与するのに用いられる代表的な吸入可能溶液は、無菌であり、質量体積パーセント（ｗ／ｖ）で０．１％～１０％、例えば、０．１％～５％、０．１％～２％、０．１％～１％、０．１％～０．８％、０．１％～０．５％、０．１％～０．２％、０．２％～１０％、０．２％～５％、０．２％～２％、０．２％～１％、０．２％～０．８％、０．２％～０．５％、０．５％～１０％、０．５％～５％、０．５％～２％、０．５％～１％、０．５％～０．８％、０．８％～１０％、０．８％～５％、０．８％～２％、０．８％～１％、１％～１０％、１％～５％、１％～２％、２％～１０％、２％～５％、または５％～１０％のマイクロ粒子／ナノ粒子を含有していてもよく、残りは、薬学的に許容される賦形剤、例えば水、および／または、用いられる場合には他の活性薬剤（例えば、本発明で利用されるアルギネートオリゴマー）を含んでもよい。
本発明で利用されるアルギネートオリゴマーを気道に投与するのに用いられる代表的な吸入可能溶液は、典型的には無菌であり、質量体積パーセント（ｗ／ｖ）で０．１％～１０％、例えば、０．１％～５％、０．１％～２％、０．１％～１％、０．１％～０．８％、０．１％～０．５％、０．１％～０．２％、０．２％～１０％、０．２％～５％、０．２％～２％、０．２％～１％、０．２％～０．８％、０．２％～０．５％、０．５％～１０％、０．５％～５％、０．５％～２％、０．５％～１％、０．５％～０．８％、０．８％～１０％、０．８％～５％、０．８％～２％、０．８％～１％、１％～１０％、１％～５％、１％～２％、２％～１０％、２％～５％、または５％～１０％のアルギネートオリゴマーを含有していてもよく、残りは、薬学的に許容される賦形剤、例えば水、および／または、用いられる場合には他の活性薬剤（例えば、本発明で利用されるマイクロ粒子／ナノ粒子）を含んでもよい。
本発明で利用されるマイクロ粒子／ナノ粒子を鼻または副鼻腔に投与するために、無菌の水性液体製剤が用いられてもよい。これは、例えば、噴射剤がない、または噴射剤支援型の、鼻腔スプレー装置によって投与されてもよい。代表的な製剤は、質量体積パーセント（ｗ／ｖ）で０．１％～１０％、例えば、０．１％～５％、０．１％～２％、０．１％～１％、０．１％～０．８％、０．１％～０．５％、０．１％～０．２％、０．２％～１０％、０．２％～５％、０．２％～２％、０．２％～１％、０．２％～０．８％、０．２％～０．５％、０．５％～１０％、０．５％～５％、０．５％～２％、０．５％～１％、０．５％～０．８％、０．８％～１０％、０．８％～５％、０．８％～２％、０．８％～１％、１％～１０％、１％～５％、１％～２％、２％～１０％、２％～５％、または５％～１０％のマイクロ粒子／ナノ粒子を含有していてもよく、残りは、薬学的に許容される賦形剤、例えば水、および／または、用いられる場合には他の活性薬剤（例えば、本発明で利用されるアルギネートオリゴマー）を含んでもよい。
本発明で利用されるアルギネートオリゴマーを鼻または副鼻腔に投与するために、無菌の水性液体製剤が用いられてもよい。これは、例えば、噴射剤がない、または噴射剤支援型の、鼻腔スプレー装置によって投与されてもよい。代表的な製剤は、質量体積パーセント（ｗ／ｖ）で０．１％～１０％、例えば、０．１％～５％、０．１％～２％、０．１％～１％、０．１％～０．８％、０．１％～０．５％、０．１％～０．２％、０．２％～１０％、０．２％～５％、０．２％～２％、０．２％～１％、０．２％～０．８％、０．２％～０．５％、０．５％～１０％、０．５％～５％、０．５％～２％、０．５％～１％、０．５％～０．８％、０．８％～１０％、０．８％～５％、０．８％～２％、０．８％～１％、１％～１０％、１％～５％、１％～２％、２％～１０％、２％～５％、または５％～１０％のアルギネートオリゴマーを含有していてもよく、残りは、薬学的に許容される賦形剤、例えば水、および／または、用いられる場合には他の活性薬剤（例えば、本発明で利用されるマイクロ粒子／ナノ粒子）を含んでもよい。
本発明のアルギネートオリゴマーを下気道に投与するのに用いられる代表的な吸入可能粉末剤は、質量体積パーセント（ｗ／ｖ）または質量パーセント（ｗ／ｗ）で、９０％以下、例えば、８５％以下、８０％以下、７５％以下、または７０％以下、例えば、５０％～９０％、５５％～９０％、６０％～９０％、６５％～９０％、７０％～９０％、７５％～９０％、８０％～９０％、８５％～９０％、５０％～８５％、５５％～８５％、６０％～８５％、６５％～８５％、７０％～８５％、７５％～８５％、８０％～８５％、５０％～８０％、５５％～８０％、６０％～８０％、６５％～８０％、７０％～８０％、７５％～８０％、５０％～７０％、５５％～７０％、６０％～７０％、または６５％～７０％のオリゴマーを含有していてもよく、残りは、薬学的に許容される賦形剤、および／または、用いられる場合には他の活性薬剤（例えば、本発明で利用されるマイクロ粒子／ナノ粒子）を含んでもよい。
本発明で利用されるマイクロ粒子／ナノ粒子を下気道に投与するのに用いられる代表的な吸入可能粉末剤は、質量体積パーセント（ｗ／ｖ）または質量パーセント（ｗ／ｗ）で、９０％以下、例えば、８５％以下、８０％以下、７５％以下、または７０％以下、例えば、５０％～９０％、５５％～９０％、６０％～９０％、６５％～９０％、７０％～９０％、７５％～９０％、８０％～９０％、８５％～９０％、５０％～８５％、５５％～８５％、６０％～８５％、６５％～８５％、７０％～８５％、７５％～８５％、８０％～８５％、５０％～８０％、５５％～８０％、６０％～８０％、６５％～８０％、７０％～８０％、７５％～８０％、５０％～７０％、５５％～７０％、６０％～７０％、または６５％～７０％のマイクロ粒子／ナノ粒子を含有していてもよく、残りは、薬学的に許容される賦形剤、および／または、用いられる場合には他の活性薬剤（例えば、本発明で利用されるアルギネートオリゴマー）を含んでもよい。
本発明で利用されるアルギネートオリゴマーを下部消化管に投与するのに用いられる代表的な錠剤は、質量体積パーセント（ｗ／ｖ）または質量パーセント（ｗ／ｗ）で、９９％以下、９５％以下、９０％以下、８５％以下、または８０％以下、例えば、５０％～９５％、５５％～９５％、６０％～９５％、６５％～９５％、７０％～９５％、７５％～９５％、８０％～９５％、８５％～９５％、９０％～９５％、５０％～９０％、５０％～９０％、５５％～９０％、６０％～９０％、６５％～９０％、７０％～９０％、７５％～９０％、８０％～９０％、８５％～９０％、５０％～９０％、５５％～８５％、６０％～８０％、または６５％～７５％のオリゴマーを含有していてもよく、残りは、薬学的に許容される賦形剤、および／または、用いられる場合には他の活性薬剤（例えば、本発明で利用されるマイクロ粒子／ナノ粒子）を含んでもよい。
腸溶性錠剤が、本発明で利用されるアルギネートオリゴマーを下部消化管に投与するのに有効な場合もある。代表的な腸溶性錠剤は、質量体積パーセント（ｗ／ｖ）または質量パーセント（ｗ／ｗ）で、９５％以下、例えば、９０％以下、８５％以下、または８０％以下、例えば、５５％～９０％、６０％～９０％、６５％～９０％、７０％～９０％、７５％～９０％、８０％～９０％、８５％～９０％、５５％～８５％、６０％～８５％、６５％～８５％、７０％～８５％、７５％～８５％、８０％～８５％、５０％～８０％、５５％～８０％、６０％～８０％、６５％～８０％、７０％～８０％、または７５％～８０％のオリゴマーを含有していてもよく、残りは、腸溶コーティング（例えば、脂肪酸、ワックス、シェラック、プラスチックおよび植物繊維を含むポリマー）を含む薬学的に許容される賦形剤、および／または、用いられる場合には他の活性薬剤（例えば、本発明で利用されるマイクロ粒子／ナノ粒子）を含んでもよい。
腸溶性錠剤が、本発明で利用されるマイクロ粒子／ナノ粒子を下部消化管に投与するのに有効な場合もある。代表的な腸溶性錠剤は、質量体積パーセント（ｗ／ｖ）または質量パーセント（ｗ／ｗ）で、９５％以下、例えば、９０％以下、８５％以下、または８０％以下、例えば、５５％～９０％、６０％～９０％、６５％～９０％、７０％～９０％、７５％～９０％、８０％～９０％、８５％～９０％、５５％～８５％、６０％～８５％、６５％～８５％、７０％～８５％、７５％～８５％、８０％～８５％、５０％～８０％、５５％～８０％、６０％～８０％、６５％～８０％、７０％～８０％、または７５％～８０％のマイクロ粒子／ナノ粒子を含有していてもよく、残りは、腸溶コーティング（例えば、脂肪酸、ワックス、シェラック、プラスチックおよび植物繊維を含むポリマー）を含む薬学的に許容される賦形剤、および／または、用いられる場合には他の活性薬剤（例えば、本発明で利用されるアルギネートオリゴマー）を含んでもよい。
腸溶性顆粒剤が、本発明で利用されるアルギネートオリゴマーを下部消化管に投与するのに有効な場合もある。このような顆粒剤は、それ自体に腸溶コーティングが施されていてもよいし施されていなくてもよいカプセルに入った状態で提供されてもよい。代表的な腸溶性顆粒剤は、質量体積パーセント（ｗ／ｖ）または質量パーセント（ｗ／ｗ）で、９５％以下、例えば、９０％以下、８５％以下、または８０％以下、例えば、５５％～９０％、６０％～９０％、６５％～９０％、７０％～９０％、７５％～９０％、８０％～９０％、８５％～９０％、５５％～８５％、６０％～８５％、６５％～８５％、７０％～８５％、７５％～８５％、８０％～８５％、５０％～８０％、５５％～８０％、６０％～８０％、６５％～８０％、７０％～８０％、または７５％～８０％のオリゴマーを含有していてもよく、残りは、腸溶コーティング（例えば、脂肪酸、ワックス、シェラック、プラスチックおよび植物繊維を含むポリマー）を含む薬学的に許容される賦形剤、および／または、用いられる場合には他の活性薬剤（例えば、本発明で利用されるマイクロ粒子／ナノ粒子）を含んでもよい。
腸溶性顆粒剤が、本発明で利用されるマイクロ粒子／ナノ粒子を下部消化管に投与するのに有効な場合もある。このような顆粒剤は、それ自体に腸溶コーティングが施されていてもよいし施されていなくてもよいカプセルに入った状態で提供されてもよい。代表的な腸溶性顆粒剤は、質量体積パーセント（ｗ／ｖ）または質量パーセント（ｗ／ｗ）で、９５％以下、例えば、９０％以下、８５％以下、または８０％以下、例えば、５５％～９０％、６０％～９０％、６５％～９０％、７０％～９０％、７５％～９０％、８０％～９０％、８５％～９０％、５５％～８５％、６０％～８５％、６５％～８５％、７０％～８５％、７５％～８５％、８０％～８５％、５０％～８０％、５５％～８０％、６０％～８０％、６５％～８０％、７０％～８０％、または７５％～８０％のマイクロ粒子／ナノ粒子を含有していてもよく、残りは、腸溶コーティング（例えば、脂肪酸、ワックス、シェラック、プラスチックおよび植物繊維を含むポリマー）を含む薬学的に許容される賦形剤、および／または、用いられる場合には他の活性薬剤（例えば、本発明で利用されるアルギネートオリゴマー）を含んでもよい。
本発明で利用されるアルギネートオリゴマーおよび／またはマイクロ粒子／ナノ粒子を女性生殖器官の下部に投与するのに、膣座薬が用いられてもよい。代表的な製剤は、質量体積パーセント（ｗ／ｖ）または質量パーセント（ｗ／ｗ）で、１％～２５％、１％～２０％、例えば、１％～１５％、１％～１０％、１％～９％、１％～８％、１％～７％、１％～６％、５％～２５％、５％～２０％、５％～１５％、５％～１０％、５％～９％、５％～８％、５％～７％、５％～６％、８％～２５％、８％～２０％、８％～１５％、８％～１０％、９％～２５％、９％～２０％、または９％～１５％のオリゴマーを含有していてもよく、残りは、固体の賦形剤（例えば、パラフィンなど）を含む薬学的に許容される賦形剤、および／または、用いられる場合には他の活性薬剤（例えば、本発明で利用されるマイクロ粒子／ナノ粒子）を含んでもよい。別の代表的な製剤は、質量体積パーセント（ｗ／ｖ）または質量パーセント（ｗ／ｗ）で、１％～２５％、１％～２０％、例えば、１％～１５％、１％～１０％、１％～９％、１％～８％、１％～７％、１％～６％、５％～２５％、５％～２０％、５％～１５％、５％～１０％、５％～９％、５％～８％、５％～７％、５％～６％、８％～２５％、８％～２０％、８％～１５％、８％～１０％、９％～２５％、９％～２０％、または９％～１５％のマイクロ粒子／ナノ粒子を含有していてもよく、残りは、固体の賦形剤（例えば、パラフィンなど）を含む薬学的に許容される賦形剤、および／または、用いられる場合には他の活性薬剤（例えば、本発明で利用されるアルギネートオリゴマー）を含んでもよい。
本発明で利用されるアルギネートオリゴマーを肝臓、膵臓または生殖器系の粘膜表面に直接送達するための代表的な水溶液は、無菌であり、質量体積パーセント（ｗ／ｖ）で、６％～２５％、例えば、６％～２０％、６％～１５％、６％～１０％、８％～２５％、８％～２０％、８％～１５ ％、９％～２５％、９％～２０％、９％～１５ ％、１０％～１５％、１０％～２０％、１０％～２５％、１５％～２０％、または１５％～２５％のオリゴマーを含有していてもよく、残りは、水、および薬学的に許容される賦形剤、および／または、用いられる場合には他の活性薬剤（例えば、本発明で利用されるマイクロ粒子／ナノ粒子）を含んでもよい。
本発明で利用されるマイクロ粒子／ナノ粒子を肝臓、膵臓または生殖器系の粘膜表面に直接送達するための代表的な水溶液は、無菌であり、質量体積パーセント（ｗ／ｖ）で、６％～２５％、例えば、６％～２０％、６％～１５％、６％～１０％、８％～２５％、８％～２０％、８％～１５ ％、９％～２５％、９％～２０％、９％～１５ ％、１０％～１５％、１０％～２０％、１０％～２５％、１５％～２０％、または１５％～２５％のマイクロ粒子／ナノ粒子を含有していてもよく、残りは、水、および薬学的に許容される賦形剤、および／または、用いられる場合には他の活性薬剤（例えば、本発明で利用されるアルギネートオリゴマー）を含んでもよい。
直腸投与坐剤が、本発明で利用されるマイクロ粒子／ナノ粒子を消化管の下部へ投与するのに用いられてもよい。代表的な製剤は、質量体積パーセント（ｗ／ｖ）で、０．１％～１０％、例えば、０．１％～５％、０．１％～２％、０．１％～１％、０．１％～０．８％、０．１％～０．５％、０．１％～０．２％、０．２％～１０％、０．２％～５％、０．２％～２％、０．２％～１％、０．２％～０．８％、０．２％～０．５％、０．５％～１０％、０．５％～５％、０．５％～２％、０．５％～１％、０．５％～０．８％、０．８％～１０％、０．８％～５％、０．８％～２％、０．８％～１％、１％～１０％、１％～５％、１％～２％、２％～１０％、２％～５％、または５％～１０％のマイクロ粒子／ナノ粒子を含有していてもよく、残りは、固体の賦形剤を含む薬学的に許容される賦形剤、および／または、用いられる場合には他の活性薬剤（例えば、本発明で利用されるアルギネートオリゴマー）を含んでもよい。
直腸投与坐剤が、本発明で利用されるアルギネートオリゴマーを消化管の下部へ投与するのに用いられてもよい。代表的な製剤は、質量体積パーセント（ｗ／ｖ）で、０．１％～１０％、例えば、０．１％～５％、０．１％～２％、０．１％～１％、０．１％～０．８％、０．１％～０．５％、０．１％～０．２％、０．２％～１０％、０．２％～５％、０．２％～２％、０．２％～１％、０．２％～０．８％、０．２％～０．５％、０．５％～１０％、０．５％～５％、０．５％～２％、０．５％～１％、０．５％～０．８％、０．８％～１０％、０．８％～５％、０．８％～２％、０．８％～１％、１％～１０％、１％～５％、１％～２％、２％～１０％、２％～５％、または５％～１０％のアルギネートオリゴマーを含有していてもよく、残りは、固体の賦形剤を含む薬学的に許容される賦形剤、および／または、用いられる場合には他の活性薬剤（例えば、本発明で利用されるマイクロ粒子／ナノ粒子）を含んでもよい。
以下の限定しない実施例を参照して、本発明をさらに説明する。
は、実施例１および実施例２のトランスウェル粘液ＲＴＮ透過アッセイの模式図を示す。 は、ＣＦ粘液におけるアニオン性ＲＴＮ（正方形）およびカチオン性ＲＴＮ（菱形）の、時間（分）に対する移動（％）を示す。エラーバーは標準偏差を表す。 は、正常粘液におけるアニオン性ＲＴＮ（正方形）およびカチオン性ＲＴＮ（菱形）の、時間（分）に対する移動（％）を示す。エラーバーは標準偏差を表す。 は、ＣＦ粘液（菱形）および正常粘液（ＮＭ；正方形）を通過するカチオン性ＲＴＮ製剤の累積濃度（ｎｇ／ｃｍ２）および移動（％）の比較を示す。エラーバーは標準偏差を表す。 は、ＣＦ粘液（菱形）および正常粘液（正方形）を通過するアニオン性ＲＴＮ製剤の累積濃度（ｎｇ／ｃｍ２）および移動（％）の比較を示す。エラーバーは標準偏差を表す。 は、オリゴＧ（正方形）またはオリゴＭ（三角形）で処理したＣＦ粘液あるいは未処理（菱形）のＣＦ粘液を通過するカチオン性ＲＴＮの、時間（分）に対する平均累積濃度（ｎｇ／ｃｍ２）および移動（％）の比較を示す。粘液をオリゴＧまたはオリゴＭで処理し、平衡化した後、ＲＴＮを添加した。エラーバーは標準偏差を表す。 は、オリゴＧ（正方形）またはオリゴＭ（三角形）で処理した正常粘液あるいは未処理（菱形）の正常粘液を通過するカチオン性ＲＴＮの、時間（分）に対する平均累積濃度（ｎｇ／ｃｍ２）および移動（％）の比較を示す。粘液をオリゴＧまたはオリゴＭで処理し、平衡化した後、ＲＴＮを添加した。エラーバーは標準偏差を表す。 は、オリゴＧ（正方形）またはオリゴＭ（三角形）で処理したＣＦ粘液あるいは未処理（菱形）のＣＦ粘液を通過するアニオン性ＲＴＮの、時間（分）に対する平均累積濃度（ｎｇ／ｃｍ２）および移動（％）の比較を示す。粘液をオリゴＧまたはオリゴＭで処理し、平衡化した後、ＲＴＮを添加した。エラーバーは標準偏差を表す。 は、オリゴＧ（正方形）またはオリゴＭ（三角形）で処理した正常粘液あるいは未処理（菱形）の正常粘液を通過するアニオン性ＲＴＮの、時間（分）に対する平均累積濃度（ｎｇ／ｃｍ２）および移動（％）の比較を示す。粘液をオリゴＧまたはオリゴＭで処理し、平衡化した後、ＲＴＮを添加した。エラーバーは標準偏差を表す。 は、移動前（Ａ）のカチオン性ＲＴＮ、ならびにＣＦ粘液（Ｂ）およびオリゴＭで処理したＣＦ粘液を通過して移動した後のカチオン性ＲＴＮのＴＥＭ写真を示す。 は、オリゴＧおよびオリゴＭとともに、またはそれらなしで、カチオン性ＲＴＮおよびアニオン性ＲＴＮを形質移入した後、あるいはオリゴＧおよびオリゴＭを単独で形質移入した後の、１６ＨＢＥ細胞の生存率を示す。未処理細胞についても、生存率１００％ととして示す。有意性のカットオフを０．０５未満としてＴ検定を行い、未処理コントロールに対して有意差が存在した条件を点線で示す。エラーバーは標準偏差を表す。 は、様々なＣＦＴＲ修飾剤の化学構造を示す。
（実施例１－正常粘液および嚢胞性線維症粘液を通るカチオン性ナノ粒子およびアニオン性ナノ粒子の移動、ならびにアルギネートオリゴマーの効果）
（材料および方法）
（材料）
受容体標的ナノ複合体（ＲＴＮ）製剤には、リポソームであるＤＯＴＭＡ／ＤＯＰＥまたはＤＯＰＧ／ＤＯＰＥ（アバンティ・ポーラー・リピッド社、アラバスター、アラバマ州、米国）、ペプチドＹ（チャイナペプチド社、上海、中国）、およびＣｙ－３サイレンサーＧＡＰＤＨ ｓｉＲＮＡ（サーモ・フィッシャー・サイエンティフィック社、ノーサンバーランド、英国）を含ませた。
インビトロにおける形質移入に用いたＲＴＮの調製は、オプティメム（OPTIMEM）（ライフ・テクノロジー社、ペイズリー、英国）中で行い、その他については、ＤＮＡｓｅ／ＲＮＡｓｅフリー水（サーモ・フィッシャー・サイエンティフィック社、ノーサンバーランド、英国）を用いて調製した。ＲＴＮのインキュベートは、すべて室温で行い、ＴＨＯＳＥ含有蛍光標識ｓｉＲＮＡ（Ｃｙ－３）については、暗所で保持した。
ペプチドＹ溶液をＤＯＴＭＡ／ＤＯＰＥ溶液に添加し、最後にＣｙ－３ｓｉＲＮＡを素早くかき混ぜながら添加して３０分インキュベートすることで、重量比が１：４：１（リポソーム：ペプチド：ｓｉＲＮＡ）のカチオン性ｓｉＲＮＡ ＲＴＮを作製した。素早くかき混ぜながら、ｓｉＲＮＡをペプチドに添加して３０分インキュベートし、その後、ＤＯＰＧ／ＤＯＰＥを添加してさらに３０分間インキュベートすることで、重量比が２０：２．７：１（リポソーム：ペプチド：ｓｉＲＮＡ）のアニオン性ｓｉＲＮＡ ＲＴＮを作製した。
ペプチドＹおよびＤＯＴＭＡ／ＤＯＰＥの原液濃度（μｇ／μｌ）および希釈倍率の例、ならびに３つのＲＴＮを作製するために混合した最終量を表１および表２に示す。
アルギネートオリゴマーであるオリゴＧ（アルギネートオリゴマー、ＤＰ５～２０、平均分子量３２００Ｄａ、９０～９５％Ｇ残基）およびオリゴＭ（アルギネートオリゴマー、１２ｍｅｒ、１００％Ｍ）は、アルギファーマＡＳ社（ノルウェー）から提供された。
（トランスウェル粘液ＲＴＮ透過アッセイ）
トランスウェル付き２４穴プレート（６．５ｍｍ、３．０μｍ孔ポリエステル膜インサート、コーニング社、英国）を水を入れた蓋付容器内に置き、３７℃のインキュベーター内に保持して、２連または３連で、トランスウェル粘液ＲＮＴ透過アッセイを行った（図８）。トリス緩衝液を、トリズマ塩基（シグマ・アルドリッチ社、ドーセット、英国）を用いて、５０ｍＭ、ｐＨ７．４で調製した。６００μｌのトリス緩衝液を各ウェルに添加し、トランスウェルを上に置いた。１μｌのＣＦ粘液または非ＣＦ（正常）粘液（エピセリックス・サール社、ジュネーブ、スイス）を上に添加し、各トランスウェルにわたって広げた。一部の例では、２μｌの５ｍｇ／ｍｌオリゴＧまたはオリゴＭ（アルギファーマＡＳ社、ノルウェー）も添加し、粘液と混合した。プレートを３０分インキュベートして、粘液を平衡化した。１４０ｎｇ／μｌのｓｉＲＮＡ ＲＴＮを調製し、各トランスウェルに３μｌを添加した。また、１４０ｎｇ／μｌのｓｉＲＮＡを３μｌ含むトリス緩衝液をポジティブコントロールとして、単なるトリス緩衝液をネガティブコントロールとして含めた。５分後、１０分後、１５分後、３０分後、４５分後、６０分後、および１２０分後に、２００μｌのトリス緩衝液を回収し、９６穴プレート（ヌンク・マイクロウェル、９６穴、オプティカルボトム、カバーグラスベース、サーモ・フィッシャー・サイエンティフィック社）に分注した。各回収を行った後、ウェル内のトリス緩衝液を２００μｌ交換した。ｓｉＲＮＡの蛍光を、フルオスター・オプティマ・マイクロプレートリーダー（ＢＭＧラボテック社）で測定した（励起波長は５６０±１０ｎｍ励起、発光波長は５９０±１０ｎｍ）。
（ＲＴＮのサイズおよび電荷の決定）
ＲＴＮ製剤を、１μｇ／ｍＬのｓｉＲＮＡ濃度で１ｍＬとなるように、ＤＮＡｓｅ／ＲＮＡｓｅフリー水で希釈し、マルバーン・ナノ・ＺＳ・ゼタサイザー（マルバーン社、英国）を用いて、屈折率を１．３３０、誘電率を７８．５、粘度を０．８８７１ｃＰ、温度を２５℃として、試料の自動サンプリング１回あたり測定を１０回行ってＲＴＮのサイズおよび電荷（ζ電位）を求め、製造者のＤＴＳプログラム（ｖ５．０３）を用いて処理した。
（累積濃度および移動率の算出）
最初に、粘液を通るＲＴＮの移動率を算出する必要がある。粘液を通過した、ＲＴＮアッセイ用の蛍光の生データを、蛍光計から取得する。各試料データおよびポジティブコントロール（トリス緩衝液中のｓｉＲＮＡ）から、ネガティブコントロール（トリス緩衝液）の値を引く。１０分のデータに５分のデータを加え、１５分のデータに１０分のデータを加え、ということを行って、累積データを算出する。ポジティブコントロールの合計も算出する。粘液を通るＲＴＮの移動率を、累積データを１００倍し、これをポジティブコントロールの合計で割ることで算出する。
累積濃度を算出するために、まず、透過率のデータを１００で割る。次いで、これらのデータを４２０倍する。この４２０とは、カチオン性ＲＴＮ中のｓｉＲＮＡの濃度をｎｇで表したものである（１４０ｎｇ／μｌ ｓｉＲＮＡ×各ウェルに添加した３μｌ＝４２０ｎｇ／ウェル）。アニオン性製剤の場合はこれとは異なり、データに３５８．４ｎｇ／μｌをかける必要がある。最後に、これらのデータを０．３３で割る。この０．３３とは、アッセイに用いるトランスウェルの表面積をｃｍ２で表したものである。
ｐ値の有意性のカットオフをｐ＜０．０５とした二標本Ｔ検定により、有意性を判定した。
（粘液を通るＲＴＮの拡散）
粘液を通るＲＴＮの拡散は、フィックの第二法則を用いて算出される。
ここで、ｄＭ／ｄｔは、ｎｇ／ｓ／ｃｍ２あたりの流束（Ｆ）（定常状態における輸送速度を算出するための、プロットしたＲＴＮ累積濃度の直線状傾向線の式から同定される）であり、Ｄは、拡散係数（ｃｍ２ｓ－１）であり、Ｃは、粘液上のＳｉＲＮＡ濃度（ｎｇ／ｃｍ３）であり、ｈは、トランスウェル上の粘液の厚さ（ｃｍ）である。
流束を求めるために、グラフの曲線がプラトーに達するまでの点を選択して、累積濃度のデータ点のＸＹ散布図をプロットする。プロットしたグラフは、その式およびＲ２値を示す直線状傾向線を加える前に、可能な限り直線状とする必要がある。Ｒ２値は、最良の理論的流束値を得るためには、可能な限り１に近い値である必要がある。
本実施例において、流束は、９．８６ｎｇ／ｃｍ２／分である。
この流束をフィックの式に適用するためには、秒で算出する必要がある。このため、流束を６０で割る。
流束＝９．８６／６０＝０．１６ｎｇ／ｃｍ２／ｓ
ｈ＝障壁（トランスウェル）の厚さ（ｃｍ）＝０．００３５ｃｍ
Ｃ０＝ＲＴＮ中のＳｉＲＮＡ濃度（ｎｇ／ｃｍ３）＝１４００００ｎｇ／ｃｍ３（カチオン性ＲＴＮの場合）、１１９８００ｎｇ／ｃｍ３（アニオン性ＲＴＮの場合）
Ｄについて解くと、粘液を通るＲＴＮの拡散（Ｄｍ）（ｃｍ２ｓ－１）が得られる。
（水を通るＲＴＮの拡散）
水を通るＲＴＮの拡散は、式ＩＩ（ストークの法則）を用いて算出される。
ここで、Ｄは、拡散係数（ｃｍ２ｓ－１）であり、Ｋは、ボルツマン定数であり、Ｔは、温度（ケルビン）であり、ηは、粘度（ｇｓ－１ｎｍ－１）であり、ｒは、ＲＴＮの半径である。
ボルツマン定数＝１．３８Ｅ－０２ｎｍ２ｇｓ－２ｋ－１
温度＝３１０ケルビン
Ｐｉ＝３．１４１６
粘度＝６．９２Ｅ－１０ｇｓ－１ｎｍ－１
半径＝測定したＲＴＮのサイズ（直径）（ｎｍ）を２で割る
Ｄについて解くと、水を通るＲＴＮの拡散（Ｄｗ）（ｎｍ２ｓ－１）が得られる。
この値は、Ｄｗを１０－８倍することで、ｃｍ２ｓ－１に変換する必要がある。
（透過型電子顕微鏡法（ＴＥＭ））
電子顕微鏡法による研究のために、上述の通り調製したＲＴＮを、フォルムバール／カーボンサポートフィルム（アガー・サイエンティフィック社）でコーティングした３００メッシュ銅グリッド上に塗布した。調製前に、グリッドを、エミテックＫ３５０Ｇシステム（エミテック社）において、３０ｍＡで１５秒間、「グロー放電」した（負極性）。数秒後、ろ紙で拭き取ることで、グリッドを乾燥させた。その後、試料（ナノ粒子）を、１％酢酸ウラニルを用いて２～３秒間、ネガティブ染色し、ろ紙で拭き取って風乾した。フィリップスＣＭ１２０バイオツイン透過型電子顕微鏡を１２０ｋＶの加速電圧で稼働させて、イメージングを行った。ＡＭＴ５ＭＰデジタルＴＥＭカメラ（デーベンＵＫ社、ベリーセントエドマンズ、サフォーク州）を用いて、画像を記録した。
（ＭＴＳ細胞生存率アッセイ）
ｓｉＲＮＡ ＲＴＮおよびオリゴＧまたはオリゴＭの細胞生存率を試験した。１ウェルあたり１００ｎｇのＲＴＮ ｓｉＲＮＡ製剤、異なるｓｉＲＮＡ ＲＴＮ製剤を組み合わせた５ｍｇ／ｍｌのオリゴＧおよびオリゴＭ１５μｌならびにオリゴＧまたはオリゴＭのいずれか１５μｌを、すべて、オプティメムで１５０μｌとした。これらを、９６穴プレート（グライナー・バイオワン・マイクロプレート、ＰＳ、平底、透明）内の１６ＨＢＥ細胞に添加し、４時間放置した。細胞をＰＢＳで洗浄し、新鮮な培地１５０μｌを交換した。２４時間後、培地を除去し、２０μｌのＭＴＳアッセイ試薬（プロメガ社）を含む新鮮な培地１００μｌを添加した。４時間インキュベートした後、フルオスター・オプティマ・マイクロプレートリーダー（ＢＭＧラボテック社）を用いて、４９０ｎｍで吸光度を測定した。
（結果）
（嚢胞性線維症粘液を通るカチオン性ＲＴＮおよびアニオン性ＲＴＮの移動）
Ｃｙ３－タグ化ｓｉＲＮＡ含有カチオン性ＲＴＮおよびＣｙ３－タグ化ｓｉＲＮＡ含有アニオン性ＲＴＮを調製し、サイズおよび電荷を測定した。平均値を表３に示すが、これらは、ＣＦ粘液上で行ったすべてのトランスウェル粘液透過アッセイ中、変化することはない。
これらのＲＴＮを、気道上皮の粘液障壁を模したトランスウェル上の粘液層（図１）の上に添加し、膜を通過して移動させて、緩衝溶液（トリス緩衝液）中に堆積させた。移動したＲＴＮを含む緩衝液試料を、５分、１０分、１５分、３０分、４５分、６０分、および１２０分という特定の時点で回収した。ＲＴＮの蛍光を測定し、ｓｉＲＮＡポジティブコントロールと比較して、特定時点後のＲＴＮの累積移動を求めた。その後、ＲＴＮの移動率（％）および累積濃度を算出し、異なるＲＴＮ製剤中のｓｉＲＮＡ濃度の相違を標準化した。行ったすべての実験の平均移動率（％）および平均累積濃度も算出した。移動率（％）は、各１００％ｓｉＲＮＡポジティブコントロールと比較しつつ算出されるので、回収緩衝液へと透過したＲＴＮの程度を示し得、それによって、ＲＴＮが粘液を通過して移動するかどうかを判定することができる。最後に、粘液および水を通過するナノ粒子の拡散に、フィックの法則およびストークの法則をそれぞれ適用することで、ＲＴＮの拡散速度を判定し、比較した（表１２）。
図２は、アニオン性ＲＴＮは、カチオン性ＲＴＮよりも移動率（％）が高いことを示す。
（正常粘液を通るカチオン性ＲＴＮおよびアニオン性ＲＴＮの移動）
ＣＦ粘液を用いた実験と同様にして、健常ドナー由来の粘液（「正常粘液」という）を用いた実験を行った。用いた製剤の平均サイズおよび平均電荷を表４に示すが、これらは、正常粘液上で行ったすべてのトランスウェル粘液透過アッセイ中、変化することはない。
ＲＴＮ製剤は、所定のＣＦ粘液の孔サイズである１４０±５０ｎｍ程度の許容されるサイズであり、トランスウェル粘液透過アッセイに用いたが、今回の場合は、トランスウェル膜上の障壁として正常粘液を用いている。試料を回収し、Ｃｙ３－ｓｉＲＮＡ由来の蛍光を求めた。その後、ＲＴＮの移動率（％）および累積濃度を算出し、異なるＲＴＮ製剤中のｓｉＲＮＡ濃度の相違を標準化した。行ったすべての実験の平均移動率（％）および平均累積濃度も算出した。粘液および水を通過するナノ粒子の拡散に、フィックの法則およびストークの法則をそれぞれ適用することで、ＲＴＮの拡散速度を判定し、比較した（表１２）。
アニオン性ＲＴＮは、カチオン性ＲＴＮよりも移動率（％）が高い。移動率（％）についてのＴ検定によって、カチオン性ＲＴＮは、アニオン性ＲＴＮと有意差があることが示されている（表５）。
（ＣＦ粘液および正常粘液を通るカチオン性ＲＴＮおよびアニオン性ＲＴＮの移動の比較）
ＣＦ粘液および正常粘液における異なるＲＴＮ製剤の移動を比較することによって、ＣＦ粘液が実際にＲＴＮの速度を落とし、この累積の程度を低下させるのかを判定する。
図４および図５は、いずれのＲＴＮ製剤も、ＣＦ粘液に適用した場合、正常粘液の場合と比較して、ＲＴＮの累積濃度および移動率（％）が低下することを示す。カチオン性製剤およびアニオン性製剤において、累積濃度は、ＣＦ粘液の場合それぞれ３０％および２０％低い。Ｔ検定によって、ＣＦ粘液上および正常粘液上のカチオン性ＲＴＮおよびアニオン性ＲＴＮの移動率に有意差があることが判明した（表６）。
（粘液層を通るＲＴＮの移動に対するオリゴＧおよびオリゴＭの効果）
粘液を通るＲＴＮの移動の傾向が確立されたので、オリゴＧおよびオリゴＭを用いて、これらがＲＴＮの移動効率を向上させ、累積濃度を増加させることができるのかを判定した。カチオン性ＲＴＮ製剤およびアニオン性ＲＴＮ製剤の両方について、上述したの同じトランスウェル粘液透過アッセイを用いて、オリゴＧおよびオリゴＭを試験する。
（カチオン性ＲＴＮ）
図６は、ＣＦ粘液層を通るカチオン性ＲＴＮの移動に対するオリゴＧおよびオリゴＭの効果を示す。未処理のカチオン性ＲＴＮの移動効率が最も低く、オリゴＧおよびオリゴＭのいずれもが、カチオン性ＲＴＮ製剤の累積濃度および移動率（％）を向上させた。オリゴＭでは、オリゴＧと比較して、ＲＴＮの最終濃度が有意に高くなり、この観察結果は、Ｔ検定（表７）およびＡＮＯＶＡによって裏付けられた。
オリゴＧおよびオリゴＭで処理したＣＦ粘液を通過して移動するカチオン性ＲＴＮの累積濃度は、すべての時点において、未処理のＣＦ粘液の場合と有意差がある。同様に、オリゴＭは、特に４５分の回収時点以後、オリゴＧと比較して、カチオン性ＲＴＮの移動について有意に優れた効果を有し、移動率（％）は、概念上の１００％透過を越えさえする。同様に、最後の１２０分時点におけるＡＮＯＶＡ多重比較は、未処理の粘液の場合と比較して、いずれのオリゴもＲＴＮ累積濃度に有意差があり、オリゴＭは、オリゴＧと比較して、ＲＴＮの透過効率および透過速度に対する効果を有意に向上させることを示す。
このアッセイに正常粘液を用いた場合、ＣＦ粘液で見られるのと同様の傾向を検出することができる（図７）。ＣＦ粘液で見られるように、オリゴＭは、オリゴＧまたは未処理の正常粘液の場合と比較して、ＲＴＮの移動効率を最も向上させる。オリゴＧも、未処理の正常粘液の場合よりも高い累積濃度を示すが、ＣＦ粘液で観察されるのと同様、移動率も１００％を越えるオリゴＭほど高くはない。これらの観察の有意性は、以下で見られるＴ検定によって強調される（表８）。
オリゴＭは、３０分の時点以後、カチオン性ＲＴＮの累積濃度を上昇させるのに有意な影響を及ぼすが、オリゴＧについては、３０分および４５分の時点のみ、同様である。オリゴＭは、４５分以後の時点におけるオリゴＧの場合と比較して、ＲＴＮの移動率の有意な向上を示し、これは、ＲＴＮ累積濃度の急激な上昇を伴う。対照的に、オリゴＧを用いた粘液処理は、ＲＴＮ累積濃度は一貫して高いが、未処理粘液の場合と同様の移動プロファイルを示すように見える。ＡＮＯＶＡ検定も、最終時点でのｔ検定の結果を実証する。
（アニオン性ＲＴＮ）
図８は、ＣＦ粘液層を通るアニオン性ＲＴＮの移動に対するオリゴＧおよびオリゴＭの効果を示す。いずれのオリゴも、未処理のＣＦ粘液の場合と比較して、累積濃度および移動率（％）が高くなる傾向を示すが、これらの相違は有意ではないことがわかり（表９）、このことは、ＡＮＯＶＡ検定によって確認された（結果は示さず）。
同じ実験を、オリゴＧまたはオリゴＭで処理した（または処理しない）正常粘液において行った。結果を図９に示す。ここで、プロットした線がすべて、互いに極度に近く、ほぼ同じ傾向を示すので、オリゴの効果の無さがより明らかである。最後の１２０分の時点において、わずかに相違があるが、これは、オリゴＧで処理した粘液では、ＲＴＮ累積濃度はごくわずかに低く、未処理の粘液では、わずかに高いということを示す。しかしながら、すべての条件が統計的に有意ではなく、いくつかは、ｔ検定（表１０）およびＡＮＯＶＡ値（結果は示さず）によって実証されている。
（ＲＴＮのサイズおよび電荷に及ぼすオリゴＧおよびオリゴＭの効果）
オリゴＧおよびオリゴＭを用いた粘液処理が、ＲＴＮ製剤、主にカチオン性ＲＴＮの移動において有意差を示すことを判定した後、これが、ＲＴＮの電荷を変化させた結果生じたことであるかを明らかにすることを試みた。アニオン性ＲＴＮ製剤およびカチオン性ＲＴＮ製剤を調製し、３本の等しいエッペンドルフチューブに分割した。２本は、オリゴＧまたはオリゴＭで２分間処理した。そのサイズおよび電荷を測定した（表１１）。
表１１は、いずれのオリゴも、カチオン性ＲＴＮおよびアニオン性ＲＴＮの電荷を変化させ、より負にすることを示す。このことは、主にカチオン性ＲＴＮで明白であり、その電荷は、未処理のアニオン性ＲＴＮの電荷とほぼ同様のレベルまで、正から負へと変化する。また、特にカチオン性製剤において、各測定の後、そのサイズが減少していることがわかる。まず、未処理のものを測定し、その後、オリゴＧおよびオリゴＭで処理したものを測定したが、各測定は約２０分続いた。オリゴＭでは、オリゴＧの場合との電荷の相違はわずかに小さいものであるように見えるが、その値同士に有意差はない。
（ＣＦ粘液および正常粘液におけるＲＴＮのインピーダンス倍率） フィックの法則およびストークの法則を用いて、オリゴＧもしくはオリゴＭで処理したＣＦ粘液および正常粘液、またはオリゴＧまたはオリゴＭで処理しなかったＣＦ粘液および正常粘液におけるＲＴＮの拡散係数を、そのインピーダンス倍率とともに算出した（表１２）。これらの計算は、ナノ複合体のサイズを考慮しており、障害のない最適な拡散係数を求めるためのコントロールとなる、水における拡散と比較して、粘液におけるＲＴＮのインピーダンス倍率を求めることができる。
ＣＦ粘液および正常粘液のいずれにおいても、カチオン性ＲＴＮのインピーダンス倍率は、未処理粘液と比較すると、オリゴＭで処理した後に有意に低下している（それぞれ２．６倍および１．７倍）。オリゴＭでは、オリゴＧの場合と比較して、ＣＦ粘液における粘液インピーダンスの低下の差は１．８倍、正常粘液における差は１．７倍である。アニオン性ＲＴＮの場合、オリゴは、移動効率の向上または低下に有意な影響を及ぼさない。
（トランスウェルから回収されたＲＴＮの透過型電子顕微鏡法（ＴＥＭ））
図１０に示すように、オリゴＭの存在下または非存在下でＣＦ粘液層を通って移動した後、下部トランスウェルチャンバーから回収されたカチオン性ＲＴＮは、移動前の形態と比較して、その構造が損なわれておらず、実質的に変化していない。
（オリゴＧ、オリゴＭ、およびＲＴＮの細胞毒性）
ＭＴＳアッセイを行って、ＲＴＮおよび／またはオリゴＧもしくはオリゴＭを単独で、または共に、用いた場合に、１６ＨＢＥ細胞細胞（継代ヒト気管支上皮細胞）に対して毒性があるかを判定した。６０％～７０％コンフルエンスとなるように、１６ＨＢＥ細胞を９６穴プレートに播種し、一晩そのままインキュベートした。１ウェルあたり１００ｎｇのＲＴＮ製剤を投与した。形質移入を行う際に、オリゴを、ＲＴＮまたはオプティメムのみと混合した。４時間後、試験培地を除去し、新鮮な培地と交換し、ＭＴＳ溶液を添加してさらに４時間おいた。その後、吸光度を読み取り、形質移入を行っていないコントロールと比較して、各試験条件における細胞の生存率（％）を算出した。結果を図１１に示す。
それから分かるように、オリゴＧ単独だと、オリゴＭ単独よりも、細胞に対する毒性が高い。さらに、アニオン性ＲＴＮは、カチオン性ＲＴＮよりも毒性が低い。カチオン性ＲＴＮ製剤とアニオン性ＲＴＮ製剤間のＴ検定は、カチオン性ＲＴＮが、アニオン性ＲＴＮと比較して、毒性が有意に高いことを示す（ｐ値は０．０２７６；ｐ値のカットオフ有意性は、ｐ＜０．０５）。オリゴＧとＲＴＮとを組み合わせた場合に、毒性が最も高く、最大になる。一方、オリゴＭは、カチオン性ＲＴＮを単独で用いた場合よりも、カチオン性ＲＴＮの毒性を低くし、アニオン性ＲＴＮの毒性に対しては影響を及ぼさない。
（考察）
この研究から、以下の結論を導き出し得る。
１．ＣＦ粘液は、正常粘液よりも、ＲＴＮの移動を阻害する。
２．アニオン性ＲＴＮは、正常粘液およびＣＦ粘液のいずれにおいても、カチオン性ＲＴＮよりも効率よく移動する。
３．オリゴＭは、オリゴＧよりも強く、正常粘液およびＣＦ粘液を通過するカチオン性ＲＴＮの移動を強化する。
４．オリゴＭは、アニオン性ＲＴＮの移動に有意な影響を及ぼさない。
５．カチオン性ＲＴＮをオリゴＭと共に用いると、本明細書で試験したすべてのシステムの中で、拡散速度が最も高くなる。
６．カチオン性ＲＴＮは、オリゴＭ存在下または非存在下でＣＦ粘液を通過して移動する前の形態と比較して、構造が損なわれないままで、実質的に変化しない。
７．オリゴＭは、カチオン性ＲＴＮの１６ＨＢＥ細胞に対する毒性を低下させる。
（実施例２－ヒト気道の正常粘液およびＣＦ粘液を通過するカチオン性ナノ複合体の移動に及ぼすＰＥＧ化の効果）
（方法）
（カチオン性ナノ複合体製剤）
０％、５％、または１０％のＰＥＧ（ＰＥＧは２．５μｇ／μＬ）を含むＤＯＴＭＡ／ＤＯＰＥリポソーム（０．５μｇ／μＬ）、ペプチドＹ（２μｇ／μＬ）、およびＣｙ３－標識ｓｉＲＮＡ（０．５μｇ／μＬ、サーモ・フィッシャー・サイエンティフィック社）をそれぞれ重量比で１：４：１で含むカチオン性ナノ複合体を作製した。例えば、リポソーム（１μｇ）およびペプチドＹ（４μｇ）をヌクレアーゼフリー水（１μＬ）に添加した。その後、素早くかき混ぜながら、Ｃｙ３－標識ｓｉＲＮＡ（１μｇ）を、混合物に添加した。ナノ複合体を、光を避けて、室温で３０分から４０分インキュベートし、複合体を形成させた。
（カチオン性ナノ複合体の特性評価）
各ナノ複合体のサイズおよびゼータ電位を、ゼタサイザー・ナノ・ＺＳを用いて測定した。ナノ複合体（ＰＥＧを０％含むカチオン性複合体の場合は１０μＬ、ＰＥＧを５％または１０％含むカチオン性複合体の場合は１６．７μＬ）をミリＱ水（溶液を９４０μＬとするのに必要な分量）で希釈した。希釈した各ナノ複合体試料の９２０μＬをキュベットに移し、ゼタサイザー・ナノ・ＺＳにセットして、そのサイズおよびゼータ電位を測定した。
（トランスウェルアッセイ）
実施例１で説明した通りに行った。
（結果）
０％、５％、または１０％のＰＥＧを含むＤＯＴＭＡ／ＤＯＰＥ、ペプチドＹ、およびＣｙ３－標識ｓｉＲＮＡをそれぞれ重量比で１：４：１で含むカチオン性ナノ複合体を作製した。Ｃｙ３－標識ｓｉＲＮＡにより、蛍光を測定することで、正常ヒト粘液およびＣＦヒト粘液を通過するナノ複合体の移動を定量化することができた。移動したナノ複合体の累積透過および累積濃度を定量化し、プロットした。各ナノ複合体のサイズおよびゼータ電位も測定した。これによって、粘液および水を移動したナノ複合体の拡散速度を、それぞれフィックの法則およびストークの法則を用いて算出した。まとめると、これらのデータによって、正常粘液およびＣＦ粘液を通過するカチオン性ナノ複合体の移動に及ぼすＰＥＧ化の効果を調べることが可能となった。
０％、５％、および１０％のＰＥＧを含む、移動したカチオン性ナノ複合体の拡散速度（３．２章で説明したものを除く）を、それぞれ、フィックの法則およびストークの法則を用いて算出した。
表１４は、カチオン性ナノ複合体の拡散は、一般的に、正常粘液の場合と比較して、ＣＦ粘液においてより阻害されたということを示す。０％、５％、および１０％のＰＥＧを含むカチオン性ナノ複合体は、水の場合と比較して、正常粘液において、それぞれ６．５４倍、８倍、および１０．７倍遅く拡散した。このことは、正常粘液を通過するカチオン性ナノ複合体の移動が、ＰＥＧ化によってわずかに阻害されることを示唆する。０％、５％、および１０％のＰＥＧを含むカチオン性ナノ複合体は、水の場合と比較して、ＣＦ粘液において、それぞれ４６．５倍、４０．３倍、および４３．１倍遅く拡散した。このことは、オリゴＭ処理とは異なり、ＣＦ粘液を通過するカチオン性ナノ複合体の移動が、ＰＥＧ化によってほんのわずかだけ強化されたことを示唆する。

Claims (38)

  1. 粘液層を通してカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子を移動させる方法であって、該方法は、インビトロ方法又はエキソビボ方法であり、
    （ａ）前記粘液層を、前記カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子と共に、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有する少なくとも１つのアルギネートオリゴマーと接触させること、または
    （ｂ）（ｉ）前記カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子を、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマーと接触させることで、前記アルギネートオリゴマーを保持するマイクロ粒子／ナノ粒子を形成すること、および
    （ｂ）（ｉｉ）前記粘液層を、ステップ（ｂ）（ｉ）で調製した前記マイクロ粒子／ナノ粒子と接触させること、
    を含む、方法。
  2. 粘膜表面の上皮細胞に目的分子を送達する方法であって、該方法は、インビトロ方法又はエキソビボ方法であり、
    （ａ）前記粘膜表面の粘液層を、前記目的分子を含むカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子と共に、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有する少なくとも１つのアルギネートオリゴマーと接触させること、または
    （ｂ）（ｉ）前記分子を含むカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子を、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有する少なくとも１つのアルギネートオリゴマーと接触させることで、前記アルギネートオリゴマーを保持するマイクロ粒子／ナノ粒子を形成すること、および
    （ｂ）（ｉｉ）前記粘膜表面の粘液層を、ステップ（ｂ）（ｉ）で調製した前記マイクロ粒子／ナノ粒子と接触させること、
    を含み、
    前記目的分子は、治療上有効な試薬、診断薬、イメージング試薬、あるいは細胞または細胞が産生する産物の特性を操作するための試薬である、方法。
  3. （ｉ）前記マイクロ粒子／ナノ粒子が目的分子を保持する、または目的分子がマイクロ粒子／ナノ粒子の形態で提供される、あるいは、
    （ｉｉ）目的分子が、前記マイクロ粒子／ナノ粒子の別の成分と共有結合している、または前記マイクロ粒子／ナノ粒子の他の成分とは分かれていてもよく、
    前記目的分子は、治療上有効な試薬、診断薬、イメージング試薬、あるいは細胞または細胞が産生する産物の特性を操作するための試薬である、
    請求項１または請求項２に記載の方法。
  4. 粘液層を通して目的分子を移動させる方法であって、該方法は、インビトロ方法又はエキソビボ方法であり、前記粘液層を、
    （ｉ）少なくとも１つはカチオン性であり、少なくとも１つは少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマーである、自己集合性成分で形成された小胞、ミセル、ウイルス、またはウイルス様粒子、および
    （ｉｉ）場合によっては１つ以上の前記自己集合性成分に共有結合することもある、前記目的分子をさらに含む、マイクロ粒子／ナノ粒子と接触させることを含み、
    前記目的分子は、治療上有効な試薬、診断薬、イメージング試薬、あるいは細胞または細胞が産生する産物の特性を操作するための試薬である、方法。
  5. 目的分子を粘膜表面の上皮細胞に送達する方法であって、該方法は、インビトロ方法又はエキソビボ方法であり、前記粘膜表面の粘液層を、
    （ｉ）少なくとも１つはカチオン性であり、少なくとも１つは少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマーである、自己集合性成分で形成された小胞、ミセル、ウイルス、またはウイルス様粒子、および
    （ｉｉ）場合によっては１つ以上の前記自己集合性成分に共有結合することもある、前記目的分子をさらに含む、マイクロ粒子／ナノ粒子と接触させることを含み、
    前記目的分子は、治療上有効な試薬、診断薬、イメージング試薬、あるいは細胞または細胞が産生する産物の特性を操作するための試薬である、方法。
  6. 自己集合性成分で形成された小胞、ミセル、ウイルス、またはウイルス様粒子であるマイクロ粒子／ナノ粒子であって、
    （ｉ）少なくとも１つの自己集合性成分は、カチオン性であり、少なくとも１つは少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマーであり、
    （ｉｉ）前記マイクロ粒子／ナノ粒子は、場合によっては１つ以上の前記自己集合性成分に共有結合することもある、目的分子をさらに含み、
    前記目的分子は、治療上有効な試薬、診断薬、イメージング試薬、あるいは細胞または細胞が産生する産物の特性を操作するための試薬である、
    マイクロ粒子／ナノ粒子。
  7. 前記カチオン性成分は、両親媒性、および／またはウイルスもしくはウイルス様粒子の構成成分である請求項４または５に記載の方法。
  8. 前記カチオン性成分は、両親媒性、および／またはウイルスもしくはウイルス様粒子の構成成分である、請求項６に記載のマイクロ粒子／ナノ粒子。
  9. 被験体の粘液層を通して治療用または診断用のカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子を移動させる方法で用いられる薬物の製造に用いるアルギネートオリゴマーの使用であって、前記アルギネートオリゴマーは、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマーであって、該方法が、
    （ａ）前記粘液層を、前記カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子と共に、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有する少なくとも１つのアルギネートオリゴマーと接触させること、または
    （ｂ）（ｉ）前記カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子を、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマーと接触させることで、前記アルギネートオリゴマーを保持するマイクロ粒子／ナノ粒子を形成すること、および
    （ｂ）（ｉｉ）前記粘液層を、ステップ（ｂ）（ｉ）で調製した前記マイクロ粒子／ナノ粒子と接触させること、
    を含む、アルギネートオリゴマーの使用。
  10. 被験体の粘膜表面の上皮細胞に治療用または診断用の目的分子を送達する方法で用いられる薬物の製造に用いるアルギネートオリゴマーの使用であって、前記アルギネートオリゴマーは、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマーであって、該方法が、
    （ａ）前記粘膜表面の粘液層を、前記治療用または診断用の目的分子を含むカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子と共に、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有する少なくとも１つのアルギネートオリゴマーと接触させること、または
    （ｂ）（ｉ）前記治療用または診断用の目的分子を含むカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子を、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有する少なくとも１つのアルギネートオリゴマーと接触させることで、前記アルギネートオリゴマーを保持するマイクロ粒子／ナノ粒子を形成すること、および
    （ｂ）（ｉｉ）前記粘膜表面の粘液層を、ステップ（ｂ）（ｉ）で調製した前記マイクロ粒子／ナノ粒子と接触させること、
    を含み、
    前記目的分子は、治療上有効な試薬、診断薬、イメージング試薬、あるいは細胞または細胞が産生する産物の特性を操作するための試薬である、
    アルギネートオリゴマーの使用。
  11. 被験体の粘液層を通して治療用または診断用の目的分子を移動させる方法で用いられる薬物の製造に用いるアルギネートオリゴマーの使用であって、前記アルギネートオリゴマーは、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマーであって、 前記薬物が、少なくとも１つはカチオン性であり、少なくとも１つは前記アルギネートオリゴマーである、自己集合性成分で形成される、小胞、ミセル、ウイルス、またはウイルス様粒子から選択されるマイクロ粒子／ナノ粒子であって、前記マイクロ粒子／ナノ粒子が、場合によっては１つ以上の前記自己集合性成分に共有結合していることもある、前記治療用または診断用の目的分子をさらに含む、マイクロ粒子／ナノ粒子であり、
    前記目的分子は、治療上有効な試薬、診断薬、イメージング試薬、あるいは細胞または細胞が産生する産物の特性を操作するための試薬から選択され、
    該方法が、前記粘液層を、前記薬物と接触させることと、
    を含む、アルギネートオリゴマーの使用。
  12. 被験体の粘膜表面の上皮細胞に治療用または診断用の目的分子を送達する方法で用いられる薬物の製造に用いるアルギネートオリゴマーの使用であって、前記アルギネートオリゴマーは、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマーであって、
    前記薬物が、少なくとも１つはカチオン性であり、少なくとも１つは前記アルギネートオリゴマーである、自己集合性成分で形成される、小胞、ミセル、ウイルス、またはウイルス様粒子から選択されるマイクロ粒子／ナノ粒子であって、前記マイクロ粒子／ナノ粒子が、場合によっては１つ以上の前記自己集合性成分に共有結合していることもある、前記治療用または診断用の目的分子をさらに含む、マイクロ粒子／ナノ粒子であり、
    前記目的分子は、治療上有効な試薬、診断薬、イメージング試薬、あるいは細胞または細胞が産生する産物の特性を操作するための試薬から選択され、
    前記方法が、
    前記粘膜表面の粘液層を、前記薬物と接触させることと、
    を含む、アルギネートオリゴマーの使用。
  13. 粘液層を通してカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子を移動させる方法において別個に、または同時に、または順次に用いられる組み合わせ製剤として、少なくとも７０％のマンヌロネート残基を有するアルギネートオリゴマーとカチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子とを含む製品であって、
    前記方法は、
    （ａ）前記粘液層を、前記カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子と共に、前記アルギネートオリゴマーと接触させること、または
    （ｂ）（ｉ）前記カチオン性マイクロ粒子／ナノ粒子を、前記アルギネートオリゴマーと接触させることで、前記アルギネートオリゴマーを保持するマイクロ粒子／ナノ粒子を形成すること、および
    （ｂ）（ｉｉ）前記粘液層を、ステップ（ｂ）（ｉ）で調製した前記マイクロ粒子／ナノ粒子と接触させること、
    を含む、製品。
  14. 前記粘液層が、
    （ｉ）ＣＦＴＲ機能不全の影響を受けている粘膜表面の粘液層であるか、
    （ｉｉ）鼻、鼻腔、咽頭、喉頭、気管、副鼻腔、気管支、または細気管支などの呼吸器系の粘膜表面の粘液層であるか、
    （ｉｉｉ）口、咽頭、食道、胃、十二指腸、空腸、回腸、盲腸、結腸、直腸、または肛門などの消化管の粘膜表面の粘液層であるか、
    （ｉｖ）膵管および／または胆管の粘膜表面の粘液層であるか、
    （ｖ）膣、子宮頸管、子宮、輸卵管、または卵巣などの女性生殖器系の粘膜表面の粘液層であるか、
    （ｖｉ）精巣、精巣上体、輸精管、付属腺、精嚢、前立腺、または尿道球腺などの男性生殖器系の粘膜表面の粘液層である、
    請求項１から５、および７のいずれか１項に記載の方法。
  15. 前記マイクロ粒子／ナノ粒子は、
    （ｉ）１μｍから５００μｍのマイクロ粒子、１０μｍから２００μｍのマイクロ粒子、または１０μｍから１００μｍのマイクロ粒子である、あるいは
    （ｉｉ）１ｎｍから１０００ｎｍのナノ粒子、３０ｎｍから４００ｎｍのナノ粒子、１００ｎｍから３５０ｎｍのナノ粒子、または１ｎｍから５０ｎｍのナノ粒子である、
    請求項１から５、７および１４のいずれか１項に記載の方法。
  16. 前記マイクロ粒子／ナノ粒子は、小胞、ミセル、ウイルス、ウイルス様粒子、デンドリマー、金属粒子／金属性粒子、カーボンナノチューブ、シリカ粒子、またはポリマー粒子である、
    請求項１から３のいずれか１に記載の方法。
  17. （ｉ）前記小胞は、リポソーム、リポプレックス、ポリマーソーム、ノイソーム、またはこれらの混成物であり、好ましくは塩化Ｎ，Ｎ－ジオレイル－Ｎ，Ｎ－ジメチルアンモニウム（ＤＯＤＡＣ）、臭化Ｎ，Ｎ－ジステアリル－Ｎ，Ｎ－ジメチルアンモニウム（ＤＤＡＢ）、２，３－ジオレオイロキシトリメチルアンモニウムプロパン（ＤＯＴＡＰ）、２，３－ジ－（オレイロキシ）プロピルトリメチルアンモニウム（ＤＯＴＭＡ）、臭化Ｎ－［１－（２，３－ジテトラデシロキシ）プロピル］－Ｎ，Ｎ－ジメチル－Ｎ－ヒドロキシエチルアンモニウム（ＤＭＲＩＥ）、臭化Ｎ－［１－（２，３－ジオレイロキシ）プロピル］－Ｎ，Ｎ－ジメチル－Ｎ－ヒドロキシエチルアンモニウム（ＤＯＲＩＥ）、３β－［Ν－（Ν'，Ν'－ジメチルアミノエタン）カルバモイル］コレステロール（ＤＣ－Ｃｈｏｉ）、ジメチルジオクタデシルアンモニウム（ＤＤＡＢ）、ジオクタデシルアミドグリシルスペルミン（ＤＯＧＳ）、およびＮ，Ｎ－ジメチル－２，３－ジオレイロキシ）プロピルアミン（ＤＯＤＭＡ）から選択されるカチオン性脂質を含む、リポソームまたはリポプレックスである；あるいは
    （ｉｉ）前記ウイルスは、核酸ベクターもしくは異種起源のペプチドを保持するウイルス、または腫瘍溶解性ウイルスであり、前記核酸ベクターもしくは異種起源のペプチドを保持するウイルスは、好ましくはレトロウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、レンチウイルス、ポックスウイルス、アルファウイルス、ヘルペスウイルス、またはこれらの混成物であり、または、前記腫瘍溶解性ウイルスは、好ましくはアデノウイルス、レオウイルス、はしかウイルス、単純ヘルペスウイルス、水疱性口炎ウイルス、ポリオウイルス、ニューカッスル病ウイルス、セムリキ森林ウイルス、ワクシニアウイルス、セネカウイルス、マラバウイルス、またはエンテロウイルスである、
    請求項４、５、７及び１６のいずれか１項に記載の方法。
  18. （ｉｉｉ）前記ポリマーマイクロ粒子／ナノ粒子は、ポリスチレン、ポリ酢酸、ポリアクリルアミド、メラミン、ポリ（Ｄ－Ｌ－ラクチド）、ポリＤ－Ｌ－グリコリド、ポリシアノアクリル酸アルキル、ポリ（ラクチド－コ－グリコリド）ＰＬＡ、ポリカプロラクトン、キトサン、ゼラチン、アルブミン、デキストラン、アガロース、ポリ－Ｌ－グルタミン酸、および／またはポリＬ－リジンを含む；
    （ｉｖ）前記金属粒子／金属性粒子は、金（例えば、 198 Ａｕ、 199 Ａｕ）、銀（例えば、 107 Ａｇおよび 109 Ａｇ）、白金（例えば、 195m Ｐｔ）、鉄（例えば、 59 Ｆｅ）、銅（例えば、 61 Ｃｕ、 64 Ｃｕ、および 67 Ｃｕ）、ガドリニウム（例えば、 149 Ｇｄ、 151 Ｇｄ）、インジウム（例えば、 111 Ｉｎ）、テクネチウム（例えば、 99m Ｔｃ）、ガリウム（例えば、 67 Ｇａ、 68 Ｇａ）、レニウム（例えば、 188 Ｒｅ、 186 Ｒｅ）、ルテチウム（例えば、 177 Ｌｕ）、アクチニウム（例えば、 225 Ａｃ）、イットリウム（例えば、 90 Ｙ）、アンチモン（例えば、 119 Ｓｂ）、スズ（例えば、 117 Ｓｎ、 113 Ｓｎ）、ジスプロシウム（例えば、 159 Ｄｙ）、コバルト（例えば、 56 Ｃｏ、 60 Ｃｏ）、ルテニウム（例えば、 97 Ｒｕ、 103 Ｒｕ、 106 Ｒｕ）、パラジウム（例えば、 103 Ｐｄ）、カドミウム（例えば、 115 Ｃｄ）、テルル（例えば、 118 Ｔｅ、 123 Ｔｅ）、バリウム（例えば、 131 Ｂａ、 140 Ｂａ）、テルビウム（例えば、 160 Ｔｂ）、ランタン（例えば、 140 Ｌａ）、ラジウム（例えば、 223 Ｒａ、 224 Ｒａ）、ストロンチウム（例えば、 89 Ｓｒ）、サマリウム（例えば、 153 Ｓｍ）、イッテルビウム（例えば、 169 Ｙｂ）、タリウム（例えば、 201 Ｔｌ）、セシウム（例えば、 137 Ｃｓ）、イリジウム（例えば、 192 Ｉｒ）、およびルビジウム（例えば、 82 Ｒｂ）を含み、好ましくは、マイクロ球体／ナノ球体、マイクロスター／ナノスター、マイクロケージ／ナノケージ、またはマイクロシェル／ナノシェルである；あるいは、
    （ｖ）前記シリカマイクロ粒子／ナノ粒子は、メソ多孔性シリカを含む、
    請求項１６に記載の方法。
  19. （ｉ）前記治療上有効な試薬は、小分子医薬、生物学的医薬、または放射性医薬であり、好ましくは前記生物学的医薬は、抗体、ペプチドホルモン、サイトカイン、ペプチド成長因子、ペプチド抗原、または核酸である；
    （ｉｉ）前記治療上有効な試薬は、ＣＦＴＲ修飾剤、抗生物質、抗真菌剤、抗ウイルス剤、細胞毒性を有する化学治療剤、血管形成阻害剤、抗癌性モノクローナル抗体、放射性免疫医薬、免疫刺激剤、免疫抑制剤、コルチコステロイド、非ステロイド性抗炎症薬（ＮＳＡＩＤ）、気管支拡張剤、経口抗糖尿病薬、または放射性医薬である；
    （ｉｉｉ）前記治療上有効な試薬は、遺伝子治療、遺伝子編集、ＲＮＡ干渉治療法（例えば、ｓｉＲＮＡまたはｍｉＲＮＡ）、アンチセンス治療法、またはインビトロ転写ｍＲＮＡ治療法で用いられる核酸である；
    （ｉｖ）前記診断薬は、放射性診断薬、造影剤、または分子プローブとして用いられる核酸もしくはタンパク質である；あるいは
    （ｖ）前記細胞または細胞が産生する産物の特性を操作するための試薬は、ヌクレアーゼ、プロテアーゼ、リパーゼ、補因子、前駆物質または基質である、請求項２から５、および７のいずれか１項に記載の方法。
  20. （ｉ）前記アルギネートオリゴマーの平均分子量は、３５，０００ダルトン未満、好ましくは、３０，０００ダルトン未満、２５，０００ダルトン未満、または２０，０００ダルトン未満である；
    （ｉｉ）前記アルギネートオリゴマーの重合度（ＤＰ）または数平均重合度（ＤＰｎ）は、２から１００、２から７５、２から５０、２から４０、２から３５、２から３０、２から２８、２から２５、２から２２、２から２０、２から１８、２から１７、２から１５、もしくは２から１２である；
    （ｉｉｉ）前記アルギネートオリゴマーの重合度（ＤＰ）または数平均重合度（ＤＰｎ）は、４から１００、４から７５、４から５０、４から３５、４から３０、４から２５、４から２２、４から２０、４から１８、４から１６、もしくは４から１４である；
    （ｉｖ）前記アルギネートオリゴマーの重合度（ＤＰ）または数平均重合度（ＤＰｎ）は、６から５０、６から３５、６から３０、６から２５、６から２２、６から２０、６から１８、６から１６、もしくは６から１４である；
    （ｖ）前記アルギネートオリゴマーの重合度（ＤＰ）または数平均重合度（ＤＰｎ）は、８から５０、８から３５、８から３０、８から２５、１０から２５、１０から２２、１０から２０、１０から１８、もしくは１０から１５である；
    （ｖｉ）前記アルギネートオリゴマーは、Ｍ残基を少なくとも８０％、または少なくとも８５％、または少なくとも９０％、または少なくとも９５％、または１００％、含む；ならびに／あるいは
    （ｖｉｉ）前記アルギネートオリゴマーは、Ｍ残基のうちの少なくとも８０％は、Ｍブロックに配置されている、請求項１から５、７、および１４から１９のいずれか１項に記載の方法。
  21. 前記マイクロ粒子／ナノ粒子は、
    （ｉ）１μｍから５００μｍのマイクロ粒子、１０μｍから２００μｍのマイクロ粒子、または１０μｍから１００μｍのマイクロ粒子である、あるいは
    （ｉｉ）１ｎｍから１０００ｎｍのナノ粒子、３０ｎｍから４００ｎｍのナノ粒子、１００ｎｍから３５０ｎｍのナノ粒子、または１ｎｍから５０ｎｍのナノ粒子である、
    請求項６または８に記載のマイクロ粒子／ナノ粒子。
  22. （ｉ）前記小胞は、リポソーム、リポプレックス、ポリマーソーム、ノイソーム、またはこれらの混成物であり、好ましくは塩化Ｎ，Ｎ－ジオレイル－Ｎ，Ｎ－ジメチルアンモニウム（ＤＯＤＡＣ）、臭化Ｎ，Ｎ－ジステアリル－Ｎ，Ｎ－ジメチルアンモニウム（ＤＤＡＢ）、２，３－ジオレオイロキシトリメチルアンモニウムプロパン（ＤＯＴＡＰ）、２，３－ジ－（オレイロキシ）プロピルトリメチルアンモニウム（ＤＯＴＭＡ）、臭化Ｎ－［１－（２，３－ジテトラデシロキシ）プロピル］－Ｎ，Ｎ－ジメチル－Ｎ－ヒドロキシエチルアンモニウム（ＤＭＲＩＥ）、臭化Ｎ－［１－（２，３－ジオレイロキシ）プロピル］－Ｎ，Ｎ－ジメチル－Ｎ－ヒドロキシエチルアンモニウム（ＤＯＲＩＥ）、３β－［Ν－（Ν'，Ν'－ジメチルアミノエタン）カルバモイル］コレステロール（ＤＣ－Ｃｈｏｉ）、ジメチルジオクタデシルアンモニウム（ＤＤＡＢ）、ジオクタデシルアミドグリシルスペルミン（ＤＯＧＳ）、およびＮ，Ｎ－ジメチル－２，３－ジオレイロキシ）プロピルアミン（ＤＯＤＭＡ）から選択されるカチオン性脂質を含む、リポソームまたはリポプレックスである；あるいは
    （ｉｉ）前記ウイルスは、核酸ベクターもしくは異種起源のペプチドを保持するウイルス、または腫瘍溶解性ウイルスであり、前記核酸ベクターもしくは異種起源のペプチドを保持するウイルスは、好ましくはレトロウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、レンチウイルス、ポックスウイルス、アルファウイルス、ヘルペスウイルス、またはこれらの混成物であり、または、前記腫瘍溶解性ウイルスは、好ましくはアデノウイルス、レオウイルス、はしかウイルス、単純ヘルペスウイルス、水疱性口炎ウイルス、ポリオウイルス、ニューカッスル病ウイルス、セムリキ森林ウイルス、ワクシニアウイルス、セネカウイルス、マラバウイルス、またはエンテロウイルスである、
    請求項６、８または２１に記載のマイクロ粒子／ナノ粒子。
  23. （ｉ）前記治療上有効な試薬は、小分子医薬、生物学的医薬、または放射性医薬であり、好ましくは前記生物学的医薬は、抗体、ペプチドホルモン、サイトカイン、ペプチド成長因子、ペプチド抗原、または核酸である；
    （ｉｉ）前記治療上有効な試薬は、ＣＦＴＲ修飾剤、抗生物質、抗真菌剤、抗ウイルス剤、細胞毒性を有する化学治療剤、血管形成阻害剤、抗癌性モノクローナル抗体、放射性免疫医薬、免疫刺激剤、免疫抑制剤、コルチコステロイド、非ステロイド性抗炎症薬（ＮＳＡＩＤ）、気管支拡張剤、経口抗糖尿病薬、または放射性医薬である；
    （ｉｉｉ）前記治療上有効な試薬は、遺伝子治療、遺伝子編集、ＲＮＡ干渉治療法（例えば、ｓｉＲＮＡまたはｍｉＲＮＡ）、アンチセンス治療法、またはインビトロ転写ｍＲＮＡ治療法で用いられる核酸である；
    （ｉｖ）前記診断薬は、放射性診断薬、造影剤、または分子プローブとして用いられる核酸もしくはタンパク質である；あるいは
    （ｖ）前記細胞または細胞が産生する産物の特性を操作するための試薬は、ヌクレアーゼ、プロテアーゼ、リパーゼ、補因子、前駆物質または基質である、
    請求項６、８、２１および２２のいずれか１項に記載のマイクロ粒子／ナノ粒子。
  24. （ｉ）前記アルギネートオリゴマーの平均分子量は、３５，０００ダルトン未満、好ましくは、３０，０００ダルトン未満、２５，０００ダルトン未満、または２０，０００ダルトン未満である；
    （ｉｉ）前記アルギネートオリゴマーの重合度（ＤＰ）または数平均重合度（ＤＰｎ）は、２から１００、２から７５、２から５０、２から４０、２から３５、２から３０、２から２８、２から２５、２から２２、２から２０、２から１８、２から１７、２から１５、もしくは２から１２である；
    （ｉｉｉ）前記アルギネートオリゴマーの重合度（ＤＰ）または数平均重合度（ＤＰｎ）は、４から１００、４から７５、４から５０、４から３５、４から３０、４から２５、４から２２、４から２０、４から１８、４から１６、もしくは４から１４である；
    （ｉｖ）前記アルギネートオリゴマーの重合度（ＤＰ）または数平均重合度（ＤＰｎ）は、６から５０、６から３５、６から３０、６から２５、６から２２、６から２０、６から１８、６から１６、もしくは６から１４である；
    （ｖ）前記アルギネートオリゴマーの重合度（ＤＰ）または数平均重合度（ＤＰｎ）は、８から５０、８から３５、８から３０、８から２５、１０から２５、１０から２２、１０から２０、１０から１８、もしくは１０から１５である；
    （ｖｉ）前記アルギネートオリゴマーは、Ｍ残基を少なくとも８０％、または少なくとも８５％、または少なくとも９０％、または少なくとも９５％、または１００％、含む；ならびに／あるいは
    （ｖｉｉ）前記アルギネートオリゴマーは、Ｍ残基のうちの少なくとも８０％は、Ｍブロックに配置されている、
    請求項６、８、および２１から２３のいずれか１項に記載のマイクロ粒子／ナノ粒子。
  25. 前記粘液層が、
    （ｉ）ＣＦＴＲ機能不全の影響を受けている粘膜表面の粘液層であるか、
    （ｉｉ）鼻、鼻腔、咽頭、喉頭、気管、副鼻腔、気管支、または細気管支などの呼吸器系の粘膜表面の粘液層であるか、
    （ｉｉｉ）口、咽頭、食道、胃、十二指腸、空腸、回腸、盲腸、結腸、直腸、または肛門などの消化管の粘膜表面の粘液層であるか、
    （ｉｖ）膵管および／または胆管の粘膜表面の粘液層であるか、
    （ｖ）膣、子宮頸管、子宮、輸卵管、または卵巣などの女性生殖器系の粘膜表面の粘液層であるか、あるいは
    （ｖｉ）精巣、精巣上体、輸精管、付属腺、精嚢、前立腺、または尿道球腺などの男性生殖器系の粘膜表面の粘液層である、
    請求項９から１２のいずれか１項に記載のアルギネートオリゴマーの使用。
  26. 前記マイクロ粒子／ナノ粒子は、
    （ｉ）１μｍから５００μｍのマイクロ粒子、１０μｍから２００μｍのマイクロ粒子、または１０μｍから１００μｍのマイクロ粒子である、あるいは
    （ｉｉ）１ｎｍから１０００ｎｍのナノ粒子、３０ｎｍから４００ｎｍのナノ粒子、１００ｎｍから３５０ｎｍのナノ粒子、または１ｎｍから５０ｎｍのナノ粒子である、
    請求項９から１２および２５のいずれか１項に記載のアルギネートオリゴマーの使用。
  27. 前記マイクロ粒子／ナノ粒子は、小胞、ミセル、ウイルス、ウイルス様粒子、デンドリマー、金属粒子／金属性粒子、カーボンナノチューブ、シリカ粒子、またはポリマー粒子である、請求項９または１０に記載のアルギネートオリゴマーの使用。
  28. （ｉ）前記小胞は、リポソーム、リポプレックス、ポリマーソーム、ノイソーム、またはこれらの混成物であり、好ましくは塩化Ｎ，Ｎ－ジオレイル－Ｎ，Ｎ－ジメチルアンモニウム（ＤＯＤＡＣ）、臭化Ｎ，Ｎ－ジステアリル－Ｎ，Ｎ－ジメチルアンモニウム（ＤＤＡＢ）、２，３－ジオレオイロキシトリメチルアンモニウムプロパン（ＤＯＴＡＰ）、２，３－ジ－（オレイロキシ）プロピルトリメチルアンモニウム（ＤＯＴＭＡ）、臭化Ｎ－［１－（２，３－ジテトラデシロキシ）プロピル］－Ｎ，Ｎ－ジメチル－Ｎ－ヒドロキシエチルアンモニウム（ＤＭＲＩＥ）、臭化Ｎ－［１－（２，３－ジオレイロキシ）プロピル］－Ｎ，Ｎ－ジメチル－Ｎ－ヒドロキシエチルアンモニウム（ＤＯＲＩＥ）、３β－［Ν－（Ν'，Ν'－ジメチルアミノエタン）カルバモイル］コレステロール（ＤＣ－Ｃｈｏｉ）、ジメチルジオクタデシルアンモニウム（ＤＤＡＢ）、ジオクタデシルアミドグリシルスペルミン（ＤＯＧＳ）、およびＮ，Ｎ－ジメチル－２，３－ジオレイロキシ）プロピルアミン（ＤＯＤＭＡ）から選択されるカチオン性脂質を含む、リポソームまたはリポプレックスである；あるいは
    （ｉｉ）前記ウイルスは、核酸ベクターもしくは異種起源のペプチドを保持するウイルス、または腫瘍溶解性ウイルスであり、前記核酸ベクターもしくは異種起源のペプチドを保持するウイルスは、好ましくはレトロウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、レンチウイルス、ポックスウイルス、アルファウイルス、ヘルペスウイルス、またはこれらの混成物であり、または、前記腫瘍溶解性ウイルスは、好ましくはアデノウイルス、レオウイルス、はしかウイルス、単純ヘルペスウイルス、水疱性口炎ウイルス、ポリオウイルス、ニューカッスル病ウイルス、セムリキ森林ウイルス、ワクシニアウイルス、セネカウイルス、マラバウイルス、またはエンテロウイルスである、
    請求項１１、１２および２７のいずれか１項に記載のアルギネートオリゴマーの使用。
  29. （ｉｉｉ）前記ポリマーマイクロ粒子／ナノ粒子は、ポリスチレン、ポリ酢酸、ポリアクリルアミド、メラミン、ポリ（Ｄ－Ｌ－ラクチド）、ポリＤ－Ｌ－グリコリド、ポリシアノアクリル酸アルキル、ポリ（ラクチド－コ－グリコリド）ＰＬＡ、ポリカプロラクトン、キトサン、ゼラチン、アルブミン、デキストラン、アガロース、ポリ－Ｌ－グルタミン酸、および／またはポリＬ－リジンを含む；
    （ｉｖ）前記金属粒子／金属性粒子は、金（例えば、 198 Ａｕ、 199 Ａｕ）、銀（例えば、 107 Ａｇおよび 109 Ａｇ）、白金（例えば、 195m Ｐｔ）、鉄（例えば、 59 Ｆｅ）、銅（例えば、 61 Ｃｕ、 64 Ｃｕ、および 67 Ｃｕ）、ガドリニウム（例えば、 149 Ｇｄ、 151 Ｇｄ）、インジウム（例えば、 111 Ｉｎ）、テクネチウム（例えば、 99m Ｔｃ）、ガリウム（例えば、 67 Ｇａ、 68 Ｇａ）、レニウム（例えば、 188 Ｒｅ、 186 Ｒｅ）、ルテチウム（例えば、 177 Ｌｕ）、アクチニウム（例えば、 225 Ａｃ）、イットリウム（例えば、 90 Ｙ）、アンチモン（例えば、 119 Ｓｂ）、スズ（例えば、 117 Ｓｎ、 113 Ｓｎ）、ジスプロシウム（例えば、 159 Ｄｙ）、コバルト（例えば、 56 Ｃｏ、 60 Ｃｏ）、ルテニウム（例えば、 97 Ｒｕ、 103 Ｒｕ、 106 Ｒｕ）、パラジウム（例えば、 103 Ｐｄ）、カドミウム（例えば、 115 Ｃｄ）、テルル（例えば、 118 Ｔｅ、 123 Ｔｅ）、バリウム（例えば、 131 Ｂａ、 140 Ｂａ）、テルビウム（例えば、 160 Ｔｂ）、ランタン（例えば、 140 Ｌａ）、ラジウム（例えば、 223 Ｒａ、 224 Ｒａ）、ストロンチウム（例えば、 89 Ｓｒ）、サマリウム（例えば、 153 Ｓｍ）、イッテルビウム（例えば、 169 Ｙｂ）、タリウム（例えば、 201 Ｔｌ）、セシウム（例えば、 137 Ｃｓ）、イリジウム（例えば、 192 Ｉｒ）、およびルビジウム（例えば、 82 Ｒｂ）を含み、好ましくは、マイクロ球体／ナノ球体、マイクロスター／ナノスター、マイクロケージ／ナノケージ、またはマイクロシェル／ナノシェルである；あるいは、
    （ｖ）前記シリカマイクロ粒子／ナノ粒子は、メソ多孔性シリカを含む、
    請求項２７に記載のアルギネートオリゴマーの使用。
  30. （ｉ）前記治療上有効な試薬は、小分子医薬、生物学的医薬、または放射性医薬であり、好ましくは前記生物学的医薬は、抗体、ペプチドホルモン、サイトカイン、ペプチド成長因子、ペプチド抗原、または核酸である；
    （ｉｉ）前記治療上有効な試薬は、ＣＦＴＲ修飾剤、抗生物質、抗真菌剤、抗ウイルス剤、細胞毒性を有する化学治療剤、血管形成阻害剤、抗癌性モノクローナル抗体、放射性免疫医薬、免疫刺激剤、免疫抑制剤、コルチコステロイド、非ステロイド性抗炎症薬（ＮＳＡＩＤ）、気管支拡張剤、経口抗糖尿病薬、または放射性医薬である；
    （ｉｉｉ）前記治療上有効な試薬は、遺伝子治療、遺伝子編集、ＲＮＡ干渉治療法（例えば、ｓｉＲＮＡまたはｍｉＲＮＡ）、アンチセンス治療法、またはインビトロ転写ｍＲＮＡ治療法で用いられる核酸である；
    （ｉｖ）前記診断薬は、放射性診断薬、造影剤、または分子プローブとして用いられる核酸もしくはタンパク質である；あるいは
    （ｖ）前記細胞または細胞が産生する産物の特性を操作するための試薬は、ヌクレアーゼ、プロテアーゼ、リパーゼ、補因子、前駆物質または基質である、
    請求項１０から１２のいずれか１項に記載のアルギネートオリゴマーの使用。
  31. （ｉ）前記アルギネートオリゴマーの平均分子量は、３５，０００ダルトン未満、好ましくは、３０，０００ダルトン未満、２５，０００ダルトン未満、または２０，０００ダルトン未満である；
    （ｉｉ）前記アルギネートオリゴマーの重合度（ＤＰ）または数平均重合度（ＤＰｎ）は、２から１００、２から７５、２から５０、２から４０、２から３５、２から３０、２から２８、２から２５、２から２２、２から２０、２から１８、２から１７、２から１５、もしくは２から１２である；
    （ｉｉｉ）前記アルギネートオリゴマーの重合度（ＤＰ）または数平均重合度（ＤＰｎ）は、４から１００、４から７５、４から５０、４から３５、４から３０、４から２５、４から２２、４から２０、４から１８、４から１６、もしくは４から１４である；
    （ｉｖ）前記アルギネートオリゴマーの重合度（ＤＰ）または数平均重合度（ＤＰｎ）は、６から５０、６から３５、６から３０、６から２５、６から２２、６から２０、６から１８、６から１６、もしくは６から１４である；
    （ｖ）前記アルギネートオリゴマーの重合度（ＤＰ）または数平均重合度（ＤＰｎ）は、８から５０、８から３５、８から３０、８から２５、１０から２５、１０から２２、１０から２０、１０から１８、もしくは１０から１５である；
    （ｖｉ）前記アルギネートオリゴマーは、Ｍ残基を少なくとも８０％、または少なくとも８５％、または少なくとも９０％、または少なくとも９５％、または１００％、含む；ならびに／あるいは
    （ｖｉｉ）前記アルギネートオリゴマーは、Ｍ残基のうちの少なくとも８０％は、Ｍブロックに配置されている、
    請求項９から１２、および２５から３０のいずれか１項に記載のアルギネートオリゴマーの使用。
  32. 前記粘液層が、
    （ｉ）ＣＦＴＲ機能不全の影響を受けている粘膜表面の粘液層であるか、
    （ｉｉ）鼻、鼻腔、咽頭、喉頭、気管、副鼻腔、気管支、または細気管支などの呼吸器系の粘膜表面の粘液層であるか、
    （ｉｉｉ）口、咽頭、食道、胃、十二指腸、空腸、回腸、盲腸、結腸、直腸、または肛門などの消化管の粘膜表面の粘液層であるか、
    （ｉｖ）膵管および／または胆管の粘膜表面の粘液層であるか、
    （ｖ）膣、子宮頸管、子宮、輸卵管、または卵巣などの女性生殖器系の粘膜表面の粘液層であるか、あるいは
    （ｖｉ）精巣、精巣上体、輸精管、付属腺、精嚢、前立腺、または尿道球腺などの男性生殖器系の粘膜表面の粘液層である、
    請求項１３に記載の製品。
  33. 前記マイクロ粒子／ナノ粒子は、
    （ｉ）１μｍから５００μｍのマイクロ粒子、１０μｍから２００μｍのマイクロ粒子、または１０μｍから１００μｍのマイクロ粒子である、あるいは
    （ｉｉ）１ｎｍから１０００ｎｍのナノ粒子、３０ｎｍから４００ｎｍのナノ粒子、１００ｎｍから３５０ｎｍのナノ粒子、または１ｎｍから５０ｎｍのナノ粒子である、
    請求項１３または３２に記載の製品。
  34. 前記マイクロ粒子／ナノ粒子は、小胞、ミセル、ウイルス、ウイルス様粒子、デンドリマー、金属粒子／金属性粒子、カーボンナノチューブ、シリカ粒子、またはポリマー粒子である、請求項１３、３２または３３に記載の製品。
  35. （ｉ）前記小胞は、リポソーム、リポプレックス、ポリマーソーム、ノイソーム、またはこれらの混成物であり、好ましくは塩化Ｎ，Ｎ－ジオレイル－Ｎ，Ｎ－ジメチルアンモニウム（ＤＯＤＡＣ）、臭化Ｎ，Ｎ－ジステアリル－Ｎ，Ｎ－ジメチルアンモニウム（ＤＤＡＢ）、２，３－ジオレオイロキシトリメチルアンモニウムプロパン（ＤＯＴＡＰ）、２，３－ジ－（オレイロキシ）プロピルトリメチルアンモニウム（ＤＯＴＭＡ）、臭化Ｎ－［１－（２，３－ジテトラデシロキシ）プロピル］－Ｎ，Ｎ－ジメチル－Ｎ－ヒドロキシエチルアンモニウム（ＤＭＲＩＥ）、臭化Ｎ－［１－（２，３－ジオレイロキシ）プロピル］－Ｎ，Ｎ－ジメチル－Ｎ－ヒドロキシエチルアンモニウム（ＤＯＲＩＥ）、３β－［Ν－（Ν'，Ν'－ジメチルアミノエタン）カルバモイル］コレステロール（ＤＣ－Ｃｈｏｉ）、ジメチルジオクタデシルアンモニウム（ＤＤＡＢ）、ジオクタデシルアミドグリシルスペルミン（ＤＯＧＳ）、およびＮ，Ｎ－ジメチル－２，３－ジオレイロキシ）プロピルアミン（ＤＯＤＭＡ）から選択されるカチオン性脂質を含む、リポソームまたはリポプレックスである；
    （ｉｉ）前記ウイルスは、核酸ベクターもしくは異種起源のペプチドを保持するウイルス、または腫瘍溶解性ウイルスであり、前記核酸ベクターもしくは異種起源のペプチドを保持するウイルスは、好ましくはレトロウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、レンチウイルス、ポックスウイルス、アルファウイルス、ヘルペスウイルス、またはこれらの混成物であり、または、前記腫瘍溶解性ウイルスは、好ましくはアデノウイルス、レオウイルス、はしかウイルス、単純ヘルペスウイルス、水疱性口炎ウイルス、ポリオウイルス、ニューカッスル病ウイルス、セムリキ森林ウイルス、ワクシニアウイルス、セネカウイルス、マラバウイルス、またはエンテロウイルスである；
    （ｉｉｉ）前記ポリマーマイクロ粒子／ナノ粒子は、ポリスチレン、ポリ酢酸、ポリアクリルアミド、メラミン、ポリ（Ｄ－Ｌ－ラクチド）、ポリＤ－Ｌ－グリコリド、ポリシアノアクリル酸アルキル、ポリ（ラクチド－コ－グリコリド）ＰＬＡ、ポリカプロラクトン、キトサン、ゼラチン、アルブミン、デキストラン、アガロース、ポリ－Ｌ－グルタミン酸、および／またはポリＬ－リジンを含む；
    （ｉｖ）前記金属粒子／金属性粒子は、金（例えば、 198 Ａｕ、 199 Ａｕ）、銀（例えば、 107 Ａｇおよび 109 Ａｇ）、白金（例えば、 195m Ｐｔ）、鉄（例えば、 59 Ｆｅ）、銅（例えば、 61 Ｃｕ、 64 Ｃｕ、および 67 Ｃｕ）、ガドリニウム（例えば、 149 Ｇｄ、 151 Ｇｄ）、インジウム（例えば、 111 Ｉｎ）、テクネチウム（例えば、 99m Ｔｃ）、ガリウム（例えば、 67 Ｇａ、 68 Ｇａ）、レニウム（例えば、 188 Ｒｅ、 186 Ｒｅ）、ルテチウム（例えば、 177 Ｌｕ）、アクチニウム（例えば、 225 Ａｃ）、イットリウム（例えば、 90 Ｙ）、アンチモン（例えば、 119 Ｓｂ）、スズ（例えば、 117 Ｓｎ、 113 Ｓｎ）、ジスプロシウム（例えば、 159 Ｄｙ）、コバルト（例えば、 56 Ｃｏ、 60 Ｃｏ）、ルテニウム（例えば、 97 Ｒｕ、 103 Ｒｕ、 106 Ｒｕ）、パラジウム（例えば、 103 Ｐｄ）、カドミウム（例えば、 115 Ｃｄ）、テルル（例えば、 118 Ｔｅ、 123 Ｔｅ）、バリウム（例えば、 131 Ｂａ、 140 Ｂａ）、テルビウム（例えば、 160 Ｔｂ）、ランタン（例えば、 140 Ｌａ）、ラジウム（例えば、 223 Ｒａ、 224 Ｒａ）、ストロンチウム（例えば、 89 Ｓｒ）、サマリウム（例えば、 153 Ｓｍ）、イッテルビウム（例えば、 169 Ｙｂ）、タリウム（例えば、 201 Ｔｌ）、セシウム（例えば、 137 Ｃｓ）、イリジウム（例えば、 192 Ｉｒ）、およびルビジウム（例えば、 82 Ｒｂ）を含み、好ましくは、マイクロ球体／ナノ球体、マイクロスター／ナノスター、マイクロケージ／ナノケージ、またはマイクロシェル／ナノシェルである；あるいは、
    （ｖ）前記シリカマイクロ粒子／ナノ粒子は、メソ多孔性シリカを含む、
    請求項３４に記載の製品。
  36. （ｉ）前記マイクロ粒子／ナノ粒子が目的分子を保持する、または目的分子がマイクロ粒子／ナノ粒子の形態で提供される、あるいは、
    （ｉｉ）目的分子が、前記マイクロ粒子／ナノ粒子の別の成分と共有結合している、または前記マイクロ粒子／ナノ粒子の他の成分とは分かれていてもよく、
    前記目的分子は、治療上有効な試薬、診断薬、イメージング試薬、あるいは細胞または細胞が産生する産物の特性を操作するための試薬である、
    請求項１３、および３２から３５のいずれか１項に記載の製品。
  37. （ｉ）前記治療上有効な試薬は、小分子医薬、生物学的医薬、または放射性医薬であり、好ましくは前記生物学的医薬は、抗体、ペプチドホルモン、サイトカイン、ペプチド成長因子、ペプチド抗原、または核酸である；
    （ｉｉ）前記治療上有効な試薬は、ＣＦＴＲ修飾剤、抗生物質、抗真菌剤、抗ウイルス剤、細胞毒性を有する化学治療剤、血管形成阻害剤、抗癌性モノクローナル抗体、放射性免疫医薬、免疫刺激剤、免疫抑制剤、コルチコステロイド、非ステロイド性抗炎症薬（ＮＳＡＩＤ）、気管支拡張剤、経口抗糖尿病薬、または放射性医薬である；
    （ｉｉｉ）前記治療上有効な試薬は、遺伝子治療、遺伝子編集、ＲＮＡ干渉治療法（例えば、ｓｉＲＮＡまたはｍｉＲＮＡ）、アンチセンス治療法、またはインビトロ転写ｍＲＮＡ治療法で用いられる核酸である；
    （ｉｖ）前記診断薬は、放射性診断薬、造影剤、または分子プローブとして用いられる核酸もしくはタンパク質である；あるいは
    （ｖ）前記細胞または細胞が産生する産物の特性を操作するための試薬は、ヌクレアーゼ、プロテアーゼ、リパーゼ、補因子、前駆物質または基質である、
    請求項３６に記載の製品。
  38. （ｉ）前記アルギネートオリゴマーの平均分子量は、３５，０００ダルトン未満、好ましくは、３０，０００ダルトン未満、２５，０００ダルトン未満、または２０，０００ダルトン未満である；
    （ｉｉ）前記アルギネートオリゴマーの重合度（ＤＰ）または数平均重合度（ＤＰｎ）は、２から１００、２から７５、２から５０、２から４０、２から３５、２から３０、２から２８、２から２５、２から２２、２から２０、２から１８、２から１７、２から１５、もしくは２から１２である；
    （ｉｉｉ）前記アルギネートオリゴマーの重合度（ＤＰ）または数平均重合度（ＤＰｎ）は、４から１００、４から７５、４から５０、４から３５、４から３０、４から２５、４から２２、４から２０、４から１８、４から１６、もしくは４から１４である；
    （ｉｖ）前記アルギネートオリゴマーの重合度（ＤＰ）または数平均重合度（ＤＰｎ）は、６から５０、６から３５、６から３０、６から２５、６から２２、６から２０、６から１８、６から１６、もしくは６から１４である；
    （ｖ）前記アルギネートオリゴマーの重合度（ＤＰ）または数平均重合度（ＤＰｎ）は、８から５０、８から３５、８から３０、８から２５、１０から２５、１０から２２、１０から２０、１０から１８、もしくは１０から１５である；
    （ｖｉ）前記アルギネートオリゴマーは、Ｍ残基を少なくとも８０％、または少なくとも８５％、または少なくとも９０％、または少なくとも９５％、または１００％、含む；ならびに／あるいは
    （ｖｉｉ）前記アルギネートオリゴマーは、Ｍ残基のうちの少なくとも８０％は、Ｍブロックに配置されている、
    請求項１３、および３２から３７のいずれか１項に記載の製品。
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