一種用于輸送疫苗的新型電穿孔裝置，該裝置可有效地產生保護性免疫反應和對受試者的可耐受輸送(或接近無疼痛)；以及，使用所述裝置以接近無疼痛的方式針對各種傳染病和癌癥類型對受試者進行疫苗接種的方法。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術尤其涉及電穿孔裝置和其用于促進將生物分子引入哺乳動物的皮膚組織細胞中的用途。 背景對DNA疫苗的免疫反應幅度時常可能取決于三個主要標準-最佳化的載體設計、使用合適的佐劑和成功地將質粒輸送至目標組織并且隨后在目標組織中表達質粒。已證明體內電穿孔在有效地將DNA免疫原輸送至肌肉和皮膚方面是非常有效的，事實上一些裝置已進入人臨床試驗中。出于許多原因，將藥物輸送至皮組織(皮內，ID)是在臨床環(huán)境下的一種引人注意的方法。皮膚是人體最大的器官，最可接近、最易于監(jiān)測并且具有高免疫能力。然而，皮膚的不透性屏障功能一直是有效進行透皮藥物輸送的主要障礙。人皮膚延展達到大約2m2的面積并且平均厚度大約為2. 5mm,使其成為人體的最大器官。通常，皮膚具有兩種廣義的組織類型，表皮和真皮。表皮是不斷地發(fā)生角質化的復層上皮。皮膚的最外層是角質層(SC)并且起到皮膚的主要屏障功能。SC是無生存力但具有生化活性的角化細胞的15-30個細胞厚度的層。表皮的其它三個層(顆粒層(S. granulosum)、棘層(S. spinosum)、基底層(S.basale))都含有處于不同分化階段的角質細胞(ketatinocytes)以及免疫朗格漢斯細胞(Langerhans cell)以及真皮樹突狀細胞。用于透皮藥物輸送和基因輸送的物理及化學方法已在世界范圍內由諸多團體進行了詳細地研究。離子電滲療法、脂質輸送以及基因槍是這些方法的實例。臨時增加皮膚通透性的另一種物理方法是電穿孔。電穿孔涉及施加短暫的電脈沖，從而在哺乳動物細胞的脂質雙層膜中產生含水通路。這使得包括DNA的大分子能夠越過細胞膜傳遞，否則細胞膜的通透性將較低。因此，電穿孔增加了吸收，以及將藥物和DNA輸送至其目標組織的程度。為了進行電穿孔來引起孔隙的形成，需要實現閾值能量，并且由電泳效應產生的移動取決于電場和脈沖長度。在DNA疫苗的情況下，電穿孔已被證明可在數量上增強免疫反應，增大這些免疫反應的范圍，以及改善劑量的效率。皮膚輸送的諸多優(yōu)點都是引人注意的，這些優(yōu)點中最顯著的是存在多種免疫相關細胞、作為免疫目標器官容易在臨床上接近，以及輸送的深度最小(微創(chuàng))；然而，一直存在關于實現高轉染率以及隨后出現加強免疫反應的能力的問題。裸DNA通過標準的肌肉內(頂)注射的輸送在嚙齒類動物模型以外進行實施是出了名地低效的。這導致了在大型哺乳動物和人類中無法實現強大的免疫反應。已開發(fā)出一些策略以便增強基于DNA的疫苗的表達，所述策略如密碼子最佳化、RNA最佳化、添加前導序列和開發(fā)最佳化的共有序列。盡管在載體設計和分子佐劑的使用方面有所改進，但是仍然對于施用DNA疫苗的有效方法存在需要，所述方法引起質粒在所需組織的所需細胞類型中的高水平表達，所需組織最常見的是肌肉、腫瘤或皮膚。此外，仍然需要一種電穿孔裝置和輸送疫苗的方法，所述裝置和方法既可有效地產生保護性免疫反應又具有可耐受性(或接近無痛)。專利技術概述本專利技術的一個方面是電穿孔裝置，其能夠將可耐受的電勢輸送至受試者的表皮組織層的角質層與基底層之間，從而導致所述組織中的細胞電穿孔，所述電穿孔裝置包括電壓發(fā)生器；以及，具有與電壓發(fā)生器電連通的多個電極的陣列。多個電極中的每個電極以大約O. 5mm至大約2. 5mm的距離與每個相鄰的電極間隔開；電壓發(fā)生器通過電極將大約O. I伏至大約50伏的電勢輸送至表皮組織；并且，電極的遠端具有鈍的尖端，所述尖端具有鋒利的尖頭從而允許電極穿透表皮組織層到達角質層與基底層之間，并且所述尖端將電勢從電壓發(fā)生器輸送至表皮組織。 本專利技術的另一個方面是電穿孔裝置，其能夠將可耐受的電勢輸送至受試者的表皮組織，從而導致所述表皮組織中的細胞電穿孔，所述電穿孔裝置包括電壓發(fā)生器；以及，具有與電壓發(fā)生器電連通的多個電極的陣列。多個電極中的每個電極以大約O. 5mm至大約2. 5mm的距離與每個相鄰的電極間隔開；電壓發(fā)生器通過電極將大約O. I伏至大約50伏的電勢輸送至表皮組織；并且電極被調適成以O. Imm或更小的深度穿透表皮組織。本專利技術的另一個方面是電穿孔裝置，其能夠將可耐受的電勢輸送至受試者的表皮組織，從而導致所述組織中的細胞電穿孔，所述電穿孔裝置包括電壓發(fā)生器；以及，具有與電壓發(fā)生器電連通的多個電極的陣列。多個電極中的每個電極以大約O. 5mm至大約2. 5mm的距離與每個相鄰的電極間隔開；電壓發(fā)生器將大約O. I伏至大約50伏的電場輸送至所述陣列；并且，其中電極將通過視覺類比量表測量為接近無痛的可耐受的電勢輸送至表皮組織細胞。本專利技術的另一個方面是電穿孔裝置，其能夠將可耐受的電勢輸送至受試者的表皮組織，從而導致所述組織中的細胞電穿孔，所述電穿孔裝置包括電壓發(fā)生器；以及，具有與電壓發(fā)生器電連通的多個電極的陣列。多個電極中的每個電極以大約O. 5mm至大約2. 5mm的距離與每個相鄰的電極間隔開；電壓發(fā)生器將大約O. I伏至大約50伏的電場輸送至所述陣列；并且，其中電極將由表皮組織細胞的最小程度損傷所證明的可耐受的電勢輸送至所述表皮組織細胞。本專利技術的另一個方面是通過使用本文所述的電穿孔裝置的電穿孔輔助輸送將生物分子輸送至受試者的表皮組織細胞的可耐受方法，所述方法包括將生物分子施用至細胞；使電極與表皮組織接觸以使得電極穿透角質層并且位于基底層上方的層中；以及，通過電極將可耐受的電勢從電壓發(fā)生器輸送至表皮層細胞。附圖簡述本領域技術人員參考附圖可以對本專利技術的無數目標和優(yōu)點進行更好地理解，附圖中圖I示出微創(chuàng)EP裝置(“MIED”)的組件的一個實施方案的工程圖。圖2示出MIED的一個實施方案的各部件的三維圖。“a”示出一次性無菌陣列外殼，“b”示出耐用外殼并且“c”示出一次性陣列(2a)內的電極外殼。圖3示出MIED的一個實施方案的三維圖，其為具有可拆卸陣列(用于滅菌)的由電池供電的手持式裝置，“a”示出外部視圖。“b”示出內部視圖(包括電池)。圖4示出MIED的實施方案的圖片。 圖5示出使用MIED來施行GFP表達構建體的由電穿孔促進的輸送之后，用于檢測GFP表達的豚鼠皮膚組織的熒光圖像。圖6示出使用MIED來施行GFP表達構建體的由電穿孔促進的輸送之后，用于檢測GFP表達的各種動物皮膚組織的熒光圖像。圖7示出展示在小鼠中針對流感激發(fā)的保護作用的免疫原性結果的圖表。圖8示出展示在豚鼠中針對流感激發(fā)的保護作用的免疫原性結果的圖表。圖9示出展示在非人靈長類動物中針對流感激發(fā)的保護作用的免疫原性結果的圖表。專利技術詳述給出以下簡略或簡短的定義以便幫助了解本專利技術的優(yōu)選實施方案。在此給出的簡略定義并非詳盡無遺的，也不與如在本領域或字典含義中所理解的定義相矛盾。本文給出的簡略定義用來補充或更明確地界定本領域已知的定義。本文使用術語“恒定電流”來定義在輸送至組織的電脈沖的持續(xù)時間內由同一組織或界定所述組織的細胞所接收或者經歷的電流。電脈沖由本文所述的電穿孔裝置來輸送。因為本文提供的電穿孔裝置具有優(yōu)選具備即時反饋的反饋元件，所以此電流在所述組織中在電脈沖的持續(xù)時間內保持在恒定的電流強度下。反饋元件可以在整個脈沖持續(xù)時間內測量組織(或細胞)的電阻并且導致電穿孔裝置改變其電能輸出(例如，增加電壓)，以使得同一組織中的電流在整個電脈沖期間(大約幾本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：K布羅德里克，J麥科伊，SV坎梅雷，林峰，R克杰肯，
申請(專利權)人：因諾維奧制藥公司，
類型：
國別省市：
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