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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-12-23
(45)【発行日】2025-01-07
(54)【発明の名称】塞栓術のための方法及び物質
(51)【国際特許分類】
A61L 31/04 20060101AFI20241224BHJP
A61L 31/02 20060101ALI20241224BHJP
A61L 31/18 20060101ALI20241224BHJP
A61L 31/14 20060101ALI20241224BHJP
A61P 7/04 20060101ALI20241224BHJP
A61P 35/00 20060101ALI20241224BHJP
A61K 38/01 20060101ALI20241224BHJP
A61K 49/04 20060101ALI20241224BHJP
【ＦＩ】
A61L31/04 120
A61L31/02
A61L31/18
A61L31/14 300
A61P7/04
A61P35/00
A61K38/01
A61K49/04 210
【請求項の数】
32
(21)【出願番号】P 2023510346
(86)(22)【出願日】2021-08-16
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-09-04
(86)【国際出願番号】 US2021046154
(87)【国際公開番号】W WO2022036322
(87)【国際公開日】2022-02-17
【審査請求日】2023-04-12
(31)【優先権主張番号】63/065,880
(32)【優先日】2020-08-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】506115514
【氏名又は名称】ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア
【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｒｅｇｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ
(73)【特許権者】
【識別番号】501083115
【氏名又は名称】メイヨ・ファウンデーション・フォー・メディカル・エデュケーション・アンド・リサーチ
(73)【特許権者】
【識別番号】506192652
【氏名又は名称】ボストン サイエンティフィック サイムド，インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＢＯＳＴＯＮ ＳＣＩＥＮＴＩＦＩＣ ＳＣＩＭＥＤ，ＩＮＣ．
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(74)【代理人】
【識別番号】100142907
【弁理士】
【氏名又は名称】本田 淳
(72)【発明者】
【氏名】オクル、ラフミ
(72)【発明者】
【氏名】カデムホッセイニ、アリレザ
(72)【発明者】
【氏名】ジャバルザデ、エフサン
【審査官】工藤 友紀
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１８／０３６０９２０（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特表２００７－５１７６１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－１４１４３６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－０８３７８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】Reginald K. Avery et al.，An injectable shear-thinning biomaterial for endovascular embolization，Science Translatinal Medicine，2016年，8，365ra156, 1-12，DOI:10.1126/scitranslmed.aah5533
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｌ ３１／００－３１／１８
Ａ６１Ｐ ３５／００
Ａ６１Ｋ ３８／０１
Ａ６１Ｋ ４９／０４
ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）
ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ／ＭＥＤＬＩＮＥ／ＥＭＢＡＳＥ／ＢＩＯＳＩＳ（ＳＴＮ）
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
１つ以上の血管の塞栓術のためのヒドロゲル組成物であって、
（ａ）ゼラチンと、
（ｂ）ナノシリケートと、
（ｃ）放射線不透過性造影剤と、を含み、
前記ヒドロゲル組成物は、２％（ｗ／ｗ）～３０％（ｗ／ｗ）の前記放射線不透過性造影剤を含み、
前記放射線不透過性造影剤は、イオヘキソール、イオプロミド、イオジキサノール、イオアグレート、イオタラメート、及びイオパミドールから選択されるヨウ素化分子、並びにタンタル粒子から選択される、ヒドロゲル組成物。
【請求項2】
０．１％（ｗ／ｖ）～２０％（ｗ／ｖ）の前記ゼラチンを含む、請求項１に記載のヒドロゲル組成物。
【請求項3】
１８％（ｗ／ｖ）の前記ゼラチンを含む、請求項２に記載のヒドロゲル組成物。
【請求項4】
前記ゼラチンがＡ型ゼラチンである、請求項２又は３に記載のヒドロゲル組成物。
【請求項5】
３％（ｗ／ｖ）～９％（ｗ／ｖ）の前記ナノシリケートを含む、請求項１に記載のヒドロゲル組成物。
【請求項6】
９％（ｗ／ｖ）の前記ナノシリケートを含む、請求項５に記載のヒドロゲル組成物。
【請求項7】
前記ナノシリケートがシリケートナノプレートレットである、請求項５又は６に記載のヒドロゲル組成物。
【請求項8】
１０％（ｗ／ｗ）の前記放射線不透過性造影剤を含み、前記放射線不透過性造影剤がイオヘキソールを含む、請求項１に記載のヒドロゲル組成物。
【請求項9】
２０％（ｗ／ｗ）の前記放射線不透過性造影剤を含み、放射線不透過性造影剤がタンタル粒子を含む、請求項１に記載のヒドロゲル組成物。
【請求項10】
前記ヒドロゲル組成物の粘度が、１０－１１／ｓの剪断速度下で減少する、請求項１～９のいずれか一項に記載のヒドロゲル組成物。
【請求項11】
１５ＫＰａ～４５ＫＰａの変位圧力を有する、請求項１～９のいずれか一項に記載のヒドロゲル組成物。
【請求項12】
前記放射線不透過性造影剤が、タンタル粒子である、請求項１に記載のヒドロゲル組成物。
【請求項13】
前記放射線不透過性造影剤が、イオヘキソール、イオプロミド、イオジキサノール、イオアグレート、イオタラメート、及びイオパミドールから選択されるヨウ素化分子である、請求項１に記載のヒドロゲル組成物。
【請求項14】
前記ヨウ素化分子が、イオヘキソールである、請求項１３に記載のヒドロゲル組成物。
【請求項15】
５％（ｗ／ｗ）～３０％（ｗ／ｗ）の前記放射線不透過性造影剤を含む、請求項１に記載のヒドロゲル組成物。
【請求項16】
１０％（ｗ／ｗ）～３０％（ｗ／ｗ）の前記放射線不透過性造影剤を含む、請求項１に記載のヒドロゲル組成物。
【請求項17】
１５％（ｗ／ｗ）～３０％（ｗ／ｗ）の前記放射線不透過性造影剤を含む、請求項１に記載のヒドロゲル組成物。
【請求項18】
前記ヒドロゲル組成物は、哺乳動物内における血管の塞栓術のために使用されるものであり、前記ヒドロゲル組成物は前記血管に送達される、請求項１に記載のヒドロゲル組成物。
【請求項19】
前記ヒドロゲル組成物は、哺乳動物内の血管内の血流を減少させるために使用されるものであり、前記ヒドロゲル組成物は前記血管に送達される、請求項１に記載のヒドロゲル組成物。
【請求項20】
前記ヒドロゲル組成物は、哺乳動物内の血管において凝固を誘導するために使用されるものであり、前記ヒドロゲル組成物は前記血管に送達される、請求項１に記載のヒドロゲル組成物。
【請求項21】
前記凝固が、前記送達後２０分未満で誘導される、請求項２０に記載のヒドロゲル組成物。
【請求項22】
前記凝固が、０．５立方センチメートル（ｃｍ３）～５ｃｍ３の体積を有するブロットクロットの形成を含む、請求項２０に記載のヒドロゲル組成物。
【請求項23】
前記ヒドロゲル組成物は、出血性障害を有する哺乳動物を治療するために使用されるものであり、前記ヒドロゲル組成物は前記哺乳動物内の血管に送達される、請求項１に記載のヒドロゲル組成物。
【請求項24】
前記出血性障害が、非外傷性出血、外傷性出血、嚢状動脈瘤、血管奇形、エンドリーク、胃食道静脈瘤、及び動静脈瘻からなる群から選択される、請求項２３に記載のヒドロゲル組成物。
【請求項25】
前記ヒドロゲル組成物は、腫瘍を有する哺乳動物を治療するために使用されるものであり、前記ヒドロゲル組成物は、前記腫瘍に栄養を与えている前記哺乳動物内の血管に送達される、請求項１に記載のヒドロゲル組成物。
【請求項26】
前記腫瘍が良性腫瘍である、請求項２５に記載のヒドロゲル組成物。
【請求項27】
前記腫瘍が悪性腫瘍である、請求項２５に記載のヒドロゲル組成物。
【請求項28】
前記腫瘍が、肝腫瘍、子宮筋腫、前立腺腫瘍、腎腫瘍、及び脳腫瘍からなる群から選択される、請求項２５に記載のヒドロゲル組成物。
【請求項29】
前記哺乳動物がヒトである、請求項１８～２８のいずれか一項に記載のヒドロゲル組成物。
【請求項30】
前記送達がカテーテル誘導送達を含む、請求項１８～２９のいずれか一項に記載のヒドロゲル組成物。
【請求項31】
前記送達が、１ｍＬ／分～２ｍＬ／分の送達速度を含む、請求項１８～３０のいずれか一項に記載のヒドロゲル組成物。
【請求項32】
前記送達が、２ｍＬ～５ｍＬの前記ヒドロゲル組成物を含む、請求項１８～３１のいずれか一項に記載のヒドロゲル組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、１つ以上の血管（例えば、１つ以上の動脈）の塞栓術のための方法及び物質に関する。例えば、本開示は、哺乳動物（例えば、ヒト）内の１つ以上の血管（例えば、１つ以上の動脈）の塞栓術のためのヒドロゲル組成物を提供する。
【背景技術】
【0002】
抗凝固療法（ＡＣＡ）施行中の出血は、罹患率及び死亡率の高い深刻な医学的緊急事態である。米国だけでも、ＡＣＡに心房細動を伴う人は２６０万人を超える（非特許文献１）。クマジンの処方箋は毎年３，０００万件以上作成されており、より新しい経口抗凝固剤の処方箋も増加している。クマジン単独での出血頻度は、年間１５～２０パーセントと推定されている（非特許文献２及び非特許文献３）。出血リスクは、機械弁及び心臓補助装置（ＣＡＤ）を身につけている患者において更に高くなる（非特許文献４、非特許文献５、及び非特許文献６）。
【0003】
１５年前に導入された液体塞栓は、ｉｎ ｓｉｔｕでの展開時に自己凝固するように設計され特別に製剤化された物質である。一旦注入されると、液体塞栓は、イオンプロセス、共有結合プロセス、又は熱プロセスによる重合、沈殿及び架橋などの物理化学的メカニズムに基づいて、固体に変化する。しかし、液体塞栓は、カテーテルの捕捉（非特許文献７）、最大３６％の再疎通率（非特許文献８）、並びに非標的塞栓、血管毒性（ａｎｇｉｏｔｏｘｉｃｉｔｙ）、及び／又は壊死を引き起こし得る注入中の漏出などのリスクを伴う。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0004】
【文献】Ｌｌｏｙｄ－Ｊｏｎｅｓら，Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ，１２１：９４８（２０１０）
【文献】Ｗｙｓｏｗｓｋｉら，Ａｒｃｈ．Ｉｎｔｅｒｎ．Ｍｅｄ．，１６７：１４１４（２００７）
【文献】Ｚａｒｅｈら，Ｗｅｓｔ．Ｊ．Ｅｍｅｒｇ．Ｍｅｄ．，１２：３８６（２０１１）
【文献】Ｅｃｋｍａｎら，Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ，１２５：３０３８（２０１２）
【文献】Ｋｉｒｌｅｙら，Ｃｉｒｃ．Ｃａｒｄｉｏｖａｓｃ．Ｑｕａｌ．Ｏｕｔｃｏｍｅｓ，５：６１５（２０１２）
【文献】Ｓｍｉｔｈら，Ｊ．Ｔｈｏｒａｃ．Ｄｉｓ．，７：２１１２（２０１５）
【文献】Ｑｕｒｅｓｈｉら，Ｊ．Ｖａｓｃ．Ｉｎｔｅｒｖ．Ｎｅｕｒｏｌ．，８：３７（２０１５）
【文献】Ｃｅｋｉｒｇｅら，Ｎｅｕｒｏｒａｄｉｏｌｏｇｙ，４８：１１３（２００６）
【発明の概要】
【0005】
本開示は、１つ以上の血管（例えば、１つ以上の動脈）の塞栓術のための方法及び物質を提供する。例えば、本開示は、哺乳動物（例えば、ヒト）内の１つ以上の血管（例えば、１つ以上の動脈）の塞栓術（例えば、可逆的塞栓術）のためのヒドロゲル組成物を提供する。
【0006】
本明細書で実証されるように、１８％（ｗ／ｖ）のＡ型ゼラチン、９％（ｗ／ｖ）のシリケートナノプレートレット、及び１０％（ｗ／ｗ）のイオヘキソール又は２０％（ｗ／ｗ）のタンタル粒子のいずれかを含む放射線不透過性ヒドロゲル組成物（例えば、ゲル塞栓物質（ＧＥＭ））は、臨床カテーテルを使用して罹患血管（例えば、静脈又は動脈）に迅速に送達され、腎動脈及び腸骨動脈などの一次動脈の塞栓術を達成することができる。また、本明細書で実証されるように、１８％（ｗ／ｖ）のＡ型ゼラチン、９％（ｗ／ｖ）のシリケートナノプレートレット、及び１０％（ｗ／ｗ）のイオヘキソール又は２０％（ｗ／ｗ）のタンタル粒子のいずれかを含む放射線不透過性ＧＥＭを使用する塞栓術は、複数のイメージングプラットフォームを使用してｉｎ ｖｉｖｏで可視化することができる。
【0007】
ゼラチン、ナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物を送達して、哺乳動物（例えば、ヒト）の血管内において塞栓術を施行できることにより、（例えば、送達中及び／又は送達後に）可視化及びモニタリングできる哺乳動物内における１つ以上の血管を安全かつ迅速に止血する、他に例を見ない実現されていなかった機会が提供される。例えば、ゼラチン、ナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物は、出血（ｈｅｍｏｒｒｈａｇｅ）（例えば、内部器官の出血）などの出血（ｂｌｅｅｄｉｎｇ）を治療するために使用することができる。例えば、臨床カテーテルを使用して、効率的、効果的、安全、及び／又は費用対効果の高い塞栓術のために本明細書で提供されるヒドロゲル組成物を送達する。
【0008】
概して、本開示の一態様は、（ａ）ゼラチンと、（ｂ）ナノシリケートと、（ｃ）放射線不透過性造影剤と、を含む、ヒドロゲル組成物を特徴とする。ヒドロゲル組成物は、約０．１％（ｗ／ｖ）～約２０％（ｗ／ｖ）のゼラチンを含み得る。ヒドロゲル組成物は、１８％（ｗ／ｖ）のゼラチンを含み得る。ゼラチンはＡ型ゼラチンであり得る。ヒドロゲル組成物は、約３％（ｗ／ｖ）～約９％（ｗ／ｖ）のナノシリケートを含み得る。ヒドロゲル組成物は、約９％（ｗ／ｖ）のナノシリケートを含み得る。ナノシリケートは、シリケートナノプレートレットであり得る。ヒドロゲル組成物は、約２％（ｗ／ｗ）～約３０％（ｗ／ｗ）の放射線不透過性造影剤を含み得る。ヒドロゲル組成物は、約１０％（ｗ／ｗ）の放射線不透過性造影剤を含み得、放射線不透過性造影剤は、イオヘキソールを含み得る。ヒドロゲル組成物は、約２０％（ｗ／ｗ）の放射線不透過性造影剤を含み得、放射線不透過性造影剤は、タンタル粒子を含み得る。ヒドロゲル組成物の粘度は、約１０－１１／ｓの剪断速度下で減少し得る。ヒドロゲル組成物は、約１５ＫＰａ～約４５ＫＰａの変位圧力を有し得る。
【0009】
別の態様において、本開示は、哺乳動物内における血管の塞栓術のための方法を特徴とする。本方法は、ゼラチン、ナノシリケート、及び放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物を哺乳動物内の血管に送達することを含み得る、又は本質的にそれからなり得る。哺乳動物はヒトであり得る。送達は、カテーテル誘導送達を含み得る。送達は、約１ｍＬ／分～約２ｍＬ／分の送達速度を含み得る。送達は、約２ｍＬ～約５ｍＬの当該ヒドロゲル組成物を含み得る。
【0010】
別の態様において、本開示は、哺乳動物内の血管内の血流を減少させるための方法を特徴とする。本方法は、ゼラチン、ナノシリケート、及び放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物を哺乳動物内の血管に送達することを含み得る、又は本質的にそれからなり得る。哺乳動物はヒトであり得る。送達は、カテーテル誘導送達を含み得る。送達は、約１ｍＬ／分～約２ｍＬ／分の送達速度を含み得る。送達は、約２ｍＬ～約５ｍＬの当該ヒドロゲル組成物を含み得る。
【0011】
別の態様において、本開示は、哺乳動物内の血管において凝固を誘導するための方法を特徴とする。本方法は、ゼラチン、ナノシリケート、及び放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物を哺乳動物内の血管に送達することを含み得る、又は本質的にそれからなり得る。凝固は、送達後約２０分未満で誘導することができる。凝固は、約０．５立方センチメートル（ｃｍ３）～約５ｃｍ３の体積を有するブロットクロットの形成を含み得る。哺乳動物はヒトであり得る。送達は、カテーテル誘導送達を含み得る。送達は、約１ｍＬ／分～約２ｍＬ／分の送達速度を含み得る。送達は、約２ｍＬ～約５ｍＬの当該ヒドロゲル組成物を含み得る。
【0012】
別の態様において、本開示は、出血性障害を有する哺乳動物を治療するための方法を特徴とする。本方法は、ゼラチン、ナノシリケート、及び放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物を哺乳動物内の血管に送達することを含み得る、又は本質的にそれからなり得る。出血性障害は、非外傷性出血、外傷性出血、嚢状動脈瘤、血管奇形、エンドリーク、胃食道静脈瘤、又は動静脈瘻であり得る。哺乳動物はヒトであり得る。送達は、カテーテル誘導送達を含み得る。送達は、約１ｍＬ／分～約２ｍＬ／分の送達速度を含み得る。送達は、約２ｍＬ～約５ｍＬの当該ヒドロゲル組成物を含み得る。
【0013】
別の態様において、本開示は、腫瘍を有する哺乳動物を治療するための方法を特徴とする。本方法は、ゼラチン、ナノシリケート、及び放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物を、哺乳動物内の腫瘍に栄養を与えている哺乳動物内の血管に送達することを含み得る、又は本質的にそれからなり得る。腫瘍は、良性腫瘍であり得る。腫瘍は、悪性腫瘍であり得る。腫瘍は、肝腫瘍、子宮筋腫、前立腺腫瘍、腎腫瘍、又は脳腫瘍であり得る。哺乳動物はヒトであり得る。送達は、カテーテル誘導送達を含み得る。送達は、約１ｍＬ／分～約２ｍＬ／分の送達速度を含み得る。送達は、約２ｍＬ～約５ｍＬの当該ヒドロゲル組成物を含み得る。
【0014】
他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本発明が属する技術分野における当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書に記載のものと類似又は同等の方法及び物質を使用して本発明を実施することができるが、好適な方法及び物質を以下に記載する。本明細書中で言及される全ての刊行物、特許出願、特許、及び他の参考文献は、その全体が参考により組み込まれる。矛盾する場合には、定義を含む本明細書が優先される。更に、物質、方法、及び実施例は、例示的なものにすぎず、限定することを意図したものではない。
【0015】
本発明の１つ以上の実施形態の詳細は、添付の図面及び以下の説明に記載される。本発明の他の特徴、目的、及び利点は、説明及び図面、並びに特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】ＧＥＭを用いた大腿動脈塞栓術のラットモデル。ＧＥＭ注入の前（図１Ａ）及び後（図１Ｂ、矢印）のラット大腿動脈（ＦＡ；矢印）の画像。ＧＥＭ注入の前（図１Ｃ、矢印）及び後（図１Ｄ、矢印）の露出したＦＡのレーザースペックルコントラスト微小灌流イメージング（ＬＳＣＩ）は、血流がないことを示す。図１Ｅにおいて、遠位大動脈内のカテーテルからのデジタルサブトラクション血管造影は、右大腿動脈のＧＥＭ閉塞を示す（矢印は、ＧＥＭ閉塞を迂回する側副動脈を示す）。図１Ｆは、ＦＡ（矢印）のＧＥＭ塞栓術後のベースライン、３日目、７日目、及び２１日目にＬＳＣＩを使用した代表的な後肢の微小灌流画像のパネルであり、対側肢は未処理対照である。図１Ｇは、ベースライン、０日目、１日目、３日目、７日目、１４日目、及び２１日目におけるＧＥＭ塞栓術後のＬＳＣＩ後肢灌流の定量分析（＊ベースラインと比較してｐ＜０．０００１；ｎ＝６）。図１Ｈは、０日目、３日目、７日目及び２１日目の塞栓された動脈（矢印）の管腔内に造影剤を有するＧＥＭを示すＦＡの再構成された最大強度投影（ＭＩＰ）画像であり、これらは、物質のリモデリングが進行していることを示唆する動脈内のＧＥＭの時間依存的な構造変化を示す（０日目の＊は、外側回旋枝動脈におけるＧＥＭを示す）。図１Ｉは、０日目及び２１日目のＧＥＭで塞栓されたＦＡのＨ＆Ｅ染色断面であり、０日目の矢印は、ＧＥＭによる動脈管腔の完全な閉塞を示す。２１日目の矢印は、ＦＡの管腔内の肉芽組織によるＧＥＭのほぼ完全な置換を伴うリモデリングを示す。
【図2】複数のイメージングモダリティによるＧＥＭの可視性の評価。図２Ａは、ヒト胸部をシミュレートするファントムの内側に０～３０％のＴａ－ＧＥＭを装填した８つのシリンジのＣＴ軸方向画像を示す。２０％Ｔａ－ＧＥＭ（破線の輪郭）は、３０％Ｔａ－ＧＥＭ又は５０％イオヘキソールＧＥＭ（ｎ＝４）と比較した場合、同様のハウンスフィールド単位（図２Ｂ）を示す。図２Ｃは、１０％イオヘキソール、２０％Ｔａナノ粒子（Ｎａｎｏ－Ｔａ）、又は２０％Ｔａマイクロ粒子（Ｍｉｃｒｏ－Ｔａ）を含有するＧＥＭが装填されたシリンジの蛍光透視画像であり、蛍光透視画像上の平均ピクセル強度を定量化したところ、２０％マイクロＴａが最も高い強度をもたらすことを示した（図２Ｄ；ｎ＝４）。図２Ｅ及び図２Ｆは、２０％Ｔａ－ＧＥＭ（白色の矢印）を使用したブタにおける経皮的肝静脈塞栓術中のそれぞれの超音波検査画像及び蛍光透視画像。図２Ｇは、０～３０％Ｔａマイクロ粒子を含有するＧＥＭの剪断波エラストグラフィのグラフ概要（ｎ＝３）。図２Ｈは、２０％Ｔａ－ＧＥＭを充填したシリンジの標準的なＴ１及びＴ２ ＭＲイメージングの横断面図であり、Ｔ１シーケンスについての減衰及びＴ２シーケンスについての明るいシグナルを示す。図２Ｉにおいて、筋肉及び肝臓のＴ１及びＴ２シグナルを、ＭＲＩファントムに対して算出した。図２Ｊ及び図２Ｋは、算出されたシグナル（図２Ｉ）に対する２０％Ｔａ－ＧＥＭのＴ１及びＴ２シグナルをグラフに示したものである。これらは、シグナル強度が筋肉又は肝臓より大きいことを示し、２０％Ｔａ－ＧＥＭがＭＲＩで可視化されることを示唆している。図２Ｌは、２０％Ｔａ－ＧＥＭ（白色の矢印、タンタルマイクロ粒子）の走査型電子顕微鏡。図２Ｍは、ＧＥＭ中のＴａの均一な分布を示す２０％Ｔａ－ＧＥＭを装填したシリンジのマイクロＣＴ画像。データは平均±ＳＤ（＊＊Ｐ＜０．０１、＊＊＊Ｐ＜０．００１、＊＊＊＊Ｐ＜０．０００１）である。
【図3】Ｔａ－ＧＥＭの物理的及び機械的特性評価。図３Ａは、注入力試験の概略図。表は、試験中に使用したカテーテル及びパラメータを示す（Ｉ．Ｄ．：カテーテルの内径）。図３Ｂは、１１０ｃｍ、２．８Ｆマイクロカテーテルを通して１ｍＬ／分で注入された１ｍＬシリンジ中のＧＥＭ及びＴａ－ＧＥＭの代表的な注入力曲線。図３Ｃは、２．８Ｆマイクロカテーテルシステム（ｎ＝５）におけるＧＥＭ及びＴａ－ＧＥＭの破断力（ｂｒｅａｋ ｌｏｏｓｅ ｆｗｏｒｓｅ）及び注入力の概要。図３Ｄは、ＧＥＭ及びＴａ－ＧＥＭをそれぞれ３ｍＬシリンジに装填し、１００ｃｍ、５Ｆカテーテルから２ｍＬ／分で注入した、代表的な注入力曲線。図３Ｅは、５ＦカテーテルシステムにおけるＧＥＭ及びＴａ－ＧＥＭの破断力及び注入力の概要（ｎ＝５）。図３Ｆは、２ｍＬ／分での５Ｆカテーテルを通したＴａ－ＧＥＭの中断された送達（１０秒の送達、続いて５秒の滞留時間）の注入力プロファイル。図３Ｇにおいて、３７℃でのＧＥＭ及びＴａ－ＧＥＭを比較する流動曲線は、剪断減粘特性を示す。図３Ｈは、３７℃でのＧＥＭ及びＴａ－ＧＥＭの振幅掃引。図３Ｉは、２５℃及び３７℃におけるＧＥＭ及びＴａ－ＧＥＭの貯蔵弾性率動態の概要（ｎ＝３）。データは、図３Ｃ、図３Ｅ、及び図３Ｉについての平均±ＳＤである。図３Ｊは、ｉｎ ｖｉｔｒｏ塞栓試験における抵抗圧力曲線。図３Ｋは、ピーク圧がコイル単独と比較してＴａ－ＧＥＭ＋コイルによって最大に生成されることを示すグラフの概要（＊＊ｐ＜０．０１、＊＊＊ｐ＜＝０．００１、＊＊＊＊ｐ＜０．０００１、データは平均±ＳＤを表し、ｎ＝３）。図３Ｌは、注入前後のＧＥＭ（緑色で示す）をカテーテル送達した後の血管モデル内部におけるコイル繊維の写真。
【図4】抗凝固処理を施したブタ腸骨動脈におけるＴａ－ＧＥＭ塞栓術の評価。図４Ａ～図４Ｃは、Ｔａ－ＧＥＭによる経カテーテル動脈塞栓術の模式図。図４Ｄは、コイルが閉塞を達成できなかったこと（黒色の矢印；造影剤は動脈内のコイル塊を通って流れる）を示すデジタルサブトラクション血管造影（ＤＳＡ）であり、対側腸骨動脈中の白色の矢印は、Ｔａ－ＧＥＭによる動脈の完全閉塞を示す。図４Ｅにおいて、腸骨動脈への造影剤注入は、コイル塊（黒色の矢印）とその先（白色の矢印）に造影剤が流れていることを示す。図４Ｅのコイル塊へのＧＥＭの送達後、図４ＦのＤＳＡ画像は、血流の突破口のない完全な閉塞を示している（矢印）。図４Ｇに関して、図４Ｆの冠状マイクロＣＴ画像は、アーチファクトなしに内腸骨動脈を均一にキャスティングするＧＥＭ（矢頭）を示しており、対照的に、コイル塊（矢印）は、動脈及び隣接する枝の評価を制限する大きなストリークアーチファクトを発生させた。図４Ｈ～図４Ｊにおいて、図４Ｈにおける正常なブタ骨盤動脈、図４ＩにおけるＴａ－ＧＥＭで塞栓された左内腸骨動脈（矢印）、及び図４ＪにおけるＴａ－ＧＥＭの完全回収後のＤＳＡの連続ＤＳＡ画像は、動脈における血流の回復を示す。Ｔａ－ＧＥＭの回収は、動脈の塞栓術の３時間後に行った。
【図5】ブタ内腸骨動脈閉塞のコンピュータ断層撮影及び組織学検査の評価。図５Ａは、Ｈ＆Ｅ、ＶＧエラスチン、マッソントリクローム及びミエロペルオキシダーゼ（ＭＰＯ）でそれぞれ染色した塞栓術後０、１、２、又は４週目のマイクロＣＴ画像及び対応する組織学検査上の内腸骨動脈の断面図のパネルを示す。０日目に、Ｔａ－ＧＥＭによる動脈の均一な閉塞が存在する（矢印）。続いて、同心円状の線維炎症（ｆｉｂｒｏｉｎｆｌａｍｍａｔｏｒ）反応が起こり、ＧＥＭが生分解される。図５Ｂは、塞栓術後０、１、２、又は４週目の各血管の内側のＴａ－ＧＥＭのセグメント化後の摘出されたブタ内腸骨動脈の再構成された高解像度マイクロＣＴスキャンの３Ｄ冠状レンダリング（矢印はＧＥＭを指し、黒色は動脈の内側；結合組織は灰色で示されている）。経時的に、Ｔａ－ＧＥＭの生分解が進行し、線維化の増加がある（灰色）。図５Ｃは、左内腸骨動脈（矢印）及び開存性の右内腸骨動脈（矢頭）の内側のＴａ－ＧＥＭを示す、大動脈から腸骨動脈までの再構成された線形描写。図５Ｄは、図５ＢにおけるマイクロＣＴセグメント化データセットからの経時的なＴａ－ＧＥＭを定量化したグラフが示されており、動脈内のＧＥＭが徐々に減少していることを明らかにしている。データは平均±ＳＥＭであり、ｎ＝４、＊ｐ＜０．０００１、＊＊ｐ＝０．００７、ＡＮＯＶＡ及びＴｕｋｅｙの事後分析を使用。
【図6】Ｔａ－ＧＥＭを用いたブタ腎動脈塞栓術及びゲルフォームとの比較。Ｔａ－ＧＥＭによる腎動脈塞栓術の前（図６Ａ）及び後（図６Ｂ）の蛍光透視画像であり、２～３ｍＬのＴａ－ＧＥＭの注入後、腎臓への腎動脈流が完全に消失している（矢印）。図６Ｃにおいて、最大強度投影画像は、Ｔａ－ＧＥＭで閉塞された左主腎動脈及び分節枝を示す（矢印）。軸方向ＣＴ（図６Ｄ）及び３Ｄ再構成画像（図６Ｅ）は、腎動脈にＴａ－ＧＥＭを有する著しく萎縮した腎臓を示す。図６Ｆ～図６Ｉは、それぞれ０、１、２、又は４週目のＴａ－ＧＥＭで塞栓された腎臓の代表的な冠状ＣＴ画像。腎臓の皮質にはＴａ－ＧＥＭが存在しない。図６Ｊは、対側腎臓の代償性肥大を伴う４週目の塞栓された腎臓の肉眼的外観を示す写真。図６Ｋは、腎動脈塞栓術後の総腎容積測定の概要（＊＊＊ｐ＜０．００１、＊＊＊＊ｐ＜０．０００１、一元配置分散分析を使用、各群ｎ＝４）。経時的に、腎臓の萎縮が進行している。ゲルフォーム（黒色の矢印）を用いた腎動脈の塞栓術前（図６Ｌ）及び塞栓術後（図６Ｍ）のＤＳＡ画像。図６Ｎにおいて、塞栓術後２週間で、軸方向ＣＴ画像は、腎動脈塞栓術が成功したにもかかわらず、塞栓された腎臓及び動脈内の血流の増強を示している（破線の輪郭）。データは平均±ＳＥＭとして報告した。
【図7】マイクロＣＴ及び組織学検査を用いた、ラット大腿動脈におけるＧＥＭの形態学的変化の時間依存的特性評価。Ａ～Ｄにおいて、表面対体積比、表面凸指数、フラクタル次元、及び構造モデル指数のマイクロＣＴ分析はそれぞれ、ラットＦＡ内部のＧＥＭの構造変化を示す。Ｖｅｒｈｏｅｆｆ－Ｖａｎ Ｇｉｅｓｏｎ（Ｅ）、マッソントリクローム染色（Ｆ）、ミエロペルオキシダーゼ（ＭＰＯ）及びＣＤ６８（Ｈ）で染色した代表的なＦＡ組織切片。Ｉ及びＪは、塞栓術後の異なる時点における内側厚及び管腔面積の時間依存的変化のグラフ。Ｋは、３日目の有意な顆粒球浸潤並びに７日目及び２１日目までの減少を示す、各時点についての高倍率視野当たりのＭＰＯ発現細胞の平均数のグラフ概要。Ｌは、ＧＥＭ塞栓術後２１日目におけるマクロファージの有意な動員を実証する、高倍率当たりのＣＤ６８発現細胞の平均数の概要を示すグラフ。データは平均±ＳＥＭである（＊Ｐ＜０．０５、＊＊Ｐ＜０．０１、＊＊＊Ｐ＜０．００１、＊＊＊＊Ｐ＜０．０００１；ｎ＝６）。スケール、２００μｍ。
【図8】抗凝固状態のラット大腿動脈塞栓術。ヘパリン添加ラットにおける大腿動脈及び静脈のレーザースペックルコントラストイメージング（ＬＳＣＩ）は、ベースラインにおける開存性大腿動脈（Ａ；矢印）及びＧＥＭでの塞栓術後の完全閉塞（Ｂ；白色の矢印）を示す。Ｃは、抗凝固が確認された、ベースラインと比較したヘパリン注入後の活性化凝固時間（ＡＣＴ）の有意な増加を示すグラフ。Ｄは、塞栓術後３日目の抗凝固処理ラット及び対照ラットからのＴａ－ＧＥＭを用いた摘出大腿動脈の冠状マイクロＣＴ画像。Ｅにおいて、ＬＳＣＩを使用した後肢灌流の定量分析は、塞栓術後１日目及び３日目に抗凝固処理ラットと正常ラットとの間に違いはなく、断片化又は移動のエビデンスがないことを示唆する（ｎ＝６）。Ｆ及びＧにおいて、塞栓術後３日目に抗凝固処理又は未処理ラットから得られたラット大腿動脈断面のそれぞれの組織学的顕微鏡写真は、ＧＥＭが両方の血管管腔を持続的にキャスティングしていることを示す。データは平均±ＳＥＭである（＊＊＊Ｐ＜０．００１、＊＊＊＊Ｐ＜０．０００１；ｎ＝６）。スケール、６５０μｍ。
【図9】血液血栓形成性及びＧＥＭ無菌性に対するタンタルマイクロ粒子の効果の評価。Ａは、血液単独、ＧＥＭ、Ｔａ－ＧＥＭ及び臨床で使用されている塞栓コイルを血液と混合した場合の血栓形成までの時間を示す。ＧＥＭ、Ｔａ－ＧＥＭ、及びコイルサンプルは、４分という早い段階で血栓形成のエビデンスを示した。Ｂにおいて、経時的に形成された血餅の平均質量は、血液単独又はＧＥＭ単独と比較して、Ｔａ－ＧＥＭで増強された血栓形成性を示す。Ｃは、ＬＢブロスの接種及び３７℃で２４時間のインキュベーション後のＧＥＭ及びＧＥＭ－Ｔａの無菌試験のグラフ概要であり、これらを、ＬＢブロス単独及び大腸菌を接種したＬＢブロスと比較した。光学密度を各アリコートにおいて６００ｎｍで測定した。結果は平均±ＳＥＭである（＊＊Ｐ＜０．０１、＊＊＊＊Ｐ＜０．０００１；ｎ＝４）。
【図10】ブタ動脈からのＴａ－ＧＥＭのカテーテル誘導送達及び回収。Ａ～Ｃは、腸骨動脈へのＴａ－ＧＥＭ注入時の連続デジタルサブトラクション血管造影（ＤＳＡ）画像を示す（リアルタイムビデオについては、動画Ｓ１を参照されたい）。これらの画像は、カテーテルから出たときに、遠位の断片化なしに即座に閉塞していることを示している。Ｄは、剖検時、Ｔａ－ＧＥＭを含有する腸骨動脈が示されている（矢印）。Ｅ～Ｈは、最初にＴａ－ＧＥＭで塞栓され（Ｅ；白色の矢印）、その後Ｐｅｎｕｍｂｒａ吸引カテーテルを使用して回収した（（Ｆ、Ｇ）黄色の矢印）内腸骨動脈の代表的な画像。Ｈは、ＧＥＭの回収後の流れの回復を示す。
【図11】塞栓術後４週間でのコンピュータ断層撮影血管造影によるブタの動脈閉塞及び臓器の完全性の評価。Ａにおいて、造影ＣＴ血管造影から再構成された３Ｄ画像は、右内腸骨動脈（赤色の矢印）が存在しないことを示し、この動脈は、Ｔａ－ＧＥＭで閉塞されているため、不透過とならない。（Ａ）の黄色の点線の円の軸方向画像が（Ｂ）に表示される。Ｂにおいて、赤色の円は、虚血のエビデンスを示す臀筋における区域的低密度（白色の矢印）と共に、塞栓された動脈に流れがないことを示す。対側動脈（小さな黄色の円）は広く開存しており、それぞれの臀筋（青色の矢頭）に低密度又は虚血のエビデンスはない。（Ａ）の青色の点線の円の軸方向画像が（Ｃ）に表示される。Ｃにおいて、遠位後肢の軸方向画像は、足への正常な流出血管（矢印）を示し、非標的塞栓のエビデンスがないことを示唆している。脳（Ｄ）、心臓（Ｅ）、肺（Ｆ）、肝臓（Ｇ）、脾臓（Ｈ）、腎臓（Ｉ）、骨盤（Ｊ、Ｋ）、後肢（Ｌ）の軸方向ＣＴ画像のパネルは、正常なＸ線像を示す。
【図12】内腸骨動脈塞栓術後の炎症性細胞浸潤の定量分析及び組織学検査。Ａは、Ｔａ－ＧＥＭで塞栓されたブタの内腸骨動脈の管腔内のＭＰＯ発現細胞の平均数の概要グラフであり、塞栓術後２週間で、ＭＰＯ発現細胞の有意な浸潤が見られる（＊＊ｐ＝０．００４、Ｋｒｕｓｋａｌ－Ｗａｌｌｉｓ事後検定によるＡＮＯＶＡを使用）。Ｂにおいて、動脈壁区画に浸潤するＭＰＯ発現細胞のグラフは、塞栓術後２週間で顕著な増加を示す。＊＊ｐ＝０．００７、Ｔｕｋｅｙの事後検定によるＡＮＯＶＡを使用。データは平均±ＳＥＭであり、各データ点についてｎ＝４である。Ｃにおいて、組織学検査では、塞栓術後０日目に、トリクローム染色は無傷の中膜層を示す。しかし、Ｄにおいて、１４日目には、中膜層の破壊及び線維化がある。Ｅにおいて、中膜層のエラスチン染色は、内膜層及び中膜層の破壊を示す。スケールバー５０マイクロメートル。
【図13】Ｆｏｇａｒｔｙカテーテルを使用したブタの腎動脈塞栓術後のＴａ－ＧＥＭの血管内分布の評価。Ａにおいて、中央の主腎動脈内の４フレンチＦｏｇａｒｔｙカテーテルを膨張させ、バルーンが近位に変位し始めるまで、Ｔａ－ＧＥＭを連続的に注入した。剖検時の腎臓の冠状切断に続いて、インドシアニングリーンを含有するＴａ－ＧＥＭで塞栓されたこの腎臓の近赤外イメージングは、主腎動脈及び皮質を除く区動脈におけるＧＥＭの分布を示した。Ｂにおいて、下極を横切る横断面は、Ｔａ－ＧＥＭで塞栓された細動脈を示す（矢印）。Ｃにおいて、皮質を示すスライドのＨ＆Ｅは、皮質にＴａ－ＧＥＭが存在しない正常な糸球体を実証する。Ｄは、Ｔａ－ＧＥＭで塞栓された葉間細動脈を示すＨ＆Ｅ画像。（スケール；５００μｍ）。Ｅにおいて、（Ａ）の腎臓全体を、マイクロＣＴスキャナにおいてｅｘ ｖｉｖｏで画像化した。これらの画像は、近位弓状細動脈に到達する血管内の塞栓物質を示す。Ｆにおいて、４つの腎臓において測定された動脈直径のグラフ概要は、塞栓された最小動脈の平均血管径が３２０μｍの範囲であることを明らかにする。
【発明を実施するための形態】
【0017】
実施形態の説明において、本明細書の一部を形成し、本発明を実施することができる特定の実施形態を例示として示す添付の図面を参照することができる。他の実施形態を利用することができ、本発明の範囲から逸脱することなく構造上の変更を行うことができることを理解されたい。別途定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語、表記法、及び他の科学用語又は専門用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解される意味を有することが意図される。場合によっては、一般的に理解される意味を有する用語は、明確さのために、及び／又は容易な参照のために本明細書において定義され、本明細書におけるこのような定義の包含は、必ずしも、当技術分野において概ね理解されるものに対する実質的な差異を表すと解釈されるべきではない。本明細書に記載又は参照される技術及び手順の態様の多くは、当業者によって十分に理解され、一般的に使用されている。以下の文章は、本発明の様々な実施形態を説明するものである。
【0018】
本開示は、哺乳動物（例えば、ヒト）内の１つ以上の血管（例えば、１つ以上の動脈）の塞栓術のための方法及び物質を提供する。例えば、本開示は、血管の塞栓術のために哺乳動物（例えば、ヒト）内の１つ以上の血管（例えば、１つ以上の動脈）に送達され得るヒドロゲル組成物を提供する。場合によっては、本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物は、哺乳動物（例えば、ヒト）内の１つ以上の血管に送達されて、血管内の血栓（例えば、人工塞栓）の形成を誘導することができる。場合によっては、本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物は、哺乳動物（例えば、ヒト）内の１つ以上の血管に送達されて、血管内に塞栓（例えば、人工塞栓）を形成することができる。
【0019】
本明細書で提供されるヒドロゲル組成物は、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含み得る。場合によっては、本明細書において提供されるヒドロゲル組成物は無菌であり得る。場合によっては、本明細書で提供されるヒドロゲル組成物は、抗菌性であり得る。場合によっては、本明細書で提供されるヒドロゲル組成物は、生物活性であり得る。例えば、本明細書で提供されるヒドロゲル組成物は、１つ以上の治療剤を含み得る。
【0020】
本明細書で提供されるヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、任意の種類のゼラチンを含み得る。場合によっては、ヒドロゲル組成物は、単一の種類のゼラチンを含み得る。場合によっては、ヒドロゲル組成物は、２つ以上（例えば、２つ、３つ、４つ、又はそれ以上）の種類のゼラチンを含み得る。場合によっては、ゼラチンは合成ゼラチンであり得る。場合によっては、ゼラチンは、動物の組織（例えば、皮膚、骨、及び結合組織）から抽出することができる。本明細書で提供されるヒドロゲル組成物に含まれ得るゼラチンの種類の例としては、限定されないが、Ａ型ゼラチン、Ｂ型ゼラチン、ウシから抽出されたゼラチン、ブタから抽出されたゼラチン、及び魚から抽出されたゼラチンが挙げられる。
【0021】
本明細書で提供されるヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、任意の量のゼラチンを含み得る。例えば、本明細書で提供されるヒドロゲル組成物は、約０．１％（ｗ／ｖ）～約２０％（ｗ／ｖ）のゼラチン（例えば、約０．５％（ｗ／ｖ）～約２０％（ｗ／ｖ）のゼラチン、約１％（ｗ／ｖ）～約２０％（ｗ／ｖ）のゼラチン、約５％（ｗ／ｖ）～約２０％（ｗ／ｖ）のゼラチン、約１０％（ｗ／ｖ）～約２０％（ｗ／ｖ）のゼラチン、約１２％（ｗ／ｖ）～約２０％（ｗ／ｖ）のゼラチン、約１５％（ｗ／ｖ）～約２０％（ｗ／ｖ）のゼラチン、約１７％（ｗ／ｖ）～約２０％（ｗ／ｖ）のゼラチン、約０．１％（ｗ／ｖ）～約１８％（ｗ／ｖ）のゼラチン、約０．１％（ｗ／ｖ）～約１５％（ｗ／ｖ）のゼラチン、約０．１％（ｗ／ｖ）～約１２％（ｗ／ｖ）のゼラチン、約０．１％（ｗ／ｖ）～約１０％（ｗ／ｖ）のゼラチン、約０．１％（ｗ／ｖ）～約８％（ｗ／ｖ）のゼラチン、約０．１％（ｗ／ｖ）～約５％（ｗ／ｖ）のゼラチン、約０．５％（ｗ／ｖ）～約１８％（ｗ／ｖ）のゼラチン、約１％（ｗ／ｖ）～約１５％（ｗ／ｖ）のゼラチン、約５％（ｗ／ｖ）～約１２％（ｗ／ｖ）のゼラチン、約８％（ｗ／ｖ）～約１０％（ｗ／ｖ）のゼラチン、約１％（ｗ／ｖ）～約５％（ｗ／ｖ）のゼラチン、約５％（ｗ／ｖ）～約１０％（ｗ／ｖ）のゼラチン、又は約１０％（ｗ／ｖ）～約１５％（ｗ／ｖ）のゼラチン）を含み得る。場合によっては、本明細書で提供されるヒドロゲル組成物は、約１８％（ｗ／ｖ）のゼラチン（例えば、Ａ型ゼラチン）を含み得る。いくつかの実施形態において、本開示のヒドロゲルは、約０．２％～約１．２％（ｗ／ｗ）（約０．２％、約０．３％、約０．４％、約０．５％、約０．６％、約０．７％、約０．８％、約０．９％、約１．０％、約１．１％、及び約１．２％並びにこれらの間の全ての値及び範囲を含む）のゼラチンを含む。いくつかの実施形態において、本開示のヒドロゲルは、約０．６％～約１．０％（ｗ／ｗ）のゼラチンを含む。いくつかの実施形態において、本開示のヒドロゲルは、約０．４％～約０．８％（ｗ／ｗ）のゼラチンを含む。いくつかの実施形態において、本開示のヒドロゲルは、約０．２％、約０．３％、約０．４％、約０．５％、約０．６％、約０．７％、約０．８％、約０．９％、約１．０％、約１．１％、又は約１．２％（ｗ／ｗ）のゼラチンを含む。いくつかの実施形態において、本開示のヒドロゲルは、約０．６％（ｗ／ｗ）のゼラチンを含む。いくつかの実施形態において、本開示のヒドロゲルは、約０．８％（ｗ／ｗ）のゼラチンを含む。
【0022】
本明細書で提供されるヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、任意の種類のナノシリケートを含み得る。場合によっては、ヒドロゲル組成物は、単一の種類のナノシリケートを含み得る。場合によっては、ヒドロゲル組成物は、２つ以上（例えば、２つ、３つ、４つ、又はそれ以上）の種類のナノシリケートを含み得る。本明細書で提供されるヒドロゲル組成物に含まれ得るナノシリケートの例としては、限定されないが、Ｌａｐｏｎｉｔｅ（登録商標）系シリケートナノプレートレット（例えば、Ｌａｐｏｎｉｔｅ（登録商標）ＸＬＧ系シリケートナノプレートレット、Ｌａｐｏｎｉｔｅ（登録商標）ＸＬＳ系シリケートナノプレートレット、Ｌａｐｏｎｉｔｅ（登録商標）ＸＬ２１系シリケートナノプレートレット、及びＬａｐｏｎｉｔｅ（登録商標）Ｄ系シリケートナノプレートレット）などのリチウムマグネシウムナトリウムシリケートが挙げられる。
【0023】
本明細書で提供されるヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、任意の量のナノシリケートを含み得る。例えば、本明細書で提供されるヒドロゲル組成物は、約３％（ｗ／ｖ）～約９％（ｗ／ｖ）のナノシリケート（例えば、約４％（ｗ／ｖ）～約９％（ｗ／ｖ）のナノシリケート、約５％（ｗ／ｖ）～約９％（ｗ／ｖ）のナノシリケート、約６％（ｗ／ｖ）～約９％（ｗ／ｖ）のナノシリケート、約７％（ｗ／ｖ）～約９％（ｗ／ｖ）のナノシリケート、約８％（ｗ／ｖ）～約９％（ｗ／ｖ）のナノシリケート、約３％（ｗ／ｖ）～約８％（ｗ／ｖ）のナノシリケート、約３％（ｗ／ｖ）～約７％（ｗ／ｖ）のナノシリケート、約３％（ｗ／ｖ）～約６％（ｗ／ｖ）のナノシリケート、約３％（ｗ／ｖ）～約５％（ｗ／ｖ）のナノシリケート、約３％（ｗ／ｖ）～約４％（ｗ／ｖ）のナノシリケート、約４％（ｗ／ｖ）～約８％（ｗ／ｖ）のナノシリケート、約５％（ｗ／ｖ）～約７％（ｗ／ｖ）のナノシリケート、約３％（ｗ／ｖ）～約５％（ｗ／ｖ）のナノシリケート、約４％（ｗ／ｖ）～約６％（ｗ／ｖ）のナノシリケート、約５％（ｗ／ｖ）～約７％（ｗ／ｖ）のナノシリケート、又は約６％（ｗ／ｖ）～約８％（ｗ／ｖ）のナノシリケート）を含み得る。場合によっては、本明細書で提供されるヒドロゲル組成物は、約９％（ｗ／ｖ）のナノシリケート（例えば、シリケートナノプレートレット）を含み得る。いくつかの実施形態において、本開示のヒドロゲルは、約２．５％～約６％（ｗ／ｗ）（約２．５％、約３．０％、約３．５％、約４．０％、約４．５％、約５．０％、約５．５％、及び約６．０％並びにこれらの間の全ての値及び範囲を含む）のナノシリケートを含む。いくつかの実施形態において、ヒドロゲルは、約３．０％～約４．０％（ｗ／ｗ）のナノシリケートを含む。いくつかの実施形態において、ヒドロゲルは、約３．２５％～約３．７５％（ｗ／ｗ）のナノシリケートを含む。いくつかの実施形態において、ヒドロゲルは、約４．０％～約５．５％（ｗ／ｗ）のナノシリケートを含む。いくつかの実施形態において、ヒドロゲルは、約４．２５％～約５．２５％（ｗ／ｗ）のナノシリケートを含む。いくつかの実施形態において、ヒドロゲルは、約４．５％～約５．０％（ｗ／ｗ）のナノシリケートを含む。いくつかの実施形態において、ヒドロゲルは、約２．７５％、約３．０％、約３．２５％、約３．５％、約３．７５％、４．０％、約４．２５％、約４．５％、約４．７５％、約５．０％、約５．２５％、又は約５．５％（ｗ／ｗ）のナノシリケートを含む。いくつかの実施形態において、ヒドロゲルは、約４．７５％（ｗ／ｗ）のナノシリケートを含む。いくつかの実施形態において、ヒドロゲルは、約４％（ｗ／ｗ）のナノシリケートを含む。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約３．５％（ｗ／ｗ）のナノシリケートを含む。本明細書で提供されるヒドロゲル組成物は、ゼラチン対ナノシリケートの任意の比を有し得る。例えば、本明細書で提供されるヒドロゲル組成物は、約１：２～約１：９（例えば、約１：２～約１：８、約１：２～約１：７、約１：２～約１：６、約１：２～約１：５、約１：２～約１：４、約１：３～約１：９、約１：４～約１：９、約１：５～約１：９、約１：６～約１：９、約１：７～約１：９、約１：３～約１：８、約１：４～約１：７、約１：５～約１：６、約１：２～約１：４、約１：３～約１：６、約１：４～約１：７、又は約１：５～約１：８）のゼラチン対ナノシリケートの比を有し得る。場合によっては、本明細書で提供されるヒドロゲル組成物は、約１：６のゼラチン対ナノシリケートの比を有し得る。
【0024】
場合によっては、本明細書で提供されるヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、水（例えば、超純水）を含み得る。場合によっては、本明細書で提供されるヒドロゲル組成物は、約１：５：６のゼラチン対ナノシリケート対水の比を有し得る。場合によっては、本明細書で提供されるヒドロゲル組成物は、約１：６：５のゼラチン対ナノシリケート対水の比を有し得る。
【0025】
本明細書で提供されるヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、任意の種類の放射線不透過性造影剤を含み得る。場合によっては、ヒドロゲル組成物は、単一の種類の放射線不透過性造影剤を含み得る。場合によっては、ヒドロゲル組成物は、２つ以上（例えば、２つ、３つ、４つ、又はそれ以上）の種類の放射線不透過性造影剤を含み得る。本明細書で提供されるヒドロゲル組成物中に含まれ得る放射線不透過性造影剤の例としては、限定されないが、ヨウ素化分子（例えば、イオヘキソール、イオプロミド、イオジキサノール、イオアグレート、イオタラメート、及びイオパミドール）、タンタル粒子（例えば、タンタルナノ粒子）、金ナノ粒子（ＡｕＮＰ）、エチルヨウ化油（ｅｔｈｉｏｄｉｚｅｄ ｏｉｌ）（例えば、Ｌｉｐｉｏｄｏｌ（登録商標））、ランタニド系造影剤、及びビスマスが挙げられる。本明細書で提供されるヒドロゲル組成物がタンタル粒子を含む場合、タンタル粒子は、任意の適切なサイズのタンタル粒子であり得る。場合によっては、本明細書で提供されるヒドロゲル組成物中に含まれるタンタル粒子は、本質的に同じサイズであり得る。場合によっては、本明細書で提供されるヒドロゲル組成物中に含まれるタンタル粒子は、異なるサイズを有し得る。本明細書で提供されるヒドロゲル組成物中に含まれ得るタンタル粒子の例としては、限定されないが、タンタルマイクロ粒子（例えば、約２μｍの平均サイズを有するタンタル粒子）、及びタンタルナノ粒子（例えば、約２５ｎｍ未満の平均サイズを有するタンタル粒子）が挙げられる。場合によっては、本明細書で提供されるヒドロゲル組成物は、約２μｍの平均サイズを有するタンタル粒子を含み得る。場合によっては、本明細書で提供されるヒドロゲル組成物は、約３０μｍの平均サイズを有するタンタル粒子を含み得る。場合によっては、本明細書で提供されるヒドロゲル組成物は、約２ｎｍの平均サイズを有するタンタル粒子を含み得る。いくつかの実施形態において、本開示のヒドロゲルは、約１μｍ～約１５μｍ（約２μｍ、３μｍ、４μｍ、５μｍ、６μｍ、７μｍ、８μｍ、９μｍ、１０μｍ、１１μｍ、１２μｍ、１３μｍ、及び１４μｍ並びにこれらの間の全ての値及び範囲を含む）の中央粒径を有するタンタル粒子を含む。いくつかの実施形態において、本開示のヒドロゲルは、約２μｍ～約５μｍの中央粒径を有するタンタル粒子を含む。
【0026】
本明細書で提供されるヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、任意の量の放射線不透過性造影剤を含み得る。例えば、本明細書で提供されるヒドロゲル組成物は、約２％（ｗ／ｗ）～約３０％（ｗ／ｗ）（例えば、約２％（ｗ／ｗ）～約２５％（ｗ／ｗ）、約２％（ｗ／ｗ）～約２０％（ｗ／ｗ）、約２％（ｗ／ｗ）～約１５％（ｗ／ｗ）、約２％（ｗ／ｗ）～約１０％（ｗ／ｗ）、約２％（ｗ／ｗ）～約５％（ｗ／ｗ）、約５％（ｗ／ｗ）～約３０％（ｗ／ｗ）、約１０％（ｗ／ｗ）～約３０％（ｗ／ｗ）、約１５％（ｗ／ｗ）～約３０％（ｗ／ｗ）、約２０％（ｗ／ｗ）～約３０％（ｗ／ｗ）、約２５％（ｗ／ｗ）～約３０％（ｗ／ｗ）、約５％（ｗ／ｗ）～約２５％（ｗ／ｗ）、約１０％（ｗ／ｗ）～約２０％（ｗ／ｗ）、約５％（ｗ／ｗ）～約１０％（ｗ／ｗ）、約１０％（ｗ／ｗ）～約１５％（ｗ／ｗ）、約１５％（ｗ／ｗ）～約２０％（ｗ／ｗ）、又は約２０％（ｗ／ｗ）～約２５％（ｗ／ｗ））の放射線不透過性造影剤を含み得る。場合によっては、本明細書で提供されるヒドロゲル組成物は、約１０％（ｗ／ｗ）の放射線不透過性造影剤（例えば、約１０％（ｗ／ｗ）のイオヘキソール）を含み得る。場合によっては、本明細書で提供されるヒドロゲル組成物は、約１０％（ｗ／ｗ）の放射線不透過性造影剤（例えば、約２０％（ｗ／ｗ）のタンタルマイクロ粒子などのタンタル粒子）を含み得る。
【0027】
いくつかの実施形態において、本開示のヒドロゲルは、約１０％（ｗ／ｗ）～約３０％（ｗ／ｗ）（約１５％、約２０％、及び約２５％、並びにそれらの全ての値及び範囲を含む）のタンタル粒子を含む。いくつかの実施形態において、本開示のヒドロゲルは、約１５％（ｗ／ｗ）～約２５％（ｗ／ｗ）のタンタル粒子を含む。いくつかの実施形態において、本開示のヒドロゲルは、約２０％（ｗ／ｗ）のタンタル粒子を含む。
【0028】
本明細書で提供されるヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、任意の適切な方法を使用して（例えば、哺乳動物内で）可視化することができる。例えば、超音波検査、コンピュータ断層撮影、磁気共鳴イメージング、及び／又は蛍光透視などのイメージング技術を使用して、本明細書で提供されるヒドロゲル組成物を可視化することができる。
【0029】
場合によっては、本明細書で提供されるヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、１８％（ｗ／ｖ）のゼラチン、９％（ｗ／ｖ）のシリケートナノプレートレット、及び１０％（ｗ／ｗ）のイオヘキソールを含み得る。
【0030】
場合によっては、本明細書で提供されるヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、１８％（ｗ／ｖ）のゼラチン、９％（ｗ／ｖ）のシリケートナノプレートレット、及び２０％（ｗ／ｗ）のタンタルマイクロ粒子を含み得る。いくつかの実施形態では、本開示は、ゼラチン、シリケートナノプレートレット、及びタンタルマイクロ粒子を含むヒドロゲルを提供する。いくつかの実施形態では、本開示は、ゼラチン、シリケートナノプレートレット、タンタルマイクロ粒子、及び水（例えば、脱イオン水）から本質的になるヒドロゲルを提供する。
【0031】
いくつかの実施形態において、本開示のヒドロゲルは、
約１５％～約２５％のタンタル粒子（ｗ／ｗ）、
約２．５％～約６％のシリケートナノプレートレット（ｗ／ｗ）、
約０．２％～約１．５％のゼラチン（ｗ／ｗ）、及び
水を含む。
約１５％～約２５％のタンタル粒子（ｗ／ｗ）、
約２．５％～約６％のシリケートナノプレートレット（ｗ／ｗ）、
約０．２％～約１．５％のゼラチン（ｗ／ｗ）、及び
水を含む。
【0032】
いくつかの実施形態において、本開示のヒドロゲルは、
約１７．５％～約２２．５％のタンタル粒子（ｗ／ｗ）、
約３．５％～約６％のシリケートナノプレートレット（ｗ／ｗ）、
約０．６％～約１．０％のゼラチン（ｗ／ｗ）、及び
水を含む。
約１７．５％～約２２．５％のタンタル粒子（ｗ／ｗ）、
約３．５％～約６％のシリケートナノプレートレット（ｗ／ｗ）、
約０．６％～約１．０％のゼラチン（ｗ／ｗ）、及び
水を含む。
【0033】
いくつかの実施形態において、本開示のヒドロゲルは、
約２０％のタンタル粒子（ｗ／ｗ）、
約４．７５％のシリケートナノプレートレット（ｗ／ｗ）、
約０．８％のゼラチン（ｗ／ｗ）、及び
水を含む。
約２０％のタンタル粒子（ｗ／ｗ）、
約４．７５％のシリケートナノプレートレット（ｗ／ｗ）、
約０．８％のゼラチン（ｗ／ｗ）、及び
水を含む。
【0034】
いくつかの実施形態において、本開示のヒドロゲルは、
約１５％～約２５％のタンタル粒子（ｗ／ｗ）、
約２．０％～約５％のシリケートナノプレートレット（ｗ／ｗ）、
約０．４％～約０．８％のゼラチン（ｗ／ｗ）、及び
水を含む。
約１５％～約２５％のタンタル粒子（ｗ／ｗ）、
約２．０％～約５％のシリケートナノプレートレット（ｗ／ｗ）、
約０．４％～約０．８％のゼラチン（ｗ／ｗ）、及び
水を含む。
【0035】
いくつかの実施形態において、本開示のヒドロゲルは、
約２０％のタンタル粒子（ｗ／ｗ）、
約４％のシリケートナノプレートレット（ｗ／ｗ）、
約０．７％のゼラチン（ｗ／ｗ）、及び
水を含む。
約２０％のタンタル粒子（ｗ／ｗ）、
約４％のシリケートナノプレートレット（ｗ／ｗ）、
約０．７％のゼラチン（ｗ／ｗ）、及び
水を含む。
【0036】
いくつかの実施形態において、本開示のヒドロゲルは、
約１７．５％～約２２．５％のタンタル粒子（ｗ／ｗ）、
約２．５％～約４．５％のシリケートナノプレートレット（ｗ／ｗ）、
約０．５％～約０．７％のゼラチン（ｗ／ｗ）、及び
水を含む。
約１７．５％～約２２．５％のタンタル粒子（ｗ／ｗ）、
約２．５％～約４．５％のシリケートナノプレートレット（ｗ／ｗ）、
約０．５％～約０．７％のゼラチン（ｗ／ｗ）、及び
水を含む。
【0037】
いくつかの実施形態において、本開示のヒドロゲルは、
約２０％のタンタル粒子（ｗ／ｗ）、
約３．５％のシリケートナノプレートレット（ｗ／ｗ）、
約０．６％のゼラチン（ｗ／ｗ）、及び
水を含む。
約２０％のタンタル粒子（ｗ／ｗ）、
約３．５％のシリケートナノプレートレット（ｗ／ｗ）、
約０．６％のゼラチン（ｗ／ｗ）、及び
水を含む。
【0038】
場合によっては、本明細書で提供されるヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、生分解性であり得る。例えば、哺乳動物（例えば、ヒト）内の血管に送達されるヒドロゲル組成物の体積は、経時的に減少し得る。場合によっては、哺乳動物（例えば、ヒト）内の血管に送達されるヒドロゲル組成物の体積は、経時的に少なくとも約２５％（例えば、少なくとも約３０％、少なくとも約４０％、少なくとも約５０％、少なくとも約６０％、少なくとも約７０％、又は少なくとも約７５％）減少し得る。場合によっては、哺乳動物（例えば、ヒト）内の血管に送達されるヒドロゲル組成物の体積は、送達後約２８日間で減少し得る。場合によっては、哺乳動物（例えば、ヒト）内の血管に送達されるヒドロゲル組成物の体積は、送達後約２８日間で約７５％減少し得る。
【0039】
場合によっては、本明細書で提供されるヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、剪断減粘性ヒドロゲル組成物であり得る。例えば、本明細書で提供されるヒドロゲル組成物の粘度は、約１０－１１／ｓの剪断速度下で減少し得る。
【0040】
場合によっては、本明細書で提供されるヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、血管（例えば、健康な血管又はコイルで塞栓された血管）の平均圧力よりも高い変位圧力を有し得る。例えば、本明細書で提供されるヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、約１５ＫＰａ～約４５ＫＰａの変位圧力を有し得る。
【0041】
本明細書で提供されるヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、任意の適切な方法を使用して作製することができる。場合によっては、ゼラチン及び１つ以上のナノシリケートを最初に混合することができ、次いで、１つ以上の放射線不透過性造影剤を添加することができる。例えば、遠心混合、手動混合、高剪断分散、真空混合、ボルテックス、及び／又はシリンジ混合を、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤の混合（例えば、均一混合）に使用して、本明細書で提供されるヒドロゲル組成物を作製することができる。場合によっては、ヒドロゲル組成物は、実施例１に記載されるように作製することができる。
【0042】
任意選択で、本発明のヒドロゲル組成物は、１つ以上の生物活性薬剤（例えば、塞栓剤、抗炎症剤、凝固を調節する薬剤、抗生物質剤、化学療法剤など）を含み得る。本発明のヒドロゲル組成物は、薬物、細胞、タンパク質、及び生物活性分子（例えば、抗体及び酵素）などの生物活性薬剤の担体又は足場として使用するために製剤化することができる。担体として、このような組成物は、種々の病的状態の治療のために、薬剤を組み込んで、体内の所望の部位に送達され得る。例示的な塞栓剤としては、例えば、ステンレス鋼コイル、吸収性ゼラチン綿撒糸及び粉末、ポリビニルアルコール発泡体、エタノール、接着剤などが挙げられる。例示的な止血剤としては、例えば、Ｃｅｌｏｘ、ＱｕｉｋＣｌｏｔ、及びＨｅｍｃｏｎが挙げられる。本発明のこのような実施形態における使用に適合させることができる特定の例示的な物質及び方法は、例えば、Ｈｙｄｒｏｇｅｌｓ：Ｄｅｓｉｇｎ，Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｄｒｕｇ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ ａｎｄ Ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ １ｓｔ Ｅｄｉｔｉｏｎ、Ｓｉｎｇｈ、Ｌａｖｅｒｔｙ及びＤｏｎｎｅｌｌｙ（編）、並びにＨｙｄｒｏｇｅｌｓ ｉｎ Ｂｉｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）ＵＫ ｅｄ．Ｅｄｉｔｉｏｎ、Ｊ．Ｍｉｃｈａｌｅｋらで見られる。更に、足場として、本発明の組成物は、組織修復及び所望の組織の再生（例えば、軟骨、骨、網膜、脳、及び神経組織修復、血管再生、創傷治癒など）において使用するための細胞及び他の薬剤のための柔軟な滞留空間を提供することができる。
【0043】
場合によっては、本明細書で提供されるヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、滅菌することができる。任意の適切な方法を使用して、本明細書で提供されるヒドロゲル組成物を滅菌することができる。例えば、照射（例えば、電離照射）、ガンマ線照射、電子ビーム照射、ガス（例えば、エチレンオキシド）ベースの照射、及び／又はＸ線照射を使用して、本明細書で提供されるヒドロゲル組成物を滅菌することができる。場合によっては、ヒドロゲル組成物は、実施例１に記載されるように滅菌することができる。
【0044】
本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）を使用するための方法も本明細書で提供される。場合によっては、本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、哺乳動物（例えば、ヒト）内における１つ以上の血管の塞栓術のために使用することができる。例えば、本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、血管の塞栓術のために哺乳動物内の１つ以上の血管に送達され得る。場合によっては、本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、送達されたヒドロゲル組成物の断片化を伴わずに、塞栓術のために使用することができる。場合によっては、本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、ヒドロゲル組成物の移動を伴わずに塞栓術のために使用することができる。場合によっては、本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、約３５％未満（例えば、約３０％未満、約２５％未満、約２０％未満、約１５％未満、又は約１０％未満）の再疎通率で塞栓術に使用することができる。
【0045】
場合によっては、本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、哺乳動物（例えば、ヒト）内の１つ以上の血管に送達されて、血管内の血流を低減又は排除することができる。例えば、本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、哺乳動物（例えば、ヒト）内の１つ以上の血管に送達されて、例えば、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、９５、又はそれ以上のパーセントで血管内の血流を減少させることができる。
【0046】
場合によっては、本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、哺乳動物（例えば、ヒト）内の１つ以上の血管に送達されて、血管内で凝固を誘導することができる。例えば、本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、哺乳動物（例えば、ヒト）内の１つ以上の血管に送達されて、約２０分未満（例えば、約１５分未満、約１２分未満、約１０分未満、約８分未満、又は約３分未満）で血管内の凝固を誘導することができる。例えば、本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、哺乳動物（例えば、ヒト）内の１つ以上の血管に送達されて、血管内に、約０．５立方センチメートル（ｃｍ３）～約５ｃｍ３（例えば、約０．５ｃｍ３～約４．５ｃｍ３、約０．５ｃｍ３～約４ｃｍ３、約０．５ｃｍ３～約３．５ｃｍ３、約０．５ｃｍ３～約３ｃｍ３、約０．５ｃｍ３～約２．５ｃｍ３、約０．５ｃｍ３～約２ｃｍ３、約０．５ｃｍ３～約１．５ｃｍ３、約０．５ｃｍ３～約１ｃｍ３、約１ｃｍ３～約５ｃｍ３、約１．５ｃｍ３～約５ｃｍ３、約２ｃｍ３～約５ｃｍ３、約２．５ｃｍ３～約５ｃｍ３、約３ｃｍ３～約５ｃｍ３、約３．５ｃｍ３～約５ｃｍ３、約４ｃｍ３～約５ｃｍ３、約４．５ｃｍ３～約５ｃｍ３、約１ｃｍ３～約４．５ｃｍ３、約１．５ｃｍ３～約４ｃｍ３、約２ｃｍ３～約３．５ｃｍ３、約２．５ｃｍ３～約３ｃｍ３、約０．５ｃｍ３～約１．５ｃｍ３、約１．５ｃｍ３～約２．５ｃｍ３、約２．５ｃｍ３～約３．５ｃｍ３、又は約３．５ｃｍ３～約４．５ｃｍ３）の質量又はサイズ（例えば、体積）を有する血栓の形成を誘導することができる。
【0047】
場合によっては、本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、出血性障害を有する哺乳動物（例えば、ヒト）内の１つ以上の血管に送達されて、哺乳動物を治療することができる。例えば、本明細書で提供されるヒドロゲル組成物は、哺乳動物内の１つ以上の腫瘍に栄養を与えている１つ以上の血管に送達されて、出血性障害に関連する血流を低減又は排除することができる。本明細書に記載されるように（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物を哺乳動物内の１つ以上の血管に送達することによって）治療することができる出血性障害の例としては、限定されないが、出血（例えば、非外傷性出血及び外傷性出血）、嚢状動脈瘤、血管奇形、エンドリーク、胃食道静脈瘤（例えば、出血性胃食道静脈瘤）、及び動静脈瘻が挙げられる。
【0048】
場合によっては、本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、１つ以上の腫瘍を有する哺乳動物（例えば、ヒト）内の１つ以上の血管に送達されて、哺乳動物を治療することができる。例えば、本明細書で提供されるヒドロゲル組成物は、哺乳動物内の１つ以上の腫瘍に栄養を与えている１つ以上の血管に送達されて、腫瘍への血流を低減又は排除することができる。場合によっては、腫瘍は悪性腫瘍であり得る。場合によっては、腫瘍は良性腫瘍であり得る。本明細書に記載されるように（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物を哺乳動物内の１つ以上の血管に送達することによって）治療することができる腫瘍の例としては、限定されないが、肝腫瘍、子宮筋腫、前立腺腫瘍、腎腫瘍、及び脳腫瘍が挙げられる。例えば、本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、哺乳動物（例えば、ヒト）内の１つ以上の腫瘍に栄養を与えている１つ以上の血管に送達されて、例えば１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、９５又はそれ以上のパーセントだけ腫瘍のサイズ（例えば、体積）を減少させることができる。
【0049】
場合によっては、本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）が哺乳動物（例えば、ヒト）内の１つ以上の血管に送達されるとき、哺乳動物は、塞栓術に関連する合併症を最小限に抑えるか、又は全く経験しないことができる。塞栓術に関連する合併症の例としては、限定されないが、血管痙攣、血栓形成、解離、破裂、壊死、穿刺部位での出血、及び穿刺部位での血腫が挙げられる。
【0050】
本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、任意の種類の哺乳動物内の１つ以上の血管に送達され得る。場合によっては、哺乳動物（例えば、ヒト）は、抗凝固処理され得る（例えば、１つ以上の抗凝固剤を服用し得る）。場合によっては、哺乳動物（例えば、ヒト）は、凝固障害（ｃｏａｇｕｌｏｐａｔｈｉｃ）であり得る（例えば、哺乳動物の血液が凝固する能力が損なわれている出血性障害を有し得る）。本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）が哺乳動物内の１つ以上の血管に送達され得る哺乳動物の例としては、限定されないが、ヒト、非ヒト霊長類、例えばサル、イヌ、ネコ、ウマ、ウシ、ブタ、ヒツジ、マウス、ラット、及びウサギが挙げられる。
【0051】
本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、哺乳動物（例えば、ヒト）内の任意の種類の血管に送達され得る。場合によっては、血管は罹患血管であり得る。場合によっては、血管は、損傷した血管であり得る。本明細書で提供されるヒドロゲル組成物が送達され得る血管の種類の例としては、限定されないが、動脈、静脈、及び毛細血管が挙げられる。本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）が動脈に送達されるとき、動脈は、哺乳動物（例えば、ヒト）内の任意の動脈、例えば、腎動脈、腸骨動脈、胃動脈、前立腺動脈、又は腸間膜動脈であり得る。本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）が静脈に送達されるとき、静脈は、哺乳動物（例えば、ヒト）内の任意の静脈、例えば、門脈及び骨盤静脈であり得る。
【0052】
場合によっては、本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、哺乳動物（例えば、ヒト）内のリンパ系に送達され得る。
【0053】
場合によっては、本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、エンドリーク（例えば、修復後の血管移植片のエンドリーク）の部位に送達され得る。
【0054】
本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、哺乳動物（例えば、ヒト）内の任意のサイズの血管に送達され得る。場合によっては、血管は、約５０マイクロメートル～約１０，０００マイクロメートル（１ｃｍ）（例えば、約５０マイクロメートル～約５，０００マイクロメートル、約５０マイクロメートル～約１，５００マイクロメートル、約５０マイクロメートル～約１，０００マイクロメートル、約５０マイクロメートル～約９００マイクロメートル、約５０マイクロメートル～約８００マイクロメートル、約５０マイクロメートル～約７００マイクロメートル、約５０マイクロメートル～約６００マイクロメートル、約５０マイクロメートル～約５００マイクロメートル、約５０マイクロメートル～約４００マイクロメートル、約５０マイクロメートル～約３００マイクロメートル、約５０マイクロメートル～約２００マイクロメートル、約５０マイクロメートル～約１００マイクロメートル、約１００マイクロメートル～約１０，０００マイクロメートル、約２００マイクロメートル～約１０，０００マイクロメートル、約３００マイクロメートル～約１０，０００マイクロメートル、約４００マイクロメートル～約１０，０００マイクロメートル、約５００マイクロメートル～約１０，０００マイクロメートル、約６００マイクロメートル～約１０，０００マイクロメートル、約７００マイクロメートル～約１０，０００マイクロメートル、約８００マイクロメートル～約１０，０００マイクロメートル、約９００マイクロメートル～約１０，０００マイクロメートル、約１，０００マイクロメートル～約１０，０００マイクロメートル、約５，０００マイクロメートル～約１０，０００マイクロメートル、約１００マイクロメートル～約５，０００マイクロメートル、約２００マイクロメートル～約１，０００マイクロメートル、約３００マイクロメートル～約９００マイクロメートル、約４００マイクロメートル～約８００マイクロメートル、約５００マイクロメートル～約７００マイクロメートル、約１００マイクロメートル～約４００マイクロメートル、約２００マイクロメートル～約５００マイクロメートル、約３００マイクロメートル～約６００マイクロメートル、約４００マイクロメートル～約７００マイクロメートル、約５００マイクロメートル～約８００マイクロメートル、約６００マイクロメートル～約９００マイクロメートル、又は約７００マイクロメートル～約１，０００マイクロメートル）の直径（例えば、管腔径）を有し得る。
【0055】
本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）を哺乳動物（例えば、ヒト）内の１つ以上の血管に送達するとき、任意の適切な送達方法を使用することができる。場合によっては、本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、血管（例えば、塞栓術を必要とする血管）に直接注入することによって、哺乳動物（例えば、ヒト）内の１つ以上の血管に送達され得る。場合によっては、本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、カテーテル誘導送達によって（例えば、塞栓術を必要とする血管に挿入されたカテーテルを介して）、哺乳動物（例えば、ヒト）内の１つ以上の血管に送達され得る。本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）が、カテーテル誘導送達によって哺乳動物（例えば、ヒト）内の１つ以上の血管に送達されるとき、任意の種類のカテーテル（例えば、Ｂｅｒｎｓｔｅｉｎカテーテル、マイクロカテーテル、Ｃｏｂｒａカテーテル、Ｆｏｇａｒｔｙバルーン、及びＰｒｏＧｒｅａｔカテーテル）を使用することができる。本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）が、カテーテル誘導送達によって哺乳動物（例えば、ヒト）内の１つ以上の血管に送達されるとき、任意のサイズのカテーテルを使用することができる。例えば、本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、約２．８フレンチ～約５フレンチのサイズを有するカテーテルを使用して、哺乳動物（例えば、ヒト）内の１つ以上の血管に送達され得る。
【0056】
本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、任意の送達速度で哺乳動物（例えば、ヒト）内の１つ以上の血管に送達され得る。例えば、本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、約１ｍＬ／分～約２ｍＬ／分の速度で哺乳動物（例えば、ヒト）内の１つ以上の血管に送達され得る。
【0057】
任意の量の本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）が、哺乳動物（例えば、ヒト）内の１つ以上の血管に送達され得る。例えば、約２ｍＬ～約５ｍＬ（例えば、約２ｍＬ～約４ｍＬ、約２ｍＬ～約３ｍＬ、約３ｍＬ～約５ｍＬ、約４ｍＬ～約５ｍＬ、約２ｍＬ～約３ｍＬ、又は約３ｍＬ～約４ｍＬ）の、本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）が、哺乳動物（例えば、ヒト）内の１つ以上の血管に送達され得る。
【0058】
場合によっては、本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）が、哺乳動物（例えば、ヒト）内における１つ以上の血管の塞栓術のために使用された後、ヒドロゲル組成物は、血管から回収され得る。例えば、本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）が、血管の塞栓術のために哺乳動物内の１つ以上の血管に送達された後、ヒドロゲル組成物は回収され、血管を通る血流を増加させる（例えば、回復させる）ことができる。任意の適切な方法を使用して、本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物を哺乳動物（例えば、ヒト）内の１つ以上の血管から回収することができる。例えば、吸引カテーテル（例えば、送達カテーテルを通した吸引）及び外科的除去を使用して、本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物を哺乳動物（例えば、ヒト）内の１つ以上の血管から回収することができる。
【0059】
場合によっては、本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、塞栓術に使用される唯一の活性薬剤として、哺乳動物（例えば、ヒト）内の１つ以上の血管に送達され得る。
【0060】
場合によっては、本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、塞栓術に使用される１つ以上の追加の薬剤と組み合わせて、哺乳動物（例えば、ヒト）内の１つ以上の血管に送達され得る。例えば、本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）は、固体塞栓物質（例えば、コイル、粒子、発泡体、プラグ、ミクロスフェア、及び／又はビーズ）、液体塞栓物質（例えば、ブチルシアノアクリレート（ｎ－ＢＣＡ）、及びＯｎｙｘ（登録商標））と組み合わせて、哺乳動物（例えば、ヒト）内の１つ以上の血管に送達され得る。
【0061】
本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物（例えば、ゼラチン、１つ以上のナノシリケート、及び１つ以上の放射線不透過性造影剤を含むヒドロゲル組成物）が、塞栓術に使用される追加の薬剤と組み合わせて使用される場合、１つ以上の追加の薬剤は、同時に（例えば、同じ組成物中、又は別個の組成物中で）、又は独立して投与され得る。例えば、本明細書で提供される１つ以上のヒドロゲル組成物を最初に投与し、次に１つ以上の追加の薬剤を投与することができ、又はその逆も可能である。
【0062】
本発明を以下の実施例において更に説明する。これらは特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を限定するものではない。
実施例
実施例１：迅速な動脈塞栓術のためのカテーテル誘導注入可能な生体物質
大腿動脈閉塞のラットモデルにおけるＧＥＭ性能の評価
ゲル状塞栓剤に関する主な懸念は、送達中に断片化する可能性があることで、これは、非標的の遠位塞栓及び意図されない組織虚血につながり得る。高速及び高圧の血管系におけるＧＥＭの安定性を評価するために、大腿動脈閉塞のラットモデルを作製した。このモデルでは、大腿動脈（ＦＡ）における動脈の流れがＧＥＭで閉塞されている。しかし、遠位後肢への流れは、側副流によって保たれている。ＧＥＭのあらゆる破壊は、ラットの後肢において遠位に移動し、その指又は肢への灌流の喪失として現れる。ＧＥＭをＦＡに直接送達した後（図１Ａ、Ｂ）、高解像度レーザースペックルコントラストイメージング（ＬＳＣＩ）は、動脈の流れがないことを示し（図１Ｃ、Ｄ）、ＧＥＭによる動脈の閉塞が確認された。側副枝を介した後肢への流れを実証するために、２フレンチマイクロカテーテルを頸動脈穿刺から遠位大動脈に送達し、イオヘキソール系造影剤を使用するデジタルサブトラクション血管造影（ＤＳＡ）を実施した。これにより、ＦＡ閉塞及び側副血管の開存性が確認され、血流がＦＡの閉塞セグメントを迂回することが可能になった（図１Ｅ）。ＦＡ塞栓術後、ラットを０、３、７、又は２１日間生存させ、ＬＳＣＩを使用して後肢灌流の連続評価を行った（図１Ｆ、Ｇ）。ＬＳＣＩデータは、指への後肢灌流が保たれていることを示しており、ＦＡ中のＧＥＭが、遠位動脈系への断片化なしに注入部位に残っていることを示していた。Ｔａｒｌｏｖスケールを用いたラットの運動評価もまた、ＧＥＭを用いたＦＡ塞栓術後に正常な運動活性を示しており、これは、後肢への持続的な側副灌流を示す血管造影と一致する。
実施例
実施例１：迅速な動脈塞栓術のためのカテーテル誘導注入可能な生体物質
大腿動脈閉塞のラットモデルにおけるＧＥＭ性能の評価
ゲル状塞栓剤に関する主な懸念は、送達中に断片化する可能性があることで、これは、非標的の遠位塞栓及び意図されない組織虚血につながり得る。高速及び高圧の血管系におけるＧＥＭの安定性を評価するために、大腿動脈閉塞のラットモデルを作製した。このモデルでは、大腿動脈（ＦＡ）における動脈の流れがＧＥＭで閉塞されている。しかし、遠位後肢への流れは、側副流によって保たれている。ＧＥＭのあらゆる破壊は、ラットの後肢において遠位に移動し、その指又は肢への灌流の喪失として現れる。ＧＥＭをＦＡに直接送達した後（図１Ａ、Ｂ）、高解像度レーザースペックルコントラストイメージング（ＬＳＣＩ）は、動脈の流れがないことを示し（図１Ｃ、Ｄ）、ＧＥＭによる動脈の閉塞が確認された。側副枝を介した後肢への流れを実証するために、２フレンチマイクロカテーテルを頸動脈穿刺から遠位大動脈に送達し、イオヘキソール系造影剤を使用するデジタルサブトラクション血管造影（ＤＳＡ）を実施した。これにより、ＦＡ閉塞及び側副血管の開存性が確認され、血流がＦＡの閉塞セグメントを迂回することが可能になった（図１Ｅ）。ＦＡ塞栓術後、ラットを０、３、７、又は２１日間生存させ、ＬＳＣＩを使用して後肢灌流の連続評価を行った（図１Ｆ、Ｇ）。ＬＳＣＩデータは、指への後肢灌流が保たれていることを示しており、ＦＡ中のＧＥＭが、遠位動脈系への断片化なしに注入部位に残っていることを示していた。Ｔａｒｌｏｖスケールを用いたラットの運動評価もまた、ＧＥＭを用いたＦＡ塞栓術後に正常な運動活性を示しており、これは、後肢への持続的な側副灌流を示す血管造影と一致する。
【0063】
ＦＡにおけるＧＥＭの耐久性及び生分解性を評価するために、定量的マイクロＣＴイメージング及び組織学検査を０、３、７、及び２１日目に行った。１０マイクロメートル解像度でのＦＡの軸方向画像は、外側回旋動脈などのより小さな曲がりくねった側枝を含む、ＦＡ管腔の均一なキャスティングを実証した（図１Ｈ）。ＧＥＭがより細い動脈枝に入り込む能力は、これにより出血シナリオにおいて逆行性出血を防止することができるので、重要な特性である。マイクロＣＴ画像では、生分解の進行（図１Ｈ）、及び線維性組織による生体物質の置換を伴う動脈の持続的な閉塞が実証され、これは組織学検査によって確認された（図１Ｉ）。経時的なマイクロＣＴデータセットの広範な３Ｄ形態計測解析（図７Ａ～Ｄ）により、動脈管腔内部の物質リモデリングに関連する構造変化が裏付けられた。
【0064】
ＦＡのＧＥＭ塞栓術により、動脈管腔の初期拡張及び動脈壁の薄化が引き起こされ、２１日後、ＧＥＭが生分解し、リモデリングして動脈壁張力を低下させ、動脈管腔面積を減少させるにつれて、動脈壁は厚くなる（図７Ｅ～Ｌ）。ＧＥＭ塞栓術に対する免疫反応を評価するために、ミエロペルオキシダーゼ（ＭＰＯ）及びＣＤ６８免疫染色を行った（図７Ｇ～Ｈ）。動脈管腔内のＭＰＯ染色細胞の数は、塞栓術後３日目にピークに達し（図７Ｋ）、好中球が末梢から動脈管腔に浸潤したときのＧＥＭに対する急性炎症応答と一致した。対照的に、ＣＤ６８染色細胞は、塞栓術後２１日目にピークに達し（図７Ｌ）、単球／マクロファージが、塞栓された動脈管腔の線維性リモデリングプロセスにおいて役割を果たすことを示唆していた。
【0065】
抗凝固療法施行中のＧＥＭ塞栓術の有効性を評価するために、３００秒にわたる活性化凝固時間（ＡＣＴ）値を有するヘパリン添加ラットにおいて、ＦＡ閉塞のラットモデルを繰り返した（図８）。マイクロＣＴ画像は、ヘパリン処理がＦＡにおけるＧＥＭの形態計測を変化させなかったことを示した（図８Ｄ）。更に、ＬＡＳＣＩ画像は、ヘパリン処理ラットと未処理ラットとの間で後肢の遠位灌流に差がないことを示し（図８Ｅ）、組織学検査では、ＦＡ管腔の持続的キャスティングの存在が確認された（図８Ｆ、Ｇ）。ラットのこのコホートにおいて、ＧＥＭは、移動、断片化又は再疎通なしにＦＡの注入部位に局在化したままであり、このことは、ＧＥＭが、移動及び非標的塞栓を防ぐためにＧＥＭ－血液界面における血栓形成に依存しないことを示唆した。
【0066】
ＧＥＭ塞栓術に対する全身応答を評価するために、０、３、７、及び２１日目に単離したラット血清を用いて、２７種のサイトカイン及びケモカインの定量的評価を行った。結果は、ベースラインと比較して、血清サンプル中のＴＮＦ－α、ＩＬ－１β、ＩＬ－６、及びＭＩＰ－１αなどの炎症誘発性メディエーターの有意な増加がなかったことを示す。対照的に、ＩＬ－１α、ＩＬ－１０、及びＩＬ－４などの抗炎症性サイトカインの有意な増加があり、７日目にピークに達し、２１日目までにベースラインに戻った。これらは、動脈内ＧＥＭ注入が全身性の炎症誘発性サイトカイン応答を引き起こさなかったことを示唆し、その生体適合性及び安全性プロファイルが更に裏付けられた（表１）。
【0067】
表１．ラットにおける大腿動脈塞栓術後のサイトカイン及びケモカインの血清レベル。大腿動脈塞栓術の３、７、及び２１日後にラット血清中で測定されたサイトカイン及びケモカインのマルチプレックス解析。結果は、分散分析を使用して、０日目のベースラインと比較して、７日目にピークに達し、次いで２１日目までに低下した、ＩＬ－１ａ、ＩＬ－１０、及びＩＬ－４レベルの有意な増加を示す。０日目のベースライン対照と比較して、炎症性サイトカインの血清レベルに変化はなかった。結果は平均±ＳＥＭである。単位はｐｇ／ｍｌ、各群ｎ＝６（＊Ｐ＜０．０５、＊＊Ｐ＜０．０１；ｎ＝６）。
【表1】
【0068】
大型動物モデルにおける塞栓術を可能にするためのＧＥＭ可視性の増強
塞栓術のブタモデルにおいてＧＥＭを試験する前に、リアルタイムＸ線蛍光透視中のＧＥＭの可視化を最適化したが、これは、標的化及び制御された送達を達成するために重要であるためである。臨床的には、塞栓術のために今日使用されている金属コイルは、蛍光透視中に視認可能であるが、ＣＴイメージング、ＭＲＩ、及びＵＳに伴う大きなアーチファクトを生成する。アーチファクトによる塞栓術後の介入の結果を評価できないことは、今日の臨床診療における大きな後退である。ここでは、ＣＴ、ＭＲＩ、ＵＳ及び蛍光透視を含む全てのイメージングモダリティにおいて、大きなアーチファクトなしに、ＧＥＭ及び局所解剖学的可視化を可能にするＧＥＭ用の製剤が示される。
塞栓術のブタモデルにおいてＧＥＭを試験する前に、リアルタイムＸ線蛍光透視中のＧＥＭの可視化を最適化したが、これは、標的化及び制御された送達を達成するために重要であるためである。臨床的には、塞栓術のために今日使用されている金属コイルは、蛍光透視中に視認可能であるが、ＣＴイメージング、ＭＲＩ、及びＵＳに伴う大きなアーチファクトを生成する。アーチファクトによる塞栓術後の介入の結果を評価できないことは、今日の臨床診療における大きな後退である。ここでは、ＣＴ、ＭＲＩ、ＵＳ及び蛍光透視を含む全てのイメージングモダリティにおいて、大きなアーチファクトなしに、ＧＥＭ及び局所解剖学的可視化を可能にするＧＥＭ用の製剤が示される。
【0069】
ラット実験において、１０％イオヘキソールを用いて作製されたＧＥＭは、図１Ｅに示されるように、蛍光透視イメージングによる可視化には不十分であった。ＧＥＭの可視化を改善するために、タンタル（Ｔａ）微粒子が既に様々な医療デバイスで臨床使用されていることから、Ｔａ微粒子を使用した。蛍光透視中に可視化を可能にするのに十分な放射線不透過性を導入するために、ＳｐｅｅｄＭｉｘｅｒを使用して、２μｍの平均サイズを有するＴａマイクロ粒子又はＴａナノ粒子をＧＥＭと混合して、Ｔａ－ＧＥＭ（例えば、２～３０％ｗ／ｗ Ｔａ－ＧＥＭ）を形成した。ＣＴファントム試験（図２Ａ、Ｂ）では、２０％タンタルと混合されたＧＥＭが、ストリークアーチファクトを全く生じることなく、満足できる可視性を得ることができた。蛍光透視実験では、ナノＴａがＧＥＭ全体に均一に分布することができず、可視性が悪いことを示した。そのため、その後の実験では、ＧＥＭ中のマイクロメートルサイズのＴａ粒子を使用した（図２Ｃ、Ｄ）。ｉｎ ｖｉｖｏでのＴａ－ＧＥＭの可視性を試験するために、２１Ｇ針を使用して超音波ガイダンス下でブタ肝臓の肝静脈に経皮的にアクセスした。リアルタイムで、Ｔａ－ＧＥＭ注入中にＵＳ及び蛍光透視イメージングの両方を実施したところ、十分な可視性を示した（図２Ｅ、Ｆ）。ＵＳイメージングは、ＧＥＭがエコー源性であり、直接可視化を可能にすることを示した。更に、剪断波ＵＳイメージングは、Ｔａを有する他のサンプルと比較した場合、Ｔａを追加して塞栓剤の剛性が大幅に増大しないことを示した（図２Ｇ）。次に、シリンジに装填された２０％Ｔａ－ＧＥＭの標準Ｔ１及びＴ２ベースのＭＲＩを行った。予想どおり、Ｔ１シーケンスは暗い画像を生成し、Ｔ２ベースのシーケンスは明るい画像を生成した。これは、ＴａのＭＲ特性及びＧＥＭのヒドロゲルの性質から予想されたことである（図２Ｈ～Ｋ）。マイクロＣＴ、ＣＴ、ＭＲＩ、及び走査型電子顕微鏡イメージングを含むＧＥＭの分析により、ＧＥＭ中のＴａの均一分散が一貫して実証され、効率的な速度混合技術が示された。これは、イメージング中に均一なシグナルを提供するために重要である（図２Ｌ、Ｍ）。
【0070】
Ｔａ－ＧＥＭ注入性及び剪断減粘特性の評価
臨床カテーテルに接続されシリンジに充填されたＴａ－ＧＥＭを手で注入できることが、ＧＥＭの設計における重要な実用要件であった。Ｔａ－ＧＥＭが経カテーテル送達に好適であるかどうかを判断するために、２．８フレンチ及び５フレンチの臨床カテーテルを通したＧＥＭ及びＴａ－ＧＥＭの注入性を、それぞれ圧縮試験を用いて調べた（図３Ａ）。両方の系において、Ｔａ－ＧＥＭは、ＧＥＭに匹敵する注入性を実証し、Ｔａ粒子の添加が注入性に影響を及ぼさなかったことを示唆した（図３Ｂ～Ｅ）。次に、送達を中断した場合の効果について調査した。注入力に対する有意な影響はここでも観察されなかった（図３Ｆ）。塞栓術をリアルタイムで評価しながら間欠送達を実行できることは、重要な特性であり、今日、現在の技術では不可能である。
臨床カテーテルに接続されシリンジに充填されたＴａ－ＧＥＭを手で注入できることが、ＧＥＭの設計における重要な実用要件であった。Ｔａ－ＧＥＭが経カテーテル送達に好適であるかどうかを判断するために、２．８フレンチ及び５フレンチの臨床カテーテルを通したＧＥＭ及びＴａ－ＧＥＭの注入性を、それぞれ圧縮試験を用いて調べた（図３Ａ）。両方の系において、Ｔａ－ＧＥＭは、ＧＥＭに匹敵する注入性を実証し、Ｔａ粒子の添加が注入性に影響を及ぼさなかったことを示唆した（図３Ｂ～Ｅ）。次に、送達を中断した場合の効果について調査した。注入力に対する有意な影響はここでも観察されなかった（図３Ｆ）。塞栓術をリアルタイムで評価しながら間欠送達を実行できることは、重要な特性であり、今日、現在の技術では不可能である。
【0071】
注入性に加えて、ＧＥＭの機械的特性に対するＴａマイクロ粒子の影響を、レオロジー試験を用いて分析した。ＧＥＭ及びＴａ－ＧＥＭの流動曲線は、類似の剪断減粘特性を実証する（図３Ｇ）。ＧＥＭ及びＴａ－ＧＥＭの塞栓強度を評価するために、振幅振動試験を実施して、それらの貯蔵弾性率Ｇ’及び損失弾性率Ｇ’’を測定した。図３Ｈは、ＧＥＭ及びＴａ－ＧＥＭの両方が粘弾性であり、Ｇ’’の約１０倍であるＧ’値を有することを実証する。更に、ＧＥＭと比較してＴａ－ＧＥＭではＧ’（０．１％歪みで測定）の有意な変化は観察されず（図３Ｉ）、ＴａがＧＥＭの機械的特性に及ぼす影響は最小限であることが示唆された。これらの結果は、ＧＥＭとＴａ－ＧＥＭの塞栓強度が匹敵していることを示唆した。これは、ｉｎ ｖｉｔｒｏ塞栓実験によって更に確認された（図３Ｊ～Ｌ）。ＧＥＭ及びＴａ－ＧＥＭの変位圧力は類似（それぞれ３５．８±３．９ＫＰａ及び３３．２±２．６ＫＰａ；ｐ＝０．５）しているが、コイル単独よりも有意に高かった（９．９±１．５ＫＰａ、ｐ＜０．０００１）。より重要なことに、Ｔａ－ＧＥＭがコイルと組み合わされるとき、変位圧力は、２３４．５±２１．４ＫＰａに達するか、又はヒトにおける標準的な生理的収縮期圧よりもほぼ１５倍大きい。コイルと組み合わされたＧＥＭからの追加の強度は、Ｔａ粒子とコイルとの間の摩擦が増大したためと考えられる。
【0072】
ＧＥＭ血栓形成性に対するタンタルの効果
Ｔａ－ＧＥＭの増強された血栓形成性は、血管閉塞を達成するための塞栓剤における好ましい特性である。Ｔａ－ＧＥＭと混合したクエン酸添加ヒト血液のアリコートにおける血液凝固を、患者に使用される標準コイルと比較した。両方のコイル、ＧＥＭ及びＴａ－ＧＥＭは、血液単独と比較した場合、凝固促進特性を示した。しかし、血餅の質量を測定すると、Ｔａ－ＧＥＭは、ＧＥＭ及び血液単独と比較して、３分後から質量の有意な上昇を示した（図９Ａ、Ｂ）。これらの結果は、Ｔａ－ＧＥＭが血餅形成特性を増強し、これが血液－ＧＥＭ界面で塞栓物質を更に安定化させ得ることを示唆する。
Ｔａ－ＧＥＭの増強された血栓形成性は、血管閉塞を達成するための塞栓剤における好ましい特性である。Ｔａ－ＧＥＭと混合したクエン酸添加ヒト血液のアリコートにおける血液凝固を、患者に使用される標準コイルと比較した。両方のコイル、ＧＥＭ及びＴａ－ＧＥＭは、血液単独と比較した場合、凝固促進特性を示した。しかし、血餅の質量を測定すると、Ｔａ－ＧＥＭは、ＧＥＭ及び血液単独と比較して、３分後から質量の有意な上昇を示した（図９Ａ、Ｂ）。これらの結果は、Ｔａ－ＧＥＭが血餅形成特性を増強し、これが血液－ＧＥＭ界面で塞栓物質を更に安定化させ得ることを示唆する。
【0073】
ＧＥＭ滅菌
Ｔａ－ＧＥＭを滅菌するために、卓上型Ｘ線照射器（ＲＳ２０００、ＲＡＤ．ＳＯＵＲＣＥ）を使用した。細菌及び真菌を根絶するのに十分である、ＧＥＭへの１２０００ラドの総線量の１１ｃＧｙ／分の電離放射線曝露の後、照射されたサンプルにおいて検出可能な微生物増殖はなく、その無菌性が確認された（図９Ｃ）。更に、実験室のベンチトップ上、非滅菌条件で調製されたＧＥＭもまた、微生物増殖のエビデンスを示さず、ＧＥＭ自体の組成物が抗菌性であることを示唆した。
Ｔａ－ＧＥＭを滅菌するために、卓上型Ｘ線照射器（ＲＳ２０００、ＲＡＤ．ＳＯＵＲＣＥ）を使用した。細菌及び真菌を根絶するのに十分である、ＧＥＭへの１２０００ラドの総線量の１１ｃＧｙ／分の電離放射線曝露の後、照射されたサンプルにおいて検出可能な微生物増殖はなく、その無菌性が確認された（図９Ｃ）。更に、実験室のベンチトップ上、非滅菌条件で調製されたＧＥＭもまた、微生物増殖のエビデンスを示さず、ＧＥＭ自体の組成物が抗菌性であることを示唆した。
【0074】
塞栓術のブタモデルにおけるＴａ－ＧＥＭの試験
ＧＥＭの塞栓効果をブタ動脈系で試験した。実験は、極度の抗凝固状態における一次動脈の塞栓術におけるコイルと比較したＧＥＭの性能を評価するように設計された。止血を達成することができなかったコイルが、コイル塊へのＧＥＭ注入によってその後救済され得るかどうか、及びＧＥＭが注入後に動脈から回収され得るかどうかも調査した。今日、抗凝固状態で止血を達成することができる塞栓コイル、又は送達後に除去されるように設計されたコイルはない。
ＧＥＭの塞栓効果をブタ動脈系で試験した。実験は、極度の抗凝固状態における一次動脈の塞栓術におけるコイルと比較したＧＥＭの性能を評価するように設計された。止血を達成することができなかったコイルが、コイル塊へのＧＥＭ注入によってその後救済され得るかどうか、及びＧＥＭが注入後に動脈から回収され得るかどうかも調査した。今日、抗凝固状態で止血を達成することができる塞栓コイル、又は送達後に除去されるように設計されたコイルはない。
【0075】
ＧＥＭを用いたブタモデルにおける腸骨動脈塞栓術
臨床ツール及びイメージング機器を使用して、ワイヤ及びカテーテルの組み合わせを使用して、カテーテル先端を遠位腹部大動脈に送達した。デジタルサブトラクション血管造影（ＤＳＡ）では、大動脈が一対の外腸骨動脈と内腸骨動脈に分かれているのが特徴的であった。２０～３０，０００単位のヘパリンを静注して、ＡＣＴ３００秒超を達成した後、腸骨動脈にカテーテルを挿入した。続いて、腸骨動脈の約６～７ｃｍを、５フレンチのＢｅｒｎｓｔｅｉｎカテーテル又は２．８フレンチのマイクロカテーテルを介して、ＧＥＭで塞栓した（図４；ｉｎ ｖｉｖｏでのＧＥＭのリアルタイム送達を図１０Ａ～Ｃに示す）。塞栓術後の大動脈分岐部からのＤＳＡは、標的動脈の即時かつ完全な限局性閉塞を実証した（図４Ｄ、白色の矢印）。比較するのに、種々の長さの取り外し可能な０．０１８インチ（０．０４５７ｃｍ）又は０．０３５インチ（０．０８８９ｃｍ）厚のコイルを使用して、対側腸骨動脈を塞栓した。ＡＣＡ３００を超える状態で約５０～８０ｃｍのコイルを展開したにもかかわらず、これらのコイルは、実験期間中に止血を達成せず、これは臨床経験と一致する（図４Ｄ、Ｅ；黒色の矢印）。更に、平均して、ＧＥＭを用いた塞栓時間は、コイル塞栓術よりも４０倍速く、Ｐ＜０．００００１（図４Ｄ）であり、これは、ＧＥＭの独特の側面であるＧＥＭ送達の単純さ及び実用性を実証している。
臨床ツール及びイメージング機器を使用して、ワイヤ及びカテーテルの組み合わせを使用して、カテーテル先端を遠位腹部大動脈に送達した。デジタルサブトラクション血管造影（ＤＳＡ）では、大動脈が一対の外腸骨動脈と内腸骨動脈に分かれているのが特徴的であった。２０～３０，０００単位のヘパリンを静注して、ＡＣＴ３００秒超を達成した後、腸骨動脈にカテーテルを挿入した。続いて、腸骨動脈の約６～７ｃｍを、５フレンチのＢｅｒｎｓｔｅｉｎカテーテル又は２．８フレンチのマイクロカテーテルを介して、ＧＥＭで塞栓した（図４；ｉｎ ｖｉｖｏでのＧＥＭのリアルタイム送達を図１０Ａ～Ｃに示す）。塞栓術後の大動脈分岐部からのＤＳＡは、標的動脈の即時かつ完全な限局性閉塞を実証した（図４Ｄ、白色の矢印）。比較するのに、種々の長さの取り外し可能な０．０１８インチ（０．０４５７ｃｍ）又は０．０３５インチ（０．０８８９ｃｍ）厚のコイルを使用して、対側腸骨動脈を塞栓した。ＡＣＡ３００を超える状態で約５０～８０ｃｍのコイルを展開したにもかかわらず、これらのコイルは、実験期間中に止血を達成せず、これは臨床経験と一致する（図４Ｄ、Ｅ；黒色の矢印）。更に、平均して、ＧＥＭを用いた塞栓時間は、コイル塞栓術よりも４０倍速く、Ｐ＜０．００００１（図４Ｄ）であり、これは、ＧＥＭの独特の側面であるＧＥＭ送達の単純さ及び実用性を実証している。
【0076】
次に、一貫して閉塞及び止血を達成できなかったコイル（例えば、図４Ｄ）が、ＧＥＭの注入によって救済され得るかどうかを試験した。コイルが抗凝固状態で機能しなかった８例において、コイル塊の近位端に２～３ｍＬのＧＥＭを注入することで、即時止血及び閉塞が可能になった（図４Ｆ）。剖検後に採取された塞栓セグメントのマイクロＣＴイメージングは、高解像度イメージングであってもＣＴイメージングアーチファクトがなく、ＧＥＭによる腸骨動脈の均一なキャスティングを実証し、介入の成果を評価することができた（図４Ｇ、矢頭）。しかし、コイルで塞栓された隣接する動脈セグメントでは、塞栓された隣接する動脈の評価を妨げる大きなストリークアーチファクトが認められた（図４Ｇ、白色の矢印）。これらのストリークアーチファクトは、ＣＴスキャンを受ける患者に共通して見られる。これらは、治療領域の評価が制限され、脳動脈瘤の症例では、塞栓効果を評価するために侵襲的な血管造影を行うことが多くなる。
【0077】
塞栓術では、常に非標的塞栓が懸念される。安全機構として、意図しない又は偶発的な非標的塞栓が発生した場合に、ＧＥＭを回収できるかどうかを評価した。５例では、ＧＥＭを用いて腸骨動脈を塞栓し、最大３時間後、脳卒中血栓摘出用にＦＤＡが承認したデバイスであり、流れを回復させる、Ｐｅｎｕｍｂｒａ Ａｓｐｉｒａｔｉｏｎカテーテルシステムを使用してＧＥＭを完全に回収した（図４Ｈ～Ｊ；図１０Ｅ～Ｈ）。これらの結果は、ＧＥＭを回収できたことを示している。これらの結果はまた、例えば血管外傷患者において、一時的な塞栓術でＧＥＭを回収し、正常な流れを取り戻す可能性があることを初めて示唆するものである。
【0078】
ＧＥＭを用いた腸骨動脈塞栓術のブタモデルにおける生存実験
抗凝固のために毎日抗血小板療法を受けながら、ブタ腸骨動脈の塞栓術においてＧＥＭを使用した長期転帰について調査した。塞栓術後２８日まで生存した後、動物に造影ＣＴ血管造影（ＣＴＡ）を実施し、次いで屠殺した。１６例の動物全てが、各時点で持続的な塞栓を示し、ＣＴＡイメージングにおいて非標的塞栓のエビデンスはなかった（図５）。塞栓された腸骨動脈はＧＥＭで閉塞され、再疎通を示唆する流れはなかった。側副枝を介した大動脈から足首への下後肢灌流も保たれた（図１１Ａ～Ｃ）。骨盤又は後肢筋区画内には、ＧＥＭの断片化及び脱落を示唆する焦点の明るいスポットはなかった（図１１Ｂ）。認定放射線科医によるブタＣＴＡ画像の全般的な検討では、所見は問題がないと認められた（図１１Ｄ～Ｌ）。例えば、リンパ節腫脹のエビデンスはなく、肺、脾臓、腎臓、及び肝臓を含む固形臓器は正常であった。続いて、剖検時に、これらの臓器からの標本も組織学的評価のために収集した。認定病理医によるこれらのスライドの検討では、正常な所見が示された。剖検時、骨盤動脈も解剖し、高解像度マイクロＣＴスキャナを使用して直ちに画像化した。マイクロＣＴデータと対応する組織学検査切片を比較した画像解析では、４週間でＧＥＭの生分解が進行していることが明らかになった（図５）。７００Ｇｂ～１ＴＢの範囲のマイクロＣＴデータセットを用いて腸骨動脈をセグメント化し３Ｄ再構成したところ、ＧＥＭの容積が徐々に減少し（図５Ｂ、各動脈内の黒色はＧＥＭ）、塞栓された動脈の管腔径が減少していることが示された。４週間後、マイクロＣＴ体積分析により、ＧＥＭの約７５％が生分解していることが明らかになった（図５Ｄ）。０日目に、対応する組織学検査画像は、腸骨動脈の均一な閉塞を示し、顕著な組織反応はなく、細胞浸潤はなかった（図５Ａ）。しかし、経時的に、マクロファージ、筋線維芽細胞及び肉芽組織に似たフィブリンに富んだ動脈管腔で、同心円状の線維炎症反応が起こる。ＧＥＭが徐々に結合組織に置き換わるにつれて、生体物質はＭＰＯ陽性顆粒球及び散在する多核巨細胞で浸潤されるようになる。顆粒球の大部分は動脈の管腔内にあり（図５Ａ及び図１２）、内弾性板及び外弾性板の両方は、内膜層及び中膜層の弾性線維の破壊及び中膜層の顕著な線維化を伴う破壊のエビデンスを示した（図５Ａ、図１２Ｃ～Ｅ）。管腔の線維化の進行に伴い、ＧＥＭ塞栓による最初の拡張から４週間後には管腔径が減少した（図５、Ｈ＆Ｅ及びトリクローム染色）。動脈の内側厚は、ラット動脈壁とは対照的に、４週間にわたって変化しなかった。
抗凝固のために毎日抗血小板療法を受けながら、ブタ腸骨動脈の塞栓術においてＧＥＭを使用した長期転帰について調査した。塞栓術後２８日まで生存した後、動物に造影ＣＴ血管造影（ＣＴＡ）を実施し、次いで屠殺した。１６例の動物全てが、各時点で持続的な塞栓を示し、ＣＴＡイメージングにおいて非標的塞栓のエビデンスはなかった（図５）。塞栓された腸骨動脈はＧＥＭで閉塞され、再疎通を示唆する流れはなかった。側副枝を介した大動脈から足首への下後肢灌流も保たれた（図１１Ａ～Ｃ）。骨盤又は後肢筋区画内には、ＧＥＭの断片化及び脱落を示唆する焦点の明るいスポットはなかった（図１１Ｂ）。認定放射線科医によるブタＣＴＡ画像の全般的な検討では、所見は問題がないと認められた（図１１Ｄ～Ｌ）。例えば、リンパ節腫脹のエビデンスはなく、肺、脾臓、腎臓、及び肝臓を含む固形臓器は正常であった。続いて、剖検時に、これらの臓器からの標本も組織学的評価のために収集した。認定病理医によるこれらのスライドの検討では、正常な所見が示された。剖検時、骨盤動脈も解剖し、高解像度マイクロＣＴスキャナを使用して直ちに画像化した。マイクロＣＴデータと対応する組織学検査切片を比較した画像解析では、４週間でＧＥＭの生分解が進行していることが明らかになった（図５）。７００Ｇｂ～１ＴＢの範囲のマイクロＣＴデータセットを用いて腸骨動脈をセグメント化し３Ｄ再構成したところ、ＧＥＭの容積が徐々に減少し（図５Ｂ、各動脈内の黒色はＧＥＭ）、塞栓された動脈の管腔径が減少していることが示された。４週間後、マイクロＣＴ体積分析により、ＧＥＭの約７５％が生分解していることが明らかになった（図５Ｄ）。０日目に、対応する組織学検査画像は、腸骨動脈の均一な閉塞を示し、顕著な組織反応はなく、細胞浸潤はなかった（図５Ａ）。しかし、経時的に、マクロファージ、筋線維芽細胞及び肉芽組織に似たフィブリンに富んだ動脈管腔で、同心円状の線維炎症反応が起こる。ＧＥＭが徐々に結合組織に置き換わるにつれて、生体物質はＭＰＯ陽性顆粒球及び散在する多核巨細胞で浸潤されるようになる。顆粒球の大部分は動脈の管腔内にあり（図５Ａ及び図１２）、内弾性板及び外弾性板の両方は、内膜層及び中膜層の弾性線維の破壊及び中膜層の顕著な線維化を伴う破壊のエビデンスを示した（図５Ａ、図１２Ｃ～Ｅ）。管腔の線維化の進行に伴い、ＧＥＭ塞栓による最初の拡張から４週間後には管腔径が減少した（図５、Ｈ＆Ｅ及びトリクローム染色）。動脈の内側厚は、ラット動脈壁とは対照的に、４週間にわたって変化しなかった。
【0079】
ＧＥＭに対する全身毒性及び炎症応答を評価するために、全血球計算（ＣＢＣ）、基礎代謝パネル（ＢＭＰ）、肝機能検査（ＬＦＴ）、及びサイトカインアレイ解析を行った。塞栓術前のサンプルを、切迫屠殺直前に得た血液サンプルと比較した。ＣＢＣ、ＬＦＴ及びＢＭＰを含む塞栓術前後の血液検査では、問題はないことが認められた（Ｐ＞０．０５、表２）。これは、ＧＥＭが血小板を消費せず、急性期反応物質を活性化し、感染のために白血球数を増加させず、又は固形臓器を損傷しないことを示しているため、重要な結果である。塞栓前後の血液のサイトカインアレイ解析では、炎症の兆候は見られず、塞栓後のサンプルにおいてほとんどの因子が減少した（表３）。これらの血液検査、サイトカイン解析、組織学検査、及びブタの断面イメージングは、ＧＥＭが生体適合性であり、有害な全身応答のエビデンスなしに安全であることを更に実証する。
【0080】
表２．ＧＥＭによる動脈塞栓術後のブタにおける全血球計算及び血清化学プロファイル。表は、内腸骨動脈塞栓術の０、１、２、又は４週間後に測定した血液値を示す。ＷＢＣ、白血球；ＨＴＣ、ヘマトクリット；ＭＣＨＣ、平均赤血球ヘモグロビン濃度；ＭＣＶ、平均赤血球容積；ＲＤＷ、赤血球分布幅；ＨＧＢ、ヘモグロビン；ＲＢＣ、赤血球；ＭＰＶ、平均血小板容積：ＡＬＰ、アルカリホスファターゼ、ＣＲＥ、クレアチニン；ＡＬＴ、アラニンアミノトランスフェラーゼ；ＢＵＮ、血中尿素窒素。全ての測定値はヨークシャーブタの正常範囲内に留まった。結果は、平均±ＳＥＭ、単位、ピコグラム／ｍＬ、各群ｎ＝４である（＊Ｐ＜０．０５）。
【表2】
【0081】
表３．ブタにおける動脈塞栓術後のサイトカイン及びケモカインの血清レベル。内腸骨動脈塞栓術の０、１、２、又は４週間後のサイトカイン及びケモカインのマルチプレックス解析。結果では、全ての測定値において、有意な増加は示されなかった。結果は、平均±ＳＥＭ、単位、ピコグラム／ｍＬ、各群ｎ＝４である。ＧＭ－ＣＳＦ、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子；ＩＦＮγ、インターフェロンガンマ；ＩＬ、インターロイキン；ＴＮＦ、腫瘍壊死因子。
【表3】
【0082】
ＧＥＭを用いた腎動脈塞栓術のブタモデルにおける生存実験
腸骨動脈塞栓術は、２８日間にわたり、ＧＥＭが永久閉塞（例えば、塞栓術が安定していることを示す血管造影イメージング上の貫流のエビデンスが全くない動脈閉塞）で安定していることを実証した。しかし、塞栓された腸骨動脈より遠位のＣＴ画像で造影の増強が認められたため、塞栓された動脈セグメントの再疎通を確実に否定することはできなかった。これは、塞栓されたセグメントを迂回する広範な骨盤横断側副流又は再疎通によるものであり得る。経時的なＧＥＭの再疎通の可能性を評価するために、１６例のブタの主腎動脈を塞栓した。腎臓は、末端器官動脈で構成されており、主腎動脈の塞栓術が成功すると、腎臓の遠位虚血及び萎縮が生じる。しかし、ＧＥＭの任意の再疎通が生じると、血流が回復し、萎縮が減少又は消失する。更に、腎動脈は末端動脈であるため、ＧＥＭにより塞栓できる最小の血管も、組織学検査により判定及び確認された。
腸骨動脈塞栓術は、２８日間にわたり、ＧＥＭが永久閉塞（例えば、塞栓術が安定していることを示す血管造影イメージング上の貫流のエビデンスが全くない動脈閉塞）で安定していることを実証した。しかし、塞栓された腸骨動脈より遠位のＣＴ画像で造影の増強が認められたため、塞栓された動脈セグメントの再疎通を確実に否定することはできなかった。これは、塞栓されたセグメントを迂回する広範な骨盤横断側副流又は再疎通によるものであり得る。経時的なＧＥＭの再疎通の可能性を評価するために、１６例のブタの主腎動脈を塞栓した。腎臓は、末端器官動脈で構成されており、主腎動脈の塞栓術が成功すると、腎臓の遠位虚血及び萎縮が生じる。しかし、ＧＥＭの任意の再疎通が生じると、血流が回復し、萎縮が減少又は消失する。更に、腎動脈は末端動脈であるため、ＧＥＭにより塞栓できる最小の血管も、組織学検査により判定及び確認された。
【0083】
５フレンチのＣｏｂｒａカテーテルを使用して、主腎動脈にカテーテルを挿入し、ＤＳＡイメージングによって確認した（図６Ａ）。続いて、２～３ｍＬのＧＥＭを注入し、即座に動脈をキャスティングして閉塞させた（図６Ｂ）。Ｃｏｂｒａカテーテルを使用した大動脈からのＤＳＡイメージングは、一貫して腎動脈の完全閉塞を示した。剖検の直前に、臨床ＣＴスキャナを使用したイメージングが行われた（図６Ｃ～Ｅ）。これらは、２８日間の試験期間中に、塞栓された腎臓に血液が流れず、萎縮が進行していることを明らかにした。４週目までに、塞栓された腎臓は、塞栓された腎動脈又は任意の遠位動脈セグメントにおけるいかなる流れもなく、一貫して約４倍の腎容積の減少を示した（図６Ｆ～Ｋ）。これらのデータは、再疎通のエビデンスがないことを示唆している。次に、断片化及び非標的塞栓のあらゆるエビデンスについて評価した。腎臓は末端器官の動脈であるため、５～８マイクロメートルの毛細血管があらゆる剥がれたＧＥＭを捕捉し、マイクロＣＴ、近赤外スペクトルイメージング、及び組織学検査によって可視化される（図１３）。この広範な分析により、腎臓の皮質にはＧＥＭのエビデンスが全く含まれていないことが明らかになった。更なる分析において、ＧＥＭが流入できる最小の動脈を判定するために、４フレンチのＦｏｇａｒｔｙバルーンを主腎動脈内で膨張させてその位置を固定し、続いてこのＦｏｇａｒｔｙカテーテルを通してＧＥＭを注入した。Ｆｏｇａｒｔｙバルーンが近位の変位を示したときに注入を停止した（図１３）。その後の高解像度マイクロＣＴイメージングにより、測定された約３２０マイクロメートルで最小の動脈ＧＥＭを検出できることが明らかになった（図１３Ｄ～Ｆ）。更に、軸方向画像及び再フォーマットされた冠状画像を使用した認定放射線科医による胸部の評価では、腎細動脈から毛細血管への塞栓物質の移動を示唆する限局性の過密（ｈｙｐｅｒｄｅｎｓｉｔｙ）又は無気肺のエビデンスを示さなかった（図１１Ｅ～Ｆ）。脳及び四肢指の軸方向、冠状及び矢状方向の画像もまた、非標的塞栓について、及び虚血性変化又は微小血管梗塞のあらゆるエビデンスについて陰性であった（図１１）。
【0084】
ブタ腎動脈におけるゼラチンベースのゲルフォーム塞栓術
ＧＥＭの塞栓性能を、今日臨床的に出血管理に使用されているゲルフォームと比較した。ＧＥＭで使用されるゼラチンと同様に、ゲルフォームもブタゼラチンから構成される。予め切断したゲルフォーム（ＥｍｂｏＣｕｂｅ，Ｍｅｒｉｔｔ Ｍｅｄｉｃａｌ）を５０％ｖ／ｖ生理食塩水及び５０％イオヘキソールと混合してスラリーを作製した。続いて、これらを使用して腎動脈を塞栓し、即時閉塞させた（図６Ｌ～Ｍ）。２週間の生存後、臨床ＣＴスキャナを用いて動物を画像化した。これらの画像は、腎動脈内の再疎通及び持続的な血流から生じる腎臓の造影増強を実証した（図６Ｎ）。これは、剖検及び組織学検査において腎動脈内部にゲルフォームが存在しないことによって確認された。これらのデータは、ＧＥＭが、今日塞栓術に使用されている現在の臨床ツールであるコイル及びゲルフォームよりも性能が優れていることを示唆している。
ＧＥＭの塞栓性能を、今日臨床的に出血管理に使用されているゲルフォームと比較した。ＧＥＭで使用されるゼラチンと同様に、ゲルフォームもブタゼラチンから構成される。予め切断したゲルフォーム（ＥｍｂｏＣｕｂｅ，Ｍｅｒｉｔｔ Ｍｅｄｉｃａｌ）を５０％ｖ／ｖ生理食塩水及び５０％イオヘキソールと混合してスラリーを作製した。続いて、これらを使用して腎動脈を塞栓し、即時閉塞させた（図６Ｌ～Ｍ）。２週間の生存後、臨床ＣＴスキャナを用いて動物を画像化した。これらの画像は、腎動脈内の再疎通及び持続的な血流から生じる腎臓の造影増強を実証した（図６Ｎ）。これは、剖検及び組織学検査において腎動脈内部にゲルフォームが存在しないことによって確認された。これらのデータは、ＧＥＭが、今日塞栓術に使用されている現在の臨床ツールであるコイル及びゲルフォームよりも性能が優れていることを示唆している。
【0085】
実験の部
ＧＥＭ合成及び滅菌
イオヘキソール非含有ＧＥＭは、１８％（ｗ／ｖ）のゼラチン（Ａ型，Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ，ＵＳＡ）、９％（ｗ／ｖ）のシリケートナノプレートレット（Ｌａｐｏｎｉｔｅ ＸＬＧ，ＢＹＫ ＵＳＡ Ｉｎｃ．，Ｒｏｃｈｅｓｔｅｒ Ｈｉｌｌｓ，ＭＩ，ＵＳＡ）及び超純水を１：６：５の重量比で、他の箇所で説明されているように混合することによって調製した（例えば、Ａｖｅｒｙら，Ｓｃｉ．Ｔｒａｎｓｌ．Ｍｅｄ．，８：３６５ｒａ１５６（２０１６）、及びＧａｈａｒｗａｒら，ＡＣＳ Ｎａｎｏ．，８：９８３３（２０１４）を参照されたい）。放射線不透過性を導入するために、ＧＥＭをイオヘキソール又はタンタル粒子と混合した。イオヘキソール溶液（Ｏｍｎｉｐａｑｕｅ３５０ｍｇＩ／ｍＬ，ＧＥ ＨｅａｌｔｈＣａｒｅ，ＭＡ）をＧＥＭに混合して、最終濃度１０％ｗ／ｗを達成した。平均サイズが２μｍのタンタルマイクロ粒子（Ｔａ）（Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ，Ｈａｖｅｒｈｉｌｌ，ＭＡ，ＵＳＡ）又は粒径が２５ｎｍ未満のタンタルナノ粒子（Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）を、様々なｗ／ｗレベルでＧＥＭと混合して、ＧＥＭ－Ｔａヒドロゲル（例えば、２０％ｗ／ｗのＴａ－ＧＥＭ）を形成した。ＳｐｅｅｄＭｉｘｅｒ（ＦｌａｃｋＴｅｋ Ｉｎｃ．，Ｌａｎｄｒｕｍ，ＳＣ）を使用することによって、全てのＧＥＭ製剤の均一な混合を達成した。ＧＥＭを滅菌するために、ＲＳ２０００照射システム（ＲＡＤ．ＳＯＵＲＣＥ）を使用して、細菌及び真菌を根絶するための確立されたプロトコルに基づいて、１６０ｋＶ、２５ｍＡの電離照射線量（１１ｃＧｙ／分に相当）に合計１２０００ラドで、ＧＥＭを装填したシリンジを曝露した。無菌性を確認するために、１００ｍｇ／ｍＬのアンピシリンの有無で、ＬＢ寒天プレート又はＬＢブロスを使用する標準的な微生物増殖アッセイを行った。１０７～１０８ＣＦＵの化学的に適格な大腸菌を収容するＬＢブロスチューブを陽性対照として使用した。０．１ｍＬのＰＢＳのみを有するＬＢブロスチューブを陰性対照として用いた。ＧＥＭバッチ及び各対照から四連のチューブを調製し、３７℃インキュベーター内の振盪プラットフォーム上で最大７日間インキュベートした。分析は、Ａｖｅｒｙら，Ｓｃｉ．Ｔｒａｎｓｌ．Ｍｅｄ．，８：３６５ｒａ１５６（２０１６）に記載されているように実施した。
ＧＥＭ合成及び滅菌
イオヘキソール非含有ＧＥＭは、１８％（ｗ／ｖ）のゼラチン（Ａ型，Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ，ＵＳＡ）、９％（ｗ／ｖ）のシリケートナノプレートレット（Ｌａｐｏｎｉｔｅ ＸＬＧ，ＢＹＫ ＵＳＡ Ｉｎｃ．，Ｒｏｃｈｅｓｔｅｒ Ｈｉｌｌｓ，ＭＩ，ＵＳＡ）及び超純水を１：６：５の重量比で、他の箇所で説明されているように混合することによって調製した（例えば、Ａｖｅｒｙら，Ｓｃｉ．Ｔｒａｎｓｌ．Ｍｅｄ．，８：３６５ｒａ１５６（２０１６）、及びＧａｈａｒｗａｒら，ＡＣＳ Ｎａｎｏ．，８：９８３３（２０１４）を参照されたい）。放射線不透過性を導入するために、ＧＥＭをイオヘキソール又はタンタル粒子と混合した。イオヘキソール溶液（Ｏｍｎｉｐａｑｕｅ３５０ｍｇＩ／ｍＬ，ＧＥ ＨｅａｌｔｈＣａｒｅ，ＭＡ）をＧＥＭに混合して、最終濃度１０％ｗ／ｗを達成した。平均サイズが２μｍのタンタルマイクロ粒子（Ｔａ）（Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ，Ｈａｖｅｒｈｉｌｌ，ＭＡ，ＵＳＡ）又は粒径が２５ｎｍ未満のタンタルナノ粒子（Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）を、様々なｗ／ｗレベルでＧＥＭと混合して、ＧＥＭ－Ｔａヒドロゲル（例えば、２０％ｗ／ｗのＴａ－ＧＥＭ）を形成した。ＳｐｅｅｄＭｉｘｅｒ（ＦｌａｃｋＴｅｋ Ｉｎｃ．，Ｌａｎｄｒｕｍ，ＳＣ）を使用することによって、全てのＧＥＭ製剤の均一な混合を達成した。ＧＥＭを滅菌するために、ＲＳ２０００照射システム（ＲＡＤ．ＳＯＵＲＣＥ）を使用して、細菌及び真菌を根絶するための確立されたプロトコルに基づいて、１６０ｋＶ、２５ｍＡの電離照射線量（１１ｃＧｙ／分に相当）に合計１２０００ラドで、ＧＥＭを装填したシリンジを曝露した。無菌性を確認するために、１００ｍｇ／ｍＬのアンピシリンの有無で、ＬＢ寒天プレート又はＬＢブロスを使用する標準的な微生物増殖アッセイを行った。１０７～１０８ＣＦＵの化学的に適格な大腸菌を収容するＬＢブロスチューブを陽性対照として使用した。０．１ｍＬのＰＢＳのみを有するＬＢブロスチューブを陰性対照として用いた。ＧＥＭバッチ及び各対照から四連のチューブを調製し、３７℃インキュベーター内の振盪プラットフォーム上で最大７日間インキュベートした。分析は、Ａｖｅｒｙら，Ｓｃｉ．Ｔｒａｎｓｌ．Ｍｅｄ．，８：３６５ｒａ１５６（２０１６）に記載されているように実施した。
【0086】
レオロジー試験
流動曲線及び振幅掃引を、他の箇所で説明されているように実施した（例えば、Ａｖｅｒｙら，Ｓｃｉ．Ｔｒａｎｓｌ．Ｍｅｄ．，８：３６５ｒａ１５６（２０１６）を参照されたい）。Ａｎｔｏｎ Ｐａａｒ ＭＣＲ ３０２レオメータ（Ａｎｔｏｎ Ｐａａｒ ＵＳＡ Ｉｎｃ．，Ｔｏｒｒａｎｃｅ，ＣＡ，ＵＳＡ）を使用して、ＧＥＭのレオロジー評価を行った。間に５００μｍの間隙を有する、サンドブラスト加工された直径２５ｍｍのアルミニウム上部プレート及びアルミニウム下部プレートを、全ての測定に使用した。流動曲線及び振幅掃引（１０ｒａｄ／ｓ）を２５℃及び３７℃で得た。３７℃での試験では、溶媒トラップを使用し、溶媒トラップの縁を水で満たして加湿環境を提供した。各実験について少なくとも三連でデータを取得した。
流動曲線及び振幅掃引を、他の箇所で説明されているように実施した（例えば、Ａｖｅｒｙら，Ｓｃｉ．Ｔｒａｎｓｌ．Ｍｅｄ．，８：３６５ｒａ１５６（２０１６）を参照されたい）。Ａｎｔｏｎ Ｐａａｒ ＭＣＲ ３０２レオメータ（Ａｎｔｏｎ Ｐａａｒ ＵＳＡ Ｉｎｃ．，Ｔｏｒｒａｎｃｅ，ＣＡ，ＵＳＡ）を使用して、ＧＥＭのレオロジー評価を行った。間に５００μｍの間隙を有する、サンドブラスト加工された直径２５ｍｍのアルミニウム上部プレート及びアルミニウム下部プレートを、全ての測定に使用した。流動曲線及び振幅掃引（１０ｒａｄ／ｓ）を２５℃及び３７℃で得た。３７℃での試験では、溶媒トラップを使用し、溶媒トラップの縁を水で満たして加湿環境を提供した。各実験について少なくとも三連でデータを取得した。
【0087】
ＧＥＭ注入性の分析
以前に確立されたプロトコルに従って、１００Ｎのロードセル（Ｉｎｓｔｒｏｎ，Ｎｏｒｗｏｏｄ，ＭＡ）を備えた機械試験機を使用して、注入性を検査した。簡潔には、ＧＥＭを１ｍＬ又は３ｍＬルアーロックシリンジ（Ｍｅｄａｌｌｉｏｎ，Ｍｅｒｉｔ Ｍｅｄｉｃａｌ，Ｓｏｕｔｈ Ｊｏｒｄａｎ，ＵＴ）に装填し、それぞれ１１０ｃｍ２．８フレンチのＰｒｏＧｒｅａｔカテーテル（Ｔｅｒｕｍｏ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｓｏｍｅｒｓｅｔ，ＮＪ，ＵＳＡ）又は１００センチメートル５ＦのＢｅｒｎｓｔｅｉｎカテーテル（Ｃｏｏｋ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｉｎｃ，Ｂｌｏｏｍｉｎｇｔｏｎ，ＩＮ）を通して注入した。ＧＥＭ収容シリンジを、カスタム設計された３Ｄプリントホルダの内側に挿入し、プランジャをロードセルプレートに対して配置した。５Ｆ及び２．８Ｆに対してそれぞれ２ｍＬ／分又は１ｍＬ／分のいずれかの速度で圧縮力を適用した。臨床診療中の注入をシミュレートするために、中断された圧縮力も１０秒間適用し、続いて５秒間休止した。このサイクルを、５フレンチのカテーテルを通して８回繰り返した。Ｂｌｕｅｈｉｌｌバージョン－３ソフトウェア（Ｉｎｓｔｒｏｎ，Ｎｏｒｗｏｏｄ，ＭＡ，ＵＳ）を使用して、生成された経時的な破断力及び注入力を取得し、プロットした。注入性試験を、各条件について少なくとも５回繰り返した。
以前に確立されたプロトコルに従って、１００Ｎのロードセル（Ｉｎｓｔｒｏｎ，Ｎｏｒｗｏｏｄ，ＭＡ）を備えた機械試験機を使用して、注入性を検査した。簡潔には、ＧＥＭを１ｍＬ又は３ｍＬルアーロックシリンジ（Ｍｅｄａｌｌｉｏｎ，Ｍｅｒｉｔ Ｍｅｄｉｃａｌ，Ｓｏｕｔｈ Ｊｏｒｄａｎ，ＵＴ）に装填し、それぞれ１１０ｃｍ２．８フレンチのＰｒｏＧｒｅａｔカテーテル（Ｔｅｒｕｍｏ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｓｏｍｅｒｓｅｔ，ＮＪ，ＵＳＡ）又は１００センチメートル５ＦのＢｅｒｎｓｔｅｉｎカテーテル（Ｃｏｏｋ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｉｎｃ，Ｂｌｏｏｍｉｎｇｔｏｎ，ＩＮ）を通して注入した。ＧＥＭ収容シリンジを、カスタム設計された３Ｄプリントホルダの内側に挿入し、プランジャをロードセルプレートに対して配置した。５Ｆ及び２．８Ｆに対してそれぞれ２ｍＬ／分又は１ｍＬ／分のいずれかの速度で圧縮力を適用した。臨床診療中の注入をシミュレートするために、中断された圧縮力も１０秒間適用し、続いて５秒間休止した。このサイクルを、５フレンチのカテーテルを通して８回繰り返した。Ｂｌｕｅｈｉｌｌバージョン－３ソフトウェア（Ｉｎｓｔｒｏｎ，Ｎｏｒｗｏｏｄ，ＭＡ，ＵＳ）を使用して、生成された経時的な破断力及び注入力を取得し、プロットした。注入性試験を、各条件について少なくとも５回繰り返した。
【0088】
血液凝固時間に対するＧＥＭの効果の評価
凝固時間及び血栓重量を、他の箇所で説明されているように定量化した（例えば、Ａｖｅｒｙら，Ｓｃｉ．Ｔｒａｎｓｌ．Ｍｅｄ．，８：３６５ｒａ１５６（２０１６）、及びＧａｈａｒｗａｒら，ＡＣＳ Ｎａｎｏ．，８：９８３３（２０１４）を参照されたい）。簡潔に述べると、０．５グラムのＧＥＭアリコートを２ｍＬマイクロチューブに秤量した。ＧＥＭを１０００ＲＰＭで遠心分離して、血液相互作用表面を標準化した。１０％（ｖ／ｖ）０．１ＭのＣａＣｌ２を添加することによって、凝固していないクエン酸添加血液を再活性化した。１００μＬの活性化血液を各ＧＥＭサンプルに添加し、３、８、１０、１２、１５、又は２０分間反応させた。各時点で、２００μＬの０．１０９Ｍクエン酸ナトリウム溶液を添加することによって、凝固を停止させた。残留液体を除去し、凝固した血液を単離した。凝固した血液を各試験管で秤量して、質量を求めた。
凝固時間及び血栓重量を、他の箇所で説明されているように定量化した（例えば、Ａｖｅｒｙら，Ｓｃｉ．Ｔｒａｎｓｌ．Ｍｅｄ．，８：３６５ｒａ１５６（２０１６）、及びＧａｈａｒｗａｒら，ＡＣＳ Ｎａｎｏ．，８：９８３３（２０１４）を参照されたい）。簡潔に述べると、０．５グラムのＧＥＭアリコートを２ｍＬマイクロチューブに秤量した。ＧＥＭを１０００ＲＰＭで遠心分離して、血液相互作用表面を標準化した。１０％（ｖ／ｖ）０．１ＭのＣａＣｌ２を添加することによって、凝固していないクエン酸添加血液を再活性化した。１００μＬの活性化血液を各ＧＥＭサンプルに添加し、３、８、１０、１２、１５、又は２０分間反応させた。各時点で、２００μＬの０．１０９Ｍクエン酸ナトリウム溶液を添加することによって、凝固を停止させた。残留液体を除去し、凝固した血液を単離した。凝固した血液を各試験管で秤量して、質量を求めた。
【0089】
大腿動脈閉塞のラットモデル
全てのｉｎ ｖｉｖｏ試験は、施設動物管理使用委員会（ＩＡＣＵＣ）によって承認され、連邦及び施設のガイドラインに従って行われた。右大腿動脈を、大腿静脈及び大腿神経から離れた近位深動脈と浅後腹壁動脈との間で切開した。２本の４－０絹結紮糸を遠位端及び近位端の周りに巻き付け、注入時に動脈セグメントを操作し、安定化させた。微小血管クランプを、深部枝（ｐｒｏｆｕｎｄａ ｂｒａｎｃｈ）の遠位に配置した。２７ゲージ針を用いたＧＥＭ注入後、ラットを無作為に４つの群に分け、０、３、７、又は２１日間生存させた（各群ｎ＝６）。０日目の時点のラットを、ＧＥＭ塞栓術の１時間後に屠殺し、これらを対照群とした。各ラットを、レーザースペックルコントラストイメージング（ＬＳＣＩ）を使用して連続的に画像化して、後肢微小灌流を定量化し、運動機能を、修正Ｔａｒｌｏｖスケールを使用して評価した。深部体温を３７℃に維持するために、麻酔をかけたラットを加温台の上で腹臥位にしてイメージングを行った。５分間安定させた後、レーザーをラットの上に２０センチメートルの設定距離で位置合わせし、灌流イメージングを開始した。データは、ベースライン、注入直後、及び手術後１日目に取得し、その後１週間に１回取得した。灌流データは、ＧＥＭ注入された後肢足における、注入されていない対側後肢足に対する灌流の比として算出され、ベースラインのパーセントとして表された。
全てのｉｎ ｖｉｖｏ試験は、施設動物管理使用委員会（ＩＡＣＵＣ）によって承認され、連邦及び施設のガイドラインに従って行われた。右大腿動脈を、大腿静脈及び大腿神経から離れた近位深動脈と浅後腹壁動脈との間で切開した。２本の４－０絹結紮糸を遠位端及び近位端の周りに巻き付け、注入時に動脈セグメントを操作し、安定化させた。微小血管クランプを、深部枝（ｐｒｏｆｕｎｄａ ｂｒａｎｃｈ）の遠位に配置した。２７ゲージ針を用いたＧＥＭ注入後、ラットを無作為に４つの群に分け、０、３、７、又は２１日間生存させた（各群ｎ＝６）。０日目の時点のラットを、ＧＥＭ塞栓術の１時間後に屠殺し、これらを対照群とした。各ラットを、レーザースペックルコントラストイメージング（ＬＳＣＩ）を使用して連続的に画像化して、後肢微小灌流を定量化し、運動機能を、修正Ｔａｒｌｏｖスケールを使用して評価した。深部体温を３７℃に維持するために、麻酔をかけたラットを加温台の上で腹臥位にしてイメージングを行った。５分間安定させた後、レーザーをラットの上に２０センチメートルの設定距離で位置合わせし、灌流イメージングを開始した。データは、ベースライン、注入直後、及び手術後１日目に取得し、その後１週間に１回取得した。灌流データは、ＧＥＭ注入された後肢足における、注入されていない対側後肢足に対する灌流の比として算出され、ベースラインのパーセントとして表された。
【0090】
抗凝固処理ラットにおける大腿動脈閉塞
６例のラットに、上記のように大腿動脈へのＧＥＭ注入前にヘパリンを投与し、ＧＥＭ注入後３日間抗凝固療法を継続した。活性化凝固時間（ＡＣＴ）は、ヘパリン投与前及び投与後に浅後腹壁静脈から採取した０．２５ｍＬの血液アリコートにおいて、ｉＳＴＡＴアナライザ（Ａｂｂｏｔ，Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ，ＮＪ）を使用して記録した。ベースラインＡＣＴ値が記録されたら、２５０μＬの生理食塩水で希釈した１２００ＩＵ／ｋｇのヘパリンを大腿静脈枝に静脈内注入した。続いて、これらのラットに、ＧＥＭ注入後３日間、１日２回、１５０ＩＵ／ｋｇのヘパリンを皮下投与した。６例のラットの並行群に、対照群として機能するヘパリンの代わりに同様量の生理食塩水を投与した。
６例のラットに、上記のように大腿動脈へのＧＥＭ注入前にヘパリンを投与し、ＧＥＭ注入後３日間抗凝固療法を継続した。活性化凝固時間（ＡＣＴ）は、ヘパリン投与前及び投与後に浅後腹壁静脈から採取した０．２５ｍＬの血液アリコートにおいて、ｉＳＴＡＴアナライザ（Ａｂｂｏｔ，Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ，ＮＪ）を使用して記録した。ベースラインＡＣＴ値が記録されたら、２５０μＬの生理食塩水で希釈した１２００ＩＵ／ｋｇのヘパリンを大腿静脈枝に静脈内注入した。続いて、これらのラットに、ＧＥＭ注入後３日間、１日２回、１５０ＩＵ／ｋｇのヘパリンを皮下投与した。６例のラットの並行群に、対照群として機能するヘパリンの代わりに同様量の生理食塩水を投与した。
【0091】
ブタにおける経皮的血管内塞栓術
この試験は、施設動物管理使用委員会（ＩＡＣＵＣ）の承認を得ている。体重４８～５５ｋｇのヨークシャーブタ（Ｓ＆Ｓ Ｆａｒｍｓ，Ｂｒｅｎｔｗｏｏｄｓ，ＣＡ）を少なくとも４日間順化させた。５ｍｇ／ｋｇチレタミン－ゾラゼパム（Ｔｅｌａｚｏｌ，Ｚｏｅｔｉｓ）、２ｍｇ／ｍＬキシラジン及び０．０２ｍｇ／ｋｇグリコピロレートの筋肉内注入を用いて麻酔を誘導した。次いで、ブタを仰臥位にし、Ｘ線対応の手術台（Ｐａｎｎｏｍｅｄ Ａｅｒｏｎ，ＤＲＥ，ＫＹ）で挿管した。挿管後、１．５～３％のイソフルランの吸入により麻酔を維持した。手術中、心電図、経皮オキシヘモグロビン飽和度（ＳｐＯ２）、呼気終末ＣＯ２濃度、吸気酸素分率、及び深部体温をモニタリングした。超音波ガイダンス（ＡＣＵＳＯＮ Ｓ２０００，Ｓｉｅｍｅｎｓ）及び蛍光透視（ＯＥＣ９８００ ｐｌｕｓ Ｃ－Ａｒｍ，ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｃｈｉｃａｇｏ，ＩＬ）を用いて、頸動脈に経皮的にアクセスした。アクセス針及びワイヤを５フレンチのＢｅｒｎｓｔｅｉｎカテーテル（Ｃｏｏｋ Ｍｅｄｉｃａｌ）に交換した。ＧＴ－グライドワイヤ（Ｔｅｒｕｍｏ Ｍｅｄｉｃａｌ）を介して、造影蛍光透視（３５０ｍｇＩ／ｍＬ Ｏｍｎｉｐａｑｕｅ，ＧＥ ＨｅａｌｔｈＣａｒｅ、ＭＡ）を使用して、カテーテルの先端を腎動脈又は腸骨動脈に進めた。ブタに１０，０００～３００００ＩＵのヘパリンを静脈内投与し、ｉＳＴＡＴアナライザ（Ａｂｂｏｔ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ，ＮＪ）を用いてＡＣＴ値を記録した。ＧＥＭ又はＥｍｂｏＣｕｂｅ（Ｍｅｒｉｔ Ｍｅｄｉｃａｌ）を、リアルタイム蛍光透視ガイダンス下でカテーテルを使用して、腸骨動脈又は腎動脈の一次動脈枝に送達した。塞栓剤を有するシリンジを、ルアーロックを使用してカテーテルに直接接続した。サブセットにおいて、Ｍｅｄｔｒｏｎｉｃ，Ｔｅｒｕｍｏ，Ｃｏｏｋ Ｍｅｄｉｃａｌ，及びＢｏｓｔｏｎ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ製などの金属コイルを腸骨動脈に入れた。ＧＥＭ又はコイルの展開までの時間を各手順について記録した。塞栓術の後、血管造影を複数回繰り返して、血管の開存性を評価した。ブタは、塞栓術後１時間（非生存群）又は塞栓術後１、２、又は４週間（生存群）で屠殺した。屠殺の前に、血液サンプルを分析のために採取し、全動物ＣＴＡイメージングを行った。剖検時に、ＧＥＭ又はコイルを含有する血管組織を摘出し、μＣＴイメージング及び病理組織学的評価を行った。また、潜在的な毒性を評価するために、肝臓、脾臓、心臓、正常な腎臓の組織を入手し、組織学検査により検討した。
この試験は、施設動物管理使用委員会（ＩＡＣＵＣ）の承認を得ている。体重４８～５５ｋｇのヨークシャーブタ（Ｓ＆Ｓ Ｆａｒｍｓ，Ｂｒｅｎｔｗｏｏｄｓ，ＣＡ）を少なくとも４日間順化させた。５ｍｇ／ｋｇチレタミン－ゾラゼパム（Ｔｅｌａｚｏｌ，Ｚｏｅｔｉｓ）、２ｍｇ／ｍＬキシラジン及び０．０２ｍｇ／ｋｇグリコピロレートの筋肉内注入を用いて麻酔を誘導した。次いで、ブタを仰臥位にし、Ｘ線対応の手術台（Ｐａｎｎｏｍｅｄ Ａｅｒｏｎ，ＤＲＥ，ＫＹ）で挿管した。挿管後、１．５～３％のイソフルランの吸入により麻酔を維持した。手術中、心電図、経皮オキシヘモグロビン飽和度（ＳｐＯ２）、呼気終末ＣＯ２濃度、吸気酸素分率、及び深部体温をモニタリングした。超音波ガイダンス（ＡＣＵＳＯＮ Ｓ２０００，Ｓｉｅｍｅｎｓ）及び蛍光透視（ＯＥＣ９８００ ｐｌｕｓ Ｃ－Ａｒｍ，ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｃｈｉｃａｇｏ，ＩＬ）を用いて、頸動脈に経皮的にアクセスした。アクセス針及びワイヤを５フレンチのＢｅｒｎｓｔｅｉｎカテーテル（Ｃｏｏｋ Ｍｅｄｉｃａｌ）に交換した。ＧＴ－グライドワイヤ（Ｔｅｒｕｍｏ Ｍｅｄｉｃａｌ）を介して、造影蛍光透視（３５０ｍｇＩ／ｍＬ Ｏｍｎｉｐａｑｕｅ，ＧＥ ＨｅａｌｔｈＣａｒｅ、ＭＡ）を使用して、カテーテルの先端を腎動脈又は腸骨動脈に進めた。ブタに１０，０００～３００００ＩＵのヘパリンを静脈内投与し、ｉＳＴＡＴアナライザ（Ａｂｂｏｔ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ，ＮＪ）を用いてＡＣＴ値を記録した。ＧＥＭ又はＥｍｂｏＣｕｂｅ（Ｍｅｒｉｔ Ｍｅｄｉｃａｌ）を、リアルタイム蛍光透視ガイダンス下でカテーテルを使用して、腸骨動脈又は腎動脈の一次動脈枝に送達した。塞栓剤を有するシリンジを、ルアーロックを使用してカテーテルに直接接続した。サブセットにおいて、Ｍｅｄｔｒｏｎｉｃ，Ｔｅｒｕｍｏ，Ｃｏｏｋ Ｍｅｄｉｃａｌ，及びＢｏｓｔｏｎ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ製などの金属コイルを腸骨動脈に入れた。ＧＥＭ又はコイルの展開までの時間を各手順について記録した。塞栓術の後、血管造影を複数回繰り返して、血管の開存性を評価した。ブタは、塞栓術後１時間（非生存群）又は塞栓術後１、２、又は４週間（生存群）で屠殺した。屠殺の前に、血液サンプルを分析のために採取し、全動物ＣＴＡイメージングを行った。剖検時に、ＧＥＭ又はコイルを含有する血管組織を摘出し、μＣＴイメージング及び病理組織学的評価を行った。また、潜在的な毒性を評価するために、肝臓、脾臓、心臓、正常な腎臓の組織を入手し、組織学検査により検討した。
【0092】
ＣＴ、ＵＳ、ＭＲＩ、及び蛍光透視の取得方法
デュアルソーススキャナ（Ｓｉｅｍｅｎｓ Ｆｏｒｃｅ，Ｓｉｅｍｅｎｓ Ｈｅａｌｔｈｉｎｅｅｒｓ，Ｅｒｌａｎｇｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）でＣＴ取得を行った。スパイラルスキャンは、０．６ｍｍの検出器サイズ構成で、それぞれ１５０ｋＶｐ及び８０ｋＶｐのエネルギーレベルで行った。ＭＲＩ取得は、３．０Ｔスキャナ（Ｓｉｅｍｅｎｓ Ｓｋｙｒａ，Ｅｒｌａｎｇｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）で行った。本体送信コイルを備えた２０チャネルヘッドコイルを使用してデータを取得した。ＭＲＩ取得は、軸方向シングルショットＴ２、軸方向デュアルエコー同相及び逆相、Ｔ１強調イメージング前、及び平衡定常状態自由歳差運動からなっていた。蛍光透視の取得は、モバイルＣアーム（ＯＥＣ ９８００ Ｐｌｕｓ，ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ，ＵＳＡ）上で実行された。
デュアルソーススキャナ（Ｓｉｅｍｅｎｓ Ｆｏｒｃｅ，Ｓｉｅｍｅｎｓ Ｈｅａｌｔｈｉｎｅｅｒｓ，Ｅｒｌａｎｇｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）でＣＴ取得を行った。スパイラルスキャンは、０．６ｍｍの検出器サイズ構成で、それぞれ１５０ｋＶｐ及び８０ｋＶｐのエネルギーレベルで行った。ＭＲＩ取得は、３．０Ｔスキャナ（Ｓｉｅｍｅｎｓ Ｓｋｙｒａ，Ｅｒｌａｎｇｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）で行った。本体送信コイルを備えた２０チャネルヘッドコイルを使用してデータを取得した。ＭＲＩ取得は、軸方向シングルショットＴ２、軸方向デュアルエコー同相及び逆相、Ｔ１強調イメージング前、及び平衡定常状態自由歳差運動からなっていた。蛍光透視の取得は、モバイルＣアーム（ＯＥＣ ９８００ Ｐｌｕｓ，ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ，ＵＳＡ）上で実行された。
【0093】
マイクロＣＴイメージング及び構造解析
摘出された塞栓血管を１０％ホルマリンで固定し、７０％エタノール中で２４時間インキュベートした。マイクロＣＴイメージングは、ＳｋｙＳｃａｎ １２７６（Ｂｒｕｋｅｒ，Ｋｏｎｔｉｃｈ，Ｂｅｌｇｉｕｍ）を使用して、ラット血管については３３ｋＶ、２２３μＡで、ブタ動脈については４５ｋＶ及び２００μＡで、１０μｍのピクセルサイズで行った。データ分析は、ＮＲｅｃｏｎ，ＣＴｖｏｘ，Ｄａｔａ Ｖｉｅｗｅｒ及びＣＴＡｎソフトウェア（Ｂｒｕｋｅｒ，Ｋｏｎｔｉｃｈ，Ｂｅｌｇｉｕｍ）を使用して行った。注入されたＧＥＭにおける構造変化を記録するために、定量的形態計測解析を実施して、表面対体積比、表面凸指数、フラクタル次元、及び構造モデル指数を算出した。塞栓されたブタ血管内部のＧＥＭ容積を算出するために、Ｍｉｍｉｃｓソフトウェア（Ｍａｔｅｒｉａｌｉｓｅ，Ｌｅｕｖｅｎ，Ｂｅｌｇｉｕｍ）を使用して、ＧＥＭ及び血管管腔をセグメント化した。
摘出された塞栓血管を１０％ホルマリンで固定し、７０％エタノール中で２４時間インキュベートした。マイクロＣＴイメージングは、ＳｋｙＳｃａｎ １２７６（Ｂｒｕｋｅｒ，Ｋｏｎｔｉｃｈ，Ｂｅｌｇｉｕｍ）を使用して、ラット血管については３３ｋＶ、２２３μＡで、ブタ動脈については４５ｋＶ及び２００μＡで、１０μｍのピクセルサイズで行った。データ分析は、ＮＲｅｃｏｎ，ＣＴｖｏｘ，Ｄａｔａ Ｖｉｅｗｅｒ及びＣＴＡｎソフトウェア（Ｂｒｕｋｅｒ，Ｋｏｎｔｉｃｈ，Ｂｅｌｇｉｕｍ）を使用して行った。注入されたＧＥＭにおける構造変化を記録するために、定量的形態計測解析を実施して、表面対体積比、表面凸指数、フラクタル次元、及び構造モデル指数を算出した。塞栓されたブタ血管内部のＧＥＭ容積を算出するために、Ｍｉｍｉｃｓソフトウェア（Ｍａｔｅｒｉａｌｉｓｅ，Ｌｅｕｖｅｎ，Ｂｅｌｇｉｕｍ）を使用して、ＧＥＭ及び血管管腔をセグメント化した。
【0094】
病理組織学検査及び免疫組織化学検査
パラフィン埋め込み切片を、Ｈ＆Ｅ，マッソントリクローム又はＥＶＧエラスチン染色で染色し、ミエロペルオキシダーゼ（ＭＰＯ；ａｂ２０８６７０，Ａｂｃａｍ）又はＣＤ６８（ａｂ１２５２１２，Ａｂｃａｍ）の免疫染色を、他の箇所で説明されているように実施した（例えば、Ａｖｅｒｙら，Ｓｃｉ．Ｔｒａｎｓｌ．Ｍｅｄ．，８：３６５ｒａ１５６（２０１６）を参照されたい）。画像解析ソフトウェア（Ｃｅｌｌｅｓｔｅ ４．１，Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）を用いて、形態計測解析を行った。盲検観察者により、ＭＰＯ又はＣＤ６８陽性細胞を計数した。
パラフィン埋め込み切片を、Ｈ＆Ｅ，マッソントリクローム又はＥＶＧエラスチン染色で染色し、ミエロペルオキシダーゼ（ＭＰＯ；ａｂ２０８６７０，Ａｂｃａｍ）又はＣＤ６８（ａｂ１２５２１２，Ａｂｃａｍ）の免疫染色を、他の箇所で説明されているように実施した（例えば、Ａｖｅｒｙら，Ｓｃｉ．Ｔｒａｎｓｌ．Ｍｅｄ．，８：３６５ｒａ１５６（２０１６）を参照されたい）。画像解析ソフトウェア（Ｃｅｌｌｅｓｔｅ ４．１，Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）を用いて、形態計測解析を行った。盲検観察者により、ＭＰＯ又はＣＤ６８陽性細胞を計数した。
【0095】
血清のマルチプレックス解析
サイトカイン、ケモカイン、及び成長因子などの選択されたバイオマーカーを、塞栓術後０、３、７、及び２１日目のラットから、並びに０、１、２、及び４週目のブタからの血液サンプルのアリコートから得られた血清サンプルで測定した。ラットの血清サンプルはサイトカイン／ケモカインアレイ２７－ｐｌｅｘを用いて解析し、ブタのサンプルはブタサイトカイン／ケモカインアレイ１３－ｐｌｅｘ（Ｅｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｃａｌｇａｒｙ，ＣＡ）を用いて解析した。検体濃度は、ピコグラム／ｍＬで表される。
サイトカイン、ケモカイン、及び成長因子などの選択されたバイオマーカーを、塞栓術後０、３、７、及び２１日目のラットから、並びに０、１、２、及び４週目のブタからの血液サンプルのアリコートから得られた血清サンプルで測定した。ラットの血清サンプルはサイトカイン／ケモカインアレイ２７－ｐｌｅｘを用いて解析し、ブタのサンプルはブタサイトカイン／ケモカインアレイ１３－ｐｌｅｘ（Ｅｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｃａｌｇａｒｙ，ＣＡ）を用いて解析した。検体濃度は、ピコグラム／ｍＬで表される。
【0096】
統計解析
異なる時点での群間の解析は、事後多重比較手順による分散分析（ＡＮＯＶＡ）を用いて行った。２群間の比較は、ｓｔｕｄｅｎｔのｔ検定を用いて算出した。群間差の統計的有意性は、９５％信頼水準（ｐ＜０．０５）で評価した。データは、平均±平均の標準誤差（ＳＥＭ）として表示される。本発明者らが得た全ての比較は、ＧｒａｐｈＰａｄ Ｐｒｉｓｍ ７（ＧｒａｐｈＰａｄ Ｓｏｆｔｗａｒｅ，Ｉｎｃ．，Ｌａ Ｊｏｌｌａ，ＣＡ）を使用した。
異なる時点での群間の解析は、事後多重比較手順による分散分析（ＡＮＯＶＡ）を用いて行った。２群間の比較は、ｓｔｕｄｅｎｔのｔ検定を用いて算出した。群間差の統計的有意性は、９５％信頼水準（ｐ＜０．０５）で評価した。データは、平均±平均の標準誤差（ＳＥＭ）として表示される。本発明者らが得た全ての比較は、ＧｒａｐｈＰａｄ Ｐｒｉｓｍ ７（ＧｒａｐｈＰａｄ Ｓｏｆｔｗａｒｅ，Ｉｎｃ．，Ｌａ Ｊｏｌｌａ，ＣＡ）を使用した。
【0097】
他の実施形態
本発明をその詳細な説明と併せて説明してきたが、前述の説明は、例示を意図したものであり、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲を限定するものではないことを理解されたい。他の態様、利点、及び変更は、以下の特許請求の範囲内にある。
本発明をその詳細な説明と併せて説明してきたが、前述の説明は、例示を意図したものであり、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲を限定するものではないことを理解されたい。他の態様、利点、及び変更は、以下の特許請求の範囲内にある。
【0098】
本明細書で言及される全ての刊行物（例えば、米国特許出願公開第２０１８／１０４０５９号）は、引用された刊行物に関連する態様、方法及び／又は物質を開示及び記載するために、参照により本明細書に組み込まれる。
【0099】
本開示の番号付き実施形態
１．
（ａ）ゼラチンと、
（ｂ）ナノシリケートと、
（ｃ）タンタルと、を含む、ヒドロゲル組成物。
１．
（ａ）ゼラチンと、
（ｂ）ナノシリケートと、
（ｃ）タンタルと、を含む、ヒドロゲル組成物。
【0100】
２．脱イオン水を更に含む、実施形態１に記載のヒドロゲル組成物。
３．約１５％～約２５％（ｗ／ｗ）のタンタルを含む、実施形態１又は２に記載のヒドロゲル組成物。
３．約１５％～約２５％（ｗ／ｗ）のタンタルを含む、実施形態１又は２に記載のヒドロゲル組成物。
【0101】
４．約１７．５％～約２２．５％（ｗ／ｗ）のタンタルを含む、実施形態１～３のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
５．約１５％、約１７．５％、約２０％、約２２．５％、又は約２５％（ｗ／ｗ）のタンタルを含む、実施形態１～３のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
５．約１５％、約１７．５％、約２０％、約２２．５％、又は約２５％（ｗ／ｗ）のタンタルを含む、実施形態１～３のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
【0102】
６．約２０％（ｗ／ｗ）のタンタルを含む、実施形態１～５のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
７．ナノシリケートがシリケートナノプレートレットである、実施形態１～６のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
７．ナノシリケートがシリケートナノプレートレットである、実施形態１～６のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
【0103】
８．約２．５％～約６％（ｗ／ｗ）のナノシリケートを含む、実施形態１～７のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
９．約３．０％～約４．０％（ｗ／ｗ）のナノシリケートを含む、実施形態１～７のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
９．約３．０％～約４．０％（ｗ／ｗ）のナノシリケートを含む、実施形態１～７のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
【0104】
１０．約３．２５％～約３．７５％（ｗ／ｗ）のナノシリケートを含む、実施形態１～７のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
１１．約４．０％～約５．５％（ｗ／ｗ）のナノシリケートを含む、実施形態１～７のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
１１．約４．０％～約５．５％（ｗ／ｗ）のナノシリケートを含む、実施形態１～７のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
【0105】
１２．約４．２５％～約５．２５％（ｗ／ｗ）のナノシリケートを含む、実施形態１～７のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
１３．約４．５％～約５．０％（ｗ／ｗ）のナノシリケートを含む、実施形態１～７のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
１３．約４．５％～約５．０％（ｗ／ｗ）のナノシリケートを含む、実施形態１～７のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
【0106】
１４．約２．７５％、約３．０％、約３．２５％、約３．５％、約３．７５％、４．０％、約４．２５％、約４．５％、約４．７５％、約５．０％、約５．２５％、又は約５．５％のナノシリケート（ｗ／ｗ）を含む、実施形態１～７のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
【0107】
１５．約４．７５％（ｗ／ｗ）のナノシリケートを含む、実施形態１～７のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
１６．約４％（ｗ／ｗ）のナノシリケートを含む、実施形態１～７のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
１６．約４％（ｗ／ｗ）のナノシリケートを含む、実施形態１～７のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
【0108】
１７．約３．５％（ｗ／ｗ）のナノシリケートを含む、実施形態１～７のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
１８．シリケートナノプレートレットの中央径が約１μｍ～約１５μｍである、実施形態７～１７のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
１８．シリケートナノプレートレットの中央径が約１μｍ～約１５μｍである、実施形態７～１７のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
【0109】
１９．シリケートナノプレートレットの中央径が約２μｍ～約５μｍである、実施形態７～１７のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
２０．約０．２％～約１．２％（ｗ／ｗ）のゼラチンを含む、実施形態１～１９のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
２０．約０．２％～約１．２％（ｗ／ｗ）のゼラチンを含む、実施形態１～１９のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
【0110】
２１．約０．６％～約１．０％（ｗ／ｗ）のゼラチンを含む、実施形態１～１９のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
２２．約０．４％～約０．８％（ｗ／ｗ）のゼラチンを含む、実施形態１～１９のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
２２．約０．４％～約０．８％（ｗ／ｗ）のゼラチンを含む、実施形態１～１９のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
【0111】
２３．約０．２％、約０．３％、約０．４％、約０．５％、約０．６％、約０．７％、約０．８％、約０．９％、約１．０％、約１．１％、又は約１．２％（ｗ／ｗ）のゼラチンを含む、実施形態１～１９のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
【0112】
２４．約０．６％（ｗ／ｗ）のゼラチンを含む、実施形態１～１９のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
２５．約０．７％（ｗ／ｗ）のゼラチンを含む、実施形態１～１９のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
２５．約０．７％（ｗ／ｗ）のゼラチンを含む、実施形態１～１９のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
【0113】
２６．約０．８％（ｗ／ｗ）のゼラチンを含む、実施形態１～１９のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
２７．組成物の粘度が、約１０－１１／ｓの剪断速度下で減少する、実施形態１～２６のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
２７．組成物の粘度が、約１０－１１／ｓの剪断速度下で減少する、実施形態１～２６のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
【0114】
２８．約１５ＫＰａ～約４５ＫＰａの変位圧力を有する、実施形態１～２７のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
２９．無菌である、実施形態１～２８のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
２９．無菌である、実施形態１～２８のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物。
【0115】
３０．好適な容器にパッケージングされた実施形態１～２９のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物を含む、血管の塞栓術において使用するためのキット。
３１．好適な容器がシリンジである、実施形態３０に記載のキット。
３１．好適な容器がシリンジである、実施形態３０に記載のキット。
【0116】
３２．好適な容器が、約０．５ｍＬ～約５ｍＬのヒドロゲル組成物を収容する、実施形態３０又は３１に記載のキット。
３３．好適な容器が、約０．５ｍＬ、約１．０ｍＬ、約１．５ｍＬ、約２．０ｍＬ、約２．５ｍＬ、約３．０ｍＬ、約３．５ｍＬ、約４．０ｍＬ、約４．５ｍＬ又は約５．０ｍＬのヒドロゲル組成物を収容する、実施形態２９～３２のいずれか１つに記載のキット。
３３．好適な容器が、約０．５ｍＬ、約１．０ｍＬ、約１．５ｍＬ、約２．０ｍＬ、約２．５ｍＬ、約３．０ｍＬ、約３．５ｍＬ、約４．０ｍＬ、約４．５ｍＬ又は約５．０ｍＬのヒドロゲル組成物を収容する、実施形態２９～３２のいずれか１つに記載のキット。
【0117】
３４．好適な容器が、約１．０ｍＬのヒドロゲル組成物を収容する、実施形態２９～３３のいずれか１つに記載のキット。
３５．血管の塞栓術のための方法であって、それを必要とする患者において、治療有効量の実施形態１～２９のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物を患者の血管に投与することを含む、方法。
３５．血管の塞栓術のための方法であって、それを必要とする患者において、治療有効量の実施形態１～２９のいずれか１つに記載のヒドロゲル組成物を患者の血管に投与することを含む、方法。
【0118】
３６．最大血管径が約３ｍｍである、実施形態３５に記載の方法。
３７．組成物が、カテーテルを通した注入によって血管に投与される、実施形態３５又は３６に記載の方法。
３７．組成物が、カテーテルを通した注入によって血管に投与される、実施形態３５又は３６に記載の方法。
【0119】
３８．血管が、多血性腫瘍（ｈｙｐｅｒｖａｓｃｕｌａｒｉｚｅｄ ｔｕｍｏｒ）の血管である、実施形態３５～３７のいずれか１つに記載の方法。
３９．出血及び／又は出血性末梢血管を塞栓する方法であって、それを必要とする患者において、治療有効量の実施形態１～２９のいずれか１つに記載の組成物を患者の血管に投与することを含む、方法。
３９．出血及び／又は出血性末梢血管を塞栓する方法であって、それを必要とする患者において、治療有効量の実施形態１～２９のいずれか１つに記載の組成物を患者の血管に投与することを含む、方法。
【0120】
４０．最大血管径が約３ｍｍである、実施形態３９に記載の方法。
４１．組成物が、カテーテルを通した注入によって血管に投与される、実施形態３９又は４０に記載の方法。
４１．組成物が、カテーテルを通した注入によって血管に投与される、実施形態３９又は４０に記載の方法。
【0121】
４２．蛍光透視可視化によって血管への組成物の投与を可視化することを更に含む、実施形態３５～４１のいずれか１つに記載の方法。
４３．蛍光透視可視化によって治療有効量の組成物の投与を決定することを更に含む、実施形態３５～４１のいずれか１つに記載の方法。
４３．蛍光透視可視化によって治療有効量の組成物の投与を決定することを更に含む、実施形態３５～４１のいずれか１つに記載の方法。
【0122】
４４．約０．５ｍＬ～約５ｍＬの組成物が投与される、実施形態３５～４３のいずれか１つに記載の方法。
４５．約２ｍＬ～約５ｍＬの組成物が投与される、実施形態３５～４４のいずれか１つに記載の方法。
４５．約２ｍＬ～約５ｍＬの組成物が投与される、実施形態３５～４４のいずれか１つに記載の方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
