專利名稱：在體胞內(nèi)轉(zhuǎn)染用于治療大動物和人的關(guān)節(jié)炎和其他整形外科疾病的基因、siRNA、shRNA載 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在體胞內(nèi)轉(zhuǎn)染用于治療大動物和人的關(guān)節(jié)炎和其他整形 外科疾病的高效低強度電場網(wǎng)絡(luò)介導(dǎo)的基因、siRNA、 shRNA載體以及 其他生物醫(yī)學(xué)診斷和治療藥物的裝置和方法。
背景技術(shù)：
另外，有80%以上的藥物在細胞內(nèi)起作用，或者通過調(diào)節(jié)胞內(nèi)分子 起作用。有效的基因療法有賴于將核酸送遞至細胞內(nèi)來起效。siRNA或 者shRNA全都需要被送遞到細胞內(nèi)來起效。缺乏高效的胞內(nèi)基因、siRNA 和shRNA載體方法是它們在臨床上有效應(yīng)用的主要障礙。迄今為止，僅 病毒載體可有效用于基因轉(zhuǎn)移，但是，病毒載體是有毒的，并且具有許多 通常會妨礙其臨床使用的副作用。迫切需要在臨床上可行的安全有效的在 體基因送遞方法來重新打開基因療法的希望之門。到目前為止，由于 siRNA和shRNA ^皮穩(wěn)定有效地送遞更加困難，因此尚且沒有可行的方法 用于這兩個系列分子在動物或人的在體送遞。
電穿孔是涉及到將短時高強度電場脈沖施加到細胞或者組織的技術(shù)。 電刺激會使得膜不穩(wěn)定，且隨后會使得在細胞膜上形成納米級的孔。在這 種穿透狀態(tài)下，膜可4吏得DNA、酶、抗體和其他大分子穿過進入細胞。 電穿孔不僅具有用于基因治療的潛能，而且具有用于其他領(lǐng)域例如經(jīng)皮藥 物送遞和增強的化學(xué)治療的潛能。自二十世紀八十年代早期以來，電穿孔已被用作將DNA、 RNA、蛋 白、其他大分子、脂質(zhì)體、膠乳微球或者全病毒顆粒引入活細胞的研究工 具。電穿孔可將外源基因有效地引入至活細胞內(nèi)，但是該技術(shù)的使用#^ 限于僅培養(yǎng)細胞的懸浮液，原因在于電脈沖是在比色杯型電極中施加的。
電穿孔通常用于細胞系和原代培養(yǎng)物的體外基因轉(zhuǎn)染，但已報道了在 組織中的少量研究。在一項研究中，電穿孔介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)染在大鼠腦瘤組 織中得到證實。在組織被電穿孔之后隨即將質(zhì)粒DNA注射到動脈內(nèi)。震 蕩處理后三天，在兩個電極之間的電穿孔肺瘤組織而非鄰近組織中檢測到 lacZ基因或人單核細胞趨化蛋白-1的表達。電穿孔還被用作大鼠肝臟組 織中的靶向組織的基因送遞法。該研究表明遺傳標記p-半乳糖苷酶(p-gal) 和熒光素酶的轉(zhuǎn)移導(dǎo)致在48 h時表達最大，約30-40%的電穿孔細胞表達 p-gal，且熒光素酶活性達約2500pg/mg組織的峰水平。在另一項研究中， 將對早期雞胚的電穿孔與兩種其他轉(zhuǎn)染方法微米顆粒攻擊和脂質(zhì)轉(zhuǎn)染進 行了比較。在三種轉(zhuǎn)染技術(shù)中，電穿孔產(chǎn)生了最強的基因表達強度，并且 波及到的胚胎區(qū)域最大。近來，電穿孔導(dǎo)管已被用于將肝素送遞至兔動脈 壁，并且顯著增強了藥物送遞效率。
中等強度電場的電脈沖可瞬時透化細胞膜(細胞放電)，這隨后會在 多種細胞類型包括細菌、酵母、動物和人細胞等中引起快速的遺傳轉(zhuǎn)化和 操控。另一方面，高強度電場的電脈沖可引起永久性的細胞膜破裂(細胞 裂解)。才艮據(jù)現(xiàn)有的所有知識，施加到任何組織上的電壓必須高達100-200 V/cm。若電穿孔是用于大動物或人的器官例如人的心臟，它必須以幾千 伏的數(shù)量級施加。這樣的電壓梯度會引起巨大的組織損害。因此，該技術(shù) 尚且不能應(yīng)用于臨床上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的示例性實施方案是在體胞內(nèi)轉(zhuǎn)染用于治療大動物和人的關(guān) 節(jié)炎和其他整形外科疾病的基因、siRNA、 shRNA載體以及其他生物醫(yī) 學(xué)診斷和治療藥物和分子的裝置，包括低壓源，長脈沖串中的短脈沖 (short duration pulses in long duration bursts, LSEN ); 與電源偶聯(lián)的 電極網(wǎng)狀系統(tǒng)(electrode mesh system),用于在包括骨骼、軟骨和相關(guān)組 織在內(nèi)的關(guān)節(jié)內(nèi)形成分布的電場網(wǎng)絡(luò)；以及用于將所述基因、siRNA、 shRNA載體和其他生物醫(yī)學(xué)診斷和治療藥物和分子轉(zhuǎn)染至關(guān)節(jié)內(nèi)的工具。所述電極網(wǎng)狀系統(tǒng)包括在能夠被插入到關(guān)節(jié)腔內(nèi)的第一陣列中交替排
列的負正電極；以及正負電極交替排列的第二電極陣列或全部為負電極的 第二電極陣列，所述第二電極陣列置于所述關(guān)節(jié)的外側(cè)并與被覆皮膚直接 接觸。
在一個實施方案中，所述電極網(wǎng)狀系統(tǒng)能夠在長期治療中得到應(yīng)用。
在另一個實施方案中，該裝置還包括放置于關(guān)節(jié)外側(cè)的全部為負電極 的第二電極陣列，并且用于轉(zhuǎn)染的工具包括與所述第一電極陣列偶聯(lián)的用 于釋放物質(zhì)的緩慢滴注藥物袋或者其他工具。
在又一個實施方案中，在體胞內(nèi)轉(zhuǎn)染用于治療大動物和人的關(guān)節(jié)炎和 其他整形外科疾病的基因、siRNA、 shRNA栽體以及其他生物醫(yī)學(xué)診斷 和治療藥物和分子的裝置包括低壓源，長脈沖串中的短脈沖(LSEN); 與電源偶聯(lián)的電極網(wǎng)狀系統(tǒng)，用于在脊柱內(nèi)形成分布電場網(wǎng)絡(luò)；和用于將 所述基因、siRNA、 shRNA載體和其他生物醫(yī)學(xué)診斷和治療藥物和分子 轉(zhuǎn)染進入脊柱中的工具。所述電極網(wǎng)狀系統(tǒng)包括被插入與所述脊柱相關(guān)聯(lián) 的推管中的第一陣列中的交替排列的正負電極。用于轉(zhuǎn)染的工具包括與所 述電極陣列偶聯(lián)并同時用于分隔或隔離所述脊柱和所述電場網(wǎng)絡(luò)的用于 釋放物質(zhì)的緩慢滴注藥物袋或其他工具。
在另一個實施方案中，在體胞內(nèi)轉(zhuǎn)染用于治療大動物和人的關(guān)節(jié)炎和 其他整形外科疾病的基因、siRNA、 shRNA載體和其他生物醫(yī)學(xué)i貪斷和 治療藥物和分子的在體胞內(nèi)轉(zhuǎn)染的示例性裝置，包括低壓源，長脈沖串 中的短脈沖(LSEN);與電源偶聯(lián)的電極網(wǎng)狀系統(tǒng)，用于在顱骨或扁骨內(nèi) 形成分布電場網(wǎng)絡(luò)；和用于將所述基因、siRNA、 shRNA載體和其他生 物醫(yī)學(xué)診斷和治療藥物和分子轉(zhuǎn)染進入所述顱骨或扁骨中的工具。所述電 極網(wǎng)狀系統(tǒng)包括能夠置于所述顱骨或扁骨之上的第一陣列中的交替排列 的正負電極，或者施加于所述顱骨或扁骨外側(cè)的全部為負電極的第二電極 陣列；以及所述顱骨顱腔側(cè)或所述扁骨內(nèi)側(cè)的全部為正電極的第一電極陣 列。所述用于轉(zhuǎn)染的工具包括用于釋放物質(zhì)的緩慢滴注藥物袋或其他工 具，其與所述第一電極陣列偶聯(lián)，并在所述顱骨上使用的情況下同時用于 分隔或隔離所述腦和所述電場網(wǎng)絡(luò)。
在本發(fā)明的又一個實施方案中，在體胞內(nèi)轉(zhuǎn)染用于治療大動物和人的 關(guān)節(jié)炎和其他整形外科疾病的基因、siRNA、 shRNA載體和其他生物醫(yī) 學(xué)診斷和治療藥物和分子的裝置，包括低壓源，長脈沖串中的短脈沖(LSEN);與電源偶聯(lián)的電極網(wǎng)狀系統(tǒng)，用于在具有螺釘、針、假體或其 他人造材料的長骨或關(guān)節(jié)內(nèi)形成分布電場網(wǎng)絡(luò)；和用于將所述基因、 siRNA、 shRNA載體和其他生物醫(yī)學(xué)診斷和治療藥物和分子轉(zhuǎn)染進入所 述具有螺釘、針、假體或其他人造材料的長骨或關(guān)節(jié)中的工具。所述電極 網(wǎng)狀系統(tǒng)由第一陣列中的交替排列的正負電極和全部為負電極的第二電 極陣列構(gòu)成，所述第一陣列能夠放置于所述骨骼和關(guān)節(jié)之中或之上所述所 述螺釘、針、假體或其他人工材料將被插入的位置，所述第二電極陣列被 放置于所述關(guān)節(jié)或長骨外側(cè)。所述用于轉(zhuǎn)染的工具包括與所述電極陣列偶 聯(lián)的用于釋放物質(zhì)的緩慢滴注藥物袋或其他工具。
用于轉(zhuǎn)染的裝置包括所選可有效針對關(guān)節(jié)炎和其他整形外科疾病的 分子及與這些分子相關(guān)的它們的抑制劑、增強劑、調(diào)節(jié)劑、基因、siRNA、 shRNA、抗原、抗體或者肽。
具體而言，所選可有效針對關(guān)節(jié)炎和其他整形外科疾病的分子及與這 些分子相關(guān)的它們的抑制劑、增強劑、調(diào)節(jié)劑、基因、siRNA、 shRNA、 抗原、抗體或者肽包括以下至少一種
細胞因子
i. 趨4匕因子:CCIJ、 CCLll、 CCX13、 CCX16、 CCX17、 CCL18、 CCX19、 CCX2、 CCX20、 CCL21、 CCL22、 CCX23、 CCX24、 CCL25、 CCX26、 CCX27、 CCL28、 CCL3、 CCI3L1、 CCL4、 CCX4L1、 CCX5、 CCL7、 CCL8、 CKLF、 CX3CL1、 CXCL1、 CXCXIO、 CXCLll、 CXCL12、 CXCX13、 CXCX14、 CXCL2、 CXCX3、 CXCX5、 CXCL8、 CXCL9、 CYP26B1、 IL13、 IL8、 PF4V1、 PPBP、 PXMP2、 XCL1。
ii. 其他趨4匕因子:AREG、 BMP1、 BMP2、 BMP3、 BMP7、 CAST、 CD40LG、 CER1、 CKLFSF1、 CKLFSF2、 CLC、 CSF1、 CSF2、 CSF3、 CTF1、 CXCL16、 EB13、 ECGF1、 EDA、 EPO、 ERBB2、 ERBB2IP、 FAM3B、 FASLG、 FGFIO、 FGF12、 FIGF、 FLT3LG、 GDF2、 GDF3、 GDF5、 GDF6、 GDF8、 GDF9、 GLMN、 GPI、 GREM1、 GREM2、 GRN、 顧A1、麗A14、麗A2、 IFNA4、腦A8、醒B1、匪E1、畫G、 麗K、薩W1、 IF誇P2、 IK、 ILIO、 ILll、 IL12A、 IL12B、 IL15、 IL16、 IL17、 IL17B、 IL17C、 IL17D、 IL17E、 IL17F、 IL18、 IL19、 IL1A、 IL1B、 ILIFIO、 IL1F5、 IL1F6、 IL1F7、 IL1F8、 IL1F9、 IL1RN、 IL2、 IL20、 IL21、 IL22、 IL23A、 IL24、 IL26、 IL27、 IL28B、 IL29、 IL3、IL32、 IL4、 IL5、 IL6、 IL7、 IL9、 INHA、 INHBA INHBB、 KITLG LASS1、 LEFTY1、 LEFTY2、 LIF、 LTA、 LTB、 MDK、 MIF、 MUC4、 NODAL、 OSM、 PBEF1、 PDGFA、 PDGFB、 PRL、 PTN、 SCGB1A1、 SCGB3A1、 SCYE1、 SDCBP、 SECTM1、 SIVA、 SLC01A2、 SLURP1、 SOCS2、 SPP1 、 SPRED1 、 SRGAP1 、 THPO、 TNF、 TNFRSF11B、 TNFSF10 、 TNFSFll、 TNFSF13、 TNFSF13B、 TNFSF14、 TNFSF15、 TNFSF18、 TNFSF4、 TNFSF7、 TNFSF8、 TNFSF9、 TRAP1、 VEGF、 VEGFB、 YARS。
細胞因子受體
i. 細胞因子受體:CNTFR、 CSF2RA、 CSF2RB、 CSF3R、 EBI3、 EPOR、 F3、 GFRA1、 GFRA2、 GHR IFNAR1、 IFNAR2、 IFNGR1、 IFNGR2、 IL10RA、 IL10RB、 IL11RA、 IL12B、 IL12RB1、 1L12RB2、 IL13RA1、 IL13RA2、 IL15RA、 IL17R、 IL17RB、 IL18R1、 IL1R1、 IL1R2、 IL1RAP、 IL1RAPL2、 IL1RL1、 IL1RL2、 IL20RA、 IL21 R、 IL22RA1、 IL22RA2、 IL28RA、 IL2RA、 IL2RB、 IL2RG、 IL31 RA、 IL3RA、 1L4R、 1L5RA、 IL6R、 IL6ST、 IL7R、 IL8RA、 IL8RB、 IL9R、 LEPR LIFR、 MPL OSMR、 PRLR、 TTN。
ii. 趨化因子受體:BLR1、 CCU3、 CCR1、 CCR10、 CCR2、 CCR3、 CCR4、 CCR5、 CCR6、 CCR7、 CCR8、 CCR9、 CCRL1 、 CCRL2、 CX3CR1 、 CXCR3、 CXCR4、 CXCR6、 IL8RA、 IL8RB、 XCR1.
細胞因子代謝APOA2、 ASB1、 AZU1、 B7H3、 CD28、 CD4、 CD80、 CD86、 EBI3、 GLMN、 IL10、 1L12B、 IL17F、 IL18、 IL21 、 IL27、 IL4、 INHA、 INHBA、 INHBB、 IRF4、 NALP12、 PRG3、 S100B、 SFTPD、 S1GIRR、 SPN、 TLR1 、 TLR3、 TLR4、 TLR6、 TNFRSF7、 TNFSF15。
細胞因子產(chǎn)生APOA2、 ASB1 、 AZU1 、 B7H3、 CD28、 CD4、 CD80、 CD86、 EBI3、 GLMN、 IL10、 1L12B、 IL17F、 IL18、 IL21 、 IL27、 IL4、 INHA、 INHBA、 INHBB、鵬、IRF4、 NALP12、 NFAM1 、 NGX5、 PRG3、 S100B、 SAA2、 SFTPD SIGIRR、 SPN、 TLR1 、 TLR3、 TLR4、 TLR6、 TNFRSF7。
參與細胞因子-細胞因子受體相互作用的其他基因ACVR1、 ACVR1B、 ACVR2、 ACVR2B、 AMH、 AMHR2、 BMPR1A、 BMPR1B、 BMPR2、 CCR1、 CD40、 CRLF2、 CSF1R、 CXCR3、 IL18RAP、 IL23R、LEP、 TGFB1、 TGFB2、 TGFB3、 TGFBR1、 TGFBR2、 TNFRSF1A、 TNFRSF1B、 TNFRSF21、 TNFRSF8、 TNFRSF9、 XCR1。
急性期應(yīng)答AHSG、 APCS、 APOL2、 CEBPB、 CRP、 F2、 F8、 FN1、 IL22、 IL6、 INS、 ITIH4、 LBP、 PAP、 REG III SAA2、 SAA3P、 SAA4、 SERPINA1、 SERPINA3、 SERP1NF2、 SIGIRR、 STATS。
炎性應(yīng)答ADORAl、 AHSG、 AIF1、 ALOX5、 ANXA1、 APOA2、 APOL3、 ATRN、 AZU1、 BCL6、 BDKRB1、 BLNK、 C3、 C3AR1、 C4A、 CCX1、 CCXll、 CCL13、 CCL16、 CCX17、 CCL18、 CCL19、 CCX2、 CCX20、 CCX21、 CCX22、 CCX23、 CCL24、 CCX25、 C(X26、 CCL3、 CCL3L1、 CCX4、 CCL化1、 CCX5、 CCX7、 CGL8、 CCR1、 CCR2、 CCR3、 CCR4、 CCR7、 CD14、 CD40、 CD40LG、 CD74、 CD97、 CEBPB、 CHST1、 CIAS1、 CKLF、 CRP、 CX3CX1、 CXCL1、 CXCX10、 CXCLll、 CXCL12、 CXCX13、 CXCIJ4、 CXCL16、 CXCL2、 GXCK3、 CXCL5、 CXCL6、 CXCL9、 CYBB、 DOCK2、 EPHX2、 F11R、 FOS、 FPR1、 GPR88、 HDAC4、 HDAC5、 HDAC7A、 HDAC9、 HRH1. ICEBERG 、 畫A2、 IL10、 1L10RB、 IL13、 IL17、 IL17B、 IL17C、 IL17D、 IL17E、 IL17F、 IL18RAP、 IL1A、 IL1B、 IL1F10、 IL1F5、 IL1F6、 IL1R1、 IL1RAP、 IL1RN、 IL20、 IL22、 IL31RA、 IL5、 IL8、 IL8RA、 IL8RB、 IL9、 1RAK2、 IRF7、 ITCH、 ITGAL、 ITGB2、 KNG1、 LTA4H、 LTB4R、 LY64、 LY75、 LY86、 LY96、 MEFV、 MGLL、 MIF、 MMP25、 MYD88、 NALP12、 NCR3、 NFAM1、 NFATC3、 NFATC4、 NFE2L1、 NFKB1、 NFRKB、 NFX1、匪I、 NGS2A、 NR3C1、 OLRl、 PAP、 PARP4、 PLA2G2D、 PLA2G7、 PRDX5、 PREX1、 PRG2、 PRG3、 PROCR、 PROK2、 PTAFR、 PTGS2、 PTPRA、 PTX3、 REG-III、 RIPK2、 S100A12、 S100A8、 SAA2、 SCUBE1、 SCYE1、 SELE、 SERPINA3、 SFTPD、 SN、 SPACA3、 SPP1、 STAB1、 SYK、 TACR1、 TIRAP、 TLR1、 TLR10、 TLR2、 TLR3、 TLR4、 TLR5、 TLR6、 TLR7、 TLR8、 TLR9、 TNF、 TNFAIP8、 TOLLIP、 TPST1 、 VPS45A、 XCR1。
激素免疫應(yīng)答B(yǎng)ATF、 BCL2、 BF、 BLNK、 C1R、 C2、 C3、 C4A、 CCL16、 CCX18、 CCX2、 CCX20、 CCX22、 CCX3、 CCX7、 CCR2、 CCR6、 CCR7、 CCRL2、 CCRL2、 CD1B、 CD1C、 CD22、 CD28、 CD40、 CD53、 CD58、 CD74、 CD86、 CLC、 CR1、 CRLF1、 CSF1R、 CSF2RB、CXCR3、 CYBB、 EB13、 FADD、 GPI、 ILIO、 SL12A、 IL12B、 IL12RB1、 IL13、 IL18、 IL1B、 IL2、 1L26、 IL4、 IL6、 IL7、 IL7R、 IRF4、 1TGB2、 LTF、 LY86、 LY9、 LY98、 MAPKll、 MAPK14、 MCP、 NFKB1、 NR4A2、 PAX5、 POU2AFl、 POU2F2、 PTAFR、 RFXANK、 S100B、 SERPING1、 SFTPD、 SLA2、 TNFRSF7、 XCL1、 XCR1、 YY1。
生長因子和相關(guān)分子BMP1、 BMP2、 BMP3、 BMP4、 BMP5、 BMP6、 BMP7、 BMP8、 BMPR1A、 CASR、 CSF2 (GM-CSF)、 CSF3 (G-CSF)、 EGF、 EGFR、 FGF1 、 FGF2、 FGF3、 FGFR1 、 FGFR2、 FGFR3、 FLT1 、 GDFIO、 IGF1 、 IGF1R、 IGF2、 MADH1 、 MADH2、 MADH3、 MADH4、 MADH5、 MADH6、 MADH7、 MADH9、 MSX1、 MSX2、 NFKB1、 PDGFA、 RUNX2 (CBFA1)、 SOX9、 TGFB1、 TGFB2、 TGFB3、 TGFBR1、 TGFBR2、 TNF(TNFa)、 TWIST、 VDR、 VEGF、 VEGFB、 VEGFC。
基質(zhì)及其相關(guān)蛋白ALPL、 ANXA5、 ARSE、 BGLAP(骨釣素)、BGN、 CD36、 CD36L1、 CD36L2、 COLIAI、 COL2Al、 COL3Al、 COL4A3、 COL4A4、 COL4A5、 COL5A1 、 COL7A1 、 COL9A2 、 COL10A1 、 COLllAl、 COL12Al、 COL14Al、 COL15Al、 COL16Al、 COL17Al、 COL18Al、 COL19Al、 CTSK、 DCN、 FN1、 MMP2、 MMP8、 MMP9、 MMP10、 MMP13、 SERPINH1 (CBP1)、 SERPINH2 (CBP2)、 SPARC、 SPPI(骨橋蛋白)；或者
細胞附著分子ICAM1、 ITGA1、 ITGA2、 ITGA3、 ITGAM、 ITGAV、 ITGB1、 VCAM1。
本發(fā)明的示例性實施方案還包括用于治療大動物和人的關(guān)節(jié)炎和 其他整形外科疾病的基因、siRNA、 shRNA載體以及其他生物醫(yī)學(xué)診斷 和治療藥物和分子利用上文所公開的裝置和材料中的任何一種的在體胞 內(nèi)轉(zhuǎn)染的方法。
盡管為文法通順性已經(jīng)或者將要采用功能性解釋對該裝置和方法進 行(了 )描述，但是應(yīng)清楚地理解到，除非依據(jù)35 USC 112條款明確地 規(guī)定，否則權(quán)利要求不應(yīng)該被解釋為通過構(gòu)詞"手段"或者"步驟"限定 以任何方式來作出必須的限定，而應(yīng)該與在等價方案的司法判例下由權(quán)利 要求所提供定義的含義和等同含義的完整范圍相一致，并且對于依據(jù)35 USC 112條款明確規(guī)定的情況下，權(quán)利要求應(yīng)該與依據(jù)35 USC 112條款的完整法規(guī)等價方案相一致?，F(xiàn)在可通過以下的附圖來對本發(fā)明作出更好 的展示，其中相同的元件由相同的數(shù)字標示。


圖la為脊柱的側(cè)切面，其中通過導(dǎo)管將網(wǎng)狀系統(tǒng)插入其推管中，并 且施加LSEN場，釋放生物材料。
圖lb為通過圖la的切割線lb-lb所觀察到的本發(fā)明網(wǎng)狀系統(tǒng)的水平 橫切面圖。
圖2為本發(fā)明網(wǎng)狀系統(tǒng)被置于顱骨的扁骨之下及之下的實施方案的 剖面透視圖。
圖3a為本發(fā)明網(wǎng)狀系統(tǒng)被放置于胸骨之上的胸骨正視圖。 圖3b為圖3a胸骨施用的縱向側(cè)截面模式圖。
圖4a為在具有人造材料的骨骼或關(guān)節(jié)內(nèi)使用LSEN場的理想化平面 圖。在髖關(guān)節(jié)替換的實施例中(如最左側(cè)視圖所示)的第一步中，首先在 大腿骨中形成一通道，并用來自植入所述通道內(nèi)的網(wǎng)狀系統(tǒng)的生物材料和 LSEN場處理所述骨骼。之后如最右側(cè)視圖所示，植入了人造關(guān)節(jié)。
圖4b為具有人造材料的骨骼或者關(guān)節(jié)內(nèi)使用LSEN場的理想化平面 圖。在髖關(guān)節(jié)替換的實施例中(如最左側(cè)視圖所示)的第一步中，在大腿 骨中形成一通道，并將人造關(guān)節(jié)、生物材料和網(wǎng)狀系統(tǒng)植入該胸骨和髖臼 (hip socket)內(nèi)。之后如最右側(cè)視圖所示，將網(wǎng)狀系統(tǒng)放置于與關(guān)節(jié)位 置相鄰的身體表面之外側(cè)，并用具有生物材料的LSEN場處理該組織。
現(xiàn)通過以下對優(yōu)選的實施方案進行的詳盡描述，可對本發(fā)明及其各實 施方案有著更好的理解，所述優(yōu)選的實施方案通過對權(quán)利要求中限定的本 發(fā)明的示例性實施例表示。應(yīng)清楚地理解，權(quán)利要求所限定的發(fā)明其范圍 要比下文所述的示例性實施方案更寬。
具體實施例方式
本發(fā)明的示例性實施方案包括l)高效在體局部化胞內(nèi)轉(zhuǎn)染用于治療 關(guān)節(jié)炎和其他整形外科疾病的基因、siRNA、 shRNA載體和其他生物醫(yī) 學(xué)診斷和治療藥物和分子的低強度電場網(wǎng)絡(luò)介導(dǎo)的裝置；2)在關(guān)節(jié)炎和其 他整形外科疾病中使用低強度電場網(wǎng)絡(luò)介導(dǎo)的兩種或者多種基因、siRNA、 shRNA載體和其他生物醫(yī)學(xué)診斷和治療藥物和分子的聯(lián)合療法 的方法；以及3)可用于該方法中并采用本文公開的裝置的示例性分子列 表。
安全有效的藥物送遞是所公開的治療方法中關(guān)鍵的因素。已知局部化 藥物送遞不僅可以使得靶向組織和器官中藥物濃度的顯著升高并可以增 強療效，而且還會顯著減少或者避免藥物的全身性副作用。由于藥物在靶 向組織或者器官中的局部濃度大大升高，因此所給藥物的劑量可得到極大 降低，由此進一步減少任何可能的副作用，不管這樣的作用是全身性的還 是治療位點局部化的。
近來，本發(fā)明人開發(fā)了一種新型的低強度電場網(wǎng)絡(luò)(LSEN)介導(dǎo)的 在大動物或人的組織和器官中使用的藥物和基因送遞方法。本發(fā)明人還設(shè) 計了施用于關(guān)節(jié)和骨骼的裝置。參見美國專利6，593，130、美國專利申請 11/909,074 (對應(yīng)于PCT/US2006/011355)、美國專利申請2005/0119518、 美國臨時專利申請60/894，877和60/894,831，每份均通過援引納入本文。
本發(fā)明包括用于關(guān)節(jié)和骨骼藥物送遞、尤其是用于圖la和lb所示 脊柱藥物送遞的LSEN裝置。本發(fā)明人還能夠展示出siRNA和shRNA在 關(guān)節(jié)(如圖4a和4b所示)或者扁骨(如圖2、 3a和3b )的有效在體送 遞。本發(fā)明的示例性實施方案引入了在體胞內(nèi)轉(zhuǎn)染用于治療大動物或者人 的關(guān)節(jié)炎和其他整形外科疾病的基因、siRNA、 shRNA載體和其他生物 醫(yī)學(xué)診斷和治療藥物和分子的新方法。為了能夠?qū)⒌蛪?、短脈沖和長脈沖 串(LSEN脈沖)施加到包括骨骼、軟骨和相關(guān)組織在內(nèi)的關(guān)節(jié)內(nèi)，從而 形成分布更為均一的電場網(wǎng)絡(luò)，下文公開了幾種藥物送遞系統(tǒng)。有關(guān)所使 用的LSEN脈沖以及網(wǎng)狀電極系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的細節(jié)在納入申請和專利中有 述，并且除非相關(guān)，否則不作進一步討論。主要強調(diào)的是可采用這樣的電 極網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和LSEN法的新應(yīng)用?？汕宄乩斫獾剑诓槐畴x所公開的 本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可采用電極網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和LSEN電壓的許 多不同的實施方案和等價排列方式。
應(yīng)用包括LSEN介導(dǎo)的用于在大動物和/或人的關(guān)節(jié)中治療關(guān)節(jié)炎和 其他整形外科疾病的基因、siRNA、 shRNA載體以及其他生物醫(yī)學(xué)診斷 和治療藥物和分子。
所公開的LSEN裝置由陣列即陣列10a、 10b中交替排列的正負電極 構(gòu)成，所述陣列通過導(dǎo)管或外科手術(shù)被插入到關(guān)節(jié)腔內(nèi)，如圖4a所示。在圖示中，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)10aM入在大腿骨中形成的通道中，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)10b 被放入髖臼中。然后在生物材料藥物或基因存在的情況下施加LSEN場， 處理之后以常規(guī)方式植入假體12。圖示示出在人造髖關(guān)節(jié)植入期間的使 用，但是過程與關(guān)節(jié)被處理且沒有假體植入的情況相似。
或者，如圖4b所示，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)10a和10b可與正負電極交替排列的 電極陣列或全部都只是負電極的電極陣列14聯(lián)合植入，所述陣列^b故置 于關(guān)節(jié)外側(cè)，與皮膚直接接觸。然后使用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)10a、 10b和14施加 LSEN場。使用圖4b的系統(tǒng)，本發(fā)明人可在關(guān)節(jié)中形成具有更好的基因 轉(zhuǎn)移效力的分布更為均一且密度更大的電場模式。該系統(tǒng)更適合于siRNA 和shRNA送遞，因為基因、siRNA和shRNA可被施加到關(guān)節(jié)腔內(nèi)，并 在此保持較長一段時間。使用該系統(tǒng)也可將LSEN施加較長一段時間， 從而獲得更好更穩(wěn)定的轉(zhuǎn)染以治療關(guān)節(jié)炎和其他關(guān)節(jié)疾病的良機。
用于治療大動物或者人的脊柱的關(guān)節(jié)炎和其他整形外科疾病的 LSEN介導(dǎo)的基因、siRNA、 shRNA載體和其他生物醫(yī)學(xué)診斷和治療藥物 和分子如圖la和1 b所示。
該脊柱系統(tǒng)包括在^L插入到推管16中的陣列即網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)10中交替排 列的正負電極。將用于釋》文物質(zhì)的緩慢滴注藥物袋或其他工具18固定至 電極陣列10,并將其用于分隔或隔離電場和脊髓。因此，基因、siRNA、 shRNA載體和其他生物醫(yī)學(xué)診斷和治療藥物和分子可均一分布到耙向脊 柱內(nèi)。將分布均一的電場網(wǎng)絡(luò)施加于靶向脊柱，并同時施加基因、siRNA、 shRNA載體和其他生物醫(yī)學(xué)診斷和治療藥物于治療脊柱疾病。
LSEN介導(dǎo)的用于治療大動物或人顱骨或扁骨的關(guān)節(jié)炎和其他整形 外科疾病的基因、siRNA、 shRNA載體和其他生物醫(yī)學(xué)診斷和治療藥物 和分子如圖2、 3a和3b所示。
該顱骨系統(tǒng)由可被放置于顱骨22之上的陣列即網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)10c中交替 排列的正負電極構(gòu)成。將用于釋放藥物的緩慢滴注藥物袋或其他工具18 固定在電極陣列10c之上。或者，通過導(dǎo)管將負電極陣列即網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)10d 施加在顱骨22外側(cè)，并將正電極網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)10c施加在煩骨22的顱腔側(cè)。 同樣地，將用于釋放藥物的緩慢滴注藥物袋或其他工具18固定在顱腔側(cè) 電極陣列10c之上，從而分隔或隔離腦與電場。因此，基因、siRNA、shRNA 載體和其他生物醫(yī)學(xué)診斷和治療藥物和分子可均一分布到靶向煩骨或者
骨骼組織內(nèi)?？蓪⒎植季坏碾妶鼍W(wǎng)絡(luò)施加到靶向骨骼，并同時施加基因、siRNA、 shRNA載體和其他生物醫(yī)學(xué)診斷和治療藥物用于治療顱骨或其 他扁骨疾病。圖3a示出施加于胸骨表面的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)10,且用于釋放物質(zhì) 的緩慢滴注藥物袋或其他工具18被置于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)10的外側(cè)?？v向切面圖 圖3b更為清晰地展示出了藥物袋18相對于胸骨20和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)10的位置。
LSEN介導(dǎo)的用于治療大動物和人具有螺釘、針、假體或其他人造材 料的長骨或關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)炎和其他整形外科疾病的基因、siRNA、 shRNA 載體和其他生物醫(yī)學(xué)診斷和治療藥物和分子。
所公開的系統(tǒng)旨在用于對放置有螺釘、針、假體或其他人造材料的長 骨或關(guān)節(jié)進行治療。所公開的LSEN裝置由陣列即陣列10a、 10b中交替 排列的正負電極構(gòu)成，所述陣列通過導(dǎo)管或外科手術(shù)被插入關(guān)節(jié)腔內(nèi)，如 與髖關(guān)節(jié)假體12有關(guān)的圖4a所示。在該圖示中，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)10a^^故入在 大腿骨中形成的通道中，從而與假體的一部分相接觸，并且網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)10b 被放入髖臼中。然后在生物材料藥物或基因存在的情況下施加LSEN場， 并在處理之后以常規(guī)方式植入假體12。
或者，如圖4b所示，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)10a和10b可與假體12—起、并與 交替排列的正負電極陣列或者全部都只是負電極的電極陣列14聯(lián)合植 入，所述陣列被置于關(guān)節(jié)外面，與皮膚直接接觸。然后使用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)10a、 10b和14施加LSEN場。使用圖4b的系統(tǒng)，本發(fā)明人可在關(guān)節(jié)中形成具 有更好的基因轉(zhuǎn)移效力的分布更為均一且密度更大的電場模式。該系統(tǒng)更 適合于siRNA和shRNA送遞，因為基因、siRNA和shRNA可被施加到 關(guān)節(jié)腔內(nèi)，并在此保持較長一段時間。使用該系統(tǒng)也可將LSEN施加較 長一段時間，從而獲得更好更穩(wěn)定的轉(zhuǎn)染以治療關(guān)節(jié)炎和其他關(guān)節(jié)疾病的 良機。
該整形外科系統(tǒng)由一個或多個陣列即網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)10中交替排列的正負 電極構(gòu)成，所述陣列即網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)10被放置于骨骼和關(guān)節(jié)中將要插入螺釘、 針、假體或其他人工材料的位置。將用于釋放物質(zhì)的緩慢滴注藥物袋或者 其他工具18固定至電極陣列。將負電極陣列即網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)14放置在關(guān)節(jié)或 長骨外側(cè)。因此，基因、siRNA、 shRNA載體和其他生物醫(yī)學(xué)診斷和治 療藥物和分子可被均一送遞至靶向關(guān)節(jié)或骨骼內(nèi)。在放置螺釘、針、假體 或者其他人工材料之前，可將分布均一的電場網(wǎng)絡(luò)(LSEN)施加于靼向關(guān) 節(jié)和長骨，并同時施加基因、siRNA、 shRNA載體和其他生物醫(yī)學(xué)診斷 和治療藥物用于治療骨病。下文給出了已知分子及與這些分子相關(guān)的它們的抑制劑、增強劑、調(diào)
節(jié)劑、基因、siRNA、 shRNA、抗原、抗體或肽的示例性列表，這些分子 可針對關(guān)節(jié)炎和其他整形外科疾病用于所公開實施方案中。必須要理解， 該列表并非窮舉的，并且本發(fā)明被理解為包括當(dāng)前已知并且隨后可被設(shè)計 來使用所公開實施方案通過電穿孔進入組織中的其他分子。 細胞因子
a. 趨化因子CCX1、 CCLll、 CCL13、 CCL16、 CCL17、 CCX18、 CCX19、 CCX2、 CCX20、 CCX21、 CCL22、 CCX23、 CCX24、 CCX25、 CCX26、 CCX27、 CCX28、 CCX3、 CCX3L1、 C(X4、 CCX化1、 CCX5、 CCX7、 CCX8、 CKLF、 CX3CL1、 CXCX1、 CXCLIO、 CXCXll、 CXCX12、 CXCX13、 CXCX14、 CXCX2、 CXCX3、 CXCX5、 CXCX8、 CXCL9、 CYP26B1、 IL13、 IL8、 PF4V1、 PPBP、 PXMP2、 XCL1。
b. 其他細胞因子:AREG、 BMP1、 BMP2、 BMP3、 BMP7、 CAST、 CD40LG、 CER1、 CKLFSF1、 CKLFSF2、 CLC、 CSF1、 CSF2、 CSF3、 CTF1、 CXCL16、 EB13、 ECGF1、 EDA、 EPO、 ERBB2、 ERBB2IP、 FAM3B、 FASLG、 FGFIO、 FGF12、 FIGF、 FLT3LG、 GDF2、 GDF3、 GDF5、 GDF6、 GDF8、 GDF9、 GLMN、 GPI、 GREM1、 GREM2、 GRN、 匪A1、匪A14、匪A2、 ,A4、顧A8、畫B1、腦E1、麗G、 顯K、顧W1、匪WP2、 IK、 ILIO、 ILll、 IL12A、 IL12B、 IL15、 IL16、 IL17、 IL17B、 IL17C、 IL17D、 IL17E、 IL17F、 IL18、 IL19、 IL1A、 IL1B、 ILIFIO、 IL1F5、 IL1F6、 IL1F7、 IL1F8、 IL1F9、 IL1RN、 IL2、 IL20、 IL21、 IL22、 IL23A、 IL24、 IL26、 IL27、 IL28B、 IL29、 IL3、 IL32、 IL4、 IL5、 IL6、 IL7、 IL9、 INHA、 INHBA INHBB、 KITLG LASS1、 LEFTY1、 LEFTY2、 LIF、 LTA LTB、 MDK、 MIF、 MUC4、 NODAL、 OSM、 PBEF1、 PDGFA、 PDGFB、 PRL、 PTN、 SCGB1A1、 SCGB3A1、 SCYE1、 SDCBP、 SECTM1、 S1VA、 SLC01A2、 SLURP1、 SOCS2 、 SPP1 、 SPRED1 、 SRGAP1 、 THPO 、 TNF 、 TNFRSF11B 、 TN廢10 、 TNFSFll、 TNFSF13、 TNFSF13B、 TNFSF14、 TN廢15、 TNFSF18、 TN廢4、 TNFSF7、 TN廢8、 TNFSF9、 TRAP1、 VEGF、 VEGFB、 YARS。
細胞因子受體a. 細胞因子受體:CNTFR、 CSF2RA、 CSF2RB、 CSF3R、 EBB、 EPOR、 F3、 GFRA1、 GFRA2、 GHR、 IFNAR1、 IFNAR2、 IFNGR1、 IFNGR2、 IL10RA、 IL10RB、 IL11RA、 IL12B、 IL12RB1、 1L12RB2、 IL13RA1、 IL13RA2、 IL15RA、 IL17R、 IL17RB、 IL18R1、 IL1R1、 IL1R2、 IL1RAP、 IL1RAPL2、 IL1RL1、 IL1RL2、 IL20RA、 IL21 R、 IL22RA1、 IL22RA2、 IL28RA、 IL2RA、 IL2RB、 IL2RG、 IL31 RA、 IL3RA、 1L4R、 1L5RA、 IL6R、 IL6ST、 IL7R、 IL8RA、 IL8RB、 IL9R、 LEPR LIFR、 MPL OSMR、 PRLR、 TTN。
b. 趨化因子受體:BLR1、 CCL13、 CCR1、 CCR10、 CCR2、 CCR3、 CCR4、 CCR5、 CCR6、 CCR7、 CCR8、 CCR9、 CCRL1 、 CCRL2、 CX3CR1 、 CXCR3、 CXCR4、 CXCR6、 IL8RA、 IL8RB、 XCR1.
細胞因子代謝APOA2、 ASB1、 AZU1、 B7H3、 CD28、 CD4、 CD80、 CD86、 EBI3、 GLMN、 IL10、 1L12B、 IL17F、 IL18、 IL21 、 IL27、 IL4、 INHA、 INHBA、 INHBB、 IRF4、 NALP12、 PRG3、 S100B、 SFTPD、 S1GIRR、 SPN、 TLR1 、 TLR3、 TLR4、 TLR6、 TNFRSF7、 TNFSF15。
細胞因子產(chǎn)生APOA2、 ASB1 、 AZU 1 、 B7H3、 CD28、 CD4、 CD80、 CD86、 EBI3、 GLMN、 IL10、 1L12B、 IL17F、 IL18、 IL21 、 IL27、 IL4、 INHA、 INHBA、 INHBB、 INS、 IRF4、 NALP12、 NFAM1 、 NGX5、 PRG3、 S100B、 SAA2、 SFTPD SIGIRR、 SPN、 TLR1 、 TLR3、 1XR4、 TLR6、 TNFRSF7。
參與細胞因子-細胞因子受體相互作用的其他基因ACVR1、 ACVR1B、 ACVR2、 ACVR2B、 AMH、 AMHR2、 BMPR1A、 BMPR1B、 BMPR2、 CCR1、 CD40、 CRLF2、 CSF1R、 CXCR3、 IL18RAP、 IL23R、 LEP、 TGFB1、 TGFB2、 TGFB3、 TGFBR1、 TGFBR2、 TNFRSF1A、 TNFRSF1B、 TNFRSF21、 TNFRSF8、 TNFRSF9、 XCR1。
急性期應(yīng)答AHSG、 APCS、 APOL2、 CEBPB、 CRP、 F2、 F8、 匪、IL22、 IL6、翻、ITIH4、 LBP、 PAP、 REG-III SAA2、 SAA3P、 SAA4、 SERPINA1、 SERPINA3、 SERP1NF2、 SIGIRR、 STATS。
炎性應(yīng)答ADORAl、 AHSG、 AIF1、 ALOX5、 ANXA1、 APOA2、 APOL3、 ATRN、 AZU1、 BCL6、 BDKRB1、 BLNK、 C3、 C3AR1、 C4A、 CCX1、 CCLll、 CCX13、 CCX16、 CCX17、 CCX18、 CCL19、 CCL2、 CCX20、 CCL21、 CCL22、 CCL23、 CCL24、 CCX25、 COL26、 CCX3、CCL3L1、 CCX4、 CCL化1、 CCX5、 CCX7、 CCL8、 CCR1、 CCR2、 CCR3、 CCR4、 CCR7、 CD14、 CD40、 CD40LG、 CD74、 CD97、 CEBPB、 CHST1、 CIAS1、 CKLF、 CRP、 CX3CX1、 CXCX1、 CXCXIO、 CXCXll、 CXCX12、 CXCX13、 CXCL14、 CXCX16、 CXCX2、 GXCX3、 CXCX5、 CXCL6、 CXCL9、 CYBB、 DOCK2、 EPHX2、 F11R、 FOS、 FPR1、 GPR88、 HDAC4、 HDAC5、 HDAC7A、 HDAC9、 HRH1. ICEBERG、 IFNA2、 ILIO、 1L10RB、 IL13、 IL17、 IL17B、 IL17C、 IL17D、 IL17E、 IL17F、 IL18RAP、 IL1A、 IL1B、 IL1F10、 IL1F5、 IL1F6、 IL1R1、 IL1RAP、 IL1RN、 IL20、 IL22、 IL31RA、 IL5、 IL8、 IL8RA、 IL8RB、 IL9、 1RAK2、 IRF7、 ITCH、 ITGAL、 ITGB2、 KNG1、 LTA4H、 LTB4R、 LY64、 LY75、 LY86、 LY96、 MEFV、 MGLL、 M1F、 MMP25、 MYD88、 NALP12、 NCR3、 NFAM1、 NFATC3、 NFATC4、 NFE2L1、 NFKB1、 NFRKB、 NFX1、匪I、 NGS2A、 NR3C1、 OLRl、 PAP、 PARP4、 PLA2G2D、 PLA2G7、 PRDX5、 PREX1、 PRG2、 PRG3、 PROCR、 PROK2、 PTAFR、 PTGS2、 PTPRA、 PTX3、 REG-III、 RIPK2、 S100A12、 S100A8、 SAA2、 SCUBE1、 SCYE1、 SELE、 SERPINA3、 SFTPD、 SN、 SPACA3、 SPP1、 STAB1、 SYK、 TACR1、 TIRAP、 TLR1、 TLR10、 TLR2、 TLR3、 TLR4、 TLR5、 TLR6、 TLR7、 TLR8、 TLR9、 TNF、 TNFAIP8、 TOLLIP、 TPST1 、 VPS45A、 XCR1。
激素免疫應(yīng)答B(yǎng)ATF、 BCL2、 BF、 BLNK、 C1R、 C2、 C3、 C4A、 CCL16、 CCL18、 CCL2、 CCL20、 CCL22、 CCX3、 CCL7、 CCR2、 CCR6、 CCR7、 CCRL2、 CCRL2、 CD1B、 CD1C、 CD22、 CD28、 CD40、 CD53、 CD58、 CD74、 CD86、 CLC、 CR1、 CRLF1、 CSF1R、 CSF2RB、 CXCR3、 CYBB、 EB13、 FADD、 GPI、 IL10、 SL12A、 IL12B、 IL12RB1、 IL13、 IL18、 IL1B、 IL2、 1L26、 IL4、 IL6、 IL7、 IL7R、 IRF4、 1TGB2、 LTF、 LY86、 LY9、 LY98、 MAPKll、 MAPK14、 MCP、 NFKB1、 NR4A2、 PAX5、 POU2AFl、 POU2F2、 PTAFR、 RFXANK、 S100B、 SERPING1、 SFTPD、 SLA2、 TNFRSF7、 XCL1、 XCR1、 YY1。
生長因子和相關(guān)分子BMP1、 BMP2、 BMP3、 BMP4、 BMP5、 BMP6、 BMP7、 BMP8、 BMPR1A、 CASR、 CSF2 (GM國CSF)、 CSF3 (G-CSF)、 EGF、 EGFR、 FGF1 、 FGF2、 FGF3、 FGFR1 、 FGFR2、 FGFR3、 FLT1 、 GDF10、 IGF1 、 IGF1R、 IGF2、 MADH1 、 MADH2、 MADH3、 MADH4、MADH5、 MADH6、 MADH7、 MADH9、 MSX1、 MSX2、 NFKB1、 PDGFA、 RUNX2 (CBFA1)、 SOX9、 TGFB1、 TGFB2、 TGFB3、 TGFBR1、 TGFBR2、 TNF(TNFa)、 TWIST、 VDR、 VEGF、 VEGFB、 VEGFC。
基質(zhì)及其相關(guān)蛋白ALPL、 ANXA5、 ARSE、 BGLAP(骨鈣素)、BGN、 CD36、 CD36L1、 CD36L2、 COLIAI、 COL2Al、 COL3Al、 COL4A3、 COL4A4、 COL4A5、 COL5A1 、 COL7A1 、 COL9A2 、 COL10A1 、 COLllAl、 COL12Al、 COL14Al、 COL15Al、 COL16Al、 COL17Al、 COL18Al、 COL19Al、 CTSK、 DCN、 FN1、 MMP2、 MMP8、 MMP9、 MMP10、 MMP13、 SERPINH1 (CBP1)、 SERPINH2 (CBP2)、 SPARC 、 SPP1 (骨橋蛋白)。
細胞附著分子ICAM1、 ITGA1、 ITGA2、 ITGA3、 ITGAM、 ITGAV、 ITGB1、 VCAM1。
骨骼發(fā)育
a. 骨骼礦化AHSG、 AMBN、 AMELY、 BGLAP、 ENAM、 MGP、 M證P1、 SPP1、 STATH、 TUFT1。
b. 軟骨縮聚BMP1、 COLllAl、 MGP、 SOX9。
c. 骨化:ALPL、 AMBN、 AMELY、 BGLAP、 CALCR、 CASR、 CDHll、 DMP1、 DSPP、 ENAM、 IBSP、 MGP、 M證P1、 PHEX、 RUNX2、 SOST、 SPARC 、 SPP1、 STATH、 TFIPll、 TUFT1。
d. 成骨細胞分化BGLAP、 TW1ST2。
e. 參與骨餘發(fā)育的基因ARSE、 BMP2、 BMP3、 BIV1P4、 BMP5、 BMP6、 BMP7、 BMP8B、 COL10A1、 COL12Al、 COLIAI、 COLlA2、 COL2Al、 COL9A2、 COMP、 FGFR1、 FGFR3、 GDF10、 IGF1、 IGF2、 MSX1、 MSX2、 TWIST1。
骨骼礦化代謝
a. 鉤離子結(jié)合和穩(wěn)態(tài)ANXA5、 ARSE、 BGLAP、 BMP1、 CALCR、 CASR、 CDHll、 COMP、 DMP1、 EGF、 MGP、 MMP13、 MMP2、 MMP8、 SPARC、 VDR。
b. 磷酸鹽運輸:COL10A1、 COLllAl、 COL12Al、 COL14Al、 COL15Al、 COL16Al、 COL17Al、 COL18Al、 COL19Al、 COLIAI、 COLlA2、 COL2Al、 COL3Al、 COL4A3、 CO"A4、 COL4A5、 COL5Al、 COL7Al、 COL9A2。細胞生長和分化
a. 細胞周期的調(diào)節(jié)EGFR、 FGF1、 FGF2、 FGF3、 IGF1R、 IGF2、 PDGFA、 TGFB1、 TGFB2、 TGFB3、 VEGF、 VEGFB、 VEGFC。
b. 細胞增殖COL18Al、 COL4A3、 CSF3、 EGF、 EGFR、 FGF1、 FGF2、 FGF3、 FLT1、 IGF1、 IGF1R、 IGF2、 PDGFA、 SMAD3、 SPP1、 TGFB1、 TGFB2、 TGFB3、 TGFBR2、 VEGF、 VEGFB、 VEGFC。
c. 生長因子和受體BMP1、 BMP2、 BMP3、 BMP4、 ByP5、 BMP6、 BMP7、 BMP8B、 BMPR1A、 CSF2、 CSF3、 EGF、 EGFR、 FGF1、 FGF2、 FGF3、 FGFR1、 FGFR2、 FGFR3、 FLT1、 GDFIO、 IGF1、 IGF1R、 IGF2、 PDGFA、 SPP1、 TGFB1、 TGFB2、 TGFB3、 TGFBR1、 TGFBR2、 VEGF、 VEGFB、 VEGFC。
d. 細胞分化SPP1、 TFIPll、 TWIST1、 TWIST2。 胞外基質(zhì)(ECM)分子
e. 基膜組成COL4A3、 COL4A4、 COL4A5、 COL7Al、 SPARC。
f. 膠原COL10A1、 COLllAl、 COL12Al、 COL14Al、 COL15Al、 COIJ6Al、 COL18Al、 COL19Al、 COL1A1 、 COLlA2、 COL2A1 、 COL3Al、 COL4A3、 COL4A4、 COL4A5、 COL5Al、 COL7Al、 COL9A2。
g. ECM蛋白酶抑制劑AHSG、 COL4A3、 COL7Al、 SERPINH1。 ECM蛋白酶BMP1、 CTSK、 MMP10、 MMP13、 MMP2、 MMP8、
MMP9、 PHEX。
h. 骨骼結(jié)構(gòu)組成BGLAP、 COLIAI、 COLlA2、 MGP。 牙齒釉質(zhì)的結(jié)構(gòu)組成AMBN、 AMELY、 ENAM、 STATH、 TUFT1。 其他ECM分子:BGN、 BMP2、 BMP8B、 COL17Al、 COMP、 CSF2、
CSF3、 DCN、 DSPP、 EGF、 FGF1、 FGF2、 FGF3、 FLT1、 GDF10、 IBSP、 IGF1、 IGF2、 PDGFA、 SPP1、 VEGF、 VEGFB。 細胞附著分子
a. 細胞-細胞附著:CDHll、 COLllAl、 COL14Al、 COL19Al、 ICAM1、 ITGB1、 VCAM1。
b. 細胞-基質(zhì)附著:ITGA1、 ITGA2、 ITGA3、 ITGAM、 ITGAV、 ITGB1、 SPP1。c.其他細胞附著分子:BGLAP、 CD36、 COL12Al、 COL15Al、 COL16Al、 COL18Al、 COL4A3、 COL5Al、 COL7Al、 COMP、 FN1、 IBSP、 SCARB1、 TNF。
轉(zhuǎn)錄因子和調(diào)控子MSX1、 MSX2、 NFKB1、 RUNX2、 SMAD1、 SMAD2、 SMAD3、 SMAD4、 SMAD5、 SMAD6、 SMAD7、 SMAD9、 SOX9、 TNF、 TWIST1、 TW1ST2、 VDR。
本發(fā)明為受到介導(dǎo)的用于治療大動物和人的關(guān)節(jié)炎和其他整形外科 疾病的基因、siRNA、 shRNA載體和其他生物醫(yī)學(xué)診斷和治療藥物和分 子打開了一個新紀元。本發(fā)明人最新的數(shù)據(jù)示出了該技術(shù)的可利用性?，F(xiàn) 有的技術(shù)不能夠應(yīng)用到人用在體胞內(nèi)基因、siRNA、 shRNA栽體轉(zhuǎn)移。
在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本發(fā)明的普通技術(shù)人員可以 作出多種改變和改進。因此，必須要理解，示例性實施方案給出的目的僅 在于示例，并且不應(yīng)將其認為是對由下面的發(fā)明及其各種實施方案限定的 發(fā)明作出限制。
因此，必須要理解，示例性實施方案給出的目的僅在于示例，并且不 應(yīng)將其認為是對由以下權(quán)利要求限定的發(fā)明作出限制。例如，盡管一項權(quán) 利要求的各元件以某一組合方式給出，但是必須要清楚地理解，本發(fā)明包 括更少的、更多的或者不同的元件——這些元件已在上文#皮7>開——的其 他組合，即便最初并未以這樣的組合形式要求保護。兩個元件以要求保護 的組合形式組合起來這一教導(dǎo)還應(yīng)該被理解為同時也考慮到兩個元件并 沒有彼此組合、而是可單獨使用或者以其他組合方式組合的要求保護的組 合。本發(fā)明任何公開元件的刪減明確被認為在本發(fā)明范圍內(nèi)。
在本說明書中用來描述本發(fā)明及其各個實施方案的單詞不僅應(yīng)理解 為其通常定義，還應(yīng)理解為包括通過本說明書中的具體定義所限定的通常 定義之外的結(jié)構(gòu)、材料或者過程。因此，如果某一元件依據(jù)說明書的上下 文可被理解為包括一種以上的含義，那么其在權(quán)利要求中的使用必須被理 解為是得到說明書和該單詞自身支持的所有可能的含義的上位含義。
不僅包括字面上給出"元件組合:i包括以基本相同的方式執(zhí)行基本相同
的功能從而獲得基本相同的結(jié)果的全部等價的結(jié)構(gòu)、材料或者過程。因此， 在此層面上，應(yīng)理解，可使用兩個或多個元件對下面的權(quán)利要求書中的任何一個元件進行等價替代，或者使用單個元件替代某項權(quán)利要求中的兩個 或多個元件。盡管元件可描述為如上的某些組合形式的過程，乃至被描述 為以相同形式最初要求得到保護，但是應(yīng)明確地理解，要求保護組合的一 個或者多個元件在某些情況下可自組合中刪減，并且要求保護組合可涉及 子組合或子組合的變化組合。
由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所見之與要求保護主題之間的略微差異(現(xiàn)已 知或隨后設(shè)計)明確地被認為等于在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。因此，現(xiàn)已為本 領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知或隨后為其所知的顯而易見的替代方案被定義為 在限定元件范圍內(nèi)。
因此，權(quán)利要求被理解為包括上文專門示例和描述的內(nèi)容、概念上等 價的內(nèi)容、可被顯而易見替代的內(nèi)容以及基本納入本發(fā)明基本理念的內(nèi) 容。
權(quán)利要求
1.在體胞內(nèi)轉(zhuǎn)染用于治療大動物和人的關(guān)節(jié)炎和其他整形外科疾病的基因、siRNA、shRNA載體和其他生物醫(yī)學(xué)診斷和治療藥物和分子的裝置，包括低壓源，長脈沖串中的短脈沖(LSEN)；與電源偶聯(lián)的電極網(wǎng)狀系統(tǒng)，用于在包括骨骼、軟骨和相關(guān)組織在內(nèi)的關(guān)節(jié)內(nèi)形成分布電場網(wǎng)絡(luò)；和用于將所述基因、siRNA、shRNA載體和其他生物醫(yī)學(xué)診斷和治療藥物和分子轉(zhuǎn)染進入關(guān)節(jié)中的工具其中所述電極網(wǎng)狀系統(tǒng)包括在能夠被插入到關(guān)節(jié)腔內(nèi)的第一陣列中交替排列的正負電極，以及正負電極交替排列的第二電極陣列或全部為負電極的第二電極陣列，所述第二電極陣列置于所述關(guān)節(jié)的外側(cè)并與被覆皮膚直接接觸。
2. 權(quán)利要求1的裝置，其中所述電極網(wǎng)狀系統(tǒng)能夠在長期治療中得到應(yīng) 用。
3. 權(quán)利要求1的裝置，還包括置于所述關(guān)節(jié)外側(cè)的全部為負電極的第二 電極陣列，并且其中用于轉(zhuǎn)染的工具包括與所述第一電極陣列偶聯(lián)的用于釋放物質(zhì)的 緩慢滴注藥物袋或者其他工具。
4. 在體胞內(nèi)轉(zhuǎn)染用于治療大動物和人的關(guān)節(jié)炎和其他整形外科疾病的基 因、siRNA、 shRNA載體和其他生物醫(yī)學(xué)診斷和治療藥物和分子的裝 置，包括低壓源，長脈沖串中的短脈沖(LSEN);與電源偶聯(lián)的電極網(wǎng)狀系統(tǒng)，用于在脊柱內(nèi)形成分布電場網(wǎng)絡(luò)；和 用于將所述基因、siRNA、 shRNA載體和其他生物醫(yī)學(xué)i貪斷和治療藥物和分子轉(zhuǎn)染進入脊柱中的工具， 其中所述電極網(wǎng)狀系統(tǒng)包括被插入與所述脊柱相關(guān)聯(lián)的推管中的第一陣列中的交替排列的正負電極，并且 其中所述用于轉(zhuǎn)染的工具包括與所述電極陣列偶聯(lián)并同時用于分隔或隔離所述脊柱和所述電場網(wǎng)絡(luò)的用于釋放物質(zhì)的緩慢滴注藥物袋或其他工具。
5. 在體胞內(nèi)轉(zhuǎn)染用于治療大動物和人的關(guān)節(jié)炎和其他整形外科疾病的基 因、siRNA、 shRNA載體和其他生物醫(yī)學(xué)診斷和治療藥物和分子的裝 置，包括低壓源，長脈沖串中的短脈沖(LSEN);與電源偶聯(lián)的電極網(wǎng)狀系統(tǒng)，用于在顱骨或扁骨內(nèi)形成分布電場網(wǎng)絡(luò)； 和用于將所述基因、siRNA、 shRNA載體和其他生物醫(yī)學(xué)診斷和治療藥物和分子轉(zhuǎn)染進入所述顱骨或扁骨中的工具， 其中所述電極網(wǎng)狀系統(tǒng)包括能夠置于所述顱骨或扁骨之上的第一陣列中的交替排列的正負電極，或者施加于所述顱骨或扁骨外側(cè)的全部為負電極的第二陣列；以及所述顱骨顱腔側(cè)或所述扁骨內(nèi)側(cè)的全部為正電極的第一電極陣列，并且 其中所述用于轉(zhuǎn)染的工具包括用于釋放物質(zhì)的緩慢滴注藥物袋或其他工具，其與所述第一電極陣列偶聯(lián)，并在所述顱骨上使用的情況下同時用于分隔或隔離所述腦和所述電場網(wǎng)絡(luò)。
6. 在體胞內(nèi)轉(zhuǎn)染用于治療大動物和人的關(guān)節(jié)炎和其他整形外科疾病的基 因、siRNA、 shRNA載體和其他生物醫(yī)學(xué)診斷和治療藥物和分子的裝 置，包括低壓源，長脈沖串中的短脈沖(LSEN);與電源偶聯(lián)的電極網(wǎng)狀系統(tǒng)，用于在具有螺釘、針、假體或其他人造材料的長骨或關(guān)節(jié)內(nèi)形成分布電場網(wǎng)絡(luò)；和 用于將所述基因、siRNA、 shRNA載體和其他生物醫(yī)學(xué)診斷和治療藥物和分子轉(zhuǎn)染進入所述具有螺釘、針、假體或其他人造材料的長骨或關(guān)節(jié)中的工具，其中所述電極網(wǎng)狀系統(tǒng)由第 一陣列中的交替排列的正負電極和全部為 負電極的第二電極陣列構(gòu)成，所述第一陣列能夠放置于所述骨骼和 關(guān)節(jié)之中或之上所述螺釘、針、假體或其他人工材料將被插入的位 置，所述第二電極陣列被放置于所述關(guān)節(jié)或長骨外側(cè)，并且緩慢滴注藥物袋或其他工具。
7. 權(quán)利要求l、 4、 5或6任一項的裝置，其中用于轉(zhuǎn)染的裝置包括所選 可有效針對關(guān)節(jié)炎和其他整形外科疾病的分子及與這些分子相關(guān)的它們的抑制劑、增強劑、調(diào)節(jié)劑、基因、siRNA、 shRNA、抗原、抗體 或者肽。
8.權(quán)利要求7的裝置，其中所選可有效針對關(guān)節(jié)炎和其他整形外科疾病 的分子及與這些分子相關(guān)的它們的抑制劑、增強劑、調(diào)節(jié)劑、基因、 siRNA、 shRNA、抗原、抗體或者肽包括以下至少一種a. 細胞因子i趨化因子:CCX1、 CCXll、 CCX13、 CCX16、 CCX17、 CCX18、 CCL19、 CCX2、 CCX20、 CCL21、 CCX22、 COL23、 CCX24、 CCL25、 CCX26、 CCX27、 CCX28、 CCX3、 CCX3L1、 CCX4、 CCX化1、 CCL5、 CCX7、 CCX8、 CKLF、 CX3CX1、 CXCL1、 CXCLIO、 CXCXll、 CXCL12、 CXCL13、 CXCL14、 CXCL2、 CXCL3、 CXCL5、 CXCL8、 CXCL9、 CYP26B1、 IL13、 IL8、 PF4V1、 PPBP、 PXMP2、 XCL1。 ii其他趨化因子:AREG、 BMP1、 BMP2、 BMP3、 BMP7、 CAST、 CD40LG、 CER1、 CKLFSF1、 CKLFSF2、 CLC、 CSF1、 CSF2、 CSF3、 CTF1、 CXCL16、 EB13、 ECGF1、 EDA、 EPO、 ERBB2、 ERBB2IP、 FAM3B、 FASLG、 FGFIO、 FGF12、 FIGF、 FLT3LG、 GDF2、 GDF3、 GDF5、 GDF6、 GDF8、 GDF9、 GLMN、 GPI、 GREM1、 GREM2、 GRN、匪A1、畫A14、匪A2、匪A4、顧A8、麗B1、麗E1、 顯G、畫K、腦W1、匪WP2、 IK、 ILIO、 ILll、 IL12A、 IL12B、 IL15、 IL16、 IL17、 IL17B、 IL17C、 IL17D、 IL17E、 IL17F、 IL18、 IL19、 IL1A、 IL1B、 IL1F10、 IL1F5、 IL1F6、 IL1F7、 IL1F8、 IL1F9、 IL1RN、 IL2、 IL20、 IL21、 IL22、 IL23A、 IL24、 IL26、 IL27、 IL28B、 IL29、 IL3、 IL32、 IL4、 IL5、 IL6、 IL7、 IL9、 INHA、 INHBA INHBB、 KITLG LASS1、 LEFTY1、 LEFTY2、 LIF、 LTA LTB、 MDK、 MIF、 MUC4、 NODAL、 OSM、 PBEF1、 PDGFA、 PDGFB、 PRL、 PTN、 SCGB1A1、 SCGB3A1、 SCYE1、 SDCBP、 SECTM1、 SIVA、 SLC01A2、 SLURP1、 SOCS2、 SPP1、 SPRED1、 SRGAP1 、 THPO 、 TNF、 TNFRSF11B、 TNFSF10、 TNFSFll、 TNFSF13、 TNFSF13B、 TNFSF"、 TNFSF15、 TNFSF18、 TNFSF4、 TN廢7、 TNFSF8、 TNFSF9、 TRAP1、 VEGF、 VEGFB、 YARS。b. 細胞因子受體i. 細胞因子受體:CNTFR、 CSF2RA、 CSF2RB、 CSF3R、 EBI3、 EPOR、 F3、 GFRA1、 GFRA2、 GHR IFNAR1、 IFNAR2、 IFNGR1、 IFNGR2、 IL10RA、 IL10RB、 IL11RA、 IL12B、 IL12RB1、 1L12RB2、 IL13RA1、 IL13RA2、 IL15RA、 IL17R、 IL17RB、 IL18R1、 IL1R1 、 IL1R2、 IL1RAP、 IL1RAPL2、 IL1RL1、 IL1RL2、 IL20RA、 IL21 R、 IL22RA1、 IL22RA2、 IL28RA、 IL2RA、 IL2RB、 IL2RG、 IL31 RA、 IL3RA、 1L4R、 1L5RA、 IL6R、 IL6ST、 IL7R、 IL8RA、 IL8RB、 IL9R、 LEPR、 LIFR、 MPL、 OSMR、 PRLR、 TTN。ii. 趨4匕因子受體:BLR1、 CCL13、 CCR1、 CCR10、 CCR2、 CCR3、 CCR4、 CCR5、 CCR6、 CCR7、 CCR8、 CCR9、 CCRL1 、 CCRL2、 CX3CR1 、 CXCR3、 CXCR4、 CXCR6、 IL8RA、 IL8RB、 XCR1.c. 細胞因子代謝APOA2、 ASB1、 AZU1、 B7H3、 CD28、 CD4、 CD80、 CD86、 EBI3、 GLMN、 IL10、 1L12B、 IL17F、 IL18、 IL21 、 IL27、 IL4、 INHA、 INHBA、 INHBB、 IRF4、 NALP12、 PRG3、 S100B、 SFTPD、 S1GIRR、 SPN、 TLR1 、 TLR3、 TLR4、 TLR6、 TNFRSF7、 TNFSF15。d. 細胞因子產(chǎn)生APOA2、 ASB1 、 AZU1 、 B7H3、 CD28、 CD4、 CD80、 CD86、 EBI3、 GLMN、 IL10、 1L12B、 IL17F、 IL18、 IL21 、 IL27、 IL4、 INHA、 INHBA、 INHBB、 INS、 IRF4、 NALP12、 NFAM1 、 NGX5、 PRG3、 S100B、 SAA2、 SFTPD、 SIGIRR、 SPN、 TLR1 、 TLR3、 TLR4、 TLR6、 TNFRSF7。e. 參與細胞因子-細胞因子受體相互作用的其他基因ACVR1、 ACVR1B、 ACVR2、 ACVR2B、 AMH、 AMHR2、 BMPR1A、 BMPR1B、 BMPR2、 CCR1、 CD40、 CRLF2、 CSF1R、 CXCR3、 IL18RAP、 IL23R、 LEP、 TGFB1、 TGFB2、 TGFB3、 TGFBR1、 TGFBR2、 TNFRSF1A、 TNFRSF1B、 TNFRSF21、 TNFRSF8、 TNFRSF9、 XCR1。f. 急性期應(yīng)答AHSG、 APCS、 APOL2、 CEBPB、 CRP、 F2、 F8、 匪、IL22、 1L6、 INS、 ITIH4、 LBP、 PAP、 REG-lII SAA2、 SAA3P、 SAA4、 SERPINA1、 SERPINA3、 SERP1NF2、 SIGIRR、 STATS。g. 炎性應(yīng)答ADORAl、 AHSG、 AIF1、 ALOX5、 ANXA1、 APOA2、 APOL3、 AT跳AZU1、 BCL6、 BDKRB1、 BLNK、 C3、 C3AR1、 C4A、 CCX1、 CCLll、 CCX13、 CCX16、 C(X17、 CCX18、 CCX19、CCX2、 CCL20、 CCX21、 CCL22、 CCX23、 CCX24、 CCL25、 CCX26、 CCX3、 CCX3L1、 CCX4、 CCL化1、 CCX5、 CCX7、 CCL8、 CCR1、 CCR2、 CCR3、 CCR4、 CCR7、 CD14、 CD40、 CD40LG、 CD74、 CD97、 CEBPB、 CHST1、 CIAS1、 CKLF、 CRP、 CX3CL1、 CXCL1、 CXCLIO、 CXCLll、 CXCL12、 CXCL13、 CXCL14、 CXCL16、 CXCL2、 GXCL3、 CXCL5、 CXCL6、 CXCL9、 CYBB、 DOCK2、 EPHX2、 F11R、 FOS、 FPR1、 GPR88、 HDAC4、 HDAC5、 HDAC7A、 HDAC9、 HRH1. ICEBERG、 IFNA2、 IL10、 1L10RB、 IL13、 IL17、 IL17B、 IL17C、 IL17D、 IL17E、 IL17F、 IL18RAP、 IL1A、 IL1B、 ILIFIO、 IL1F5、 IL1F6、 IL1R1、 IL1RAP、 IL1RN、 IL20、 IL22、 IL31RA、 IL5、 IL8、 IL8RA、 IL8RB、 IL9、 1RAK2、 IRF7、 ITCH、 ITGAL、 ITGB2、 KNG1、 LTA4H、 LTB4R、 LY64、 LY75、 LY86、 LY96、 MEFV、 MGLL、 MIF、 MMP25、 MYD88、 NALP12、 NCR3、 NFAM1、 NFATC3、 NFATC4、 NFE2L1、 NFKB1、 NFRKB、 NFX1、醒I、 NGS2A、 NR3C1、 OLRl、 PAP、 PARP4、 PLA2G2D、 PLA2G7、 PRDX5、 PREX1、 PRG2、 PRG3、 PROCR、 PROK2、 PTAFR、 PTGS2、 PTPRA、 PTX3、 REG-III、 RIPK2、 S100A12、 S100A8、 SAA2、 SCUBE1、 SCYE1、 SELE、 SERPINA3、 SFTPD、 SN、 SPACA3、 SPP1、 STAB1、 SYK、 TACR1、 TIRAP、 TLR1、 TLR10、 TLR2、 TLR3、 TLR4、 TLR5、 TLR6、 TLR7、 TLR8、 TLR9、 TNF、 TNFAIP8、 TOLLIP、 TPST1 、 VPS45A、 XCR1。h.激素免疫應(yīng)答B(yǎng)ATF、 BCL2、 BF、 BLNK、 C1R、 C2、 C3、 C4A、 CCX16、 CCL18、 CCL2、 CCX20、 CCL22、 CCK3、 CCX7、 CCR2、 CCR6、 CCR7、 CCRL2、 CCRL2、 CD1B、 CD1C、 CD22、 CD28、 CD40、 CD53、 CD58、 CD74、 CD86、 CXC、 CR1、 CRLF1、 CSF1R、 CSF2RB、 CXCR3、 CYBB、 EB13、 FADD、 GPI、 IL10、 SL12A、 IL12B、 IL12RB1、 IL13、 IL18、 IL1B、 IL2、 1L26、 IL4、 IL6、 IL7、 IL7R、 IRF4、 1TGB2、 LTF、 LY86、 LY9、 LY98、 MAPKll、 MAPK14、 MCP、 NFKB1、 NR4A2、 PAX5、 POU2AFl、 POU2F2、 PTAFR、 RFXANK、 S100B、 SERPING1、 SFTPD、 SLA2、 TNFRSF7、 XCL1、 XCR1、 YY1。i.生長因子和相關(guān)分子BMP1、 BMP2、 BMP3、 BMP4、 BMP5、 BMP6、 BMP7、 BMP8、 BMPR1A、 CASR、 CSF2 (GM畫CSF)、 CSF3 (G國CSF)、 EGF、 EGFR、 FGF1 、 FGF2、 FGF3、 FGFR1 、 FGFR2、 FGFR3、FLT1 、 GDFIO、 IGF1 、 IGF1R、 IGF2、 MADH1 、 MADH2、 MADH3、 MADH4、 MADH5、 MADH6、 MADH7、 MADH9、 MSX1、 MSX2、 NFKB1、 PDGFA、 RUNX2 (CBFA1)、 SOX9、 TGFB1、 TGFB2、 TGFB3、 TGFBR1、 TGFBR2、 TNF (TNFa)、 TWIST 、 VDR、 VEGF、 VEGFB、 VEGFC。j.基質(zhì)及其相關(guān)蛋白ALPL、 ANXA5、 ARSE、 BGLAP(骨鈣素)、 BGN、 CD36、 CD36L1、 CD36L2、 COLIAI、 COL2Al、 COL3Al、 COL4A3、 COL4A4、 COL4A5、 COL5A1 、 COL7A1 、 COL9A2 、 COL10A1、 COLllAl、 COL12Al、 COL14Al、 COL15Al、 COL16Al、 COL17Al、 COL18Al、 COL19Al、 CTSK、 DCN、匪、MMP2、 MMP8、 MMP9、 MMP10、 MMP13、 SERPINH1 (CBP1)、 SERPINH2 (CBP2)、 SPARC、 SPPI(骨橋蛋白)；或者k.細胞附著分子ICAM1、 ITGA1、 ITGA2、 ITGA3、 ITGAM、 ITGAV、 ITGB1、 VCAM1。
9. 在體胞內(nèi)轉(zhuǎn)染用于治療大動物和人的關(guān)節(jié)炎和其他整形外科疾病的基 因、siRNA、 shRNA載體和其他生物醫(yī)學(xué)診斷和治療藥物和分子的方 法，包括形成低壓、長脈沖串中的短脈沖(LSEN);通過植入的電極網(wǎng)狀系統(tǒng)確定包括骨骼、軟骨和相關(guān)組織在內(nèi)的關(guān)節(jié) 中的分布電場網(wǎng)絡(luò)；并將所述基因、siRNA、 shRNA載體和其他生物醫(yī)學(xué)診斷和治療藥物和 分子轉(zhuǎn)染進入關(guān)節(jié)內(nèi)其中所述分布電場網(wǎng)絡(luò)由電極網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)確定，所述電極網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括 能夠插入到關(guān)節(jié)腔內(nèi)的第一陣列中的交替排列的正負電極，以及 正負電極交替排列的第二電極陣列或者全部為負電極的第二電極 陣列，所述第二電極陣列被放置于所述關(guān)節(jié)的外側(cè)并與被覆皮膚 直接接觸。
10. 權(quán)利要求9的方法，還包括通過使用放置于所述關(guān)節(jié)外側(cè)的全部為負 電極的第二電極陣列來確定所述分布電場網(wǎng)絡(luò)，并且其中轉(zhuǎn)染包括使用與所述第 一 電極陣列偶聯(lián)的用于釋放,質(zhì)的緩慢 滴注藥物包或其他工具。
11. 在體胞內(nèi)轉(zhuǎn)染用于治療大動物和人的關(guān)節(jié)炎和其他整形外科疾病的基因、siRNA、 shRNA載體和其他生物醫(yī)學(xué)診斷和治療藥物和分子的 方法，包括形成低壓、長脈沖串中的短脈沖(LSEN); 通過植入的電極網(wǎng)狀系統(tǒng)確定脊柱中的分布電場網(wǎng)絡(luò)；并 將所述基因、siRNA、 shRNA栽體和其他生物醫(yī)學(xué)診斷和治療藥物和分子轉(zhuǎn)染進入所述脊柱內(nèi)， 其中所述分布電場網(wǎng)絡(luò)由電極網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)確定，所述電極網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括被插入到與所述脊柱相關(guān)的推管內(nèi)的第一陣列中的交替排列的正負電極，并且其中轉(zhuǎn)染包括使用與所述電極陣列偶聯(lián)并同時用于分隔或者隔離所述 脊柱和所述電場網(wǎng)絡(luò)的用于釋放物質(zhì)的緩慢滴注藥物袋或其他工 具。
12. 在體胞內(nèi)轉(zhuǎn)染用于治療大動物和人的關(guān)節(jié)炎和其他整形外科疾病的 基因、siRNA、 shRNA載體和其他生物醫(yī)學(xué)診斷和治療藥物和分子的 方法，包括形成低壓、長脈沖串中的短脈沖(LSEN);通過植入的電極網(wǎng)狀系統(tǒng)確定顱骨或扁骨中的分布電場網(wǎng)絡(luò)；并 將所述基因、siRNA、 shRNA載體和其他生物醫(yī)學(xué)診斷和治療藥物和分子轉(zhuǎn)染進入所述顱骨或扁骨內(nèi)， 其中所述分布電場網(wǎng)絡(luò)由電極網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)確定，所述電極網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括能夠被放置于所述煩骨或扁骨之上的第 一陣列中的交替排列的正負電極，或者被施加到所述顱骨或扁骨外側(cè)的全部為負電極的第二陣列，以及所述顱骨煩腔側(cè)或所述扁骨內(nèi)側(cè)的全部為正電極的第一電極陣列，并且 其中轉(zhuǎn)染包括使用用于釋放物質(zhì)的緩慢滴注藥物袋或其他工具，其與所述電極陣列偶聯(lián)，并在所述煩骨上使用的情況下同時用于分隔或者隔離所述腦和所述電場網(wǎng)絡(luò)。
13. 在體胞內(nèi)轉(zhuǎn)染用于治療大動物和人的關(guān)節(jié)炎和其他整形外科疾病的 基因、siRNA、 shRNA載體和其他生物醫(yī)學(xué)診斷和治療藥物和分子的 方法，包括形成低壓、長脈沖串中的短脈沖(LSEN);通過植入的電極網(wǎng)狀系統(tǒng)確定具有螺釘、針、假體或其他AJt材料的長骨或關(guān)節(jié)中的分布電場網(wǎng)絡(luò)；并 將所述基因、siRNA、 shRNA載體和其他生物醫(yī)學(xué)診斷和治療藥物和分子轉(zhuǎn)染進入所述具有螺釘、針、假體或其他人造材料的長骨或關(guān)節(jié)內(nèi)，其中所述分布電場網(wǎng)絡(luò)由電極網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)確定，所述電極網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由第 一電極中的交替排列的正負電極以及全部為負電極的第二電極陣 列構(gòu)成，所述第一陣列能夠被放置于所述骨骼和關(guān)節(jié)之中或之上 所述螺釘、針、假體或其他人造材料將插入的位置，所述第二電 極陣列被放置于所述關(guān)節(jié)或長骨外側(cè)，并且其中轉(zhuǎn)染包括使用與所述第 一 電極陣列偶聯(lián)的用于釋放物質(zhì)的緩慢滴 注藥物袋或其他工具。
14. 權(quán)利要求9、 11、 12或13任一項的方法，其中轉(zhuǎn)染包括轉(zhuǎn)染所選有 效針對關(guān)節(jié)炎和其他整形外科疾病的分子及與這些分子相關(guān)的它們的 抑制劑、增強劑、調(diào)節(jié)劑、基因、siRNA、 shRNA、抗原、抗體或肽。
15. 權(quán)利要求14的方法，其中轉(zhuǎn)染所選有效針對關(guān)節(jié)炎和其他整形外科 疾病的分子及與這些分子相關(guān)的它們的抑制劑、增強劑、調(diào)節(jié)劑、基 因、siRNA、 shRNA、抗原、抗體或肽包括轉(zhuǎn)染以下至少一種a.細胞因子i趨化因子:CCL1、 CCXll、 CCL13、 CCX16、 CCL17、 CCX18、 CCX19、 CCX2、 CCL20、 CCX21、 CCX22、 CCX23、 CCL24、 COL25、 CCL26、 CCL27、 CCL28、 CCL3、 CCL3L1、 CCX4、 C(X化1、 CCL5、 CCL7、 CCL8、 CKLF、 CX3CL1、 CXCL1、 CXCLIO、 CXCLll、 CXCX12、 CXCL13、 CXCL14、 CXCL2、 CXCX3、 CXCX5、 CXCX8、 CXCL9、 CYP26B1、 IL13、 IL8、 PF4V1、 PPBP、 PXMP2、 XCL1。 ii其他趨4匕因子:AREG、 BMP1、 BMP2、 BMP3、 BMP7、 CAST、 CD亂G、 CER1、 CKLFSF1、 CKLFSF2、 CXC、 CSF1、 CSF2、 CSF3、 CTF1、 CXCL16、 EB13、 ECGF1、 EDA、 EPO、 ERBB2、ERBB2IP、 FAM3B、 FASLG、 FGFIO、 FGF12、 FIGF、 FLT3LG、 GDF2、 GDF3、 GDF5、 GDF6、 GDF8、 GDF9、 GLMN、 GPI、 GREM1、 GREM2、 GRN、 IFNA1、 IFNA14、腦A2、 IFNA4、 IFNA8、 IFNB1、 IFNE1、 IFNG、 IFNK、 IF薩1、 IF歴P2、 IK、 ILIO、 ILll、 IL12A、 IL12B、 IL15、 IL16、 IL17、 IL17B、 IL17C、 IL17D、 IL17E、 IL17F、 IL18、 IL19、 IL1A、 IL1B、 IL1F10、 IL1F5、 IL1F6、 IL1F7、 IL1F8、 IL1F9、 IL1RN、 IL2、 IL20、 IL21、 IL22、 IL23A、 IL24、 IL26、 IL27、 IL28B、 IL29、 IL3、 IL32、 IL4、 IL5、 IL6、 IL7、 IL9、 INHA、 INHBA INHBB、 KITLG LASS1、 LEFTY1、 LEFTY2、 LIF、 LTA LTB、 MDK、 MIF、 MUC4、 NODAL、 OSM、 PBEF1、 PDGFA、 PDGFB、 PRL、 PTN、 SCGB1A1、 SCGB3A1、 SCYE1、 SDCBP、 SECTM1、 SIVA、 SLC01A2、 SLURP1、 SOCS2、 SPP1、 SPRED1、 SRGAP1、 THPO、 TNF、 TNFRSF11B、 T鵬F10、 TNFSFll、 TNFSF13、 TNFSF13B、 TNFSF14、 TNFSF15、 TNFSF18、 TNFSF4、 TNFSF7、 TNFSF8、 TNFSF9、 TRAP1、 VEGF、 VEGFB、 YARS。b. 細胞因子受體i. 細胞因子受體:CNTFR、 CSF2RA、 CSF2RB、 CSF3R、 EBI3、 EPOR、 F3、 GFRA1、 GFRA2、 GHR畫AR1、畫AR2、畫GR1、 匪GR2、 IL10RA、 IL10RB、 IL11RA、 IL12B、 IL12RB1、 1L12RB2、 IL13RA1、 IL13RA2、 IL15RA、 IL17R、 IL17RB、 IL18R1、 IL1R1、 IL1R2、 IL1RAP、 IL1RAPL2、 IL1RL1、 IL1RL2、 IL20RA、 IL21 R、 IL22RA1、 IL22RA2、 IL28RA、 IL2RA、 IL2RB、 IL2RG、 IL31 RA、 IL3RA、 1L4R、 1L5RA、 IL6R、 IL6ST、 IL7R、 IL8RA、 IL8RB、 IL9R、 LEPR LIFR、 MPL、 OSMR、 PRLR、 TTN。ii. 趨化因子受體:BLR1、 CCL13、 CCR1、 CCR10、 CCR2、 CCR3、 CCR4、 CCR5、 CCR6、 CCR7、 CCR8、 CCR9、 CCRL1 、 CCRL2、 CX3CR1 、 CXCR3、 CXCR4、 CXCR6、 IL8RA、 IL8RB、 XCR1.c. 細胞因子代謝APOA2、 ASB1、 AZU1、 B7H3、 CD28、 CD4、 CD80、 CD86、 EBI3、 GLMN、 IL10、 1L12B、 IL17F、 IL18、 IL21 、 IL27、 IL4、 INHA、 INHBA、 INHBB、 IRF4、 NALP12、 PRG3、 S100B、 SFTPD、 S1GIRR、 SPN、 TLR1 、 TLR3、 TLR4、 TLR6、 TNFRSF7、 TNFSF15。d. 細胞因子產(chǎn)生APOA2、 ASB1 、 AZU1 、 B7H3、 CD28、 CD4、 CD80、 CD86、 EBI3、 GLMN、 ILIO、 1L12B、 IL17F、 IL18、 IL21 、 IL27、 IL4、 INHA、 INHBA、 INHBB、 INS、 IRF4、 NALP12、 NFAM1 、 NGX5、 PRG3、 S100B、 SAA2、 SFTPD SIGIRR、 SPN、 TLR1 、 TLR3、 TLR4、 TLR6、 TNFRSF7。e. 參與細胞因子-細胞因子受體相互作用的其他基因ACVR1、 ACVR1B、 ACVR2、 ACVR2B、 AMH、 AMHR2、 BMPR1A、 BMPR1B、 BMPR2、 CCR1、 CD40、 CRLF2、 CSF1R、 CXCR3、 IL18RAP、 IL23R、 LEP、 TGFB1、 TGFB2、 TGFB3、 TGFBR1、 TGFBR2、 TNFRSF1A、 TNFRSF1B、 TNFRSF21、 TNFRSF8、 TNFRSF9、 XCR1。f. 急性期應(yīng)答AHSG、 APCS、 APOL2、 CEBPB、 CRP、 F2、 F8、 FN1、 IL22、 IL6、 ■、 ITIH4、 LBP、 PAP、 REG-III SAA2、 SAA3P、 SAA4、 SERPINA1、 SERPINA3、 SERP麗2、 SIGIRR、 STATS。g. 炎性應(yīng)答ADORAl、 AHSG、 AIF1、 ALOX5、 ANXA1、 APOA2、 APOL3、 ATRN、 AZU1、 BCL6、 BDKRB1、 BLNK、 C3、 C3AR1、 C4A、 C(X1、 CCXll、 CCX13、 CCL16、 CCIJ7、 CCX18、 CCX19、 CCX2、 CCX20、 CCL21、 CCL22、 CCL23、 CCL24、 CCX25、 CCX26、 CCL3、 CCL3L1、 CCL4、 CCX化1、 CCX5、 CCL7、 CCX8、 CCR1、 CCR2、 CCR3、 CCR4、 CCR7、 CD14、 CD40、 CD40LG、 CD74、 CD97、 CEBPB、 CHST1、 CIAS1、 CKLF、 CRP、 CX3CL1、 CXCL1、 CXCL10、 CXCLll、 CXCL12、 CXCL13、 CXCL14、 CXCL16、 CXCL2、 GXCL3、 CXCL5、 CXCL6、 CXCL9、 CYBB、 DOCK2、 EPHX2、 F11R、 FOS、 FPR1、 GP腦、HDAC4、 HDAC5、 HDAC7A、 HDAC9、 HRH1. ICEBERG 、匪A2、 IL10、 1L10RB、 IL13、 IL17、 IL17B、 IL17C、 IL17D、 IL17E、 IL17F、 IL18RAP、 IL1A、 IL1B、 IL1F10、 IL1F5、 IL1F6、 IL1R1、 IL1RAP、 IL1RN、 IL20、 IL22、 IL31RA、 IL5、 IL8、 IL8RA、 IL8RB、 IL9、 1RAK2、 IRF7、 ITCH、 ITGAL、 ITGB2、 KNG1、 LTA4H、 LTB4R、 LY64、 LY75、 LY86、 LY96、 MEFV、 MGLL、 MIF、 MMP25、 MYD88、 NALP12、 NCR3、 NFAM1、 NFATC3、 NFATC4、 NFE2L1、 NFKB1、 NFRKB、 NFX1、 匪I、 NGS2A、 NR3C1、 OLRl、 PAP、 PARP4、 PLA2G2D、 PLA2G7、 PRDX5、 PREX1、 PRG2、 PRG3、 PROCR、 PROK2、 PTAFR、 PTGS2、PTPRA、 PTX3、 REG國III、 RIPK2、 S100A12、 S100A8、 SAA2、 SCUBE1、 SCYE1、 SELE、 SERPINA3、 SFTPD、 SN、 SPACA3、 SPP1、 STAB1、 SYK、 TACR1、 TIRAP、 TLR1、 TLRIO、 TLR2、 TLR3、 TLR4、 TLR5、 TLR6、 TLR7、 TLR8、 TLR9、 TNF、 TNFAIP8、 TOIXIP、 TPST1 、 VPS45A、 XCR1。h. 激素免疫應(yīng)答B(yǎng)ATF、 BCL2、 BF、 BLNK、 C1R、 C2、 C3、 C4A、 CCU6、 CCL18、 CCX2、 CCX20、 CCX22、 CCL3、 CCX7、 CCR2、 CCR6、 CCR7、 CCRL2、 CCRL2、 CD1B、 CD1C、 CD22、 CD28、 CD40、 CD53、 CD58、 CD74、 CD86、 CLC、 CR1、 CRLF1、 CSF1R、 CSF2RB、 CXCR3、 CYBB、 EB13、 FADD、 GPI、 ILIO、 SL12A、 IL12B、 IL12RB1、 IL13、 IL18、 IL1B、 IL2、 1L26、 IL4、 IL6、 IL7、 IL7R、 IRF4、 1TGB2、 LTF、 LY86、 LY9、 LY98、 MAPKll、 MAPK14、 MCP、 NFKB1、 NR4A2、 PAX5、 POU2AFl、 POU2F2、 PTAFR、 RFXANK、 S100B、 SERPING1、 SFTPD、 SLA2、 TNFRSF7、 XCL1、 XCR1、 YY1。i. 生長因子和相關(guān)分子BMP1、 BMP2、 BMP3、 BMP4、 BMP5、 BMP6、 BMP7、 BMP8、 BMPR1A、 CASR、 CSF2 (GM-CSF)、 CSF3 (G國CSF)、 EGF、 EGFR、 FGF1 、 FGF2、 FGF3、 FGFR1 、 FGFR2、 FGFR3、FLT1 、GDF10、IGF1 、 IGF1R、 IGF2、 MADH1 、MADH2、 MADH3、 MADH4、 MADH5、 MADH6、 MADH7、 MADH9、 MSX1、 MSX2、 NFKB1、 PDGFA、 R麗X2 (CBFA1)、 SOX9、 TGFB1、 TGFB2、 TGFB3、 TGFBR1、 TGFBR2、 TNF(TNFa)、 TWIST、 VDR、 VEGF、 VEGFB、 VEGFC。j.基質(zhì)及其相關(guān)蛋白ALPL、 ANXA5、 ARSE、 BGLAP(骨釣素)、 BGN、 CD36、 CD36L1、 CD36L2、 COLIAI、 COL2Al、 COL3Al、 COL4A3、 COL4A4、 COL4A5、 COL5Al、 COL7Al、 COL9A2、 COL10A1、 COLllAl、 COL12Al、 COL14Al、 COL15Al、 COL16Al、 COL17Al、 COL18Al、 COL19Al、 CTSK、 DCN、 FN1、 MMP2、 MMP8、 MMP9、 MMP10、 MMP13、 SERPINH1 (CBP1)、 SERPINH2 (CBP2)、 SPARC、 SPPI(骨橋蛋白)；或者k.細胞附著分子ICAM1、 ITGA1、 ITGA2、 ITGA3、 ITGAM、 ITGAV、 ITGB1、 VCAM1。
全文摘要
用于治療大動物和人的關(guān)節(jié)炎和其他整形外科疾病的基因、siRNA、shRNA載體和其他生物醫(yī)學(xué)診斷和治療藥物和分子的在體胞內(nèi)轉(zhuǎn)染的裝置，包括低壓源，長脈沖串中的短脈沖(LSEN)；與電源偶聯(lián)的電極網(wǎng)狀系統(tǒng)，用于在包括骨骼、軟骨和相關(guān)組織在內(nèi)的關(guān)節(jié)內(nèi)形成分布電場網(wǎng)絡(luò)；和用于將所述基因、siRNA、shRNA載體和其他生物醫(yī)學(xué)診斷和治療藥物和分子轉(zhuǎn)染進入關(guān)節(jié)中的工具。所述電極網(wǎng)狀系統(tǒng)包括在能夠被插入到關(guān)節(jié)腔內(nèi)的第一陣列中交替排列的正負電極，以及要么正負電極交替排列的第二電極陣列，要么全部為負電極的第二電極陣列，所述第二電極陣列置于所述關(guān)節(jié)的外側(cè)并與其上的皮膚直接接觸。
文檔編號A61N1/30GK101594908SQ200880001619
公開日2009年12月2日 申請日期2008年1月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月3日
發(fā)明者L·森 申請人:加利福尼亞大學(xué)董事會