炎症反応の調節方法
【課題】少なくとも一種の炎症性サイトカインの濃度の調節を、これを必要とする患者において行う方法を提供すること。
【解決手段】患者の体液を腎臓の外部で尿細管細胞に接触させることによる免疫調節方法。
【解決手段】患者の体液を腎臓の外部で尿細管細胞に接触させることによる免疫調節方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、炎症性及びプロ炎症性の状態の調節を必要とする患者に対し、患者の体液を腎臓の外部で尿細管細胞に接触させることによって該調節を行う方法に関する。
【背景技術】
【0002】
炎症性サイトカインは、栄養失調、慢性うっ血性心不全、炎症性腸疾患、クローン病、潰瘍性大腸炎、リウマチ様関節炎、強直性脊椎炎、全身性血管炎、狼瘡、ウェゲナー肉芽腫症、結節性多発動脈炎、皮膚筋炎、I型糖尿病、甲状腺炎、乾癬、ギラン・バレー症候群、多発性硬化症、アテローム硬化症、他の自己免疫疾患等の種々の疾患の病因において一定の役割を有することは広く知られている[非特許文献1、20、21、22、23、24、25、31、32、33、34、35、36、37、38、39]。サイトカイン濃度を調節することにより、このような患者の治療法が提供されるであろう。即ち、例えば上に述べた疾患の少なくとも一種に罹患している患者の治療のために炎症性を調節する新規な治療が切望されている。
【0003】
末期腎疾患(ESRD)のための維持透析療法は約40年も実施されているが、血液透析を受けているESRD患者の年間死亡率は20%を超えたままである[非特許文献1、2]。ESRD患者の末期における最も一般的な死亡要因(約50%)は、心臓或いは心臓血管由来であり、感染/敗血症(約15%)が二番目の要因である[非特許文献1]。
【0004】
敗血症が腎不全と合併した場合の死亡率は、最新の腎機能代替療法を適用したとしても極めて高いままである。全身性炎症反応症候群(SIRS)は、感染や膵炎、心肺バイパス等の様々な臨床傷害から続発する恐ろしい後遺症であり、米国では毎年25万人を超える命が奪われている[非特許文献3、4、5、6、7、8]。
【0005】
多臓器不全症候群(MSOF)と急性腎不全(ARF)を併発している患者の死亡率は特に高い。敗血症とARFを併発している患者の過剰死亡率は、容量過負荷、尿毒症、アシドーシス、及び電解質障害を治療する従来の腎機能代替療法によっては改善されない[非特許文献9、6]。
【0006】
透析患者における炎症罹患率は高い。血液透析を受けているESRD患者において急性期反応が進行している場合があることを複数の証拠が示唆している[非特許文献10、11、12]。血液透析患者からの血液単球はサイトカイン産生を促し、透析前血清は、高濃度の炎症性サイトカイン(例えば、腫瘍壊死因子−アルファ[TNF−α]、インターロイキン−ベータ[IL−1β]、インターロイキン−1、[IL−1]、インターロイキン−6[IL−6]、インターロイキン−8[IL−8]、リポ多糖結合タンパク質、溶解性リポ多糖受容体[CD−14]、GM−CSF、G−CSF、ケモカイン)及び抗炎症性サイトカイン(溶解性TNF受容体[TNF−RI及びTNF−RII]、インターロイキン受容体アンタゴニスト[IL−1ra]、インターロイキン−4[IL−4]、インターロイキン−10[IL−10]、インターロイキン−12[IL−12]、インターロイキン−13[IL−13]、及びトランスフォーミング成長因子−β[TGF−β])を含む[非特許文献13、14、15、16、17、30]。
【0007】
実際、血液透析を受けている患者の死亡率における最も高い独立危険要因の一つは低アルブミン血症である[非特許文献18、19]。アルブミン産生が減少し、各種プロ炎症性サイトカイン(最も直接的にはインターロイキン−6[IL−6])の媒介により急性期反応の一部として低アルブミン血症が発症する[非特許文献2]。従って、血液透析患者における炎症反応を調節するための新規な方法がひき続き要望されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0008】
【非特許文献1】Bergstrom J, Lindholm B.「慢性透析患者における慢性透析状態の原因と結果とは何か?」(WHAT are the causes and consequences of the chronic inflammatory state in chronic dialysis patients?)Seminars in Dialysis 13: 163-164, 2000
【非特許文献2】Bologna R, Levine D, Parker T.「インターロイキン−6により血液透析患者の低アルブミン血症、低コレステロール血症及び死亡率を予測する」(Interleukin-6 predicts hypoalbuminemia, hypocholesterolemia, and mortality in hemodialysis patients.)American Journal of Kidney Diseases 32: 107-114, 1998
【非特許文献3】Bernard G, Vincent J, Laterre Pら「重度の敗血症への組換えヒト活性化タンパクcの効果及び安全性」(Efficacy and safety of recombinant human activated protein c for severe sepsis)NEJM 344: 699-709, 2001
【非特許文献4】Kellum J.「敗血症における免疫調節:血液濾過の役割」(Immunomodulation in sepsis: the role of hemofiltration)Minerva Anestesiol 65: 410-418, 1999
【非特許文献5】Tran DD, Groenveld AJ, van der Meulen Jら「年齢、慢性病、敗血症、器官系不全, 及び死亡率」(Age, chronic disease, sepsis, organ system failure, and mortality)Critical Care Medicine 18: 474-479, 1990
【非特許文献6】Donnelly S, Robertson C.「主要な外傷における伝達物質、機構及び死亡率」(Mediators, mechanisms and mortality in major trauma)Resuscitation 28: 87-92, 1994
【非特許文献7】Bone RC, Fischer CJ, Clemmer TPら「重度の敗血症及び敗血症性ショックの治療における高用量メチルプレドニゾロン比較臨床試験」(A controlled clinical trial of high-dose methylprednisolone in the treatment of severe sepsis and septic shock)NEJM 317: 653-8, 1987
【非特許文献8】Horn K.「敗血症及び全身性炎症反応症候群(SIRS)の治療における戦略の進化」(Evolving strategies in the treatment of sepsis and systemic inflammatory response syndrome (SIRS))QJM 91: 265-277, 1998
【非特許文献9】Breen D, Bihari D.「多臓器不全の一部としての急性腎不全:油断のならない重篤な疾病」(Acute renal failure as a part of multiple organ failure:The slippery slope of critical illness)Kidney International 53 Suppl 66: S25-S33, 1998
【非特許文献10】Trznadel K, Luciak M, Paradowski Mら「慢性尿毒症性患者における血液透析及び急性相反応」(Hemodialysis and the acute-phase response in chronic uremic patients)International Journal of Artificial Organs 12: 762-765, 1989
【非特許文献11】Docci D, Bilancioni R, Baldrati Lら「血液透析患者における急性相反応タンパク上昇」(Elevated acute phase reactants in hemodialysis patients)Clinical Nephrology 34: 88-91, 1990
【非特許文献12】Honkanen E, Gronhagen-Riska C, Teppo Aら「透析時の急性相タンパク:血清インターロイキン−1ベータ濃度と各種透析膜の相関関係」(Acute-phase proteins during dialysis: Correlations with serum Interleukin-1 beta levels and different dialysis membranes)Nephron 57: 283-287, 1991
【非特許文献13】Descamps-Latscha B, Herbelin A, Nguyen Aら「慢性腎不全におけるIL−1β、TNF−α及びそれらの特異的インヒビターとのバランスと透析維持」(Balance between IL-1(, TNF-( and their specific inhibitors in chronic renal failure and maintenance dialysis)Journal of Immunology 154: 882-889, 1995
【非特許文献14】Herbelin A, Urena P, Nguyen Aら「慢性腎不全患者におけるインターロイキン−6の血中濃度上昇」(Elevated circulating levels of Interleukin-6 in patients with chronic renal failure)Kidney International 39: 954-960, 1991
【非特許文献15】Pereira B, Sundaram S, Snodgrass Bら「CRF及びHD患者における血漿リポサッカライド結合タンパク及び殺菌性/膜透過性亢進因子」(Plasma liposaccharide binding protein and bactericidal/permeability increasing factor in CRF and HD patients)Journal of the American Society of Nephrology 7: 479-487, 1996
【非特許文献16】Nockher W, Scherberich J.「血液透析における単球細胞表面CD14発現及び可溶性CD14抗原:LPSに対する慢性的な曝露の証拠」(Monocyte cell-surface CD14 expression and soluble CD14 antigen in hemodialysis: Evidence for chronic exposure to LPS)Kidney International 48: 1469-1476, 1995
【非特許文献17】Meur Y, Fixe P, Aldigier Jら「尿毒症性患者におけるマクロファージコロニー刺激因子の関与」(Macrophage colony-stimulating factor involvement in uremic patients)Kidney International 50: 1007-1012, 1996
【非特許文献18】Lowrie E, Lew N.「血液透析患者における死のリスク:通常測定される変数の予測値及び施設間死亡率差の評価」(Death risk in hemodialysis patients: The predictive value of commonly measured variables and an evaluation of death rate differences between facilities)American Journal of Kidney Disease 15: 458-482, 1990
【非特許文献19】Lowrie E, Lew N, Huang W.「血液透析患者における死亡リスク予測因子としての人種と糖尿病」(Race and diabetes as death risk predictors in hemodialysis patients)Kidney International Supplement 38: S22-S31, 1992
【非特許文献20】Zimmermann J, Herrlinger S, Pruy Aら「炎症は血液透析患者の心臓血管におけるリスクと死亡率を高める」(Inflammation enhances cardiovascular risk and mortality in hemodialysis patients)International Society of Nephrology 55: 648-658, 1999
【非特許文献21】Esfandiari E, Mcinnes I, Lindop Gら「自発性自己免疫疾患の進行におけるIL−18の炎症惹起機能」(A proinflammatory role of IL-18 in the development of spontaneous autoimmune disease)Journal of Immunology 167: 5338- 5347, 2001
【非特許文献22】Perez de Lema G, Maier H, Nieto Eら「ケモカイン発現はネズミのループス腎炎発病時に炎症性細胞浸潤とケモカイン受容体及びサイトカイン発現とに先行する」Chemokine expression precedes inflammatory cell infiltration and chemokine receptor and cytokine expression during the initiation of murine lupus nephritis. American Society of Nephrology 12: 1369-1382, 2001
【非特許文献23】Gabay C.「リウマチ様関節炎の治療におけるサイトカインインヒビター」(Cytokine inhibitors in the treatment of rheumatoid arthritis)Expert Opinion in Biological Therapy 2: 135-149, 2002
【非特許文献24】Hedbom E, Hauselmann H.「骨関節炎における病因の分子的様相:炎症の役割」(Molecular aspects of pathogenesis in osteoarthritis: the role of inflammation)Cell Mol Life Sci 59: 45-53, 2002
【非特許文献25】Sandborn W.「クローン病における腫瘍壊死因子を標的とする手法」(Strategies targeting tumor necrosis factor in Crohn's disease)Acta Gastroenterol Belg 64: 170-172, 2001
【非特許文献26】Humes H, MacKay S, Funke Aら「バイオ人工尿細管補助装置の組織工学:インビトロの輸送と代謝特性」(Tissue engineering of a bioartificial renal tubule assist device: In vitro transport and metabolic characteristics)Kidney International 55: 2502-2514, 1999
【非特許文献27】Humes H, Buffington D, MacKay Sら「組織工学的に作った腎臓を有する尿毒症動物における腎機能の置換」(Replacement of renal function in uremic animals with a tissue-engineered kidney)Nature Biotechnology 17: 451-455, 1999
【非特許文献28】Humes H.「腎全置換治療のためのバイオ人工腎臓」(Bioartificial kidney for full renal replacement therapy)Seminars in Nephrology 20: 71-82, 2000
【非特許文献29】MacKay S, Funke A, Buffington, Dら「バイオ人工尿細管の組織工学」(Tissue engineering of a Bioartificial renal tubule)ASAIO Journal 44: 179-183, 1998
【非特許文献30】Henderson B, Poole S, Wilson, M.「健康状態と病気状態における細菌−サイトカイン相互作用」(Bacteria-Cytokine Interactions in Health and Disease)Portland Press Ltd, London 84-92, 1998
【非特許文献31】Kanazawa S, Tsunoda T, Onuma E.「クローン病及び潰瘍性大腸炎におけるVEGF、ベーシック−FGF及びTGF−ベータ:慢性腸炎の新規メカニズム」(VEGF, basic-FGF, and TGF-beta in Crohn's disease and ulcerative colitis: a novel mechanism of chronic intestinal inflammation)American Journal of Gastroenterology 96: 822-828, 2001
【非特許文献32】Monteleone G, MacDonald T.「炎症性腸疾患を伴う患者の管理におけるサイトカインの処置」(Manipulation of cytokines in the management of patients with inflammatory bowel disease)Annals of Medicine 32: 552-560, 2000
【非特許文献33】Neurath M.「炎症性腸疾患の免疫療法:現在の概念及び未来の展望」(Immunotherapy of inflammatory bowel diseases: current concepts and future perspectives)Archivum Immunologiae et Therapiae Experimentalis 48: 81-84, 2000
【非特許文献34】Prud'homme G.「調節性サイトカイン又は炎症性サイトカインインヒビターをコードするベクターを用いる自己免疫疾患の遺伝子治療」(Gene therapy of autoimmune diseases with vectors encoding regulatory cytokines or inflammatory cytokine inhibitors)Journal of Gene Medicine 2: 222-232, 2000
【非特許文献35】Wilder R, Elenkoy I.「活性化マクロファージによる腫瘍壊死因子−アルファ、インターロイキン−12及びインターロイキン−10の産生のホルモン調節。リウマチ様関節炎及び全身性エリテマトーデスにおける疾患改変機構?」(Hormonal regulation of tumor necrosis factor-alpha, interleukin-12 and interleukin-10 production by activated macrophages. A disease-modifying mechanism in rheumatoid arthritis and systemic lupus erythematosus ?)Annals of the New York Academy of Sciences 876: 14-31, 1999
【非特許文献36】Yarwood J, Leung D, Schlievert P.「乾癬、アトピー性皮膚炎及び川崎症候群における細菌性スーパー抗原の関与の証拠」(Evidence for the involvement of bacterial superantigens in psoriasis, atopic dermatitis, and Kawasaki syndrome)FEMS Microbiology Letters 192: 1-7, 2000
【非特許文献37】Terui T, Ozawa M, Tagami H.「T細胞媒介免疫性皮膚病、乾癬における急性炎症の誘発における好中球の役割:好中球関連炎症ブーストループ」(Role of neutrophils in induction of acute inflammation in T-cell-mediated immune dermatosis, psoriasis: a neutrophil-associated inflammation-boosting loop) Experimental Dermatology 9: 1-10, 2000
【非特許文献38】Lewis A, Manning A. 「抗炎症性医薬のための新しい標的」(New targets for anti-inflammatory drugs)Current Opinion in Chemical Biology 3: 489-494, 1999
【非特許文献39】Bonifati C, Ameglio F.「乾癬におけるサイトカイン」(Cytokines in psoriasis)International Journal of Dermatology 38: 241-251, 1999
【非特許文献40】Quackenbush J.「マイクロアレイデータのコンピューター解析」(Computational analysis of microarray data)Nature Rev Genet 2: 418- 427, 2001
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明の目的は、少なくとも一種の炎症性サイトカインの濃度の調節を、これを必要とする患者において行う方法を提供することである。
【0010】
本発明の別の目的は、患者における少なくとも一種の炎症性サイトカインの濃度を増加させる方法を提供することである。
【0011】
本発明の別の目的は、患者における少なくとも一種の炎症性サイトカインの濃度を低下させる方法を提供することである。
【0012】
本発明の別の目的は、ESRD、慢性腎不全(CRI)、SIRS、ARF、或いは敗血症に罹患した血液透析患者を、炎症性サイトカイン濃度を調節することにより、炎症反応を調節して、治療する方法を提供することである。
【0013】
本発明の別の目的は、炎症反応の抑制或いは促進を伴う非腎臓疾患を治療する方法を提供することである。これら疾患としては、栄養失調、慢性うっ血性心不全、炎症性腸疾患、クローン病、潰瘍性大腸炎、リウマチ様関節炎、強直性脊椎炎、全身性血管炎、狼瘡、ウェゲナー肉芽腫症、結節性多発動脈炎、皮膚筋炎、I型糖尿病、甲状腺炎、乾癬、ギラン・バレー症候群、多発性硬化症、及びアテローム硬化症が挙げられる。
【0014】
本発明は、部分的には、炎症性サイトカインの調節を、急性又は慢性の炎症状態の患者の治療に使用できることを見出したことに基づいている。このような患者は、ESRDや慢性腎不全(CRI)、SIRS、ARF、又は敗血症に罹患しているかもしれない。この治療方法は、体液を腎臓の外部で尿細管細胞と接触させることを含む。この接触の結果、該細管細胞は体液中にメディエーターを導入する、及び/又は体液からメディエーターを再吸収する。細管細胞との接触後、体液の少なくとも一部を患者に再循環させると、体液に導入されたメディエーターの存在により或いはメディエーターが再吸収されて存在しなくなったことにより、患者の体内で応答が誘起され、炎症性サイトカインを調節することにより炎症状態を改善する。
【課題を解決するための手段】
【0015】
従って、本発明の上述の目的或いは他の目的は、炎症性サイトカインの濃度を調節することによる急性又は慢性炎症状態にある患者の治療方法であって、
患者の体液の少なくとも一部を腎臓の外部で尿細管細胞と接触させること
を含む方法により達成できる。
【0016】
また、本発明の上述の目的或いは他の目的は、炎症性サイトカインの濃度を調節することによる急性炎症状態にある患者の治療方法であって、
患者から体液の一部を取りだし、
取りだした体液を尿細管細胞と接触させ、更に
尿細管細胞と接触させた体液の少なくとも一部を患者に戻す
ことを含む方法によっても達成できる。
【0017】
また、本発明の目的は、少なくとも一種の炎症性サイトカインを増加させることによっても達成でき、この炎症性サイトカインは、プロ炎症性サイトカインでも抗炎症性サイトカインでもよい。
【0018】
また、本発明の目的は、少なくとも一種の炎症性サイトカインを抑制することによっても達成でき、この炎症性サイトカインは、プロ炎症性サイトカインでも抗炎症性サイトカインでもよい。
【0019】
この観点から、プロ炎症性サイトカインとしては、腫瘍壊死因子−アルファ[TNF−α]、インターロイキン−ベータ[IL−1β]、インターロイキン−1、[IL−1]、インターロイキン−6[IL−6]、インターロイキン−8[IL−8]、リポ多糖結合タンパク、溶解性リポ多糖受容体[CD−14]、GM−CSF、G−CSF、及びケモカインが挙げられる。
【0020】
この観点から、抗炎症性サイトカインとしては、溶解性TNF受容体[TNF−RI及びTNF−RII]、インターロイキン受容体アンタゴニスト[IL−1ra]、インターロイキン−4[IL−4]、インターロイキン−10[IL−10]、インターロイキン−12[IL−12]、インターロイキン−13[IL−13]、及びトランスフォーミング成長因子−β[TGF−β]が挙げられる。
【0021】
好ましい実施形態では、生体外(ex vivo)で体液を尿細管細胞と接触させることにより上述の目的が達成される。
【0022】
本発明の別の実施形態では、患者の体内で体液を尿細管細胞と接触させる。
【0023】
本発明の好ましい実施形態では、体液を腎臓の外部で尿細管細胞と接触させることにより、少なくとも一種の炎症性サイトカインを増加させるが、この炎症性サイトカインは、プロ炎症性サイトカインでも抗炎症性サイトカインでもよい。
【0024】
本発明の別の実施形態では、体液を腎臓の外部で尿細管細胞と接触させることにより、少なくとも一種の炎症性サイトカインを抑制するが、この炎症性サイトカインは、プロ炎症性サイトカインでも抗炎症性サイトカインでもよい。
【0025】
上の各目的は、本発明の幾つかの観点を明確にしている。本発明の別の目的、様相、実施形態は、次の本発明の詳細な説明に記載されている。
【0026】
下述の詳細な説明と関連させて図面を参照することにより本発明の理解が進むに従い、本発明及び本発明に伴う利点の多くは容易により完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】RADの灌流チャートである。
【図2】医療ICUにおける患者の毎日のApache3スコアからの、予想される死亡率を示す。AMの死亡率は8AMのApache3スコアで、その日のその時間における患者のパラメータを用いたものである。PMのレートは患者が前日の深夜(0000時)から次の深夜(2359時)の24時間ICUに滞在した間の各パラメータにおける最悪のスコアを編集することによって決定される。
【図3】時間と共に吸入酸素分圧(FiO2)に関連させた、患者の血圧、昇圧剤用量及び動脈血ガスを示す。昇圧剤用量は、期間の開始時(深夜、0000時)における用量との相対量として示されている。開始時の用量は次の通りであった:ドーパミン(5ug/kg/分)、フェニレフェリン(1.5ug/kg/分)、及びレバルテレノール(0.2ug/kg/分)。
【図4】この患者における、尿排泄の時間経過コース(左のスケール)及び血漿クレアチニン濃度(右のスケール)を示す。血漿CPKレベル(IU/L)も下方のパネルに沿って示す。
【図5】ベースラインの治療前濃度に対する血漿サイトカイン濃度を示す。絶対値は表1に示す。
【図6】患者における血圧、CO及びSVRの濃度を時間に対して示す。グラフ中、RAD治療期間は陰影部で示す。
【図7】患者の尿排泄及び血中ガス(pO2及びFiO2)を時間に対して示す。グラフ中、RAD治療期間は陰影部で示す。
【図8】ベースラインの治療前濃度に対する血漿サイトカイン濃度を示す。絶対値は表2に示す。
【図9】マイクロアレイ分析により測定した、実施例2の患者におけるイムノグロブリン及び関連遺伝子の発現を示す(RAD治療前(0)の採取血液に対して3倍以上の変化)。8はRAD治療開始8時間後、20は20時間後を示す。28は、24時間のRAD治療終了4時間後を示す。
【図10】マイクロアレイ分析により測定した、実施例2の患者におけるイムノグロブリン及び関連遺伝子の発現を示す(RAD治療前(0)の採取血液に対して3倍以上の変化)。8はRAD治療開始8時間後、20は20時間後を示す。28は、24時間のRAD治療終了4時間後を示す。
【図11】マイクロアレイ分析により測定した、実施例2の患者におけるサイトカイン関連遺伝子の発現を示す(RAD治療前(0)の採取血液に対して3倍以上の変化)。8はRAD治療開始8時間後、20は20時間後を示す。28は、24時間のRAD治療終了4時間後を示す。
【図12】マイクロアレイ分析により測定した、実施例2の患者における接着分子の発現を示す(RAD治療前(0)の採取血液に対して3倍以上の変化)。8はRAD治療開始8時間後、20は20時間後を示す。28は、24時間のRAD治療終了4時間後を示す。
【図13】マイクロアレイ分析により測定した、実施例2の患者における成長因子の発現を示す(RAD治療前(0)の採取血液に対して3倍以上の変化)。8はRAD治療開始8時間後、20は20時間後を示す。28は、24時間のRAD治療終了4時間後を示す。
【図14】ベースラインの治療前濃度に対する血漿サイトカイン濃度を示す。絶対値は表3に示す。
【発明を実施するための形態】
【0028】
特段の定義のない限り、本明細書に記載の技術的及び科学的な用語は全て、生化学、細胞生物学、分子生物学、及び医療科学の当業者が共通に理解する意味と同じ意味を有する。
【0029】
本明細書に記載の方法及び材料と類似の或いは等価の方法及び材料は全て本発明の実施或いは試験に使用できるが、適切な方法及び材料は本明細書に記載されている。本明細書に記載の刊行物、特許出願、特許、及び他の参考文献については全て、その全体を本明細書の一部を構成するものとしてここに援用する。矛盾や不一致がある場合は、定義を含め本明細書に従う。更に、特段の記載のない限り、材料、方法及び実施例は説明のためのみのものであって、本発明を限定することを意図したものではない。
【0030】
本発明の一部は、炎症性サイトカインの調節を、炎症状態の患者の治療に使用できることを見出したことに基づいている。このような患者は、ESRDや慢性腎不全(CRI)、SIRS、ARF、又は敗血症に罹患しているかもしれない。SIRSに関する詳細な説明は、2001年8月30日出願の米国特許出願番号09/941,987に記載されており、この全体を本明細書の一部を構成するものとしてここに援用する。
【0031】
本発明の態様を以下に例示する。
(態様1)
少なくとも一種の炎症性サイトカインの濃度の調節を、これを必要とする患者において行う方法であって、
患者の体液の少なくとも一部分を腎臓の外部で尿細管細胞と接触させる段階
を含む方法。
(態様2)
前記必要とする患者は、末期腎疾患、慢性腎不全、急性腎不全、敗血症、栄養失調、慢性うっ血性心不全、炎症性腸疾患、クローン病、潰瘍性大腸炎、リウマチ様関節炎、強直性脊椎炎、全身性血管炎、狼瘡、ウェゲナー肉芽腫症、結節性多発動脈炎、皮膚筋炎、I型糖尿病、甲状腺炎、乾癬、ギラン・バレー症候群、多発性硬化症及びアテローム硬化症から成る群から選択される一以上の疾患又はその他の自己免疫疾患に罹患している、態様1に記載の方法。
(態様3)
前記必要とする患者は、末期腎疾患、慢性腎不全、急性腎不全及び敗血症から成る群から選択される一以上の疾患に罹患している、態様2に記載の方法。
(態様4)
前記必要とする患者は、栄養失調、慢性うっ血性心不全、炎症性腸疾患、クローン病、潰瘍性大腸炎、リウマチ様関節炎、強直性脊椎炎、全身性血管炎、狼瘡、ウェゲナー肉芽腫症、結節性多発動脈炎、皮膚筋炎、I型糖尿病、甲状腺炎、乾癬、ギラン・バレー症候群、多発性硬化症及びアテローム硬化症から成る群から選択される一以上の疾患又はその他の自己免疫疾患に罹患している、態様2に記載の方法。
(態様5)
前記必要とする患者は、炎症性腸疾患、クローン病及び潰瘍性大腸炎から選択される一以上の疾患に罹患している、態様2に記載の方法。
(態様6)
前記必要とする患者は、リウマチ様関節炎及び強直性脊椎炎から選択される一以上の疾患に罹患している、態様2に記載の方法。
(態様7)
前記必要とする患者は、全身性血管炎、狼瘡、ウェゲナー肉芽腫症、結節性多発動脈炎及び皮膚筋炎から選択される一以上の疾患に罹患している、態様2に記載の方法。
(態様8)
前記必要とする患者は、ギラン・バレー症候群及び多発性硬化症から選択される一以上の疾患に罹患している、態様2に記載の方法。
(態様9)
患者は腎疾患に罹患していない、態様1に記載の方法。
(態様10)
患者は血液透析又は腹膜透析を受けている、態様1に記載の方法。
(態様11)
体液は血液である、態様1に記載の方法。
(態様12)
体液は血漿である、態様1に記載の方法。
(態様13)
体液は血漿の限外ろ過液である、態様1に記載の方法。
(態様14)
体液を生体外(ex vivo)において尿細管細胞と接触させる、態様1に記載の方法。
(態様15)
体液を患者の体内において尿細管細胞と接触させる、態様1に記載の方法。
(態様16)
体液を尿細管補助装置において尿細管細胞と接触させる、態様1に記載の方法。
(態様17)
尿細管補助装置は生体外に置かれている、態様16に記載の方法。
(態様18)
尿細管補助装置は患者に埋め込まれている、態様16に記載の方法。
(態様19)
尿細管細胞は患者の血管に埋め込まれた細胞カートリッジ内にある、態様1に記載の方法。
(態様20)
少なくとも1種の炎症性サイトカイン濃度が増加する、態様1に記載の方法。
(態様21)
炎症性サイトカインはプロ炎症性サイトカインである、態様20に記載の方法。
(態様22)
プロ炎症性サイトカインは、TNF−α、IL−1、IL−1β、IL−6、IL−8、リポ多糖結合タンパク、MCP−1、CD−14、GM−CSF、G−CSF及びケモカインから成る群から選択される、態様21に記載の方法。
(態様23)
プロ炎症性サイトカインはTNF−αである、態様22に記載の方法。
(態様24)
プロ炎症性サイトカインはIL−1である、態様22に記載の方法。
(態様25)
プロ炎症性サイトカインはIL−1βである、態様22に記載の方法。
(態様26)
プロ炎症性サイトカインはIL−6である、態様22に記載の方法。
(態様27)
プロ炎症性サイトカインはIL−8である、態様22に記載の方法。
(態様28)
プロ炎症性サイトカインはリポ多糖結合タンパクである、態様22に記載の方法。
(態様29)
プロ炎症性サイトカインはMCP−1である、態様22に記載の方法。
(態様30)
プロ炎症性サイトカインはCD−14である、態様22に記載の方法。
(態様31)
プロ炎症性サイトカインはGM−CSFである、態様22に記載の方法。
(態様32)
プロ炎症性サイトカインはG−CSFである、態様22に記載の方法。
(態様33)
プロ炎症性サイトカインはケモカインである、態様22に記載の方法。
(態様34)
炎症性サイトカインは抗炎症性サイトカインである、態様20に記載の方法。
(態様35)
抗炎症性サイトカインは、TNF−RI、TNF−RII、IL−1ra、IL−4、IL−10、IL−12、IL−13及びTGF−βから成る群から選択される、態様34に記載の方法。
(態様36)
抗炎症性サイトカインはTNF−RIである、態様35に記載の方法。
(態様37)
抗炎症性サイトカインはTNF−RIIである、態様35に記載の方法。
(態様38)
抗炎症性サイトカインはIL−1raである、態様35に記載の方法。
(態様39)
抗炎症性サイトカインはIL−4である、態様35に記載の方法。
(態様40)
抗炎症性サイトカインはIL−10である、態様35に記載の方法。
(態様41)
抗炎症性サイトカインはIL−12である、態様35に記載の方法。
(態様42)
抗炎症性サイトカインはIL−13である、態様35に記載の方法。
(態様43)
抗炎症性サイトカインはTGF−βである、態様35に記載の方法。
(態様44)
少なくとも一種の炎症性サイトカイン濃度は減少する、態様1に記載の方法。
(態様45)
炎症性サイトカインはプロ炎症性サイトカインである、態様44に記載の方法。
(態様46)
プロ炎症性サイトカインは、TNF−α、IL−1、IL−1β、IL−6、IL−8、リポ多糖結合タンパク、MCP−1、CD−14、GM−CSF、G−CSF及びケモカインから成る群から選択される、態様45に記載の方法。
(態様47)
プロ炎症性サイトカインはTNF−αである、態様46に記載の方法。
(態様48)
プロ炎症性サイトカインはIL−1である、態様46に記載の方法。
(態様49)
プロ炎症性サイトカインはIL−1βである、態様46に記載の方法。
(態様50)
プロ炎症性サイトカインはIL−6である、態様46に記載の方法。
(態様51)
プロ炎症性サイトカインはIL−8である、態様46に記載の方法。
(態様52)
プロ炎症性サイトカインはリポ多糖結合タンパクである、態様46に記載の方法。
(態様53)
プロ炎症性サイトカインはMCP−1である、態様46に記載の方法。
(態様54)
プロ炎症性サイトカインはCD−14である、態様46に記載の方法。
(態様55)
プロ炎症性サイトカインはGM−CSFである、態様46に記載の方法。
(態様56)
プロ炎症性サイトカインはG−CSFである、態様46に記載の方法。
(態様57)
プロ炎症性サイトカインはケモカインである、態様46に記載の方法。
(態様58)
炎症性サイトカインは抗炎症性サイトカインである、態様44に記載の方法。
(態様59)
抗炎症性サイトカインは、TNF−RI、TNF−RII、IL−1ra、IL−4、IL−10、IL−12、IL−13及びTGF−βから成る群から選択される、態様58に記載の方法。
(態様60)
抗炎症性サイトカインはTNF−RIである、態様59に記載の方法。
(態様61)
抗炎症性サイトカインはTNF−RIIである、態様59に記載の方法。
(態様62)
抗炎症性サイトカインIL−1raである、態様59に記載の方法。
(態様63)
抗炎症性サイトカインはIL−4である、態様59に記載の方法。
(態様64)
抗炎症性サイトカインはIL−10である、態様59に記載の方法。
(態様65)
抗炎症性サイトカインはIL−12である、態様59に記載の方法。
(態様66)
抗炎症性サイトカインはIL−13である、態様59に記載の方法。
(態様67)
抗炎症性サイトカインはTGF−βである、態様59に記載の方法。
(態様68)
少なくとも一種の炎症性サイトカインの濃度の調節を、これを必要とする患者において行う方法であって、
患者から体液の一部を取りだす段階と、
取り出した体液を尿細管細胞と接触させる段階と、
尿細管細胞と接触させた体液の少なくとも一部を患者に戻す段階と
を含む方法。
(態様69)
前記必要とする患者は、末期腎疾患、慢性腎不全、急性腎不全、敗血症、栄養失調、慢性うっ血性心不全、炎症性腸疾患、クローン病、潰瘍性大腸炎、リウマチ様関節炎、強直性脊椎炎、全身性血管炎、狼瘡、ウェゲナー肉芽腫症、結節性多発動脈炎、皮膚筋炎、I型糖尿病、甲状腺炎、乾癬、ギラン・バレー症候群、多発性硬化症、及びアテローム硬化症から成る群から選択される一以上の疾患又はその他の自己免疫疾患に罹患している、態様68に記載の方法。
(態様70)
前記必要とする患者は、末期腎疾患、慢性腎不全、急性腎不全及び敗血症から成る群から選択される一以上の疾患に罹患している、態様69に記載の方法。
(態様71)
前記必要とする患者は、栄養失調、慢性うっ血性心不全、炎症性腸疾患、クローン病、潰瘍性大腸炎、リウマチ様関節炎、強直性脊椎炎、全身性血管炎、狼瘡、ウェゲナー肉芽腫症、結節性多発動脈炎、皮膚筋炎、I型糖尿病、甲状腺炎、乾癬、ギラン・バレー症候群、多発性硬化症及びアテローム硬化症から成る群から選択される一以上の疾患又は他の自己免疫疾患に罹患している、態様69に記載の方法。
(態様72)
前記必要とする患者は、炎症性腸疾患、クローン病及び潰瘍性大腸炎から選択される一以上の疾患に罹患している、態様69に記載の方法。
(態様73)
前記必要とする患者は、リウマチ様関節炎及び強直性脊椎炎から選択される一以上の疾患に罹患している、態様69に記載の方法。
(態様74)
前記必要とする患者は、全身性血管炎、狼瘡、ウェゲナー肉芽腫症、結節性多発動脈炎及び皮膚筋炎から選択される一以上の疾患に罹患している、態様69に記載の方法。
(態様75)
前記必要とする患者は、ギラン・バレー症候群及び多発性硬化症から選択される一以上の疾患に罹患している、態様69に記載の方法。
(態様76)
患者は腎疾患に罹患していない、態様68に記載の方法。
(態様77)
患者は血液透析又は腹膜透析を受けている、態様68に記載の方法。
(態様78)
体液は血液である、態様68に記載の方法。
(態様79)
体液は血漿である、態様68に記載の方法。
(態様80)
体液は血漿の限外ろ過液である、態様68に記載の方法。
(態様81)
体液を生体外において尿細管細胞と接触させる、態様68に記載の方法。
(態様82)
体液を患者の体内において尿細管細胞と接触させる、態様68に記載の方法。
(態様83)
体液を尿細管補助装置において尿細管細胞と接触させる、態様68に記載の方法。
(態様84)
尿細管補助装置は生体外に置かれている、態様83に記載の方法。
(態様85)
尿細管補助装置は患者に埋め込まれている、態様83に記載の方法。
(態様86)
尿細管細胞は患者の血管に埋め込まれた細胞カートリッジ内にある、態様85に記載の方法。
(態様87)
少なくとも1種の炎症性サイトカイン濃度は増加する、態様68に記載の方法。
(態様88)
炎症性サイトカインはプロ炎症性サイトカインである、態様87に記載の方法。
(態様89)
プロ炎症性サイトカインは、TNF−α、IL−1、IL−1β、IL−6、IL−8、リポ多糖結合タンパク、MCP−1、CD−14、GM−CSF、G−CSF及びケモカインから成る群から選択される、態様88に記載の方法。
(態様90)
プロ炎症性サイトカインはTNF−αである、態様89に記載の方法。
(態様91)
プロ炎症性サイトカインはIL−1である、態様89に記載の方法。
(態様92)
プロ炎症性サイトカインはIL−1βである、態様89に記載の方法。
(態様93)
プロ炎症性サイトカインはIL−6である、態様89に記載の方法。
(態様94)
プロ炎症性サイトカインはIL−8である、態様89に記載の方法。
(態様95)
プロ炎症性サイトカインはリポ多糖結合タンパクである、態様89に記載の方法。
(態様96)
プロ炎症性サイトカインはMCP−1である、態様89に記載の方法。
(態様97)
プロ炎症性サイトカインはCD−14である、態様89に記載の方法。
(態様98)
プロ炎症性サイトカインはGM−CSFである、態様89に記載の方法。
(態様99)
プロ炎症性サイトカインはG−CSFである、態様89に記載の方法。
(態様100)
プロ炎症性サイトカインはケモカインである、態様89に記載の方法。
(態様101)
炎症性サイトカインは抗炎症性サイトカインである、態様87に記載の方法。
(態様102)
抗炎症性サイトカインは、TNF−RI、TNF−RII、IL−1ra、IL−4、IL−10、IL−12、IL−13及びTGF−βから成る群から選択される、態様101に記載の方法。
(態様103)
抗炎症性サイトカインはTNF−RIである、態様102に記載の方法。
(態様104)
抗炎症性サイトカインはTNF−RIIである、態様102に記載の方法。
(態様105)
抗炎症性サイトカインはIL−1raである、態様102に記載の方法。
(態様106)
抗炎症性サイトカインはIL−4である、態様102に記載の方法。
(態様107)
抗炎症性サイトカインはIL−10である、態様102に記載の方法。
(態様108)
抗炎症性サイトカインはIL−12である、態様102に記載の方法。
(態様109)
抗炎症性サイトカインはIL−13である、態様102に記載の方法。
(態様110)
抗炎症性サイトカインはTGF−βである、態様102に記載の方法。
(態様111)
少なくとも1種の炎症性サイトカイン濃度は減少する、態様68に記載の方法。
(態様112)
炎症性サイトカインはプロ炎症性サイトカインである、態様111に記載の方法。
(態様113)
プロ炎症性サイトカインは、TNF−α、IL−1、IL−1β、IL−6、IL−8、リポ多糖結合タンパク、MCP−1、CD−14、GM−CSF、G−CSF及びケモカインから成る群から選択される、態様112に記載の方法。
(態様114)
プロ炎症性サイトカインはTNF−αである、態様113に記載の方法。
(態様115)
プロ炎症性サイトカインはIL−1である、態様113に記載の方法。
(態様116)
プロ炎症性サイトカインはIL−1βである、態様113に記載の方法。
(態様117)
プロ炎症性サイトカインはIL−6である、態様113に記載の方法。
(態様118)
プロ炎症性サイトカインはIL−8である、態様113に記載の方法。
(態様119)
プロ炎症性サイトカインはリポ多糖結合タンパクである、態様113に記載の方法。
(態様120)
プロ炎症性サイトカインはMCP−1である、態様113に記載の方法。
(態様121)
プロ炎症性サイトカインはCD−14である、態様113に記載の方法。
(態様122)
プロ炎症性サイトカインはGM−CSFである、態様113に記載の方法。
(態様123)
プロ炎症性サイトカインはG−CSFである、態様113に記載の方法。
(態様124)
プロ炎症性サイトカインはケモカインである、態様113に記載の方法。
(態様125)
炎症性サイトカインは抗炎症性サイトカインである、態様111に記載の方法。
(態様126)
抗炎症性サイトカインは、TNF−RI、TNF−RII、IL−1ra、IL−4、IL−10、IL−12、IL−13及びTGF−βから成る群から選択される、態様125に記載の方法。
(態様127)
抗炎症性サイトカインはTNF−RIである、態様126に記載の方法。
(態様128)
抗炎症性サイトカインはTNF−RIIである、態様126に記載の方法。
(態様129)
抗炎症性サイトカインはIL−1raである、態様126に記載の方法。
(態様130)
抗炎症性サイトカインはIL−4である、態様126に記載の方法。
(態様131)
抗炎症性サイトカインはIL−10である、態様126に記載の方法。
(態様132)
抗炎症性サイトカインはIL−12である、態様126に記載の方法。
(態様133)
抗炎症性サイトカインはIL−13である、態様126に記載の方法。
(態様134)
抗炎症性サイトカインはTGF−βである、態様126に記載の方法。
【0032】
この治療方法は、体液を腎臓の外部で尿細管細胞と接触させることを含むものである。この接触の結果、該細管細胞は、体液にメディエーターを導入する、及び/又は体液からメディエーターを再吸収すると考えられるが、本発明は特定の理論に縛られるものではない。細管細胞との接触後、体液の少なくとも一部を患者に再循環させると、体液に導入されたメディエーターの存在により或いはメディエーターが再吸収されて存在しなくなったことにより、患者の体内で応答が誘起され、炎症性サイトカインの調節により炎症状態を改善する。
【0033】
当業者には容易に理解されることであるが、腎疾患ESRD、慢性腎不全(CRI)、SIRS、ARF、又は敗血症は、病因や個別のサイトカイン反応、及び治療計画が異なる。しかしながら、これら疾患は急性炎症状態に関与しているという共通の関係を有する。従って、サイトカイン反応レベルを調節することにより関連する疾患を改善する方法は、医療分野において非常に重要な方法であろう。
【0034】
しかしながら、炎症性サイトカインの濃度調節の必要性は血液透析患者或いは腎疾患患者に限られない。広く理解されているように、炎症性サイトカインは、栄養失調、慢性うっ血性心不全、炎症性腸疾患、クローン病、潰瘍性大腸炎、リウマチ様関節炎、強直性脊椎炎、全身性血管炎、狼瘡、ウェゲナー肉芽腫症、結節性多発動脈炎、皮膚筋炎、I型糖尿病、甲状腺炎、乾癬、ギラン・バレー症候群、多発性硬化症、及びアテローム硬化症や他の自己免疫疾患の病因に一定の役割を果たしている[非特許文献1、20、21、22、23、24、25、31、32、33、34、35、36、37、38、39]。
【0035】
本発明者は、体液を尿細管細胞に接触させると、動物のサイトカイン反応と血行動態が影響を受けるということが、上述の障害の改善を導く一要素であることを見出した。従って、尿細管細胞は免疫調節作用を提供する。炎症性サイトカインの発現を促進或いは抑制して炎症性サイトカインの発現を調節することにより、この作用が最も良く達成される。
【0036】
本発明の方法は、患者の体液の少なくとも一部を腎臓の外部で尿細管細胞と接触させるものである。本発明の好ましい実施形態では、体液を腎臓の外部で尿細管細胞と接触させることにより、少なくとも一種の炎症性サイトカインを増加させるが、この炎症性サイトカインは、プロ炎症性サイトカインでも抗炎症性サイトカインでもよい。
【0037】
本発明の別の実施形態では、体液を腎臓の外部で尿細管細胞と接触させることにより、少なくとも一種の炎症性サイトカインを抑制するが、この炎症性サイトカインは、プロ炎症性サイトカインでも抗炎症性サイトカインでもよい。
【0038】
本発明の別の実施形態では、炎症性サイトカイン濃度を調節するという目的は、患者から体液の一部を取りだし、取りだした体液を尿細管細胞と接触させ、次いで尿細管細胞と接触させた体液の少なくとも一部を患者に戻すことにより達成できる。
【0039】
本発明の方法によれば、少なくとも一種の炎症性サイトカインの濃度を増加させることができるが、この炎症性サイトカインは、プロ炎症性サイトカインでも抗炎症性サイトカインでもよい。また、本発明の方法によれば、少なくとも一種の炎症性サイトカインの濃度を抑制することができるが、この炎症性サイトカインは、プロ炎症性サイトカインでも抗炎症性サイトカインでもよい。
【0040】
既知のプロ炎症性サイトカインとしては、腫瘍壊死因子−アルファ[TNF−α]、インターロイキン−ベータ[IL−1β]、インターロイキン−1[IL−1]、インターロイキン−6[IL−6]、インターロイキン−8[IL−8]、リポ多糖結合タンパク、溶解性リポ多糖受容体[CD−14]、GM−CSF、G−CSF、及びケモカインが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0041】
既知の抗炎症性サイトカインとしては、溶解性TNF受容体[TNF−RI及びTNF−RII]、インターロイキン受容体アンタゴニスト[IL−1ra]、インターロイキン−4[IL−4]、インターロイキン−10[IL−10]、インターロイキン−12[IL−12]、インターロイキン−13[IL−13]、及びトランスフォーミング成長因子−β[TGF−β]が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0042】
炎症性サイトカインの調節は、血漿中の各サイトカインの濃度(pg/mLで報告される)を測定することにより、或いは血球中サイトカインの発現レベルを測定することにより評価できる。血漿サイトカイン濃度は、例えば、サイトカイン検出キットを用いて測定できる。このようなキットの一つは、R&Dシステムズ社(ミネソタ州ミネアポリス)により製造され販売されている。血球におけるサイトカイン遺伝子の発現レベルは、例えばマイクロアレイ分析により測定できる。当業者であれば、ジョン・クウォケンブッシュ(John Quackenbush)の最近のレビューに記載されたマイクロアレイ技法についての技術的ガイダンスを見つけられるであろう[非特許文献40]。
【0043】
患者は、ヒトでもヒト以外の動物(例えば哺乳類)でもよい。ヒト以外の動物の例としては、イヌやネコ、ウマ、ウシ、ヒツジ、ヤギ、ブタが挙げられる。ヒト患者が特に好ましい。
【0044】
本発明の特徴は、患者の体液を尿細管細胞と接触させるということである。患者の体液を、腎臓の外部で尿細管細胞と接触させるという点が重要である。本発明においては体液の自然の流れを遮って、体液が尿細管細胞と相互作用できるようにする。接触後、体液は患者体内の自然の流れの中に戻される。よって本発明は腎臓内で起こる自然な生理的過程とは区別される。
【0045】
体液を尿細管細胞と接触させ、次いで処置された体液を患者に戻すための方法と装置は当業界でよく知られている。例えば、文献26,27,28,29、及び米国特許第6,150,164号を参照することができ、これらのすべてを本明細書の一部を構成するものとしてここに援用する。本発明の特に好ましい実施態様では、患者の体液を尿細管補助装置(RAD)中で尿細管細胞と接触させる。ここで、使われている用語「尿細管補助装置」とは、(1)尿細管細胞、及び(2)体液の取入口と排出口を含む装置をいい、体液は尿細管細胞とその装置中で接触する。このような装置の詳細は直ぐ上に言及した刊行物中に詳細に記載されている。好ましいRADの一例を図1に回路中の要素(10)として示す。
【0046】
直ぐ上に言及した刊行物に記載されている方法に加え、尿細管細胞は、中実性や多孔性のマイクロキャリアビーズ上で生育させることもできる。適切なマイクロキャリアビーズの例としては、微小多孔性ゼラチンやコラーゲン被覆デキストランが挙げられる。この態様では、細胞をビーズ上で生育させることができる。次いで、細胞をビーズから分離し、RADに播種できる。他の態様では、ビーズ上の細胞は、中空ファイバーの内面に沿う単層にではなく、マイクロキャリアビーズの敗血症治療カートリッジの毛細管外スペースで使うことができる。このようにして、患者の体液を、上のように調整され患者の体液に露出するようにされた細胞を含むカートリッジ内を灌流させることができ、炎症性サイトカインの濃度を調節できるメディエーターに応答させることができる。
【0047】
前記細管細胞はヒト又はヒト以外の動物源から採取できる。ヒト以外の動物としては哺乳類が好ましい。非ヒト細胞の好ましい例としてはブタやラット、イヌ、マウス、ウサギの細管細胞が挙げられる。本発明においては、形質変換された細管細胞もまた使用できる。これらの細胞については、例えば、米国特許第6150164号に記述されている。
【0048】
体液は、血液、血漿、又は血漿の限外濾過液であることができる。特に好ましいのは、静脈血である。動脈血もまた用いられる。
【0049】
本発明の一実施態様においては、患者の体液を尿細管細胞に生体外、すなわち患者の体の外部で接触させる。他の実施態様においては、体液を患者の体内で尿細管細胞と接触させる。
【0050】
一実施態様においては、尿細管補助装置は生体外に置かれる。あるいは、尿細管補助装置は患者に埋め込まれる。
【0051】
別の実施形態では、埋め込まれた尿細管細胞は細胞カートリッジ内に収容され、細胞カートリッジは、無傷の血管に埋め込まれる。埋め込むことができる装置の例は、例えば、米国特許第5704910号公報及び米国特許5911704号公報に記載されており、これら特許の内容全体を本明細書の一部を構成するものとしてここに援用する。
【0052】
また、患者は、急性腎不全や慢性腎不全等の腎疾患に罹患していてもよい。このような患者は、末期の腎疾患に罹患したものであってもよい。患者は敗血症に罹患していてもよい。このような患者は、血液透析又は腹腔透析を受けていてもよい。更に、患者は、栄養失調、慢性うっ血性心不全、炎症性腸疾患、クローン病、潰瘍性大腸炎、リウマチ様関節炎、強直性脊椎炎、全身性血管炎、狼瘡、ウェゲナー肉芽腫症、結節性多発動脈炎、皮膚筋炎、I型糖尿病、甲状腺炎、乾癬、ギラン・バレー症候群、多発性硬化症、及びアテローム硬化症に罹患していてもよい。
【0053】
本発明の具体的実施態様の一例を図1に示す。本実施態様においては、敗血症患者(20)の静脈血(1)を取りだす。取りだした血液(1)をポンプ(3)からヘモフィルター(4)に送る。ヘモフィルター(4)への移送中、静脈血(1)に置換液(2)を添加する。ヘモフィルター(4)から、限外濾過液(5)を限外濾過液槽(6)に送り、ヘモフィルターを通過した血液(17)を、熱交換器(15)を経由した後、RADカートリッジ(10)に送る。限外濾過液を、ポンプ(7)と熱交換器(8)を通って、RADカートリッジ(10)に送る。カートリッジ(10)に流入する流れの圧力を圧力計(9)でモニターする。カートリッジ(10)は、毛細管外スペース(11)、ファイバー壁(12)、近位細管細胞(13)、及び管腔空間(14)を含む。次いで、RADで処置された血液(18)を、ポンプ(19)を通し患者(20)に戻す。処理された限外濾過液(16)を、RADカートリッジ(10)から回収する。
【0054】
本発明を一般的に説明してきたが、ここに記載する幾つかの具体的な実施例を参照することにより、より理解が進むであろう。これら実施例は、説明のためにのみ用いられるものであり、特段の記載のない限り、何ら本発明を限定するものではない。
【実施例】
【0055】
実施例1
敗血症に罹患したヒト患者の尿細管細胞による治療
悪心、嘔吐、下痢、悪寒及び発熱の症状を伴う病歴一日の29歳の男性が、緊急医療室に運び込まれた。入院の日の朝、その男性は、右太腿の、赤み、腫れ及び痛みに気付いた。その後4時間の間に、赤み、腫れ、痛みはふくらはぎにまで及んだ。運び込まれた時、患者の体温は103.5°F、血圧は101/42であった。Bibasilarラ音が見出された。男性の右太腿及びふくらはぎは紅斑を有し、腫れあがり、圧痛があった。入院時、男性の白血球数は20,200であって著しく左方シフトしており、血小板数は174,000であった。男性の血清電解質は正常であったが、血清クレアチニンは2.9mg/dLでありBUNは38mg/dLであった。男性の3L経鼻カニューレによる動脈血ガスは、pH7.46、CO2分圧32mmHg、O2分圧65mmHgであった。胸部X線で浸潤は見られなかった。血液培養を得、セフトリアキソン2gm及びクリンダマイシン900mgを静脈経由で投与した。患者の右足のCTスキャンでは、ガス、液貯留、壊死組織は見出されなかった。
【0056】
最初の24時間における若干の回復の後、男性の容態は、呼吸が短くなり、減尿、低血圧を起こし、急激に悪化した。反復血漿化学値は肝機能検査値の上昇を示し、アラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT)が155IU/L、アスパルテートアミノトランスフェラーゼ(AST)が189IU/L、全ビリルビンが4.1mg/dL、血清クレアチニンが7.6mg/dL、BUNが69mg/dL、カルシウムが6.8mg/dL、クレアチニンホスホキナーゼが460IU/Lであった。6L経鼻カニューレによる動脈血ガスは、pH7.23、CO2分圧40mmHg、O2分圧68mmHgであった。胸部X線で多葉性浸潤が発見された。連鎖球菌トキシックショック症候群の臨床診断を行ない、抗生物質(セフトリアキソン2 gm q8hとクリンダマイシン900mg q8h)を
連続静脈投与し、更にバンコマイシン1.5gmを1回投与した。入院約24時間後、男性を集中治療室に移し、適切な酸素供給(FiO260パーセントでの酸素分圧68mmHg)を維持するために挿管した。男性の血液培養は、A群β溶血性連鎖球菌に対して陽性を示した。緊急外科診断によると、男性の左ふくらはぎには壊死性筋膜炎や筋線維壊死は見られなかった。これは組織学的評価によって確認した。前記検査によって得られた組織試料もまた、A群β溶血性連鎖球菌に対して培養陽性を示した。
【0057】
手術後(入院から36時間後)男性の状態は引き続き悪化し、低血圧状態の悪化(68/42)のため、昇圧剤ドーパミン、フェニレフリン、及びレバルテレノールによる昇圧を必要とした。男性の急性腎不全の治療の為に、持続的静静脈血液濾過を開始した。その後の72時間に男性の肝機能検査は、以下の項目について最高値、ALT904、AST1404、全ビリルビン5.6mg/dL、クレアチニンホスホキナーゼ45,530、及び以下の項目について最低値、血清カルシウム5.9mg/dL、血清アルブミン1.8mg/dL、ヘマトクリット29.5パーセント、血小板数28,000を記録した。この危篤状態の間、男性の心拍出量は、9〜12L/分にまで著しく上昇し、また男性の全身性血管耐性は、300〜500の間で変動した。
【0058】
男性の症状の悪化により、患者をミシガン大学によるフェーズI/IIの臨床トライアルに加えバイオ人工腎臓の安全性と機能性をテストすることを検討した。前臨床大規模動物実験は、尿毒症の動物において、この装置によって敗血症ショックによる心血管疾患を改善できることを示唆している。この研究は治験担当医師が始めた試験であり、米国食品医薬品局(FDA)及びその地域の倫理審査委員会(IRB)によって審査、認定されたものである。患者はこのプロトコルに関するすべての参加・除外基準を満たしており、患者の家族は患者の研究への参加に同意し、詳細なインフォームドコンセント文書に署名した。
【0059】
バイオ人工腎臓は、人工血液濾過カートリッジに接続した連続的静静脈血液濾過(CVVH)回路、及び尿細管補助装置(RAD)から構成される。RADは市販血液濾過カートリッジ(FreseniusF40、フレセニウスAG社、ドイツ国バドハンブルグ)であり、ヒト尿細管細胞は、中空ファイバーの内表面に沿ってコンフルエントになる迄生育される。ヒト細胞は、NDRI(National Disease Research Interchange、米国バージニア州、アーリントン)から入手したヒト腎臓から分離し増殖したものである。NDRIは細胞と臓器を提供する非営利団体であり、提供する細胞と臓器は、本来は移植の為に採取したものであるがドナーとレシピエントの不適合性のために移植不能であったものである。インフォームドコンセント書面は、それぞれの腎臓提供者から提出され、組織取得サイトにおいてファイルに保存される。
【0060】
CVVHを36時間行なった後、体外回路に設置した血液濾過カートリッジをバイオ人工腎臓で置換する。患者の様々な生理的パラメータを、バイオハイブリッド装置の使用前、使用中、及び使用後において慎重にモニターする。主用なパラメータを図2〜4に掲載する。
【0061】
図2に示すように、RAD治療中において、患者のApache3スコア及び予想されるICU及び院内死亡率は劇的に減少した。AMスコアは、RAD治療16時間後に評価した。RAD治療時におけるこれらの予想死亡率は前日及び翌日の(AM及びPM)値と比べると実質的に低い。RAD治療は、安全のために予め設定した血小板数35,000未満という終了事由によって、21.5時間の使用で打ち切った。
【0062】
改良Apache3予想死亡率に寄与する主要な生理的パラメータを、図3及び4に要約する。図2に収縮期及び拡張期の各血圧を昇圧剤の必要性との関連性において、主要な呼吸パラメータと共に示す。患者の血圧は、RAD治療中にはより安定しており、その治療中に昇圧剤投与の必要性は顕著に減少した。RADを回路に設置した際のドーパミン投与量の増加は、RADへの生体外曝露の初期フェーズ中に、血圧を維持するために必要となったものであり、これは前臨床研究において及び他の合成生体外カートリッジにおいて最初に患者に曝露したときに観察される現象である。RAD治療を打ち切った後4〜10時間の間で患者への昇圧剤投与の必要性は増加し、呼吸パラメータ値は悪化した。
【0063】
腎機能への効果も大きかった。図3に示すように、RAD療法は、乏尿性急性腎不全状態から非乏尿への転換に時間相関を有した。この改善された尿流量は、腎クリアランス機能が向上したことの反映である。計算したクレアチニン・クリアランスは、治療12時間前の4.9±0.9mL/分から、9.7±0.6mL/分(治療中)、及び6.2±0.9mL/分(治療12時間後)へと変化した。
【0064】
加えて、治療期間である21.5時間は、本治療インターバル中のCPK上昇を反映する横紋筋融解の進行にもかかわらず、血漿クレアチニン濃度が7.0mg/dLから6.0mg/dLへと減少する期間と一致した。実際のところ本治療期間中、血漿及び尿ミオグロビン両者のレベルは、100,000ng/mLより高かった。
【0065】
治療期間中RADは、優れた存続性及び機能性を維持できることをも示した。RADから排出される処置された限外濾過液中の尿細管細胞数は、治療期間に亘って、装置中の全腎上皮細胞数(約1.0×109個)の0.1%より累積で少なかった。トキシック症候
群と顕著なミオグロブリン尿症を伴い危険な状態にある尿毒症の患者の治療中、この生残性が維持された。細管細胞機能の機能性は、細管液/限外濾過液中のグルタチオン(GSH)比により示されるが、この比は平均0.72であった。これは、細管細胞によるアミノ酸の分解及び輸送が活発であったことを示している。治療中には、血漿1,25-ジヒドロキシ-ビタミンD3レベルもまた15pg/mLから22pg/mLへ(正常範囲=17pg/mL〜53pg/mL)と改善された。このことは、細胞の内分泌学的活性を示している。
【0066】
上記患者にとって幸運なことに、この患者のApache3スコアは院内死亡率92パーセントという高い値を示したにもかかわらず、肝機能検査値は最終的には正常値に回復し、呼吸器パラメータの改善により抜管可能となり、正常な腎機能に回復したために血液濾過及び血液透析を打ち切った。患者は13日後にICUから、20日後に救急病院から退院した。
【0067】
尿細管細胞がこの患者の生理学的パラメータに影響を及ぼしたメカニズムは、本発明者が実施した大規模な臨床前動物実験により示唆されたように、ストレス状態のときに腎臓が免疫調節において果たす役割に関係しているのであろう。
【0068】
このため、この患者の血漿サイトカイン濃度を、RAD治療前、治療中及び理療後に測定した。この患者からの血液は、抗凝固剤としてヘパリンナトリウムを入れたチューブに採取した。その後すぐにこれらチューブを実験室に運び、3500rpmで5〜10分間遠心分離を行い、血漿を細胞成分から分離した。次に、血漿を少量のアリコートに分液した。これらアリコートを液体窒素を用いて素早く凍結し、−70℃で保存した。
【0069】
このサイトカインアッセイでは、定量サンドイッチ酵素イムノアッセイ技法を用いた。目的のサイトカインに特異的な抗体は、アッセイキット製造者(R&Dシステムズ社、ミネソタ州ミネアポリス)によりマイクロタイターウェルのストリップに予めコートされていた。まず、既知濃度の標準と患者の血漿サンプルとをこのウェルにピペット添加する。固定化された抗体により、血漿中に存在するサイトカインは全てウェルに結合された。未結合の物質を洗浄により除去した後、サイトカインに特異的であり酵素が結合した抗体をウェルに添加した。再度洗浄して未結合の抗体−酵素試薬を全て除去した。次に、基材溶液をウェルに添加した。最初の段階で結合したサイトカインの量に比例して発色する。発色を停止させ、色の強度を測定した。血漿サイトカイン濃度は既知濃度の標準液の色測定によって計算した。
【0070】
表1及び図5に示すように、RADは毒素性ショック中にプロ炎症性サイトカイン濃度の減少、及び抗炎症性サイトカイン濃度の増加を伴い、バランスがより調節された。
【0071】
【表1】
【0072】
表1の脚注
* 時間は、0=治療前;4、8、12、20の各時間はRAD治療;21.5時間は治療中断の直前;25.5時間は治療の4時間後。
* ブランクは、試料サイズの制限により測定が行なわれなかったもの。
* 正常値は診断キットからのもの。
* 略語:TNF(腫瘍壊死因子)−α;STNFR(溶解性TNFレセプター)−I,II;IL(インターロイキン)−1β;IL−lra(レセプター拮抗剤);IL−lsr(溶解性レセプター)−II;IFN(インターフェロン)−●;MCP(単球ケモアトラクタント蛋白)−1;MIP(マクロファージ遊走阻止因子)−1●;G(顆粒球)−CSF(コロニー刺激因子);GM(マクロファージ)CSF;CRP(C反応性蛋白)。
【0073】
実施例2
急性腎不全に罹患したヒト患者の尿細管細胞による治療
過去に重大な医療履歴を有さない23歳の男性が緊急医療室に運び込まれ、重篤な代謝性アシドーシス及び不応答の検査及び対処のため、気道確保のためバーストし(versed)そして挿管した。男性は、これまで知られた薬物アレルギーはなく、家庭において薬の服用していたわけでもなかった。男性は、非喫煙者であり、家族を含め不法な薬物使用者やアルコール飲酒者でもなく、鬱の病歴もなく、最近旅行したというのでもなかった。運び込まれる前、この患者は腹部の痛みと悪心を訴え、一度嘔吐していた。悪心と吐き気は数時間続いた。この患者は、吐物の中で不応答になった状態で発見された。
【0074】
緊急医療室では、男性は意識不明ではあったが、熱はなく、血圧(BP)130/80mmHg、心拍数(HR)90bpmで血行動態的に安定な状態であった。患者の呼吸数は20/分でありサチュレーションは94%であった。無反応であることを除き、グラスゴー昏睡スケール2で特筆すべき検査結果はなかった。初期血液検査は重篤な代謝性アシドーシスであることを示し、重炭酸塩9mmol/L、高アニオンギャップ23、カリウム7.7mmol/L、血清クレアチニン1.1mg/dLであった。ABGは7.17/19/123/7/99%であった。乳酸濃度は9.3mmol/Lであった。CBCでは、白血球(WBC)数は12.3、ヘモグロビン(Hb)は17.3、ヘマトクリット(Hct)52.6、及び血小板300であった。腰椎穿刺を行ったところ、脳脊髄液(CSF)は、赤血球(RBC)なし、WBCは1、タンパク質は35、グルコースは70であった。グラム染色は陰性であった。頭部、腹部及び骨盤のCTは急性進行がないことを示した。アンモニア濃度は79であった。
【0075】
患者は、静脈内流体(IV)、6ampの重炭酸ナトリウム、セフトリアキソン2グラム(IV)で処置した。痙攣に対処するため1グラムのフェニトインを与えた。
【0076】
ICUでは、男性は人工呼吸器を接続された状態とされており、BP135/70及びHR97bpmであった。瞳孔の大きさは正常であり、光に反応した。咽頭反射は起こった。反射は正常であった。肺の聴診では左右ともクリアであった。心拍数は規則的であり、雑音、摩擦音、奔馬調律もなかった。腹部は柔らかく、圧痛はなく、肝脾腫大もなかった。腸音も聞こえた。抹消浮腫はなかった。時々のミオクローヌス(Occasional myoclonus)が観察された。皮膚の発疹や点状出血は見られなかった。
【0077】
検査データは次の通りであった。
入院の日の3:50PMにおいて、154mmol/L Na、4.8mmol/L K、111mmol/L Cl、9mmol/L HCO3、16mg/dL BUN、2.2mg/dL Crであった。AGは35であった。8.7mg/dL Ca、6.5mg/dL Ph、1.9mg/dL Mg、6.6g/dL T.pr、4.1g/dL Alb、13U/L AST、82U/L ALT、0.4mg/dL Bil、12.9 PT/1.13 INR、30.7 PTT、17.37 WBC、14gms Hb、42 HCT、228 Plt、11 ESR、0.8mg/dL CRP、175 CPK、5.2 MBであった。浸透圧ギャップは5(326−321)であった。ABGは、FiO2100%にて、7.21/21/587/8/98/100%であった。乳酸は10mmol/Lであった。尿分析結果は、RBC殆どなし、WBC殆どなし、タンパク質2+、シュウ酸カルシウム結晶は多量であった。細胞キャスト(cellular casts)は見られなかった。
【0078】
血清及び尿の中毒スクリーニングでは、アセトミノフェン、エタノール、アスピリン、三環系の酸、アヘン及びコカインに対して陰性であった。尿はベンゾジアゼピンに対して陽性であった。血液はエチレングリコール濃度の測定に出した。EKGは、洞調律が右軸偏位であり、R波のプログレッションが少ないことを示した。脳のMRAでは、出血や構造的な障害は見つからなかった。
【0079】
IV液及び重炭酸塩の置換を続けた。血液培養液を採取した後、経験的にセフトリアキソン、シプロ及びバンコマイシンを与えた。
【0080】
入院の日の6:00PM、血清クレアチニンは2.5mg/dLであり、尿排泄は30mL/時間であった。入院の日の8:30PM、血清クレアチニンは2.8mg/dLになり、尿排泄は減少した。翌日までには血清クレアチニンは5mg/dLに増加し、尿排泄は更に減少した。患者にまず、ラシックス及びディウリル(Diuril)を投与したが十分な反応は得られなかった。腎超音波の結果、左腎11.3cm、右腎11.9cmであり、水腎症ではなかった。腹部CT(コントラストなし)の結果、腎皮質の増大が見られ、毒摂取の場合と一致した。
【0081】
入院2日目、血清クレアチニンは6.5mg/dLになり、尿の排泄はなかった。原因不明のATNが考えられ、左鼠径にアクセスを設け、F70腎臓、4kバス、限外濾過300mL/時間、BFR300mL/時間、DFR500mL/分で血液透析を8時間行った。エチレングリコールスクリーンは陰性であると報告された。しかしながら、精神状態の変化、高いアニオンギャップを有する代謝性アシドーシス、及び結晶尿を伴う急性腎不全のため、エチレングリコール中毒は度外視することができなかった。
【0082】
入院三日目、尿細管補助装置(RAD)研究の参加・除外基準についてスクリーニングした後、患者の家族と接触し同意を得た。試験データを測定し、RAD治療の準備のため連続的静脈静脈血液濾過(CVVH)を8:45PMに開始した。パガニーニリスクモデリングスコア(Paganini risk modeling score)は130であった。精神状態は改善され、男性は、指示に従い四肢を動かした。
【0083】
入院4日目、8:53AMにRADを回路に取り付け、9:18AMにRADチームにより治療を開始した。臨床状態の詳細な監視下、限外ろ過液の再吸収を徐々に50%まで増加させた。患者は、介入によく耐えた。RADの間、ACTは1時間毎にチェックし、グルコースは最初の1時間は15分毎に、その後は1時間毎にチェックした。最初、ACTは172であり、グルコースは214mg/dLであった。DMP、CBC及びABGは4時間毎にチェックした。リン、カルシウム、マグネシウム、アルブミン、尿酸及びPTT/PT/INRは8時間毎にチェックした。
【0084】
入院4日目の1:10PMに、ACTは186となり、ヘパリンは750u/時間から500u/時間に減少された。カテーテルを通る血流が少なくなったため、2:00PMに、カテーテルを新しいものと取替え、CVVHシステムを丁度20分で交換した。この間、RADには置換液を流した。その後、再吸収を50%で再開した。
【0085】
RAD治療を始めて8時間後(5:30PM)、患者の再評価を行い、RADを更に8時間継続した。9:50PM、静脈トラップ(venous trap)において血液凝固が起こったため、血液濾過システムを3分で交換した。
【0086】
入院5日目の1:30AM、患者の再評価を再び行い、RADを更に8時間継続した。1:35AM、血液濾過システムに再び凝血が起こったため、システムを5分で交換した。この時点で、ヘパリンは750u/時間に増加された。7:45AM、カテーテルが変形したため、ラインを逆転させた。9:00AM、RAD治療は打ち切ったが、CVVHは継続した。研究中、グルコース値、カルシウム値及び重炭酸塩値に基づいてIV液の変更は殆ど行わなかった。
【0087】
図6に示すように、全研究時間に亘って、血行動態的に安定が保たれており、血圧は170−180/80−90であった。同様に図6に示すように、SVRは、研究中、1104から708−758に減少した。研究の進行につれ、酸素化(oxygenation)が改善され、必要な吸入酸素分圧(FiO2)は低くなった(図7)。図7の上段は、RAD治療中とRAD治療後11時間の間、尿排泄が8−10cc/時間に若干増加したことを示す。その後、尿は排泄されなかった。また、心指数は4.1から5.8−6.0に改善され、電解質、ヘモグロビン/Hctの安定は保たれていた。
【0088】
入院5日目の検査データは次のとおりであった。
142mmol/L Na、4.2mmol/L K、107mmol/L Cl、25mmol/L HCO3、41mg/dL BUN、5.7mg/dL Cr、11mg/dL CA、2.8mg/dL Ph、2.6mg/dL Mg、721 LDH、73U/L AST、65U/L ALT、56U/L GGT、0.4mg/dL Bil、12.8PT/1.12INR、35.4 PTT、1.1mmol/L ラクテート、12.2 WBC、9.1 Hb、27.1 Hct、78 血小板。肝臓酵素が増加し、血小板が低く、LDHが高いのは、血液凝固のためシステムの交換を頻繁に行ったためであると考えられる。輸血を行った。
【0089】
研究を打ち切った後も患者の無尿は続いた。CVVHは、溶質/ボリュームクリアランス(solute/volume clearances)のため継続した。男性の抜管は入院後8日目に行った。細菌検査培養では菌の増殖は見られなかったため、抗生物質の投与は入院9日目に打ち切った。更に入院9日目にはCVVHも打ち切り、パームカス(permcath)を通してIHDを開始した。尿の排泄は徐々に増加し入院13日目までには200cc/日となった。この時点では、患者の排泄は週3回の透析により行うと共に、フォスロ(phoslo)及びネフロキャップ(nephrocap)の錠剤を毎日服用した。
【0090】
また、RAD治療前、治療中、治療後に、この患者の血漿サイトカイン濃度を実施例1に記載の方法により測定した。表2及び図8に示すように、RADは、急性腎不全中に、プロ炎症性サイトカイン(例えば、G−CSF、IL−6、IL−8、TNF−α)濃度の減少、及び抗炎症性サイトカイン(例えば、TNF−RI、TNF−RII)濃度の増加を伴った。
【0091】
【表2】
【0092】
表2の脚注
* 時間は、ベースライン=治療前;4、8、12、20、24の各時間はRAD治療、及び治療後。
* ブランクは、試料サイズの制限により測定が行なわれなかったもの。
* 正常値は診断キットからのもの。
【0093】
血漿サイトカイン濃度の測定に加え、血液におけるタンパク質発現レベルを測定するためにマイクロアレイ分析を行った。RAD治療の開始前(0時間)、RAD治療開始8時間後及び20時間後、及びRAD治療終了4時間後(28時間)に、患者から血液サンプルを採取した。血液サンプルは抗血液凝固剤で処理し、血球は、遠心分離により血漿と分離した。
【0094】
白血球はTRIzol試薬(ギブコ)に溶解し、RNA相はクロロホルムを用いて分離し、全RNAをイソプロピルアルコールで沈澱させ、80%エタノールで洗浄した。全RNAは、RNeasyミニキット(キアゲン)を用いて更に洗浄した。第1鎖cDNAは、全RNAからT7−(dT)24オリゴマープライマー及びSSII逆転写酵素を用いて37℃で転写した。第2鎖cDNAは、DNAリガーゼ、DNAポリメラーゼI、及びT4DNAポリメラーゼ(cDNA合成キット用スーパースクリプト選択システム(SuperScript Choice System for cDNA synthesis kit)、ギブコ)を用いて16℃で第1鎖cDNAから合成し、次にフェーズロッキング(Phase−Locking)ゲルを用いて洗浄した。ビオチン標識cRNAは、T7RNAポリメラーゼ−触媒インビトロ転写により、ビオチン標識NTP(バイオアレイ高収率RNA転写標識キット(BioArray high yield RNA transcription labeling kit)、エンゾ・バイオケム(Enzo Biochem))の存在下、二重鎖cDNAから合成し、95℃で断片化した。ビオチン標識cRNAは、ハイブリダイゼーションコントロール(Bio B、C、D、及びCre)を含むハイブリダイゼーションカクテル中、99℃で5分間加熱し、血球からのcDNAで標識したGeneChip(登録商標)(アフィメトリックス)に42℃で16時間ハイブリダイズさせた。次に、GeneChip(登録商標)を非ストリンジェントな緩衝液により50℃で洗浄し、ストレプトアビジンフィコエリスリン(SAPE)溶液で染色した。25℃で洗浄した後、レーザスキャナー(アフィメトリックス)を用いてGeneChip(登録商標)をスキャンした。アフィメトリックス・マイクロアレイ・スイート・アンド・データ・マイニング・ツール・ソフトウェア(Affymetrix Microarray Suite and Data Mining Tool software)により遺伝子発現プロファイルを解析した。
【0095】
図9〜図13は、イムノグロブリン及び関連遺伝子(図9〜10)、サイトカイン(図11)、接着分子(図12)、及び成長因子(図13)として分類される選択された遺伝子の発現レベルを時間の関数として示したものである。
【0096】
実施例3
全身性エリテマトーデスに罹患したヒト患者の尿細管細胞による治療
26歳の女性が郊外の病院に入院した。女性は最初、高熱、筋肉痛、関節痛を伴って運び込まれた。女性を検査した結果、貧血、白血球減少、血小板減少が見られ、肝臓酵素が高く、腹部CTスキャンは胆嚢炎であることを示唆していた。女性は、運び込まれる6日前、腹腔鏡による胆嚢切除を受けていた。女性の術後の状態は、高熱、アシドーシス、カリウム過剰血症及び無尿を伴って悪化した。女性の血清学的検査結果はANA及び抗dsDNAに対して陽性であった。全身性エリテマトーデス(SLE)と診断された。4日後、高用量ステロイド治療が開始され、女性の汎血球減少が改善された。リピートCTスキャンにより、腹水は観察されたが、胆管漏洩は見られなかった。女性にはブロードスペクトル抗生物質投与が開始された。女性の臨床状態が悪化したため、8日後、ミシガン大学病院に移送された。
【0097】
移送後の評価では、女性の診断が急性細管壊死続発性のSLE及び急性腎不全であることが確認された。女性は、血清リパーゼ及びアミラーゼ濃度が高く、横紋筋融解、高血糖症及び血中酸素減少を伴う重篤な膵炎にも罹患していた。女性の病状は急速に悪化し、翌日、ICUに移された。呼吸窮迫症候群(ARDS)が続発したためCVVHを開始し挿管した。ブロードスペクトル抗生物質を継続した。その後女性は、カルシウム点滴を要する2mg/dLという深刻な低カルシウム血症、高血糖症(インスリン点滴で制御)、乳酸アシドーシス、Protime(プロトロンビン時間)延長(INR=5.5)、血小板減少、高肝臓酵素、及びカンジダ(Candida albicans)による真菌血症を発症した。女性にはステロイド投与を維持し、抗真菌治療を開始した。緊急腹部MRIにより、膵炎であり膵臓壊死は伴っていないことを確認した。
【0098】
ICUに入って5日目、両親の同意を得て女性をRAD臨床試験に参加させた。RAD治療の開始時、血圧をボリュームサポートより低い血圧で維持した。治療開始3時間以内に、酸素要求量は65%から55%FiO2に低下した。8時間後、FiO2は更に50%に、14時間後には45%に低下した。その後24時間の間に、完全な無尿状態から尿量142mLの乏尿状態に変化した。治療開始時、女性のApache3の予想死亡率は57%(ICU)及び81%(入院)であった。治療中、予想死亡率はそれぞれ55%及び69%に減少した。RAD治療を24時間完全に行った後2日間の予想死亡率は、56%と63%(ICU)、64%と71%(病院)であった。RAD治療後3日目の8:00AM、予想死亡率は47%(ICU)及び57%(病院)であった。
【0099】
24時間に亘る治療期間中、RADは問題なく良好に実施された。初期データは、治療中、実質的に細胞の損失がなく、細管細胞による輸送が活発に行われたことを示した。
【0100】
更に、この患者の血漿サイトカイン濃度を、RAD治療前、治療中、治療後に実施例1に記載の方法で測定した。表3及び図14に示すように、全身性エリテマトーデスの治療中、RADは、プロ炎症性サイトカイン及び抗炎症性サイトカイン濃度のモジュレーションを伴った。
【0101】
【表3】
【0102】
表3の脚注
* 時間は、ベースライン=治療前;4、8、12、20、24の各時間はRAD治療時間、及び治療後。
* ブランクは、試料サイズの制限により測定が行なわれなかったもの。
* 正常値は診断キットからのもの。
【0103】
上の教示に照らし本発明の数多くの改良や変形が可能である。よって添付の請求状の範囲において、本発明は本明細書に具体的に記載した以外の仕方によっても実施しうると理解すべきである。
【符号の説明】
【0104】
1 静脈血
2 置換液
3 ポンプ1
4 ヘモフィルター
5 限外濾過液
6 限外濾過液槽
7 ポンプ2
8 熱交換器
9 圧力計
10 RADカートリッジ
11 毛細管外スペース
12 ファイバー壁
13 近位細管細胞
14 管腔空間
15 熱交換器
16 処理された限外濾過液
17 ヘモフィルターを通過した血液
18 RADで処置された血液
19 ポンプ3
20 患者
【技術分野】
【0001】
本発明は、炎症性及びプロ炎症性の状態の調節を必要とする患者に対し、患者の体液を腎臓の外部で尿細管細胞に接触させることによって該調節を行う方法に関する。
【背景技術】
【0002】
炎症性サイトカインは、栄養失調、慢性うっ血性心不全、炎症性腸疾患、クローン病、潰瘍性大腸炎、リウマチ様関節炎、強直性脊椎炎、全身性血管炎、狼瘡、ウェゲナー肉芽腫症、結節性多発動脈炎、皮膚筋炎、I型糖尿病、甲状腺炎、乾癬、ギラン・バレー症候群、多発性硬化症、アテローム硬化症、他の自己免疫疾患等の種々の疾患の病因において一定の役割を有することは広く知られている[非特許文献1、20、21、22、23、24、25、31、32、33、34、35、36、37、38、39]。サイトカイン濃度を調節することにより、このような患者の治療法が提供されるであろう。即ち、例えば上に述べた疾患の少なくとも一種に罹患している患者の治療のために炎症性を調節する新規な治療が切望されている。
【0003】
末期腎疾患(ESRD)のための維持透析療法は約40年も実施されているが、血液透析を受けているESRD患者の年間死亡率は20%を超えたままである[非特許文献1、2]。ESRD患者の末期における最も一般的な死亡要因(約50%)は、心臓或いは心臓血管由来であり、感染/敗血症(約15%)が二番目の要因である[非特許文献1]。
【0004】
敗血症が腎不全と合併した場合の死亡率は、最新の腎機能代替療法を適用したとしても極めて高いままである。全身性炎症反応症候群(SIRS)は、感染や膵炎、心肺バイパス等の様々な臨床傷害から続発する恐ろしい後遺症であり、米国では毎年25万人を超える命が奪われている[非特許文献3、4、5、6、7、8]。
【0005】
多臓器不全症候群(MSOF)と急性腎不全(ARF)を併発している患者の死亡率は特に高い。敗血症とARFを併発している患者の過剰死亡率は、容量過負荷、尿毒症、アシドーシス、及び電解質障害を治療する従来の腎機能代替療法によっては改善されない[非特許文献9、6]。
【0006】
透析患者における炎症罹患率は高い。血液透析を受けているESRD患者において急性期反応が進行している場合があることを複数の証拠が示唆している[非特許文献10、11、12]。血液透析患者からの血液単球はサイトカイン産生を促し、透析前血清は、高濃度の炎症性サイトカイン(例えば、腫瘍壊死因子−アルファ[TNF−α]、インターロイキン−ベータ[IL−1β]、インターロイキン−1、[IL−1]、インターロイキン−6[IL−6]、インターロイキン−8[IL−8]、リポ多糖結合タンパク質、溶解性リポ多糖受容体[CD−14]、GM−CSF、G−CSF、ケモカイン)及び抗炎症性サイトカイン(溶解性TNF受容体[TNF−RI及びTNF−RII]、インターロイキン受容体アンタゴニスト[IL−1ra]、インターロイキン−4[IL−4]、インターロイキン−10[IL−10]、インターロイキン−12[IL−12]、インターロイキン−13[IL−13]、及びトランスフォーミング成長因子−β[TGF−β])を含む[非特許文献13、14、15、16、17、30]。
【0007】
実際、血液透析を受けている患者の死亡率における最も高い独立危険要因の一つは低アルブミン血症である[非特許文献18、19]。アルブミン産生が減少し、各種プロ炎症性サイトカイン(最も直接的にはインターロイキン−6[IL−6])の媒介により急性期反応の一部として低アルブミン血症が発症する[非特許文献2]。従って、血液透析患者における炎症反応を調節するための新規な方法がひき続き要望されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0008】
【非特許文献1】Bergstrom J, Lindholm B.「慢性透析患者における慢性透析状態の原因と結果とは何か?」(WHAT are the causes and consequences of the chronic inflammatory state in chronic dialysis patients?)Seminars in Dialysis 13: 163-164, 2000
【非特許文献2】Bologna R, Levine D, Parker T.「インターロイキン−6により血液透析患者の低アルブミン血症、低コレステロール血症及び死亡率を予測する」(Interleukin-6 predicts hypoalbuminemia, hypocholesterolemia, and mortality in hemodialysis patients.)American Journal of Kidney Diseases 32: 107-114, 1998
【非特許文献3】Bernard G, Vincent J, Laterre Pら「重度の敗血症への組換えヒト活性化タンパクcの効果及び安全性」(Efficacy and safety of recombinant human activated protein c for severe sepsis)NEJM 344: 699-709, 2001
【非特許文献4】Kellum J.「敗血症における免疫調節:血液濾過の役割」(Immunomodulation in sepsis: the role of hemofiltration)Minerva Anestesiol 65: 410-418, 1999
【非特許文献5】Tran DD, Groenveld AJ, van der Meulen Jら「年齢、慢性病、敗血症、器官系不全, 及び死亡率」(Age, chronic disease, sepsis, organ system failure, and mortality)Critical Care Medicine 18: 474-479, 1990
【非特許文献6】Donnelly S, Robertson C.「主要な外傷における伝達物質、機構及び死亡率」(Mediators, mechanisms and mortality in major trauma)Resuscitation 28: 87-92, 1994
【非特許文献7】Bone RC, Fischer CJ, Clemmer TPら「重度の敗血症及び敗血症性ショックの治療における高用量メチルプレドニゾロン比較臨床試験」(A controlled clinical trial of high-dose methylprednisolone in the treatment of severe sepsis and septic shock)NEJM 317: 653-8, 1987
【非特許文献8】Horn K.「敗血症及び全身性炎症反応症候群(SIRS)の治療における戦略の進化」(Evolving strategies in the treatment of sepsis and systemic inflammatory response syndrome (SIRS))QJM 91: 265-277, 1998
【非特許文献9】Breen D, Bihari D.「多臓器不全の一部としての急性腎不全:油断のならない重篤な疾病」(Acute renal failure as a part of multiple organ failure:The slippery slope of critical illness)Kidney International 53 Suppl 66: S25-S33, 1998
【非特許文献10】Trznadel K, Luciak M, Paradowski Mら「慢性尿毒症性患者における血液透析及び急性相反応」(Hemodialysis and the acute-phase response in chronic uremic patients)International Journal of Artificial Organs 12: 762-765, 1989
【非特許文献11】Docci D, Bilancioni R, Baldrati Lら「血液透析患者における急性相反応タンパク上昇」(Elevated acute phase reactants in hemodialysis patients)Clinical Nephrology 34: 88-91, 1990
【非特許文献12】Honkanen E, Gronhagen-Riska C, Teppo Aら「透析時の急性相タンパク:血清インターロイキン−1ベータ濃度と各種透析膜の相関関係」(Acute-phase proteins during dialysis: Correlations with serum Interleukin-1 beta levels and different dialysis membranes)Nephron 57: 283-287, 1991
【非特許文献13】Descamps-Latscha B, Herbelin A, Nguyen Aら「慢性腎不全におけるIL−1β、TNF−α及びそれらの特異的インヒビターとのバランスと透析維持」(Balance between IL-1(, TNF-( and their specific inhibitors in chronic renal failure and maintenance dialysis)Journal of Immunology 154: 882-889, 1995
【非特許文献14】Herbelin A, Urena P, Nguyen Aら「慢性腎不全患者におけるインターロイキン−6の血中濃度上昇」(Elevated circulating levels of Interleukin-6 in patients with chronic renal failure)Kidney International 39: 954-960, 1991
【非特許文献15】Pereira B, Sundaram S, Snodgrass Bら「CRF及びHD患者における血漿リポサッカライド結合タンパク及び殺菌性/膜透過性亢進因子」(Plasma liposaccharide binding protein and bactericidal/permeability increasing factor in CRF and HD patients)Journal of the American Society of Nephrology 7: 479-487, 1996
【非特許文献16】Nockher W, Scherberich J.「血液透析における単球細胞表面CD14発現及び可溶性CD14抗原:LPSに対する慢性的な曝露の証拠」(Monocyte cell-surface CD14 expression and soluble CD14 antigen in hemodialysis: Evidence for chronic exposure to LPS)Kidney International 48: 1469-1476, 1995
【非特許文献17】Meur Y, Fixe P, Aldigier Jら「尿毒症性患者におけるマクロファージコロニー刺激因子の関与」(Macrophage colony-stimulating factor involvement in uremic patients)Kidney International 50: 1007-1012, 1996
【非特許文献18】Lowrie E, Lew N.「血液透析患者における死のリスク:通常測定される変数の予測値及び施設間死亡率差の評価」(Death risk in hemodialysis patients: The predictive value of commonly measured variables and an evaluation of death rate differences between facilities)American Journal of Kidney Disease 15: 458-482, 1990
【非特許文献19】Lowrie E, Lew N, Huang W.「血液透析患者における死亡リスク予測因子としての人種と糖尿病」(Race and diabetes as death risk predictors in hemodialysis patients)Kidney International Supplement 38: S22-S31, 1992
【非特許文献20】Zimmermann J, Herrlinger S, Pruy Aら「炎症は血液透析患者の心臓血管におけるリスクと死亡率を高める」(Inflammation enhances cardiovascular risk and mortality in hemodialysis patients)International Society of Nephrology 55: 648-658, 1999
【非特許文献21】Esfandiari E, Mcinnes I, Lindop Gら「自発性自己免疫疾患の進行におけるIL−18の炎症惹起機能」(A proinflammatory role of IL-18 in the development of spontaneous autoimmune disease)Journal of Immunology 167: 5338- 5347, 2001
【非特許文献22】Perez de Lema G, Maier H, Nieto Eら「ケモカイン発現はネズミのループス腎炎発病時に炎症性細胞浸潤とケモカイン受容体及びサイトカイン発現とに先行する」Chemokine expression precedes inflammatory cell infiltration and chemokine receptor and cytokine expression during the initiation of murine lupus nephritis. American Society of Nephrology 12: 1369-1382, 2001
【非特許文献23】Gabay C.「リウマチ様関節炎の治療におけるサイトカインインヒビター」(Cytokine inhibitors in the treatment of rheumatoid arthritis)Expert Opinion in Biological Therapy 2: 135-149, 2002
【非特許文献24】Hedbom E, Hauselmann H.「骨関節炎における病因の分子的様相:炎症の役割」(Molecular aspects of pathogenesis in osteoarthritis: the role of inflammation)Cell Mol Life Sci 59: 45-53, 2002
【非特許文献25】Sandborn W.「クローン病における腫瘍壊死因子を標的とする手法」(Strategies targeting tumor necrosis factor in Crohn's disease)Acta Gastroenterol Belg 64: 170-172, 2001
【非特許文献26】Humes H, MacKay S, Funke Aら「バイオ人工尿細管補助装置の組織工学:インビトロの輸送と代謝特性」(Tissue engineering of a bioartificial renal tubule assist device: In vitro transport and metabolic characteristics)Kidney International 55: 2502-2514, 1999
【非特許文献27】Humes H, Buffington D, MacKay Sら「組織工学的に作った腎臓を有する尿毒症動物における腎機能の置換」(Replacement of renal function in uremic animals with a tissue-engineered kidney)Nature Biotechnology 17: 451-455, 1999
【非特許文献28】Humes H.「腎全置換治療のためのバイオ人工腎臓」(Bioartificial kidney for full renal replacement therapy)Seminars in Nephrology 20: 71-82, 2000
【非特許文献29】MacKay S, Funke A, Buffington, Dら「バイオ人工尿細管の組織工学」(Tissue engineering of a Bioartificial renal tubule)ASAIO Journal 44: 179-183, 1998
【非特許文献30】Henderson B, Poole S, Wilson, M.「健康状態と病気状態における細菌−サイトカイン相互作用」(Bacteria-Cytokine Interactions in Health and Disease)Portland Press Ltd, London 84-92, 1998
【非特許文献31】Kanazawa S, Tsunoda T, Onuma E.「クローン病及び潰瘍性大腸炎におけるVEGF、ベーシック−FGF及びTGF−ベータ:慢性腸炎の新規メカニズム」(VEGF, basic-FGF, and TGF-beta in Crohn's disease and ulcerative colitis: a novel mechanism of chronic intestinal inflammation)American Journal of Gastroenterology 96: 822-828, 2001
【非特許文献32】Monteleone G, MacDonald T.「炎症性腸疾患を伴う患者の管理におけるサイトカインの処置」(Manipulation of cytokines in the management of patients with inflammatory bowel disease)Annals of Medicine 32: 552-560, 2000
【非特許文献33】Neurath M.「炎症性腸疾患の免疫療法:現在の概念及び未来の展望」(Immunotherapy of inflammatory bowel diseases: current concepts and future perspectives)Archivum Immunologiae et Therapiae Experimentalis 48: 81-84, 2000
【非特許文献34】Prud'homme G.「調節性サイトカイン又は炎症性サイトカインインヒビターをコードするベクターを用いる自己免疫疾患の遺伝子治療」(Gene therapy of autoimmune diseases with vectors encoding regulatory cytokines or inflammatory cytokine inhibitors)Journal of Gene Medicine 2: 222-232, 2000
【非特許文献35】Wilder R, Elenkoy I.「活性化マクロファージによる腫瘍壊死因子−アルファ、インターロイキン−12及びインターロイキン−10の産生のホルモン調節。リウマチ様関節炎及び全身性エリテマトーデスにおける疾患改変機構?」(Hormonal regulation of tumor necrosis factor-alpha, interleukin-12 and interleukin-10 production by activated macrophages. A disease-modifying mechanism in rheumatoid arthritis and systemic lupus erythematosus ?)Annals of the New York Academy of Sciences 876: 14-31, 1999
【非特許文献36】Yarwood J, Leung D, Schlievert P.「乾癬、アトピー性皮膚炎及び川崎症候群における細菌性スーパー抗原の関与の証拠」(Evidence for the involvement of bacterial superantigens in psoriasis, atopic dermatitis, and Kawasaki syndrome)FEMS Microbiology Letters 192: 1-7, 2000
【非特許文献37】Terui T, Ozawa M, Tagami H.「T細胞媒介免疫性皮膚病、乾癬における急性炎症の誘発における好中球の役割:好中球関連炎症ブーストループ」(Role of neutrophils in induction of acute inflammation in T-cell-mediated immune dermatosis, psoriasis: a neutrophil-associated inflammation-boosting loop) Experimental Dermatology 9: 1-10, 2000
【非特許文献38】Lewis A, Manning A. 「抗炎症性医薬のための新しい標的」(New targets for anti-inflammatory drugs)Current Opinion in Chemical Biology 3: 489-494, 1999
【非特許文献39】Bonifati C, Ameglio F.「乾癬におけるサイトカイン」(Cytokines in psoriasis)International Journal of Dermatology 38: 241-251, 1999
【非特許文献40】Quackenbush J.「マイクロアレイデータのコンピューター解析」(Computational analysis of microarray data)Nature Rev Genet 2: 418- 427, 2001
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明の目的は、少なくとも一種の炎症性サイトカインの濃度の調節を、これを必要とする患者において行う方法を提供することである。
【0010】
本発明の別の目的は、患者における少なくとも一種の炎症性サイトカインの濃度を増加させる方法を提供することである。
【0011】
本発明の別の目的は、患者における少なくとも一種の炎症性サイトカインの濃度を低下させる方法を提供することである。
【0012】
本発明の別の目的は、ESRD、慢性腎不全(CRI)、SIRS、ARF、或いは敗血症に罹患した血液透析患者を、炎症性サイトカイン濃度を調節することにより、炎症反応を調節して、治療する方法を提供することである。
【0013】
本発明の別の目的は、炎症反応の抑制或いは促進を伴う非腎臓疾患を治療する方法を提供することである。これら疾患としては、栄養失調、慢性うっ血性心不全、炎症性腸疾患、クローン病、潰瘍性大腸炎、リウマチ様関節炎、強直性脊椎炎、全身性血管炎、狼瘡、ウェゲナー肉芽腫症、結節性多発動脈炎、皮膚筋炎、I型糖尿病、甲状腺炎、乾癬、ギラン・バレー症候群、多発性硬化症、及びアテローム硬化症が挙げられる。
【0014】
本発明は、部分的には、炎症性サイトカインの調節を、急性又は慢性の炎症状態の患者の治療に使用できることを見出したことに基づいている。このような患者は、ESRDや慢性腎不全(CRI)、SIRS、ARF、又は敗血症に罹患しているかもしれない。この治療方法は、体液を腎臓の外部で尿細管細胞と接触させることを含む。この接触の結果、該細管細胞は体液中にメディエーターを導入する、及び/又は体液からメディエーターを再吸収する。細管細胞との接触後、体液の少なくとも一部を患者に再循環させると、体液に導入されたメディエーターの存在により或いはメディエーターが再吸収されて存在しなくなったことにより、患者の体内で応答が誘起され、炎症性サイトカインを調節することにより炎症状態を改善する。
【課題を解決するための手段】
【0015】
従って、本発明の上述の目的或いは他の目的は、炎症性サイトカインの濃度を調節することによる急性又は慢性炎症状態にある患者の治療方法であって、
患者の体液の少なくとも一部を腎臓の外部で尿細管細胞と接触させること
を含む方法により達成できる。
【0016】
また、本発明の上述の目的或いは他の目的は、炎症性サイトカインの濃度を調節することによる急性炎症状態にある患者の治療方法であって、
患者から体液の一部を取りだし、
取りだした体液を尿細管細胞と接触させ、更に
尿細管細胞と接触させた体液の少なくとも一部を患者に戻す
ことを含む方法によっても達成できる。
【0017】
また、本発明の目的は、少なくとも一種の炎症性サイトカインを増加させることによっても達成でき、この炎症性サイトカインは、プロ炎症性サイトカインでも抗炎症性サイトカインでもよい。
【0018】
また、本発明の目的は、少なくとも一種の炎症性サイトカインを抑制することによっても達成でき、この炎症性サイトカインは、プロ炎症性サイトカインでも抗炎症性サイトカインでもよい。
【0019】
この観点から、プロ炎症性サイトカインとしては、腫瘍壊死因子−アルファ[TNF−α]、インターロイキン−ベータ[IL−1β]、インターロイキン−1、[IL−1]、インターロイキン−6[IL−6]、インターロイキン−8[IL−8]、リポ多糖結合タンパク、溶解性リポ多糖受容体[CD−14]、GM−CSF、G−CSF、及びケモカインが挙げられる。
【0020】
この観点から、抗炎症性サイトカインとしては、溶解性TNF受容体[TNF−RI及びTNF−RII]、インターロイキン受容体アンタゴニスト[IL−1ra]、インターロイキン−4[IL−4]、インターロイキン−10[IL−10]、インターロイキン−12[IL−12]、インターロイキン−13[IL−13]、及びトランスフォーミング成長因子−β[TGF−β]が挙げられる。
【0021】
好ましい実施形態では、生体外(ex vivo)で体液を尿細管細胞と接触させることにより上述の目的が達成される。
【0022】
本発明の別の実施形態では、患者の体内で体液を尿細管細胞と接触させる。
【0023】
本発明の好ましい実施形態では、体液を腎臓の外部で尿細管細胞と接触させることにより、少なくとも一種の炎症性サイトカインを増加させるが、この炎症性サイトカインは、プロ炎症性サイトカインでも抗炎症性サイトカインでもよい。
【0024】
本発明の別の実施形態では、体液を腎臓の外部で尿細管細胞と接触させることにより、少なくとも一種の炎症性サイトカインを抑制するが、この炎症性サイトカインは、プロ炎症性サイトカインでも抗炎症性サイトカインでもよい。
【0025】
上の各目的は、本発明の幾つかの観点を明確にしている。本発明の別の目的、様相、実施形態は、次の本発明の詳細な説明に記載されている。
【0026】
下述の詳細な説明と関連させて図面を参照することにより本発明の理解が進むに従い、本発明及び本発明に伴う利点の多くは容易により完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】RADの灌流チャートである。
【図2】医療ICUにおける患者の毎日のApache3スコアからの、予想される死亡率を示す。AMの死亡率は8AMのApache3スコアで、その日のその時間における患者のパラメータを用いたものである。PMのレートは患者が前日の深夜(0000時)から次の深夜(2359時)の24時間ICUに滞在した間の各パラメータにおける最悪のスコアを編集することによって決定される。
【図3】時間と共に吸入酸素分圧(FiO2)に関連させた、患者の血圧、昇圧剤用量及び動脈血ガスを示す。昇圧剤用量は、期間の開始時(深夜、0000時)における用量との相対量として示されている。開始時の用量は次の通りであった:ドーパミン(5ug/kg/分)、フェニレフェリン(1.5ug/kg/分)、及びレバルテレノール(0.2ug/kg/分)。
【図4】この患者における、尿排泄の時間経過コース(左のスケール)及び血漿クレアチニン濃度(右のスケール)を示す。血漿CPKレベル(IU/L)も下方のパネルに沿って示す。
【図5】ベースラインの治療前濃度に対する血漿サイトカイン濃度を示す。絶対値は表1に示す。
【図6】患者における血圧、CO及びSVRの濃度を時間に対して示す。グラフ中、RAD治療期間は陰影部で示す。
【図7】患者の尿排泄及び血中ガス(pO2及びFiO2)を時間に対して示す。グラフ中、RAD治療期間は陰影部で示す。
【図8】ベースラインの治療前濃度に対する血漿サイトカイン濃度を示す。絶対値は表2に示す。
【図9】マイクロアレイ分析により測定した、実施例2の患者におけるイムノグロブリン及び関連遺伝子の発現を示す(RAD治療前(0)の採取血液に対して3倍以上の変化)。8はRAD治療開始8時間後、20は20時間後を示す。28は、24時間のRAD治療終了4時間後を示す。
【図10】マイクロアレイ分析により測定した、実施例2の患者におけるイムノグロブリン及び関連遺伝子の発現を示す(RAD治療前(0)の採取血液に対して3倍以上の変化)。8はRAD治療開始8時間後、20は20時間後を示す。28は、24時間のRAD治療終了4時間後を示す。
【図11】マイクロアレイ分析により測定した、実施例2の患者におけるサイトカイン関連遺伝子の発現を示す(RAD治療前(0)の採取血液に対して3倍以上の変化)。8はRAD治療開始8時間後、20は20時間後を示す。28は、24時間のRAD治療終了4時間後を示す。
【図12】マイクロアレイ分析により測定した、実施例2の患者における接着分子の発現を示す(RAD治療前(0)の採取血液に対して3倍以上の変化)。8はRAD治療開始8時間後、20は20時間後を示す。28は、24時間のRAD治療終了4時間後を示す。
【図13】マイクロアレイ分析により測定した、実施例2の患者における成長因子の発現を示す(RAD治療前(0)の採取血液に対して3倍以上の変化)。8はRAD治療開始8時間後、20は20時間後を示す。28は、24時間のRAD治療終了4時間後を示す。
【図14】ベースラインの治療前濃度に対する血漿サイトカイン濃度を示す。絶対値は表3に示す。
【発明を実施するための形態】
【0028】
特段の定義のない限り、本明細書に記載の技術的及び科学的な用語は全て、生化学、細胞生物学、分子生物学、及び医療科学の当業者が共通に理解する意味と同じ意味を有する。
【0029】
本明細書に記載の方法及び材料と類似の或いは等価の方法及び材料は全て本発明の実施或いは試験に使用できるが、適切な方法及び材料は本明細書に記載されている。本明細書に記載の刊行物、特許出願、特許、及び他の参考文献については全て、その全体を本明細書の一部を構成するものとしてここに援用する。矛盾や不一致がある場合は、定義を含め本明細書に従う。更に、特段の記載のない限り、材料、方法及び実施例は説明のためのみのものであって、本発明を限定することを意図したものではない。
【0030】
本発明の一部は、炎症性サイトカインの調節を、炎症状態の患者の治療に使用できることを見出したことに基づいている。このような患者は、ESRDや慢性腎不全(CRI)、SIRS、ARF、又は敗血症に罹患しているかもしれない。SIRSに関する詳細な説明は、2001年8月30日出願の米国特許出願番号09/941,987に記載されており、この全体を本明細書の一部を構成するものとしてここに援用する。
【0031】
本発明の態様を以下に例示する。
(態様1)
少なくとも一種の炎症性サイトカインの濃度の調節を、これを必要とする患者において行う方法であって、
患者の体液の少なくとも一部分を腎臓の外部で尿細管細胞と接触させる段階
を含む方法。
(態様2)
前記必要とする患者は、末期腎疾患、慢性腎不全、急性腎不全、敗血症、栄養失調、慢性うっ血性心不全、炎症性腸疾患、クローン病、潰瘍性大腸炎、リウマチ様関節炎、強直性脊椎炎、全身性血管炎、狼瘡、ウェゲナー肉芽腫症、結節性多発動脈炎、皮膚筋炎、I型糖尿病、甲状腺炎、乾癬、ギラン・バレー症候群、多発性硬化症及びアテローム硬化症から成る群から選択される一以上の疾患又はその他の自己免疫疾患に罹患している、態様1に記載の方法。
(態様3)
前記必要とする患者は、末期腎疾患、慢性腎不全、急性腎不全及び敗血症から成る群から選択される一以上の疾患に罹患している、態様2に記載の方法。
(態様4)
前記必要とする患者は、栄養失調、慢性うっ血性心不全、炎症性腸疾患、クローン病、潰瘍性大腸炎、リウマチ様関節炎、強直性脊椎炎、全身性血管炎、狼瘡、ウェゲナー肉芽腫症、結節性多発動脈炎、皮膚筋炎、I型糖尿病、甲状腺炎、乾癬、ギラン・バレー症候群、多発性硬化症及びアテローム硬化症から成る群から選択される一以上の疾患又はその他の自己免疫疾患に罹患している、態様2に記載の方法。
(態様5)
前記必要とする患者は、炎症性腸疾患、クローン病及び潰瘍性大腸炎から選択される一以上の疾患に罹患している、態様2に記載の方法。
(態様6)
前記必要とする患者は、リウマチ様関節炎及び強直性脊椎炎から選択される一以上の疾患に罹患している、態様2に記載の方法。
(態様7)
前記必要とする患者は、全身性血管炎、狼瘡、ウェゲナー肉芽腫症、結節性多発動脈炎及び皮膚筋炎から選択される一以上の疾患に罹患している、態様2に記載の方法。
(態様8)
前記必要とする患者は、ギラン・バレー症候群及び多発性硬化症から選択される一以上の疾患に罹患している、態様2に記載の方法。
(態様9)
患者は腎疾患に罹患していない、態様1に記載の方法。
(態様10)
患者は血液透析又は腹膜透析を受けている、態様1に記載の方法。
(態様11)
体液は血液である、態様1に記載の方法。
(態様12)
体液は血漿である、態様1に記載の方法。
(態様13)
体液は血漿の限外ろ過液である、態様1に記載の方法。
(態様14)
体液を生体外(ex vivo)において尿細管細胞と接触させる、態様1に記載の方法。
(態様15)
体液を患者の体内において尿細管細胞と接触させる、態様1に記載の方法。
(態様16)
体液を尿細管補助装置において尿細管細胞と接触させる、態様1に記載の方法。
(態様17)
尿細管補助装置は生体外に置かれている、態様16に記載の方法。
(態様18)
尿細管補助装置は患者に埋め込まれている、態様16に記載の方法。
(態様19)
尿細管細胞は患者の血管に埋め込まれた細胞カートリッジ内にある、態様1に記載の方法。
(態様20)
少なくとも1種の炎症性サイトカイン濃度が増加する、態様1に記載の方法。
(態様21)
炎症性サイトカインはプロ炎症性サイトカインである、態様20に記載の方法。
(態様22)
プロ炎症性サイトカインは、TNF−α、IL−1、IL−1β、IL−6、IL−8、リポ多糖結合タンパク、MCP−1、CD−14、GM−CSF、G−CSF及びケモカインから成る群から選択される、態様21に記載の方法。
(態様23)
プロ炎症性サイトカインはTNF−αである、態様22に記載の方法。
(態様24)
プロ炎症性サイトカインはIL−1である、態様22に記載の方法。
(態様25)
プロ炎症性サイトカインはIL−1βである、態様22に記載の方法。
(態様26)
プロ炎症性サイトカインはIL−6である、態様22に記載の方法。
(態様27)
プロ炎症性サイトカインはIL−8である、態様22に記載の方法。
(態様28)
プロ炎症性サイトカインはリポ多糖結合タンパクである、態様22に記載の方法。
(態様29)
プロ炎症性サイトカインはMCP−1である、態様22に記載の方法。
(態様30)
プロ炎症性サイトカインはCD−14である、態様22に記載の方法。
(態様31)
プロ炎症性サイトカインはGM−CSFである、態様22に記載の方法。
(態様32)
プロ炎症性サイトカインはG−CSFである、態様22に記載の方法。
(態様33)
プロ炎症性サイトカインはケモカインである、態様22に記載の方法。
(態様34)
炎症性サイトカインは抗炎症性サイトカインである、態様20に記載の方法。
(態様35)
抗炎症性サイトカインは、TNF−RI、TNF−RII、IL−1ra、IL−4、IL−10、IL−12、IL−13及びTGF−βから成る群から選択される、態様34に記載の方法。
(態様36)
抗炎症性サイトカインはTNF−RIである、態様35に記載の方法。
(態様37)
抗炎症性サイトカインはTNF−RIIである、態様35に記載の方法。
(態様38)
抗炎症性サイトカインはIL−1raである、態様35に記載の方法。
(態様39)
抗炎症性サイトカインはIL−4である、態様35に記載の方法。
(態様40)
抗炎症性サイトカインはIL−10である、態様35に記載の方法。
(態様41)
抗炎症性サイトカインはIL−12である、態様35に記載の方法。
(態様42)
抗炎症性サイトカインはIL−13である、態様35に記載の方法。
(態様43)
抗炎症性サイトカインはTGF−βである、態様35に記載の方法。
(態様44)
少なくとも一種の炎症性サイトカイン濃度は減少する、態様1に記載の方法。
(態様45)
炎症性サイトカインはプロ炎症性サイトカインである、態様44に記載の方法。
(態様46)
プロ炎症性サイトカインは、TNF−α、IL−1、IL−1β、IL−6、IL−8、リポ多糖結合タンパク、MCP−1、CD−14、GM−CSF、G−CSF及びケモカインから成る群から選択される、態様45に記載の方法。
(態様47)
プロ炎症性サイトカインはTNF−αである、態様46に記載の方法。
(態様48)
プロ炎症性サイトカインはIL−1である、態様46に記載の方法。
(態様49)
プロ炎症性サイトカインはIL−1βである、態様46に記載の方法。
(態様50)
プロ炎症性サイトカインはIL−6である、態様46に記載の方法。
(態様51)
プロ炎症性サイトカインはIL−8である、態様46に記載の方法。
(態様52)
プロ炎症性サイトカインはリポ多糖結合タンパクである、態様46に記載の方法。
(態様53)
プロ炎症性サイトカインはMCP−1である、態様46に記載の方法。
(態様54)
プロ炎症性サイトカインはCD−14である、態様46に記載の方法。
(態様55)
プロ炎症性サイトカインはGM−CSFである、態様46に記載の方法。
(態様56)
プロ炎症性サイトカインはG−CSFである、態様46に記載の方法。
(態様57)
プロ炎症性サイトカインはケモカインである、態様46に記載の方法。
(態様58)
炎症性サイトカインは抗炎症性サイトカインである、態様44に記載の方法。
(態様59)
抗炎症性サイトカインは、TNF−RI、TNF−RII、IL−1ra、IL−4、IL−10、IL−12、IL−13及びTGF−βから成る群から選択される、態様58に記載の方法。
(態様60)
抗炎症性サイトカインはTNF−RIである、態様59に記載の方法。
(態様61)
抗炎症性サイトカインはTNF−RIIである、態様59に記載の方法。
(態様62)
抗炎症性サイトカインIL−1raである、態様59に記載の方法。
(態様63)
抗炎症性サイトカインはIL−4である、態様59に記載の方法。
(態様64)
抗炎症性サイトカインはIL−10である、態様59に記載の方法。
(態様65)
抗炎症性サイトカインはIL−12である、態様59に記載の方法。
(態様66)
抗炎症性サイトカインはIL−13である、態様59に記載の方法。
(態様67)
抗炎症性サイトカインはTGF−βである、態様59に記載の方法。
(態様68)
少なくとも一種の炎症性サイトカインの濃度の調節を、これを必要とする患者において行う方法であって、
患者から体液の一部を取りだす段階と、
取り出した体液を尿細管細胞と接触させる段階と、
尿細管細胞と接触させた体液の少なくとも一部を患者に戻す段階と
を含む方法。
(態様69)
前記必要とする患者は、末期腎疾患、慢性腎不全、急性腎不全、敗血症、栄養失調、慢性うっ血性心不全、炎症性腸疾患、クローン病、潰瘍性大腸炎、リウマチ様関節炎、強直性脊椎炎、全身性血管炎、狼瘡、ウェゲナー肉芽腫症、結節性多発動脈炎、皮膚筋炎、I型糖尿病、甲状腺炎、乾癬、ギラン・バレー症候群、多発性硬化症、及びアテローム硬化症から成る群から選択される一以上の疾患又はその他の自己免疫疾患に罹患している、態様68に記載の方法。
(態様70)
前記必要とする患者は、末期腎疾患、慢性腎不全、急性腎不全及び敗血症から成る群から選択される一以上の疾患に罹患している、態様69に記載の方法。
(態様71)
前記必要とする患者は、栄養失調、慢性うっ血性心不全、炎症性腸疾患、クローン病、潰瘍性大腸炎、リウマチ様関節炎、強直性脊椎炎、全身性血管炎、狼瘡、ウェゲナー肉芽腫症、結節性多発動脈炎、皮膚筋炎、I型糖尿病、甲状腺炎、乾癬、ギラン・バレー症候群、多発性硬化症及びアテローム硬化症から成る群から選択される一以上の疾患又は他の自己免疫疾患に罹患している、態様69に記載の方法。
(態様72)
前記必要とする患者は、炎症性腸疾患、クローン病及び潰瘍性大腸炎から選択される一以上の疾患に罹患している、態様69に記載の方法。
(態様73)
前記必要とする患者は、リウマチ様関節炎及び強直性脊椎炎から選択される一以上の疾患に罹患している、態様69に記載の方法。
(態様74)
前記必要とする患者は、全身性血管炎、狼瘡、ウェゲナー肉芽腫症、結節性多発動脈炎及び皮膚筋炎から選択される一以上の疾患に罹患している、態様69に記載の方法。
(態様75)
前記必要とする患者は、ギラン・バレー症候群及び多発性硬化症から選択される一以上の疾患に罹患している、態様69に記載の方法。
(態様76)
患者は腎疾患に罹患していない、態様68に記載の方法。
(態様77)
患者は血液透析又は腹膜透析を受けている、態様68に記載の方法。
(態様78)
体液は血液である、態様68に記載の方法。
(態様79)
体液は血漿である、態様68に記載の方法。
(態様80)
体液は血漿の限外ろ過液である、態様68に記載の方法。
(態様81)
体液を生体外において尿細管細胞と接触させる、態様68に記載の方法。
(態様82)
体液を患者の体内において尿細管細胞と接触させる、態様68に記載の方法。
(態様83)
体液を尿細管補助装置において尿細管細胞と接触させる、態様68に記載の方法。
(態様84)
尿細管補助装置は生体外に置かれている、態様83に記載の方法。
(態様85)
尿細管補助装置は患者に埋め込まれている、態様83に記載の方法。
(態様86)
尿細管細胞は患者の血管に埋め込まれた細胞カートリッジ内にある、態様85に記載の方法。
(態様87)
少なくとも1種の炎症性サイトカイン濃度は増加する、態様68に記載の方法。
(態様88)
炎症性サイトカインはプロ炎症性サイトカインである、態様87に記載の方法。
(態様89)
プロ炎症性サイトカインは、TNF−α、IL−1、IL−1β、IL−6、IL−8、リポ多糖結合タンパク、MCP−1、CD−14、GM−CSF、G−CSF及びケモカインから成る群から選択される、態様88に記載の方法。
(態様90)
プロ炎症性サイトカインはTNF−αである、態様89に記載の方法。
(態様91)
プロ炎症性サイトカインはIL−1である、態様89に記載の方法。
(態様92)
プロ炎症性サイトカインはIL−1βである、態様89に記載の方法。
(態様93)
プロ炎症性サイトカインはIL−6である、態様89に記載の方法。
(態様94)
プロ炎症性サイトカインはIL−8である、態様89に記載の方法。
(態様95)
プロ炎症性サイトカインはリポ多糖結合タンパクである、態様89に記載の方法。
(態様96)
プロ炎症性サイトカインはMCP−1である、態様89に記載の方法。
(態様97)
プロ炎症性サイトカインはCD−14である、態様89に記載の方法。
(態様98)
プロ炎症性サイトカインはGM−CSFである、態様89に記載の方法。
(態様99)
プロ炎症性サイトカインはG−CSFである、態様89に記載の方法。
(態様100)
プロ炎症性サイトカインはケモカインである、態様89に記載の方法。
(態様101)
炎症性サイトカインは抗炎症性サイトカインである、態様87に記載の方法。
(態様102)
抗炎症性サイトカインは、TNF−RI、TNF−RII、IL−1ra、IL−4、IL−10、IL−12、IL−13及びTGF−βから成る群から選択される、態様101に記載の方法。
(態様103)
抗炎症性サイトカインはTNF−RIである、態様102に記載の方法。
(態様104)
抗炎症性サイトカインはTNF−RIIである、態様102に記載の方法。
(態様105)
抗炎症性サイトカインはIL−1raである、態様102に記載の方法。
(態様106)
抗炎症性サイトカインはIL−4である、態様102に記載の方法。
(態様107)
抗炎症性サイトカインはIL−10である、態様102に記載の方法。
(態様108)
抗炎症性サイトカインはIL−12である、態様102に記載の方法。
(態様109)
抗炎症性サイトカインはIL−13である、態様102に記載の方法。
(態様110)
抗炎症性サイトカインはTGF−βである、態様102に記載の方法。
(態様111)
少なくとも1種の炎症性サイトカイン濃度は減少する、態様68に記載の方法。
(態様112)
炎症性サイトカインはプロ炎症性サイトカインである、態様111に記載の方法。
(態様113)
プロ炎症性サイトカインは、TNF−α、IL−1、IL−1β、IL−6、IL−8、リポ多糖結合タンパク、MCP−1、CD−14、GM−CSF、G−CSF及びケモカインから成る群から選択される、態様112に記載の方法。
(態様114)
プロ炎症性サイトカインはTNF−αである、態様113に記載の方法。
(態様115)
プロ炎症性サイトカインはIL−1である、態様113に記載の方法。
(態様116)
プロ炎症性サイトカインはIL−1βである、態様113に記載の方法。
(態様117)
プロ炎症性サイトカインはIL−6である、態様113に記載の方法。
(態様118)
プロ炎症性サイトカインはIL−8である、態様113に記載の方法。
(態様119)
プロ炎症性サイトカインはリポ多糖結合タンパクである、態様113に記載の方法。
(態様120)
プロ炎症性サイトカインはMCP−1である、態様113に記載の方法。
(態様121)
プロ炎症性サイトカインはCD−14である、態様113に記載の方法。
(態様122)
プロ炎症性サイトカインはGM−CSFである、態様113に記載の方法。
(態様123)
プロ炎症性サイトカインはG−CSFである、態様113に記載の方法。
(態様124)
プロ炎症性サイトカインはケモカインである、態様113に記載の方法。
(態様125)
炎症性サイトカインは抗炎症性サイトカインである、態様111に記載の方法。
(態様126)
抗炎症性サイトカインは、TNF−RI、TNF−RII、IL−1ra、IL−4、IL−10、IL−12、IL−13及びTGF−βから成る群から選択される、態様125に記載の方法。
(態様127)
抗炎症性サイトカインはTNF−RIである、態様126に記載の方法。
(態様128)
抗炎症性サイトカインはTNF−RIIである、態様126に記載の方法。
(態様129)
抗炎症性サイトカインはIL−1raである、態様126に記載の方法。
(態様130)
抗炎症性サイトカインはIL−4である、態様126に記載の方法。
(態様131)
抗炎症性サイトカインはIL−10である、態様126に記載の方法。
(態様132)
抗炎症性サイトカインはIL−12である、態様126に記載の方法。
(態様133)
抗炎症性サイトカインはIL−13である、態様126に記載の方法。
(態様134)
抗炎症性サイトカインはTGF−βである、態様126に記載の方法。
【0032】
この治療方法は、体液を腎臓の外部で尿細管細胞と接触させることを含むものである。この接触の結果、該細管細胞は、体液にメディエーターを導入する、及び/又は体液からメディエーターを再吸収すると考えられるが、本発明は特定の理論に縛られるものではない。細管細胞との接触後、体液の少なくとも一部を患者に再循環させると、体液に導入されたメディエーターの存在により或いはメディエーターが再吸収されて存在しなくなったことにより、患者の体内で応答が誘起され、炎症性サイトカインの調節により炎症状態を改善する。
【0033】
当業者には容易に理解されることであるが、腎疾患ESRD、慢性腎不全(CRI)、SIRS、ARF、又は敗血症は、病因や個別のサイトカイン反応、及び治療計画が異なる。しかしながら、これら疾患は急性炎症状態に関与しているという共通の関係を有する。従って、サイトカイン反応レベルを調節することにより関連する疾患を改善する方法は、医療分野において非常に重要な方法であろう。
【0034】
しかしながら、炎症性サイトカインの濃度調節の必要性は血液透析患者或いは腎疾患患者に限られない。広く理解されているように、炎症性サイトカインは、栄養失調、慢性うっ血性心不全、炎症性腸疾患、クローン病、潰瘍性大腸炎、リウマチ様関節炎、強直性脊椎炎、全身性血管炎、狼瘡、ウェゲナー肉芽腫症、結節性多発動脈炎、皮膚筋炎、I型糖尿病、甲状腺炎、乾癬、ギラン・バレー症候群、多発性硬化症、及びアテローム硬化症や他の自己免疫疾患の病因に一定の役割を果たしている[非特許文献1、20、21、22、23、24、25、31、32、33、34、35、36、37、38、39]。
【0035】
本発明者は、体液を尿細管細胞に接触させると、動物のサイトカイン反応と血行動態が影響を受けるということが、上述の障害の改善を導く一要素であることを見出した。従って、尿細管細胞は免疫調節作用を提供する。炎症性サイトカインの発現を促進或いは抑制して炎症性サイトカインの発現を調節することにより、この作用が最も良く達成される。
【0036】
本発明の方法は、患者の体液の少なくとも一部を腎臓の外部で尿細管細胞と接触させるものである。本発明の好ましい実施形態では、体液を腎臓の外部で尿細管細胞と接触させることにより、少なくとも一種の炎症性サイトカインを増加させるが、この炎症性サイトカインは、プロ炎症性サイトカインでも抗炎症性サイトカインでもよい。
【0037】
本発明の別の実施形態では、体液を腎臓の外部で尿細管細胞と接触させることにより、少なくとも一種の炎症性サイトカインを抑制するが、この炎症性サイトカインは、プロ炎症性サイトカインでも抗炎症性サイトカインでもよい。
【0038】
本発明の別の実施形態では、炎症性サイトカイン濃度を調節するという目的は、患者から体液の一部を取りだし、取りだした体液を尿細管細胞と接触させ、次いで尿細管細胞と接触させた体液の少なくとも一部を患者に戻すことにより達成できる。
【0039】
本発明の方法によれば、少なくとも一種の炎症性サイトカインの濃度を増加させることができるが、この炎症性サイトカインは、プロ炎症性サイトカインでも抗炎症性サイトカインでもよい。また、本発明の方法によれば、少なくとも一種の炎症性サイトカインの濃度を抑制することができるが、この炎症性サイトカインは、プロ炎症性サイトカインでも抗炎症性サイトカインでもよい。
【0040】
既知のプロ炎症性サイトカインとしては、腫瘍壊死因子−アルファ[TNF−α]、インターロイキン−ベータ[IL−1β]、インターロイキン−1[IL−1]、インターロイキン−6[IL−6]、インターロイキン−8[IL−8]、リポ多糖結合タンパク、溶解性リポ多糖受容体[CD−14]、GM−CSF、G−CSF、及びケモカインが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0041】
既知の抗炎症性サイトカインとしては、溶解性TNF受容体[TNF−RI及びTNF−RII]、インターロイキン受容体アンタゴニスト[IL−1ra]、インターロイキン−4[IL−4]、インターロイキン−10[IL−10]、インターロイキン−12[IL−12]、インターロイキン−13[IL−13]、及びトランスフォーミング成長因子−β[TGF−β]が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0042】
炎症性サイトカインの調節は、血漿中の各サイトカインの濃度(pg/mLで報告される)を測定することにより、或いは血球中サイトカインの発現レベルを測定することにより評価できる。血漿サイトカイン濃度は、例えば、サイトカイン検出キットを用いて測定できる。このようなキットの一つは、R&Dシステムズ社(ミネソタ州ミネアポリス)により製造され販売されている。血球におけるサイトカイン遺伝子の発現レベルは、例えばマイクロアレイ分析により測定できる。当業者であれば、ジョン・クウォケンブッシュ(John Quackenbush)の最近のレビューに記載されたマイクロアレイ技法についての技術的ガイダンスを見つけられるであろう[非特許文献40]。
【0043】
患者は、ヒトでもヒト以外の動物(例えば哺乳類)でもよい。ヒト以外の動物の例としては、イヌやネコ、ウマ、ウシ、ヒツジ、ヤギ、ブタが挙げられる。ヒト患者が特に好ましい。
【0044】
本発明の特徴は、患者の体液を尿細管細胞と接触させるということである。患者の体液を、腎臓の外部で尿細管細胞と接触させるという点が重要である。本発明においては体液の自然の流れを遮って、体液が尿細管細胞と相互作用できるようにする。接触後、体液は患者体内の自然の流れの中に戻される。よって本発明は腎臓内で起こる自然な生理的過程とは区別される。
【0045】
体液を尿細管細胞と接触させ、次いで処置された体液を患者に戻すための方法と装置は当業界でよく知られている。例えば、文献26,27,28,29、及び米国特許第6,150,164号を参照することができ、これらのすべてを本明細書の一部を構成するものとしてここに援用する。本発明の特に好ましい実施態様では、患者の体液を尿細管補助装置(RAD)中で尿細管細胞と接触させる。ここで、使われている用語「尿細管補助装置」とは、(1)尿細管細胞、及び(2)体液の取入口と排出口を含む装置をいい、体液は尿細管細胞とその装置中で接触する。このような装置の詳細は直ぐ上に言及した刊行物中に詳細に記載されている。好ましいRADの一例を図1に回路中の要素(10)として示す。
【0046】
直ぐ上に言及した刊行物に記載されている方法に加え、尿細管細胞は、中実性や多孔性のマイクロキャリアビーズ上で生育させることもできる。適切なマイクロキャリアビーズの例としては、微小多孔性ゼラチンやコラーゲン被覆デキストランが挙げられる。この態様では、細胞をビーズ上で生育させることができる。次いで、細胞をビーズから分離し、RADに播種できる。他の態様では、ビーズ上の細胞は、中空ファイバーの内面に沿う単層にではなく、マイクロキャリアビーズの敗血症治療カートリッジの毛細管外スペースで使うことができる。このようにして、患者の体液を、上のように調整され患者の体液に露出するようにされた細胞を含むカートリッジ内を灌流させることができ、炎症性サイトカインの濃度を調節できるメディエーターに応答させることができる。
【0047】
前記細管細胞はヒト又はヒト以外の動物源から採取できる。ヒト以外の動物としては哺乳類が好ましい。非ヒト細胞の好ましい例としてはブタやラット、イヌ、マウス、ウサギの細管細胞が挙げられる。本発明においては、形質変換された細管細胞もまた使用できる。これらの細胞については、例えば、米国特許第6150164号に記述されている。
【0048】
体液は、血液、血漿、又は血漿の限外濾過液であることができる。特に好ましいのは、静脈血である。動脈血もまた用いられる。
【0049】
本発明の一実施態様においては、患者の体液を尿細管細胞に生体外、すなわち患者の体の外部で接触させる。他の実施態様においては、体液を患者の体内で尿細管細胞と接触させる。
【0050】
一実施態様においては、尿細管補助装置は生体外に置かれる。あるいは、尿細管補助装置は患者に埋め込まれる。
【0051】
別の実施形態では、埋め込まれた尿細管細胞は細胞カートリッジ内に収容され、細胞カートリッジは、無傷の血管に埋め込まれる。埋め込むことができる装置の例は、例えば、米国特許第5704910号公報及び米国特許5911704号公報に記載されており、これら特許の内容全体を本明細書の一部を構成するものとしてここに援用する。
【0052】
また、患者は、急性腎不全や慢性腎不全等の腎疾患に罹患していてもよい。このような患者は、末期の腎疾患に罹患したものであってもよい。患者は敗血症に罹患していてもよい。このような患者は、血液透析又は腹腔透析を受けていてもよい。更に、患者は、栄養失調、慢性うっ血性心不全、炎症性腸疾患、クローン病、潰瘍性大腸炎、リウマチ様関節炎、強直性脊椎炎、全身性血管炎、狼瘡、ウェゲナー肉芽腫症、結節性多発動脈炎、皮膚筋炎、I型糖尿病、甲状腺炎、乾癬、ギラン・バレー症候群、多発性硬化症、及びアテローム硬化症に罹患していてもよい。
【0053】
本発明の具体的実施態様の一例を図1に示す。本実施態様においては、敗血症患者(20)の静脈血(1)を取りだす。取りだした血液(1)をポンプ(3)からヘモフィルター(4)に送る。ヘモフィルター(4)への移送中、静脈血(1)に置換液(2)を添加する。ヘモフィルター(4)から、限外濾過液(5)を限外濾過液槽(6)に送り、ヘモフィルターを通過した血液(17)を、熱交換器(15)を経由した後、RADカートリッジ(10)に送る。限外濾過液を、ポンプ(7)と熱交換器(8)を通って、RADカートリッジ(10)に送る。カートリッジ(10)に流入する流れの圧力を圧力計(9)でモニターする。カートリッジ(10)は、毛細管外スペース(11)、ファイバー壁(12)、近位細管細胞(13)、及び管腔空間(14)を含む。次いで、RADで処置された血液(18)を、ポンプ(19)を通し患者(20)に戻す。処理された限外濾過液(16)を、RADカートリッジ(10)から回収する。
【0054】
本発明を一般的に説明してきたが、ここに記載する幾つかの具体的な実施例を参照することにより、より理解が進むであろう。これら実施例は、説明のためにのみ用いられるものであり、特段の記載のない限り、何ら本発明を限定するものではない。
【実施例】
【0055】
実施例1
敗血症に罹患したヒト患者の尿細管細胞による治療
悪心、嘔吐、下痢、悪寒及び発熱の症状を伴う病歴一日の29歳の男性が、緊急医療室に運び込まれた。入院の日の朝、その男性は、右太腿の、赤み、腫れ及び痛みに気付いた。その後4時間の間に、赤み、腫れ、痛みはふくらはぎにまで及んだ。運び込まれた時、患者の体温は103.5°F、血圧は101/42であった。Bibasilarラ音が見出された。男性の右太腿及びふくらはぎは紅斑を有し、腫れあがり、圧痛があった。入院時、男性の白血球数は20,200であって著しく左方シフトしており、血小板数は174,000であった。男性の血清電解質は正常であったが、血清クレアチニンは2.9mg/dLでありBUNは38mg/dLであった。男性の3L経鼻カニューレによる動脈血ガスは、pH7.46、CO2分圧32mmHg、O2分圧65mmHgであった。胸部X線で浸潤は見られなかった。血液培養を得、セフトリアキソン2gm及びクリンダマイシン900mgを静脈経由で投与した。患者の右足のCTスキャンでは、ガス、液貯留、壊死組織は見出されなかった。
【0056】
最初の24時間における若干の回復の後、男性の容態は、呼吸が短くなり、減尿、低血圧を起こし、急激に悪化した。反復血漿化学値は肝機能検査値の上昇を示し、アラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT)が155IU/L、アスパルテートアミノトランスフェラーゼ(AST)が189IU/L、全ビリルビンが4.1mg/dL、血清クレアチニンが7.6mg/dL、BUNが69mg/dL、カルシウムが6.8mg/dL、クレアチニンホスホキナーゼが460IU/Lであった。6L経鼻カニューレによる動脈血ガスは、pH7.23、CO2分圧40mmHg、O2分圧68mmHgであった。胸部X線で多葉性浸潤が発見された。連鎖球菌トキシックショック症候群の臨床診断を行ない、抗生物質(セフトリアキソン2 gm q8hとクリンダマイシン900mg q8h)を
連続静脈投与し、更にバンコマイシン1.5gmを1回投与した。入院約24時間後、男性を集中治療室に移し、適切な酸素供給(FiO260パーセントでの酸素分圧68mmHg)を維持するために挿管した。男性の血液培養は、A群β溶血性連鎖球菌に対して陽性を示した。緊急外科診断によると、男性の左ふくらはぎには壊死性筋膜炎や筋線維壊死は見られなかった。これは組織学的評価によって確認した。前記検査によって得られた組織試料もまた、A群β溶血性連鎖球菌に対して培養陽性を示した。
【0057】
手術後(入院から36時間後)男性の状態は引き続き悪化し、低血圧状態の悪化(68/42)のため、昇圧剤ドーパミン、フェニレフリン、及びレバルテレノールによる昇圧を必要とした。男性の急性腎不全の治療の為に、持続的静静脈血液濾過を開始した。その後の72時間に男性の肝機能検査は、以下の項目について最高値、ALT904、AST1404、全ビリルビン5.6mg/dL、クレアチニンホスホキナーゼ45,530、及び以下の項目について最低値、血清カルシウム5.9mg/dL、血清アルブミン1.8mg/dL、ヘマトクリット29.5パーセント、血小板数28,000を記録した。この危篤状態の間、男性の心拍出量は、9〜12L/分にまで著しく上昇し、また男性の全身性血管耐性は、300〜500の間で変動した。
【0058】
男性の症状の悪化により、患者をミシガン大学によるフェーズI/IIの臨床トライアルに加えバイオ人工腎臓の安全性と機能性をテストすることを検討した。前臨床大規模動物実験は、尿毒症の動物において、この装置によって敗血症ショックによる心血管疾患を改善できることを示唆している。この研究は治験担当医師が始めた試験であり、米国食品医薬品局(FDA)及びその地域の倫理審査委員会(IRB)によって審査、認定されたものである。患者はこのプロトコルに関するすべての参加・除外基準を満たしており、患者の家族は患者の研究への参加に同意し、詳細なインフォームドコンセント文書に署名した。
【0059】
バイオ人工腎臓は、人工血液濾過カートリッジに接続した連続的静静脈血液濾過(CVVH)回路、及び尿細管補助装置(RAD)から構成される。RADは市販血液濾過カートリッジ(FreseniusF40、フレセニウスAG社、ドイツ国バドハンブルグ)であり、ヒト尿細管細胞は、中空ファイバーの内表面に沿ってコンフルエントになる迄生育される。ヒト細胞は、NDRI(National Disease Research Interchange、米国バージニア州、アーリントン)から入手したヒト腎臓から分離し増殖したものである。NDRIは細胞と臓器を提供する非営利団体であり、提供する細胞と臓器は、本来は移植の為に採取したものであるがドナーとレシピエントの不適合性のために移植不能であったものである。インフォームドコンセント書面は、それぞれの腎臓提供者から提出され、組織取得サイトにおいてファイルに保存される。
【0060】
CVVHを36時間行なった後、体外回路に設置した血液濾過カートリッジをバイオ人工腎臓で置換する。患者の様々な生理的パラメータを、バイオハイブリッド装置の使用前、使用中、及び使用後において慎重にモニターする。主用なパラメータを図2〜4に掲載する。
【0061】
図2に示すように、RAD治療中において、患者のApache3スコア及び予想されるICU及び院内死亡率は劇的に減少した。AMスコアは、RAD治療16時間後に評価した。RAD治療時におけるこれらの予想死亡率は前日及び翌日の(AM及びPM)値と比べると実質的に低い。RAD治療は、安全のために予め設定した血小板数35,000未満という終了事由によって、21.5時間の使用で打ち切った。
【0062】
改良Apache3予想死亡率に寄与する主要な生理的パラメータを、図3及び4に要約する。図2に収縮期及び拡張期の各血圧を昇圧剤の必要性との関連性において、主要な呼吸パラメータと共に示す。患者の血圧は、RAD治療中にはより安定しており、その治療中に昇圧剤投与の必要性は顕著に減少した。RADを回路に設置した際のドーパミン投与量の増加は、RADへの生体外曝露の初期フェーズ中に、血圧を維持するために必要となったものであり、これは前臨床研究において及び他の合成生体外カートリッジにおいて最初に患者に曝露したときに観察される現象である。RAD治療を打ち切った後4〜10時間の間で患者への昇圧剤投与の必要性は増加し、呼吸パラメータ値は悪化した。
【0063】
腎機能への効果も大きかった。図3に示すように、RAD療法は、乏尿性急性腎不全状態から非乏尿への転換に時間相関を有した。この改善された尿流量は、腎クリアランス機能が向上したことの反映である。計算したクレアチニン・クリアランスは、治療12時間前の4.9±0.9mL/分から、9.7±0.6mL/分(治療中)、及び6.2±0.9mL/分(治療12時間後)へと変化した。
【0064】
加えて、治療期間である21.5時間は、本治療インターバル中のCPK上昇を反映する横紋筋融解の進行にもかかわらず、血漿クレアチニン濃度が7.0mg/dLから6.0mg/dLへと減少する期間と一致した。実際のところ本治療期間中、血漿及び尿ミオグロビン両者のレベルは、100,000ng/mLより高かった。
【0065】
治療期間中RADは、優れた存続性及び機能性を維持できることをも示した。RADから排出される処置された限外濾過液中の尿細管細胞数は、治療期間に亘って、装置中の全腎上皮細胞数(約1.0×109個)の0.1%より累積で少なかった。トキシック症候
群と顕著なミオグロブリン尿症を伴い危険な状態にある尿毒症の患者の治療中、この生残性が維持された。細管細胞機能の機能性は、細管液/限外濾過液中のグルタチオン(GSH)比により示されるが、この比は平均0.72であった。これは、細管細胞によるアミノ酸の分解及び輸送が活発であったことを示している。治療中には、血漿1,25-ジヒドロキシ-ビタミンD3レベルもまた15pg/mLから22pg/mLへ(正常範囲=17pg/mL〜53pg/mL)と改善された。このことは、細胞の内分泌学的活性を示している。
【0066】
上記患者にとって幸運なことに、この患者のApache3スコアは院内死亡率92パーセントという高い値を示したにもかかわらず、肝機能検査値は最終的には正常値に回復し、呼吸器パラメータの改善により抜管可能となり、正常な腎機能に回復したために血液濾過及び血液透析を打ち切った。患者は13日後にICUから、20日後に救急病院から退院した。
【0067】
尿細管細胞がこの患者の生理学的パラメータに影響を及ぼしたメカニズムは、本発明者が実施した大規模な臨床前動物実験により示唆されたように、ストレス状態のときに腎臓が免疫調節において果たす役割に関係しているのであろう。
【0068】
このため、この患者の血漿サイトカイン濃度を、RAD治療前、治療中及び理療後に測定した。この患者からの血液は、抗凝固剤としてヘパリンナトリウムを入れたチューブに採取した。その後すぐにこれらチューブを実験室に運び、3500rpmで5〜10分間遠心分離を行い、血漿を細胞成分から分離した。次に、血漿を少量のアリコートに分液した。これらアリコートを液体窒素を用いて素早く凍結し、−70℃で保存した。
【0069】
このサイトカインアッセイでは、定量サンドイッチ酵素イムノアッセイ技法を用いた。目的のサイトカインに特異的な抗体は、アッセイキット製造者(R&Dシステムズ社、ミネソタ州ミネアポリス)によりマイクロタイターウェルのストリップに予めコートされていた。まず、既知濃度の標準と患者の血漿サンプルとをこのウェルにピペット添加する。固定化された抗体により、血漿中に存在するサイトカインは全てウェルに結合された。未結合の物質を洗浄により除去した後、サイトカインに特異的であり酵素が結合した抗体をウェルに添加した。再度洗浄して未結合の抗体−酵素試薬を全て除去した。次に、基材溶液をウェルに添加した。最初の段階で結合したサイトカインの量に比例して発色する。発色を停止させ、色の強度を測定した。血漿サイトカイン濃度は既知濃度の標準液の色測定によって計算した。
【0070】
表1及び図5に示すように、RADは毒素性ショック中にプロ炎症性サイトカイン濃度の減少、及び抗炎症性サイトカイン濃度の増加を伴い、バランスがより調節された。
【0071】
【表1】
【0072】
表1の脚注
* 時間は、0=治療前;4、8、12、20の各時間はRAD治療;21.5時間は治療中断の直前;25.5時間は治療の4時間後。
* ブランクは、試料サイズの制限により測定が行なわれなかったもの。
* 正常値は診断キットからのもの。
* 略語:TNF(腫瘍壊死因子)−α;STNFR(溶解性TNFレセプター)−I,II;IL(インターロイキン)−1β;IL−lra(レセプター拮抗剤);IL−lsr(溶解性レセプター)−II;IFN(インターフェロン)−●;MCP(単球ケモアトラクタント蛋白)−1;MIP(マクロファージ遊走阻止因子)−1●;G(顆粒球)−CSF(コロニー刺激因子);GM(マクロファージ)CSF;CRP(C反応性蛋白)。
【0073】
実施例2
急性腎不全に罹患したヒト患者の尿細管細胞による治療
過去に重大な医療履歴を有さない23歳の男性が緊急医療室に運び込まれ、重篤な代謝性アシドーシス及び不応答の検査及び対処のため、気道確保のためバーストし(versed)そして挿管した。男性は、これまで知られた薬物アレルギーはなく、家庭において薬の服用していたわけでもなかった。男性は、非喫煙者であり、家族を含め不法な薬物使用者やアルコール飲酒者でもなく、鬱の病歴もなく、最近旅行したというのでもなかった。運び込まれる前、この患者は腹部の痛みと悪心を訴え、一度嘔吐していた。悪心と吐き気は数時間続いた。この患者は、吐物の中で不応答になった状態で発見された。
【0074】
緊急医療室では、男性は意識不明ではあったが、熱はなく、血圧(BP)130/80mmHg、心拍数(HR)90bpmで血行動態的に安定な状態であった。患者の呼吸数は20/分でありサチュレーションは94%であった。無反応であることを除き、グラスゴー昏睡スケール2で特筆すべき検査結果はなかった。初期血液検査は重篤な代謝性アシドーシスであることを示し、重炭酸塩9mmol/L、高アニオンギャップ23、カリウム7.7mmol/L、血清クレアチニン1.1mg/dLであった。ABGは7.17/19/123/7/99%であった。乳酸濃度は9.3mmol/Lであった。CBCでは、白血球(WBC)数は12.3、ヘモグロビン(Hb)は17.3、ヘマトクリット(Hct)52.6、及び血小板300であった。腰椎穿刺を行ったところ、脳脊髄液(CSF)は、赤血球(RBC)なし、WBCは1、タンパク質は35、グルコースは70であった。グラム染色は陰性であった。頭部、腹部及び骨盤のCTは急性進行がないことを示した。アンモニア濃度は79であった。
【0075】
患者は、静脈内流体(IV)、6ampの重炭酸ナトリウム、セフトリアキソン2グラム(IV)で処置した。痙攣に対処するため1グラムのフェニトインを与えた。
【0076】
ICUでは、男性は人工呼吸器を接続された状態とされており、BP135/70及びHR97bpmであった。瞳孔の大きさは正常であり、光に反応した。咽頭反射は起こった。反射は正常であった。肺の聴診では左右ともクリアであった。心拍数は規則的であり、雑音、摩擦音、奔馬調律もなかった。腹部は柔らかく、圧痛はなく、肝脾腫大もなかった。腸音も聞こえた。抹消浮腫はなかった。時々のミオクローヌス(Occasional myoclonus)が観察された。皮膚の発疹や点状出血は見られなかった。
【0077】
検査データは次の通りであった。
入院の日の3:50PMにおいて、154mmol/L Na、4.8mmol/L K、111mmol/L Cl、9mmol/L HCO3、16mg/dL BUN、2.2mg/dL Crであった。AGは35であった。8.7mg/dL Ca、6.5mg/dL Ph、1.9mg/dL Mg、6.6g/dL T.pr、4.1g/dL Alb、13U/L AST、82U/L ALT、0.4mg/dL Bil、12.9 PT/1.13 INR、30.7 PTT、17.37 WBC、14gms Hb、42 HCT、228 Plt、11 ESR、0.8mg/dL CRP、175 CPK、5.2 MBであった。浸透圧ギャップは5(326−321)であった。ABGは、FiO2100%にて、7.21/21/587/8/98/100%であった。乳酸は10mmol/Lであった。尿分析結果は、RBC殆どなし、WBC殆どなし、タンパク質2+、シュウ酸カルシウム結晶は多量であった。細胞キャスト(cellular casts)は見られなかった。
【0078】
血清及び尿の中毒スクリーニングでは、アセトミノフェン、エタノール、アスピリン、三環系の酸、アヘン及びコカインに対して陰性であった。尿はベンゾジアゼピンに対して陽性であった。血液はエチレングリコール濃度の測定に出した。EKGは、洞調律が右軸偏位であり、R波のプログレッションが少ないことを示した。脳のMRAでは、出血や構造的な障害は見つからなかった。
【0079】
IV液及び重炭酸塩の置換を続けた。血液培養液を採取した後、経験的にセフトリアキソン、シプロ及びバンコマイシンを与えた。
【0080】
入院の日の6:00PM、血清クレアチニンは2.5mg/dLであり、尿排泄は30mL/時間であった。入院の日の8:30PM、血清クレアチニンは2.8mg/dLになり、尿排泄は減少した。翌日までには血清クレアチニンは5mg/dLに増加し、尿排泄は更に減少した。患者にまず、ラシックス及びディウリル(Diuril)を投与したが十分な反応は得られなかった。腎超音波の結果、左腎11.3cm、右腎11.9cmであり、水腎症ではなかった。腹部CT(コントラストなし)の結果、腎皮質の増大が見られ、毒摂取の場合と一致した。
【0081】
入院2日目、血清クレアチニンは6.5mg/dLになり、尿の排泄はなかった。原因不明のATNが考えられ、左鼠径にアクセスを設け、F70腎臓、4kバス、限外濾過300mL/時間、BFR300mL/時間、DFR500mL/分で血液透析を8時間行った。エチレングリコールスクリーンは陰性であると報告された。しかしながら、精神状態の変化、高いアニオンギャップを有する代謝性アシドーシス、及び結晶尿を伴う急性腎不全のため、エチレングリコール中毒は度外視することができなかった。
【0082】
入院三日目、尿細管補助装置(RAD)研究の参加・除外基準についてスクリーニングした後、患者の家族と接触し同意を得た。試験データを測定し、RAD治療の準備のため連続的静脈静脈血液濾過(CVVH)を8:45PMに開始した。パガニーニリスクモデリングスコア(Paganini risk modeling score)は130であった。精神状態は改善され、男性は、指示に従い四肢を動かした。
【0083】
入院4日目、8:53AMにRADを回路に取り付け、9:18AMにRADチームにより治療を開始した。臨床状態の詳細な監視下、限外ろ過液の再吸収を徐々に50%まで増加させた。患者は、介入によく耐えた。RADの間、ACTは1時間毎にチェックし、グルコースは最初の1時間は15分毎に、その後は1時間毎にチェックした。最初、ACTは172であり、グルコースは214mg/dLであった。DMP、CBC及びABGは4時間毎にチェックした。リン、カルシウム、マグネシウム、アルブミン、尿酸及びPTT/PT/INRは8時間毎にチェックした。
【0084】
入院4日目の1:10PMに、ACTは186となり、ヘパリンは750u/時間から500u/時間に減少された。カテーテルを通る血流が少なくなったため、2:00PMに、カテーテルを新しいものと取替え、CVVHシステムを丁度20分で交換した。この間、RADには置換液を流した。その後、再吸収を50%で再開した。
【0085】
RAD治療を始めて8時間後(5:30PM)、患者の再評価を行い、RADを更に8時間継続した。9:50PM、静脈トラップ(venous trap)において血液凝固が起こったため、血液濾過システムを3分で交換した。
【0086】
入院5日目の1:30AM、患者の再評価を再び行い、RADを更に8時間継続した。1:35AM、血液濾過システムに再び凝血が起こったため、システムを5分で交換した。この時点で、ヘパリンは750u/時間に増加された。7:45AM、カテーテルが変形したため、ラインを逆転させた。9:00AM、RAD治療は打ち切ったが、CVVHは継続した。研究中、グルコース値、カルシウム値及び重炭酸塩値に基づいてIV液の変更は殆ど行わなかった。
【0087】
図6に示すように、全研究時間に亘って、血行動態的に安定が保たれており、血圧は170−180/80−90であった。同様に図6に示すように、SVRは、研究中、1104から708−758に減少した。研究の進行につれ、酸素化(oxygenation)が改善され、必要な吸入酸素分圧(FiO2)は低くなった(図7)。図7の上段は、RAD治療中とRAD治療後11時間の間、尿排泄が8−10cc/時間に若干増加したことを示す。その後、尿は排泄されなかった。また、心指数は4.1から5.8−6.0に改善され、電解質、ヘモグロビン/Hctの安定は保たれていた。
【0088】
入院5日目の検査データは次のとおりであった。
142mmol/L Na、4.2mmol/L K、107mmol/L Cl、25mmol/L HCO3、41mg/dL BUN、5.7mg/dL Cr、11mg/dL CA、2.8mg/dL Ph、2.6mg/dL Mg、721 LDH、73U/L AST、65U/L ALT、56U/L GGT、0.4mg/dL Bil、12.8PT/1.12INR、35.4 PTT、1.1mmol/L ラクテート、12.2 WBC、9.1 Hb、27.1 Hct、78 血小板。肝臓酵素が増加し、血小板が低く、LDHが高いのは、血液凝固のためシステムの交換を頻繁に行ったためであると考えられる。輸血を行った。
【0089】
研究を打ち切った後も患者の無尿は続いた。CVVHは、溶質/ボリュームクリアランス(solute/volume clearances)のため継続した。男性の抜管は入院後8日目に行った。細菌検査培養では菌の増殖は見られなかったため、抗生物質の投与は入院9日目に打ち切った。更に入院9日目にはCVVHも打ち切り、パームカス(permcath)を通してIHDを開始した。尿の排泄は徐々に増加し入院13日目までには200cc/日となった。この時点では、患者の排泄は週3回の透析により行うと共に、フォスロ(phoslo)及びネフロキャップ(nephrocap)の錠剤を毎日服用した。
【0090】
また、RAD治療前、治療中、治療後に、この患者の血漿サイトカイン濃度を実施例1に記載の方法により測定した。表2及び図8に示すように、RADは、急性腎不全中に、プロ炎症性サイトカイン(例えば、G−CSF、IL−6、IL−8、TNF−α)濃度の減少、及び抗炎症性サイトカイン(例えば、TNF−RI、TNF−RII)濃度の増加を伴った。
【0091】
【表2】
【0092】
表2の脚注
* 時間は、ベースライン=治療前;4、8、12、20、24の各時間はRAD治療、及び治療後。
* ブランクは、試料サイズの制限により測定が行なわれなかったもの。
* 正常値は診断キットからのもの。
【0093】
血漿サイトカイン濃度の測定に加え、血液におけるタンパク質発現レベルを測定するためにマイクロアレイ分析を行った。RAD治療の開始前(0時間)、RAD治療開始8時間後及び20時間後、及びRAD治療終了4時間後(28時間)に、患者から血液サンプルを採取した。血液サンプルは抗血液凝固剤で処理し、血球は、遠心分離により血漿と分離した。
【0094】
白血球はTRIzol試薬(ギブコ)に溶解し、RNA相はクロロホルムを用いて分離し、全RNAをイソプロピルアルコールで沈澱させ、80%エタノールで洗浄した。全RNAは、RNeasyミニキット(キアゲン)を用いて更に洗浄した。第1鎖cDNAは、全RNAからT7−(dT)24オリゴマープライマー及びSSII逆転写酵素を用いて37℃で転写した。第2鎖cDNAは、DNAリガーゼ、DNAポリメラーゼI、及びT4DNAポリメラーゼ(cDNA合成キット用スーパースクリプト選択システム(SuperScript Choice System for cDNA synthesis kit)、ギブコ)を用いて16℃で第1鎖cDNAから合成し、次にフェーズロッキング(Phase−Locking)ゲルを用いて洗浄した。ビオチン標識cRNAは、T7RNAポリメラーゼ−触媒インビトロ転写により、ビオチン標識NTP(バイオアレイ高収率RNA転写標識キット(BioArray high yield RNA transcription labeling kit)、エンゾ・バイオケム(Enzo Biochem))の存在下、二重鎖cDNAから合成し、95℃で断片化した。ビオチン標識cRNAは、ハイブリダイゼーションコントロール(Bio B、C、D、及びCre)を含むハイブリダイゼーションカクテル中、99℃で5分間加熱し、血球からのcDNAで標識したGeneChip(登録商標)(アフィメトリックス)に42℃で16時間ハイブリダイズさせた。次に、GeneChip(登録商標)を非ストリンジェントな緩衝液により50℃で洗浄し、ストレプトアビジンフィコエリスリン(SAPE)溶液で染色した。25℃で洗浄した後、レーザスキャナー(アフィメトリックス)を用いてGeneChip(登録商標)をスキャンした。アフィメトリックス・マイクロアレイ・スイート・アンド・データ・マイニング・ツール・ソフトウェア(Affymetrix Microarray Suite and Data Mining Tool software)により遺伝子発現プロファイルを解析した。
【0095】
図9〜図13は、イムノグロブリン及び関連遺伝子(図9〜10)、サイトカイン(図11)、接着分子(図12)、及び成長因子(図13)として分類される選択された遺伝子の発現レベルを時間の関数として示したものである。
【0096】
実施例3
全身性エリテマトーデスに罹患したヒト患者の尿細管細胞による治療
26歳の女性が郊外の病院に入院した。女性は最初、高熱、筋肉痛、関節痛を伴って運び込まれた。女性を検査した結果、貧血、白血球減少、血小板減少が見られ、肝臓酵素が高く、腹部CTスキャンは胆嚢炎であることを示唆していた。女性は、運び込まれる6日前、腹腔鏡による胆嚢切除を受けていた。女性の術後の状態は、高熱、アシドーシス、カリウム過剰血症及び無尿を伴って悪化した。女性の血清学的検査結果はANA及び抗dsDNAに対して陽性であった。全身性エリテマトーデス(SLE)と診断された。4日後、高用量ステロイド治療が開始され、女性の汎血球減少が改善された。リピートCTスキャンにより、腹水は観察されたが、胆管漏洩は見られなかった。女性にはブロードスペクトル抗生物質投与が開始された。女性の臨床状態が悪化したため、8日後、ミシガン大学病院に移送された。
【0097】
移送後の評価では、女性の診断が急性細管壊死続発性のSLE及び急性腎不全であることが確認された。女性は、血清リパーゼ及びアミラーゼ濃度が高く、横紋筋融解、高血糖症及び血中酸素減少を伴う重篤な膵炎にも罹患していた。女性の病状は急速に悪化し、翌日、ICUに移された。呼吸窮迫症候群(ARDS)が続発したためCVVHを開始し挿管した。ブロードスペクトル抗生物質を継続した。その後女性は、カルシウム点滴を要する2mg/dLという深刻な低カルシウム血症、高血糖症(インスリン点滴で制御)、乳酸アシドーシス、Protime(プロトロンビン時間)延長(INR=5.5)、血小板減少、高肝臓酵素、及びカンジダ(Candida albicans)による真菌血症を発症した。女性にはステロイド投与を維持し、抗真菌治療を開始した。緊急腹部MRIにより、膵炎であり膵臓壊死は伴っていないことを確認した。
【0098】
ICUに入って5日目、両親の同意を得て女性をRAD臨床試験に参加させた。RAD治療の開始時、血圧をボリュームサポートより低い血圧で維持した。治療開始3時間以内に、酸素要求量は65%から55%FiO2に低下した。8時間後、FiO2は更に50%に、14時間後には45%に低下した。その後24時間の間に、完全な無尿状態から尿量142mLの乏尿状態に変化した。治療開始時、女性のApache3の予想死亡率は57%(ICU)及び81%(入院)であった。治療中、予想死亡率はそれぞれ55%及び69%に減少した。RAD治療を24時間完全に行った後2日間の予想死亡率は、56%と63%(ICU)、64%と71%(病院)であった。RAD治療後3日目の8:00AM、予想死亡率は47%(ICU)及び57%(病院)であった。
【0099】
24時間に亘る治療期間中、RADは問題なく良好に実施された。初期データは、治療中、実質的に細胞の損失がなく、細管細胞による輸送が活発に行われたことを示した。
【0100】
更に、この患者の血漿サイトカイン濃度を、RAD治療前、治療中、治療後に実施例1に記載の方法で測定した。表3及び図14に示すように、全身性エリテマトーデスの治療中、RADは、プロ炎症性サイトカイン及び抗炎症性サイトカイン濃度のモジュレーションを伴った。
【0101】
【表3】
【0102】
表3の脚注
* 時間は、ベースライン=治療前;4、8、12、20、24の各時間はRAD治療時間、及び治療後。
* ブランクは、試料サイズの制限により測定が行なわれなかったもの。
* 正常値は診断キットからのもの。
【0103】
上の教示に照らし本発明の数多くの改良や変形が可能である。よって添付の請求状の範囲において、本発明は本明細書に具体的に記載した以外の仕方によっても実施しうると理解すべきである。
【符号の説明】
【0104】
1 静脈血
2 置換液
3 ポンプ1
4 ヘモフィルター
5 限外濾過液
6 限外濾過液槽
7 ポンプ2
8 熱交換器
9 圧力計
10 RADカートリッジ
11 毛細管外スペース
12 ファイバー壁
13 近位細管細胞
14 管腔空間
15 熱交換器
16 処理された限外濾過液
17 ヘモフィルターを通過した血液
18 RADで処置された血液
19 ポンプ3
20 患者
【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも一種の炎症性サイトカインの濃度の調節を、栄養失調、慢性うっ血性心不全、炎症性腸疾患、クローン病、潰瘍性大腸炎、リウマチ様関節炎、強直性脊椎炎、全身性血管炎、狼瘡、ウェゲナー肉芽腫症、結節性多発動脈炎、皮膚筋炎、I型糖尿病、甲状腺炎、乾癬、ギラン・バレー症候群、多発性硬化症及びアテローム硬化症から成る群から選択される一以上の疾患に罹患している患者において行うための装置であって、
該装置は尿細管細胞を備え、該装置において、該患者から取り出された体液は該尿細管細胞と接触する、
装置。
【請求項1】
少なくとも一種の炎症性サイトカインの濃度の調節を、栄養失調、慢性うっ血性心不全、炎症性腸疾患、クローン病、潰瘍性大腸炎、リウマチ様関節炎、強直性脊椎炎、全身性血管炎、狼瘡、ウェゲナー肉芽腫症、結節性多発動脈炎、皮膚筋炎、I型糖尿病、甲状腺炎、乾癬、ギラン・バレー症候群、多発性硬化症及びアテローム硬化症から成る群から選択される一以上の疾患に罹患している患者において行うための装置であって、
該装置は尿細管細胞を備え、該装置において、該患者から取り出された体液は該尿細管細胞と接触する、
装置。
【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】
【図14】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【公開番号】特開2011−78829(P2011−78829A)
【公開日】平成23年4月21日(2011.4.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−1756(P2011−1756)
【出願日】平成23年1月7日(2011.1.7)
【分割の表示】特願2003−575894(P2003−575894)の分割
【原出願日】平成15年3月14日(2003.3.14)
【出願人】(504350016)
【氏名又は名称原語表記】HUMES,David,H.
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年4月21日(2011.4.21)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年1月7日(2011.1.7)
【分割の表示】特願2003−575894(P2003−575894)の分割
【原出願日】平成15年3月14日(2003.3.14)
【出願人】(504350016)
【氏名又は名称原語表記】HUMES,David,H.
【Fターム(参考)】
[ Back to top ]