JP2003520244A - 前処理した自己血液によるうっ血性心不全の処置 - Google Patents
前処理した自己血液によるうっ血性心不全の処置Info
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Abstract
Description
に応じて、うっ血性心不全の症状の緩和のための1以上の他の処置と組み合わせ
た、うっ血性心不全を処置するための方法に関する。
5百万のアメリカ人に冒す比較的一般的な障害である。CHFは、それ自体では
明確な疾患プロセスではないが、むしろ、互いに作用して、循環ポンプとしての
機能を満たす心臓の能力の進行性の喪失を最終的に生成する、複数の解剖学的、
機能的および生物学的異常の効果を表すと考えられる。
され得るか、あるいは高血圧または心臓の奇形(例えば、弁の疾患)のような他
の原因に対して二次的であり得る。この指標的事象または他の原因は、例えば、
心筋に損傷を与えることによって、心臓のポンプ能力における最初の伯下を生じ
る。このポンプ能力における伯下は、1以上の補償的な機構の活性化に起因して
、すぐには認められないかもしれない。しかし、CHFの進行は、患者の血行動
態の状態に非依存的であると見出されてきた。従って、この疾患によって引き起
こされる損傷的改変は、患者が無症候のままの間でさえ、存在しそして進行する
。実際、CHFの早期の間に正常な心血管機能を維持する補償的機構は、例えば
、心臓および循環に対して有害な効果を及ぼすことによって、実際にこの疾患の
進行に寄与し得る。
部−下垂体−副腎軸の活性化、全身性の内皮の機能不全および心筋の再構築(r
emodeling)である。
は、β−アドレナリン作動性遮断剤(β−ブロッカー)、アンギオテンシン変換
酵素(ACE)阻害剤、特定のカルシウムチャネルブロッカー、硝酸塩およびエ
ンドセリン−1遮断剤が挙げられる。カルシウムチャネルブロッカーおよび硝酸
塩は、臨床的改善を生じるが、明らかに生存を延長するとは示されておらず、一
方、β−ブロッカーおよびACE阻害剤は、アルドステロンアンタゴニストと同
様に、有意に寿命を延長することが示された。エンドセリン−1遮断剤を使用し
た実験的研究は、有利な効果を示した。
心室の機能不全のタイムサインが存在することによって、明らかに存在する。内
皮の機能不全は、心筋の微少循環と心筋細胞との親密な関係について、重要であ
る。この証拠は、微小血管機能不全が、筋細胞の機能不全および進行性の心筋不
全を生じる形態学的変化に有意に寄与することを示唆する。
オキシダーゼによる血管のO2 −形成における増大およびそれに続くNOの過剰
な除去に起因し得る、NOの相対的な喪失によって引き起こされ得ることを示唆
する。O2 −の生成の増大に対する潜在的な寄与因子としては、増大した交感神
経の緊張、ノルエピネフリン、アンギオテンシンII、エンドセリンー1および
TNF−αが挙げられる。さらに、鍵となる抗炎症性サイトカインであるIL−
10のレベルは、TNF−αレベルに対して不適切に低い。TNF−α(IL−
6を含むプロ炎症性のサイトカインに関連する)および可溶性TNF−αレセプ
ターのレベルの上昇は、心筋の収縮性の減少、両心室の拡張および低血圧を引き
起こすことによってCHFの進行において重要な役割を果たし、そしておそらく
内皮の活性化および機能不全に関与すると現在考えられる。また、TNF−αは
、重篤なCHF患者において発生する、今まで説明されなかった筋肉の消耗にお
いて役割を果たし得ると考えられる。可溶性TNF−レセプター治療による少数
の患者における予備的な研究は、NYHA機能分類において、および生活の質の
指標によって計測されるような患者の健康において改善を示した。
プロセスであり、そして心筋層内の一連の順応性の変化として説明され得る。心
筋再構築の主要な構成要素は、筋細胞の生物学における変更、壊死またはアポト
ーシスによる筋細胞の喪失、細胞外マトリックスにおける変更および左心室のチ
ャンバの形状における変更である。心筋の再構築が長期間の神経ホルモン刺激の
毒性効果への数年間の曝露後発生する単なる器官内(end−organ)応答
であるか否か、あるいは心筋の再構築が心不全の進行に非依存的に寄与するか否
かは、不明である。データに対する証拠は、適切な治療が心筋の再構築の進行を
遅延させ得るかまたは停止させ得ることを示唆する。
よって引き起こされた特定の病態生理学的異常を補正し得るが、CHFは、依然
として容赦なく進行し、比較的高い死亡率を伴う。実際、既存の薬物によっても
たらされる罹患率および死亡率における相対的な減少は、約10%から25%程
度である。従って、CHFに対するさらなるまたは優れた処置、特にその根底に
ある疾患を有意に改変し得る処置に対する必要性が存在する。
点を克服し、これは、哺乳動物の血液のアリコートをエキソビボで処理しそして
続いて哺乳動物の被験体の体内に導入する、CHFを処置するための方法を提供
することによる。
サーに供されることによって処理される。本発明に従って、この血液のアリコー
トは、血液、または分離された細胞性もしくは非細胞性の血液画分、または分離
された細胞性および/もしくは非細胞性の血液画分の混合物を、温度ストレッサ
ー、電磁気的照射および酸化的環境から選択されるストレッサー、またはこれら
のストレッサーの任意の組み合わせに、同時にまたは連続して供することによっ
て、改変され得る。
活性化、内皮の機能不全ならびに壊死および/またはアポトーシスを通じた筋細
胞の喪失が挙げられる。本発明のこの処置方法は、これら3つの各領域における
治療上の利点を生成することが示された。
/TNF−α依存性実験的炎症モデルにおいて、炎症性サイトカインのレベルを
調節することが見出された。例えば、この処置は、Balb/cマウスにおける
アレルギー性接触過敏性、TNF−αによって仲介されるTh1駆動免疫反応を
減少させ(Shivjiら、Journal of Cutaneous Me
dicine and Surgery 4:132−137、2000);炎
症疾患のLewisラットモデルにおいて、アジュバント誘導された関節炎にお
けるIL−6のmRNAの発現をダウンレギュレートし;そしてTh1駆動自己
免疫疾患である硬皮症を罹患している患者において、Th2細胞に対するTh1
細胞の比率を減少させる(Rabinovichら、1998年6月21〜25
日の、第12回Pan−American Congress of Rheu
matology、Montreal、Canadaにてポスター発表)ことが
示された。この処置は、例えば、IL−10を含む抗炎症性Th2型サイトカイ
ンを増大させることによって、炎症活発性のTh1型免疫応答をダウンレギュレ
ートすると考えられる。
皮の機能を改善することが見出された。例えば、この処置は、重篤な原発性レー
ノー病を罹患している患者に対するオープンスタディにおいて、内皮依存性の血
管拡張神経の機能を改善し(Cookeら、International Jo
urnal of Angiology 16:250−254、1997)、
アテローム硬化症に二次的である進行した末梢血管の疾患を罹患している患者に
おける、二重盲式のプラシーボコントロールの研究における一時的閉塞後の皮膚
の血流の回復の速度を改善し(Courtmanら、Circulation
Vol.102、#18、補遺II、2000)、コレステロールを給餌したL
DLレセプター欠損マウスにおいてアテローム硬化症の進行を減少させ(Bab
aeiら、Jounal of American College of C
ardiology 35(補遺A):243.1999)、そして一酸化窒素
アゴニスト(アセチルコリン)に対する血管拡張応答の増大によって証明された
ように、重篤なアテローム硬化症、高コレステロール血症のWatanabeウ
サギにおいてアセチルコリンへの内皮依存性血管拡張神経の機能を顕著に改善す
る(上述のCourtmanら)ことが見出された。内皮の機能におけるこの改
善は、抗炎症性効果およびCHF患者において重篤に損なわれることが公知であ
る血管拡張能力における改善を生じ得る、NOの増大した効力によると考えられ
る。
のレベルを減少させると考えられる。この処置は、増大したアポトーシス細胞死
に関連することが公知である虚血/再灌流(I/R)障害から腎臓を保護し得る
ことが示され(Tremblayら、Pathophysiology 5:2
6;Chenら、Medicine Science 15(補遺1):16)
、そしてこの処置は、DNAのラダー化(laddering)およびTdtに
よって染色されたアポトーシス核の密度によって決定されるように、I/R後の
腎臓におけるアポトーシスを減少させ得ることが示された。
、炎症性サイトカインの生成およびアポトーシスによる筋細胞の喪失が生じる3
つの領域における治療上の利点を生成することから、本発明の処置がCHFを罹
患している患者に対して有益であることが予測される強い理論的な基礎が提供さ
れる。本発明の方法は、それ自体で、または他の治療法(例えば、硝酸塩療法、
β−ブロッカー、ACE阻害剤、ATレセプター遮断薬剤、アルドステロンアン
タゴニスト、カルシウムチャネル遮断薬剤、TNF遮断薬剤、TNF−αの生成
の抑制剤、および/または他のより慣用的な処置方法(例えば、ナトリウム制限
および液体制限、利尿、ジギタリス等))と組み合わせてCHFの治療法として
使用され得る。TNF−αの生成を抑制することが公知である特定の薬物は、ペ
ントキシフリン、アムリノン、アデノシン、サリドマイド、TNF改変酵素(T
ACE)阻害剤およびデキサメタゾンを含む。特定のTNF遮断薬剤は、モノク
ローナル抗体およびエタネルセプト(etenercept)を含む。
てCHFを処置する以下を含む方法を提供する:(a)体温より高い温度または
より低い温度、電磁気的照射および酸化的環境からなる群より選択された少なく
とも1つのストレッサーで、エキソビボで患者の血液のアリコートを処理する工
程、ならびに(b)工程(a)において処理された血液のアリコートを患者に投
与する工程、ここで、このアリコートは、患者のCHFを緩和するために十分な
量を有する。
ための併用療法を提供する。この併用療法は、酸化的環境、熱ストレスおよび電
磁気的照射から選択された1以上のストレッサーによってエキソビボで処理され
た患者自身の血液アリコートの患者に対する投与、ならびに硝酸塩、β−ブロッ
カー、ACE阻害剤、ATレセプター遮断薬剤、アルドステロンアンタゴニスト
、カルシウムチャネル遮断薬剤、TNF遮断薬剤、TNF−αの生成の抑制剤、
ナトリウム制限および液体制限、利尿剤およびジギタリスからなる群から選択さ
れた処置を包含する。 (好ましい実施形態の詳細な記載) 本発明の好ましいプロセスに従って、哺乳動物の被験体、好ましくはヒトから
血液のアリコートが抽出され、そしてこの血液アリコートは、特定のストレッサ
ーによってエキソビボで処理され、以下により詳細に記載される。本明細書中に
使用される用語「アリコート」、「血液アリコート」または類似の用語は、全血
、血小板を含む血液の分離された細胞性画分、血漿を含む血液の分離された非細
胞性画分、およびこれらの組み合わせを含む。このストレッサーの効果は、この
アリコートに含まれる血液および/または血液の細胞性もしくは非細胞性の画分
を改変することである。この改変されたアリコートは、続いて、ワクチン接種に
適切な任意の経路、好ましくは動脈内注射、筋内注射、静脈内注射、皮下注射、
腹膜内注射および経口投与、経鼻投与または直腸投与から選択された経路によっ
て被験体の体に再導入される。
、温度ストレス(体温より高いかまたはより低い血液温度)、酸化的環境および
電磁気的照射から、個々にまたは任意の組み合わせで、同時にかまたは連続して
選択される。適切には、ヒトの被験体において、このアリコートは被験体の体に
再導入された場合、少なくとも被験体におけるCHFの部分的緩和が達成される
のに十分な量を有する。好ましくは、このアリコートの体積は約400mlまで
であり、好ましくは約0.1mlから約100mlであり、より好ましくは約5
mlから約15mlであり、さらにより好ましくは約8mlから約12mlであ
り、そして最も好ましくは約10mlである(抗凝固剤、例えば、2mlのクエ
ン酸ナトリウムと共に)。
コートに上記の3つ全てのストレッサーを同時に適用することが好ましい。本発
明のいくつかの実施形態においては、上記の任意の2つのストレッサーを適用す
ること、例えば、温度ストレスおよび酸化的ストレス、温度ストレスおよび電磁
気的照射、または電磁気的照射および酸化的ストレスを適用することがまた好ま
れ得る。それによって血液を効果的に改変し被験体におけるCHFを緩和する、
ストレッサーの適切なレベルを使用するために注意が払われるべきである。
め、またはこのアリコートを以下の正常な体温より低く冷却する。この温度は、
温度ストレッサーがこのアリコートに含まれる血液において過剰な溶血を引き起
こさないように、そして処置されたこのアリコートが被験体に注入される場合に
CHFの緩和が達成されるように選択される。好ましくは、この温度ストレッサ
ーは、このアリコートの全てまたは一部の温度が約55℃まで、そしてより好ま
しくは、約−5℃から約55℃の範囲にあるように適用される。
常な体温以上に上昇され、その結果、このアリコートの平均の温度は、約55℃
の温度を超えず、より好ましくは約40℃から約50℃であり、さらにより好ま
しくは約40℃から約44℃、そして最も好ましくは約42.5±1℃である。
結果、このアリコートの平均の温度は、約−5℃から約36.5℃の範囲内であ
り、より好ましくは、約10℃から約30℃、そしてさらにより好ましくは約1
5℃から約25℃である。
酸化剤の適用であり得る。好ましくは、医療用品質の酸素およびオゾンガスの混
合物に対してこのアリコートを、最も好ましくは上記の温度幅で、そのより少な
い成分としてオゾンを有する医療用品質の酸素流をこのアリコートに通気するこ
とによって、曝露する工程を包含する。この気体の流動のオゾン含有量およびこ
の気体の流動の流速は、好ましくは血液アリコートに導入されるオゾンの量が、
それ自体でまたは他のストレッサーと組み合わせて、治療が無効であるといわれ
るような細胞の損傷の過剰なレベルを上昇させないように選択された。適切には
、気体の流動は、約300μg/mlまで、好ましくは約100μg/mlまで
、より好ましくは約30μg/mlまで、さらにより好ましくは約20μg/m
lまで、特に好ましくは約10μg/mlから約20μg/ml,そして最も好
ましくは約14.5±1.0μg/mlのオゾン含有量を有する。このガスの流
動は、STPで約2.0リットル/分まで、好ましくは0.5リットル/分まで
、より好ましくは約0.4リットル/分まで、さらにより好ましくは約0.33
リットル/分まで、そして最も好ましくは約0.24±0.024リットル/分
の速度で、適切にこのアリコートに供給される。気体の流動の流速の下限は、好
ましくは0.01リットル/分以上であり、より好ましくは0.1リットル/分
以上であり、そしてさらにより好ましくは0.2リットル/分以上である。
まま、そして酸素/オゾンガス性混合物がアリコート通気されたままで、電磁気
的照射の供給源から処置下のアリコートに照射することによって適切に適用され
る。好ましい電磁気的照射は、光照射、より好ましくは、紫外光、可視光および
赤外光から、そしてさらにより好ましくは紫外光から選択される。最も好ましい
紫外線供給源は主にUV−C帯の波長、すなわち、約280nmより短い波長を
照射する紫外線ランプである。このようなランプはまた、可視光および赤外光の
量も照射し得る。標準的UV−A(波長約315nmから約400nm)および
UV−B(波長約280nmから約315nm)に相当する紫外光の供給源もま
た使用され得る。例えば、上記温度および酸化的環境ストレスと共に同時に適用
されるこのような紫外光の適切な用量は、アリコートを保持するサンプル容器を
囲むように配列された8つまでのランプから得られ得、血液表面での総紫外光エ
ネルギーが、約0.025ジュール/cm2から約10joule/cm2、好
ましくは約0.1ジュール/cm2から約3.0joule/cm2で送達する
強度で実行され、有利に使用され得る。好ましくは、4つのこのようなランプが
使用される。
幅内である。この時間は、選択された電磁気的照射の強度、温度、酸化剤の濃度
、およびアリコートに供される速度にある程度依存する。最適な時間を確立する
いくつかの実験は、一旦他のストレッサーレベルが定められたら、作動の部分に
必要であり得る。ほとんどのストレッサー条件下では、好ましい時間は、ほぼ約
2分から約5分の範囲内であり、より好ましくは約3分または約3分半である。
開始血液温度、および予め決定された温度に温められ得るかまたは冷却され得る
速度は、被験体によって異なる傾向がある。このような処理は、被験体への注入
のために用意される、改変された血液アリコートを提供する。
lerの米国特許第4,968,483号に記載された型の装置を使用して、ス
トレッサーで処理され得る。このアリコートは、この機械に適合する適切な無菌
的紫外光送波容器(UVlight−transemissive conta
iner)に設置される。紫外線ランプは、気体フローがアリコートに適用され
酸化的ストレスを提供する前に、紫外線ランプの出力を安定化させるために定め
られた時間の間スイッチが入れられる。この紫外線ランプは典型的に、アリコー
トの温度が予め決定された値、すなわち42.5±1℃に順応される間、オンに
される。続いて、既知の組成および制御された流速の酸素/オゾンガス混合物は
、このアリコートが3つ全てのストレッサーを同時に経るように、上記で考察し
たように約60分までの、好ましくは2分から5分の、そして最も好ましくは約
3分の予め決定された持続時間の間、適用される。この方法によって、血液は、
本発明に従って適切に改変され、所望の効果を達成する。
去、上記のその処理、および被験体への処理されたアリコートの再投与を包含す
る。このような処置の過程は、多くの連続する日の間の処置された血液アリコー
トの毎日の投与を包含し得るか、または指定された時間の期間の毎日の処置の第
一の過程その後のある間隔および次の1以上のさらなる毎日の処置の過程を包含
し得る。
アリコートの投与を包含する処置の最初の過程を与えられる。別の好ましい実施
形態において、連続した日々の、または患者にアリコートが投与されない1日か
ら21日までの期間の免除期間(約3日から約15日の連続するアリコートの選
択された1つの組を分離する免除期間)によって分離された、連続するアリコー
トの任意の組の投与によって、被験体は、処理された血液の2から4アリコート
の投与を包含する治療法の、最初の過程を与えられる。より詳細な好ましい実施
形態において、この処置の最初の過程の投与量の療法は、第一のアリコートおよ
び第二のアリコートが連続する日々投与され、ならびに第二のアリコートの投与
と第三のアリコートの投与との間に11日の免除期間が提供される、全部で3つ
のアリコートを包含する。本発明の方法において、任意の所定の日に被験体に投
与されるアリコートは、1つしかないことが好ましい。
得る。好ましくは、次の処置過程は、最初の処置過程の終了の、少なくとも約3
週間後に投与される。1つの特に好ましい実施形態において、この被験体は、最
初の処置過程の終了に続く、6ヶ月の期間にわたる、処理された血液アリコート
の30日ごとの投与を包含する、第二の処置過程を受ける。
あるべきであり、そして個々の被験体の観察される応答に基づいて決定され得る
ることが、理解される。
せて付属的処置として好ましくは使用され得る。このような他の治療法の好まし
い実施例としては、1つ以上のACE阻害剤、β−ブロッカー、アルドステロン
アンタゴニスト、TNFブロッカー、TNF生成の抑制剤および他の形態の慣用
的治療法が挙げられる。
。
ることが公知であるWatanabeウサギにおいて、内皮の機能に対する本発
明の処置の効果を決定するために実施される研究を説明する。以前に言及したよ
うに、内皮の機能不全はCHFの病態生理に関連する。
。第一群は基準値の測定のために直後に屠殺し、第二群(n=10)には本発明
に従って処理した血液の注入を行い、そして第三群(n=10)には未処理の血
液を注入することを含む偽処置を行った。
た。この血液は、Muellerらへの米国特許第4,968,483号に一般
的に記載されたような装置において、以下の3つのストレッサーに対する曝露に
よって処理した。: (a)42.5℃±1.0℃の上昇した温度; (b)3分間240±24ml/分の流量で血液に通気した、14.5±1.
0μg/mlのオゾンを含む医療用品質の酸素の気体混合物;および (c)波長253.7nmおよび2.0J/cm2(以前に言及した範囲内で
のいくぶんかの変動を伴う)の総エネルギー密度の紫外線。
に、処理された動物と同じ注入スケジュールで、未処理の血液を筋内注射で投与
した。
、そしてフェニルエフリン(phenylephrine)(血管収縮剤)で処
理した後、アセチルコリン(内皮依存性血管拡張剤)によって誘導される弛緩の
量を、評価した。
が、未処理の血液を注入したコントロール動物(22.9±4%、p値0.00
1未満)と比較して、処理された動物において観察されたことを示した。
発明の処理の内皮特異的効果をさらに確認した。
治療法の処置の効果についての研究を説明する。この研究は、Universi
ty Hospital、Lund、Swedenで実施された。
ている18の患者(男7、女11)におけるプラシーボコントロール二重盲検法
を含んだ。この研究に参加した患者は、Department of Inte
rnal Medicine of the University Hosp
ital、Lund、Swedenの参加集団から募集した。
0mlの処理された自己血の筋内注射を含む、本発明に従った処置のいずれかを
受けるように無作為に割り当てられた。この血液の処理は、抗凝固剤としての3
〜4%のクエン酸ナトリウム2ml中へ、患者の静脈血の10mlアリコートを
収集することを含んだ。各血液アリコートを、滅菌済みの使い捨ての低密度ポリ
エチレン容器に移し、そして次にMuellerらへの米国特許第4,968,
483号に一般的に記載されたような装置において以下の条件に曝露した。: (d)42.5℃±1.0℃の上昇した温度 (e)STPで3分間、240±24ml/分の流量で血液アリコートに通気
した、14.5±1.0μg/mlのオゾンを含む医療用酸素;および (f)波長253.7nmおよび約2.0J/cm2の総エネルギー密度の紫
外線。
12回の注射を与えた。
および2ヶ月目に、各患者の末端における血流の全体的一時的閉塞後の、皮膚の
血流および酸素圧の回復速度を計測することによって評価した。
er Fluxmetry)(LDF)によって計測し、そして酸素圧を、足に
おける経皮的な皮膚の酸素圧(TcpO2)の計測によって決定した。本発明の
処置を受ける患者において、最大の灌流に達する総時間(TPH)および最大の
灌流に達する半分の時間(T1/2PH)の両方において、皮膚の血流の回復速
度における改善を示す、処置に関連性のある減少に向かう、強い傾向が観察され
た。コントロールの群においては、変化は観察されなかった。
過程の間明らかであり、そしてその間中持続したが、治療の開始後2ヶ月まで、
有意に達しなかった。LDFによって計測した場合のプラシーボ群および処置さ
れた群についてのT1/2PHの比較を、図1に示す。
た観察された。この差異は、治療の開始後2ヶ月目で統計的に有意になった。プ
ラシーボ群と比較した処置された群についての、虚血後の最大TcpO2までの
半分の時間(O2T1/2)の比較を、図2に示す。
処置が、全体的閉塞虚血の期間後の足の皮膚における血流の回復速度に対して明
らかな生物学的効果を有することを実証した。同様だがより小さい大きさの効果
が、TcpO2回復速度について注目されたが、プラシーボ処置を受けた患者は
、変化を示さなかった。これらの結果は、本発明の処置が内皮の機能に対して有
利な効果を有し、そしてPVDを罹患している患者において皮膚の微小循環機能
を改善するようであることを、示唆する。
て関節炎の確立された動物モデルにおいて実施された研究の結果を説明する。こ
の研究に使用されたこの特定の動物モデルは、ラットにおけるアジュバント誘導
性関節炎であった(例えば、Pearson、C.1956、「Develop
ment of Arthritis、periarthritis and
periostitis in rats given adjuvant」、
Proc.Soc.Exp.Biol.Med.、91:95を参照のこと)。
このモデルに従って、関節炎を、Mycobacterium butyric
umを含むアジュバントをラットに注射することにより、そのラットにおいて誘
導する。
River Laboratoriesから取得し、1週間隔離し、そして研究
に入った。関節炎を誘導するためのアジュバント混合物を、50mgのM.bu
tyricum(Difco Laboratories、Inc.、Detr
oit、MI)を5mlの明るい白色のパラフィン油−m3516(Sigma
Chemical Co.、St.Louis、MO)に懸濁することによっ
て調製し、そしてホモジェナイザーを使用して完全に混合した。0.15mgの
M.butyricumを供給するのに十分なこの混合物のアリコートを、尾の
付け根に各動物に皮下注射した。関節炎の症状は、四肢の膨張によって証拠付け
られるように、各動物において誘導後約12日で現れた。
用した。血液を、心臓穿刺によってこれらのドナーから収集し、そして10ml
のクエン酸化血液を、本発明に従ってストレッサーでエキソビボで処理するため
に、無菌の低密度ポリエチレン容器に移した。上記のMuellerの特許に一
般的に記載されたような装置を使用して、この血液に、本発明に従った処理によ
ってストレスを与えた。
え、この注射は関節炎の発症後連続する日々、投与した。8匹のラットのコント
ロール群に、処置された動物と同じ注射スケジュールを使用して、未処理の血液
の注射を与えた。注射を関節炎の誘導1日後に開始した。天井荷重(top−l
oaded)Mettler天秤を使用し、250mlのビーカーでの水の排除
量によって、動物の後ろ足の体積を、関節炎発症後一日おきに計測した。動物の
各群についての結果を平均した。これを関節炎誘導後の日に対する平均の足の体
積のプロットで、付随する図3にグラフで表示した。上の曲線は、コントロール
の動物群に由来し、下の曲線は、処理された血液の注射を受けた動物に由来する
。足のより小さい体積によって示されるような、関節炎の重症度における有意な
減少が、コントロールの動物と比較して、処置された動物について明らかである
。
る関節炎の発症を効果的に予防し得ることを示す。
現を、関節炎誘導後10日で計測し、そしてその結果を以下の表1に表示する。
−α依存モデルにおける炎症性サイトカインのレベルを調節し得ることを示す。
IL−6およびTNF−αのような炎症性サイトカインの生成が、CHFの病態
生理に関連する証拠が存在する。
灌流を含む動物モデル系の使用によって、本発明の処置がアポトーシスおよび壊
死を減少させる効果を有することを実証する。虚血−再灌流損傷は、罹患した器
官および組織における、アポトーシスおよび壊死の増大を含むことが公知である
。例えば、Saikumar pら「Mechanisms of cell
death in hypoxia/reoxygenation injur
y」、Oncogene 1998 Dec 24;17(25):3341−
9;およびBurns A.T.ら「Apoptosis in ischem
ia/reperfusion injury of human renal
allografts」、Transplantation、1998 Oc
t 15;66(7):872−6ならびにこれらに先行する他の刊行物、およ
びこれらに続く他の刊行物を参照のこと。細胞レベルでのアポトーシスの決定に
ついての公知の技術を、本実施例において採用する。
。これらの動物を、各群雄3および雌3の6匹の動物からなる4つの群、A、B
、CおよびDに分離した。群AおよびCの動物を、10日間の8mlの血液アリ
コートの毎日の除去過程2回、酸素/オゾン、紫外線照射および熱でのこのアリ
コートの体外処理、ならびに5mlの処理したこのアリコートをこの同じ動物へ
筋内注射により再投与することに供すことによって、本発明のプロセスに供した
。
処理し、そして無菌の容器中に置いた。これを、上記のMuellerの米国特
許第4,969,483号に一般的に記載されたような装置にて、紫外線照射、
酸素/オゾンガス酸化的環境および上昇した温度ストレッサーに、同時に供した
。より詳細には、無菌の紫外線透過性容器中のこの血液サンプルを、赤外線ラン
プを使用して42.5℃に加熱し、そしてこの温度に維持したまま、上記の好ま
しい条件下で、優勢波長253.7nmの紫外線照射に供した。同時に、オゾン
含有量13.5〜15.5μg/mlの、医療用品質の酸素とオゾンとの混合物
を、60〜240ml/分(STP)の範囲内の流量で血液サンプルに通気した
。同時の紫外線曝露および気体混合物が供される時間は、3分であった。5ml
分の処理された血液アリコートを、試験動物各々に筋内に再注射した。
程の間に3週間の休息期間を経た。群BおよびDは、コントロール群であり、5
mlの生理食塩水の毎日の注射の10日間の過程を2回与えられ、この10日間
の過程の間に3週間の休息期間を伴う。
各動物の右腎臓を、背部切開によって摘出した。左腎臓を、一時的に虚血に曝露
するために、60分間、閉塞クリップを残りの腎臓の動脈および静脈に設置した
。次に、このクリップを除去し、正常な血流による腎臓の再灌流を可能にした。
血腎臓を外科的に摘出し、2つの部分に分離した。1つの部分を、−80℃で凍
結しておき、そしてもう一方の部分を、免疫組織病理学的研究および慣用的な組
織病理学的研究のために10%ホルマリン中で固定した。
た近位尿細管細胞において、コントロールの腎臓の摘出の時点および続く屠殺の
時点の両方で、計測した。この目的のために、Marshanskyら、「Is
olation of heavy endosomes from dog
proximal tubes in suspension」、J.Memb
r.Biol.153(1)、59−73、1996に記載されたコラゲナーゼ
処理手順によって、イヌの腎臓の近位管を、正常な腎皮質または虚血の腎皮質か
ら精製した。腎臓のミトコンドリアを、250mMのショ糖、10mMのHEP
ES−Tris(pH 7.5)、および250μMのEDTAを含む緩衝液中
での組織のホモジナイゼーション後、分画遠心分離(Marshansky、「
Organic hydroperoxides at high conce
ntrations cause energization and act
ivation of AATP synthesis in mitocho
ndria」、J.Biol.Chem.264(7)、3670−3673.
1989を参照のこと)によって懸濁液中に単離した。細胞の破片を、10,0
00gで30分間の遠心分離によって除去した。これらのミトコンドリアを、E
DTAを含まないショ糖/HEPES緩衝液で洗浄した。
Susin、S.A.、「Mitochondrial control of
apoptosis」、(総説)Immunology Today(199
7)第18巻、44−51頁に記載されたように、JC−1色素によって計測し
た(Salvioliら、「JC−1,but not DiOC6(3) o
r rhodamine 123,is a reliable fluore
scent probe to assess delta psi chan
ges in intact cells:implications for
studies on mitochondrial functional
ity during apoptosis」、FEBS Letters 4
11(1)、77−82.1987を参照のこと)。正常な腎臓および虚血の腎
臓から精製されたミトコンドリアの懸濁液におけるJC−1蛍光を、Delta
scan Model RFM−2001分光蛍光計(Photon Tech
nology International、South Brunswick
、NJ)で継続的にモニターした。励起波長は490nm(スリット幅2nm)
であり、そして発光波長は590nm(スリット幅4nm)であった。このシグ
ナルを、Felix(登録商標)(Version1.1)ソフトウェアを使用
して記録した。全ての計測を、37℃で継続して攪拌しながら実施した。ミトコ
ンドリア膜電位の計測のためのこのインキュベーション緩衝液は、200mMの
ショ糖、5mMのMgCl2、5mMのKH2PO4、0.1μMのJC−1お
よび30mMのHEPES−Tris(pH 7.5)を含んだ。基質および阻
害剤の濃度は、0.1μMのFCCPを含むかまたは含まない、10mMのサク
シネート、0.1μMのロテノンであった。近位管のミトコンドリア膜電位を、
虚血の前に右(コントロール)腎臓において評価し、そして虚血6日目後のイヌ
の屠殺後に左(虚血)腎臓において評価し、そして添付の図4Aに示されたよう
にFCCPとミトコンドリアとの脱共役後のJC−1蛍光の差として評価した。
各計測のために、精製した物質の50μgのタンパク質を使用した。
臓は、コントロールとして役立った。図4Bから明らかなように、本発明の処置
プロセスは、非虚血コントロール右腎臓の膜電位を改変しなかった(処理された
もの対食塩水についてp=0.445)。しかし、食塩水を注射した動物の虚血
腎臓は、コントロール腎臓と比較して有意に低い(p<0.05)蛍光を示した
。本発明に従ったこのストレス処置は、虚血/再灌流の間、ミトコンドリアの脱
共役を妨げ、そして膜電位は虚血腎臓とコントロール腎臓との間で有意差を示さ
なかった(p=0.244)。このパラメーターは、再灌流後少なくとも6日間
、本発明のプロセスに従って前処理されたイヌの虚血腎臓において、食塩水を注
射したイヌに対して、有意に高いままであった(p=0.0006)。
たらすことおよび/またはミトコンドリアレベルで回復を加速することを示す。
従って、本発明のプロセスは、通常はアポトーシスを加速する、その後の遭遇因
子に対して、哺乳動物の体の細胞、組織および器官を予め条件付けするために、
示される。
それによってアポトーシスに対して細胞を予め条件付けするこの治療法の能力を
証明する。
スを与えられてプールされた血液の注射によってか、またはコントロール動物に
おいては食塩水の注射によってかのいずれかで処置した。この遺伝系統の動物全
てからの血液は同一であることから、この同じ系統の1動物からの血液を、本発
明のプロセスによって、試験動物への投与のために処理した。この血液を、抗凝
固剤としてのクエン酸ナトリウムで処理し、そして無菌の容器中に置いた。これ
らは、11日間の休息期間および虚血手術前日の第三の注射の前に、−14日目
および−13日目に150μlのストレスを与えられた血液の注射、または食塩
水と並行した注射のいずれかを受けた。手術当日に、ラットを、軽いフルラン(
flurane)で麻酔し、そして右腎臓を中腹部の切開によって摘出した。続
いて左腎臓を、マイクロクリップを使用した左腎の動脈および静脈の閉塞による
一時的虚血に供した。続いてこの皮膚を、一時的に閉じた。60分間の閉塞後、
このクリップを除去し、そして傷を縫合によって閉じた。これらの動物を、再灌
流後12時間で屠殺した。
試験に供した。180〜200塩基対へのオリゴヌクレオソームDNAフラグメ
ント化は、アポトーシスを経た種々の器官においてアガロースゲル電気泳動後に
ラダーとして現れる、特異的なパターンである。腎皮質におけるDNAフラグメ
ント化の程度を評価するために、破砕した腎皮質のアリコートを計量し、そして
総組織DNAを、EDTA存在下でのプロテイナーゼKおよびRnaseAによ
る組織消化の後、フェノール−クロロホルム手順によって抽出した。1μgの抽
出されたDNAを、ターミナルデオキシヌクレオチジルトランスフェラーゼを使
用した酵素アッセイによってP32−dCTPで標識した(Teigerら、「
Apoptosis in pressure overload−induc
ed heart hypertrophy in the rat」、J.C
lin.Invest.97、2891−2897、1996を参照のこと)。
放射性標識されたDNAの漸増量を、1.5%のアガロースゲルにロードした。
電気泳動後、DNAを、ナイロン膜(Hybond)に転写し、そして、150
〜1500塩基対のDNAフラグメントに結合した放射能を、蛍光画像装置(P
hosphorImager)(Molecular Dynamics)によ
って定量した。各サンプルについての回帰直線を、ゲルにロードされたDNAの
関数として放射能について描いた(deBloisら、「Smooth mus
cle cell apoptosis during vascular r
egression in spontaneously hypertens
ive rats.」Hypertension 29、340−349、19
97を参照のこと)。この回帰直線の傾きは、DNAフラグメント化指数(DN
A1μg当たりのcpm/ピクセル)として役立った。
(全てストレスを与えられた血液の注射を受けなかった動物からの結果)を、図
5にグラフで示す種々のサンプルについての再灌流の開始後の時間に対する回帰
直線の傾き(縦軸)のプロット。DNAフラグメント化を示すこのDNAラダー
化は、反対側の非虚血器官と比較して虚血腎皮質において明らかに増大し、そし
て12時間で達した最大値は、48時間までに基底値近くに戻った。従って、1
2時間を、ストレスを与えた本発明の血液の、早期の虚血誘導性腎アポトーシス
に対する効果の研究のための時点として選択した。
放射性標識してDNAフラグメントに放射能標識を付着させた、フラグメント化
DNAの電気泳動ゲルの写真である。微量のSは、腎臓の虚血−再灌流の前に食
塩水の注射を受けた動物からの腎臓のDNAに由来し、そして微量のVは、腎臓
の虚血−再灌流の前にストレスを与えた血液の注射を受けた動物の腎臓のDNA
に由来する。この図は、60分の腎虚血が、12時間でフラグメント化DNAの
明らかな蓄積をどちらの群のラットにおいても誘導したが、このパラメーターの
レベルは、処理された血液を受けた動物において有意に低い(p<0.05)こ
とを示す。図6Bは、任意の単位でサンプルからの照射の量を定量し、そしてD
NAフラグメント化−ラダー化がSおよびVの両方のサンプルにおいて虚血/再
灌流の結果として生じるが、その程度はSサンプルと比較してVサンプルにおい
て顕著に減少することを示す。図6Bに表示された結果は、各場合において6動
物の平均である。
損傷に対する細胞保護効果が、早期または後期のアポトーシスの阻害に関連する
ことを確認する。
したときのアポトーシスの早期(12時間後)の間の、腎臓での虚血/再灌流後
のアポトーシスの減少における本発明の処置の能力を、図7および図8にそれぞ
れ示す。同様に、図8Bは、虚血/再灌流後の腎臓における細胞数がまた、本発
明に従って処置された動物において有意に高かったことを示す。
処置を記載する。これらの患者は、NYHA分類III−IV慢性うっ血性心不
全を罹患し、左心室駆出率(LVEF)が40%未満であり、そして6分間の歩
行距離は300m未満である。これらの患者の幾人かは、他のCHF処置を以前
に受けた。
日目、2日目および14日目の注射、続く5ヶ月間の30日毎の1回の注射を含
み、各注射は10mlの体積を有する。各個体の処置は、以下の工程を包含する
: 1.注射用3〜4%のクエン酸ナトリウムUSP2ml中への患者自身の静脈
血の10mlの収集。このクエン酸ナトリウムは、処理の間に血液が凝固するの
を防ぐためにサンプルに添加される。
器への移動。
.5±1.0μg/mLのオゾンを含む医療グレードの酸素の気体混合物;およ
び −波長253.7nmの紫外光。
たは同等物)に続く、同じ患者の臀筋への処理された血液サンプルの2mlまた
は10mlの筋内注射。
llerらに対する米国特許第4,968,483号に一般的に記載された装置
で実行する。この血液サンプルを、3分間にわたり3つ全てのストレッサーに同
時に曝露する。
跡を、生存、入院、および重大な有害な事象をモニターするために実施する。
離および/またはNYHA機能分類における変化である。二次的終点としては、
以下が挙げられる:心機能の改善、利尿要求の減少;入院滞在の減少;および症
状の改善。
よび動物モデル系(全てがTh1/TNF−α依存性炎症応答を含む)の多くに
おいて重大な生物学的活性を有することが示されている。上記のように、この処
置が、例えば、IL−10を含む抗炎症性TH2型サイトカインの増大によって
、炎症促進性のTh1型免疫応答をダウンレギュレートすると考えられる。これ
は、CHFを特徴付ける3つの領域の各々における治療上の利点を生じる本発明
の処置の能力を、少なくとも部分的に説明する。
S.ら、Journal of Investigative Dermato
logy、14、第4号、2000)、IL−10のような抗炎症性サイトカイ
ンのアップレギュレーション、およびTH−1駆動免疫応答のダウンレギュレー
ションをもたらすことを示唆する証拠が存在する。CHFにおけるTNF−αに
関して、IL−10のレベルにおける減少が存在するようであるため、IL−1
0が、CHFにおけるサイトカインネットワークの重要な構成要素であり得るこ
ともまた提案される(Yamaokaら、Jpn Circ J 63:951
−956)。
図または範囲から逸脱せずに、本発明に対して多くの改変がなされ得ることが認
められる。このような改変の全てが、特許請求の範囲の範囲内に含まれることが
意図される。
れる:
果のグラフ表示である;
果のグラフ表示である;
表示である;
表示である;
のグラフ表示である;
のグラフ表示である;
のグラフ表示である;
のグラフ表示である;そして
効果のグラフ表示である
Claims (24)
- 【請求項1】 うっ血性心不全(CHF)に罹患しているヒト患者において
CHFを処置するための医薬品の調製における、該患者の改変された血液アリコ
ートの使用であって、該改変されたアリコートは、紫外光および酸化的環境を含
むストレッサーで該患者の血液のアリコートをエキソビボで処理する工程によっ
て調製される、使用。 - 【請求項2】 前記血液アリコートの処理に使用される前記酸化的環境が、
該アリコートに対する酸化剤の適用を包含する、請求項1に記載の使用。 - 【請求項3】 前記酸化剤が、オゾンガスを含み、そして該オゾンガスが、
過剰なレベルの細胞損傷を生じない量で前記血液アリコートに導入される、請求
項2に記載の使用。 - 【請求項4】 前記酸化剤が、オゾンガスおよび医療用グレードの酸素の混
合物を含み、前記オゾンガスが、300μg/mlまでの濃度で該混合物中に含
まれる、請求項2または請求項3に記載の使用。 - 【請求項5】 前記オゾンガスが、30μg/mlまでの濃度で前記混合物
中に含まれる、請求項4に記載の使用。 - 【請求項6】 前記オゾンガスが、13.5μg/ml〜15.5μg/m
lの濃度で前記混合物中に含まれる、請求項5に記載の使用。 - 【請求項7】 前記混合物が、0.33リットル/分までの流速で、前記ア
リコートに適用される、請求項4、請求項5または請求項6に記載の使用。 - 【請求項8】 前記混合物が、0.21リットル/分〜0.27リットル/
分の流速で、前記アリコートに適用される、請求項7に記載の使用。 - 【請求項9】 前記血液アリコートの処理に使用される前記紫外光が、1以
上のUV−C帯の波長を有する紫外光を含む、請求項1〜8のいずれか1項に記
載の使用。 - 【請求項10】 前記血液アリコートの処理の間に該アリコートが冷却され
るかまたは加熱される温度が、該アリコートの少なくとも一部が−5℃〜55℃
の範囲にあるような温度である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の使用。 - 【請求項11】 前記処理工程中の前記アリコートにおける前記血液の平均
温度が、37℃〜55℃の範囲にある、請求項に記載1〜10のいずれか1項に
記載の使用。 - 【請求項12】 前記処理工程中の前記アリコートにおける前記血液の平均
温度が、0℃〜36.5℃の範囲にある、請求項1〜11のいずれか1項に記載
の使用。 - 【請求項13】 前記アリコートにおける前記血液の平均温度が、10℃〜
30℃の範囲にある、請求項12に記載の使用。 - 【請求項14】 前記温度が、42.5±1℃である、請求項11に記載の
使用。 - 【請求項15】 前記アリコートの体積が、0.1ml〜400mlである
、請求項1〜14のいずれか1項に記載の使用。 - 【請求項16】 前記アリコートの体積が、0.1ml〜100mlまでで
ある、請求項15に記載の使用。 - 【請求項17】 前記アリコートの体積が、5ml〜15mlである、請求
項15に記載の使用。 - 【請求項18】 前記アリコートが、60分までの期間にわたって前記スト
レッサーで処理される、請求項1〜17のいずれか1項に記載の使用。 - 【請求項19】 前記アリコートが、2分〜5分の期間にわたって前記スト
レッサーで処理される、請求項18に記載の使用。 - 【請求項20】 前記アリコートが、紫外光および酸化的環境によって同時
に処理される、請求項1〜19のいずれか1項に記載の使用。 - 【請求項21】 うっ血性心不全(CHF)に罹患しているヒト患者におい
てうっ血性心不全(CHF)を処置するための医薬品の調製における、該患者自
身の血液のアリコートと薬学的薬剤との組み合わせの使用であって、該血液のア
リコートは、酸化的環境、熱ストレスおよび電磁気的照射から選択される1以上
のストレッサーで、エキソビボで処理されており、該薬学的薬剤は、硝酸塩、β
−遮断剤、ACE阻害剤、ATレセプター遮断剤、アルドステロンアンタゴニス
ト、カルシウムチャネル遮断剤、TNF遮断剤、TNF−α生成のサプレッサー
、ナトリウムおよび水分制限、利尿剤ならびにジギタリスからなる群より選択さ
れる、使用。 - 【請求項22】 前記薬学的薬剤が、ペントキシフィリン、TACE阻害剤
、アムリノン、アデノシン、サリドマイドおよびデキサメタゾンからなる群より
選択されるTNF−αのサプレッサーである、請求項21に記載の使用。 - 【請求項23】 前記ストレッサーが、酸化的環境および紫外光を含み、前
記血液アリコートにエキソビボで同時に適用される、請求項21または請求項2
2に記載の使用。 - 【請求項24】 前記酸化的環境が、前記血液アリコートに通気される医療
用グレードの酸素およびオゾンの混合物を含み、そして前記紫外光が、1以上の
UV−C帯の波長を有する紫外光を含み、該アリコートにおける該血液が、37
℃〜55℃の範囲の平均温度を有しながら、該血液アリコートにエキソビボで同
時に適用される、請求項23に記載の使用。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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