JP2024510112A - 腎臓の局所領域灌流 - Google Patents

Abstract

患者の腎臓（１８１０）の一方または両方の局所領域灌流によって腎臓病を治療する方法が開示される。閉回路は、腎臓の腎動脈に配置された灌流カテーテル（１８２２）と、腎臓の腎静脈に配置された回収カテーテル（１８２４）と、それらの間に配置された外部膜型酸素供給器（１８２０）とで形成され得る。例えば薬物を含む灌流液は、患者の体循環から閉回路を隔離しながら、閉回路を通って循環し得る。【選択図】図１８

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０２２年２月２０日に出願された米国仮特許出願第６３／３１２，０２９号、２０２２年２月２日に出願された米国仮特許出願第６３／３０５，９６０号、及び２０２１年２月２２日に出願された米国仮特許出願第６３／１５１，９３３号の優先権の利益を主張するものであり、その開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

本発明は、腎疾患の治療に関し、特に、患者の腎臓への治療薬の局所送達に関する。

慢性腎疾患などの様々な腎臓病の治療における遺伝子治療及び細胞治療の技術は、様々な腎臓の病気の根本原因の発病機序に対処する上で独自に調整され、効果的である可能性があるため、ますます注目を集めている。それにも関わらず、ベクター効率、用量、特異性、及び安全性を含む送達に関する問題が残っている。したがって、効果的であり、耐容性が高く、最侵襲性が最小限である、様々な腎臓病の治療に適した薬物のより標的を絞った均質な送達を達成する方法を対象とするさらなる研究が必要である。

本発明の目的は、最小限の侵襲で患者の一方または両方の腎臓内に薬物を灌流させる方法を提供することである。

本発明の目的は、灌流液が患者の体循環から隔離されるように、患者の一方または両方の腎臓を通して（血液または薬物の１つまたは複数を含み得る）灌流液を循環させるための方法を提供することである。

本発明の目的は、薬理遺伝子治療の局所領域送達を提供することである。

本発明の目的は、腎臓病を治療するために患者に送達される薬物の総投与量を削減することである。

本発明の目的は、腎臓病の治療に適した薬物の投与に対するリスク及び／または有害免疫反応を低減することである。

本発明の目的は、さもなければ薬理遺伝治療薬を受けるには不適切な候補となるであろう、例えば遺伝子治療ベクターに対して中和抗体を有する患者に対して薬理遺伝子治療薬を再投薬する及び／または投薬することを可能にすることである。

本発明の目的は、腎臓に対する薬物の曝露を防止または低減しつつ、腎毒性の可能性がある薬物を体循環に導入することを可能にするように、腎臓を通して灌流液を循環させ、患者の体循環から腎循環を隔離することである。

本発明の目的は、常染色体優性多発性嚢胞腎及び腎盂炎などの腎臓病を治療することである。

本発明の目的は、ＰＫＤ２遺伝子及びＮＰＨＰ１遺伝子における変異体などの遺伝子突然変異を治療するために、薬理遺伝子治療の局所領域送達を提供することである。

上記の目的及び他は、特定の実施形態では、患者の一方または両方の腎臓内に薬物を灌流させる方法を対象とする本発明によって満たされる。一態様では、方法は、腎臓の腎動脈内に灌流カテーテルを配置することと、灌流カテーテル及び回収カテーテルが、膜型酸素供給装置とともに、腎臓を通る灌流閉回路を形成するように腎臓の腎静脈内に回収カテーテルを配置することと、灌流液が閉回路を通って流れるようにすることとを含む。いくつかの実施形態では、閉回路は、患者の体循環から腎臓を通る灌流を隔離する。

いくつかの実施形態では、方法は、灌流中の尿排出物を測定するために患者の膀胱内に回収バルーンカテーテルを配置することをさらに含む。

いくつかの実施形態では、方法は、患者の両方の腎臓の排出物を差別的に測定するために患者の２つの尿管のそれぞれに追加の回収カテーテルを配置することをさらに含む。

いくつかの実施形態では、腎動脈に灌流カテーテルを配置することは、大腿動脈を介して灌流カテーテルを配置することを含む。

いくつかの実施形態では、腎静脈に回収カテーテルを配置することは、大腿静脈を介して灌流カテーテルを配置することを含む。

いくつかの実施形態では、灌流液が閉回路を通って流れるようにすることは、灌流液に、灌流カテーテルを介して腎動脈に進入する前に膜型酸素供給装置を通過させることを含む。いくつかの実施形態では、方法は、閉回路に追加の灌流液を追加するか、または約５％～約５０％ｖ／ｖの生理食塩水で灌流液を希釈して膀胱排出量の割合を占めることをさらに含む。

いくつかの実施形態では、閉回路は、約１５分～約４時間の間、灌流液の流量を約５００ｍＬ／分／腎臓当たり体表面積１．７３ｍ^２から約６５０ｍＬ／分／腎臓当たり体表面積１．７３ｍ^２に維持する。

いくつかの実施形態では、方法は回収カテーテルに負圧を加えることをさらに含み、その結果、負圧は約－１００ｍＨＧ～０ｍｍＨｇの範囲である。

いくつかの実施形態では、灌流カテーテル及び回収カテーテルの１つまたは複数は、経皮的に導入される。

いくつかの実施形態では、灌流液は、自己血、ドナーからの適合血液、またはそれらの組み合わせを含む。

血液成分は、１つまたは複数のパラメータが選択された抗体の存在または非存在を含むように、１つまたは複数のパラメータに従って選ばれる。

いくつかの実施形態では、灌流は、約１５分、約３０分、約４５分、約１時間、約２時間、３時間、４時間、またはそれらの間で定められる任意の範囲内の継続時間にわたって維持される。

いくつかの実施形態では、灌流液は、治療用ポリヌクレオチド配列を含む。いくつかの実施形態では、治療用ポリヌクレオチド配列は、１つまたは複数のウイルスベクターに存在する。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のウイルスベクターは、アデノ随伴ウイルス、アデノウイルス、レトロウイルス、単純ヘルペスウイルス、ウシパピローマウイルス、レンチウイルスベクター、ワクシニアウイルス、ポリオーマウイルス、センダイウイルス、オルトミクソウイルス、パラミクソウイルス、パポバウイルス、ピコルナウイルス、ポックスウイルス、アルファウイルス、それらの変異体、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される。いくつかの実施形態では、ウイルスベクターはアデノ随伴ウイルス（ＡＡＶ）である。いくつかの実施形態では、ＡＡＶは、ＡＡＶ１、ＡＡＶ２、ＡＡＶ３、ＡＡＶ４、ＡＡＶ５、ＡＡＶ６、ＡＡＶ７、ＡＡＶ８、ＡＡＶ９、ＡＡＶ１０、ＡＡＶ１１、ＡＡＶ１２、それらの変異体、及びそれらの組み合わせの１つまたは複数である。いくつかの実施形態では、治療用ポリヌクレオチド配列はプロモーターを含む。

いくつかの実施形態では、閉回路を通して循環する血液の約２０％ｖ／ｖ未満、約１５％ｖ／ｖ未満、約１０％ｖ／ｖ未満、約５％ｖ／ｖ未満、約４％ｖ／ｖ未満、約３％ｖ／ｖ未満、約２％ｖ／ｖ未満、約１％ｖ／ｖ未満、約０．５％ｖ／ｖ未満、または実質的に無（０％ｖ／ｖ）が、閉回路の外部に漏れる。

いくつかの実施形態では、閉回路を通して循環する灌流液の約２０％ｖ／ｖ未満、約１５％ｖ／ｖ未満、約１０％ｖ／ｖ未満、約５％ｖ／ｖ未満、約４％ｖ／ｖ未満、約３％ｖ／ｖ未満、約２％ｖ／ｖ未満、約１％ｖ／ｖ未満、約０．５％ｖ／ｖ未満、または実質的に無（０％ｖ／ｖ）が、閉回路の外部に漏れる。

いくつかの実施形態では、灌流カテーテルまたは回収カテーテルの１つまたは複数は、バルーンカテーテルである。

別の態様では、方法は、腎臓の腎動脈内に灌流カテーテルを配置することと、灌流カテーテル及び回収カテーテルが、膜型酸素供給装置とともに、腎臓を通る灌流閉回路を形成するように腎臓の腎静脈内に回収カテーテルを配置することと、閉回路が患者の体循環から腎臓を隔離するように酸素化された血液が閉回路を通って流れるようにすることとを含む。いくつかの実施形態では、方法は、患者の体循環に腎毒性薬物を導入することをさらに含む。いくつかの実施形態では、腎毒性薬物の腎臓への曝露は、閉回路の存在なしに腎毒性薬物を投与することと比較して防止または低減される。

別の態様では、患者の腎臓に流体結合されたときに患者の腎臓の局所領域灌流を実行するためのシステムは、腎臓の腎動脈への挿入に適合された灌流カテーテルと、腎臓の腎静脈への挿入に適合された回収カテーテルと、膜型酸素供給装置であって、灌流カテーテル、回収カテーテル、及び膜型酸素供給装置が、灌流カテーテルが腎動脈に挿入され、回収カテーテルが腎静脈に挿入されるときに患者の体循環から隔離される腎臓を通る閉回路をともに形成するように、灌流カテーテル、回収カテーテル、及び酸素源に流体結合された膜型酸素供給装置と、灌流カテーテル及び回収カテーテルを通る流体の流れを駆動するように構成されたポンプとを含む。

いくつかの実施形態では、システムは、灌流中の尿排出物を測定するための患者の膀胱内への挿入に適合した回収バルーンカテーテルをさらに含む。

いくつかの実施形態では、システムは、患者の両方の腎臓の排出物を差別的に測定するための患者の２つの尿管のそれぞれへの挿入に適合した追加の回収カテーテルをさらに含む。

いくつかの実施形態では、膜型酸素供給装置は、灌流中に閉回路内に薬物を注入するために構成されたリザーバを含む。

いくつかの実施形態では、システムは、約１５分～約４時間の間、閉回路を通る灌流液の流量を約５００ｍＬ／分／腎臓当たり体表面積１．７３ｍ^２から約６５０ｍＬ／分／腎臓当たり体表面積１．７３ｍ^２に維持するように適合される。

別の態様では、患者の腎臓の局所領域灌流を実行するためのシステムは、腎臓の腎動脈へ挿入された灌流カテーテルと、腎臓の腎静脈へ挿入された回収カテーテルと、膜型酸素供給装置であって、灌流カテーテル、回収カテーテル、及び膜型酸素供給装置が、腎臓とともに、患者の体循環から隔離される腎臓を通る閉回路を形成するように、灌流カテーテル、回収カテーテル、及び酸素源に流体結合された膜型酸素供給装置と、灌流カテーテルを介した腎臓の中への、及び回収カテーテルを介した腎臓からの流体の流れを駆動するように構成されたポンプとを含む。

いくつかの実施形態では、システムは、灌流中の尿排出物を測定するために患者の膀胱内に挿入された回収バルーンカテーテルをさらに含む。

いくつかの実施形態では、システムは、患者の両方の腎臓の排出物を差別的に測定するために患者の２つの尿管のそれぞれに挿入された追加の回収カテーテルをさらに含む。

いくつかの実施形態では、膜型酸素供給装置は、灌流中に閉回路内に薬物を注入するために構成されたリザーバを含む。

いくつかの実施形態では、システムは、約１５分～約４時間の間、閉回路を通る灌流液の流量を約５００ｍＬ／分／腎臓当たり体表面積１．７３ｍ^２から約６５０ｍＬ／分／腎臓当たり体表面積１．７３ｍ^２に維持するように適合される。

別の態様では、上述のシステムのいずれのシステムも、上述の方法のいずれかの方法を実行するように構成される。

上記の目的及び他は、特定の実施形態では、上記の方法のいずれかを実行するように構成された局所領域灌流システムを対象とする本発明によってさらに満たされる。

本開示の上記及び他の特徴、その本質及び様々な利点は、添付図面と関連して解釈される以下の発明を実施するための形態を検討すると明らかになる。

少なくとも１つの実施形態による単一のバルーン構造を有する第１の例示的な回収カテーテルの概略図を示す。 第１の例示的な回収カテーテルの実施形態に従って製造された回収カテーテルの写真である。 少なくとも１つの実施形態による第１の例示的な回収カテーテルの展開を示す。 少なくとも１つの実施形態による単一のバルーン構造を有する第２の例示的な回収カテーテルの展開を示す。 それぞれが、少なくとも１つの実施形態による単一のバルーン構造を有する、第３の例示的な回収カテーテル及び第４の例示的な回収カテーテルの展開を示す。 少なくとも１つの実施形態に従って、単一のバルーン構造を有する第５の例示的な回収カテーテル、及びバルーン構造のない第６の例示的な回収カテーテルの展開を示す。 少なくとも１つの実施形態による複数のバルーン構造を有する第７の例示的な回収カテーテルの展開を示す。 少なくとも１つの実施形態による部分的に覆われ、再捕捉可能なステント構造を有する第８の例示的な回収カテーテルの展開を示す。 少なくとも１つの実施形態による展開可能かつ格納可能なステント構造及びバルーン構造を有する第９の例示的な回収カテーテルの展開を示す。 少なくとも１つの実施形態による覆われた円板形状のステント構造を有する第１０の例示的な回収カテーテルの展開を示す。 少なくとも１つの実施形態による単一のバルーン構造を有する第１の例示的な灌流カテーテルの概略図を示す。 少なくとも１つの実施形態による膨張状態にある第１の例示的な灌流カテーテルのバルーン構造の概略図である。 少なくとも１つの実施形態による格納状態にある第１の例示的な灌流カテーテルのバルーン構造の概略図である。 少なくとも１つの実施形態による遠位プラグを有する第２の例示的な灌流カテーテルの概略図である。 少なくとも１つの実施形態による第２の例示的な灌流カテーテルのプラグの概略図である。 少なくとも１つの実施形態による拡張状態にある第２の例示的な灌流カテーテルのプラグの概略図である。 少なくとも１つの実施形態による遠位ウェッジを有する第３の例示的な灌流カテーテルの概略図である。 少なくとも１つの実施形態による第３の例示的な灌流カテーテルのウェッジの概略図である。 少なくとも１つの実施形態による拡張状態にある第３の例示的な灌流カテーテルの遠位端のさらなる概略図である。 少なくとも１つの実施形態による部分的に覆われ、再捕捉可能なステント構造を有する第４の例示的な灌流カテーテルの展開を示す。 少なくとも１つの実施形態による格納状態にある第４の例示的な灌流カテーテルのステント構造を示す。 少なくとも１つの実施形態による展開状態にある第４の例示的な灌流カテーテルのステント構造を示す。 少なくとも１つの実施形態による解放可能な被覆編組円板を有する第５の例示的な灌流カテーテルの展開を示す。 少なくとも１つの実施形態による展開状態にある第５の例示的な灌流カテーテルの編組円板を示す。 少なくとも１つの実施形態による先細ルーメンシャフトを有する第６の例示的な灌流カテーテルの概略図である。 少なくとも１つの実施形態による第６の例示的な灌流カテーテルの展開を示す。 少なくとも１つの実施形態による第６の例示的な灌流カテーテルの予め成形された（ｐｒｅ－ｓｈａｐｅｄ）ルーメンシャフトを示す。 様々な実施形態による例示的なカテーテルのための例示的な予め成形されたルーメンシャフトを示す。 本開示の実施形態による例示的な局所領域灌流システムを示す。 本開示の実施形態による例示的な局所領域灌流装置の概略図である。 造影剤の静脈注射の前（上の画像）及び後（下の画像）のブタの腎臓のそれぞれ腎動脈及び腎静脈内における動脈カテーテル及び静脈カテーテルの配置を示すＸ線写真を含む。 本開示の実施形態に従って実行される６０分の腎臓ＬＲＰの後の腎臓の形質導入及び生体内分布を示すプロットである。 高ベクターゲノム用量での６０分間の腎臓ＬＲＰ処置中の様々な時点で測定された血漿１ｍＬ当たりのベクターゲノムを示す。 低ベクターゲノム用量での４５分間の腎臓ＬＲＰ処置中の様々な時点で測定された血漿１ｍＬ当たりのベクターゲノムを示す。 ２匹の異なる動物に対する腎臓ＬＲＰ治療後の数日間のＣ３ａレベルのプロットである。 様々なサンプル希釈液に対する形質導入阻害％のプロットである。 腎臓ＬＲＰ中の流量のプロットである。 腎臓ＬＲＰ中のポンプ速度のプロットである。

定義
本明細書において使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈が明確に別途指示しない限り、複数形の言及を含む。したがって、例えば、「薬物」への言及は、単一の薬物だけでなく、２つ以上の異なる薬物の混合物も含み、「ウイルスベクター」への言及は、単一のウイルスベクターだけでなく、２つ以上の異なるウイルスベクターの混合物なども含む。

また、本明細書で使用される場合、「ａｂｏｕｔ（約）」は、測定された量に関して使用されるときには、測定を行い、測定の目的及び測定装置の精度に見合ったレベルの注意を払う際に当業者が予測する、その測定された数量の通常の変動を指す。特定の実施形態では、用語「約」は記載された数字±１０％を含み、したがって、「約１０」は９～１１を含むであろう。

また、本明細書で使用される場合、「ポリヌクレオチド」は、当該技術分野における通常の慣用的な意味を有し、ＤＮＡ分子またはＲＮＡ分子などの任意のポリマー核酸、ならびに当業者に既知の化学誘導体を含む。ポリヌクレオチドは、治療用タンパク質をエンコードするものを含むだけでなく、当技術分野で既知の技術を使用して標的核酸配列の発現を減少させるために使用できる配列も含む（例えば、アンチセンス、干渉、または低分子干渉核酸）。ポリヌクレオチドはまた、心血管系の細胞内での標的核酸配列の発現または標的タンパク質の産生を開始または増加させるために使用することもできる。標的の核酸及びタンパク質は、標的組織で通常検出される核酸及びタンパク質、そのような自然に存在する核酸もしくはタンパク質の誘導体、標的組織で通常検出されない自然に存在する核酸もしくはタンパク質、または合成核酸もしくはタンパク質を含むが、これらに限定されない。１つまたは複数のポリヌクレオチドは、組み合わせて使用し、同時に及び／または連続して投与して１つまたは複数の標的核酸配列またたはタンパク質を増加及び／または減少させることができる。

また、本明細書で使用される場合、「灌流（ｐｅｒｆｕｓｉｏｎ）」、「灌流した（ｐｅｒｆｕｓｅｄ）」、及び「灌流させる（ｐｅｒｆｕｓｉｎｇ）」は、当該技術分野における通常の慣用的な意味を有し、当該技術分野で認識されている用語「注射」または「ボーラス投与」（通常は１分未満）よりも実質的に長い期間（通常１分以上）の投与を指す。灌流の流量は、投与される量に少なくとも部分的に依存する。

また、本明細書で使用される場合、「外因性」の核酸または遺伝子は、例えば、ウイルスベクターでは自然には検出されないなど、核酸転移に利用されるベクター内に本来は存在しないものであるが、用語は、患者または宿主に自然に存在するタンパク質またはポリペプチドをエンコードする核酸を除外することを意図していない。

また、本明細書で使用される場合、「腎細胞」は、腎臓の構造の維持または機能の提供に関与する腎臓の任意の細胞を含む。

また、本明細書で使用される場合、「隔離された」、「実質的に隔離された」、「多分に隔離された」、及びそれらの変形は、腎循環または体循環の完全または絶対的な隔離を必要としない用語である。むしろ、それらは、指定された循環の大多数、好ましくは大部分または実質的にすべてが隔離されることを意味することを意図している。また、本明細書で使用される場合、「部分的に隔離された」とは、指定された循環の任意の重要な部分が隔離されていることを指す。

また、本明細書で使用される場合、「非自然に制限される」は、例えば、バルーンカテーテル、縫合など、血管を通る流体の流れを制限する任意の方法を含むが、例えばプラーク蓄積（狭窄）など、自然に発生する制限を含まない。非自然な制限は、例えば腎循環の実質的または完全な隔離を含む。

また、本明細書で使用される場合、「低侵襲性」は、腎臓または腎臓と密接に関連付けられた血管への外科的切開アクセスを必要としないあらゆる処置を含むことを意図している。そのような処置は、腎臓にアクセスするための内視鏡的手段、ならびに大動脈及び大静脈を介したアクセスに依存するカテーテルベースの手段の使用を含む。

また、本明細書で使用される場合、用語「アデノ随伴ウイルス」または「ＡＡＶ」は、すべてのサブタイプ、血清型、及び偽型、ならびに自然発生型及び組み換え型を包含する。様々なＡＡＶ血清型及び株は、当技術分野で既知であり、ＡＴＣＣ及び学術的または商業的な情報源などの情報源から公的に入手可能である。代わりに、公開されている、及び／または様々なデータベースから入手可能なＡＡＶ血清型及び株からの配列は、既知の技術を使用して合成し得る。

また、本明細書で使用される場合、「血清型」は、規定の抗血清とのカプシドタンパク質の反応性に基づいて他のＡＡＶによって同定され、他のＡＡＶから区別されるＡＡＶを指す。ヒトＡＡＶは、ＡＡＶ１～ＡＡＶ１２を含む少なくとも１２の既知の血清型があるが、さらなる血清型が発見され続けており、新たに発見された血清型の使用が企図されている。

また、本明細書で使用される場合、「偽型」ＡＡＶは、１つの血清型のカプシドタンパク質と、異なるまたは異種の血清型の５’及び３’逆方向末端反復（ＩＴＲ）を含むウイルスゲノムとを含むＡＡＶを指す。偽型組み換えＡＡＶ（ｒＡＡＶ）は、カプシド血清型の細胞表面結合特性及びＩＴＲ血清型と一致する遺伝的特性を有することが期待されるであろう。偽型ｒＡＡＶは、カプシドタンパク質がＩＴＲの血清型（複数可）にとって異種の血清型である限り、ＶＰ１、ＶＰ２、及びＶＰ３カプシドタンパク質を含むＡＡＶカプシドタンパク質、及びＡＡＶ１～ＡＡＶ１２の任意の霊長類ＡＡＶ血清型を含む任意の血清型のＡＡＶからのＩＴＲを含み得る。偽型ｒＡＡＶでは、５’及び３’ＩＴＲは、同一または異種であってよい。偽型ｒＡＡＶは、当該技術分野で説明される標準的な技術を使用して生成される。

また、本明細書で使用される場合、「キメラの」ｒＡＡＶベクターは異種カプシドタンパク質を含むＡＡＶベクターを包含する。すなわち、ｒＡＡＶベクターは、ＶＰ１、ＶＰ２、及びＶＰ３が、すべて同じ血清型のＡＡＶではないように、そのカプシドタンパク質ＶＰ１、ＶＰ２、及びＶＰ３に関してキメラであってよい。本明細書で使用されるキメラＡＡＶは、例えばＡＡＶ１及びＡＡＶ２からのカプシドタンパク質を含むが、これらに限定されないカプシドタンパク質ＶＰ１、ＶＰ２、及びＶＰ３が血清型で異なるか、他のパルボウイルスのカプシドタンパク質の混合物であるか、または他のウイルスタンパク質、もしくは例えばＡＡＶの所望の細胞または組織への送達を標的とするタンパク質などの他のタンパク質を含むように、ＡＡＶを包含する。本明細書で使用されるキメラｒＡＡＶはまた、キメラ５’及び３’ＩＴＲを含むｒＡＡＶも包含する。

また、本明細書で使用される場合「薬学的に許容される賦形剤または担体」は、製剤中の活性剤と結合された組成物中の任意の不活性成分を指す。薬学的に許容される賦形剤は、炭水化物（グルコース、スクロース、またはデキストランなど）、抗酸化剤（アスコルビン酸またはグルタチオンなど）、キレート剤、低分子量タンパク質、高分子量ポリマー、ゲル形成剤、またはその他の安定剤及び添加剤を含む場合があるがこれらに限定されない。薬学的に許容される担体の他の例は、微生物の増殖または作用を防止するのに特に有用である湿潤剤、乳化剤、分散剤、または保存剤を含む。様々な保存剤は周知であり、例えばフェノール及びアスコルビン酸を含む。担体、安定剤またはアジュバントの例は、Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ、Ｍａｃｋ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ、Ｐａ、１７ｔｈ ｅｄ．（１９８５）に記載されている。

また、本明細書で使用される場合、「患者」は、特定の症状または治療の必要性を示唆する症状の臨床兆候を提示しているか、病態について予防的に治療されているか、または治療されるべき病態があると診断されている被験者、特にヒトを指す（が、ヒト以外も包含するであろう）。

また、本明細書で使用される場合、「被験者」は、用語「患者」の定義を包含し、それ以外の場合、健康である個人を除外しない。

また、本明細書で使用される場合、「の治療」及び「治療する」は、例えば腎臓病または腎疾患など、病態の重症度を軽減するか、病態を防ぐことを目的とした薬物の投与を含む。

また、本明細書で使用される場合、「の予防」及び「防ぐ」には、例えば腎臓病または腎疾患など、病態の発症を回避することを含む。

また、本明細書で使用される場合、「病状（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）」または「病状（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ）」は、有効量の薬物の被験者への投与によって治療、軽減、または防ぐことができる、腎疾患などのそれらの医学的病状を指す。

また、本明細書で使用される場合、「有効量」は、有益なまたは所望の効果を、そのような効果の検出のために一般的に使用される方法によって容易に検出可能であるレベルで生じさせるために十分である薬物の量を指す。いくつかの実施形態では、そのような効果は、薬物が投与されていない基礎レベルの値から少なくとも１０％の変化を生じさせる。他の実施形態では、変化は、基礎レベルから少なくとも２０％、５０％、８０％、またはさらに高い割合である。以下に説明されるように、薬物の有効量は、被験者の年齢、全身状態、治療されている病気の重症度、投与される特定の薬物などに応じて、被験者ごとに変わる場合がある。任意の個々の場合の適切な「有効」量は、関連するテキストまたは文献を参照することによって及び／または日常的な実験によって当業者によって決定されてよい。

また、本明細書で使用される場合、「活性薬物」は、その目的で政府機関によって承認されているかどうかに関係なく、治療効果、予防効果、または他の意図された効果を生じさせることを意図した任意の物質を指す。

本明細書の値の範囲の列挙は、本明細書で別様が示されない限り、単に、範囲内に収まるそれぞれの別個の値を個々に指す速記方法としての役割を果たすことが意図され、それぞれの別個の値は、本明細書に個々に列挙されるかのように、本明細書に組み込まれる。本明細書に記載されるすべての方法は、本明細書に別様が示されない限り、または文脈によって別様が明らかに矛盾しない限り、任意の好適な順序で実行され得る。本明細書中提示されるありとあらゆる例、または例示的な言葉（例えば、「例えば（ｓｕｃｈ ａｓ）」など）の使用は、特定の材料及び方法をより理解しやすくすることを意図するに過ぎず、特許請求の範囲に制限をかけることはない。本明細書のいかなる言葉も、開示されている材料及び方法の実施にとって必須として任意の請求されていない要素を示すものと解釈されるべきではない。

本開示の特定の実施形態は、最小限の侵襲で腎臓病を治療するためのシステム及び方法を対象とする。本開示の特定の他の実施形態は、最小限の侵襲での経皮送達システムを使用した腎臓へのＡＡＶの器官選択的送達に関する。例示的な方法は、患者の体循環から患者の腎循環を隔離し、患者の隔離されたまたは実質的に隔離された腎循環に、薬物を含有する流体などの流体を灌流させることを含み得る。灌流は、一方または両方の腎臓で実行され得、選択された薬物（複数可）に対して体循環、したがって他の器官を曝露することなく、遺伝子治療ベクター、エクソソーム、ナノ粒子、抗体、化学療法などを含むが、これらに限定されない１つまたは複数の薬物を送達するために使用され得る。方法はまた、有害作用から患者の腎臓を保護する目的で、腎循環を隔離して、例えば腎毒性の薬物の患者の体循環への投与を可能にするために使用され得る。患者の腎循環の隔離は、図１８及び図１９を参照して以下により詳細に説明される。

本明細書に開示される方法によって治療され得る腎臓病または腎疾患は、限定することなく、特にＮＰＨＰ１遺伝子内の常染色体の劣性突然変異によって引き起こされる腎盂炎、及び特にＰＫＤ２遺伝子のハプロ不全によって引き起こされる常染色体優性多発性嚢胞腎を含み得る。腎盂炎は、末期の腎不全につながる常染色体劣性腎臓疾患である。最も一般的な形態は、ＮＰＨＰ１の突然変異、つまり最も一般的には両対立遺伝子欠失によって引き起こされる（Ｈｉｌｄｅｂｒａｎｄｔ， Ｆ． ｅｔ ａｌ．、Ｎａｔｕｒｅ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ、ｖｏｌ． １７、１４９－１５３、１９９７、Ｓａｕｎｉｅｒ、Ｓ． ｅｔ ａｌ．、Ｈｕｍａｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ、ｖｏｌ．６、ｎｏ．１３、２３１７－２３２３、１９９７）。ＮＰＨＰ１遺伝子は、ＡＡＶでベクター化できる腎臓上皮細胞の接着結合及び接着斑に位置する７３３アミノ酸タンパク質、ネフロシスチン－１（長さ２１９９塩基のＤＮＡ）を生じさせる。標的組織へのネフロスチン－１の置換により、１型腎盂炎を緩和または矯正できることが企図される。

常染色体優性多発性嚢胞腎（ＡＤＰＫＤ）は、１０００人に１人の発生率を有し、これらの約１５％は、ＰＫＤ２タンパク質における突然変異に起因する。ＰＫＤ２は、９６８アミノ酸のポリペプチドであり、繊毛に局在する内在性膜タンパクである。主要な病理学的機序はハプロ不全である（Ｖｅｌｄｈｕｉｓｅｎ、Ｂ ｅｔ ａｌ、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｕｍａｎ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ、ｖｏｌ． ６１、５４７－５５５、１９９７）。ＡＡＶ媒介遺伝子治療によってＰＫＤ２タンパク質レベルを補充すると、ＡＤＰＫＤを軽減できることが企図される。

組み換えＡＡＶベクターの全身投与による固形臓器の形質導入は、高用量が必要とされ、重度有害事象（ＳＡＥ）、特に肝毒性及び血栓性微小血管症につながるため困難であった。特定の実施形態は、固形臓器の選択的灌流を可能にする局所領域送達及び灌流システムに関する。実施形態は、体循環への関連排出を伴わない一方または両方の腎臓へのＡＡＶベクターの標的送達が可能であることを実証する。

本明細書に説明される実施形態の有効性を実証するために、ＡＡＶ血清反応陰性の飼育成ブタ（約９０ｋｇ）の左腎動脈及び静脈に、内頚アクセス及び大腿アクセスを介して経皮的にカテーテルが挿入された。体循環から腎臓を隔離するために、各動物自身のヘパリン化血液プライミング（灌流液）を使用して閉ループが確立され、体外式膜型人工肺（ＥＣＭＯ）システムを使用して局所領域灌流（ＬＲＰ）が開始された。ＣＭＶ－ＥＧＦＰ導入遺伝子カセットを備えたＡＡＶベクターが閉ループＬＲＰシステムに注入され、腎臓の局所領域灌流が最大２時間実行された。安全性評価及びベクターの滴定ために血液サンプルが縦断的に収集され、免疫学的評価（例えば、補体活性化、抗ＡＡＶ抗体）が処置前、処置中、及び処置後に実行された。処置の完了後、ベクター含有灌流液は抜き取られ、カテーテルは取り外された。動物は、安楽死させ、組織処理のために採取される前の２週間、評価された。ベクターゲノムの存在を検出するために定量的ＰＣＲ（ｑＰＣＲ）が使用され、導入遺伝子の発現がｑＰＲ、ウェスタンブロット法、及び免疫組織化学によって評価された。処置はすべての動物で成功し、処置直後の合併症は発生しなかった。動物は、腎損傷または腎臓機能障害のいかなる臨床的兆候も示すことなく速やかに回復した。ベクター濃度は、処置全体を通じて閉ループの灌流液中で高く、安定したままであり、体循環または尿への関連した漏出はなかった。ＡＡＶ粒子は、治療した腎組織内に均一に分布していた。緑色蛍光タンパク質（ＧＦＰ）は、灌流した腎臓内に均一に発現した。未治療の対側腎、肝臓、または他の器官でベクターは検出されなかった。抗ＡＡＶ中和抗体は、ベースラインと比較して緩やかにのみ増加し、補体活性化は検出されなかった。さらなる試験は、以下により詳細に説明される。

いくつかの実施形態では、システムは、例えば大腿動脈を介して挿入し、通常、７０ｋｇの成人において５００～６００ｍＬ／分腎臓（つまり１０００～１２００ｍＬ／１．７３ｍ^２）で、処置継続時間中に腎臓を還流させ、酸素化するために適した流量で腎動脈内に封止し得る動脈アクセスカテーテルを含む。いくつかの実施形態では、システムは、例えば大腿静脈を介して挿入し、静脈流の回収に適した流量で腎静脈内に封止し得る静脈回収カテーテルを含む。いくつかの実施形態では、腎臓からの静脈血流を腎臓の動脈血流に流体接続し、静脈血を酸素化することが可能な体外式膜型人工肺システムを含む。

いくつかの実施形態では、システムは、薬物投与及び流体追加を可能にする１つまたは複数の追加のアクセスラインを含む。いくつかの実施形態では、バルーンカテーテルは、処置中の尿排出物を測定するために患者の膀胱内に挿入され得る。他の実施形態では、個々の尿カテーテルが、両方の腎臓の排出物を差別的に測定するために両方の尿管のそれぞれに配置される。いくつかの実施形態では、システムは、膀胱の排泄のために失われた灌流液の液量を置換するように適合される。例えば、いくつかの実施形態では、追加の灌流液（例えば、血液）及び／または他の生理学的に許容される溶液（例えば、血漿または生理食塩水）は、失われた灌流液体積の約５％ｖ／ｖ～約５０％ｖ／ｖを置換して膀胱の排泄の割合を占めるために使用され得る。

いくつかの実施形態では、システム及び方法は、例えば１５分、３０分、４５分、１時間、２時間、３時間、４時間、またはそれらの間で定義される任意の範囲の継続時間の間、標的薬物による一方の腎臓の局所領域灌流を可能にする。いくつかの実施形態では、システム及び方法は、体循環及び他の器官の薬物に対する曝露をゼロまたは最小にした、一方の腎臓または両方の腎臓の選択的薬物標的化を可能にする。いくつかの実施形態では、ウイルスベクター（例えば、アデノ随伴ウイルス）、裸のまたはカプセル化されたＤＮＡもしくはＮＡの分子、合成ＤＮＡもしくはＲＮＡ類似体（例えば、アンチセンス）を利用し得る遺伝子治療薬が、腎臓病を治療するために使用され得る。いくつかの実施形態では、化学療法が腎腫瘍を標的とするために使用され得る。いくつかの実施形態では、他の薬物または生物製剤／抗体が使用され得る。いくつかの実施形態では、上述の薬物の組み合わせが使用され得る。

腎臓病を治療するときに、患者の体循環から患者の腎循環を隔離するいくつかの利点がある。これらの利点は、（１）薬物の局所領域送達、薬物の他の器官への最小限の漏出、及び薬物総投与量の削減、（２）標的薬物投与量の増加、（３）リスク及び副作用の低減、ならびに（４）選択された患者に再投薬するか、または特定の治療法（ウイルスベクターに抗体を有していた患者に対するウイルスベクターを用いる遺伝子治療など）の適切な治療法の候補ではなかった患者集団に投薬する可能性を含むが、これらに限定されない。

例示的なカテーテルの実施形態
例示的な回収カテーテル及び灌流カテーテルがここで説明される。カテーテルは、当業者によって理解されるであろうように、ＬＲＰを実行しなければならない任意の標的器官（例えば、腎臓）の解剖学的構造のために構成できる。さらに、「回収カテーテル」として説明されるカテーテルのいずれも、「灌流カテーテル」として使用することもでき、逆も同様であることを理解されたい。本明細書に説明される実施形態は、腎臓のＬＲＰに限定されるのではなく、体循環から腎臓の循環を隔離して、例えば、腎臓に有害な影響を及ぼす場合がある、体循環に導入される薬物または他の物質に対する腎臓の曝露を低減するか、または防ぐために使用され得る。当業者は、例えば血管の封止が所望される用途においてなど、本明細書に説明されるカテーテルの実施形態の他の用途を理解するであろう。

ＬＲＰシステムで回収カテーテルとして使用するための例示的なカテーテルの実施形態がここで説明される。少なくとも１つの実施形態では、回収カテーテルは、約４００ｍＬ／分以上（例えば、約７００ｍＬ／分以上）の液体吸引流量をサポートするように設計される。例えば、特定の実施形態では、例示的なカテーテルは、約－８０ｍｍＨｇで約８００ｍＬ／分のインビトロ吸引流量をサポートすることができる。

図１～図１０は、ＬＲＰシステム内での流体回収に適した様々なカテーテルの実施形態を示す。図１～図１０に示されるカテーテルのいずれも、少なくとも約４００ｍＬ／分、少なくとも約４５０ｍＬ／分、少なくとも約５００ｍＬ／分、少なくとも約５５０ｍＬ／分、少なくとも約６００ｍＬ／分、少なくとも約６５０ｍＬ／分、少なくとも約７００ｍＬ／分、少なくとも約７５０ｍＬ／分、少なくとも約８００ｍＬ／分、少なくとも約８５０ｍＬ／分、少なくとも約９００ｍＬ／分、少なくとも約９５０ｍＬ／分、または少なくとも約１０００ｍＬ／分の液体流量（吸引または灌流）をサポートするように構成され得る。各カテーテルは、安定性を提供し、カテーテルの遠位端を案内し、カテーテルが案内された押す力を生じさせることを可能にする操縦可能な誘導針シースと適合性があってよい。各カテーテルはまた、そのシャフトアセンブリに統合されたプルワイヤを有し得、閉塞構造に近位の部分が最大１２０°の角度で曲がり、閉塞構造のより良い追跡及びセンタリングを達成することを可能にする。

特定の実施形態では、カテーテルの１つまたは複数はダブルルーメンカテーテルなど、マルチルーメンカテーテルであってよい。特定の実施形態では、マルチルーメンカテーテルは、液体の流れ（例えば、灌流液）を可能にし、１つまたは複数のバルーンの膨張を可能にする。特定の実施形態では、カテーテルの１つまたは複数は、２つ以上のバルーンを有するマルチバルーンカテーテルであってよい。特定の実施形態では、バルーンの１つまたは複数は、独立して展開または収縮され得る。

図１は、近位端１０１及び遠位端１０２を有するルーメンシャフト１０４／１０６を有する例示的なカテーテル１００を示す。ルーメンシャフト１０４／１０６は、内側ルーメンシャフト１０６を少なくとも部分的に取り囲んで、遠位端１０２の近くに内側ルーメンシャフト１０６の遠位部分を露出させる外側ルーメンシャフト１０４から形成することができる。近位端１０１は、ＬＲＰシステムに流体結合できる出口構造を含む。外側ルーメンシャフト１０４または内側ルーメンシャフト１０６の１つまたは複数は、ポリエーテルブロックアミド（ＰＥＢＡ）材料（例えば、ＰＥＢＡＸ（登録商標）として市販されている）など、耐久性のあるポリマー材料から形成され得る。少なくとも１つの実施形態では、内側ルーメンシャフト１０６の最内径（「内径」）は、液体流路を提供するために少なくとも約４ｍｍである。少なくとも１つの実施形態では、カテーテル１００は、追加のルーメンシャフトを含むように設計され得る。

カテーテル１００は、遠位端１０２にある先端部分１０８と、内側ルーメンシャフト１０６の部分１１２に沿って配置された膨張可能なバルーン構造１１０とを含む。少なくとも１つの実施形態では、先端部分１０８は、バルーン構造１１０から遠位端１０２に延びる細長いシャフトを含む。少なくとも１つの実施形態では、先端部分の細長いシャフトの長さは、約２ｍｍ～約３５ｍｍ、約５ｍｍ～約３０ｍｍ、約１０ｍｍ～約２５ｍｍ、約１５ｍｍ～約２５ｍｍ、または（例えば、約２ｍｍ～約５ｍｍ）の間で定義された任意の部分的な範囲内である。少なくとも１つの実施形態では、先端部分１０８は、遠位端１０２に開口部と、細長いシャフトに沿った１つまたは複数の穿孔とを含む。少なくとも１つの実施形態では、先端部分は、内側ルーメンシャフト１０６の材料よりも可撓性のある柔軟な材料から形成される。

少なくとも１つの実施形態では、内側ルーメンシャフト１０６は、液体流路を取り囲む同心の内側流路を含む。同心の内側流路は、バルーン構造１１０からポート１１４へのガス流の経路を提供し、これは、ポート１１４で加えられる圧力に応じて、バルーンを膨張または収縮させるために使用することができる。少なくとも１つの実施形態では、部分１１２での内側ルーメンシャフト１０６の最外面は、部分１１２がバルーン構造１１０によって封止されて、同心の内側流路からバルーン構造１１０へのガス流を隔離するように除去される。少なくとも１つの実施形態では、バルーン構造の膨張した直径は、約１５ｍｍ～約３０ｍｍ、約１５ｍｍ～約２０ｍｍ、約２０ｍｍ～約２５ｍｍ、約２４ｍｍ～約２８ｍｍ、または約２５ｍｍ～約３０ｍｍである。

図２は、バルーンが展開状態にあるカテーテル１００に類似した構造を有するカテーテルの画像である。カテーテルの寸法は、１９Ｆｒ（６．３ｍｍ）の交差プロファイル、１２Ｆｒ（４．０ｍｍ）の最内径、８０ｃｍの使用可能な長さ、２５ｍｍのバルーン直径（展開時）、及び２０ｍｍの先端長さを含む。ルーメンシャフトは、強力なステンレス鋼の編組によって支持されたＰＥＢＡＸ（登録商標）６３などのポリマー材料から形成される場合がある。バルーンは、ＣｈｒｏｎｏＰｒｅｎｅ^（商標）２５Ａなどの柔軟な熱可塑性／エラストマー材料から形成される場合がある。先端部分は、ＰＥＢＡＸ（登録商標）３５などのポリマー材料から形成される場合があり、ラジオマーカーまたはＢａＳＯ_４などのＸ線不透過性充填剤組成物で充填される場合がある。

図３は、少なくとも一実施形態によるより大きい血管またはチャンバ３５０（本明細書では「血管」と呼ばれる）を介した例示的なカテーテル３００の血管３５２内への挿入を示す。示されている解剖学的構造では、血管３５２及び３５４からの血流は血管３５０内へ流出する。カテーテル３００は、カテーテル１００と同じまたは類似してよく、近位端３０１と、遠位端３０２と、内側ルーメンシャフト３０４と、外側ルーメンシャフト３０６と、先端部分３０８と、内側ルーメンシャフト３０４の部分３１２に配置されたバルーン構造３１０とを有する。バルーン構造３１０は、展開時、血管３５２の解剖学的構造に適合し、組織に過剰な力を生じさせることなく血管３５２を通る血管３５０への血流を閉塞するほど十分に柔軟である。図３に示されるように、カテーテル３００は、血管３５４から血管３５０への流れを閉塞するのを回避するように、血管３５４を越えて挿入される。

血管またはチャンバ３５０、血管３５２、及び血管３５４が、例示的なカテーテルを利用できる様々なタイプの閉塞技術を示すために、それぞれ右心房、冠状静脈洞、及び心臓の中心静脈の解剖学的構造を示していることに留意されたい。しかしながら、これらは、本明細書に説明されるカテーテルのいずれの展開もＬＲＰまたは閉塞が実行されるべきである標的器官（例えば、腎臓）の特定の解剖学的構造に適合し得ることが理解されるため、本明細書では一般的な血管と呼ばれる。例えば、血管３５０及び血管３５２は、それぞれ、下大静脈及び腎臓の腎静脈に相当し得る（血管３５４が存在しない場合）。

図４～図１０は、本開示の様々な実施形態による他の閉塞技術を示す。図４～図１０に示されるカテーテルは、特定の態様において、例えば、寸法、材料、または構造の観点から図１～図３に示されるカテーテルに類似している場合がある。

図４は、血管３５２の小孔に当接するように、血管３５２内に部分的にのみ挿入された、少なくとも１つの実施形態によるカテーテル４００を示す。カテーテル４００は、近位端４０１と、遠位端４０２と、内側ルーメンシャフト４０４と、外側ルーメンシャフト４０６と、先端部分４０８と、内側ルーメンシャフト４０４の部分４１２に配置されたバルーン構造４１０とを含む。少なくとも１つの実施形態では、バルーン構造４１０の直径は、展開時、約１５ｍｍより大きく、約２０ｍｍより大きく、約２５ｍｍより大きく、または約３０ｍｍより大きい。先端部分４０８は、血管３５２及び血管３５４からカテーテル４００への血液の流れを促進するために、遠位端４０２にある開口部に加えて、１つまたは複数の穿孔を含み得る。

少なくとも１つの実施形態では、展開中、外側ルーメンシャフト４０６は、遠位に移動して展開したバルーン構造４１０に当接することができ、その結果、血管３５２の小孔に対するバルーン構造４１０による追加の圧力が生じ、カテーテル４００の位置をさらに安定化させる。少なくとも別の実施形態では、バルーン構造４１０に圧力を加えるためにワイヤ構造が利用されてもよい。ワイヤ構造は、例えば、外側ルーメンシャフト４０６または内側ルーメンシャフト４０４から放射状に延びる、膨張した花のような構造に展開可能である正弦波形状を有し得る。ワイヤ構造は、バルーン構造４１０に接触すると、バルーン構造４１０の表面にわたってより均一な圧力プロファイルを生成し得る。展開前、ワイヤ構造は、外側ルーメンシャフト４０６によって覆われる場合もあれば、外側ルーメンシャフト４０６の外側で追加のルーメンによって覆われる場合もある。

図５は、少なくとも１つの実施形態に従って、それぞれ血管３５２及び血管３５４を別々に閉塞及び排水するための第１のカテーテル５００及び第２のカテーテル５５０の使用を示す。第１のカテーテル５００は、近位端５０１と、遠位端５０２と、ルーメンシャフト５０４と、先端部分５０８と、ルーメンシャフト５０４の部分５１２に配置されたバルーン構造５１０とを含む。同様に、第２のカテーテル５５０は、近位端５５１と、遠位端５５２と、ルーメンシャフト５５４と、先端部分５５８と、ルーメンシャフト５５４の部分５６２に配置されたバルーン構造５６０とを含む。この構成では、バルーン構造５１０が血管３５４を閉塞しないように、第１のカテーテル５００は血管３５２に挿入され、一方、第２のカテーテル５５０は、血管３５４に直接的に挿入される。第１のカテーテル５００及び第２のカテーテル５５０の寸法は、それぞれ血管３５２及び血管３５４の安全かつ効果的な閉塞を提供するために選択され得る。

図６は、少なくとも１つの実施形態によるバルーン構造を１つのみが有する、２つのカテーテルを使用する図５の変形を示す。第１のカテーテル６００は、近位端６０１と、遠位端６０２と、ルーメンシャフト６０４と、先端部分６０８と、ルーメンシャフト６０４の部分６１２に配置されたバルーン構造６１０とを含む。第２のカテーテル６５０は、近位端６５１と、遠位端６５２と、ルーメンシャフト６５４と、先端部分６５８とを含み、バルーン構造を含まない。第１のカテーテル６００は、バルーン構造６１０の部分が血管３５４を閉塞し、部分的に血管３５０及び血管３５２内にあるように血管３５２に挿入される。第２のカテーテル６５０は、血管３５４内に直接的に挿入され、血管壁とバルーン構造６１０との間に配置され、これにより血管３５４を少なくとも部分的に閉塞する。

図７は、少なくとも１つの実施形態による複数のバルーンを含む単一カテーテル７００の使用を示す。カテーテル７００は、近位端７０１と、遠位端７０２と、ルーメンシャフト７０４と、先端部分７０８と、ルーメンシャフト７０４の第１の部分７１２に配置された第１のバルーン構造７１０と、ルーメンシャフト７０４の第２の部分７２２に配置された第２のバルーン構造７２０とを含む。少なくとも１つの実施形態では、カテーテル７００は、第１のバルーン構造７１０が血管３５２を閉塞し、第２のバルーン構造７２０が、血管３５２の小孔に当接して、血管３５４を閉塞（し、さらに血管３５２を閉塞）するように、血管３５２の中への挿入のために設計される。第１のバルーン構造７１０と第２のバルーン構造７２０との間のルーメンシャフト７０４の中間部分７２４は、血管３５４の排水を可能にするために１つまたは複数の穿孔を含む。少なくとも１つの実施形態では、第２のバルーン構造７２０の膨張した直径は、第１のバルーン構造７１０の膨張した直径よりも大きい。少なくとも１つの実施形態では、カテーテル７００は、各バルーンを互いから独立して展開及び収縮することを可能にするように設計されたマルチルーメンカテーテルである。

図８は、少なくとも１つの実施形態による部分的に覆われ、再捕捉可能なステント構造８１０を含むカテーテル８００を示す。カテーテル８００は、近位端８０１及び遠位端８０２と、ステント構造８１０に結合された内側ルーメンシャフト８０４と、外側ルーメンシャフト８０６とを含む。外側ルーメンシャフト８０６の部分は、内部の内側ルーメンシャフト８０４を示すために切断図として描かれている。ステント構造８１０は展開状態で示されるが、展開前に外側ルーメンシャフト８０６内に収容することができる。ステント構造８１０は、可撓性及び耐久性のあるポリマー材料から形成され得る近位被覆部分８１０Ａと、遠位非被覆部分８１０Ｂとを有するとしてさらに描かれている。被覆部分８１０Ａは、図のように、血管３５２に挿入されると、血管３５２から出る血流を閉塞し、一方、非被覆部分８１０Ｂは、血管３５２と血管３５４の両方から直接、カテーテル８００の中への血流を可能にしながら、血管３５２内で構造上の支持を提供する。少なくとも１つの実施形態では、カテーテル８００は、供給ラインに接続された灌流カテーテルとして使用することができる。

図９は、少なくとも１つの実施形態による展開可能かつ格納可能なステント構造９２０を含むカテーテル９００を示す。カテーテル９００は、近位端９０１と、遠位端９０２と、ルーメンシャフト９０６と、先端部分９０８と、ルーメンシャフト９０６の部分９１２に配置されたバルーン構造９１０とをさらに含む。カテーテル９００は、展開前に、ステント構造９２０及びバルーン構造９１０を実質的に封入する外側ルーメンシャフト（図示せず）をさらに含むことができる。ステント構造９２０の展開は、近位方向に外側ルーメンシャフトを移動させることによって実行することができ、ステント構造９２０の格納は、遠位方向に外側ルーメンシャフトを移動させることによって実行することができる。ステント構造９２０は、例えばステンレス鋼から形成され得、バルーン構造９１０と先端部分９０８との間に配置される。少なくとも１つの実施形態では、ルーメンシャフト９０６は、血管３５４のカテーテル９００内への排水を可能にするために、バルーン構造９１０とステント構造９２０との間の部分９２２に沿って少なくとも１つの穿孔を含む。バルーン構造９１０は、血管３５２に挿入されると、血管３５２の小孔に当接する。

図１０は、少なくとも１つの実施形態による円板形状の被覆ステント構造１０１０を含むカテーテル１０００を示す。カテーテル１０００は、近位端１００１と、遠位端１００２と、外側ルーメンシャフト１００６と、内側ルーメンシャフト１００４と、先端部分１００８とをさらに含む。ステント構造１０１０は、例えば、耐久性のあるポリマー被覆を有するステンレス鋼ステントから形成され得る。外側ルーメンシャフト１００６は、展開前にステント構造１０１０を覆うことができる。カテーテル１０００が適切に配置されると、外側ルーメンシャフト１００６は、ステント構造１０１０の展開を可能にするために近位方向に移動できる。少なくとも１つの実施形態では、ステント構造１０１０は、内側ルーメンシャフト１００４内に部分的に含まれ得、近位方向に移動するとき、ステント構造１０１０を展開し、遠位方向に移動するとき、ステント構造１０１０を格納するために（ワイヤを使用して）作動可能である先端部分１００８に結合される。少なくとも１つの実施形態では、ステント構造１０１０は、展開時、血管３５２の小孔への当接時に血管３５２及び血管３５４を閉塞するほど十分に大きい。少なくとも１つの実施形態では、ステント構造１０１０の直径は、約１０ｍｍ～約３０ｍｍである。

ＬＲＰシステムで灌流カテーテルとして使用するための例示的なカテーテルの実施形態がここで説明される。少なくとも１つの実施形態では、灌流カテーテルは、約４００ｍＬ／分以上（例えば、約７００ｍＬ／分以上）の液体灌流流量をサポートするように設計される。複数の灌流カテーテルを利用する実施形態では、７００ｍＬ／分以上の複合流量をサポートすることができる。

図１１～図１６は、ＬＲＰシステム内での流体灌流に適した様々なカテーテルの実施形態を示す。図１１～図１６に示されるカテーテルのいずれも、少なくとも約４００ｍＬ／分、少なくとも約４５０ｍＬ／分、少なくとも約５００ｍＬ／分、少なくとも約５５０ｍＬ／分、少なくとも約６００ｍＬ／分、少なくとも約６５０ｍＬ／分、少なくとも約７００ｍＬ／分、少なくとも約７５０ｍＬ／分、少なくとも約８００ｍＬ／分、少なくとも約８５０ｍＬ／分、少なくとも約９００ｍＬ／分、少なくとも約９５０ｍＬ／分、または少なくとも約１０００ｍＬ／分の液体流量（吸引または灌流）をサポートするように構成され得る。各カテーテルは、例えば１つまたは複数の同心のルーメンシャフトを使用して、近位カテーテル本体から低い遠位外形への滑らかな外形を有するように設計することができる。さらに、カテーテルは、ＬＲＰ処置が実行される解剖学的構造に応じて予め成形されたルーメンシャフトを有するように設計することができ、これによって使用中の全体的な安定性を改善し得る。

特定の実施形態では、カテーテルの１つまたは複数はダブルルーメンカテーテルなど、マルチルーメンカテーテルであってよい。特定の実施形態では、マルチルーメンカテーテルは、液体の流れ（例えば、灌流液）を可能にし、１つまたは複数のバルーンの膨張を可能にする。特定の実施形態では、カテーテルの１つまたは複数は、２つ以上のバルーンを有するマルチバルーンカテーテルであってよい。特定の実施形態では、バルーンの１つまたは複数は、独立して展開または収縮され得る。

図１１Ａ～図１１Ｃは、近位端１１０１、及び灌流液が流れ出ることができる開口部を有する遠位端１１０２を有するルーメンシャフト１１０４／１１０６を有する例示的なカテーテル１１００を示す。ルーメンシャフト１１０４／１１０６は、内側ルーメンシャフト１１０６を少なくとも部分的に取り囲んで、遠位端１１０２の近くに内側ルーメンシャフト１１０６の遠位部分を露出させる外側ルーメンシャフト１１０４から形成することができる。近位端１１０１は、ＬＲＰシステムに流体結合できる出口構造を含む。外側ルーメンシャフト１１０４または内側ルーメンシャフト１１０６の１つまたは複数は、ポリエーテルブロックアミド（ＰＥＢＡ）材料（例えば、ＰＥＢＡＸ（登録商標）として市販されている）など、耐久性のあるポリマー材料から形成され得る。少なくとも１つの実施形態では、内側ルーメンシャフト１１０６の最内径は、液体流路を提供するために、少なくとも約２ｍｍ、少なくとも約２．５ｍｍ、少なくとも約３ｍｍ、少なくとも約３．５ｍｍ、少なくとも約４ｍｍ、少なくとも約４．５ｍｍ、または少なくとも約５ｍｍである。

カテーテル１１００は、内側ルーメンシャフト１１０６に対応する部分１１１２に沿って配置された膨張可能なバルーン構造１１１０と、追加のルーメンによって形成された先端部分とを含む。少なくとも１つの実施形態では、内側ルーメンシャフト１１０６は、液体流路を取り囲む同心の内側流路を含む。同心の内側流路は、バルーン構造１１１０からポート１１１４へのガス流の経路を提供し、これは、ポート１１１４で加えられる圧力に応じて、バルーン構造１１１０を膨張または収縮させるために使用することができる。少なくとも１つの実施形態では、部分１１１２での内側ルーメンシャフト１１０６の最外面は、部分１１１２がバルーン構造１１１０によって封止されて、同心の内側流路からバルーン構造１１１０へのガス流を隔離するように除去される。少なくとも１つの実施形態では、バルーン構造１１１０の膨張した直径は、約１５ｍｍ～約３０ｍｍ、約１５ｍｍ～約２０ｍｍ、約２０ｍｍ～約２５ｍｍ、約２４ｍｍ～約２８ｍｍ、もしくは約２５ｍｍ～約３０ｍｍ、またはそれらの間（例えば、約２０ｍｍと約２８ｍｍ）とで定義された任意の部分的な範囲である。図１１Ｂ及び図１１Ｃは、その展開状態及び収縮状態にあるバルーン構造１１１０を示す。

図１２及び図１３は、それぞれ、血管または小孔にその形状を有利に適合させ、安全な導入及び展開のために高圧縮可能かつ非外傷性の材料から形成され、バルーン構造と比較して長さが短く、バルーン構造が必要とするように膨張のための追加のルーメンを必要としない、プラグ閉塞構造及びウェッジ閉塞構造を含むカテーテルを示す。

図１２Ａ～図１２Ｃは、近位端１２０１、及び灌流液が流れ出ることができる開口部を有する遠位端１２０２を有するルーメンシャフト１２０４／１２０６を有する例示的なカテーテル１２００を示す。ルーメンシャフト１２０４／１２０６は、内側ルーメンシャフト１２０６を少なくとも部分的に取り囲んで、遠位端１２０２の近くに内側ルーメンシャフト１２０６の遠位部分を露出させる外側ルーメンシャフト１２０４から形成することができる。近位端１２０１は、ＬＲＰシステムに流体結合できる出口構造を含む。外側ルーメンシャフト１２０４または内側ルーメンシャフト１２０６の１つまたは複数は、ポリエーテルブロックアミド（ＰＥＢＡ）材料（例えば、ＰＥＢＡＸ（登録商標）として市販されている）など、耐久性のあるポリマー材料から形成され得る。少なくとも１つの実施形態では、内側ルーメンシャフト１２０６の最内径は、液体流路を提供するために、少なくとも約２ｍｍ、少なくとも約２．５ｍｍ、少なくとも約３ｍｍ、少なくとも約３．５ｍｍ、少なくとも約４ｍｍ、少なくとも約４．５ｍｍ、または少なくとも約５ｍｍである。

カテーテル１２００は、遠位端１２０２の近くにプラグ１２１０をさらに含む。少なくとも１つの実施形態では、プラグ１２１０は、シリコーンまたは発泡材料など可撓性材料から形成される。少なくとも１つの実施形態では、プラグ１２１０は、内側ルーメンシャフト１２０６の上に適合する内側部分１２１０Ａと、格納状態（図１２Ａ）と、外側部分１２１０Ｂが遠位端１２０２から遠位に延びる拡張状態（図１２Ｃ）との間で構成可能となるように成形された可撓外側部分１２１０Ｂとを含む。図１２Ａのプラグ１２１０は、遠位方向に先細になるとして示されている。少なくとも１つの実施形態では、プラグ１２１０は、それが近位方向に先細になるように反転され得る。少なくとも１つの実施形態では、外側ルーメンシャフト１２０４は、展開前に、プラグ１２１０を覆うように構成され得る。灌流カテーテルとして利用されるとき、プラグ１２１０の内側部分１２１０Ａと外側部分１２１０Ｂとの間の中空空間内への動脈血流の圧力は、カテーテル１２００が展開される血管内でのカテーテル１２００の封止を改善するのに役立つ場合がある。

図１３Ａ～図１３Ｃは、近位端１３０１、及び灌流液が流れ出ることができる開口部を有する遠位端１３０２を有するルーメンシャフト１３０４／１３０６を有する例示的なカテーテル１３００を示す。ルーメンシャフト１３０４／１３０６は、内側ルーメンシャフト１３０６を少なくとも部分的に取り囲んで、遠位端１３０２の近くに内側ルーメンシャフト１３０６の遠位部分を露出させる外側ルーメンシャフト１３０４から形成することができる。近位端１３０１は、ＬＲＰシステムに流体結合できる出口構造を含む。外側ルーメンシャフト１３０４または内側ルーメンシャフト１３０６の１つまたは複数は、ポリエーテルブロックアミド（ＰＥＢＡ）材料（例えば、ＰＥＢＡＸ（登録商標）として市販されている）など、耐久性のあるポリマー材料から形成され得る。少なくとも１つの実施形態では、内側ルーメンシャフト１３０６の最内径は、液体流路を提供するために、少なくとも約２ｍｍ、少なくとも約２．５ｍｍ、少なくとも約３ｍｍ、少なくとも約３．５ｍｍ、少なくとも約４ｍｍ、少なくとも約４．５ｍｍ、または少なくとも約５ｍｍである。

カテーテル１３００は、遠位端１３０２の近くに、血管または小孔に適合するように成形され得るウェッジ１３１０をさらに含む。少なくとも１つの実施形態では、ウェッジ１３１０は、シリコーンまたは発泡材料など、可撓性材料から形成される。少なくとも１つの実施形態では、外側ルーメンシャフト１３０４は、展開前に、ウェッジ１３１０を覆うように構成され得る。血管内に展開されるとき、ウェッジの形状は、血管からのバックアップ力を利用して、血管の閉塞及び灌流中の安定性をさらに高めることができる。

図１４Ａ～図１４Ｃは、図８に関して説明されるカテーテル８００と同様に、少なくとも１つの実施形態による部分的に覆われ、再捕捉可能なステント構造１４０６を含む例示的なカテーテル１４００を示す。カテーテル１４００は、血管またはチャンバ１４５０を介して動脈血管１４５２に挿入されるとして示される。カテーテル１４００は、外側ルーメンシャフト１４０２と、特定の実施形態ではステント構造１４０６に結合される内側ルーメンシャフト１４０４とを含む。ステント構造１４０６は、可撓性及び耐久性のあるポリマー材料から形成され得る近位被覆部分と、遠位非被覆部分とを有するとしてさらに描かれている。図１４Ｂ及び図１４Ｃは、血管１４５２に挿入されたときのステント構造１４０６のそれぞれ配置及び展開を示す。ステント構造１４０６の展開は、近位方向に外側ルーメンシャフト１４０２を移動させることによって実行される。

図１５Ａ及び図１５Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、解放可能な被覆編組円板１５１０を含む例示的なカテーテル１５００を示す。カテーテル１５００は、外側ルーメンシャフト１５０６と、内側ルーメンシャフト１５０４とを含む。編組円板１５１０は、カテーテル１５００の配置中、外側ルーメンシャフト１５０６内に収容され、近位方向に外側ルーメンシャフト１５０６を移動させることによって展開することができる。特定の実施形態では、展開時、編組円板１５１０は、遠位端１５０２を越えて拡張せず、遠位端１５０２が血管１４５２内に延びることを可能にしながら、血管１４５２の閉塞中の狭窄のリスクを低減するために、血管１４５２の小孔に対してカテーテル１５００を安定化させるために使用される。

図１６Ａ～図１６Ｃは、近位端１６０１、及び灌流液が流れ出ることができる開口部を有する遠位端１６０２を有するルーメンシャフト１６０６を有する例示的なカテーテル１６００を示す。近位端１６０１は、ＬＲＰシステムに流体結合できる出口構造を含む。ルーメンシャフト１６０４は、ポリエーテルブロックアミド（ＰＥＢＡ）材料（例えば、ＰＥＢＡＸ（登録商標）として市販されている）など、耐久性のあるポリマー材料から形成され得る。少なくとも１つの実施形態では、ルーメンシャフト１６０６の最内径は、液体流路を提供するために、少なくとも約２ｍｍ、少なくとも約２．５ｍｍ、少なくとも約３ｍｍ、少なくとも約３．５ｍｍ、少なくとも約４ｍｍ、少なくとも約４．５ｍｍ、または少なくとも約５ｍｍである。少なくとも１つの実施形態では、ルーメンシャフト１６０６の近位部分１６０６Ａは、ルーメンシャフト１６０６の遠位部分１６０６Ｂよりも大きい直径を有し得、ルーメンシャフト１６０６の長さにわたって徐々に先細になる場合がある。図１６Ｃは、標的器官内への血管の導入及び配置を容易にするために予め成形された形態のルーメンシャフトを示す。

予め成形されたカテーテルルーメンの例は、図１７に示される。カテーテルルーメンは、血管壁からのバックアップ力を利用して、標的器官の閉塞及び灌流中の安定性をさらに高めるために、展開時に解剖学的構造の部位に当接するように成形することができる。

例示的なＬＲＰシステムの実施形態
図１８は、本開示の実施形態による例示的なＬＲＰシステム１８００を示す。腎臓１８１０を備えた閉回路構成のＬＲＰシステム１８００が示されている。ＬＲＰシステム１８００は、膜型酸素供給装置１８２０、血液ガス分析（ＢＧＡ）モニタ１８３０、流体源１８４０、流量測定装置１８４２、流体の流れを監視及び制御するＥＣＭＯポンプコンソール１８４６、ならびに閉回路内の圧力を測定するための圧力ワイヤ及びコンソール１８４４を含む。特定の実施形態では、真空ポンプ１８４８も利用され得る。ＬＲＰシステム１８００は、腎臓１８１０の腎動脈内に第１のカテーテル１８２２（本明細書では「灌流カテーテル」と呼ばれる場合がある）を配置し、腎臓１８１０の腎静脈内に第２のカテーテル１８２４（本明細書では、「回収カテーテル」、「収集カテーテル」、または「吸引カテーテル」と呼ばれることがある）を配置することによって組み立てられ得る。第１のカテーテル１８２２及び第２のカテーテル１８２４は、腎臓１８１０の血管系、膜型酸素供給装置１８２０、及び１つまたは複数の任意選択の追加のコンポーネントとともに閉回路を形成する。この閉回路は、患者の体循環から患者の腎循環を隔離し得るか、または実質的に隔離し得る。

第１のカテーテル１８２２及び第２のカテーテル１８２４は、経皮的にかつ最小限の侵襲的な方法で導入され得る。いくつかの実施形態では、第１のカテーテル１８２２及び／または第２のカテーテル１８２４は、順向性の挿管を介して導入され得る。他の実施形態では、第１のカテーテル１８２２及び／または第２のカテーテル１８２４は、逆行性の挿管を介して導入され得る。第１のカテーテル１８２２は、本明細書では「薬物送達カテーテル」と呼ばれる場合があり、第２のカテーテル１８２４は、カテーテルが１つの腎臓または複数の腎臓への薬物送達のために使用されるときに、「薬物収集カテーテル」呼ばれる場合がある。

第１のカテーテル１８２２は、標準的なガイドワイヤ及び注入ポンプを任意選択で含む場合があり、例えば、局所領域灌流中に腎臓１８１０に送達される薬物を含み得る灌流液を腎臓１８１０に送達できる標準的な注入カテーテルであってよい。いくつかの実施形態では、第１のカテーテル１８２２は、大腿動脈を介して腎動脈に配置される。いくつかの実施形態では、第２のカテーテル１８２４は、大腿静脈を介して腎静脈に配置される。いくつかの実施形態では、第２のカテーテル１８２４は、閉回路を通して循環するすべての血液が第２のカテーテル１８２４を通って流れることを保証するために、バルーンが腎臓静脈内で膨張され得るように、バルーンカテーテルであってよい。バルーンカテーテルは、Ｆｏｇａｒｔｙ（登録商標）カテーテル、または当業者により理解されるように、本明細書に説明される目的に適した任意の他のカテーテルであってよい。いくつかの実施形態では、第１のカテーテル１８２２及び第２のカテーテル１８２４は、漏出の低減に役立つように、それぞれバルーンカテーテルである場合がある。いくつかの実施形態では、カテーテルのいずれも、図１～図１７に関して記載されるカテーテルの１つまたは複数から選択され得る。

ＬＲＰシステム１８００は、限定することなく、１つまたは複数のポンプ（例えば、真空ポンプ１８４８）、１つまたは複数の吸引機構、１つまたは複数の灌流液、及びそれらの組み合わせなど、１つまたは複数の追加のコンポーネントを、さらに含み得る。例えば、ＬＲＰシステム１８００は、いくつかの実施形態では、膜型酸素供給装置１８２０に動作可能に結合されるか、または膜型酸素供給装置１８２０の一部である圧力ワイヤ及びコンソール１８４４を含み得る。圧力ワイヤ及びコンソール１８４４ならびにＥＣＭＯポンプコンソール１８４６は、腎動脈圧力を連続的に監視することによって灌流速度（すなわち、流量）を制御し、安全性を保証するために集合的に使用され得る。第１の圧力センサ及び第２の圧力センサは、それぞれ腎動脈及び腎静脈内の圧力を測定するために、例えば、それぞれ第１のカテーテル１８２２及び第２のカテーテル１８２４とともに共挿入され得る。ＬＲＰシステム１８００は、例えば、第１のカテーテル１８２２を介した灌流の前に、及び／または灌流液が第２のカテーテル１８２４をによっ収集された後に、（例えば、灌流液が血液を含むときに）灌流液中のガス濃度を測定するために、膜型酸素供給装置１８２０に動作可能に結合されたＢＧＡモニタ１８３０を含むとしてさらに描かれる。膜型酸素供給装置１８２０及び１つまたは複数の追加のコンポーネントは、第１のカテーテル１８２２と第２のカテーテル１８２４との間に配置され得る。

いくつかの実施形態では、ＬＲＰシステム１８００は、膀胱１８１２から排液するための第３のカテーテル１８２６を含む。いくつかの実施形態では、第３のカテーテル１８２６は、膀胱１８１２からの流体の漏出を遮断するためのバルーンカテーテルである。流量測定装置１８４２は、ＬＲＰ処置中の膀胱１８１２からの尿の排出量を測定するために使用され得る。いくつかの実施形態では、流体源１８４０は、流体ライン１８４１を介して閉回路内に流体を注入することによって、灌流液から失われた排出流体の量を置換するために使用され得る。いくつかの実施形態では、流体は灌流液と同じであるか、または灌流液の全成分よりも少ない成分を有する（例えば、追加の薬物を含まない）。いくつかの実施形態では、流体は、生理学的に許容される溶液（例えば、生理食塩水）である。

いくつかの実施形態では、ＬＲＰシステム１８００は、患者の腎臓のそれぞれの中に閉回路を同時に確立するように修正され得る。いくつかの実施形態では、２つの別々のＬＲＰシステムが患者の腎臓のそれぞれに使用され得る。

いくつかの実施形態では、閉回路が確立されている間、１つまたは複数の薬物は、患者の体循環を通して灌流され得る。例えば、薬物が腎毒性であるか、または腎臓に有毒である可能性があるが、全身送達が望ましい場合、体循環から腎灌流を隔離するための閉回路を確立することが、薬物の腎臓への曝露を防ぐまたは低減する上で有利である。

図１９は、灌流液を酸素化する、灌流液を他の成分（例えば、薬物）と混合する、灌流液から二酸化炭素を除去する、及び／または第１のカテーテル１８２２に灌流液を押し込むために使用され得る膜型酸素供給装置１８２０の概略図である。膜型酸素供給装置１８２０は、酸素を血液中に含まれる二酸化酸素と交換するための任意の市販のＥＣＭＯ装置であってよい。

図１９に示されるように、膜型酸素供給装置１８２０は、（灌流液が、出口１８５２を離れ、第１のカテーテル１８２２に進入する前に通過する）熱交換器１８５６と、送達ポンプ１８５８と、（入口１８５４を通る第２のカテーテル１８２４を通って戻る灌流液に、血液及び／または薬物などの成分を添加するための）リザーバ１８６０と、（例えば、圧力及び／または血液ガス含有量を測定するための）閉回路の様々な段階にあるセンサ１８６２及び１８６４と、膜型酸素供給器１８６６とを含む様々なコンポーネントを含む。いくつかの実施形態では、脱酸素化された血液は、膜型酸素供給器１８６６に進入し、酸素を豊富に含むガスと混合される。酸素を豊富に含むガスは、酸素を様々な比率で二酸化炭素炭素及び窒素ガスと混合し得るガスブレンダ１８６８から供給され得、ガス流量調節器１８７０によって調節される。

灌流液は、血液（または血漿もしくは血清などのその成分）及び／または腎臓病の治療に適した薬物、及び／または生理食塩水もしくはデキストロース溶液などの賦形剤の１つまたは複数を含み得る。送達ポンプ１８５８は、第１のカテーテル１８２２内に灌流液を送達し得る。いくつかの実施形態では、灌流液は、ＩＶ袋または注射器内に入れられ、送達ポンプ１８５８を使用してまたは使用せずに、第１のカテーテル１８２２に直接的に投与され得る。

吸引機構は、第２のテーテル１８２４に負の吸引圧力を加えて、閉回路外部での血液及び／または薬物の漏出を最小限に抑えるために使用され得る。負の吸引圧力は、約－１５０ｍｍＨｇ、約－１００ｍｍＨｇ、約－５０ｍｍＨｇ、約－２０ｍｍＨｇ、約－１５ｍｍＨｇ、約－１０ｍｍＨｇ、約－５ｍｍＨｇ、約０ｍｍＨｇ、またはこれらの点のいずれかによって定義される副範囲内であってよい。

閉回路を通って循環する血液は、自己血、ドナーからの適合血液、またはその組み合わせであってよい。いくつかの実施形態では、血清または血漿などの血液成分は、１つまたは複数のパラメータに従って選ばれる。パラメータの１つは、選択された抗体の存在または非存在であってよい。例えば、薬物が治療用の核酸配列を包含する１つまたは複数のウイルスベクターであるとき、患者の自己血は、１つまたは複数のウイルスベクターに対する抗体が存在するかどうかを判断するために検査される場合がある。患者の自己血中に抗体が存在すると、治療の有効性が低減及び／または完全に無効になる場合がある、及び／または望ましくない免疫反応が生じる場合がある。したがって、患者の自己血をドナーからの血清反応が陰性の適合血液で希釈または置換し、それによって薬物に対する患者の免疫反応を低減し、薬物の有効性を高めることが可能である場合がある。

図１９に示される様々なコンポーネントは、膜型酸素供給装置１８２０の一部であるか、または膜型酸素供給装置１８２０とは別個であるコンポーネントを示しているが、コンポーネントの１つまたは複数は、膜型酸素供給装置１８２０に含まれ得るか、または膜型酸素供給装置１８２０とは別個（外部）である場合があるので、この概略図は単なる例示に過ぎないことを理解されたい。

ＬＲＰシステム１８００は、以下のようにセットアップされ、操作し得る。つまり、（１）回収カテーテル（例えば、第２のカテーテル１８２４）は、脱酸素化された静脈血の収集を可能にするために腎静脈内に慎重に配置され、しっかりと封止され、（２）灌流液カテーテル（例えば、第１のカテーテル１８２２）は、腎動脈内に封止様式で配置され、（３）追加の回収カテーテル（例えば、第３のカテーテル１８２６）は、膀胱内に、尿管内に、または両方に封止様式で挿入され、（４）灌流カテーテル及び回収カテーテルは、次に標準的なチューブを使用して膜型酸素供給装置１８２０の動脈ライン及び静脈ラインに接続され、（５）ＬＲＰシステム１８００の動作が開始され、腎動脈が酸素化された血液で順行的にで灌流され、一方、戻る脱酸素化された血液は、緩やかな負圧を使用して回収カテーテルを介して腎静脈から収集され、（６）血液はリザーバ１８６０に導かれ、その後、膜型酸素供給器１８６６によって酸素化され、第１のカテーテル１８２２を介して腎臓の中に順行的に再注入され（送達ポンプ１８５８によって駆動され）、（７）膀胱を通して排出された流量は、次に、流量測定装置１８４２を使用して測定され、流体源１８４０によって灌流液内で置換される。薬物（例えば、ベクター）が投与される場合、これを血液または血漿でプライミングした後、リザーバ１８６０を介して灌流液に添加することができ、血液サンプルを採取することができるか、または薬物を、灌流プロセス全体の間にリザーバ１８６０を介して適用することができる。

いくつかの実施形態では、患者の抗体を含有する自己血を、ドナーからの血清反応が陰性の適合血液で希釈または置換する（例えば、静脈血を除去し、抗体を含まない血液を流し込んで、使用されているウイルスベクターに固有の循環する抗体の量を削減することによってシステム内で巡回する量を交換する）と、有害な免疫反応が低減され得る、及び／または薬物の効能が高まり得る。例えば、自己血がドナーからの血清反応が陰性の適合血液と希釈または置換されると、患者の免疫反応の逆境は、自己血の希釈または置換を行わない患者の免疫反応と比較して、約１０％、約２０％、約３０％、約４０％、約５０％、約６０％、約７０％、約８０％、約９０％低減され得るか、または完全に軽減され得る。自己血がドナーからの血清反応が陰性の適合血液と希釈または置換されると、投与される薬物の効能は、自己血の希釈または置換を行わない患者における薬物の効能と比較して、約１０％、約２０％、約３０％、約４０％、約５０％、約６０％、約７０％、約８０％、約９０％、約１００％、約１５０％、約２００％、約３００％、約４００％、または約５００％、増加し得る。

いくつかの実施形態では、灌流液の血液部分は、約５ｍＬ～約５０００ｍＬ、約５０ｍＬ～約２５００ｍＬ、約１００ｍＬ～約１０００ｍＬ、約１５０ｍＬ～約５００ｍＬ、約５０ｍＬ、約７５ｍＬ、約１００ｍＬ、約１２５ｍＬ、約１５０ｍＬ、約１７５ｍＬ、約２００ｍＬ、約２２５ｍＬ、約２５０ｍＬ、約２７５ｍＬ、約３００ｍＬ、約３２５ｍＬ、約３５０ｍＬ、約３７５ｍＬ、約４００ｍＬ、約４２５ｍＬ、約４５０ｍＬ、約４７５ｍＬ、約５００ｍＬ、約５５０ｍＬ、約６００ｍＬ、約６５０ｍＬ、約７００ｍＬ、約７５０ｍＬ、約８００ｍＬ、約８５０ｍＬ、約９００ｍＬ、約９５０ｍＬ、または約１０００ｍＬの範囲である場合がある。

閉回路を通って循環する血液中の、自己血対ドナーからの適合血液との比率は、薬物にとって最も受容性が高く、薬物導入時に最も少ない免疫反応を生じさせるであろう血液混合物を得るために、必要に応じて調整され得る。いくつかの実施形態では、比率は、（自己血の体積）：（ドナーからの適合血液の体積）の約１：１００～約１００：１、約１：８０～約８０：１、約１：５０～約５０：１、約１：３０～約３０：１、約１：２０～約２０：１、約１：１０～約１０：１、約１：８～約８：１、約１：５～約５：１、約１：３～約３：１、または約１：２～約２：１の範囲であってよい。

閉回路を通る灌流液の流量は、患者の血流量に一致するように調整され得る。当業者によって理解されるように、血流量は、患者ごとに変化し、任意の所与の患者の場合、一日を通して変化する。したがって、閉回路を通って循環する灌流液の流量は、原位置で調整され得る。流量は、閉回路にわたって測定され得る。特定の実施形態では、流量は、（管系上のクランプなど）遷音波プローブで測定され得る。いくつかの実施形態では、灌流中の所与の時間での灌流液の流量は、ｍＬ／分単位に基づいて、患者の血流量の約２０％以内、約１５％以内、約１０％以内、約８％以内、約５％以内、約３％以内、約２％以内、約１％以内、または約０．５％以内であってよい。虚血及び／または灌流不足を回避するために、閉回路を通って循環する灌流液の流量は、患者自身の血流量から大幅に逸脱しないことが重要である。

閉回路を通って循環する灌流液の例示的な流量は、限定することなく、約７５ｍＬ／分～約７５０ｍＬ／分、約１００ｍＬ／分～約６５０ｍＬ／分、約１２５ｍＬ／分～約６００ｍＬ／分、約１５０ｍＬ／分～約５００ｍＬ／分、約１７５ｍＬ／分～約４００ｍＬ／分、約２００ｍＬ／分～約３００ｍＬ／分、約１５０ｍＬ／分、約１７５ｍＬ／分、約２００ｍＬ／分、約２２５ｍＬ／分、約２５０ｍＬ／分、約２７５ｍＬ／分、約３００ｍＬ／分、約３２５ｍＬ／分、または約３５０ｍＬ／分の範囲であってよい。いくつかの実施形態では、システムは、約１５分から約４時間の間、閉回路内の灌流液の流量を、約５００ｍＬ／分／腎臓当たり体表面積１．７３ｍ^２から約６５０ｍＬ／分／腎臓当たり体表面積１．７３ｍ^２に維持する。

灌流液は、限定することなく、約５分～約５時間、約１５分～約４時間、約３０分～約３時間、または約１時間～約２時間の範囲の継続時間、閉回路を通って循環し得る。いくつかの実施形態では、治療継続時間は、例えば、１日、２日、３日、４日、５日、６日、７日などの日数にわたって起こる場合がある。

本明細書で開示されるシステムによれば、いくつかの実施形態では、それ以外の場合全身送達によって安全に投与できるであろうよりも多い投与量の薬物が、直接的にかつ１つの腎臓または複数の腎臓にのみ投与され得る。いくつかの実施形態では、１つの腎臓または複数の腎臓の外部への灌流液の漏出が実質的にはない場合があるので、（体循環に対する、または腎循環の部分的な隔離のみに対するより多い投与量で達成されたのと）同じ治療効果を達成するために必要とされるのは、より少ない薬物の総投与量である場合がある。

いくつかの実施形態では、閉回路を通して循環する灌流液（例えば、血液及び／または薬物）の約５０％ｖ／ｖ未満、約４０％ｖ／ｖ未満、約３０％ｖ／ｖ未満、約２０％未満、約１５％ｖ／ｖ未満、約１０％ｖ／ｖ未満、約５％ｖ／ｖ未満、約４％ｖ／ｖ未満、約３％ｖ／ｖ、約２％ｖ／ｖ未満、約１％ｖ／ｖ未満、約０．５％ｖ／ｖ未満、または実質的に無（０％ｖ／ｖ）が、灌流プロセスの間に閉回路の外部に漏れる。

（当該技術分野で開示されている他の方法と比較して）閉回路外部への灌流液漏出の低減は、閉回路内に形成された封止、及び閉回路内で利用される各個別コンポーネントによる場合がある。

特定の実施形態では、閉回路からの一部の灌流液漏出が残る場合がある。例えば、閉回路を通って循環する灌流液の最大約０．５％ｖ／ｖ、約１％ｖ／ｖ、約２％ｖ／ｖ、約３％ｖ／ｖ、約４％ｖ／ｖ、約５％ｖ／ｖ、約１０％ｖ／ｖ、約１５％ｖ／ｖ、約２０％ｖ／ｖ、約３０％ｖ／ｖ、約４０％ｖ／ｖ、または約５０％ｖ／ｖが、閉回路の外部に漏れる場合がある。計算された曝露時間にわたって、腎臓に対する薬物の曝露を一定に保つために、灌流液の漏出により失われた任意の薬物量は灌流液中で元に戻され得る。計算された曝露時間は、特定の実施形態では、約５分～約５時間、約１５分～約４時間、約３０分～約３時間、約１時間～約２時間、または間の任意の部分的な範囲であってよい。

治療組成物
腎臓病の治療に適した薬物（すなわち、灌流液に含まれる薬物）は、治療用ポリヌクレオチド配列を含む場合がある。いくつかの実施形態では、治療用ポリヌクレオチド配列は、腎臓病の治療のためのタンパク質をエンコードし得る。腎臓病の治療のためのタンパク質は、ヒト起源である場合もあれば、異なる種（例えば、限定することなく、ネズミ、ネコ、ブタ、またはサル）由来である場合もある。いくつかの実施形態では、治療用ポリヌクレオチド配列によってエンコードされるタンパク質は、ヒトの腎臓に発現する遺伝子に相当する場合がある。

例示的なタンパク質は、限定することなく、ＮＰＨＰ１、ＰＫＤ２、それらの変異体、またはそれらの組み合わせを含み得る。使用される１つまたは複数のタンパク質はまた、本明細書に言及されるタンパク質の機能的変異体であってもよく、元のタンパク質と比較して顕著なアミノ酸配列同一性を示す場合がある。例えば、アミノ酸同一性は、少なくとも約３０％、少なくとも約３５％、少なくとも約４０％、少なくとも約４５％、少なくとも約５０％、少なくとも約５５％、少なくとも約６０％、少なくとも約６５％、少なくとも約７０％、少なくとも約７５％、少なくとも約８０％、少なくとも約８５％、少なくとも約９０％、少なくとも約９５％、少なくとも約９６％、少なくとも約９７％、少なくとも約９８％、少なくとも約９９％に達する場合がある。これに関連して、用語「機能的変異体」は、タンパク質の変異体が、自然に発生する対応するタンパク質の機能を部分的にもしくは完全に発揮することができることを意味する。タンパク質の機能的変異体は、例えば、１つまたは複数のアミノ酸の置換、欠失、または添加によりその自然に発生する対応物とは異なるタンパク質を含む場合がある。

アミノ酸置換は、保存的または非保存的である場合がある。置換が保存的な置換である、すなわち、機能的等価物として作用する類似した極性のアミノ酸によるアミノ酸残基の置換であることが好ましい。好ましくは、置換物として使用されるアミノ酸残基は、置換されるアミノ酸残基と同じアミノ酸群から選択される。例えば、疎水性残基が、別の疎水性残基と置換される場合もあれば、極性残基が同じ電荷を有する別の極性残基と置換される場合もある。保存的置換に使用され得る機能的に相同なアミノ酸は、例えば、グリシン、バリン、アラニン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、プロリン、フェニルアラニン、及びトリプトファンなどの非極性アミノ酸を含む。非荷電極性アミノ酸の例は、セリン、スレオニン、グルタミン、アスパラギン、チロシン及びシステインを含む。荷電極性（塩基性）アミノ酸の例は、ヒスチジン、アルギニン、及びリジンを含む。荷電極性（酸性）アミノ酸の例は、アスパラギン酸及びグルタミン酸を含む。

また、変異体と見なされるのは、１つまたは複数の（例えば、２、３、４、５、１０、または１５）追加のアミノ酸によって自然に発生する対応物と異なるタンパク質である。これらの追加のアミノ酸は、元のタンパク質のアミノ酸配列内に（すなわち、挿入として）存在する場合もあれば、タンパク質の一方または両方の末端に添加される場合もある。基本的に、挿入は、アミノ酸の添加が、治療される被験者において自然に発生するタンパク質の機能を発揮するポリペプチドの機能を阻害しない場合、任意の位置で行うことができる。さらに、タンパク質の変異体はまた、元のポリペプチドと比較すると、１つまたは複数のアミノ酸が欠如しているタンパク質を含む。そのような欠失は、それがタンパク質の正常な機能を発揮する能力を損なわない限り、任意のアミノ酸の位置に影響を及ぼす場合がある。

最後に、標的タンパク質の変異体は、修飾アミノ酸など、構造修飾によって自然に発生するタンパク質とは異なるタンパク質も指す。修飾アミノ酸は、処理もしくは変換後修飾などの自然なプロセス、または当該技術分野で既知の化学修飾プロセスのどちらかによって修飾されたアミノ酸である。典型的なアミノ酸修飾は、リン酸化、グリコシル化、アセチル化、Ｏ－結合型Ｎ－アセチルグルコサミネーション、グルタチオニル化、アシル化、分岐、ＡＤＰリボシル化、架橋、ジスルフィド架橋形成、ホルミル化、ヒドロキシル化、カルボキシル化、メチル化、脱メチル化、アミド化、環化、及び／またはホスファチジルイノシトール、フラビン誘導体、リポテイコン酸、脂肪酸、または脂質との共有結合または非共有結合を含む。

標的タンパク質をエンコードする治療用ポリヌクレオチド配列は、遺伝子治療ベクター、すなわち、プロモーター、コザック配列、ポリＡ信号などの外因性核酸の発現を提供するために必要とされる他の配列の隣に、翻訳コドン及び終止コドンを含むコード配列を含む核酸構築物の形で、治療される被験者に投与され得る。

例えば、遺伝子治療ベクターは、哺乳動物の発現系の一部であってよい。有用な哺乳動物発現系及び発現構築物は、市販されている。また、プラスミドまたはウイルスベクターベースのシステム、例えば、ＬＥＮＴＩ－Ｓｍａｒｔ（商標）（ＩｎｖｉｖｏＧｅｎ）、ＧｅｎＳｃｒｉｐｔ（商標）Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎベクター、ｐＡｄＶＡｎｔａｇｅ（商標）（Ｐｒｏｍｅｇａ）ＶｉｒａＰｏｗｅｒ（商標）Ｌｅｎｔｉｖｉｒａｌ、Ａｄｅｎｏｖｉｒａｌ Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）、及びアデノ随伴ウイルス発現システム（Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌａｂｓ）などのいくつかの哺乳動物発現システムが異なる製造業者によって販売されており、本発明で使用することができる。

本発明の外因性治療用ポリヌクレオチド配列を発現するための遺伝子治療ベクターは、例えば、該核酸によってエンコードされるタンパク質の後続の発現のために、外因性治療用ポリヌクレオチド配列を細胞に導入するために適した、ウイルス発現ベクターまたは非ウイルス発現ベクターである場合がある。発現ベクターは、エピソーマルベクター、すなわち宿主細胞内で自律的に自己複製できるベクター、または組み込みベクター、すなわち細胞のゲノムに安定して組み込まれるベクターである場合がある。宿主細胞内での発現は、構成的である場合も、調節される（例えば、誘導性）場合もある。

特定の実施形態では、遺伝子治療ベクターは、ウイルス発現ベクターである。本発明で使用するためのウイルスベクターは、ウイルスの感染力を破壊することなく異種ポリヌクレオチドを導入するために、天然配列の一部が欠失したウイルスゲノムを含み得る。ウイルス成分と宿主細胞受容体との間の特異的な相互作用により、ウイルスベクターは、標的細胞内への遺伝子の効率的な導入に非常に適している。哺乳類細胞への遺伝子導入を促進するために適したウイルスベクターは、例えば、ＡＡＶ、アデノウイルス、レトロウイルス、単純ヘルペスウイルス、ウシパピローマウイルス、レンチウイルス、ワクシニアウイルス、ポリオーマウイルス、センダイウイルス、オルトミクソウイルス、パラミクソウイルス、パポバウイルス、ピコルナウイルス、ポックスウイルス、アルファウイルス、または遺伝子治療に適した任意の他のウイルスシャトル、それらの変異体、及びそれらの組み合わせからなど、異なるタイプのウイルスから抽出できる。

「アデノウイルス発現ベクター」または「アデノウイルス」は、（ａ）治療用ポリヌクレオチド配列構築物のパッケージングをサポートするために、及び／または（ｂ）その中でクローン化されている組織及び／または細胞特異的構築物を最終的に発現するために十分なアデノウイルス配列を含むそれらの構築物を含むことを意図している。本発明の一実施形態では、発現ベクターは、遺伝子操作された形のアデノウイルスを含む。３６キロベース（ｋｂ）の直鎖二本鎖ＤＮＡウイルスであるアデノウイルスの遺伝子構成に関する知識により、アデノウイルスＤＮＡの大きな断片を最大７ｋｂの外来配列で置換することが可能になる。

アデノウイルスの増殖及び操作は当業者に既知であり、インビトロ及びインビボで広い宿主範囲を示す。このグループのウイルスは、高力価、例えば１ｍＬあたり１０^９～１０^１１のプラーク形成単位で取得でき、感染力が非常に高い。アデノウイルスのライフサイクルは、宿主細胞ゲノムへの組み込みを必要としない。アデノウイルスベクターによって送達される外来遺伝子はエピソームであるため、宿主細胞に対する遺伝毒性が低い。野生型アデノウイルスによるワクチン接種の研究では副作用は報告されておらず、インビボ遺伝子導入ベクターとしての安全性及び／または治療の可能性を実証している。

レトロウイルス（「レトロウイルスベクター」とも呼ばれる）は、遺伝子を宿主ゲノムに組み込み、大量の外来遺伝物質を導入し、広範囲の種及び細胞型に感染し、特別な細胞株にパッケージングされる能力のために遺伝子送達ベクターとして選ばれ得る。

レトロウイルス遺伝子は、それぞれカプシドタンパク質、ポリメラーゼ酵素、及びエンベロープ成分についてエンコードする３つの遺伝子、ｇａｇ、ｐｏｌ、及びｅｎｖを含む。ｇａｇ遺伝子から上流にある配列は、ゲノムのビリオンへのパッケージングのためのシグナルを含む。２つの長い末端反復（ＬＴＲ）配列は、ウイルス遺伝子の５’末端及び３’末端に存在する。これらは、強力なプロモーター及びエンハンサー配列を含み、宿主細胞ゲノムへの組み込みにも必要とされる。

レトロウイルスベクターを構築するために、対象の遺伝子をエンコードする核酸が、特定のウイルス配列の代わりにウイルスゲノム内に挿入されて、複製欠損ウイルスを生成する。ビリオンを産生するために、ｇａｇ遺伝子、ｐｏｌ遺伝子、及び／またはｅｎｖ遺伝子を含むが、ＬＴＲ及び／またはパッケージングの成分は含まないパッケージング細胞株が構築される。レトロウイルスＬＴＲ及びパッケージング配列とともに、（例えば、リン酸カルシウム酸の沈殿によって）ｃＤＮＡを含む組み換えプラスミドがこの細胞株に導入されるとき、パッケージング配列は、組み換えプラスミドのＲＮＡ転写物の、その後培地に分泌されるウイルス粒子内へのパッケージングが可能になる。組み換えレトロウイルスを含む培地は、次に収集され、任意選択で凝縮され、遺伝子導入に使用される。レトロウイルスベクターは、幅広い様々な細胞型に感染することができる。しかしながら、組み込み及び安定した発現には、宿主細胞の分裂が必要である。

レトロウイルスは、サブファミリーのいずれから抽出できる。例えば、マウス肉腫ウイルス、ウシ白血病、ウイルスラウス肉腫ウイルス、マウス白血病ウイルス、ミンク細胞焦点誘導ウイルス、細網内皮症ウイルス、または鳥類白血病ウイルスからのベクターを使用することができる。当業者は、ＬＴＲ、ｔＲＮＡ結合部位、及びパッケージングシグナルなど、異なるレトロウイルスに由来する部分を組み合わせて、組み換えレトロウイルスを提供できる。これらのレトロウイルスは、次に、通常、形質導入能力のあるレトロウイルスベクター粒子を産生するために使用される。この目的のために、ベクターは、適切なパッケージング細胞株内に導入される。レトロウイルスはまた、キメラインテグラーゼ酵素をレトロウイルス粒子に組み込むことによって、宿主細胞のＤＮＡ内への部位特異的な組み込みのために構築することもできる。

単純ヘルペスウイルス（ＨＳＶ）は向神経性であるため、神経系疾患の治療に大きな関心を集めている。さらに、宿主細胞の染色体内へ組み込むことなく、またはそれ以外の場合、宿主細胞の代謝を変化させることなく、非分裂神経細胞内での潜伏感染を確立するＨＳＶの能力に加え、潜伏中も活性であるプロモーターの存在により、ＨＳＶは魅力的なベクターになる。そして、ＨＳＶの向神経性応用に多くの注目が集まっているが、このベクターは、宿主範囲が広いため、他の組織にも利用できる。

ＨＳＶを魅力的なベクターにするもう１つの要因は、ゲノムのサイズ及び構成である。ＨＳＶは大きいため、複数の遺伝子または発現カセットの組み込みは、他のより小さいウイルス系に比べて問題が少ない。さらに、様々な性能（時間、強度など）を備えた異なるウイルス制御配列を使用できることによって、他の系よりもより大幅に発現を制御することが可能になる。また、ウイルスはスプライスされたメッセージが比較的に少ないため、遺伝子操作がさらに容易になることも利点である。

ＨＳＶはまた、比較的に操作が容易であり、高力価まで増殖させることができる。したがって、十分な感染の多重度（ＭＯＩ）を達成するために必要とされる量の点でも、反復投薬の必要性の軽減の点でも、送達はそれほど問題ではない。ＨＳＶの無毒性変異体が開発されており、遺伝子治療の関連での使用に容易に利用できる。

レンチウイルスは複雑なレトロウイルスであり、一般的なレトロウイルス遺伝子であるｇａｇ、ｐｏｌ、及びｅｎｖに加えて、調節機能または構造機能を有する他の遺伝子を含んでいる。複雑度が高まると、潜伏感染の過程においてのように、ウイルスはそのライフサイクルを調節することが可能になる。レンチウイルスの例は、ヒト免疫不全ウイルス（ＨＩＶ－１、ＨＩＶ－２）またはサル免疫不全ウイルス（ＳＩＶ）を含む。レンチウイルスベクターは、ＨＩＶ毒性遺伝子を多重に弱毒化することによって生成されており、例えば、遺伝子ｅｎｖ、ｖｉｆ、ｖｐｒ、ｖｐｕ、及びｎｅｆは欠失しており、ベクターを生物学的に安全にしている。

レンチウイルスベクターは、プラスミドベースまたはウイルスベースであり、外来の核酸を組み込むために、核酸の選択及び宿主細胞内への導入のために必須の配列を運ぶように構成される。対象のｇａｇ遺伝子、ｐｏｌ遺伝子、及びｅｎｖ遺伝子はまた、当該技術分野で既知である。したがって、関連する遺伝子は、選択されたベクター内にクローン化され、次に、対象の標的細胞を形質転換するために使用される。

ワクシニアウイルスベクターは、構築が容易であり、比較的に高レベルの発現が得られ、宿主範囲が広く、ＤＮＡを運ぶ能力が大きいため、広く使用されてきた。ワクシニアは、顕著な「ＡＴ」優先性を示す約１８６ｋｂの直鎖二本鎖ＤＮＡゲノムを含む。約１０．５ｋｂの逆方向末端反復がゲノムに隣接する。必須遺伝子の大部分は、ポックスウイルス間で最も高度に保存されている中心部位内でマッピングするように見える。ワクシニアウイルスの推定オープンリーディングフレーム数は１５０～２００である。両方のストランドがコード化されているが、リーディングフレームが広範囲に重複することは一般的ではない。

ワクシニアウイルスゲノムには少なくとも２５ｋｂを挿入できる。原型的なワクシニアベクターは、相同組み換えを介してウイルスのチミジンキナーゼ遺伝子に挿入された導入遺伝子を含む。ベクターはｔｋ表現型に基づいて選択される。脳心筋炎ウイルスの非翻訳リーダー配列を含めることで、従来のベクターの発現レベルよりも高い発現レベルが得られ、導入遺伝子は２４時間で感染細胞のタンパク質の１０％以上に蓄積する。

マウスポリオーマウイルスなどのパポバウイルスの空のカプシドは、遺伝子導入の可能性のあるベクターとして注目されている。空のポリオーマの使用は、ポリオーマＤＮＡ及び精製された空のカプシドが無細胞系でインキュベートされたときに初めて報告された。新しい粒子のＤＮＡは膵臓ＤＮａｓｅの作用から保護された。再構成された粒子は、形質転換ポリオーマＤＮＡ断片をラットＦＩＩＩ細胞に導入するために使用された。空のカプシド及び再構成された粒子は、ポリオーマカプシド抗原ＶＰ１、ＶＰ２、及びＶＰ３の３つすべてから成る。

ＡＡＶは、ディペンドウイルス属に属するパルボウイルスである。これらは、小型でエンベロープのない一本鎖ＤＮＡウイルスであり、複製するためにヘルパーウイルスを必要とする。機能的に完全なＡＡＶビリオンを形成するためには、ヘルパーウイルス（アデノウイルス、ヘルペスウイルス、またはワクシニアウイルスなど）との重感染が必要である。インビトロでは、ヘルパーウイルスとの重感染がない場合、ＡＡＶは、ウイルスゲノムがエピソーム形態で存在するが、感染性ビリオンは産生されない潜伏状態を確立する。後のヘルパーウイルスによる感染によりゲノムが「救出」され、ゲノムが複製され、ウイルスカプシドにパッケージングされることを可能にし、それによって感染性ビリオンが再構成される。最近のデータは、インビボでは野生型ＡＡＶと組み換えＡＡＶの両方が、おもに大きなエピソームコンカテマーとして存在することを示している。一実施形態では、本明細書で使用される遺伝子治療ベクターは、ＡＡＶベクターである。ＡＡＶベクターは、精製され、複製不能な、偽型化されたｒＡＡＶ粒子であってよい。

ＡＡＶはいかなる既知のヒト疾患とも関連しておらず、一般に病原性があるとは考えられておらず、組み込み時に宿主細胞の生理学的特性を変化させるようには見えない。ＡＡＶは、非分裂細胞を含む広範囲の宿主細胞に感染することができ、異なる種の細胞に感染することができる。細胞応答と体液性応答の両方によって迅速に除去または不活性化される一部のベクターとは対照的に、ＡＡＶベクターは、インビボでは様々な組織での持続的な導入遺伝子発現を誘導することが示されている。インビボでの非分裂細胞内の組み換えＡＡＶ媒介導入遺伝子が持続することは、天然ＡＡＶウイルス遺伝子の欠如、及びベクターのＩＴＲ関連エピソームコンカテマー形成能力に起因する場合がある。

ＡＡＶは、エピソームコンカテマーとしての持続性の高い頻度を有し、心筋細胞を含む非分裂細胞に感染することができ、したがって例えば、組織培養及びインビボでの哺乳類細胞への遺伝子の送達に有用であるため、本発明の細胞形質導入に使用するための魅力的なベクター系である。

通常、ｒＡＡＶは、例えばｐＩＭ４５など、２つのＡＡＶ末端反復が隣接する対象の遺伝子を含むプラスミド、及び／または末端反復がない野生型ＡＡＶコード配列を含む発現プラスミドを同時トランスフェクトすることによって作製される。細胞はまた、ＡＡＶヘルパー機能に必要とされるアデノウイルス及び／またはアデノウイルス遺伝子をもつプラスミドで感染及び／またはトランスフェクトされる。そのような方法で作製されたｒＡＡＶの株はアデノウイルスで汚染されているため、（例えば、塩化セシウム密度遠心分離またはカラムクロマトグラフィーによって）ｒＡＡＶ粒子から物理的に分離する必要がある。代わりに、ＡＡＶコード領域を含むアデノウイルス、及び／またはＡＡＶコード領域及び／またはアデノウイルスヘルパー遺伝子の一部またはすべてを含む細胞株を使用できるであろう。組み込まれたプロウイルスとしてｒＡＡＶ ＤＮＡをもつ細胞株も使用できる。

自然界にはＡＡＶの複数の血清型が存在し、少なくとも１２の血清型（ＡＡＶ１～ＡＡＶ１２）が存在する。高い相同性にも関わらず、異なる血清型は、異なる組織に対して親和性を有する。トランスフェクションの際、ＡＡＶは、宿主内で（あったとしても）軽微な免疫反応しか引き起こさない。したがって、ＡＡＶは、遺伝子治療アプローチに非常に適している。

本開示は、いくつかの実施形態では、対象の組織における高効率の形質導入にさらに適する、ＡＡＶ１、ＡＡＶ２、ＡＡＶ３、ＡＡＶ４、ＡＡＶ５、ＡＡＶ６、ＡＡＶ７、ＡＡＶ８、ＡＡＶ９、ＡＡＶ１０、ＡＡＶ１１、ＡＡＶ１２、ＡＮＣ ＡＡＶ、それらのキメラＡＡＶ由来、それらの変異体、及びそれらの組み合わせの１つまたは複数である、ＡＡＶベクターを含む薬物を対象にし得る。特定の実施形態では、遺伝子治療ベクターは、ＡＡＶ血清型１ベクターである。特定の実施形態では、遺伝子治療ベクターは、ＡＡＶ血清型２ベクターである。特定の実施形態では、遺伝子治療ベクターは、ＡＡＶ血清型３ベクターである。特定の実施形態では、遺伝子治療ベクターは、ＡＡＶ血清型４ベクターである。特定の実施形態では、遺伝子治療ベクターは、ＡＡＶ血清型５ベクターである。特定の実施形態では、遺伝子治療ベクターは、ＡＡＶ血清型６ベクターである。特定の実施形態では、遺伝子治療ベクターは、ＡＡＶ血清型７ベクターである。特定の実施形態では、遺伝子治療ベクターは、ＡＡＶ血清型８ベクターである。特定の実施形態では、遺伝子治療ベクターは、ＡＡＶ血清型９ベクターである。特定の実施形態では、遺伝子治療ベクターは、ＡＡＶ血清型１０ベクターである。特定の実施形態では、遺伝子治療ベクターは、ＡＡＶ血清型１１ベクターである。特定の実施形態では、遺伝子治療ベクターは、ＡＡＶ血清型１２ベクターである。

ヒトに対するＡＡＶの適切な用量は、体重１キログラム当たり約１×１０^８ベクターゲノム（ｖｇ／ｋｇ）～約３×１０^１４ｖｇ／ｋｇ、約１×１０^８ｖｇ／ｋｇ、約１×１０^９ｖｇ／ｋｇ、約１×１０^１０ｖｇ／ｋｇ、約１×１０^１１ｖｇ／ｋｇ、約１×１０^１２ｖｇ／ｋｇ、約１×１０^１３ｖｇ／ｋｇ、または約１×１０^１４ｖｇ／ｋｇの範囲内であってよい。ウイルス粒子の総量、つまりＤＲＰは、約５×１０^１５ｖｇ／ｋｇ、４×１０^１５ｖｇ／ｋｇ、３×１０^１５ｖｇ／ｋｇ、２×１０^１５ｖｇ／ｋｇ、１×１０^１５ｖｇ／ｋｇ、９×１０^１４ｖｇ／ｋｇ、８×１０^１４ｖｇ／ｋｇ、７×１０^１４ｖｇ／ｋｇ、６×１０^１４ｖｇ／ｋｇ、５×１０^１４ｖｇ／ｋｇ、４×１０^１４ｖｇ／ｋｇ、３×１０^１４ｖｇ／ｋｇ、２×１０^１４ｖｇ／ｋｇ、１×１０^１４ｖｇ／ｋｇ、９×１０^１３ｖｇ／ｋｇ、８×１０^１３ｖｇ／ｋｇ、７×１０^１３ｖｇ／ｋｇ、６×１０^１３ｖｇ／ｋｇ、５×１０^１３ｖｇ／ｋｇ、４×１０^１３ｖｇ／ｋｇ、３×１０^１３ｖｇ／ｋｇ、２×１０^１３ｖｇ／ｋｇ、１×１０^１３ｖｇ／ｋｇ、９×１０^１２ｖｇ／ｋｇ、８×１０^１２ｖｇ／ｋｇ、７×１０^１２ｖｇ／ｋｇ、６×１０^１２ｖｇ／ｋｇ、５×１０^１２ｖｇ／ｋｇ、４×１０^１２ｖｇ／ｋｇ、３×１０^１２ｖｇ／ｋｇ、２×１０^１２ｖｇ／ｋｇ、１×１０^１２ｖｇ／ｋｇ、９×１０^１１ｖｇ／ｋｇ、８×１０^１１ｖｇ／ｋｇ、７×１０^１１ｖｇ／ｋｇ、６×１０^１１ｖｇ／ｋｇ、５×１０^１１ｖｇ／ｋｇ、４×１０^１１ｖｇ／ｋｇ、３×１０^１１ｖｇ／ｋｇ、２×１０^１１ｖｇ／ｋｇ、１×１０^１１ｖｇ／ｋｇ、９×１０^１０ｖｇ／ｋｇ、８×１０^１０ｖｇ／ｋｇ、７×１０^１０ｖｇ／ｋｇ、６×１０^１０ｖｇ／ｋｇ、５×１０^１０ｖｇ／ｋｇ、４×１０^１０ｖｇ／ｋｇ、３×１０^１０ｖｇ／ｋｇ、２×１０^１０ｖｇ／ｋｇ、１×１０^１０ｖｇ／ｋｇ、９×１０^９ｖｇ／ｋｇ、８×１０^９ｖｇ／ｋｇ、７×１０^９ｖｇ／ｋｇ、６×１０^９ｖｇ／ｋｇ、５×１０^９ｖｇ／ｋｇ、４×１０^９ｖｇ／ｋｇ、３×１０^９ｖｇ／ｋｇ、２×１０^９ｖｇ／ｋｇ、１×１０^９ｖｇ／ｋｇ、９×１０^８ｖｇ／ｋｇ、８×１０^８ｖｇ／ｋｇ、７×１０^８ｖｇ／ｋｇ、６×１０^８ｖｇ／ｋｇ、５×１０^８ｖｇ／ｋｇ、４×１０^８ｖｇ／ｋｇ、３×１０^８ｖｇ／ｋｇ、２×１０^８ｖｇ／ｋｇ、または１×１０^８ｖｇ／ｋｇであるか、ほぼこれらであるか、少なくともこれらであるか、少なくともほぼこれらであるか、これら以下であるか、もしくはほぼこれら以下であるか、またはこれらの値のいずれか２つによって定義される範囲に入る。上記は、ｖｇ／ｋｇ腎臓組織単位である投与量を示していた。

本明細書で開示されるシステム及び方法によれば、いくつかの実施形態では、腎臓の外部での灌流液の漏出が実質的にはない場合があるので、それ以外の場合全身送達によって安全に投与できるであろうよりも多い投与量の薬物が、直接的にかつ腎臓にのみ投与され得る。限定的と解釈されるものではないが、ＡＡＶ毒性は、肝毒性、血小板の活性化及び喪失、ならびに相補体の活性化及び喪失などの全身作用による場合があると考えられている。これらの毒性及び他のすべては、本明細書に開示される方法及びシステムに説明される局所領域灌流液の適用によって低減、最小化、または完全に回避され得る。したがって、最大約５×１０^１５ｖｇ／ｋｇの腎臓組織への用量は十分に耐えられ得る。特定の実施形態では、ｖｇ／ｋｇ腎臓組織で表される腎臓へのＡＡＶ用量は、全身投与される最高用量を、約２～約２００倍、約５～約１５０倍、約１０～約１００倍、または任意のその中の部分的な範囲内の倍数で上回る場合がある。

ウイルスベクターとは別に、非ウイルス発現構築物もまた、標的タンパク質、またはその機能的変異体もしくは断片をエンコードする遺伝子を患者の細胞内に導入するために使用され得る。標的細胞内でのタンパク質のインビボ発現を可能にする非ウイルス発現ベクターは、例えば、プラスミド、修飾ＲＮＡ、ｍＲＮＡ、ｃＤＮＡ、アンチセンスオリゴマー、ＤＮＡ脂質複合体、ナノ粒子、エクソソーム、遺伝子治療に適した任意の他の非ウイルスシャトル、それらの変異体、及びそれらの組み合わせを含む。

ウイルスベクター及び非ウイルスベクターとは別に、ヌクレアーゼ系は、患者の細胞内に進入し、その中で、標的タンパク質またはその機能変異体もしくは断片をエンコードする遺伝子を導入するために、ベクター及び／またはエレクトロポレーションシステムと連動して使用されてもよい。例示的なヌクレアーゼ系には、限定することなく、クラスター化された規則的に間隔をあけられた短いパリンドローム反復（ＣＲＩＳＰＲ）、ＤＮＡ切断酵素（例えば、Ｃａｓ９）、メガヌクレアーゼ、ＴＡＬＥＮ、ジンクフィンガーヌクレアーゼ、遺伝子療法に適した任意の他のヌクレアーゼ系、それらの変形、及びそれらの組み合わせを含み得る。例えば、一実施形態では、１つのウイルスベクター（例えば、ＡＡＶ）がヌクレアーゼ（例えば、ＣＲＩＳＰＲ）に使用され得、別のウイルスベクター（例えば、ＡＡＶ）が両方（ヌクレアーゼ及びＤＮＡ切断酵素）を標的セルに導入するために、ＤＮＡ切断酵素（例えば、Ｃａｓ９）に使用され得る。

治療用遺伝子をエンコードする治療用ポリヌクレオチド配列を細胞内に送達するために利用できる他のベクター送達系は、受容体媒介送達賦形剤である。これらは、ほぼすべての真核細胞において受容体媒介エンドサイトーシスによる高分子の選択的取り込みを利用する。様々な受容体の細胞型特異的分布のため、送達は非常に特異的である可能性がある。受容体媒介遺伝子標的賦形剤は、２つの成分、つまり細胞受容体に特異的なリガンド、及びＤＮＡ結合剤を含み得る。

標的細胞内への非ウイルスベクターの導入に適した方法は、例えば、リポフェクション法、リン酸カルシウム共沈法、ＤＥＡＥデキストラン法、及びマイクロガラス管、超音波、エレクトロポレーションなどを使用する直接的なＤＮＡ導入法である。ベクターの導入前に、腎細胞は、ホスファチジルコリン、ストレプトリシン、カプリン酸ナトリウム、デカノイルカルニチン、酒石酸、リゾレシチン、Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ－１００など、透過化剤で処理され得る。エクソソームはまた、裸のＤＮＡまたはＡＡＶのカプシドに包まれたＤＮＡを導入するために使用され得る。

本発明の遺伝子治療ベクターは、標的タンパク質をエンコードする核酸配列に機能的に連結されたプロモーターを含み得る。プロモーター配列はコンパクトであり、強力な発言を保証する必要がある。好ましくは、プロモーターは、遺伝子治療ベクターで治療されてきた患者の腎臓内の標的タンパク質の発現を提供する。いくつかの実施形態では、遺伝子治療ベクターは、標的タンパク質をエンコードする核酸配列に動作可能に連結されたネフロン特異的プロモーターを含む。本明細書で使用される場合、「ネフロン特異的プロモーター」は、腎細胞内でのその活性が、任意の他の非腎細胞型においてよりも少なくとも２倍高いプロモーターを指す。好ましくは、本発明のベクターでの使用に適したネフロン特異的プロモーターは、非腎細胞型における活性と比較して、腎細胞内で少なくとも５倍、少なくとも１０倍、少なくとも１５倍、少なくとも２０倍、少なくとも２５倍、または少なくとも５０倍高い活性を有する。さらに、ネフロン特異的プロモーターは、ネフロンの特定のサブユニット（例えば、近位尿細管、遠位尿細管、糸球体など）に対して特異的であり、その特定のサブユニットにおいてより高いまたは排他的な発言を提供し得る。

ネフロン特異的プロモーターは、選択されたヒトのプロモーター、または選択されたヒトのプロモーターに対して少なくとも約８０％、少なくとも約９０％、少なくとも約９５％、少なくとも約９６％、少なくとも約９７％、少なくとも約９８％、もしくは少なくとも約９９％の配列同一性を有する機能的に同等な配列を含むプロモーターである場合がある。例示的な非限定的なプロモーターは、腎臓特異的カドヘリン（ＫＳＰＣ）、Ｎａ^＋／グルコース共輸送体２（ＳＧＬＴ２）、塩化ナトリウムカリウム２共輸送体２（ＮＫＣＣ２）、及びＥ－カドヘリン（ＥＣＡＤ）を含み得る。

本発明で有用なベクターは、様々な形質導入効率を有し得る。結果として、ウイルスベクターまたは非ウイルスベクターは、標的血管領域の細胞の約１０％、約２０％、約３０％、約４０％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、約９９％、または約１００％以上、これらに等しい、または少なくともほぼこれらを形質導入する。複数のベクター（ウイルス性または非ウイルス性、またはそれらの組み合わせ）は、同時に、または順番に使用できる。これは、複数のポリヌクレオチドを導入するために、及び／または複数の細胞型を標的とするために使用できる。複数のベクターまたは複数の薬物が使用される場合、複数の形質導入／トランスフェクション効率が生じる可能性がある。

遺伝子療法ベクターを含む医薬組成物は、液体溶液または懸濁液のどちらかとして調製され得る。本発明の医薬組成物は、希釈剤及び担体など、通常使用される薬学的に許容される賦形剤を含む場合がある。特に、組成物は、例えば、水、生理食塩水、リンゲル液、またはデキストロース溶液など、薬学的に許容される担体を含む。担体に加えて、医薬組成物はまた、乳化剤、ｐＨ緩衝剤、安定剤、色素などを含んでもよい。

特定の実施形態では、医薬組成物は、被験者にとって有毒ではなく、被験者の腎臓病を防ぐまたは治療することができる用量である、治療効果のある遺伝子用量を含む。腎臓病の予防または治療は、腎臓病と関連付けられた表現型特徴の変化として評価される場合があり、そのような変化は、腎臓病を予防または治療するために効果的である。したがって、治療効果のある遺伝子用量は、通常、生理学的に許容可能な組成物で投与されるとき、治療される被験者の病原性腎臓表現型を改善または予防するほど十分である用量である。

実例
以下の実施例は、本開示の理解を補助するために記載されるものであり、本明細書に記載されかつ特許請求される実施形態を具体的に限定するものと解釈すべきではないことは言うまでもない。当業者の技量内であろう、現在公知であるかまたは後に開発されるすべての均等物の置換、及び製剤における変更または実験計画における小さな変更を含む実施形態のそのような変形形態は、本明細書に組み込まれている実施形態の範囲内に含まれるものとして解釈されたい。

以下に説明されるＬＲＰシステムは、以下のコンポーネント、つまり腎動脈（大腿動脈を介してアクセスされる）の閉塞順行性灌流用の経皮動脈カテーテルと、腎静脈の閉塞及びＬＲＰシステム（頸静脈を介してアクセスされる）への静脈血の戻りのための経皮静脈カテーテルと、ＬＲＰシステム内で酸素を提供し、血液から二酸化炭素を除去するためのリザーバ及び関連する管系を備えたＥＣＭＯ装置とを含む。ＬＲＰ処置は、動脈が酸素化された血液で順行的に灌流されると開始され、一方、戻ってくる脱酸素化された血液は、静脈カテーテルを介して静脈系から回収される。血液は、次にリザーバ内に収集され、酸素化され、動脈カテーテルを介して器官に順行的に再注入される。処置全体を通じて、リザーバを介して、液サンプルを採取するか、または薬物を導入することができる。

実施例１：ＬＲＰ処置
ＬＲＰは、図１８に関して図示及び説明されたＬＲＰシステム１８００を利用して、ブタに対して実行された。これらの実施例で使用された付属品装置は、使用目的、及び本開示の実施形態によるＬＲＰシステムにおける使用を含めて、表１に示されている。

カスタムカテーテルは、静脈回収カテーテルとして使用され、以下の寸法、つまり交差プロファイル１９Ｆｒ（６．３ｍｍ）、内径１２Ｆｒ（４．０ｍｍ）、使用可能な長さ８０ｃｍ、バルーン直径２５ｍｍ、及び先端長さ２０ｍｍ（図１～図３に示され、図１～図３に関して説明された例示的なカスタムカテーテルに類似）を含んでいた。材料、つまりシャフトとして強力なステンレス鋼編組で支持されたＰｅｂａｘ６３、バルーンとして柔軟なＣｈｒｏｎｏｐｒｅｎｅ ２５Ａ、及び先端内の放射線不透過性のためにＢａＳＯ_４が充填されたＰｅｂａｘ３５が含まれる。カスタムカテーテルは、－８０ｍｍＨｇで約８００ｍＬ／分の吸引流量をサポートするように設計された。

図２０は、ブタの腎臓のそれぞれ腎動脈及び腎静脈内に動脈カテーテル及び静脈カテーテルが無事に配置されたことを示すＸ線写真を含む。下の画像では、造影剤が静脈注射されており、腎臓の血管系及び閉鎖系の全体的な緊密性を明らかにしている。

ここで、本実施例で従ったＬＲＰ処置の詳細なプロトコルが説明される。
（１）研究動物を背臥位に置く。
（２）血管内カテーテル挿入のために研究動物の準備を行う。
（３）血管造影により、最も鋭角ではない角度を利用し、頸静脈アクセスと鼠径部アクセスの両方から腎静脈の角度を評価する。
（４）大腿動脈からＳｔｒｙｋｅｒ ＦｌｏｗＧａｔｅ^２カテーテルを使用して腎臓の動脈循環にアクセスする（側面は、角度に基づいて決定する）。
（５）上述のカスタム静脈カテーテルを使用して、静脈循環にアクセスする（側面及びアクセスポイントは、個々の動物に基づいて決定する）。
（６）造影剤を注入し、腎臓循環を視覚化するためにカテーテルを開いた構成で（つまり、バルーンを下げて）最終位置に配置する。
（７）処置が開始されるまで、カテーテルを大動脈と大静脈に留置する。
（８）Ｆｌｏｗｇａｔｅ^２カテーテルを通してＰｒｅｓｓｕｒｅＷｉｒｅ Ｘを腎動脈の１つに配置する。
（９）脱気し、生理食塩水でプライミングすることによってＥＣＭＯシステムを準備する。静脈ラインと動脈ラインは、空気の導入を避けるためにクランプで締めらてＥＣＭＯに接続される。
（１０）ＥＣＭＯポンプをオンにする。
（１１）静脈ラインのクランプを外す。
（１２）生理食塩水を血液と交換し始める。すべてが安定している場合は、動脈ラインのクランプを外し、ＬＲＰループを確立する。静脈側の吸引は可変であり、必要に応じて適応させる（例えば、－５０ｍｍＨｇ～０）。
（１３）腎臓静脈内の所定の位置に静脈カテーテルを配置する。
（１４）バルーンを膨らませる。
（１５）造影剤を注入してカテーテルの緊密性と位置を確認する。
（１６）動物が安定している場合：
ａ．Ｆｌｏｗｇａｔｅ^２カテーテルで腎動脈を封止する。
ｂ．以下を確認する。造影剤を注入によるカテーテルの緊密性と位置。腎臓内の圧力、腎臓対全身の圧力比（１以上を目標とする）、リザーバ容積、ＥＣＭＯポンプの毎分回転数、及びカテーテルの流量。
（１７）すべてが５分間安定している場合：
ａ．動脈ラインを通じて２μｇ／ｋｇ体重／分の速度で三硝酸グリセリルの注入を開始する。
ｂ．以下を確認する。腎臓内の圧力、腎臓対全身の圧力比（１以上を目標とする）、リザーバ容積、ＥＣＭＯポンプの毎分回転数、及びカテーテルの流量。
（１８）すべてが５分間安定している場合：
ａ．リザーバに注入された遺伝子治療薬で治療を開始する。
ｂ．１動物グループ（グループＢ１）の場合：５．０Ｅ＋１３ｖｇの用量を投与する（力価２．８Ｅ＋１３ｖｇ／ｍＬのベクター溶液１．８ｍＬを賦形剤２．２ｍＬで希釈することによって調製）。
ｃ．第２の動物グループ（グループＢ２）の場合：６．０Ｅ＋１４ｖｇ（力価２．８Ｅ＋１３ｖｇ／ｍＬのベクター溶液２１．４ｍＬに同等）を投与する。
（１９）６０分間腎臓ＬＲＰを継続する。
（２０）５分おきに以下を確認する。腎臓内の圧力、腎臓対全身の圧力比（１以上を目標とする）、リザーバ容積、ＥＣＭＯポンプの毎分回転数、カテーテルの流量、すべての血行動態パラメータ及び心臓血管パラメータ（圧力、ＨＲ）。
（２１）処置の開始後ｔ＝０分、１５分、３０分、４５分、及び６０分に尿量を確認する。
（２２）横隔静脈、生殖腺静脈、及び副腎静脈による過剰充填、または尿生成による容量の損失がある場合があるため、ＬＲＰリザーバの容量に注意する。これらの容量の偏差は動的に管理できる。
（２３）ｔ＝０分、５分、１５分、３０分、４５分、及び６０分で：血液サンプルを収集する。
ａ．放出分析のために末梢血から。
ｂ．ベクター感染性解析のためにＬＲＰシステムから。
ｃ．放出分析のためにＬＲＰシステムから。
（２４）６０分間の腎臓ＬＲＰの終了時：
ａ．三硝酸グリセリルを中止する。
ｂ．バルーンをしぼませる。
ｃ．テーテルを外す。
（２５）ＬＲＰ回路全体、リザーバ、血液ポンプ、及びカテーテルを適切なバイオセーフティ容器に入れて廃棄する。
（２６）圧縮及びプロタミンの投与を含むが、これらに限定されない術後直後のケアを行う。

上述の処置により、封止した閉回路による腎臓のＬＲＰが少なくとも６０分間可能であることが実証された。急性の後遺症は観察されず、ＬＲＰ処置直後のインジゴカルミン検査では、腎機能が正常である／処置による影響を受けていないことが示された。

実施例２：生体内分布の研究
図２１は、６．２Ｅ＋１４ｖｇ／ｋｇの高容量での６０分間のＬＲＰの後の０．０５～０．２５ｖｇ／ｄｇ（二倍体ゲノム当たりのベクターゲノムコピー数）の腎臓形質導入及び生体内分布を示すプロットである。未治療の腎臓、肝臓、または他の器官の重大な汚染は検出されず、ＬＲＰ閉回路の緊密性を実証した。

静脈内対照動物も試験した。腎臓ＬＲＰが測定した異なる部分にわたってより一様な形質導入プロファイルにつながったが、一方、ＩＶ対照群は、腎臓の皮質部分での優先的な形質導入を示したことが分かった。腎臓ＬＲＰ対ＩＶ対照群では肝臓における形質導入が著しく少なく、ＩＶ対照群の肝臓の場合１７．２ｖｇ／ｄｇが検出されたが、腎臓ＬＲＰの肝臓では形質導入は事実上観察できなかった。

実施例３：ベクトルの数値化
図２２Ａ及び図２２Ｂは、腎臓ＬＲＰの高用量（６．２Ｅ＋１４ＶＧｓ／ｋｇ、図２２Ａ）及び低用量（５．６Ｅ＋１３ＶＧｓ／ｋｇ、図２２Ｂ）の間の様々な時点で測定された血漿のｍＬ当たりの血漿ゲノムを示す。結果から、６０分間のＬＲＰ回路内での高い滞留（低ベクトル放出）、体循環へのベクターの低い曝露、及び尿へのベクターの非常に低い漏出が明らかになった（図２２Ａ）。ベクターの腎臓への曝露は、処置全体を通じて最大化するようである。

図２３Ａは、２匹の異なる動物に対する腎臓ＬＲＰ治療後の数日間のＣ３ａレベルのプロットである（ＬＲＰ－１及びＬＲＰ２）。図２３Ｂは、様々なサンプル希釈液に対する形質導入阻害％のプロットである。両方とも、抗ＡＡＶ中和因子が両方の動物に対して低いままであったこと、及び腎臓ＬＲＰの後に補体活性化がなかったことを明らかにしている。

図２４Ａ及び図２４Ｂは、腎臓ＬＲＰ中のそれぞれの流量及びポンプ速度のプロットであり、処置全体を通じて約３１０ｍＬ／分の実質的に一定の流量を明らかにしている。

これらの例は、臨床的に関連する動物モデルを使用した腎臓への標的ＡＡＶ送達が、導入遺伝子の均一な生体内分布を生じさせることを実証している。本明細書に説明及び例示される実施形態は、全身性の有害作用を最小限に抑え、必要とされるベクター用量を大幅に削減し、免疫学的限界を克服することによって、及び反復治療の可能性をもって腎臓に対する次世代の高度な治療法の開発を可能にする。ＬＲＰシステム及び方法の使用は、他の治療薬及び治療戦略との併用に企図される。

上記の説明では、本発明の完全な理解を提供するために、特定の材料、寸法、プロセスパラメータなどの多くの具体的な詳細が述べられている。特定の特徴、構造、材料、または特性は、１つまたは複数の実施形態において任意の適切な方法で組み合わせられ得る。「例」または「例示的な」という単語は、本明細書では、例（ｅｘａｍｐｌｅ）、実例（ｉｎｓｔａｎｃｅ）、または実例（ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ）として役立つことを意味するために使用される。本明細書に「例」または「例示的」として説明されるいかなる態様または設計も、必ずしも、他の態様または設計よりも好ましいまたは有利と解釈されるべきではない。むしろ、「例」または「例示的な」という単語の使用は、具体的に概念を提示することを単に意図する。本出願で使用される場合、「または」は、排他的な「または」ではなく包含的な「または」を意味することが意図される。すなわち、別様に指定されない限り、または文脈から明らかでない限り、「ＸはＡまたはＢを含む」とは、あらゆる自然な包括的置換を意味することが意図される。すなわち、ＸがＡを含む場合、ＸがＢを含む場合、またはＸがＡとＢの両方を含む場合には、「ＸはＡまたはＢを含む」は、あらゆる上記の実例の下で満たされる。「一実施形態（ａｎ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、「特定の実施形態（ｃｅｒｔａｉｎ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔｓ）」、または「一実施形態（ｏｎｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」に対する本明細書全体での言及は、その実施形態と関係して記載される特定の機能、構造、または特性が、少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体の様々な箇所で出現するフレーズ「一実施形態」、「特定の実施形態」、または「一実施形態」は、必ずしもすべて同じ実施形態を言及しているわけではない。

本発明を、その特定の例示的な実施形態を参照して説明された。したがって、明細書及び図面は、限定する意味ではなくて例示的なものと見なされる。本明細書に示され記載されたものに加えて、本発明の様々な改変形態が、当業者にとって明らかとなり、添付の特許請求の範囲内に含まれることが意図される。

Claims (35)

1. 患者の腎臓を還流する方法であって、
   前記腎臓の腎動脈内に灌流カテーテルを配置することと、
   前記腎臓の腎静脈内に回収カテーテルを配置することであって、前記灌流カテーテル及び前記回収カテーテルが、膜型酸素供給装置とともに、前記腎臓を通る灌流閉回路を形成する、前記配置することと、
   灌流液が前記閉回路を通って流れるようにすることであって、前記閉回路が、前記患者の体循環から前記腎臓を通る灌流を隔離する、前記流れるようにすることと
   を含む、前記方法。
2. 前記灌流中の尿排出物を測定するために前記患者の膀胱内に回収バルーンカテーテルを配置することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記患者の両方の腎臓の排出物を差別的に測定するために前記患者の２つの尿管のそれぞれに追加の回収カテーテルを配置することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記腎動脈に前記灌流カテーテルを配置することが、大腿動脈を介して前記灌流カテーテルを配置することを含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記腎静脈に前記回収カテーテルを配置することが、大腿静脈を介して前記灌流カテーテルを配置することを含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記灌流液が前記閉回路を通って流れるようにすることが、
   前記灌流液に、前記灌流カテーテルを介して前記腎動脈に進入する前に前記膜型酸素供給装置を通過させることを含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記閉回路に追加の灌流液を追加するか、または約５％～約５０％ｖ／ｖの生理食塩水で前記灌流液を希釈して膀胱排出量の割合を占めることをさらに含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記閉回路が、約１５分～約４時間の間、前記灌流液の流量を約５００ｍＬ／分／腎臓当たり体表面積１．７３ｍ^２から約６５０ｍＬ／分／腎臓当たり体表面積１．７３ｍ^２に維持する、請求項１に記載の方法。
9. 前記回収カテーテルに負圧を加えることであって、前記負圧が約－１００ｍＨＧ～０ｍｍＨｇの範囲である前記加えることをさらに含む、請求項１～８のいずれかに記載の方法。
10. 前記灌流カテーテル及び前記回収カテーテルの１つまたは複数が、経皮的に導入される、請求項１～９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記灌流液が、自己血、ドナーからの適合血液、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１～１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 血液成分が、１つまたは複数のパラメータに従って選ばれ、前記１つまたは複数のパラメータが選択された抗体の存在または非存在を含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記灌流が、約１５分、約３０分、約４５分、約１時間、約２時間、３時間、４時間、またはそれらの間で定められる任意の範囲内の継続時間にわたって維持される、請求項１～１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 前記灌流液が、治療用ポリヌクレオチド配列を含む、請求項１～１３のいずれか１項に記載の方法。
15. 前記治療用ポリヌクレオチド配列が、１つまたは複数のウイルスベクターに存在する、請求項１４に記載の方法。
16. 前記１つまたは複数のウイルスベクターが、アデノ随伴ウイルス、アデノウイルス、レトロウイルス、単純ヘルペスウイルス、ウシパピローマウイルス、レンチウイルスベクター、ワクシニアウイルス、ポリオーマウイルス、センダイウイルス、オルトミクソウイルス、パラミクソウイルス、パポバウイルス、ピコルナウイルス、ポックスウイルス、アルファウイルス、それらの変異体、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項１５に記載の方法。
17. 前記ウイルスベクターがアデノ随伴ウイルス（ＡＡＶ）である、請求項１５に記載の方法。
18. ＡＡＶが、ＡＡＶ１、ＡＡＶ２、ＡＡＶ３、ＡＡＶ４、ＡＡＶ５、ＡＡＶ６、ＡＡＶ７、ＡＡＶ８、ＡＡＶ９、ＡＡＶ１０、ＡＡＶ１１、ＡＡＶ１２、それらの変異体、及びそれらの組み合わせの１つまたは複数である、請求項１７に記載の方法。
19. 前記治療用ポリヌクレオチド配列がプロモーターを含む、請求項１４～１７のいずれか１項に記載の方法。
20. 前記閉回路を通して循環する血液の約２０％ｖ／ｖ未満、約１５％ｖ／ｖ未満、約１０％ｖ／ｖ未満、約５％ｖ／ｖ未満、約４％ｖ／ｖ未満、約３％ｖ／ｖ未満、約２％ｖ／ｖ未満、約１％ｖ／ｖ未満、約０．５％ｖ／ｖ未満、または実質的に無（０％ｖ／ｖ）が、前記閉回路の外部に漏れる、請求項１～１９のいずれか１項に記載の方法。
21. 前記閉回路を通して循環する灌流液の約２０％ｖ／ｖ未満、約１５％ｖ／ｖ未満、約１０％ｖ／ｖ未満、約５％ｖ／ｖ未満、約４％ｖ／ｖ未満、約３％ｖ／ｖ未満、約２％ｖ／ｖ未満、約１％ｖ／ｖ未満、約０．５％ｖ／ｖ未満、または実質的に無（０％ｖ／ｖ）が、前記閉回路の外部に漏れる、請求項１～２０のいずれか１項に記載の方法。
22. 前記灌流カテーテルまたは前記回収カテーテルの１つまたは複数がバルーンカテーテルである、請求項１～２１のいずれか１項に記載の方法。
23. 患者の体循環から前記患者の腎臓を隔離する方法であって、
    前記腎臓の腎動脈内に灌流カテーテルを配置することと、
    前記腎臓の腎静脈内に回収カテーテルを配置することであって、灌流カテーテル及び前記回収カテーテルが、膜型酸素供給装置とともに、前記腎臓を通る灌流閉回路を形成する、前記配置することと、
    酸素化された血液が前記閉回路を通って流れるようにすることであって、前記閉回路が、前記患者の体循環から前記腎臓を隔離する、前記流れるようにすることと
    を含む、前記方法。
24. 前記患者の体循環に腎毒性薬物を導入することであって、前記腎毒性薬物の前記腎臓への前記曝露が、前記閉回路の前記存在なしに前記腎毒性薬物を投与することと比較して防止または低減される、前記導入することをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
25. 患者の腎臓に流体結合されたときに前記患者の前記腎臓の局所領域灌流を実行するためのシステムであって、
    前記腎臓の腎動脈への挿入に適合された灌流カテーテルと、
    前記腎臓の腎静脈への挿入に適合された回収カテーテルと、
    前記灌流カテーテル、前記回収カテーテル、及び酸素源に流体結合された膜型酸素供給装置であって、前記灌流カテーテル、前記回収カテーテル、及び前記膜型酸素供給装置が、前記灌流カテーテルが前記腎動脈に挿入され、前記回収カテーテルが腎静脈に挿入されるときに前記患者の体循環から隔離される前記腎臓を通る閉回路をともに形成する前記膜型酸素供給装置と、
    前記灌流カテーテル及び前記回収カテーテルを通る流体の流れを駆動するように構成されたポンプと
    を備える、前記システム。
26. 前記灌流中の尿排出物を測定するための前記患者の膀胱内への挿入に適合した回収バルーンカテーテルをさらに備える、請求項２５に記載のシステム。
27. 前記患者の両方の腎臓の排出物を差別的に測定するための前記患者の２つの尿管のそれぞれへの挿入に適合した追加の回収カテーテルをさらに備える、請求項２５に記載のシステム。
28. 前記膜型酸素供給装置が、灌流中に前記閉回路内に薬物を注入するために構成されたリザーバを備える、請求項２５に記載のシステム。
29. 前記システムが、約１５分～約４時間の間、前記閉回路を通る灌流液の流量を約５００ｍＬ／分／腎臓当たり体表面積１．７３ｍ^２から約６５０ｍＬ／分／腎臓当たり体表面積１．７３ｍ^２に維持するように適合される、請求項２５に記載のシステム。
30. 患者の腎臓の局所領域灌流を実行するためのシステムであって、
    前記腎臓の腎動脈に挿入された灌流カテーテルと、
    前記腎臓の腎静脈に挿入された回収カテーテルと、
    前記灌流カテーテル、前記回収カテーテル、及び酸素源に流体結合された膜型酸素供給装置であって、前記灌流カテーテル、前記回収カテーテル、及び前記膜型酸素供給装置が、前記患者の体循環から隔離される前記腎臓を通る閉回路を、前記腎臓とともに形成する前記膜型酸素供給装置と、
    前記灌流カテーテル介した前記腎臓の中への、及び前記回収カテーテルを介した前記腎臓からの流体の流れを駆動するように構成されたポンプと
    を備える、前記システム。
31. 前記灌流中の尿排出物を測定するために前記患者の膀胱内に挿入された回収バルーンカテーテルをさらに備える、請求項３０に記載のシステム。
32. 前記患者の両方の腎臓の排出物を差別的に測定するために前記患者の２つの尿管のそれぞれに挿入された追加の回収カテーテルをさらに備える、請求項３０に記載のシステム。
33. 前記膜型酸素供給装置が、灌流中に前記閉回路内に薬物を注入するために構成されたリザーバを備える、請求項３０に記載のシステム。
34. 前記システムが、約１５分～約４時間の間、前記閉回路を通る灌流液の流量を約５００ｍＬ／分／腎臓当たり体表面積１．７３ｍ^２から約６５０ｍＬ／分／腎臓当たり体表面積１．７３ｍ^２に維持するように適合される、請求項３０に記載のシステム。
35. 請求項１～２４のいずれか１項に記載の方法を実行するように構成された、請求項２５～３４のいずれか１項に記載のシステム。