JP5303089B2 - 炎症反応の調節方法 - Google Patents

Description

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。

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。

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］。

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］。

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］。

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］。

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。
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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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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］。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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］。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

ＲＡＤの灌流チャートである。 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。 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）。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。

符号の説明

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

Claims (62)

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。
2. 前記患者は、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、請求項１に記載の装置。
3. 前記患者は、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、請求項１に記載の装置。
4. 前記患者は、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、請求項１に記載の装置。
5. 前記患者は、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、請求項１に記載の装置。
6. 患者は腎疾患に罹患していない、請求項１に記載の装置。
7. 患者は血液透析又は腹膜透析を受けている、請求項１に記載の装置。
8. 体液は血液である、請求項１に記載の装置。
9. 体液は血漿である、請求項１に記載の装置。
10. 体液は血漿の限外ろ過液である、請求項１に記載の装置。
11. 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、請求項１に記載の装置。
12. 尿細管補助装置は生体外に置かれている、請求項１１に記載の装置。
13. 尿細管補助装置は患者に埋め込まれている、請求項１１に記載の装置。
14. 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、請求項１に記載の装置。
15. 少なくとも１種の炎症性サイトカイン濃度が増加する、請求項１に記載の装置。
16. 炎症性サイトカインはプロ炎症性サイトカインである、請求項１５に記載の装置。
17. 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、請求項１６に記載の装置。
18. プロ炎症性サイトカインはＴＮＦ−αである、請求項１７に記載の装置。
19. プロ炎症性サイトカインはＩＬ−１である、請求項１７に記載の装置。
20. プロ炎症性サイトカインはＩＬ−１βである、請求項１７に記載の装置。
21. プロ炎症性サイトカインはＩＬ−６である、請求項１７に記載の装置。
22. プロ炎症性サイトカインはＩＬ−８である、請求項１７に記載の装置。
23. 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、請求項１７に記載の装置。
24. プロ炎症性サイトカインはＭＣＰ−１である、請求項１７に記載の装置。
25. プロ炎症性サイトカインはＣＤ−１４である、請求項１７に記載の装置。
26. プロ炎症性サイトカインはＧＭ−ＣＳＦである、請求項１７に記載の装置。
27. プロ炎症性サイトカインはＧ−ＣＳＦである、請求項１７に記載の装置。
28. プロ炎症性サイトカインはケモカインである、請求項１７に記載の装置。
29. 炎症性サイトカインは抗炎症性サイトカインである、請求項１５に記載の装置。
30. 抗炎症性サイトカインは、ＴＮＦ−ＲＩ、ＴＮＦ−ＲＩＩ、ＩＬ−ｌｒａ、ＩＬ−４、ＩＬ−１０、ＩＬ−１２、ＩＬ−１３及びＴＧＦ−βから成る群から選択される、請求項２９に記載の装置。
31. 抗炎症性サイトカインはＴＮＦ−ＲＩである、請求項３０に記載の装置。
32. 抗炎症性サイトカインはＴＮＦ−ＲＩＩである、請求項３０に記載の装置。
33. 抗炎症性サイトカインはＩＬ−ｌｒａである、請求項３０に記載の装置。
34. 抗炎症性サイトカインはＩＬ−４である、請求項３０に記載の装置。
35. 抗炎症性サイトカインはＩＬ−１０である、請求項３０に記載の装置。
36. 抗炎症性サイトカインはＩＬ−１２である、請求項３０に記載の装置。
37. 抗炎症性サイトカインはＩＬ−１３である、請求項３０に記載の装置。
38. 抗炎症性サイトカインはＴＧＦ−βである、請求項３０に記載の装置。
39. 少なくとも一種の炎症性サイトカイン濃度は減少する、請求項１に記載の装置。
40. 炎症性サイトカインはプロ炎症性サイトカインである、請求項３９に記載の装置。
41. 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、請求項４０に記載の装置。
42. プロ炎症性サイトカインはＴＮＦ−αである、請求項４１に記載の装置。
43. プロ炎症性サイトカインはＩＬ−１である、請求項４１に記載の装置。
44. プロ炎症性サイトカインはＩＬ−１βである、請求項４１に記載の装置。
45. プロ炎症性サイトカインはＩＬ−６である、請求項４１に記載の装置。
46. プロ炎症性サイトカインはＩＬ−８である、請求項４１に記載の装置。
47. 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、請求項４１に記載の装置。
48. プロ炎症性サイトカインはＭＣＰ−１である、請求項４１に記載の装置。
49. プロ炎症性サイトカインはＣＤ−１４である、請求項４１に記載の装置。
50. プロ炎症性サイトカインはＧＭ−ＣＳＦである、請求項４１に記載の装置。
51. プロ炎症性サイトカインはＧ−ＣＳＦである、請求項４１に記載の装置。
52. プロ炎症性サイトカインはケモカインである、請求項４１に記載の装置。
53. 炎症性サイトカインは抗炎症性サイトカインである、請求項３９に記載の装置。
54. 抗炎症性サイトカインは、ＴＮＦ−ＲＩ、ＴＮＦ−ＲＩＩ、ＩＬ−ｌｒａ、ＩＬ−４、ＩＬ−１０、ＩＬ−１２、ＩＬ−１３及びＴＧＦ−βから成る群から選択される、請求項５３に記載の装置。
55. 抗炎症性サイトカインはＴＮＦ−ＲＩである、請求項５４に記載の装置。
56. 抗炎症性サイトカインはＴＮＦ−ＲＩＩである、請求項５４に記載の装置。
57. 抗炎症性サイトカインＩＬ−ｌｒａである、請求項５４に記載の装置。
58. 抗炎症性サイトカインはＩＬ−４である、請求項５４に記載の装置。
59. 抗炎症性サイトカインはＩＬ−１０である、請求項５４に記載の装置。
60. 抗炎症性サイトカインはＩＬ−１２である、請求項５４に記載の装置。
61. 抗炎症性サイトカインはＩＬ−１３である、請求項５４に記載の装置。
62. 抗炎症性サイトカインはＴＧＦ−βである、請求項５４に記載の装置。

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