JP2000510835A

JP2000510835A - 慢性腎不全の治療

Info

Publication number: JP2000510835A
Application number: JP09540150A
Authority: JP
Inventors: ティー．サンパス，クベル; エム．コヘン，チャールズ
Original assignee: クリエイティブバイオモレキュールズ，インコーポレイテッド
Priority date: 1996-05-06
Filing date: 1997-05-06
Publication date: 2000-08-22
Also published as: DE69723845T2; WO1997041881A1; ES2203803T3; CA2254953A1; JP2009185076A; US6498142B1; CA2254953C; EP0910400A1; US20120004171A1; DE69730966D1; EP0914146B1; US8377878B2; CA2254954C; DK0914146T3; US7524817B2; AU2933997A; ATE277629T1; EP0914146A1; WO1997041880A1; PT914146E

Abstract

(57)【要約】本発明は、慢性腎不全の、もしくはその危険性のある哺乳動物被験体、または腎置換治療の必要の危険性のある哺乳動物被験体の処置のための方法、およびその処置における使用のための医薬品を提供する。本方法は、タンパク質のTGF-βスーパーファミリー内の、骨原性タンパク質/骨形態形成タンパク質（OP/BMP）ファミリーの特定のタンパク質、またはそれに基づく特定のタンパク質の投与を含む。

Description

【発明の詳細な説明】慢性腎不全の治療発明の分野本発明は一般に、腎臓疾患の処置方法に関する。詳細には、本発明は、ヒトを含む哺乳動物中に存在する慢性腎不全またはその危険性の症状の処置方法に関する。この方法は、TGF-βスーパーファミリーのタンパク質中の骨形成タンパク質／骨形態形成タンパク質（OP/BMP）ファミリーまたはそれに基づくの特定のタンパク質の投与を含む。発明の背景哺乳動物腎臓系は、血流からの代謝排泄産物の除去、ならびに体内の体液および電解液平衡の維持の両方において重要な役割を担っている。従って腎不全は、代謝産物および他の毒素を蓄積する生命を脅かす状態であり、そして／または電解液もしくは体液の有意な不均衡の発生は、他の主要な器官系の不全および死を導き得る。一般的な事項として、腎不全は、「急性」または「慢性」として分類される。以下に詳述されるように、慢性腎不全は、適切な処置が存在しない、衰弱させそして生命を脅かす疾患である。慢性腎不全慢性腎不全は、ネフロンの有意なおよび持続的な欠失による、糸球体濾過速度（GFR）の漸進的、永久的、および有意な減少として定義され得る。慢性腎不全は、代表的には、慢性腎不全（insufficiency）（すなわち、少なくとも50〜60 ％の腎機能の永久的な減少）がネフロン単位の有意な欠失を生じる腎組織に対していくらかの破壊を生じる時点から開始する。この最初の破壊は、急性腎不全のエピソードと関連し得るか、または関連していなくても良い。最初の破壊の性質に関係なく、慢性腎不全は、ネフロンが徐々に欠失し、そしてGFRが徐々に低下するという徴候および症状の「最終的な共通経路」を現す。腎機能におけるこの漸進的低下はゆっくりであり、代表的にはヒト患者において複数年または10年にわたるが、表面上は避けられない。慢性腎不全の早期の段階は、代表的には、GFRが通常の約３分の１（例えば、平均的な成人については30〜40ml/分）まで減少した時に開始する。有意なネフロンの欠失の結果として、およびより少ないネフロンで全GFRを維持するための明らかな「試み」において、平均的な単一のネフロンGFR（SNGFR）が構造的および機能的レベルの両方で残存しているネフロンの適合によって増大される。バイオプシーサンプルの顕微鏡試験によって容易に検出可能であるこの適合の１つの構造的な明示は、腎臓の糸球体および細管の両方の「代償性肥大」であり、糸球体および細管の正確な肥大によって各残存ネフロンにより産生され得る濾過物の容量を実質的に増大させるプロセスである。実際、肥大または採集した管の透析の結果として、慢性腎不全を有する被験体の尿はしばしば、大きな「円柱（cast ）」（代表的には、通常の直径の２〜６倍）を含み、これは診断を補助し、そして「腎不全円柱（cast）」とも呼ばれている。同時に、正常に排出される溶質の減少した吸収または増大した分泌のような残存しているネフロンにおける機能的変化が存在し、これは、身体の他の場所でのホルモンの変化またはパラクリンの変化（例えば、カルシウムおよびリン酸の血清レベルにおける変化に応答する副甲状腺ホルモン（PTH）のレベルの増大）に応答し得る。慢性腎不全の早期の段階におけるこれらの適合は、GFRまたは腎機能の他のパラメーターの完全な回復をうまく行えず、実際、残存しているネフロンを欠失の増大した危険性に曝す。例えば、増大したSNGFRは、高血圧および過灌流による糸球体の機械的ストレスに関連する。有足突起接合部の完全性の欠失は、高分子への糸球体の透過性または糸球体カプセルの「漏出」を増大させるように導く。増殖性の効果がまた、糸球体間質の上皮細胞および内皮細胞において観察され、そしてコラーゲンおよび他のマトリックスタンパク質の沈着を増大させる。糸球体および細管の両方の硬化症が、肥大したネフロンの他の共通の症状であり、そして糸球体における凝固の危険性が増大する。特に、残存しているネフロンのそれらの正常なレベルよりはるかに下にSNGFRを下げることによるこれらの適用は、水中での急速な変化に応答する残存しているネフロン、溶質、または酸負荷の能力を実際に減少させ、従って、さらなるネフロンの欠失の可能性を実際に増大させる。慢性腎不全の進行およびGFRが通常の10％未満まで減少を継続する（例えば、５〜10ml/分）に伴って、被験体は最終段階の腎不全（ESRD）に入る。この段階の間、残存しているネフロンの不能性は、血液由来の排泄産物を適切に除去し、一方、有用な産物の保持および体液および電解液の平衡の維持は、多臓器系（特に、心臓血管系）において不全にすることを開始し得る迅速な減少を導く。例えば、BUNおよびクレアチニンレベルは、上昇することが予想され得、BUNのレベルは60〜100mg/dLであり、そして血清クレアチニンレベルは８〜12mg/dLであり、尿毒症は代表的には、腎臓が窒素代謝の最終産物をもはや除去し得ない程に進行する。この時点で、腎不全は迅速に進行し、被験体が腎置換治療（すなわち、長期にわたる血液透析、連続的な腹膜透析、または腎臓移植）を受けない限りは死に至る。合衆国において毎年、百万人あたり約600人の患者が、１年あたり１人の患者あたり60,000〜80,000ドルに近づく平均費用で、長期的透析を受けている。毎年の終期腎臓疾患の新たな症例のなかで、約28〜33％が糖尿病性腎症（または糖尿病性糸球体症もしくは糖尿病性腎肥大）に起因し、24〜29％が高血圧性腎硬化症（または高血圧性糸球体硬化症）に起因し、そして15〜22％が糸球体腎炎に起因する。全ての長期的透析患者についての５年生存率は約40％であるが、65才を超える患者については、この率は約20％に低下する。それゆえ、合衆国のみにおいてほぼ20万の患者が長期的透析に依存するようになるようにする、そして毎年数万の未熟死亡を生じる、腎臓機能の漸進的損失を防止する処置についての必要性が残っている。発明の要旨本発明は、慢性腎不全である、もしくは慢性腎不全の危険性のある、または腎臓置換療法の必要性の危険性のある哺乳動物被験体の、処置方法、および処置における使用のための薬学的調製物に関する。そのような被験体は、既に慢性腎不全に罹患した、または既に腎臓置換療法を受けた被験体、ならびに機能的ネフロン単位の漸進的損失に関連する腎臓機能の漸進的損失を患うことが合理的に予想される任意の被験体を含む。特定の被験体に危険性があるかどうかは、関連する医学または獣医学の当業者により慣習的になされ得る決定である。慢性腎不全である、もしくは慢性腎不全の危険性のある、または腎臓置換療法の必要性の危険性のある被験体は、以下を含むがそれらに限定されない：慢性腎不全、終期腎臓疾患、慢性糖尿病性腎症、高血圧性腎硬化症、慢性糸球体腎炎、遺伝性腎炎、および／または腎臓形成異常に罹患していると見なされ得る被験体；糸球体肥大、尿細管肥大、慢性糸球体硬化症、および／または慢性尿細管間質硬化症を示すバイオプシーを有する被験体；腎臓線維症を示す超音波スキャン、MRIスキャン、C ATスキャン、または他の非侵襲性検査を有する被験体；尿沈澱渣中に存在する通常でない数の広い円柱（broad cast）を有する被験体；被験体について予想されるGFRの約50％より慢性的に少ない、そしてより特定すると約40％、30％、または20％より少ないGFRを有する被験体；少なくとも約50kgの体重であり、そして慢性的に約50ml/分より少ない、より特定すると約40ml/分、30ml/分、または20m l/分より少ないGFRを有するヒト雄性被験体；少なくとも約40kgの体重であり、そして慢性的に約40ml/分より少ない、より特定すると約30ml/分、20ml/分、または10ml/分より少ないGFRを有するヒト雌性被験体；健常ではあるが他は同様な被験体により有される機能的ネフロン単位の数の、約50％より少ない、そしてより特定すると約40％、30％、または20％より少ない機能的ネフロン単位の数を有する被験体；単一の腎臓を有する被験体；および腎臓移植物レシピエントである被験体。本発明の方法および組成物は、本明細書中で腎治療因子として規定され、そして骨原性タンパク質/骨形態形成タンパク質（OP/BMP）ファミリーのタンパク質のメンバーを含む真核生物起源の特定のタンパク質が、本明細書中に定義されるように、慢性腎不全の危険性があるか、または腎臓置換療法を必要とする被検体の処置において有用であり得るという知見を部分的に利用する。有用な腎治療因子は、用語「腎治療因子」は、OP-1、OP-2、OP-3、BMP2、BMP3、BMP4、BMP5、BM P6、BMP9、ならびにヒトOP-1の７システインドメインのアミノ酸配列と少なくとも70％、またはより好ましくは75％もしくは80％のアミノ酸配列相同性を示し；かつ(a)Reddi-Sampath異所骨アッセイ（SampathおよびReddi(1981)，Proc.Natl. Acad.Sci.(USA) 78:7599-7603）もしくは実質的に等価なアッセイにおいて軟骨形成を誘導し得るか、(b)慢性腎不全の標準的な動物モデルにおいて漸進的腎機能損失を有意に予防、阻害、遅延、もしくは緩和し得るか、または(c)慢性腎不全であるかまたはその危険性のある哺乳動物に投与した場合に、腎機能の標準的マーカーにおいて臨床的に有意な改善を生じ得るタンパク質からなる群より選択される哺乳動物タンパク質のＣ末端の６または７システインドメインを少なくとも含む、ポリペプチド、またはポリペプチドの機能的改変体を含む。本発明の腎治療因子は、選択された薬剤と適合性である任意の投与経路により投与され得、そして投与経路に適切な任意の薬学的に受容可能なキャリアとともに処方され得る。投与の好ましい経路は非経口であり、特に、静脈内、腹腔内、および腎臓嚢内である。処置はまた、好ましくは、外来患者基準で延長された期間にわたって実施される。腎治療因子の１日あたりの投薬量は、約0.01〜1000μ ｇ/kg体重、より好ましくは約10〜300μｇ/kg体重の範囲であると予想されるが、正確な投薬量は、用いられる特定の腎治療因子、ならびに特定の被験体の医療的状態および病歴に依存して変化する。本発明の処置は、漸進的機能的ネフロン単位損失、および結果としての漸進的腎機能損失（これらは、慢性腎不全を代表する）を予防、阻害、または遅延するのに有用である。このように、慢性の腎臓機能不全を患う被験体の長期的透析または腎臓置換療法の必要性を予防または遅延すること、または末期の腎臓病を患う被験体における長期的腎臓透析の必要な頻度を減少させることに、これらは大きな価値がある。このように、慢性腎不全の危険性があるかまたは既にそれを患っている被験体の生存を長期化させることおよび生存の質を維持することにこれらは有用である。図面の簡単な説明図１。この図は、偽手術したラットの群（「偽」）または部分的に腎摘出したラットの群（「Nxコントロール」および「OP-1」）の平均血清クレアチニンレベルを示す棒グラフである。手術の５〜６ヶ月後に、ラットは、ビヒクル単独（「Nxコントロール」および「偽」）、または１、３、10、もしくは50μｇ/kg 体重の可溶性OP-1（「OP-1」）の注射を、４〜８週間にわたって１週間に３回受けた。図２。この図は、偽手術したラットの群（「偽」）または部分的に腎摘出したラットの群（「Nxコントロール」および「OP-1」）の平均血清尿素レベルを示す棒グラフである。手術後５〜６ヶ月に、ラットは、ビヒクル単独（「Nxコントロール」および「偽」）、または１、３、10、もしくは50μｇ/kg体重の可溶性OP- 1（「OP-1」）の注射を、４〜８週間にわたって１週間に３回受けた。図３。この図のパネルＡおよびＢは、10×の拡大率でのラットからの腎臓組織の顕微鏡写真である。(A)5/6腎摘出後の慢性腎不全のラットからの組織（Nxコントロール）。(B)5/6腎摘出後にOP-1で処置したラットからの組織。図４。この図のパネルAおよびBは、40×の拡大率でのラットからの腎臓組織の顕微鏡写真である。(A)5/6腎摘出後の慢性腎不全のラットからの組織（Nxコントロール）。(B)5/6腎摘出後にOP-1で処置したラットからの組織。図５。この図は、部分的に腎摘出したラットの群についての９週間にわたる平均血清クレアチニンレベルを示す折線グラフである。手術の２〜３週間後、ラットは、ビヒクル単独（「コントロール」）または10μｇ/kg体重の可溶性OP-1（「OP-1」）の注射を１週間に３回受けた。図６。この図は、部分的に腎摘出したラットの群についての８週間にわたるGF Rの尺度としての平均クレアチニンクリアランス速度を示す折線グラフである。手術の２〜３週間後、ラットは、ビヒクル単独（「コントロール」）または10μ ｇ/kg体重の可溶性OP-1（「OP-1」）の注射を１週間に３回受けた。発明の詳細な説明Ｉ．定義請求された発明の主題をより明確にかつより正確に指摘するために、以下の記載された説明および添付の請求の範囲において用いる特定の用語について以下の定義を提供する。腎治療因子。本明細書で使用される用語「腎治療因子」は、OP-1、OP-2、OP-3 、 BMP2、BMP3、BMP4、BMP5、BMP6、BMP9、ならびにヒトOP-1の７システインドメインのアミノ酸配列と少なくとも70％、またはより好ましくは75％もしくは80％のアミノ酸配列相同性を示し；かつ(a)Reddi-Sampath異所骨アッセイ（SampathおよびReddi(1981)，Proc.Natl.Acad.Sci.(USA)78:7599-7603）もしくは実質的に等価なアッセイにおいて軟骨形成を誘導し得るか、(b)慢性腎不全の標準的な動物モデルにおいて漸進的腎機能損失を有意に予防、阻害、遅延、もしくは緩和し得るか、または(c)慢性腎不全であるかまたはその危険性のある哺乳動物に投与した場合に、腎機能の標準的マーカーにおいて臨床的に有意な改善を生じ得るタンパク質からなる群より選択される哺乳動物タンパク質のＣ末端の６または７システインドメインを少なくとも含む、ポリペプチド、またはポリペプチドの機能的改変体を意味する。本明細書で使用される、２つのアミノ酸配列間の「相同性」％は、配列間で同一または類似であるアミノ酸残基の％を示し、そして本明細書で使用される「類似の」残基は、Dayhoffら(1978)，Atlas of Protein Sequen ce and Structure 第５巻(補遺３)，354-352頁，Natl．Biomed．Res．Found.，Wa shington，D.C.において「受け入れられる点変異」について定義した基準を満たす「保存的置換物」である。治療的効力。本明細書中で使用される、本発明の腎治療因子は、「治療的効力」を有するといわれ、そしてある量の薬剤の投与が、慢性腎不全であるかまたはその危険性がある哺乳動物被験体（例えば、ヒト患者）に投与した場合に腎臓機能の標準的マーカーにおいて臨床的に有意な改善を生じるに十分であるならば、この薬剤の量は、「治療的に有効」であるといわれる。腎機能のこのようなマーカーは医学文献において周知であり、そしてBUNレベルの増加速度、血清クレアチニンの増加速度、BUNの静的測定、血清クレアチニンの静的測定、糸球体濾過速度（GFR）、BUN/クレアチニンの比、ナトリウム（Na+）の血清濃度、クレアチニンについての尿／血漿比、尿素についての尿／血漿比、尿重量オスモル濃度、１日あたりの尿排出量などを含むがこれらに限定されない（例えば、BrennerおよびLazarus(1994)，Harrison's Principles of Internal Medicine，第13版，I sselbacherら編，McGraw Hill Text，New York;LukeおよびStrom(1994)，Intern al Medicine ，第４版，J.H．Stein編，Mosby-Year Book，Inc．St．Louisを参照のこと）。糸球体濾過速度(GFR)「糸球体濾過速度」または「GFR」は、血清タンパク質によって結合されない血漿が担う基質の尿へのクリアランス速度に比例し、糸球体を横切って自由に濾過され、そして腎臓細管により分泌または再吸収されない。従って、本明細書で用いられるとき、好ましくは、GFRは以下の等式により規定される： GFR＝U_concXV／P_conc ここで、U_concはマーカーの尿濃度であり、P_concはマーカーの血漿濃度であり、そいてVはml/分で表した尿流速である。必要に応じて、GFRは、体表面積に対して補正される。従って、本明細書で用いられるGFR値は、ml/分/1.73m²の単位であると見なされ得る。 GFRの好適な測定は、イヌリンのクリアランスであるが、この物質の濃度を測定することの困難さのため、臨床設定では、代表的には、クレアチニンのクリアランスが用いられる。例えば、平均サイズの健康なヒト男性(70kg、20-40歳)について、クレアチニンクリアランスにより測定される代表的なGFRは、0.7-1.5mg /dLのクレアチニンの血漿濃度で約125ml/分であると予想される。比較のために、平均サイズの女性については、クレアチニンクリアランスにより測定される代表的なGFRは、0.5-1.3mg/dLのクレアチニンレベルで約115ml/分であると予想される。良好な健康の時間の間、ヒトGFR値は、約40歳まで比較的安定であり、代表的には、そのときにGFRは年齢とともに減少し始める。85または90歳まで生存する被験体については、GFRは、40歳における比較し得る値の50%まで減少し得る。予測糸球体濾過速度(GFR_exp)「予測GFR」または「GFR_exp」の推定は、被験体の年齢、体重、性別、体表面積、および筋系の程度、および血液試験による測定される特定のマーカー化合物(例えばクレアチニン)の血漿濃度の考慮を基に提供され得る。従って、例として、予測GFRまたはGFR_expは、以下のように推定され得る： GFR_exp≒(140-年齢)×体重(kg)／72×P_conc(mg/dl) この推定は、表面積、筋系の程度、または体脂肪率のような因子を考慮していない。しかし、血漿クレアチニンレベルをマーカーとして用い、この式を、ヒト男性に対して、GFRを推定する安価な手段として採用されている。クレアチニンは横紋筋により産生されるので、ヒト女性被験体の予測GFRまたはGFR_expは、筋肉塊における予想される差異を考慮して0.85を乗じた同じ式により推定される。(L emannら、(1990)Am.J.Kidney Dis ．16(3):236-243を参照のこと)。広い円柱形成された要素の存在に対する尿沈殿物の顕微鏡的検査は、尿検査における標準的手順である。尿中に存在し得る形成された要素の中に、代表的には、遠位回旋状細管または採集細管の管腔の型(mold)または「キャスト」を表す凝集物質の円筒形の塊がある。健康なヒト被験体では、代表的には、このようなキャストは、15-25μｍの直径を有している。しかし、慢性腎不全を有する被験体では、細管の肥大により、正常なキャストの直径の2-6倍であり、そしてしばしば均質なワックス状の外観を有する「広い円柱」または「腎不全円柱」の存在を生じ得る。従って、本明細書で用いられる「広い円柱」は、ヒトのキャストについて、正常の2-6倍の、または約30-150μｍの直径を有する尿沈殿物を意味する。慢性。尿円柱、測定されたGFR、または腎機能の他のマーカーのような臨床的徴候に関して本明細書中で使用される「慢性」は、少なくとも３ヶ月、そしてより好ましくは少なくとも６ヶ月の期間持続することを意味する。従って、例えば、測定されたGFRが慢性的にGFR_expの50％未満を有する被験体は、GFRが、少なくとも３ヶ月、そしてより好ましくは少なくとも６ヶ月の期間をあけた少なくとも２回の測定（この間の期間中に、GFRが実質的に（例えば、10％）高いことを信じる医学的に最もらしい理由はない）において測定され、そしてGFR_expの50％未満であることが見出された被験体である。慢性腎不全のまたはその危険性のある被験体。本明細書中で使用される場合、機能しているネフロン単位の漸進的損失に付随する腎機能の損失を患うことが被験体にかなり予想される場合に、被験体は、慢性腎不全のまたはその危険性がある、あるいは腎置換治療（すなわち、慢性血液透析、連続的腹膜透析、または腎移植）の必要の危険があると言われる。特定の被験体が慢性腎不全であるかまたはその危険性があるか否かは、関連する医学または獣医学の分野の当業者により日常的になされ得る決定である。慢性腎不全のまたはその危険性のある被験体、あるいは腎置換治療の必要性の危険のある被験体は、以下を含むがこれらに限定されない：慢性腎不全、末期腎疾患、慢性糖尿病性腎症、高血圧性腎硬化症、慢性糸球体硬化症、遺伝性腎炎、および/または腎異形成に罹患していると認められる被験体；糸球体肥大、尿細管肥大、慢性糸球体硬化症、および/または慢性尿細管間質性硬化症を示すバイオプシーを有する被験体；腎線維症を示す超音波スキャン、MRIスキャン、CATスキャン、または他の非侵襲性試験を有する被験体；尿沈渣に存在する異常な数の広い円柱を有する被験体；被験体について期待されるＧＦＲの慢性的の約50％未満、そしてより好ましくは約40％、30％、または 20％未満であるＧＦＲを有する被験体；少なくとも約５０ｋｇの体重であり、そして慢性的に約５０ｍｌ／分未満、そしてより好ましくは約40ml/分、30ml/分、または20ml/分未満であるＧＦＲを有するヒト男性被験体；少なくとも約４０ｋｇの体重であり、そして慢性的に約４０ｍｌ／分未満、そしてより特定的には約 30ml/分、20ml/分、または10ml/分未満であるＧＦＲを有するヒト女性被験体；健常であるがさもなければ類似の被験体によって保持される機能的ネフロン単位の数の約50％未満、そしてより特定的には約40％、30％、または20％未満である、機能的ネフロン単位の数を有する被験体；および腎移植レシピエントである被験体。 II．好ましい実施態様の説明Ａ．概論本発明は、慢性腎不全のまたはその危険性のある被験体への特定のタンパク質ベースの腎治療因子の投与が、死亡率および/または罹患率を低減し、そして慢性腎不全を特徴づける腎機能の漸進的損失を防止、阻害、遅延、または軽減し得るという驚くべき知見に部分的に依存する。あるいは、またはさらに、本発明の腎治療因子の投与は、腎置換治療（すなわち、移植または慢性透析）の必要性または死をゆっくりとしかし不可避的に導く機能的ネフロン単位の漸進的損失および糸球体濾過速度（GFR）の漸進的減少を防止、阻害または遅延し得る。好ましい実施態様において、本発明の治療因子は、タンパク質のTGF-βスーパーファミリー内の骨原性タンパク質/骨形成タンパク質（OP/BMP）ファミリーのメンバーである。Ｂ．腎治療因子本発明の腎治療因子は、タンパク質のTGF-βスーパーファミリー内の骨原性タンパク質/骨形成タンパク質（OP/BMP）ファミリーのメンバーにおいて、天然に存在するタンパク質または天然に存在するタンパク質の機能的改変体である。すなわち、これらのタンパク質は、TGF-βスーパーファミリーとして知られる配列に関連したタンパク質のゆるい進化的分類化において「OP/BMPファミリー」と本明細書中で呼ばれるはっきりとしたサブグループを形成する。このタンパク質ファミリーのメンバーは、共通の構造的特徴を共有し、そしてプロタンパク質から同様にプロセスされてカルボキシ末端成熟タンパク質を生じる分泌されたポリペプチドを含む。この成熟タンパク質内に、全てのメンバーは、97〜106アミノ酸ドメインを規定する６または７個のシステイン残基の保存されたパターンを共有し、そしてこれらのタンパク質の活性形態は、単一のファミリーメンバーのジスルフィド結合ホモダイマーか、または２つの異なるメンバーのヘテロダイマーのいずれかである(例えば、Massague(1990)，Annu．Rev．Cell Biol．6:597;Sampa thら(1990)，J．Biol．Chem．265:13198を参照のこと)。例えば、成熟ネイティブ形態において、天然供給源由来のヒトOP-1は、代表的にはSDS-PAGEで決定されるように、約30〜36kDaの見かけの分子量を有するグリコシル化ダイマーである。還元された場合、30kDaタンパク質は、約16kDaおよび18kDaの見かけの分子量を有する２つのグリコシル化ペプチドサブユニットを生じる。非グリコシル化タンパク質は約27kDaの見かけの分子量を有する。還元された場合、27kDaタンパク質は、約14kDa〜16kDaの分子量を有する２つの非グリコシル化ポリペプチド鎖を生じる。代表的には、天然に生じるOP/BMPタンパク質は、N末端シグナルペプチド配列「プロ」ドメイン、および「成熟」タンパク質ドメインを有する前駆体として翻訳される。シグナルペプチドは、代表的には30残基未満であり、Von Heijne(198 6)，Nucleic Acids Research 14:4683-4691の方法を用いて予測され得る切断部位で、翻訳の際に迅速に切断される。「プロ」ドメインは配列および長さの両方において可変であり、約200〜400残基を超える範囲である。プロドメインは切断され、約115〜180残基の「成熟」Ｃ末端ドメインを生じる。これは97〜106残基の保存された６または７システインＣ末端ドメインを含む。本明細書中のOP/BMP ファミリーメンバーの「プロ形態」は、各々がOP/BMPポリペプチドの成熟ドメインと共有または非共有結合したプロドメインを含むポリペプチドの折り畳まれた対を含むタンパク質をいう。代表的には、タンパク質のプロ形態は、生理学的条件下で、成熟形態よりも可溶性である。プロ形態は、培養哺乳動物細胞から分泌された１次形態であるようである。タンパク質の「成熟形態」は、プロドメインと共有または非共有のいずれでも結合していない成熟Ｃ末端ドメインをいう。OP -1の任意の調製物は、調製物におけるプロドメインの量が「成熟」Ｃ末端ドメインの量の５％を越えない場合、成熟形態を含むと考えられる。本明細書中において有用なOP/BMPファミリーメンバーは、任意の公知の天然に存在するネイティブタンパク質（対立遺伝子対応物、系統学的対応物、およびそれらの変異体を含む（天然由来または生合成的に生成されたもの（例えば、「ムテイン」または「変異体タンパク質」を含む））、ならびにタンパク質のOP/BMP ファミリーの新規の活性なメンバーを含む。特に有用な配列は、哺乳動物、好ましくはヒトのＣ末端７システインドメイン（ヒトOP-1、OP-2、OP-3、BMP2、BMP3、BMP4、BMP5、BMP6、BMP8、およびBMP9）の配列を含む。本発明の実施において有用な他のタンパク質は、活性形態のGDF- 5、GDF-6、GDF-7、DPP、Vgl、Vgr-1、60A、GDF-1、GDF-3、GDF-5、GDF-6、GDF-7 、BMP10、BMP11，BMP13、BMP15、UNIVIN、NODAL、SCREW、ADMP、またはNURALおよびそれらのアミノ酸配列改変体を含む。現在好ましい１つの実施態様において、本発明の腎治療因子は、OP-1、OP-2、OP-3、BMP2、BMP3、BMP4、BMP5、BMP6、およびBMP9の任意の１つから選択される。これらの配列、ならびにそれらの化学的および物理学的特性を開示する出版物は、以下を含む：OP-1およびOP-2：米国特許第5,011,691号、米国特許第5、266 、683号、およびOzkaynakら(1990)，EMBO J.9:2085-2093；OP-3:WO94/10203;BMP 2、BMP3、およびBMP4；米国特許第5,013,649号、WO91/18098、WO88/00205および Wozneyら(1988)，Science 242:1528-1534;BMP5およびBMP6:WO90/11366、およびC elesteら(1991)，Proc.Natl.Acad.Sci(USA)87:9843-9847;Vgr-1:Lyonsら(1989) ， Proc.Natl.Acad.Sci.(USA)86:4554-4558:DPP:Padgettら(1987)，Nature 325:81 -84;Vgl:Weeks(1987)，Cell 51:861-867;BMP-9:WO95/33830;BMP10;WO94/26893;B MPー11:WO94/26892;BMP12:WO95/16035;BMP-13:WO95/16031;GDF-1:WO92/00382、およびLeeら(1991)，Proc.Natl.Acad.Sci.(USA)88:4250-4254;GDF-8:WO94/21681 ;GDF-9:WO94/15966;GDF-10:WO95/10539;GDF-11:WO96/01845;BMP-15:WO96/36710; MP121:WO96/01316;GDF-5(CDMP-1，MP52):WO94/15949，WO96/14335，WO93/16099 、およびStormら(1994)，Nature 368:639-643;GDF-6(CDMP-2，BMP13):WO95/0180 1，WO96/14335、およびWO95/10635;GDF-7(CDMP-3，BMP12):WO95/10802およびWO9 5/10635;BMP-3b:Takaoら(1996)，Biochem.Biophys.Res.Comm.219:656-662;GDF-3 :WO94/15965;60A:Blasterら(1993)，Cell 73:687-702およびGenBankアクセス番号L12032。別の実施態様において、有用なタンパク質は、新規な生合成タンパク質、および２つ以上の公知のOP/BMPファミリータンパク質由来の配列を用いて設計されたキメラタンパク質を含む、生物学的に活性な生合成構築物を含む。米国特許第5,011,691号（この開示は本明細書中に参照として援用される）において開示された生合成構築物もまた参照のこと（例えば、COP-1、COP-3、COP-4、COP -5、COP-7、およびCOP-16）。他の好ましい実施態様において、本明細書中において有用な腎治療因子は、アミノ酸配列が、少なくとも70％のアミノ酸配列「相同性」、そして好ましくは、ヒトOP-1の活性形態に存在するＣ末端７システインドメイン（すなわち、米国特許第5,266,683号の配列番号２に示される残基330〜431）と75％または80％の同一性を共有する配列を含む、治療的に有効なタンパク質を含む。他の好ましい実施態様において、本明細書中において有用な腎治療因子は、アミノ酸配列が、少なくとも60％のアミノ酸相同性、そして好ましくは、ヒトOP-1の活性形態に存在するＣ末端７システインドメインと65％または70％の相同性を共有する配列を含む、治療的に有効なタンパク質を含む。従って、本発明における治療的効果を有すると考えられる候補アミノ酸配列は、Alignプログラム(DNAstar，Inc.)のようなコンピュータープログラムによって便利に実行されるNeedlemanら（(1970)，J .Mol.Biol.48:443-453）の方法を用いて、ヒトOP-1のＣ末端７システインドメインのアミノ酸配列と整列され得る。当業者によって理解されるように、相同性または機能的に等価な配列は、保存されたシステインドメイン内にシステイン残基の機能的に等価な配置を含む。これは、これらのシステインの直線状配置を改変するが、ダイマー性タンパク質の折り畳まれた構造におけるそれらの関係（生物学的活性に必要であり得る、例えば鎖内または鎖間ジスルフィド結合を形成するそれらの能力を含む）を物質的に損なわないアミノ酸挿入または欠失を含む。従って、候補配列における内部ギャップおよびアミノ酸挿入は、候補配列と参照配列との間のアミノ酸配列相同性または同一性のレベルを計算する目的のためには無視される。「アミノ酸配列相同性」は、本明細書中で、アミノ酸配列同一性および類似性の両方を含むことが理解される。従って、本明細書中で使用される２つのアミノ酸配列の間の「相同性」割合は、配列の間で同一または類似であるアミノ酸残基の割合を示す。「類似」残基は、Dayhoffら(1978)，Atlas of Protein Sequence and Structure、第５巻、（補遺３）354〜352頁，Natl.Biomed.Res.Found.，Wa shington，D.C.における「許容される点変異」について規定された基準を満たす「保存的置換」である。従って、「保存的置換」は、対応する参照残基に物理学的または機能的に類似し、類似のサイズ、形態、電荷、および／または化学的特性（例えば、共有または水素結合を形成する能力など）を有する残基である。保存的置換の例は、１つのアミノ酸と類似の特徴を有する別のアミノ酸との置換を含む。例えば、以下の群内での置換を含む：(a)バリン、グリシン；(b)グリシン、アラニン；(c)バリン、イソロイシン、ロイシン；(d)アスパラギン酸、グルタミン酸；(e)アスパラギン、グルタミン；(f)セリン、スレオニン；(g)リジン、アルギニン、メチオニン、；および(h)フェニルアラニン、チロシン。用語「保存的置換」または「保存的変異」もまた、生じる置換ポリペプチド鎖がまた、本発明の治療効果を有する限り、所定のポリペプチド鎖における置換されていない親アミノ酸の代わりに、置換されたアミノ酸の使用を含む。本発明の腎治療因子はまた、当業者により容易に確認され得る生物学的活性によって特徴付けられる。詳細には、本発明の腎治療因子は、(a)Reddi-Sampath異所性骨アッセイ（SampathおよびReddi(1981)，Proc.Natl.Acad.Sci.(USA)78:759 9-7603）もしくは実質的に等価なアッセイにおいて軟骨形成を誘導し得るか、 (b)慢性腎不全の標準的動物モデルにおける腎機能の漸進的損失を、有意に防止、阻害、遅延、または軽減し得るか、もしくは(c)慢性腎不全を罹患するか、または慢性腎不全の危険性を有する哺乳動物に投与された場合に、腎機能の標準的マーカーに臨床的に有意な改善を生じ得る。 Reddi-Sampath異所性骨アッセイは、軟骨形成活性のアッセイとして当該分野で周知である。容易に実施され得るアッセイは、例えば、SampathおよびReddi(1 981),Proc.Natl.Acad.Sci.(USA)78:7599-7603；ならびにWozney(1989)「Bone Mo rphogenetic Proteins」Progress in Growth Factor Research l:267-280に記載されそして議論されている。他の動物および組織部位を使用する多くの等価なアッセイが、本発明の腎治療因子の生物学的活性を評価するために、当業者によって使用または開発され得る。例えば、米国特許第5,226,683号に記載のバイオアッセイを参照のこと。本発明の腎治療因子はまた、慢性腎不全の動物モデルにおいて試験され得る。慢性腎不全の哺乳動物モデル（例えば、マウス、ラット、モルモット、ネコ、イヌ、ヒツジ、ヤギ、ブタ、ウシ、ウマ、および非ヒト霊長類）は、動物の腎臓組織に適切な直接的または間接的損傷または侵襲を生じさせることによって作製しされ得る。慢性腎不全の動物モデルは、例えば、部分的な（例えば、5/6）腎摘出を行うことによって作製され、これは、代償的な腎臓肥大、さらなるネフロン損失、および慢性腎不全を特徴づける腎機能の漸進的減少を開始させるレベルまで、機能しているネフロン単位の数を低減させる。最後に、本発明の腎治療因子は、慢性腎不全の、またはその危険性のある哺乳動物被験体（例えば、ヒト患者）に投与する場合、腎機能の標準的マーカーにおいて臨床的に有意な改善をもたらすことにおけるその治療的効果を評価され得る。このような腎機能のマーカーは、医学文献において周知であり、そして、BUN レベルにおける増加の割合、血清クレアニチンにおける増加の割合、BUNの静的測定、血清クレアニチンの静的測定、糸球体濾過速度（GFR）、BUN/クレアニチンの割合、ナトリウムの血清濃度（Na+）、クレアニチンについての尿／血漿比、尿素についての尿／血漿比、尿重量浸透圧モル濃度、日々の尿排出などが含まれるが、これらに限定されない（例えば、BrennerおよびLazarus(1994)，Harris on 's Principles of Internal Medicine,第13版、Isselbacherら編、McGraw Hill Text，New York；LukeおよびStrom(1994)，Internal Medicine,第４版、J.H.Ste in編、Mosby-YearBook，Inc．St．Louisを参照のこと）。本明細書中で意図される腎治療因子は、無償もしくは切断されたゲノムもしくはcDNAまたは原核生物もしくは真核生物宿主細胞中の合成DNAから発現され得る。ダイマータンパク質は、培養培地から単離され、そして／またはインビトロでリフォールディングされ、そしてダイマー化され、生物学的に活性な組成物を形成し得る。ヘテロダイマーは、別々の異なるポリペプチド鎖を結合させることによってインビトロで形成され得る。あるいは、ヘテロダイマーは、別々の異なるポリペプチド鎖をコードする核酸を同時発現することによって単細胞中に形成され得る。例えば、いくつかの例示的な組換えヘテロダイマータンパク質生成プロトコルについては、WO 93/09229または米国特許第5,411,941号を参照のこと。現在の好ましい宿主細胞としては、E.coliを含む原核生物、または酵母、Saccharo myces、昆虫細胞、または哺乳動物細胞（例えば、CHO、COS、またはBSC細胞）を含む真核生物が挙げられるが、これらに限定されない。当業者には、他の宿主細胞を使用して利点を得られ得ることは明白である。本発明の実施（軟骨形成活性についての作製法、使用法、および試験法を含む）に有用なタンパク質の詳細な説明は、米国特許第5,266,683号および同第5,011,691号を含む多数の刊行物に開示され、これらの開示を、本明細書中で参考として援用する。Ｃ．処置のための被験体一般的な問題として、本発明の方法は、慢性腎不全であるかもしくは慢性腎不全の危険性がある、または腎置換治療（すなわち、長期的透析または腎臓移植）を必要とする危険性のある任意の哺乳動物被験体について用いられ得る。本発明の方法に従って処置され得る哺乳動物被験体は、ヒト被験体または患者を含むが、これらに限定されない。しかし、さらに、本発明は、ヒトの仲間(companion) として養われるか（例えば、イヌ、ネコ、ウマ）、重要な商品的価値を有するか（例えば、乳牛、肉牛、スポーツ用動物）、重要な科学的価値を有するか（例えば、絶滅寸前の種の捕獲されたもしくは自由な標本）、または別の価値を有する家畜化哺乳動物の処置に使用され得る。さらに、一般的な問題として、本発明の方法を用いる処置のための被験体は、慢性腎不全の危険と関連する徴候以外の、本発明の腎治療因子を用いる処置のための徴候を示す必要はない。すなわち、処置のための被験体は、そうでなければ本発明の腎治療因子を用いる処置のための徴候のないことが期待される。しかし、いくつかの場合において、被験体は、本発明の因子を用いる処置がそのために示される他の症状（例えば、骨異形成）を現し得る。そのような場合において、処置は、過剰な投薬を避けるために然るべく調整されるべきである。医学または獣医学の当業者は、慢性腎不全の実質的な危険にあり得るか、または腎置換治療を必要とする実質的な危険にあり得る被験体を認識するために訓練される。特に、現在開示されるおよび他の処置の方法に関連する、臨床試験および非臨床試験、ならびに蓄積された経験は、所定の被験体が慢性腎不全であるかもしくは慢性腎不全の危険にあるか、または腎置換治療を必要とする危険にあるかどうか、そして任意の特定の処置が被験体の要求に最も一致するかどうかを決断することにおいて熟練した開業医に情報を与えることが期待され、これは本発明に従う処置を含む。一般的な問題として、被験体が典型的に機能的ネフロン単位の漸進的損失に関連する腎機能の漸進的損失に導く状態にすでに罹患していると診断されているか、または罹患しているとみなされる場合、哺乳動物被験体は、慢性腎不全であるかもしくは慢性腎不全の危険にあるか、または腎置換治療を必要とする危険にあるとみなされ得る。そのような状態は、慢性腎不全、終期腎疾患、慢性糖尿病性腎症、高血圧性腎硬化症、慢性糸球体腎炎、遺伝的腎炎、腎異形成などを含むが、これらに限定されない。当該分野において公知のこれらならびに他の疾患および状態は、典型的には機能的ネフロンの漸進的損失および慢性腎不全の開始を導く。頻繁に、医学または獣医学の当業者は、予後、診断または処置の決断を腎臓バイオプシーサンプルの試験に基づき得る。このようなバイオプシーは、腎臓の障害の診断に有用な豊富な情報を提供するが、手順の侵襲性、およびおそらく不健康な腎臓への付加的な傷により、全ての被験体に適切ではないかもしれない。それにもかかわらず、慢性腎不全であるかもしくは慢性腎不全の危険にあるか、または腎置換治療を必要とする危険にある被験体は、糸球体肥大、尿細管肥大、糸球体硬化症、尿細管硬化症などを含むがこれらに限定されない、腎臓のバイオプシーからの組織学的徴候により認識され得る。腎臓の形態を評価するためのより侵襲性の少ない技法は、MRIスキャン、CATスキャン、および超音波スキャンを含む。造影剤または画像化剤（例えば、放射活性色素）を使用するスキャン技法もまた利用可能であるが、それらのいくつかは、腎臓の組織および構造に特に毒性であり、そしてそれ故それらの使用は、慢性腎不全であるかまたは慢性腎不全の危険にある被験体において無分別であり得ることに留意すべきである。そのような非侵襲性スキャン技法は、腎臓の繊維症または硬化症、病巣の腎臓の壊死、腎臓の嚢胞(cysts)、および被験体を慢性腎不全にするかもしくは慢性腎不全の危険に置くか、または腎置換治療を必要とする危険に置く腎臓の顕著な(gross)肥大のような状態を検出するために使用され得る。極めて頻繁に、予後、診断および／または処置の決定は、腎機能の臨床的徴候に基づく。このような徴候の一つは、異常な数の「広い(broad)」または「腎不全」の円柱(cast)の尿沈渣における存在であり、これは尿細管の肥大の指標であり、そして慢性腎不全を代表する代償的な腎肥大を示唆する。腎機能のよりよい指標は、糸球体の流速(GFR)であり、これは特定のマーカーのクリアランスの速度を数量化することにより直接測定され得るか、または間接的測定から推定され得る。本発明は、ＧＦＲの測定にも慢性腎不全の診断にも関しないことに注意すべきである。したがって、本発明の処置方法は、ＧＦＲの特定の測定値または腎機能の他の特定のマーカーを提示する被験体に限定される必要はない。確かに、必ずしも、被験体のＧＦＲまたは腎機能の他の特定のマーカーが、本発明の処置を実施する前に決定される必要はない。にもかかわらず、ＧＦＲの測定は、腎機能の評価の好適な手段であると考えられる。当該分野において周知のように、ＧＦＲは、血漿から尿への参照化合物またはマーカー化合物のクリアランス速度を反映する。考慮されるべきマーカー化合物は、代表的には、腎糸球体によって自由に濾過されるが、尿細管によって能動的に分泌も再吸収もされず、そして循環タンパク質によって有意に結合されない化合物である。クリアランス速度は、代表的には、２４時間で産生される尿量、および尿中および血漿中のマーカーの相対的濃度に関する上記の式によって定義される。より正確であるためには、ＧＦＲはまた、体表面積に関して較正されるべきである。「最も標準的な（gold standard）」参照化合物は、その濾過特性および血清結合の欠如のため、イヌリンである。しかし、この化合物の濃度は、血中または尿中で定量することが困難である。したがって、他の化合物（ｐ-アミノ馬尿酸（ＰＡＨ）およびクレアチニンを含む）のクリアランス速度が、しばしば、イヌリンに代えて使用される。さらに、マーカーの正確な尿中濃度、正確な１日尿量、または正確な体表面積の考慮を省略することによって、正確なＧＦＲの推定を単純化しようとする種々の式が、しばしば用いられる。これらの値は、他の要因に基づく推定値、同じ被験体について確立されたベースライン値、または同様な被験体についての標準的な値で置換され得る。しかし、これらの推定値は、注意して使用されるべきである。なぜなら、これらは、正常または健康な被験体の腎機能に基づく不適切な仮定を強い得るからである。特定の特徴を有する健康な被験体について予想されるＧＦＲ値を記述する種々の方法および式が、当該分野において開発された。特に、血漿クレアチニンレベル、年齢、体重および性別に基づいて予想されるＧＦＲ値を提供する式は利用可能である。予想されるＧＦＲについての１つのそのような式は、上に記載される。他の式ももちろん用いられ得る。標準的な値の表は、所定の年齢、体重、性別、および/または血漿クレアチニン濃度の被験体について作成され得る。（例えば、ＮＭＲまたはＭＲＩ技術を使用して）ＧＦＲを測定または推定するより新規な方法もまた、今や当該分野において利用可能であり、そして本発明に従って使用され得る（例えば、米国特許第５,１００,６４６号および第５,３３５,６６０号を参照）。一般的なこととして、ＧＦＲが測定または推定される様式にかかわらず、被験体が、慢性的に、その被験体について予想されるＧＦＲの約５０％未満であるＧＦＲを有する場合、被験体は、慢性腎不全であるかもしくはその危険にあるかまたは腎移植治療を必要とする危険にあると考えられ得る。ＧＦＲがより低く下がるにつれて、危険はより大きいと考えられる。したがって、被験体が、慢性的に、予想されるＧＦＲの約４０％、３０％、または２０％未満であるＧＦＲを有する場合、被験体は、ますます危険であると考えられる。一般的なこととして、ＧＦＲが測定または推定される様式にかかわらず、体重が少なくとも約５０ｋｇであるヒト男性被験体は、その被験体が、慢性的に、約５０ｍｌ/分未満であるＧＦＲを有する場合、慢性腎不全であるかもしくはその危険にあるかまたは腎移植治療を必要とする危険にあると考えられ得る。ＧＦＲがより低く下がるにつれて、危険はより大きいと考えられる。したがって、被験体が、慢性的に、約４０、３０、または２０ｍｌ/分未満であるＧＦＲを有する場合、被験体は、ますます危険であると考えられる。一般的なこととして、ＧＦＲが測定または推定される様式にかかわらず、体重が少なくとも約４０ｋｇであるヒト女性被験体は、その被験体が、慢性的に、約４０ｍｌ/分未満であるＧＦＲを有する場合、慢性腎不全であるかもしくはその危険にあるかまたは腎移植治療を必要とする危険にあると考えられ得る。ＧＦＲがより低く下がるにつれて、危険はより大きいと考えられる。したがって、被験体が、慢性的に、約３０、２０、または１０ｍｌ/分未満であるＧＦＲを有する場合、被験体は、ますます危険であると考えられる。組織学的検査、非侵襲的スキャン手順、臨床的指標の評価、ならびに上記および当該分野において公知の他の技術を含む、種々の方法を用いることによって、医学分野および獣医学分野の当業者は、被験体が有する機能しているネフロン単位数、または健康である以外は同様である被験体（例えば、ほぼ同じ年齢、体重、および性別の同種被験体）に対する、被験体が有する機能しているネフロン単位の割合のいずれかの推定値を提供し得る。したがって、例えば、バイオプシーは、機能的ネフロンの密度の減少を明らかにし得る。または濾過される薬剤を用いる画像化は、機能的腎組織および/または濾過能力の損失を示し得る。このような測定値または推定値は、被験体が、慢性腎不全であるかもしくはその危険にあるか、または腎移植治療を必要とする危険にあるときを表現する別の手段を提供する。したがって、一般的なこととして、被験体が、健康である以外は同様な被験体の機能的なネフロン単位数の約５０％未満である機能的ネフロン単位数を有する場合、その被験体は、慢性腎不全であるかもしくはその危険にあるか、または腎移植治療を必要とする危険にあるとみなされ得る。上記のように、機能的ネフロンの数がさらに減少するにつれて、危険はより大きいと考えられる。したがって、被験体が、健康である以外は同様である被験体についての数の約４０、３０、または２０％未満である機能的ネフロン数を有する場合、被験体は、ますます危険であると考えられる。最後に、単一の腎臓を有する被験体は、他方の腎臓の欠失の様式に関わらず（例えば、身体的外傷、外科的除去、生まれつきの欠陥）、慢性腎不全の危険性があることが明白であるか、または腎置換治療についての必要性があるとみなされ得ることに留意すべきである。これは、残留する腎臓に苦しめ得る疾患または状態のために１つの腎臓が欠失した被験体において特に真実である。同様に、すでに腎臓移植のレシピエントであるか、または長期の透析（例えば、長期の血液透析または継続的な通院での腹膜透析）をすでに受けている被験体は、慢性腎不全の危険性があることが明白であるか、またはさらなる腎置換治療についての必要性があるとみなされ得る。Ｄ．処置の処方および方法本発明の腎治療因子は、使用される特定の腎治療因子に適合する任意の経路によって投与され得る。従って、適切な経路として、投与は、経口的または非経口的であり得、これは、静脈内、腹腔内、および腎嚢内の投与経路を含む。さらに、投与は、腎治療因子のボーラスの定期的な注射により行い得、または外部（例えば、i.v.バッグ）または内部（例えば、生体腐食性移植片または移植されたポンプ）にあるリザーバからの静脈内または腹腔内投与により、より連続的になされ得る。本発明の腎治療因子は、任意の適切な手段により、好ましくは直接（例えば、局所的、組織局所への注射によるかまたは局所投与）または全身的（例えば、非経口的または経口的）により個体に提供され得る。薬剤が非経口的（例えば、静脈内、皮下的、または筋肉内投与により）に提供されるべき場合、薬剤は、好ましくは、水溶液の一部を含む。溶液は、被験体への所望の薬剤の送達に加えて、溶液がそうでなければ被験体の電解質および／または容積の平衡に悪影響を与えないように、生理学的に受容可能である。従って、薬剤のための水性媒体は、正常生理的食塩水（例えば、9.85％NaCl、0.15M、pH7-7.4）を含み得る。所望な場合、所定の腎治療因子または他の薬剤は、適切な分子との会合によりより可溶性にし得る。例えば、成熟OP/MBPダイマーのOP/BMPプロドメインとの会合は、腎治療因子のプロ形態を生じ、これは代表的には、対応する成熟形態よりも、生理学的溶液においてより可溶性であるかまたはより分散性である。実際、 OP/BMPファミリーの内因性メンバーは、この形態で哺乳動物体内において輸送（例えば、分泌または循環）されると考えられる。このタンパク質のこの可溶性形態は、OP/BMPを分泌する哺乳動物細胞（例えば、タンパク質をコードし、そしてそれを発現する能力がある核酸でトランスフェクトされた細胞）の培養培地から得られ得る。あるいは、プロドメインまたは可溶性の種は、成熟ダイマー（または、その活性なフラグメント）をその可溶性促進フラグメント（以下により詳細に記載される）と複合させることにより処方され得る。可溶性を促進し得、そして経口投与に特に有用である別の分子は、カゼインである。例えば、0.2％カゼイン投与の添加は、OP-1の成熟活性形態の可溶性を80％増大させる。乳汁および／または種々の血清タンパク質中に見い出される他の成分もまた、有用であり得る。非経口投与に有用な溶液は、例えば、Remington's Pharmaceutical Sciences( Gennaro，A.編)，Mack Pub.，1990において記載される、薬学分野で周知の任意の方法によって調製され得る。あるいは、本明細書中に記載の因子は、経口的に投与され得る。治療法としてのタンパク質の経口投与は、一般的に実行されていない。なぜなら、ほとんどのタンパク質は、それらが血流に吸収され得る前に、哺乳動物消化系において消化酵素および酸によって容易に分解されるからである。しかし、本明細書中に記載の腎治療因子は、代表的には、酸に安定でありかつプロテアーゼ耐性である（例えば、米国特許第4,968,590号を参照のこと）。加えて、これらの腎治療因子の少なくとも１つであるOP-1は、乳腺抽出物、初乳、57日乳において同定されている。さらに、乳腺抽出物から精製されたOP-1は、治療的に有効であり、そして血流においてもまた検出されている。最終的に、可溶性形態のOP-1（例えば、プロドメインと会合した成熟OP-1）は、治療的に有効である。これらの知見は、ならびに以下の実施例で開示される知見は、経口および非経口投与が、個体に本発明の腎治療因子を投与するための実用的な手段であることを示す。加えて、本明細書中に記載の特定の腎治療因子の成熟形態が、代表的には溶解が困難である一方で、乳（ならびに乳腺抽出物および初乳）において見出される形態は、おそらくは、成熟した治療的に有効な形態とインタクトな配列のプロドメインの一部または全部との会合により、そして/あるいは１つ以上の乳成分との会合により、容易に溶解する。それゆえ、本明細書中で提供される化合物はまた、インビトロまたはインビボでそれらの溶解性を増強し得る分子と会合し得る。本明細書中で提供される化合物はまた、腎治療因子を所望の組織に標的化し得る分子と会合し得る。例えば、所望の組織の細胞上の表面分子と特異的に相互作用する抗体、抗体フラグメンドまたは他の結合タンパク質が使用され得る。有用な標的化分子は、例えば、一本鎖結合部位技法（例えば、米国特許第5,091,513 号に開示される）を用いて設計され得る。当業者に理解されるように、処方された組成物は、腎治療因子の治療有効量を含有する。すなわち、それらは、腎機能の永久的または漸進的な損失を防止、阻害、遅延、または軽減する（さもなくば、治療的効果を提供する）に十分な時間、適切な濃度の因子を腎組織に提供する量を含有する。当業者に理解されるように、本発明の治療組成物において記載される化合物の濃度は、以下を含む多数の要因に依存して変化する：選択した因子の生物学的効果、使用した化合物の化学的特徴（例えば、疎水性）、化合物賦形剤の処方、投与経路、および想定される処置（活性成分が腎臓または腎嚢に直接投与されるか、あるいはそれが全身的に投与されるかを含む）。投与されるべき好ましい投薬量はまた、例えば、腎組織の状態、腎機能損失の程度、および特定の被検体の全身的健康状態のような変数に依存するようである。投薬量は、連続的に、または毎日投与され得るが、満足な応答（例えば、適切な医学的標識および/または生活水準の指標により、腎機能の安定化および/または改善によって測定される）が持続する限り、投薬量が週当たり１、２、または３回で投与されることが現在好ましい。より低頻度の投薬量（例えば、毎月での投薬量）がまた、使用され得る。連続的、２週間毎、または３週間毎の血液透析セッションをさもなくば必要とする被検体については、連続的、２週間毎、または３週間毎の静脈内または腹腔内注入は、過度に不都合であるとは考えられない。加えて、高頻度の注入を促進するために、半永久的なステントの移植（例えば、静脈内、腹腔内、またはカプセル内）が得策であり得る。本発明の腎治療因子は、当然ながら、単独で、または本明細書中に記載の状態の処置に有益であることが知られる他の分子と組み合わせて、投与され得る。他の因子と組み合わせて使用される場合、それは従って本発明の腎治療因子の投薬量を変化させるために得策であり得る。さらなる好ましい局面およびそれらの実施態様を含む本発明の実施は、以下の例からなお一層完全に理解される。これらは、本明細書中で例示のためのみに提示され、そしてどのようにも、本発明を限定するものと解釈されるべきではない。実施例ラット残留腎臓モデルラットの部分（5/6）腎摘出またはラット残留腎臓モデル(RRKM)モデルを、本質的に記載（Vukicevicら、（1987）J ．Bone．Mineral Res．2:533）のように使用した。雄性ラット（２〜３ヶ月齢、体重約150〜200g）を片側（左腎または右腎のいずれか）腎摘出に供した。およそ１週間後、2/3の残留腎臓を外科的に取り出した。手術直後に、血漿クレアチニンレベルおよびBUNレベルは、腎臓重量および機能の欠失により劇的に上昇する。次の数週間のこの「急性」不全段階にわたって、生存動物の血漿クレアチニンレベルおよびBUNレベルは、いくらか正常値に向かって低減するが、高いままである。次いで、腎機能は、不定な期間の間、比較的定常であるか、または安定したままであるようである。この時点の後、動物は、慢性腎不全期に入り、ここで本質的に腎機能の線形的な低減があり、死に至る。外科的なコントロールとして、さらなるラットを「偽」手術に供し、偽手術では、腎臓が被膜剥離されたが、腎組織は除去されなかった。慢性腎不全のための介入モデルこのモデルにおいて、腎摘出ラットおよび偽手術のラットを、手術後およそ５〜６ヶ月間、維持した。この時点において、生存する腎摘出動物は安定期を通り過ぎて、そして慢性腎不全に入っていた。ラットを、１群あたり12匹の８群に分割した。腎摘出ラットの２群をコントロール（Nxコントロール）として使用し、その群のうち一群は全く処置を受けず、一方で他群はビヒクル緩衝液のみの注射を受けた。さらに、偽手術ラットの２群をコントロール（偽コントロール）として使用し、一群はビヒクル緩衝液のみを受け取り、一方で他群は、可溶性OP-1（sOP-1）を10μｇ/kg体重で受け取った。４つの腎摘出ラットの実験群を使用し、これらのラット群は、sOP-1を１、３、1 0または50μｇ/kg体重で腹腔内注射により受け取った（OP-1 Nx動物）。OP-1処置およびビヒクルのみのラットは、１週間あたり３回の注射を４〜８週間受けた。総注射容量は、300μｌであった。２つのNxコントロール群の間、または２つの偽コントロール群の間には統計学的に有意な差は観察されなかった。ビヒクルのみを受け取る偽群と比較して、ビヒクルのみを受け取るNxコントロールは、有意に（p<0.01）高い血清クレアチニン（図１）を研究の最後に実証した。これは、腎機能の有意な欠失を示す。１または３μｇ/kg体重のいずれかのs OP-1で処置した腎摘出ラットは、Nxコントロールと比較した場合に有意に低減した血清クレアチニンを示さなかったものの、10または50μｇ/kg体重の用量でのs OP-1で処置した腎摘出ラットは、血清クレアチニン値において有意な（p<0.05）低減を示した（図１）。同様の結果は、血清尿素レベルについても観察された。１または３μｇ/kg体重のいずれかのsOP-1で処置した腎摘出ラットは、Nxコントロールと比較した場合に有意に（p<0.01）低減した血清尿素を示さなかったものの、10または50μｇ/kg体重の用量でのsOP-1で処置した腎摘出ラットは、血清尿素値において有意な（p<0.01）低減を示した（図２）。すべての腎摘出ラットは、偽手術したラットと比較した場合に、有意に（p<0.01）より高い血清尿素を示した（図２）。組織学的な観察は、ビヒクル処置のNxコントロール群に対照的に、OP-1処置腎摘出ラットが、比較的正常な糸球体組織構造を提示することを示す。例えば、図３は、（Ａ）未処置のNxコントロール動物、および（Ｂ）OP-1処置の腎摘出ラットからの代表的な腎臓サンプルを低倍率で（10×）示す。図４は、より高い倍率（40×）での同様のサンプルを示す。組織形態計測分析は、Nxコントロールラットに比較して、OP-1 Nxラットが糸球体硬化症およびループの崩壊の発生を低減すること、比較的散在した硬化症および毛細血管瘤、ならびにより生存可能なし球体を示したことを示す（表１）。本研究においては、いずれの群においてもラットは死亡しなかった。慢性腎不全のための予防的モデルラットを、上記のように部分的腎切除または偽手術に供した。このモデルにおいて、OP/BMP腎治療因子の、慢性腎不全の開始を予防、阻害、または遅延する能力を試験するために、ラットを、OP-1治療の開始前に、手術後およそ２週間回復させた。この時点において、生存している動物は急性腎不全期を通り過ぎて、そして未だ慢性腎不全には入っていなかった。ラットを15〜20ラットの２群に分割した。１群は、ビヒクル緩衝液（Nxコントロール）のみを受け取り、一方で他群はOP-1処置を10μｇ/kg体重で１週間に３回腹腔内で与えて受け取った。0p-1またはビヒクルの投与は、およそ８〜９週間の期間の間継続した。処置の１〜５週間目の間、偽手術したコントロール（35±７μｍｏｌ/L）と比較して、両群とも高い血清クレアチニン（>100μｍｏｌ/L）を示した。約５週間目において両群とも血清クレアチニンにおける上昇を示し始め、これは漸進的腎不全または慢性腎不全の発症を示唆する。しかし、血清クレアチニンにおけるこの上昇は、OP-1処置群においてNxコントロールにおけるより顕著にゆっくりで、そして有意により低かった（図５：６週目および８週目においてp<0.02；７週目および９週目においてp<0.01）同様の結果は、血清BUN値においても同様に観察された。より重要なことに、血清および尿クレアチニン値に基づくGFRの測定は、偽手術のコントロール（4.7±1.1ml/min）と比較して腎切除ラットの両群（<1.8ml/ 分）において、高度に有意な低減を示した。両群におけるGFRは、１〜３週間の治療の間、継続して低減した。しかし、およそ３週間目の時点で、OP-1処置群におけるGFRは安定化した一方で、Nxコントロールにおける腎機能における低減は継続した。５週目までに、OP-1処置ラットとNxコントロールラットとの間のGFR 値における差違は、統計学的に有意（p<0.02）になった。GFRにおけるこの差違は、時間の経過と共に増大を続けた（６週目においてp<0.01；７週目および８週目においてp<0.001）。なぜなら、Nxコントロールが継続して低減したが、OP-1 処置ラットは、安定なままであったからである（図６）。９週目の終わりまでに、40％のNxコントロールラットが死亡した一方、OP-1処置ラットは１匹も死亡しなかった。組織切片の組織学的評価は、OP-1処置ラットが糸球体、ならびに近位および遠位尿細管構造のより大きな保存または維持を示したことを検証した。OP-1処置ラットにおける腎臓間葉凝縮の徴候および発生的腎形成構造の外観もまた、存在した。表１は、NxコントロールおよびOP-1処置Nxラット由来の組織薄片について得られたいくつかの標準定量（例えば、細胞外マトリックスのPAS-染色）および半定量的（例えば、視覚的ランク付け）組織形態計測的測定の結果を報告する。これらの結果は、腎切除したラットのOP-1処置が、腎臓組織形態の全体的な改善（あるいは、低減した変性）、メサンギウムまたは末梢血管の肥大化、低減した糸球体硬化症およびループの崩壊、「散在した」硬化症および毛細血管瘤の低減した存在、ならびに生存可能な糸球体における増大を生じたことを示す。表１同等性本発明は、本発明の精神または本質的な特徴から逸脱することなく他の特定の形態において実施され得る。それゆえ、上記の実施態様は、すべての観点において、本明細書中に記載の本発明を、限定するというよりはむしろ、例示するとみなされるべきである。従って、本発明の範囲は、上記の記載によるよりはむしろ、添付の請求の範囲により表され、そして請求の範囲の同等性の意味および範囲内でもたらされるすべての変更が本発明の範囲内に包含されることが意図される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ (72)発明者コヘン，チャールズエム. アメリカ合衆国マサチューセッツ 02193，ウェストン，ハルリングトンレーン１

Claims

【特許請求の範囲】１．慢性腎不全の哺乳動物または慢性腎不全の危険性のある哺乳動物の処置方法であって、該哺乳動物に治療有効量のOP/BMP腎治療因子を投与する工程を包含する、方法。２．慢性的透析処置の必要性を遅らせるか、またはその頻度を減少させるための処置方法であって、哺乳動物に治療有効量のOP/BMP腎治療因子を投与する工程を包含する、方法。３．前記腎治療因子が、OP-1、OP-2、OP-3、BMP2、BMP3、BMP4、BMP5、BMP6、およびBMP9からなる群より選択されるポリペプチドのプロ形態、成熟形態、および可溶性形態からなる群より選択されるタンパク質の少なくともＣ末端システインドメインからなるポリペプチドを含む、請求項１に記載の方法。４．前記腎治療因子が、ヒトOP-1のプロ形態、成熟形態、および可溶性形態からなる群より選択させるタンパク質の少なくともＣ末端システインドメインからなるポリペプチドを含む、請求項３に記載の方法。５．前記腎治療因子が、ヒトOP-1のＣ末端７システインドメインのアミノ酸配列と少なくとも70％の相同性を有するポリペプチドを含む、請求項１に記載の方法。６．前記ポリペプチドが、ヒトOP-1のＣ末端７システインドメインのアミノ酸配列と少なくとも75％の相同性を有する、請求項５に記載の方法。７．前記ポリペプチドが、ヒトOP-1のＣ末端７システインドメインのアミノ酸配列と少なくとも80％の相同性を有する、請求項５に記載の方法。８．前記ポリペプチドが、ヒトOP-1のＣ末端７システインドメインのアミノ酸配列と少なくとも60％の同一性を有する、請求項５に記載の方法。９．前記ポリペプチドが、ヒトOP-1のＣ末端７システインドメインのアミノ酸配列と少なくとも65％の同一性を有する、請求項５に記載の方法。１０．前記ポリペプチドが、ヒトOP-1のＣ末端７システインドメインのアミノ酸配列と少なくとも70％の同一性を有する、請求項５に記載の方法。１１．前記腎治療因子が、（a）異所骨アッセイにおいて軟骨形成を誘導するか；（b）慢性腎不全の動物モデルにおける腎機能の損失を防止、阻害、遅延、または軽減するか；または（c）慢性腎不全の、または慢性腎不全の危険にさらされている哺乳動物に投与した場合、腎機能の標準的マーカーにおいて臨床的に有意な改善を引き起こす、請求項３〜１０のいずれかに記載の方法。１２．前記腎治療因子が、骨原性タンパク質およびヒト骨形態形成タンパク質からなる群より選択される、請求項１に記載の方法。１３．前記哺乳動物が、慢性腎不全、末期腎疾患、慢性糖尿病、慢性糖尿病性腎症、糖尿病性糸球体症、糖尿病性腎肥大、高血圧性腎硬化症、高血圧性腎糸球体硬化症、慢性糸球体腎炎、遺伝性腎炎、および腎異形成からなる群より選択される状態に罹患している、請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。１４．前記哺乳動物の腎バイオプシーの検査が、該哺乳動物が糸球体肥大、尿細管肥大、糸球体硬化症、および尿細管間質性硬化症からなる群より選択される状態に悩まされていることを示す、請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。１５．前記哺乳動物の検査が、腎線維症を示す、請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。１６．前記検査が、前記哺乳動物の超音波スキャン、MRIスキャン、またはCATスキャンである、請求項１５に記載の方法。１７．前記哺乳動物が、インタクトな健常な腎臓を有する哺乳動物に存在する機能的ネフロン単位の数の約50％未満である機能的ネフロン単位の数を有する、請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。１８．前記哺乳動物が、インタクトな健康な腎臓を有する哺乳動物に存在する機能的ネフロン単位の数の約４０％未満である機能的ネフロン単位の数を有する、請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。１９．前記哺乳動物が、インタクトな健康な腎臓を有する哺乳動物に存在する機能的ネフロン単位の数の約３０％未満である機能的ネフロン単位の数を有する、請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。２０．前記哺乳動物が、インタクトな健康な腎臓を有する哺乳動物に存在する機能的ネフロン単位の数の約２０％未満である、機能的ネフロン単位の数を有する、請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。２１．前記哺乳動物が腎移植レシピエントである、請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。２２．前記哺乳動物が１つのみの腎臓を有する、請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。２３．前記哺乳動物の尿沈渣の検査が、広い円柱の存在を示す、請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。２４．前記哺乳動物が、慢性的に該哺乳動物のＧＦＲ_expの約５０％未満であるＧＦＲを有する、請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。２５．前記哺乳動物が、慢性的に該哺乳動物のＧＦＲ_expの約４０％未満であるＧＦＲを有する、請求項２４に記載の方法。２６．前記哺乳動物が、慢性的に該哺乳動物のＧＦＲ_expの約３０％未満であるＧＦＲを有する、請求項２４に記載の方法。２７．前記哺乳動物が、慢性的に該哺乳動物のＧＦＲ_expの約２０％未満であるＧＦＲを有する、請求項２４に記載の方法。２８．前記哺乳動物が、少なくとも約５０ｋｇの体重であり、そして慢性的に約５０ｍｌ/分未満であるＧＦＲを有するヒト男性である、請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。２９．前記哺乳動物が、少なくとも約５０ｋｇの体重であり、そして慢性的に約４０ｍｌ／分未満であるＧＦＲを有するヒト男性である、請求項２８に記載の方法。３０．前記哺乳動物が、少なくとも約５０ｋｇの体重であり、そして慢性的に約３０ｍｌ／分未満であるＧＦＲを有するヒト男性である、請求項２８に記載の方法。３１．前記哺乳動物が、少なくとも約５０ｋｇの体重であり、そして慢性的に約２０ｍｌ／分未満であるＧＦＲを有するヒト男性である、請求項２８に記載の方法。３２．前記哺乳動物が、少なくとも約４０ｋｇの体重であり、そして慢性的に約４０ｍｌ／分未満であるＧＦＲを有するヒト女性である、請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。３３．前記哺乳動物が、少なくとも約４０ｋｇの体重であり、そして慢性的に約３０ｍｌ／分未満であるＧＦＲを有するヒト女性である、請求項３２に記載の方法。３４．前記哺乳動物が、少なくとも約４０ｋｇの体重であり、そして慢性的に約２０ｍｌ／分未満であるＧＦＲを有するヒト女性である、請求項３２に記載の方法。３５．前記哺乳動物が、少なくとも約４０ｋｇの体重であり、そして慢性的に約１０ｍｌ／分未満であるＧＦＲを有するヒト女性である、請求項３２に記載の方法。３６．前記処置が、前記哺乳動物中の血清クレアチニンレベルを３ヶ月にわたって少なくとも約５％減少させる、請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。３７．前記処置の前に、前記哺乳動物が腎機能の臨床指標において慢性的な減少を示した；そして該処置の少なくとも約３ヶ月後、該指標は安定している、請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。３８．前記投与が経口である、請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。３９．前記投与が非経口である、請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。４０．前記投与が静脈内である、請求項３９に記載の方法。４１．前記投与が腹腔内である、請求項３９に記載の方法。４２．前記投与が腎嚢内である、請求項３９に記載の方法。４３．ステントが前記投与のために前記哺乳動物中に移植されている、請求項３９に記載の方法。４４．前記ステントが静脈内ステントである、請求項４３に記載の方法。４５．前記ステントが腹腔内ステントである、請求項４３に記載の方法。４６．前記ステントが腎嚢内ステントである、請求項４３に記載の方法。４７．前記投与が、移植デバイスにより行われる、請求項３９に記載の方法。４８．前記投与が、少なくとも約１ヶ月の間、少なくとも１週間に一度である、請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。４９．前記投与が、少なくとも約１年の間、少なくとも１ヶ月に一度である、請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。５０．前記腎治療因子が、前記哺乳動物の体重１ｋｇ当たり約０．０１〜１２００μｇ／ｋｇの投与量で投与される、請求項１〜１２に記載の方法。５１．前記腎治療因子が、前記哺乳動物の体重１ｋｇ当たり約１０〜３００μｇ／ｋｇの投与量で投与される、請求項５０に記載の方法。