JP5819733B2 - 障害および疾患に対する全身治療のためのＴＧＦ−βスーパーファミリーメンバー含有タンパク質の末梢投与 - Google Patents

Description

（関連出願への相互参照）
本願は、２００９年２月１２日に出願された米国仮特許出願第６１／１５１，９０９号の優先権および利益を主張し、この米国仮特許出願の内容は、本明細書中に参考として援用される。

（背景）
骨形成タンパク質（ＢＭＰ）は、トランスフォーミング増殖因子β（ＴＧＦ−β）のスーパーファミリーに属し、パターン形成および組織の特殊化ならびに成体組織における創傷治癒プロセスおよび修復プロセスの促進など、細胞プロセスおよび発達プロセスの多様なセットを制御する。ＢＭＰは、骨および軟骨形成を誘導するその能力によって最初に単離されたが、その他の組織および器官の修復にとってのその有用性が今では広く認められている。

今日まで、臨床上有効な用量のＢＭＰの非局所送達、特にＢＭＰの反復投与を伴わない長期間にわたる非局所送達、のための信頼できる手段は当業者の手に入らなかった。実際、ほとんどのタンパク質性生物薬剤（ｐｒｏｔｅｉｎａｃｅｏｕｓ ｂｉｏｌｏｇｉｃ ａｇｅｎｔ）の有効な送達は、概して、未解決の課題のままとなっている。タンパク質技術および製薬化学の進歩にもかかわらず、少なくとも２つの問題が、患者へＢＭＰ（複数可）の治療用量を提供することを必要とする臨床医を悩ませ続けている。

第１に、ほとんどの治療薬の好ましい投与様式は、経口または注射によってである。しかし、経口投与は、タンパク質などの高分子薬剤にとっては、それらのほとんどが消化管によって無傷で吸収されず、それによって、特定の投薬計画の有効性が損なわれ得るので不適当であることが多い。さらに、特定の治療用タンパク質またはタンパク性薬剤が、通常の注射法によって投与される場合には、これらの薬剤が短い薬物動態半減期を有し得るので頻繁な、複数回の注射が必要とされる。したがって、最も一般的な、通常の医薬の投与手段は、患者に実質的に身体的負担を課し、患者管理に関連する相当な管理費を生じ得る。

したがって、生物学的に活性な薬剤、特に、ＢＭＰおよびその他のタンパク質性高分子生物製剤または薬物などの高分子の代替提供様式が必要である。

本発明は、例示的ＢＭＰであるＢＭＰ−７を、血管系を傷つけることなく、非外科的に、非局所的に哺乳類に提供できるという発見に基づいている。本発明の実施によって、これまでに観察された有害作用を伴わない、全身治療目的の、ＢＭＰ−７の複数回の反復された血管内末梢投与が可能となる。一般に、通常の注射法を使用するＢＭＰの末梢静脈内投与は、それだけには限らないが、ニードルおよび／またはカテーテルの導入部位の血管および血管周囲組織両方の中およびその周りにおける、浮腫、線維症ならびに骨および／または軟骨の形成をはじめとする著しい局所作用を伴う（例えば、ラット、イヌおよびサルでは）。これらの望ましくない局所作用により、同じ血管へのそのタンパク質の２回以上または３回以上の注射が不可能となり、それによって、多数の異なる末梢血管の使用が必要となり、注射に使用されたあらゆる血管に望ましくない作用の蓄積をもたらす。臨床診療では、このような有害作用の発生により、週に２回以上の投与が不可能になり、そして、４〜５回の注射後には、最終的に、任意の末梢血管にそのタンパク質を静脈内に注射できないことになる。

本発明は、ＢＭＰ−７を末梢部位に脈管内投与する場合には、実際の送達部位での内膜組織完全性は、実質的に損なわれないはずであるという発見を利用する。すなわち、実際の送達部位で、任意のそのタンパク質が、血管の周囲に、血管壁に、または周囲組織に漏出する場合に、血管組織および／または血管周囲組織中およびその周りにおいて、浮腫、線維症ならびに骨および／または軟骨の形成という望ましくない作用が生じる。投与部位または静脈穿刺部位と、送達部位間の距離は、血管および血管腔を含む関連組織、血管周囲組織および皮下組織に対する任意の外傷点または損傷点を超えた、治療薬、例えば、ＢＭＰ−７の送達を可能にし、それによって、周囲組織への治療薬の漏出を防ぐ距離であることが最適である。投与部位または静脈穿刺部位と、送達部位間の距離は、血管の種類（例えば、動脈または静脈）、血管の大きさ（大または小）および血管の構造（例えば、弁、分枝などの存在）をはじめとする種々の因子に応じて変わる。漏出の防止は、ＢＭＰ−７などのＢＭＰの投与では、そうでなければ、ＢＭＰ−７に伴われる、投与部位での特定の副作用、すなわち、軟骨性または骨性増殖または小結節を防ぐために、特に重要である。したがって、本発明の実施は、タンパク質の送達を、血管の任意の外傷点または損傷点（例えば、物理的注射部位または血管穿刺部位；投与部位）から下流の、またはその点を超えた（例えば、少なくとも約１〜約３ｃｍ）血管に向けることを含むが、これは、このような外傷または損傷が、そのタンパク質の血管の組織への、または周囲組織への漏出を可能にするからである。本発明は、本明細書に記載されるように実施される場合には、血管の物理的貫通によって誘導される穴、裂傷および／または外傷のない血管のセグメントへのタンパク質送達を可能にする。

本明細書において意図されるように、本発明は、静脈穿刺部位を約１ｃｍ超えた、少なくとも約１ｃｍ超えた、約２ｃｍ超えた、または少なくとも約２ｃｍ超え、最大約５ｃｍ超えた、通常のニードルまたはカテーテルイントロデューサーを介したカテーテルの留置を含むが、いずれの場合も、血管の任意の誘発された外傷を少なくとも超える。例えば、まず、カテーテル単独（ニードルもイントロデューサーも伴わない）を血管腔への導入の直近部位を超えて配置し、次いで、静脈穿刺部位を超えて、および／または任意の関連外傷を超えて、好ましくは、約１ｃｍ、少なくとも約１〜約２ｃｍ、少なくとも２ｃｍ、２ｃｍを超えて、より好ましくは、約２〜約４ｃｍ、最大約４０ｃｍの範囲まで通す。それからはじめて、そのタンパク質が実際に送達される。ニードルおよびカテーテルの直径（ゲージ）ならびに使用されるカテーテルの長さは、患者の種、年齢、性別、体重および／または大きさに応じて変わる。任意の末梢血管（例えば、手、腕、脚、足の静脈または動脈および／または頚静脈）を使用してよいが、一般に、好ましい血管は、四肢の皮下組織の静脈である。

本明細書において別の場所で説明されるように、本発明の態様は、いくつか挙げると、ｐＨ、添加剤（ｅｘｃｉｐｉｅｎｔ）および／または濃度などの製剤パラメータ、ならびに製剤パラメータおよび／または投与速度の操作によって達成される、このような製剤の投与速度およびその有効な投与量を含む、最小に侵襲性の全身送達に適したタンパク質製剤をさらに含む。

いくつかの全身性病状はＢＭＰ治療から恩恵を受け得るということを裏付ける前臨床エビデンスの有用性を考慮すると、全身治療への上記の最小に侵襲性のアプローチの重要性を軽視できない。特に、それによって影響を受ける石灰化組織ならびに非石灰化組織を含む代謝性骨疾患は、相当に重要なものである。さらに、前臨床研究によって、慢性および急性腎臓病、アテローム性動脈硬化症、肺線維症、肥満症、糖尿病、癌、眼の瘢痕、肝臓線維症、炎症性障害および神経系障害などの疾患または障害によって影響を受ける組織および／または臓器を含む、ＢＭＰ治療が有益であり得るいくつかの全身性病状が確認されている。

第１の態様では、本発明は、生物薬剤および生物薬剤を血管に投与するための静脈穿刺装置を含む組成物を対象とする。静脈穿刺装置は、外傷のない血管の領域に生物薬剤を送達するよう適応させている。特定の好ましい実施形態では、生物薬剤は、最小に可溶性のタンパク質である。一実施形態では、タンパク質性生物薬剤は、生理学的ｐＨで実質的に不溶性であるタンパク質である。一実施形態では、タンパク質性生物薬剤は、ＴＧＦ−βスーパーファミリーのタンパク質のメンバーである。本発明の別の実施形態は、ＴＧＦ−βスーパーファミリーのタンパク質のＢＭＰサブファミリーのメンバーであるタンパク質性生物薬剤を提供する。本発明の一実施形態では、タンパク質性生物薬剤は、ＢＭＰ−２、ＢＭＰ−４、ＢＭＰ−５、ＢＭＰ−６、ＢＭＰ−７、ＧＤＦ−５、ＧＤＦ−６またはＧＤＦ−７である。本発明の別の態様では、タンパク質性生物薬剤は、ＢＭＰ−７である。本発明はまた、ＢＭＰ−２、ＢＭＰ−４、ＢＭＰ−５、ＢＭＰ−６、ＢＭＰ−７、ＧＤＦ−５、ＧＤＦ−６またはＧＤＦ−７のうち任意の１種の配列バリアントであるタンパク質性生物薬剤を提供する。本発明の別の態様では、タンパク質性生物薬剤は、保存されたＣ末端システインリッチドメイン内で、ＢＭＰサブファミリーのメンバーと少なくとも約５０％のアミノ酸配列同一性を有するタンパク質である。

本発明に従って、静脈穿刺装置は、被験体の血管系へのアクセスを提供するものであり；その血管系は、末梢血管であることが好ましい。本発明の場合には、静脈穿刺装置は、外傷のない被験体の末梢血管の領域に生物薬剤を送達するよう適応させている。本発明によって意図されるように、好ましい血管アクセス構造物は、被験体の末梢の外部または内部に埋め込み可能である。特定の実施形態では、このような構造物は、実際の埋め込み部位、例えば、静脈穿刺部位または挿入部位から離れた部位で、被験体の血流中に生物薬剤を送達するよう機能し得る。さらにその他の好ましい実施形態では、静脈穿刺装置は、損傷を与えない遠位末端を備えている。

一実施形態では、本発明は、骨形成タンパク質を、それを必要とする患者に全身に投与することによって患者において疾患を治療する方法を提供する。本方法は、血管アクセス構造物を介して投与部位で患者に骨形成タンパク質を投与するステップを含む。投与部位は、末梢であり、骨形成タンパク質は、患者に、投与部位から少なくとも１ｃｍ末梢に位置する送達部位に送達される。さらなる一実施形態では、送達部位は、送達部位から少なくとも２ｃｍまたは少なくとも４ｃｍまたは少なくとも５ｃｍである。別の実施形態では、本方法は、患者において末梢投与部位に血管アクセス構造物を埋め込むステップをさらに含む。例えば、末梢投与部位は、患者の手、脚、足、腕または頭部の静脈である。さらなる一実施形態では、末梢に位置する送達部位は、実質的に浮腫を含まず、実質的に乱されておらず（ｎｏｎ−ｐｅｒｔｕｒｂｅｄ）、別の実施形態では、送達部位は、細静脈の弁を含まない。さらなる実施形態によれば、投与される骨形成タンパク質は、ＢＭＰ−７である。さらなる実施形態によれば、骨形成タンパク質は、上記投与部位での３回の別個の投与で少なくとも３回施行される。

別の実施形態では、本発明は、骨形成タンパク質を、それを必要とする患者に全身に投与することによって、患者における疾患を治療する方法を提供する。本方法は、患者中の治癒された血管アクセス構造物を介して投与部位で患者に骨形成タンパク質を投与するステップを含む。この実施形態によれば、投与部位は、末梢であり、骨形成タンパク質は、投与部位から約２ｃｍ末梢に位置する送達部位で患者に送達される。例えば、いくつかの実施形態によれば、末梢投与部位は、患者の足、手、頭、腕または脚の静脈または動脈である。その他の実施形態では、骨形成タンパク質は、ＢＭＰ−７である。いくつかの実施形態によれば、骨形成タンパク質は、投与部位で複数回患者に投与される。さらなる一実施形態では、複数回の投与後、患者は、ＢＭＰ投与に伴う、投与の部位の周囲の副作用、すなわち、小結節形成、骨形成などを示さない。

現在好ましい実施形態では、傷害または疾患を改善させるのに適した本発明の組成物は、ＴＧＦ−βスーパーファミリーのタンパク質のメンバー、ＴＧＦ−βスーパーファミリーのタンパク質のＢＭＰサブファミリーのメンバーおよび保存されたＣ末端システインリッチドメイン内でＢＭＰサブファミリーのメンバーと少なくとも約５０％のアミノ酸配列同一性を有するタンパク質からなる群から選択される生物薬剤ならびにカテーテル、ニードル、カテーテルニードル、前記薬剤を血管の外傷を含まない領域に送達するよう適応させている装置、それと機能的にまたは構造的に同様の配置を有する構造物からなる群から選択される静脈穿刺装置を含む。本明細書において意図されるように、生物薬剤は、傷害または疾患を改善させるのに有効な量であり、ここで、静脈穿刺装置は、生物薬剤を、選択された血管の外傷を含まない領域に送達するよう適応させている。

別の態様では、本発明はまた、上記の組成物に含まれるのに適している、生物薬剤を組織傷害または疾患を改善するのに有効な量で含む製剤を提供する。一実施形態では、改善されるべき傷害は、石灰化または非石灰化骨格組織傷害である。別の実施形態では、改善されるべき傷害または疾患は、代謝性骨疾患、変形性関節症、骨軟骨性疾患、関節リウマチ、骨粗鬆症、パジェット病、歯周炎、象牙質形成、軟骨疾患、外傷誘発性および炎症誘発性軟骨変性症、加齢性軟骨変性症、関節軟骨傷害および疾患、全層軟骨疾患、表層性軟骨欠損、全身性エリテマトーデスの後遺症、強皮症の後遺症、歯周組織再生、椎間板のヘルニア形成および断裂、椎間板の変性性疾患、骨軟骨症（ｏｓｔｅｏｃｏｎｄｒｏｓｉｓ）または靭帯、腱、滑液包、滑膜および半月板組織の傷害および疾患である。別の実施形態では、改善されるべき傷害または疾患は、肝臓疾患、肝臓切除（ｌｉｖｅｒ ｒｅｓｅｃｔｉｏｎ）、肝切除術（ｈｅｐａｔｅｃｔｏｍｙ）、腎疾患、慢性腎不全、中枢神経系虚血または外傷、神経障害、運動ニューロン傷害、樹状細胞欠乏症および異常症、パーキンソン病、眼の疾患、眼の瘢痕、網膜瘢痕または消化管の潰瘍性疾患である。さらに別の実施形態では、組成物は、腫瘍細胞増殖を抑制するか、腫瘍退縮を促進するのに有効な量で存在する生物薬剤を含む。

さらに別の態様では、本発明は、それだけには限らないが、最小に侵襲性であるＴＧＦ−βスーパーファミリーのタンパク質などのタンパク質を使用して全身を治療する方法を意図する。本明細書において使用する場合、「全身」とは、非局所を意味する。当業者ならば、非局所は、タンパク質またはその他の生物活性剤が、それだけには限らないが、末梢経皮的部位などの単一の局所部位で被験体に導入され、単に単一の局所部位ではなく被験体の身体全体の治療を達成する方法を含み得ることを理解する。「全身」とはまた、投与される治療薬の治療的血液レベルが、ある時点で血液中に存在することを意味し得る。「全身」投与はまた、投与された治療薬の治療的血液レベルを提供することによって、投与の部位から離れた患者の身体のある部位の治療も達成し得る。本明細書において使用する場合、「最小に侵襲性の」とは、非侵襲性または非オープンフィールドの手術法を意味する。当業者ならば、このような方法は、切開術（複数可）または医療デバイス（複数可）の埋め込みを含む手順を含み得ることを理解する。

特定の現在好ましい実施形態では、傷害された組織または病変した組織の治療方法は、投与部位に、生物薬剤および血管に生物薬剤を投与するための静脈穿刺装置を含む組成物を提供するステップを含み、そこでは、生物薬剤が傷害された組織または病変した組織を治療するのに有効な量で送達され、そしてその装置が、血管の外傷のない領域に生物薬剤を送達するよう適応させている。物理的投与部位は、生物薬剤の実際の送達部位から離れていることが好ましい。好ましい実施形態では、投与部位は、末梢部位である。

現在好ましい実施形態では、生物薬剤は、その送達の際に、送達の部位から離れた部位で生物学的に有効な用量を提供するのに十分な速度で分散する。特に好ましい実施形態では、生物薬剤は、少なくとも１ｍｌ／分の速度で分散する。本発明に従って、送達部位は、実質的に浮腫を含まない、および／または実質的に乱されておらず、損なわれていない。さらに別の特に特に好ましい実施形態では、送達部位の近くのまたは送達部位に隣接する非血管組織は、送達後に生物薬剤を実質的に含まない。

本発明の別の現在好ましい実施形態では、傷害された組織または病変した組織の治療方法は、生物薬剤を含む組成物を投与部位に投与することおよび送達部位の内膜組織完全性が実質的に損なわれないように、組成物を静脈内送達部位に送達することを含む。この実施形態では、生物薬剤は、送達部位から傷害された組織または病変した組織を治療するのに有効な速度で、および量で分散する。特定の実施形態では、投与部位および送達部位は、同一である。その他の実施形態では、送達部位は、投与部位から離れている。現在好ましい一実施形態では、送達部位は、投与部位から約１ｃｍ下流である。特に好ましい実施形態では、送達部位は、細静脈の弁を含まない。別の特に好ましい実施形態では、送達部位の血流速度は、送達部位から離れた部位で生物学的に有効な用量を提供するのに十分である。特に好ましい実施形態では、生物薬剤は、少なくとも約１ｍｌ／分の速度で分散する。さらに別の特に好ましい実施形態では、送達ステップは、損傷を与えない配置で遠位末端を有する静脈内装置を使用して達成される。

本発明の教示と一致して、現在好ましい生物薬剤は、ＢＭＰ−７であり、傷害された非石灰化組織または病変した非石灰化組織が、治療の現在好ましい対象である。このような傷害された組織または病変した組織は、臓器であり得る。特に好ましい治療方法では、生物薬剤は、少なくとも約０．５時間、より好ましくは、少なくとも約２時間、少なくとも約８時間；約１日、好ましくは、１日を超えて生物学的利用能がある。有効な量は、約１０マイクログラム〜約１０００マイクログラムの生物薬剤、より好ましくは、約５０マイクログラム〜約５００マイクログラム、最も好ましくは、１００マイクログラム〜約３００マイクログラムである。

別の態様では、本発明はまた、上記の方法を用いて使用するのに適している生物薬剤を、組織傷害または疾患を改善させるのに有効な量で含む製剤を提供する。

別の態様では、本発明は、骨形成タンパク質を、それを必要とする患者に全身に投与することにおいて使用するためのキットを提供する。一実施形態では、このようなキットは、骨形成タンパク質および、患者の末梢に埋め込むための末梢血管アクセス構造物を含む。代替実施形態では、キットは、患者に骨形成タンパク質を末梢投与を介して全身に投与するための使用説明書をさらに含む。さらなる一実施形態では、使用説明書は、骨形成タンパク質の投与の点および送達の点が、ヒトにおける投与については１ｃｍ超離れていると規定する。さらなる一実施形態では、骨形成タンパク質はＢＭＰ−７である。なおさらなる実施形態では、骨形成タンパク質は、適した薬学的キャリアを含む組成物で提供される。

別の実施形態では、キットは、骨形成タンパク質および患者に骨形成タンパク質を末梢投与を介して全身に投与するための使用説明書を含む。別の実施形態では、キットは、患者の末梢に埋め込むための末梢血管アクセス構造物をさらに含む。さらに別の実施形態では、骨形成タンパク質はＢＭＰ−７である。

本発明は、例えば以下の項目を提供する。
（項目１）
骨形成タンパク質を、それを必要とする患者に全身投与することによって、患者における疾患を治療する方法であって、
血管アクセス構造物を介して投与部位で、前記患者に前記骨形成タンパク質を投与するステップを含み、ここで、前記投与部位が末梢であり、前記骨形成タンパク質が、前記投与部位から少なくとも１ｃｍの末梢に位置する送達部位において前記患者に送達される方法。
（項目２）
前記患者における前記末梢投与部位で血管アクセス構造物を埋め込むステップをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記末梢投与部位が、前記患者の手、脚、足、腕または頭部の静脈である、項目２に記載の方法。
（項目４）
前記骨形成タンパク質がＢＭＰ−７である、項目１に記載の方法。
（項目５）
前記末梢に位置する送達部位が、実質的に浮腫を含まず、実質的に乱されていない、項目１に記載の方法。
（項目６）
前記骨形成タンパク質が、前記投与部位を介して前記送達部位に、前記患者に複数回投与される、項目１に記載の方法。
（項目７）
前記骨形成タンパク質が、３回の別個の投与で少なくとも３回投与される、項目６に記載の方法。
（項目８）
前記末梢に位置する送達部位が、前記投与部位から少なくとも２ｃｍ、少なくとも４ｃｍまたは少なくとも５ｃｍである、項目１に記載の方法。
（項目９）
前記末梢に位置する送達部位が、細静脈弁を含まない、項目１に記載の方法。
（項目１０）
傷害された組織または病変した組織を全身治療する方法であって、
末梢投与部位に、生物薬剤を含む組成物を提供するステップを含み、そこでは、前記生物薬剤が、前記傷害された組織または前記病変した組織を治療するのに有効な量で送達される、
方法。
（項目１１）
前記投与部位が、前記生物薬剤の送達部位から離れている、項目１０に記載の方法。
（項目１２）
前記送達部位が末梢部位である、項目１０に記載の方法。
（項目１３）
前記送達部位が、実質的に浮腫を含まない、項目１０に記載の方法。
（項目１４）
前記送達部位が、実質的に乱されていない、項目１０に記載の方法。
（項目１５）
送達後に、前記送達部位の非血管組織が、前記送達部位付近の非血管組織が、または前記送達部位に隣接する非血管組織が、実質的に生物薬剤を含まない、項目１０に記載の方法。
（項目１６）
前記生物薬剤がＢＭＰ−７である、項目１０に記載の方法。
（項目１７）
前記傷害された組織または前記病変した組織が、非石灰化組織である、項目１０に記載の方法。
（項目１８）
前記傷害された組織または前記病変した組織が、臓器である、項目１７に記載の方法。
（項目１９）
前記生物薬剤が、少なくとも約２時間の間、生物学的利用能がある、項目１０に記載の方法。
（項目２０）
前記有効な量が、生物薬剤について約１００〜約３００マイクログラムである、項目１０に記載の方法。
（項目２１）
前記送達部位が、前記投与部位から約１ｃｍ下流である、項目１１に記載の方法。
（項目２２）
傷害された組織または病変した組織の治療方法であって、
末梢投与部位に生物薬剤を含む組成物を投与するステップと、
末梢静脈内送達部位の内膜組織完全性が実質的に損なわれないように、前記送達部位に組成物を送達するステップとを含む方法であって、
そこでは、前記生物薬剤が、前記傷害された組織または前記病変した組織を治療するのに有効な量で存在する、
方法。
（項目２３）
前記投与部位および前記送達部位が同一である、項目２２に記載の方法。
（項目２４）
前記送達ステップが、損傷を与えない配置で遠位末端を有する静脈内装置を使用して達成される、項目２２に記載の方法。
（項目２５）
前記送達部位が、前記投与部位から約１ｃｍ下流である、項目２２に記載の方法。
（項目２６）
骨形成タンパク質を、それを必要とする患者に全身投与することによって、患者において疾患を治療する方法であって、
前記骨形成タンパク質を、前記患者中で治癒された血管アクセス構造物を介して投与部位で前記患者に投与するステップを含み、前記投与部位が、末梢であり、前記骨形成タンパク質が、前記投与部位から少なくとも１ｃｍの末梢に位置する送達部位で前記患者に送達される方法。
（項目２７）
前記骨形成タンパク質がＢＭＰ−７である、項目２６に記載の方法。
（項目２８）
前記骨形成タンパク質が、前記投与部位で前記患者に複数回投与される、項目２６に記載の方法。
（項目２９）
前記末梢投与部位が、前記患者の足、手、腕、脚または頭部の静脈である、項目２６に記載の方法。
（項目３０）
傷害または疾患を改善させるのに適した組成物であって、
傷害または疾患を改善させるのに有効な量の生物薬剤と、
前記薬剤を血管に投与するための静脈穿刺装置と
を含み、前記装置が、前記血管の外傷のない領域に前記薬剤を送達するよう適応させている組成物。
（項目３１）
前記生物薬剤が、タンパク質性である、項目３０に記載の組成物。
（項目３２）
前記生物薬剤が、最小に可溶性のタンパク質である、項目３１に記載の組成物。
（項目３３）
前記生物薬剤が、生理学的ｐＨで実質的に不溶性である、項目３２に記載の組成物。
（項目３４）
前記生物薬剤が、ＴＧＦ−βスーパーファミリーのタンパク質のメンバーである、項目３３に記載の組成物。
（項目３５）
前記生物薬剤が、ＢＭＰ−２、ＢＭＰ−４、ＢＭＰ−５、ＢＭＰ−６、ＢＭＰ−７、ＧＤＦ−５、ＧＤＦ−６ ＧＤＦ−７、ＭＰ−５２および前記のもののうち任意の１種の配列バリアントからなる群から選択される、項目３４に記載の組成物。
（項目３６）
前記生物薬剤が、ＢＭＰ−２、ＢＭＰ−７、ＧＤＦ−５、ＧＤＦ−６、ＧＤＦ−７およびＭＰ−５２からなる群から選択される、項目３４に記載の組成物。
（項目３７）
前記生物薬剤が、ＧＤＦ−５、ＧＤＦ−６およびＧＤＦ−７からなる群から選択される、項目３４に記載の組成物。
（項目３８）
前記生物薬剤がＢＭＰ−７である、項目３４に記載の組成物。
（項目３９）
前記生物薬剤が、前記ＴＧＦ−βスーパーファミリーのタンパク質のＢＭＰサブファミリーのメンバーである、項目３４に記載の組成物。
（項目４０）
前記生物薬剤が、保存されたＣ末端システインリッチドメイン内で、前記ＢＭＰサブファミリーのメンバーと少なくとも約５０％のアミノ酸配列同一性を有するタンパク質である、項目３９に記載の組成物。
（項目４１）
前記生物薬剤が、ＴＧＦ−βスーパーファミリーのタンパク質のメンバーではないタンパク質である、項目３３に記載の組成物。
（項目４２）
前記生物薬剤が、代謝性骨疾患、変形性関節症、骨軟骨性疾患、関節リウマチ、骨粗鬆症、パジェット病、歯周炎および象牙質形成からなる群から選択される骨格組織傷害または疾患を改善させるのに有効な量で存在する、項目３０に記載の組成物。
（項目４３）
前記生物薬剤が、変形性関節症、骨軟骨性疾患、軟骨疾患、関節リウマチ、外傷誘発性および炎症誘発性軟骨変性症、加齢性軟骨変性症、関節軟骨傷害および疾患、全層軟骨欠損、表層性軟骨欠損、全身性エリテマトーデスの後遺症、強皮症の後遺症、歯周組織再生、椎間板のヘルニア形成および断裂、椎間板の変性性疾患、骨軟骨症、ならびに靭帯、腱、滑液包、滑膜および半月板組織の傷害および疾患からなる群から選択される非石灰化骨格組織傷害または疾患を改善させるのに有効な量で存在する、項目３０に記載の組成物。
（項目４４）
前記生物薬剤が、外傷誘発性および炎症誘発性軟骨変性症、関節軟骨傷害、全層軟骨欠損、表層性軟骨欠損、椎間板のヘルニア形成および断裂、傷害（複数可）による椎間板の変性、ならびに靭帯、腱、滑液包、滑膜および半月板組織の傷害からなる群から選択される組織傷害を改善させるのに有効な量で存在する、項目３０に記載の組成物。
（項目４５）
前記生物薬剤が、肝臓疾患、肝臓切除、肝切除術、腎疾患、慢性腎不全、中枢神経系虚血または外傷、神経障害、運動ニューロン傷害、脊髄傷害、樹状細胞欠乏症および異常症、パーキンソン病、眼の疾患、眼の瘢痕、網膜瘢痕および消化管の潰瘍性疾患からなる群から選択される組織の傷害または疾患を改善させるのに有効な量で存在する、項目３０に記載の組成物。
（項目４６）
前記生物薬剤が、慢性および急性腎臓病、アテローム性動脈硬化症、肺線維症、心臓線維症、腎臓線維症、肥満症、糖尿病、癌、眼の瘢痕、肝臓線維症、炎症性障害および神経系の障害からなる群から選択される組織の傷害または疾患を改善させるのに有効な量で存在する、項目３０に記載の組成物。
（項目４７）
前記生物薬剤が、腫瘍細胞増殖を抑制または腫瘍退縮を促進するのに有効な量で存在する、項目３０に記載の組成物。
（項目４８）
傷害または疾患を改善させるのに適した組成物であって、
ＴＧＦ−βスーパーファミリーのタンパク質のメンバー、ＴＧＦ−βスーパーファミリーのタンパク質のＢＭＰサブファミリーのメンバーおよび保存されたＣ末端システインリッチドメイン内でＢＭＰサブファミリーのメンバーと少なくとも約５０％のアミノ酸配列同一性を有するタンパク質からなる群から選択される生物薬剤（ここで前記生物薬剤は、傷害または疾患を改善させるのに有効な量で存在する）と、
前記薬剤を血管に投与するための静脈穿刺装置であって、カテーテル、ニードル、カテーテルニードル、カテーテルイントロデューサー、ＰＩＣＣラインおよび前記装置のうちのいずれか１種の構造的等価物からなる群から選択される装置（ここで、前記装置は、前記薬剤を、前記血管の外傷のない領域に送達するよう適応させている）と
を含む組成物。
（項目４９）
項目１０に記載の方法とともに使用するのに適した生物薬剤の製剤。
（項目５０）
項目２２に記載の方法とともに使用するのに適した生物薬剤の製剤。
（項目５１）
骨形成タンパク質を、それを必要とする患者に全身投与することにおいて使用するためのキットであって、
骨形成タンパク質と、
前記患者の末梢に埋め込むための末梢血管アクセス構造物と
を含むキット。
（項目５２）
前記骨形成タンパク質を、末梢投与を介して前記患者に全身投与するための使用説明書をさらに含む、項目５１に記載のキット。
（項目５３）
前記使用説明書が、ヒトにおける投与については、前記骨形成タンパク質の投与の点および送達の点が、１ｃｍ超離れていると規定する、項目５２に記載のキット。
（項目５４）
前記骨形成タンパク質がＢＭＰ−７である、項目５１に記載のキット。
（項目５５）
前記骨形成タンパク質が、適した薬学的キャリアを含む組成物で提供される、項目５１に記載のキット。
（項目５６）
骨形成タンパク質を、それを必要とする患者に全身投与することにおいて使用するためのキットであって、
骨形成タンパク質と、
前記骨形成タンパク質を、末梢投与を介して前記患者に全身投与するための使用説明書と
を含むキット。
（項目５７）
前記患者の末梢に埋め込むための末梢血管アクセス構造物をさらに含む、項目５６に記載のキット。
以下の図、説明および特許請求の範囲から、本発明の前述の、およびその他の特徴および利点ならびに本発明自体が、より完全に理解される。

本発明は、例示的骨形成タンパク質（ＢＭＰ）であるＢＭＰ−７を、有害作用を伴わずに、非外科的に、非局所的に哺乳類に提供できるという発見に基づいている。本発明の実施によって、これまでに観察された有害作用を伴わない、全身治療目的の、このような例示的タンパク質の複数回の反復された血管内末梢投与が可能となる。一般に、通常の注射法を使用するＢＭＰ−７などのＢＭＰの末梢静脈内投与は、それだけには限らないが、ニードルおよび／またはカテーテルの導入部位の血管および血管周囲組織両方の中およびその周りにおける、浮腫、線維症ならびに骨および／または軟骨の形成をはじめとする著しい局所作用を伴う（例えば、ラット、イヌおよびサルでは）。これらの望ましくない局所作用は、同一血管へのタンパク質の２回以上または３回以上の注射を不可能にし、それによって、多数の異なる末梢血管の使用が必要になり、注射に使用されたあらゆる血管における望ましくない作用の蓄積をもたらす。臨床診療では、このような有害作用の発生により、週に２回以上の投与が不可能になり、そして４〜５回の注射後には、最終的に、任意の末梢血管にもそのタンパク質を静脈内注射できないことになる。

本発明は、ＢＭＰ−７などの例示的タンパク質を末梢部位に脈管内投与する場合には、実際の送達部位での内膜組織完全性は、実質的に損なわれないはずであるという発見を利用する。すなわち、実際の送達部位で、任意のそのタンパク質が、血管の周囲に、血管壁に、または周囲組織に漏出する場合に、血管組織および／または血管周囲組織中およびその周りにおいて、浮腫、線維症ならびに骨および／または軟骨の形成という望ましくない作用が生じる。したがって、本発明の実施は、タンパク質の送達を、血管の任意の外傷点または損傷点（例えば、物理的注射部位または血管穿刺部位；投与部位）から下流の、またはその点を超えた（例えば、少なくとも約１〜約３ｃｍ）血管に向けることを含むが、これは、このような外傷または損傷が、そのタンパク質の血管の組織への、または周囲組織への漏出を可能にするからである。本発明は、本明細書に記載されるように実施される場合には、血管の物理的貫通によって誘導される穴、裂傷および／または外傷のない血管のセグメントへのタンパク質送達を可能にする。本明細書において意図されるように、本発明は、静脈穿刺部位を少なくとも約１ｃｍ超えた、最大約５ｃｍ超えた、通常のニードルまたはカテーテルイントロデューサーを介したカテーテルの留置を含むが、いずれの場合も、血管の任意の誘発された外傷を少なくとも超える。例えば、カテーテル単独（ニードルもイントロデューサーも伴わない）をまず、血管腔への導入の中間部位を超えて配置し、次いで、静脈穿刺部位を超えて、および／または任意の関連外傷を超えて、好ましくは、少なくとも約１〜約２ｃｍ、より好ましくは、約２ｃｍ〜約４ｃｍ、最大約４０ｃｍの範囲まで通す。それからはじめて、タンパク質が実際に送達される。ニードルおよびカテーテルの直径（ゲージ）ならびに使用されるカテーテルの長さは、患者の種、年齢、性別、体重および／または大きさに応じて変わる。任意の末梢血管（例えば、手、腕、脚、足および／または頚静脈）を使用してよいが、一般に、好ましい血管は、四肢の皮下組織の静脈である。

本明細書において別の場所で説明されるように、本発明の態様は、いくつか挙げると、ｐＨ、添加剤および／または濃度などの製剤パラメータ、ならびに製剤パラメータおよび／または投与速度の操作によって達成される、このような製剤の投与速度およびその有効な投与量を含む、最小に侵襲性の全身送達に適したタンパク質製剤をさらに含む。

いくつかの全身性病状はＢＭＰ治療から恩恵を受け得るということを裏付ける前臨床エビデンスの有用性を考慮すると、全身治療への上記の最小に侵襲性のアプローチの重要性を軽視できない。特に、それによって影響を受ける石灰化ならびに非石灰化組織を含む代謝性骨疾患は、相当に重要なものである。さらに、前臨床研究によって、慢性および急性腎臓病、アテローム性動脈硬化症、肺線維症、肥満症、糖尿病、癌、眼の瘢痕、肝臓線維症、炎症性障害および神経系障害などの疾患または障害によって影響を受ける組織および／または臓器を含む、ＢＭＰ治療が有益であり得るいくつかの全身性病状が確認されている。

先に説明されるように、ＴＧＦ_βファミリーメンバーなどの薬剤は、ニードルおよびシリンジを介して、または標準的な静脈内一時的カテーテル（カテーテルおよびニードル送達デバイス）を使用して、末梢血管に直接注入される場合には、それだけには限らないが、ニードルおよび／またはカテーテルの導入部位（例えば、静脈穿刺部位）で、血管および血管周囲組織中およびその周りにおける、浮腫、線維症ならびに骨および／または軟骨の形成をはじめとする著しい局所作用を伴う。対照的に、同じタンパク質の、例えば、血管穿刺部位を超えて、血管腔へ約２ｃｍ以上伸長する末梢カテーテルを介する方向づけられた送達では、ニードルおよび／またはカテーテルの導入部位のすぐ近くで、血管組織および／または血管周囲組織の中およびその周りにおける浮腫、線維症ならびに骨および／または軟骨の形成という通常の望ましくない作用がないか、または大幅に消失している。当業者には理解されるが、通される距離は、静脈内でそのタンパク質を受け取る種の大きさに応じて変わり；例えば、全ラットは、頭部から尾まで約８ｃｍの長さであり得るが、イヌの上腕はそれ自体で８ｃｍあり得る）。成人ヒトにおける標準的な腕または手の血管は、送達に先立って、投与部位のニードル外傷の部位から、カテーテルの先端が、投与点を少なくとも２ｃｍ越えて挿入され得るような直線長を有する。さらなる一実施形態では、物質の送達に先立って、カテーテルは、十分に挿入された導入ニードルの遠位端を少なくとも２ｃｍ越えて導入され得る。

さらに、本明細書において他のところで説明されるように、本発明の態様は、いくつか挙げると、ｐＨ、添加剤および／または濃度などの製剤パラメータ、ならびに製剤パラメータおよび／または投与速度の操作によって達成される、このような製剤の投与速度およびその有効な投与量を含む、最小に侵襲性の全身送達に適したタンパク質製剤をさらに含む。

ＢＭＰなどのタンパク質ならびに組織モルフォゲンのＴＧＦ−βスーパーファミリーのその他のメンバーの現在の臨床適用は、局所骨成長および修復を誘導するための、局所的な、外科的に侵襲性の埋め込みに限定されているが、前臨床研究によって、ＢＭＰ治療が有益であり得るいくつかの全身性病状が確認されている。これらとして、それだけには限らないが、それによって影響を受ける石灰化組織ならびに非石灰化組織を含む代謝性骨疾患における適用が挙げられる。さらに、前臨床研究によって、慢性および急性腎臓病、アテローム性動脈硬化症、肺線維症、肥満症、糖尿病、癌、眼の瘢痕、肝臓線維症、炎症性障害および神経系障害などの疾患または障害によって影響を受ける組織および／または臓器を含む、ＢＭＰ治療が有益であり得るいくつかの全身性病状が確認されている。本発明を使用するこのような疾患の治療に従って、ＢＭＰ−７の非局所投与は、現在最適アプローチであると理解されている。しかし、本発明によって、直接末梢投与（例えば、皮下、筋肉内または腹腔内投与による；さらに従来のシリンジニードルを備えたシリンジを使用する静脈内投与を含む）などの従来の、現在使用されている全身投与の方法は、注射部位での異所性骨および／または線維性組織の形成および／または例えば、末梢浮腫などの局在化した組織外傷の誘発をはじめとする望ましくない作用を有し得ることがさらに確認される。本明細書において別の場所で説明されるように、本発明は、このような望ましくない作用を回避し、生物薬剤、特に、それだけには限らないが、ＢＭＰなどのタンパク質性高分子の最小に侵襲性の全身送達を促進するためのこれまで記載されていない方法に関する。本明細書において意図される最小に侵襲性の全身送達は、経口、非経口または局所送達（ｔｏｐｉｃａｌ ｄｅｌｉｖｅｒｙ）を含まないことはさらに理解される。

骨形成タンパク質をはじめとする生物薬剤
手短には、本発明は、適した生物薬剤は、タンパク質性であることを意図する。１つの適したタンパク性薬剤として、最小に可溶性のタンパク質がある。すなわち、好ましい生物薬剤は、生理学的ｐＨで実質的に不溶性であるタンパク質である。例えば、１つの例示的なタンパク質性生物薬剤として、ＴＧＦ−βスーパーファミリーのタンパク質のメンバーがある。本発明は、ＴＧＦ−βスーパーファミリーのタンパク質のＢＭＰサブファミリーのメンバーであるタンパク質性生物薬剤をさらに提供する。本発明の特定の実施形態では、タンパク質性生物薬剤は、ＢＭＰ−２、ＢＭＰ−４、ＢＭＰ−５、ＢＭＰ−６、ＢＭＰ−７、ＧＤＦ−５、ＧＤＦ−６またはＧＤＦ−７である。本発明の好ましい実施形態では、タンパク質性生物薬剤はＢＭＰ−７である。本発明はまた、ＢＭＰ−２、ＢＭＰ−４、ＢＭＰ−５、ＢＭＰ−６、ＢＭＰ−７、ＧＤＦ−５、ＧＤＦ−６またはＧＤＦ−７のうちいずれか１種の配列バリアントであるタンパク質性生物薬剤を提供する。本発明の別の実施形態では、タンパク質性生物薬剤は、保存されたＣ末端システインリッドメイン内でＢＭＰサブファミリーのメンバーと少なくとも約５０％のアミノ酸配列同一性を有するタンパク質である。

上記のように、ＢＭＰは、本発明の目的上、好ましい例示的生物薬剤であり、ＴＧＦ−βスーパーファミリーに属する。ＴＧＦ−βスーパーファミリータンパク質は、６個の保存されたシステイン残基を特徴とするサイトカインである。ヒトゲノムは、ＴＧＦ−βスーパーファミリータンパク質をコードする約４２のオープンリーディングフレームを含む。ＴＧＦ−βスーパーファミリータンパク質は、配列相同性およびそれらが活性化する特定のシグナル伝達経路に基づいて、ＢＭＰサブファミリー生物薬剤およびＴＧＦ−βサブファミリー生物薬剤に少なくとも分割され得る。ＢＭＰサブファミリーとして、それだけには限らないが、ＢＭＰ−２、ＢＭＰ−３（オステオゲニン）、ＢＭＰ−３ｂ（ＧＤＦ−１０）、ＢＭＰ−４（ＢＭＰ−２ｂ）、ＢＭＰ−５、ＢＭＰ−６、ＢＭＰ−７（骨原性タンパク質−１またはＯＰ−１）、ＢＭＰ−８（ＯＰ−２）、ＢＭＰ−８Ｂ（ＯＰ−３）、ＢＭＰ−９（ＧＤＦ−２）、ＢＭＰ−１０、ＢＭＰ−１１（ＧＤＦ−１１）、ＢＭＰ−１２（ＧＤＦ−７）、ＢＭＰ−１３（ＧＤＦ−６、ＣＤＭＰ−２）、ＢＭＰ−１５（ＧＤＦ−９）、ＢＭＰ−１６、ＧＤＦ−１、ＧＤＦ−３、ＧＤＦ−５（ＣＤＭＰ−１、ＭＰ−５２）およびＧＤＦ−８（ミオスタチン）が挙げられる。本発明の目的上、好ましいスーパーファミリータンパク質として、ＢＭＰ−２、−４、−５、−６および−７ならびにＧＤＦ−５、−６および−７ならびにＭＰ−５２が挙げられる。特に好ましいタンパク質として、ＢＭＰ−２、ＢＭＰ−７およびＧＤＦ−５、−６および−７が挙げられる。最も好ましい例示的ＢＭＰは、ＢＭＰ−７である。ＢＭＰはまた、その他の動物種に存在する。さらに、ヒト集団の異なるメンバー間で、ＢＭＰ配列中に対立遺伝子変異があり、今日までに発見され、特性決定されたＢＭＰ間には種間変動がある。

ＴＧＦ−βサブファミリーとして、それだけには限らないが、ＴＧＦ（例えば、ＴＧＦ−β１、ＴＧＦ−β２およびＴＧＦ−β３）、アクチビン（例えば、アクチビンＡ）およびインヒビン、マクロファージ阻害性サイトカイン−１（ＭＩＣ−１）、ミュラー管抑制物質、抗ミュラー管ホルモンおよびグリア細胞系由来神経栄養因子（ＧＤＮＦ）が挙げられる。本明細書において使用する場合、「ＴＧＦ−βサブファミリー」、「ＴＧＦ−βｓ」、「ＴＧＦ−βリガンド」およびその文法上の同等物は、特別に別に示されない限り、ＴＧＦ−βサブファミリーメンバーを指す。

順に、ＴＧＦ−βスーパーファミリーは、システインノットサイトカインスーパーファミリーのサブセットである。システインノットサイトカインスーパーファミリーのさらなるメンバーとして、それだけには限らないが、血小板由来増殖因子（ＰＤＧＦ）、血管内皮増殖因子（ＶＥＧＦ）、胎盤増殖因子（ＰＩＧＦ）、ノギン、ニューロトロフィン（ＢＤＮＦ、ＮＴ３、ＮＴ４およびβＮＧＦ）、ゴナドトロピン、フォリトロピン、ルトロピン、インターロイキン−１７およびコアグロゲンが挙げられる。

これらの配列ならびにその化学的および物理的特性を開示する刊行物として、ＢＭＰ−７およびＯＰ−２（米国特許第５，０１１，６９１号；同５，２６６，６８３号；Ｏｚｋａｙｎａｋら、ＥＭＢＯ Ｊ．、９、２０８５〜２０９３頁（１９９０年）；ＯＰ−３（ＷＯ９４／１０２０３（ＰＣＴ ＵＳ９３／１０５２０））、ＢＭＰ−２、ＢＭＰ−４、（ＷＯ８８／００２０５；ＷｏｚｎｅｙらＳｃｉｅｎｃｅ、２４２、１５２８〜１５３４頁（１９８８年））、ＢＭＰ−５およびＢＭＰ−６、（Ｃｅｌｅｓｔｅら、ＰＮＡＳ、８７、９８４３〜９８４７頁（１９９１年））、Ｖｇｒ−１（Ｌｙｏｎｓら、ＰＮＡＳ、８６、４５５４〜４５５８頁（１９８９年））；ＤＰＰ（Ｐａｄｇｅｔｔら Ｎａｔｕｒｅ、３２５、８１〜８４頁（１９８７年））；Ｖｇ−１（Ｗｅｅｋｓ、Ｃｅｌｌ、５１、８６１〜８６７頁（１９８７年））；ＢＭＰ−９（ＷＯ９５／３３８３０（ＰＣＴ／ＵＳ９５／０７０８４）；ＢＭＰ−１０（ＷＯ９４／２６８９３（ＰＣＴ／ＵＳ９４／０５２９０）；ＢＭＰ−１１（ＷＯ９４／２６８９２（ＰＣＴ／ＵＳ９４／０５２８８）；ＢＭＰ−１２（ＷＯ９５／１６０３５（ＰＣＴ／ＵＳ９４／１４０３０）；ＢＭＰ−１３（ＷＯ９５／１６０３５（ＰＣＴ／ＵＳ９４／１４０３０）；ＧＤＦ−１（ＷＯ９２／００３８２（ＰＣＴ／ＵＳ９１／０４０９６）およびＬｅｅら ＰＮＡＳ、８８、４２５０〜４２５４頁（１９９１）；ＧＤＦ−８（ＷＯ９４／２１６８１（ＰＣＴ／ＵＳ９４／０３０１９）；ＧＤＦ−９（ＷＯ９４／１５９６６（ＰＣＴ／ＵＳ９４／００６８５）；ＧＤＦ−１０（ＷＯ９５／１０５３９（ＰＣＴ／ＵＳ９４／１１４４０）；ＧＤＦ−１１（ＷＯ９６／０１８４５（ＰＣＴ／ＵＳ９５／０８５４３）；ＢＭＰ−１５（ＷＯ９６／３６７１０（ＰＣＴ／ＵＳ９６／０６５４０）；ＭＰ−１２１（ＷＯ９６／０１３１６（ＰＣＴ／ＥＰ９５／０２５５２）；ＧＤＦ−５（ＣＤＭＰ−１、ＭＰ５２）（ＷＯ９４／１５９４９（ＰＣＴ／ＵＳ９４／００６５７）およびＷＯ９６／１４３３５（ＰＣＴ／ＵＳ９４／１２８１４）およびＷＯ９３／１６０９９（ＰＣＴ／ＥＰ９３／００３５０））；ＧＤＦ−６（ＣＤＭＰ−２、ＢＭＰ１３）（ＷＯ９５／０１８０１（ＰＣＴ／ＵＳ９４／０７７６２）およびＷＯ９６／１４３３５およびＷＯ９５／１０６３５（ＰＣＴ／ＵＳ９４／１４０３０））；ＧＤＦ−７（ＣＤＭＰ−３、ＢＭＰ１２）（ＷＯ９５／１０８０２（ＰＣＴ／ＵＳ９４／０７７９９）およびＷＯ９５／１０６３５（ＰＣＴ／ＵＳ９４／１４０３０））が挙げられる。上記の刊行物は参照により本明細書に組み込まれる。

本明細書において使用する場合、「ＴＧＦ−βスーパーファミリーメンバー」または「ＴＧＦ−βスーパーファミリータンパク質」とは、トランスフォーミング増殖因子−β（ＴＧＦ−β）スーパーファミリーのメンバーとして当業者に公知のタンパク質を意味する。構造的に、このようなタンパク質は、疎水性シグナル配列、数百個のアミノ酸のＮ末端プロ領域ならびに可変Ｎ末端領域および保存された６個または７個のシステイン骨格を有する特徴的なシステインモチーフを有する約１００個のアミノ酸を含有する高度に保存されたＣ末端領域を含む成熟ドメインを含有する大きな前駆体ポリペプチド鎖として発現される、ホモまたはヘテロ二量体である。これらの構造的に関連するタンパク質は、種々の発生事象に関与していると同定されている。

用語「形態形成タンパク質」とは、真の形態形成活性を有するＴＧＦ−βスーパーファミリーのタンパク質に属するタンパク質を指す。例えば、このようなタンパク質は、前駆細胞が増殖するのを誘導し、および／または局所環境要因（ｃｕｅ）に応じて、軟骨、骨、腱、靭帯、神経またはその他の種類の分化組織の形成につながる分化経路における事象のカスケードを開始できる。したがって、本発明において有用である形態形成タンパク質は、異なる環境で異なって挙動し得る。特定の実施形態では、本発明の形態形成タンパク質は、ホモ二量体種またはヘテロ二量体種であり得る。

用語「骨原性タンパク質（ＯＰ）」とは、前駆細胞がまた軟骨および／または骨を形成するのを誘導できる形態形成タンパク質を指す。骨は、膜性骨または軟骨性骨であり得る。最も骨原性のタンパク質は、ＢＭＰサブファミリーのメンバーであり、したがって、同様に、ＢＭＰである。しかし、逆は真実ではない場合がある。本発明によれば、ＤＮＡ配列相同性またはアミノ酸配列同一性によって同定されたＢＭＰはまた、骨原性タンパク質であるためには、機能的生物検定法において実証可能な骨原性または軟骨形成活性を有するべきである。適当な生物検定法は、当技術分野で周知であり；特に有用な生物検定法として、異所性骨形成アッセイがある（例えば、米国特許第５，０１１，６９１号；同５，２６６，６８３号参照のこと）。

構造的に、ＢＭＰは、二量体のシステインノットタンパク質である。各ＢＭＰモノマーは、複数の分子内ジスルフィド結合を含む。さらなる分子間ジスルフィド結合は、ほとんどのＢＭＰにおいて二量体化を媒介する。ＢＭＰは、ホモ二量体を形成し得る。いくつかのＢＭＰは、ヘテロ二量体を形成し得る。ＢＭＰは、長いプロドメイン、１以上の切断部位および成熟ドメインを含むプロタンパク質として発現される。プロドメインは、ＢＭＰの正しいフォールディングおよびプロセシングを補助すると考えられている。さらに、一部ではあるがすべてではないＢＭＰでは、プロドメインは、非共有結合によって成熟ドメインと結合し得、阻害剤として作用し得る（例えば、Ｔｈｉｅｓら（２００１年）Ｇｒｏｗｔｈ Ｆａｃｔｏｒｓ１８：２５１〜２５９頁）。

ＢＭＰは、長いプロドメイン、１以上の切断部位および成熟ドメインを含むプロタンパク質として天然に発現される。次いで、このプロタンパク質は、細胞機構によってプロセシングされて、二量体の成熟ＢＭＰ分子が生じる。プロドメインは、ＢＭＰの正しいフォールディングおよびプロセシングを補助すると考えられている。さらに、一部ではあるがすべてではないＢＭＰでは、プロドメインは、非共有結合によって成熟ドメインと結合し得、シャペロンならびに阻害剤として作用し得る（例えば、Ｔｈｉｅｓら（２００１年）Ｇｒｏｗｔｈ Ｆａｃｔｏｒｓ、１８：２５１〜２５９頁）。

本明細書において意図されるように、用語「ＢＭＰ」とは、ＤＮＡ相同性およびアミノ酸配列同一性に基づいて定義されるＴＧＦ−βスーパーファミリーのタンパク質のＢＭＰサブファミリーに属するタンパク質を指す。本発明に従って、タンパク質は、ＢＭＰサブファミリーを特徴付ける保存されたＣ末端システインリッチドメイン内で、公知ＢＭＰサブファミリーメンバーと少なくとも５０％のアミノ酸配列同一性を有する場合に、ＢＭＰサブファミリーに属する。ＢＭＰサブファミリーのメンバーは、全体では５０％未満のＤＮＡまたはアミノ酸配列同一性を有し得る。本明細書において使用する場合、用語「ＢＭＰ」とは、アミノ酸配列バリアント、ドメイン交換バリアントならびに天然に存在する骨形成タンパク質の末端切断物および活性な断片ならびに２種の異なるモノマーＢＭＰペプチドから形成されるヘテロ二量体タンパク質、例えば、ＢＭＰ−２／７；ＢＭＰ−４／７：ＢＭＰ−２／６；ＢＭＰ−２／５；ＢＭＰ−４／７；ＢＭＰ−４／５およびＢＭＰ−４／６ヘテロ二量体であるタンパク質をさらに指す。適したＢＭＰバリアントおよびヘテロ二量体として、ＵＳ２００６／０２３５２０４；ＷＯ０７／０８７０５３；ＷＯ０５／０９７８２５；ＷＯ００／０２０６０７；ＷＯ００／０２０５９１；ＷＯ００／０２０４４９；ＷＯ０５／１１３５８５；ＷＯ９５／０１６０３４およびＷＯ９３／００９２２９に示されるものが挙げられる。

本明細書において使用する用語「薬物」「医薬品」または「生物薬剤」／「生物薬剤」（すなわち、生物学的に活性な薬剤）とは、制限するものではないが、身体において局所的にまたは全身に作用し得る、生物学的に、生理学的または薬理学的に活性な物質を含む。生物薬剤は、疾患または疾病の治療、予防、診断、治癒または軽減のために使用される物質であり、身体の構造または機能に影響を及ぼす物質または好ましい生理学的環境に存在もしくは接触した後に、生物学的に活性に、もしくはより活性になるプロドラッグである。また、種々の形態の生物薬剤を使用してよい。これらとして、制限するものではないが、身体に注射されると生物学的に活性化される、無電荷の分子、分子複合体、塩、エーテル、エステル、アミドなどといった形態が挙げられる。好ましい生物薬剤として、それだけには限らないが、酵素、増殖因子、ホルモン、分化因子、サイトカイン、ケモカインおよび抗体をはじめとする治療活性または予防活性を有するタンパク質が挙げられる。

当業者には、水性環境において放出され得る任意の生物薬剤を、開示される本発明において利用できる。好ましい実施形態では、生物薬剤は、タンパク質性である。別の好ましい実施形態では、生物薬剤は、最小に可溶性である。より好ましい実施形態では、生物薬剤は、実質的に生理学的に不溶性である。さらに好ましい実施形態では、生物薬剤は、生理学的ｐＨで実質的に不溶性である。別の好ましい実施形態では、生物薬剤は、投薬後、ｉｎ ｖｉｖｏで、有効性をもって１時間、より好ましくは、２４時間、より好ましくは、４８時間、さらにより好ましくは、１週間、さらにより好ましくは、１カ月、なおさらにより好ましくは、数カ月持続し得るものである。より特に好ましい実施形態では、生物薬剤は、ＴＧＦ−βスーパーファミリーのメンバーである。なおさらにより特に好ましい実施形態では、生物薬剤は、ＢＭＰ−２、ＢＭＰ−４、ＢＭＰ−５、ＢＭＰ−６、ＢＭＰ−７、ＧＤＦ−５、ＧＤＦ−６、ＧＤＦ−７ならびにそれらのありとあらゆるバリアントおよび相同体からなる群から選択される。例えば、有用なＢＭＰとして、ＢＭＰ−２、ＢＭＰ４、ＢＭＰ−５、ＢＭＰ−６、ＢＭＰ−７、ＧＤＦ−５、ＧＤＦ−６またはＧＤＦ−７のＣ末端システインドメインと、少なくとも５０％、好ましくは、少なくとも６０％、より好ましくは、少なくとも７０％、最も好ましくは、少なくとも８５％のアミノ酸配列同一性を共有する相同体またはバリアントである配列を含有するものが挙げられる。本明細書において意図されるように、好ましいＢＭＰとして、保存的アミノ酸置換を含有するバリアントをはじめとする任意のこのようなＢＭＰの生物学的に活性なバリアントが挙げられる。本発明によって必要とされるすべては、これらのバリアントが、天然の形態に匹敵する生物活性を保持することである。本明細書において使用する場合、用語「ＢＭＰ関連タンパク質」または「複数のＢＭＰ関連タンパク質」とは、前記タンパク質のうち任意の１種またはすべてを意味する。

本明細書において有用な形態形成タンパク質は、対立遺伝子対応物、系統発生対応物およびそれらのその他のバリアントを含む、任意の公知の天然に存在する天然タンパク質を含む。これらのバリアントは、様々なグリコシル化パターン、様々なＮ末端および天然タンパク質の活性な末端切断形態または変異形態を有する形態を含む。有用な形態形成タンパク質はまた、生合成的に産生されるタンパク質（例えば、「ムテイン」または「変異体タンパク質」）および一般的な形態形成ファミリーのタンパク質の新規の、形態形成的に活性なメンバーであるタンパク質も含む。

投与および送達の様式；血管アクセス構造物を含む
本発明が、それだけには限らないが、最小に侵襲性である、ＴＧＦ−βスーパーファミリーのタンパク質などのタンパク質を使用する全身治療の方法を意図することが特に重要である。本明細書において使用する場合、「全身の」とは、非局所を意味する。当業者ならば、非局所は、タンパク質またはその他の生物活性剤が、それだけには限らないが、末梢経皮的部位などの単一の局所部位で被験体に導入されて、単に単一の局所部位でではなく被験体の全身の治療を達成する方法を含み得ることは理解する。本明細書において使用する場合、「最小に侵襲性の」とは、非侵襲性または非オープンフィールドの手術法を意味する。当業者ならば、最小に侵襲性の方法は、切開術（複数可）または医療デバイス（複数可）の埋め込みを含む手順を含み得ることは理解する。

すでに記載されたように、本発明は、最小に可溶性の生物活性剤を、経口投与、腹腔注射または反復性末梢注射などの従来の経路以外によって被験体に提供できるという発見に基づいている。すなわち、ここで、タンパク質などの最小に可溶性の生物活性剤を、有害作用を伴わずに、外科的介入を伴わずに、全身経路によって今や効率的に提供できる。

本発明の目的上「送達部位」とは、生物活性剤が実際に血液と直接接触する解剖学的部位を意味するが、「投与部位」とは、生物活性剤が、レシピエントに物理的に最初に導入される解剖学的部位を意味する。投与部位は、その部位でニードルおよび／またはカテーテルの導入による外傷を受け得る。

本発明は、特定の的確な生理学的判定基準が、ＢＭＰ−７などの例示的タンパク質をはじめとするタンパク質などの最小に可溶性の生物活性剤の投与および送達の成功において決定的であるという発見を利用する。まず第１に、本発明の実施には、実際の送達の静脈内部位が、実質的に損なわれないことが必要である。例えば、最も好ましい部位は外傷を含まない、例えば、浮腫を含まない。最も好ましい部位での血管周囲組織、血管組織および／または血管内膜組織の完全性は、無傷である。内膜完全性の指標には、タンパク質が、送達部位で血管組織、血管周囲組織および／または非血管組織へ進入または漏出する程度であり、組織の漏出または浸透がないことが好ましい。すなわち、本発明の教示によれば、送達部位での、送達部位付近のまたは送達部位に隣接する血管組織、血管周囲組織および／または非血管組織は、送達後に実質的に生物薬剤を含むべきでない。前記しるしの各々は、通常の材料および方法を使用して当業者によって容易に測定可能である。

本発明の最適な実施のための別の判断基準は、好ましい送達部位が、好ましくは、細静脈弁を含むべきでなく；最も好ましい送達部位は、細静脈弁に極接近すべきでないということである。前述のパラメータは、通常の材料および方法を使用して当業者によって容易に識別可能である。

本発明を実施するためのさらに別の判断基準は、投与部位に対応する送達部位の実際の位置に関する。本発明に従って、実際の投与部位および／または静脈穿刺の部位に対する実際の送達部位の近接がモニタリングされるべきである。本発明は、治療目的の患者へのタンパク質（例えば、特定の例としてＢＭＰ−７をはじめとするＴＧＦ_βファミリーメンバー）の複数の（反復された）血管内注射を可能にするプロセスである。本プロセスの主な成果は、その血管の組織への、または周囲の組織への薬物の漏出を可能にする血管の任意の外傷点または損傷点（血管穿刺部位）を超えて（例えば、少なくとも約１〜約３ｃｍ）血管に薬物を導入（注射）することである。したがって、本プロセスは、穴、裂傷、外傷または注射された薬物の血管周囲または傍血管（ｐａｒａｖａｓｃｕｌａｒ）の漏出を可能にするものを有さない血管への注射を可能にするプロセスである。特定の実施形態では、このプロセスは、血管へのニードルおよびカテーテルによる外傷の点を約１〜約５ｃｍ超えた（やはり、動物／患者の大きさに依存する）、通常のニードルまたはカテーテルイントロデューサーを介したカテーテルの留置を可能にする。すなわち、特定の実施形態では、カテーテル単独（ニードルもイントロデューサーも伴わない）を、血管穿刺または血管腔への導入の直近部位を超えて配置し、穿刺の部位を超えて約１ｃｍ、少なくとも約２〜約４ｃｍ、最大約４０ｃｍ通す。例えば、好ましい実施形態では、カテーテルを、投与部位、すなわち、血管の外傷の点を超えて２ｃｍの最小距離に挿入し、投与の点から２ｃｍのその最小の距離でタンパク質の送達が生じる。別の実施形態では、送達部位は、十分に挿入された導入ニードル遠位端を少なくとも２ｃｍ超える。ニードルおよびカテーテルの直径（ゲージ）ならびに使用されるカテーテルの長さは、患者の種、年齢、性別および体重および大きさに応じて変わる。任意の末梢血管を使用してよい（手、腕、脚または足ならびに頚静脈）が、通常の血管は、四肢の皮下組織の静脈である。

先に記載したように、本発明の方法によって、新しい部位を探す必要がなく、同じ投与部位での例示的タンパク質の複数回の、すなわち、反復された注射が可能となる。本明細書に記載される本発明の方法に従う投与が、本明細書においてこれまでに記載された副作用を実質的に低減または排除するので、複数回の注射が可能となる。本発明の方法によれば、タンパク質は、同じ投与部位で患者に少なくとも２回、少なくとも３回、少なくとも４回、少なくとも５回、少なくとも６回、少なくとも７回、少なくとも８回、少なくとも９回または少なくとも１０回投与してよい。例えば、タンパク質を、同じ投与部位で患者に１日に１回または１日に２回、例えば、１週間、２週間、３週間または４週間投与してもよい。さらなる一実施形態では、タンパク質は、同じ投与部位で患者に１週間に１回、例えば、２週間、３週間または４週間投与してもよい。さらなる一実施形態では、タンパク質を、同じ投与部位で患者に１日おきに、例えば、２週間、３週間または４週間投与してもよい。さらなる一実施形態では、タンパク質は、同じ投与部位で患者に１週間に２回、例えば、２週間、３週間または４週間投与してもよい。

本発明を実施する場合には、実際の送達部位を、実際の投与部位および／または静脈穿刺の部位から少なくとも約２ｃｍまたは約〜約６ｃｍ；少なくとも約４〜約１０ｃｍ；少なくとも約１０ｃｍ；または少なくとも約１５ｃｍ下流に位置づけることが好ましい。例えば、これは、本発明の方法に従って、ニードルまたはカテーテルイントロデューサーの先端を越えて導入されたカテーテル；または本明細書において別の場所で同定されるいずれかの好ましい静脈穿刺装置を使用して容易に達成される。当然ながら、当業者ならば、実際の投与部位から下流の最適な距離が、患者の大きさに応じて変わることを理解する。

いくつかの実施形態では、実際の送達部位の位置は、提案された送達部位で０．９％の滅菌食塩水溶液などの良性の流体を注射して、漏出が生じないことを確実にすることによって決定される。しかし、いくつかの実施形態によれば、良性の流体を用いる漏出についての最初の試験を有さずに、漏出を日常的に避けることができるよう、送達部位が投与部位を少なくとも２ｃｍ越えていることが本発明の利点である。例えば、ヒトでは、漏出を日常的に避けることができるよう、送達部位は投与部位を少なくとも２ｃｍ越える。さらなる一実施形態では、ヒトでは、漏出を日常的に避けることができるよう、送達部位は投与部位を約３〜５ｃｍ越える。

したがって、本発明の現在好ましい実施形態では、傷害された組織または病変した組織の治療方法は、送達部位での内膜組織完全性が実質的に損なわれないよう、投与部位に生物薬剤を含む組成物を投与することおよび組成物を静脈内送達部位に送達することを含む。この実施形態では、生物薬剤は、傷害された組織または病変した組織を治療するのに有効な速度および量で送達部位から分散する。特に好ましい実施形態では、送達部位は、細静脈弁を含まない。別の特に好ましい実施形態では、送達部位での血流速度は、送達部位から離れた部位で生物学的に有効な用量を提供するのに十分である。さらに別の特に好ましい実施形態では、送達ステップは、損傷を与えない配置で遠位末端を有する静脈内装置を使用して達成される。

関連態様では、本発明は、生物薬剤および静脈穿刺装置または関連装置を含む組成物を対象とする。本明細書において意図されるように、静脈穿刺装置は、本発明に従って有効量の生物薬剤を提供するために使用できる任意のデバイスまたは装置である。好ましい装置は、送達部位で内膜組織を破壊しないか、最小にしか破壊しない装置である。本発明に従って、静脈穿刺装置は、被験体の末梢血管系へのアクセスを提供するデバイスである。本発明によって意図されるように、静脈穿刺構造物は、被験体の外部または内部に埋め込み可能である。特定の実施形態では、このような装置は、埋め込み部位から離れた部位で、被験体の末梢血流へ生物薬剤を送達するよう機能し得る。

当業者ならば、通常、このような適した静脈穿刺装置には精通している。本明細書において意図される装置として、例えば、その全長が導入されておらず、むしろ血管の外傷部位を超えて伸長するのに十分な長さのみ導入されるが、依然として、末梢血管内に送達部位を提供するＰＩＣＣカテーテルが挙げられる。

特定の現在好ましい実施形態では、傷害された組織または病変した組織の治療方法は、生物薬剤および静脈穿刺装置を含む組成物を投与部位に提供するステップを含み、そこでは、生物薬剤が傷害された組織または病変した組織を全身的に治療するのに有効な量で末梢に送達される。本明細書において別の場所で説明されるように、身体の投与部位は末梢であり、生物薬剤の末梢送達の実際の部位とは離れている。

本発明の教示と一致して、現在好ましい生物薬剤は、ＢＭＰ−７であり、傷害された組織または病変した非石灰化組織は、治療の現在好ましい対象である。このような傷害された組織または病変した組織は、臓器であり得る。特に好ましい治療方法では、生物薬剤は、少なくとも約０．５時間、より好ましくは、少なくとも約２時間、少なくとも約８時間；約１日、好ましくは、１日を超えて生物学的利用能である。また、有効な量は、約１０マイクログラム〜約１０００マイクログラムの生物薬剤、より好ましくは、約５０マイクログラム〜約５００マイクログラム、最も好ましくは、約１００マイクログラム〜約３００マイクログラムである。

別の態様によれば、本発明は、ＢＭＰ−７などのＢＭＰまたは本明細書に開示される任意のその他のタンパク質が、本明細書に記載される副作用を引き起こさずに首尾よく投与されるように、送達部位での内膜組織完全性は実質的に損なわれるべきではないという、本明細書に記載される洞察に基づいたさらなる投与方法を含む。例えば、本発明にしたがって、本方法は、ヒールドインカテーテル（ｈｅａｌｅｄ−ｉｎ ｃａｔｈｅｔｅｒ）によってＢＭＰを患者に投与することを含む。カテーテルがヒールドイン（ｈｅａｌｅｄ−ｉｎ）である結果として、静脈穿刺部位または投与部位の組織は、浮腫および周囲組織への任意の投与される薬剤の漏出がおこりにくい。例えば、ヒールドインカテーテルは、静脈穿刺部位の外傷が治癒する機会を有するよう患者中で数日間維持される。例えば、本発明の１つの実施形態によれば、ヒールドインカテーテルは、持続性のあるカテーテルまたはポートである。本発明によれば、用語「治癒する（ｈｅａｌ）」または「治癒した（ｈｅａｌｅｄ）」は、組織完全性が実質的に損なわれていないこと、および／または静脈穿刺部位が実質的に組織損傷を含まないことを示唆する。言い換えれば、用語「治癒する」は、傷害された部位または損なわれた部位の完全な修復を必要としないが、「治癒した」組織は完全に修復された、または損なわれていないものであり得る。用語「治癒する」または「治癒した」は、一実施形態では、損傷を受けた組織または病変した組織が、瘢痕組織を含み得る新規組織増殖物で実質的に置換されていることを示唆する。

１つの実施形態によれば、ＢＭＰ−７などのＢＭＰは、末梢血管のヒールドインカテーテルによって患者に投与され、送達部位は、投与部位から１ｃｍ未満であり、約１ｃｍ、約２ｃｍまたは２ｃｍを超える。別の実施形態によれば、本発明は、ＢＭＰを患者に投与する方法を含む。この方法は、投与部位で患者の末梢静脈にカテーテルを導入するステップ、投与部位が実質的に損なわれないように、適所で投与部位がカテーテルで治癒することを可能にするステップと、前記カテーテルによって患者にＢＭＰを投与するステップを含み、ここで、送達部位は、投与部位の投与部位から１ｃｍ未満または約１ｃｍまたは約２ｃｍまたは２ｃｍを超える。

当業者ならば、本発明の治療および投与方法は、それだけには限らないが、適応症、疾患の病状および個体の身体特性をはじめとする多数の因子を考慮して、個体の治療を最適化するよう改変または変更してよいことを理解する。

治療的介入
上記で説明したように、本発明はまた、任意の生物薬剤またはその製剤を、生物薬剤が有効である任意の公知な状態または潜在的状態を改善させる、および／または予防するのに有効な量で含有する、本発明の組成物を使用して治療する方法を提供する。本明細書において使用する場合、「有効な量」とは、それが投与される生体において状態を治療するのに有効である生物薬剤の量を意味する。例えば、本発明のＢＭＰ製剤を使用して、骨および軟骨などの結合組織の疾患または傷害を患う患者を治療できる。さらに、以下に記載されるように、本発明のＢＭＰ製剤を使用してその他の組織の疾患または傷害を治療できる。

本発明の一実施形態では、改善されるべき傷害は、石灰化または非石灰化骨格組織傷害である。別の実施形態では、改善されるべき傷害または疾患は、代謝性骨疾患、変形性関節症、骨軟骨性疾患、関節リウマチ、骨粗鬆症、パジェット病、歯周炎、象牙質形成、軟骨疾患、外傷誘発性および炎症誘発性軟骨変性症、加齢性軟骨変性症、関節軟骨傷害および疾患、全層軟骨疾患、表層性軟骨欠損、全身性エリテマトーデスの後遺症、強皮症の後遺症、歯周組織再生、椎間板のヘルニア形成および断裂、椎間板の変性性疾患、骨軟骨症または靭帯、腱、滑液包、滑膜および半月板組織の傷害および疾患である。別の実施形態では、改善されるべき傷害または疾患は、肝臓疾患、肝臓切除、肝切除術、腎疾患、慢性腎不全、中枢神経系虚血または外傷、神経障害、運動ニューロン傷害、樹状細胞欠乏症および異常症、パーキンソン病、眼の疾患、眼の瘢痕、網膜瘢痕または消化管の潰瘍性疾患である。

ＢＭＰは、骨または軟骨とは異なる哺乳類におけるさまざまな組織についての骨形態形成および組織形態形成の発達カスケードを誘導できる。この形態形成活性は、前駆細胞の増殖および分化を誘導する能力ならびに骨、軟骨、非石灰化骨格または結合組織ならびにその他の成体組織の形成をもたらす事象の進行によって、分化した表現型を支持および維持する能力を含む。

例えば、ＢＭＰは、代謝性骨疾患において骨量の減少を防ぐ、および／または骨量を増加させるための治療に使用できる。骨原性タンパク質を使用して、代謝性骨疾患において骨量の減少を防ぐ、および／または骨量を増加させるための一般的な治療方法が、米国特許第５，６７４，８４４号に開示されており、その開示内容は、参照により本明細書に組み込まれる。本発明のＢＭＰは、歯周組織再生に使用できる。骨原性タンパク質を使用する歯周組織再生のための一般的な方法は、米国特許第５，７３３，８７８号に開示されており、その開示内容は、参照により本明細書に組み込まれる。ＢＭＰは、肝臓再生のために使用できる。骨原性タンパク質を使用する肝臓再生のための一般的な方法は、米国特許第５，８４９，６８６号に開示されており、その開示内容は、参照により本明細書に組み込まれる。ＢＭＰは、慢性腎不全の治療のために使用できる。骨原性タンパク質を使用する慢性腎不全の一般的な治療方法は、米国特許第６，８６１，４０４号に開示されており、その開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。ＢＭＰは、中枢神経系虚血または外傷後の機能回復の増強に使用できる。骨原性タンパク質を使用する、中枢神経系虚血または外傷後の機能回復の増強のための一般的な方法は、米国特許第６，４０７，０６０号に開示されており、その開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。ＢＭＰは、樹枝状成長の誘導のために使用できる。骨原性タンパク質を使用する、樹枝状成長の誘導のための一般的な方法は、米国特許第６，９４９，５０５号に開示されており、その開示内容は、参照により本明細書に組み込まれる。ＢＭＰは、神経細胞接着の誘導のために使用できる。骨原性タンパク質を使用する、神経細胞間接着の誘導のための一般的な方法は、米国特許第６，８００，６０３号に開示されており、その開示内容は、参照により本明細書に組み込まれる。ＢＭＰは、パーキンソン病の治療および予防のために使用できる。骨原性タンパク質を使用する、パーキンソン病の治療および予防のための一般的な方法は、米国特許第６，５０６，７２９号に開示されており、その開示内容は、参照により本明細書に組み込まれる。

さらに、ＢＭＰは、病変したまたは損傷を受けた哺乳類組織を修復するために使用できる。その位置に存在する組織は、病変していようと、損傷を受けていようと、適当なマトリックスを提供して、前駆細胞の増殖および組織特異的分化を可能にする。さらに、損傷を受けた、または病変した組織の位置、特に、外科的手段によってさらに攻撃された位置は、形態形成的に許容される環境を提供する。

ＢＭＰはまた、傷害後の瘢痕組織形成を防ぐか、または実質的に阻害するために使用できる。それは、その位置での組織形態形成を誘導でき、移動する線維芽細胞の非分化結合組織への凝集を防ぐ。例えば、ＢＭＰを、部分肝切除術後の実質的に傷害された肝臓組織のタンパク質誘導性形態形成のために使用できる。

別の例として、ＢＭＰを、象牙質形成を誘導するために使用できる。今日まで、傷害に対する歯髄組織の予測不可能な応答は、歯学における根本的な臨床上の問題である。さらに別の例として、ＢＭＰは、ラット脳穿刺モデルを使用して評価され得る、中枢神経系（ＣＮＳ）修復における再生効果を誘導し得る。

骨格障害の場合には、哺乳類では、外傷および炎症性疾患をはじめとするいくつかの因子が、軟骨変性を引き起こすか、その一因であり得る。炎症反応の作用に起因する細胞に対する損傷は、関節の疾患（例えば、関節リウマチ（ＲＡ）および変形性関節症（ＯＡ））における軟骨機能の低下または軟骨機能の喪失の原因と関連があるとされてきた。さらに、全身性エリテマトーデス（ＳＬＥ）および強皮症などの自己免疫疾患は、結合組織の分解を特徴とし得る。変形性関節症（ＯＡ）などのいくつかの軟骨変性性疾患の場合には、関節軟骨の正常な加齢が、病的なＯＡ過程に変化する機序は、現在まだわかっていない。以上の疾患の各々は、本発明の材料および方法を用いて効果的に治療され得る。

製剤
本発明の生物薬剤、特に、ＢＭＰは、それを必要とする哺乳類、好ましくは、ヒトへの投与のために、薬学的組成物の一部として製剤化できる。特に好ましい実施形態では、生物薬剤はＢＭＰ−７である。本発明の現在好ましい実施形態は、トレハロース、好ましくは、乳酸バッファーのトレハロース、最も好ましくは、９％トレハロースを含む１０ｍＭ乳酸塩のバッファーのＢＭＰ−７を含むＢＭＰ製剤を含む。本発明の前記実施形態を実施することは、当技術分野における技術の範囲内であり、ならびに、当業者が認識する本発明のありとあらゆる変法および改変は、ｉｎ ｖｉｖｏでの生物薬剤の有効な投薬を提供する。

なおさらに、本発明の生物薬剤は、それを必要とする哺乳類に、単独で、または組織形態形成に対して有益な効果を有することが公知である別の物質と組み合わせて投与できる。このような物質（本明細書においては、補助因子）の例として、制限するものではないが、組織修復および再生を促進し、かつ／または炎症を阻害する物質が挙げられる。骨粗鬆症の個体において骨組織成長を刺激するための有用な補助因子の例として、例えば、それだけには限らないが、ビタミンＤ_３、カルシトニン、プロスタグランジン、副甲状腺ホルモン、デキサメタゾン、エストロゲンおよびＩＧＦ−ＩまたはＩＧＦ−ＩＩが挙げられる。神経組織修復および再生にとって有用な補助因子として、それだけには限らないが、神経成長因子を挙げることができる。その他の有用な補助因子として、それだけには限らないが、防腐薬、抗生物質、抗ウイルス薬および抗真菌薬、鎮痛薬および麻酔薬をはじめとする症状を軽減する補助因子が挙げられる。

当業者には当然であるが、治療用組成物において記載される化合物の濃度は、制限するものではないが、投与される薬物の投薬量、使用される化合物の化学的特性（例えば、疎水性）および投与経路をはじめとするいくつかの因子に応じて変わる。投与される薬物の好ましい投薬量はまた、それだけには限らないが、疾患の種類および程度、組織喪失または欠損、特定の患者の全体的な健康状態、選択された化合物の相対的な生物学的有効性、化合物の製剤、製剤における添加剤の存在および種類、および投与経路をはじめとする変数に応じて変わる可能性がある。本発明の治療用分子は、通常の用量が、１日あたり約１０ｎｇ／ｋｇ体重〜約１ｇ／ｋｇ体重の範囲である場合に個体に提供され得；好ましい用量範囲は、約０．１ｍｇ／ｋｇ体重〜１００ｍｇ／ｋｇ体重であり、１０〜１０００μｇ／用量のより特に好ましい投薬量範囲を有する。熟練した臨床医には当然であるが、本発明の有効な用量は、それだけには限らないが、適応症、疾患の病状および個体の身体特性をはじめとする多数の因子を考慮して改変され得る。ありとあらゆる前記因子を考慮して用量を変更、改変または最適化することが、当技術分野の技術の範囲内であることは明らかである。

本発明の特定の実施形態のパラメータおよび状態に従って、生物薬剤のアベイラビリティーを制御できる。特に、製剤に由来する生物薬剤のアベイラビリティーの速度および程度は、それだけには限らないが、ポリマーの種類および分子量、速度改変剤（ｒａｔｅ ｍｏｄｉｆｙｉｎｇ ａｇｅｎｔ）の使用、可塑剤および浸出可能剤（ｌｅａｃｈａｂｌｅ ａｇｅｎｔ）の使用ならびに熱可塑性ポリマーおよび生物薬剤の濃度および種類などの特性のバリエーションによって制御できる。

生物薬剤の放出速度および必要に応じて含まれるマトリックスの柔軟性を管理するために、速度改変剤、可塑剤および浸出可能剤を含めてもよい。速度改変剤は、マトリックスに組み込まれる速度改変剤の性質に応じて放出の速度を増大または遅延し得る。公知の可塑剤ならびにポリマー系における二次的擬結合形成（ｐｓｅｕｄｏｂｏｎｄｉｎｇ）に適している有機化合物が、速度改変剤として、また柔軟性改変剤（ｐｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｍｏｄｉｆｉｅｒ）および浸出剤（ｌｅａｃｈｉｎｇ ａｇｅｎｔ）としても許容される。通常、これらの薬剤は、モノ、ジおよびトリカルボン酸のエステル、ジオールおよびポリオール、ポリエーテル、非イオン性界面活性剤、脂肪酸、脂肪酸エステル、植物油などのオイルなどである。マトリックス内のこのような薬剤の濃度は、マトリックスの総重量に対して、総計で最大６０重量％、好ましくは、最大３０重量％、より好ましくは、最大１５重量％の範囲であり得る。概して、これらの速度改変剤、浸出剤、可塑剤および柔軟性改変剤およびその適用は、米国特許第５，７０２，７１６号および同５，４４７，７２５号に記載されており、その開示内容は、使用されるポリマーが生体適合性および／または生分解性であるという条件で参照により本明細書に組み込まれる。当業者には当然であるが、本発明は、生物薬剤の可溶化速度または生物薬剤のための任意のキャリアの分解速度もしくは浸食速度を増大させ得る当技術分野内のありとあらゆる薬剤を含む。したがって、本発明の実施に従うその他の薬剤として、それだけには限らないが、同時局在化のｐＨ改変剤および張度改変剤が挙げられる。特に好ましい実施形態では、本発明の組成物は、生物薬剤の可溶化速度を実質的に増大させる濃度または量で提供される、同時局在化のｐＨ改変剤または張度改変剤を含む。別の好ましい実施形態では、本発明の組成物は、キャリアの分解速度または浸食速度を実質的に増大させる濃度または量で提供される、同時局在化のｐＨ改変剤または張度改変剤を含む。当業者には当然であるが、本発明の速度改変剤、浸出剤、可塑剤、柔軟性改変剤、ｐＨ改変剤および張度改変剤は、性質または濃度において置換、改変、変更され得、それだけには限らないが、所望の放出速度、キャリアの性質（もしあれば）、適応症、疾患の病状および個体の身体特性をはじめとする多数の因子を考慮して最適化され得る。

本発明の生物薬剤の製剤は、１種以上の添加剤をさらに含み得る。添加剤の例は、ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎおよびｔｈｅ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｇｒｅａｔ Ｂｒｉｔａｉｎによって共同で出版されたＨａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｅｘｃｉｐｉｅｎｔｓに記載されている。本発明の製剤および薬学的組成物の製造および使用において使用してもよい添加剤として、それだけには限らないが、酢酸、氷酢酸、クエン酸、フマル酸、塩酸、希塩酸、リンゴ酸、硝酸、リン酸、希リン酸、硫酸、酒石酸などの酸性化剤；安息香酸デナトリウム、メチルイソブチルケトン、スクロースオクタアセテートなどのアルコール変性剤；強アンモニア溶液、炭酸アンモニウム、ジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、水酸化カリウム、炭酸水素ナトリウム、ホウ酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、トロラミンなどのアルカリ化剤；ジメチコン、シメチコンなどの消泡剤；塩化ベンザルコニウム、塩化ベンザルコニウム溶液、塩化ベンゼルトニウム、安息香酸、ベンジルアルコール、ブチルパラベン、塩化セチルピリジニウム、クロロブタノール、クロロクレゾール、クレゾール、デヒドロ酢酸、エチルパラベン、メチルパラベン、メチルパラベンナトリウム、フェノール、フェニルエチルアルコール、酢酸フェニル水銀、硝酸フェニル水銀、安息香酸カリウム、ソルビン酸カリウム、プロピルパラベン、プロピルパラベンナトリウム、安息香酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、プロピオン酸ナトリウム、ソルビン酸、チメロサール、チモールなどの抗菌保存剤；アスコルビン酸、パルミチン酸アコルビル（ａｃｏｒｂｙｌ ｐａｌｍｉｔａｔｅ）、ブチル化ヒドロキシアニソール、ブチル化ヒドロキシトルエン、次亜リン酸、モノチオグリセロール、没食子酸プロピル、ホルムアルデヒドスルホキシル酸ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、二酸化硫黄、トコフェロール、トコフェロール添加剤などの抗酸化剤；酢酸、炭酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、ホウ酸、クエン酸、乳酸、リン酸、クエン酸カリウム、メタリン酸カリウム、リン酸二水素カリウム、酢酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、乳酸ナトリウム溶液、リン酸水素ナトリウム、リン酸二水素ナトリウムなどの緩衝剤；エデト酸二ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸および塩、エデト酸などのキレート化剤；カルボキシメチルセルロースナトリウム、酢酸セルロース、酢酸フタル酸セルロース、エチルセルロース、ゼラチン、医薬用グレーズ、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、フタル酸ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メタクリル酸コポリマー、メチルセルロース、ポリエチレングリコール、酢酸フタル酸ポリビニル、セラック、スクロース、二酸化チタン、カルナウバロウ、微晶質ワックス、ゼインなどのコーティング剤；カラメル、赤、黄色、黒またはブレンド、酸化鉄などの色；エチレンジアミン四酢酸および塩（ＥＤＴＡ）、エデト酸、ゲンチジン酸エタノールアミド（ｅｔｈａｎｏｌｍａｉｄｅ）、硫酸オキシキノリンなどの錯化剤；塩化カルシウム、硫酸カルシウム、二酸化シリコンなどの乾燥剤；アラビアガム、コレステロール、ジエタノールアミン（補助剤）、モノステアリン酸グリセリル、ラノリンアルコール、レシチン、モノおよびジグリセリド、モノエタノールアミン（補助剤）、オレイン酸（補助剤）、オレイルアルコール（安定剤）、ポロキサマー、ステアリン酸ポリオキシエチレン５０、ポリオキシル３５ヒマシ油、ポリオキシル４０硬化ヒマシ油、ポリオキシル１０オレイルエーテル、ポリオキシル２０セトステアリルエーテル、ポリオキシル４０ステアレート、ポリソルベート２０、ポリソルベート４０、ポリソルベート６０、ポリソルベート８０、二酢酸プロピレングリコール、モノステアリン酸プロピレングリコール、ラウリル硫酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、ソルビタンモノラウレート、ソリタン（ｓｏｒｉｔａｎ）モノオレエート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ステアリン酸、トロラミン、乳化ワックスなどの乳化剤および／または可溶化剤；粉末セルロース、精製ケイ質土などの濾過助剤；ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、コロイド状二酸化シリコン、タルクなどの流動促進剤および／またはアンチケーキング剤；グリセリン、ヘキシレングリコール、プロピレングリコール、ソルビトールなどの保湿剤；ヒマシ油、ジアセチル化モノグリセリド、フタル酸ジエチル、グリセリン、モノ−およびジアセチル化モノグリセリド、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、トリアセチン、クエン酸トリエチルなどの可塑剤；酢酸セルロースなどのポリマー膜；アセトン、酢酸、アルコール、希アルコール、アミレン水和物、安息香酸ベンジル、ブチルアルコール、四塩化炭素、クロロホルム、コーンオイル、綿実油、酢酸エチル、グリセリン、ヘキシレングリコール、イソプロピルアルコール、メチルアルコール、塩化メチレン、メチルイソブチルケトン、鉱油、ピーナッツオイル、ポリエチレングリコール、炭酸プロピレン、プロピレングリコール、ゴマ油、注射用水、滅菌注射用水、洗浄用滅菌水、精製水などの溶剤；粉末セルロース、木炭、精製ケイ質土および二酸化炭素吸着剤などの吸収剤；硬化ヒマシ油、セトステアリルアルコール、セチルアルコール、セチルエステルワックス、固い脂肪、パラフィン、ポリエチレン添加剤、ステアリルアルコール、乳化ワックス、白ろう、黄ろうなどの硬化剤；アラビアガム、寒天、アルギン酸、モノステアリン酸アルミニウム、ベントナイト、精製ベントナイト、マグマベントナイト、カルボマー９３４ｐ、カルボキシメチルセルロースカルシウム、カルボキシメチルセルロースナトリウム、カルボキシメチルセルロースナトリウム１２、カラギーナン、微晶質およびカルボキシメチルセルロースナトリウムセルロース、デキストリン、ゼラチン、グアーガム、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ケイ酸マグネシウムアルミニウム、メチルセルロース、ペクチン、酸化ポリエチレン、ポリビニルアルコール、ポビドン、アルギン酸プロピレングリコール、二酸化シリコン、コロイド状二酸化シリコン、アルギン酸ナトリウム、トラガカント、キサンタンガムなどの懸濁化剤および／または増粘剤；ならびに塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、塩化セチルピリジニウム、ドキュセートナトリウム、ノノキシノール９、ノノキシノール１０、オキトキシノール９、ポロキサマー、ポリオキシル３５ヒマシ油、ポリオキシル４０、硬化ヒマシ油、ポリオキシル５０ステアレート、ポリオキシル１０オレイルエーテル、ポリオキシル２０、セトステアリルエーテル、ポリオキシル４０ステアレート、ポリソルベート２０、ポリソルベート４０、ポリソルベート６０、ポリソルベート８０、ラウリル硫酸ナトリウム、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、チロキサポールなどの湿潤剤および／または可溶化剤が挙げられる。

生物活性助剤
本発明はまた、本発明の生物薬剤組成物と同時投与できる「生物活性助剤」を意図し、これとして、それだけには限らないが、タンパク質同化剤、制酸剤、抗喘息薬、抗高コレステロール血症薬および抗脂質薬、抗凝固薬、抗けいれん薬、止痢薬、制吐薬、例えば、抗細菌薬および抗菌薬を含めた抗感染薬、抗炎症薬、抗躁薬、代謝拮抗薬、制嘔吐剤、抗新生物薬剤、抗骨吸収剤、抗肥満症薬、解熱剤および鎮痛薬、鎮痙薬、抗血栓剤、鎮咳薬、抗尿酸血症薬、抗狭心症薬、抗ヒスタミン剤、食欲抑制剤、生物製剤、脳血管拡張剤（ｃｅｒｅｂｒａｌ ｄｉｌａｔｏｒｓ）、冠動脈拡張剤、気管支拡張剤、細胞傷害性薬剤、鬱血除去薬、利尿薬、診断薬、赤血球生成剤（ｅｒｙｔｈｒｏｐｏｉｅｔｉｃ ａｇｅｎｔｓ）、去痰薬、胃腸の鎮静剤、血糖上昇剤、睡眠薬、血糖降下剤、免疫調節剤、イオン交換樹脂、緩下剤、ミメラルサプリメント、粘液溶解薬、神経筋薬物、末梢血管拡張薬、向精神剤、鎮静剤、刺激薬、甲状腺薬および抗甲状腺薬、組織増殖剤、子宮弛緩薬、ビタミンまたは抗原性物質が挙げられる。

より詳しくは、本発明との同時投与に好ましい生物活性助剤として、それだけには限らないが、アンドロゲン阻害剤、多糖類、増殖因子、ホルモン、ビスホスホネート、抗新脈管形成因子、デキストロメトルファン、臭化水素酸デキストロメトルファン、ノスカピン、クエン酸カルベタペンタン、塩酸クロフェジアノール、マレイン酸クロロフェニラミン、酒石酸フェニンダミン、マレイン酸ピリラミン、コハク酸ドキシラミン、クエン酸フェニルトロキサミン、塩酸フェニレフリン、塩酸フェニルプロパノールアミン、塩酸シュードエフェドリン、エフェドリン、リン酸コデイン、硫酸コデインモルヒネ、ミメラルサプリメント、コレスチラミン（ｃｈｏｌｅｓｔｒｙｒａｍｉｎｅ）、Ｎ−アセチルプロカインアミド、アセトアミノフェン、アスピリン、イブプロフェン、塩酸フェニルプロパノールアミン、カフェイン、グアイフェネシン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ペプチド、ポリペプチド、タンパク質、アミノ酸、ホルモン、インターフェロン、サイトカインおよびワクチンが挙げられる。本発明と同時投与できるその他の代表的生物活性助剤として、それだけには限らないが、ペプチド薬物、タンパク質薬物、脱感作物質、抗原、抗生物質、抗菌剤、抗ウイルス性物質、抗細菌性物質、抗寄生虫性物質、抗真菌性物質などの抗感染薬およびそれらの組合せ、抗アレルギー剤、アンドロゲンステロイド、鬱血除去薬、催眠薬、ステロイド性抗炎症薬、抗コリン作動薬、交感神経作動薬、鎮静剤、縮瞳薬、精神賦活剤、トランキライザー、ワクチン、エストロゲン、プロゲステロン作用薬、体液性物質、プロスタグランジン、鎮痛薬、鎮痙薬、抗マラリア剤、抗ヒスタミン剤、心臓作用薬、非ステロイド性抗炎症薬、抗パーキンソン病薬、抗高血圧薬、β−アドレナリン作動性遮断薬、栄養剤およびベンゾフェナントリジンアルカロイドが挙げられる。生物活性助剤は、さらに、刺激薬、鎮静薬、催眠薬、鎮痛薬、抗けいれん薬などとして作用できる物質であり得る。

生物活性助剤は、細胞および組織の成長および生存を促進できる、または例えば、血液細胞、ニューロン、筋肉、骨髄、骨細胞および組織などのような機能性細胞の活性を増強できる物質またはその代謝前駆体であり得る。例えば、同時投与してもよい生物活性助剤として、制限するものではないが、例えば、ガングリオシド、ホスファチジルセリン、神経成長因子、脳由来神経栄養因子のような神経成長促進物質が挙げられる。生物活性助剤はまた、いくつか挙げると、例えば、線維芽細胞増殖因子、上皮成長因子、内皮細胞増殖因子、血小板由来増殖因子、インスリン様成長因子、歯根膜細胞増殖因子のような軟部または線維性結合組織のための増殖因子であり得る。

１．末梢静脈送達による例示的ＢＭＰの最小に侵襲性の送達
（ａ）イヌにおけるＢＭＰ−７の末梢静脈送達
本研究の目的は、ビーグル犬の末梢静脈にＢＭＰ−７を安全に静脈内（ＩＶ）に送達する方法を決定することであった。この研究は、パイロットセグメント（２匹の成体の雌のビーグル）ならびに第Ｉ相および第ＩＩ相（２匹の成体の雌のビーグル）を有していた。研究のパイロット部分の目的は、末梢血管における反復投与を可能にするための最適カテーテルシステムおよびゲージを決定することであった。この研究の第Ｉ相では、イヌに対し、１週間に１回、４回の注射の間、末梢静脈へＩＶ投薬し；各注射では、１００μｇ／ｋｇのＢＭＰ−７を投与した。イヌには、対側の末梢血管においての等容量のビヒクルを単独で与えた。研究の第ＩＩ相の間に、１００μｇ／ｋｇのＢＭＰ−７の投薬頻度は、４週間の間、１週間あたり３回とした。

パイロットセグメントでは、１匹のイヌが、注射後約９日で、投与部位（ニードルおよびカテーテル導入部位）で左前脚に２つの小さい、堅い皮下小結節を有していた。これは、カテーテル留置の試みの失敗後のＢＭＰ−７の血管周囲注射による可能性がある。小結節は、約８週間かけて消散した。第２のパイロットのイヌは、注射後約９日で、投与部位で左背側前脚にわたって皮下肥厚の小さい領域を有しており、同様に、カテーテル留置の試みの失敗後のＢＭＰ−７の血管周囲注射による可能性がある。

第Ｉ相および第ＩＩ相では、イヌに、末梢静脈から挿入された中心静脈カテーテル（ＰＩＣＣ）を使用して注射した。カテーテルは２６〜２０ゲージの範囲であり、血管内を首尾よく進め、挿入部位から、４ｃｍから最大４０ｃｍ挿入した。第Ｉ相では、両方のイヌが、１週間に１回、４週間の間、首尾よく投薬され、異常な臨床兆候はなかった。第ＩＩ相では、４週間の間、１週間に３回のＢＭＰ−７投薬頻度を用い、ＰＩＣＣシステムは２８〜２０ゲージの範囲であり、使用したカテーテルに応じて挿入部位を１２から３０ｃｍ超えて進めた。両方のイヌとも、１週間に３回、４週間の間、首尾よく投薬され、異常な臨床兆候はなかった。第Ｉ相および第ＩＩ相では、イヌは、ＢＭＰ−７のＩＶ投与と関連していると考えられる臨床兆候を有していなかった。

（ｂ）成体の雌のビーグル犬に静脈内投与されたＢＭＰ−７と関連している末梢静脈刺激作用の評価
本研究の目的は、ビーグル犬の末梢静脈にＢＭＰ−７を安全に静脈内（ＩＶ）送達する方法を決定することであった。この研究の目的は、末梢血管における反復投与を可能にするための最適カテーテルシステムおよびゲージを決定することおよび注射部位を組織学的に調べることであった。イヌに対し、１週間に３回、２週間の間、合計６回の注射を末梢静脈にＩＶ投薬し；各注射は、１００μｇ／ｋｇのＢＭＰ−７を投与した。血管腔に通されたカテーテルの先端までの、十分に挿入されたカテーテルニードルの遠位末端からの距離は、少なくとも２ｃｍであった。イヌには、対側の末梢血管に等容量のビヒクルを単独で与えた。ＰＩＣＣラインが適当に使用され、留置された、ＢＭＰ−７を注射されたイヌには、炎症、線維症および任意のその他の反応のエビデンスはなかった。解剖学的異常（分枝した、小さい橈側皮静脈）を有し、剖検で顕著な肉眼的所見を有していたイヌ（７番）は、ＰＩＣＣラインでの静脈の穿刺およびＢＭＰ−７の血管外投与によって注射部位で限局性の線維症を臨床的に有していた（肉眼で確認できる、小さい１ｃｍの直径の小結節）
（ｃ）ビーグル犬における静脈内毒性および局所耐性の評価
この研究の目的は、雌のビーグル犬の末梢静脈への１週間に２回、合計８回の注射の反復静脈内（ＩＶ）注射後の、ＢＭＰ−７の毒性および局所耐性を評価することであった。血管腔に通されたカテーテルの先端までの、十分に挿入されたカテーテルニードルの遠位末端からの距離は、少なくとも２ｃｍであった。合計１２匹のイヌについて群あたり３匹のイヌに、ビヒクル対照（群１、５ｍＭ ラクトースおよび９％ トレハロース）またはＢＭＰ−７（群２−０．１ｍｇ／ｋｇ ＢＭＰ−７、群３−０．３ｍｇ／ｋｇ ＢＭＰ−７および群４−１．０ｍｇ／ｋｇ ＢＭＰ−７）を用いて１週間に２回、末梢静脈にＩＶ注射した。

投薬前（ＩＶ注射前）および終結（安楽死で、最後のＩＶ注射後±１日）の血液学、臨床化学および凝固プロフィールを、ベースライン、対照動物および参照および病歴範囲と比較した相違について分析した。剖検所見、臓器重量および注射部位の顕微鏡所見（および肉眼的所見）を、処置しれた動物と対照動物を比較して分析した。顕微鏡所見を除く、評価したすべてのパラメータが、すべての時点ですべての動物について正常の範囲内であった。

顕微鏡的には、ＰＩＣＣラインによる薬物投与に使用されたすべての血管は、１匹の動物を除き、所見がなかった。これらの所見は、カテーテルの先端による臨床的に観察された血管の貫通を有していた１匹の群４（１ｍｇ／ｋｇ ＢＭＰ−７）の雌における骨の単一の病巣としてこの１匹のイヌにおいてのみ見られた。

この研究の条件下で、末梢静脈への８回のＩＶ注射（１週間に２回で４週間）を用いる成体の雌のビーグル犬の処置は、カテーテルによる血管の外傷および貫通を有していた一匹の動物においてのみ有害作用（局所骨形成）を伴っていた。

したがって、これらの研究は、本発明の実施が、局所の望ましくない作用を伴わずに、ＢＭＰ−７および同様の生物薬剤の末梢投与を達成することおよび本発明が、全身治療薬としてのＢＭＰ−７および同様の生物薬剤の臨床使用を可能にすることを示す。望ましくない局所注射部位作用の誘発は、静脈内に投与される薬物としてのＢＭＰ−７および同様の生物薬剤の使用を妨げる。

（ｄ）霊長類におけるＢＭＰ−７の末梢静脈送達
霊長類被験体は、本明細書において意図される好ましい静脈穿刺装置を使用してＢＭＰ−７の調製物を投与され；適した対照被験体は、タンパク質を含まない調製物を受ける。ニードルによって誘発された、および／またはカテーテルによって誘発された血管への外傷の部位を超えて、約２ｃｍ未満対２ｃｍ超導入されたカテーテルを使用して、最大１０ｍｇ／ｍｌのＢＭＰ−７を投与する。ＢＭＰ−７を、１週間に最大３回、最大４週間投与する。少なくとも４例の被験体を調べる。ニードル誘発性またはカテーテル誘発性外傷を２ｃｍ超超えて送達部位を有する患者において、投与の部位での小結節形成または骨形成などの有害な副作用を有さないことが見出されるが、約２ｃｍ未満で投与を受ける患者は、投与部位でおよび投与部位の周囲で小結節形成または骨形成などの副作用を示すことが予測される。

２．腎不全を有する成体の雌のネコのための治療としての骨形成タンパク質−７
腎不全の病歴を有する約１４歳の２．５ｋｇの雌の卵巣を切除したネコに、２８ゲージＰＩＣＣカテーテルによって、橈側皮静脈に１００μｇ／ｋｇのＢＭＰ−７を、１カ月に約１回、４カ月間、静脈内投与した。ＰＩＣＣラインは、送達のためのニードル導入部位を超えて静脈に少なくとも２および最大８ｃｍ進められた。

血清化学分析のために各投薬の前に血液を採取した。尿比重および尿タンパク質／クレアチニン比のために、尿を最初の投薬の前および第２の投薬の後に採取した。食欲、姿勢、排尿容量および外皮の質ならびに注射部位での任意の観察結果をはじめとする臨床兆候が、飼い主によってモニタリングされた。クレアチニン（Ｃｒ）は、より正常なレベルに、１３．６％低下した。血中尿素窒素（ＢＵＮ）は、研究を通じて有意な変化を示さなかった。尿比重および尿タンパク質／クレアチニン比は、研究を通じて正常であった。

ＢＭＰ−７投与前の臨床兆候は、尿容量の増大、嗜眠、乱れた（脂ぎった）被毛、食欲不振および筋肉の消耗を含んでいた。ＢＭＰ−７の４回の投薬後、尿容量は正常に減少し、被毛は著しく改善された。ネコは、より活動的で、双方向的であると記録された。この動物は、食欲を増大させ、筋肉の消耗を減少させ；そのネコは約１ｋｇ体重が増えた。注射部位（右および左橈側皮静脈）は所見を有しておらず、肉眼的に正常であった。この研究の結果に基づいて、ＢＭＰ−７は、特に、本発明の方法に従って、末梢血管によって全身に投与された場合に、軽度の腎不全を有するネコにおいて臨床兆候を改善する能力を有し得る。

３．ヒトにおける、例示的ＢＭＰの最小に侵襲性の末梢送達のための全身使用
（ａ）骨粗鬆症
骨粗鬆症の確定された臨床診断を有するヒト患者の集団に、ＢＭＰ−７を本発明の方法に従って末梢血管によって投与する。特に、末梢に留置されたカテーテルを使用して、０．０１〜３．０μｇ／ｋｇのＢＭＰ−７のｉ．ｖ．用量を、１週間に１回投与し、ＢＭＰ−７を、投与の点から少なくとも２ｃｍの点で、および血管へのカテーテルまたはニードル挿入によって引き起こされる任意の外傷を越えて送達する。このような治療において、処置された患者集団において統計的に有意な程度にその疾患を調節すること、および投与部位の周囲にＢＭＰ−７投与に伴う副作用がないことが予想される。

（ｂ）代謝性骨疾患
代謝性骨疾患の確定された臨床診断を有するヒト患者の集団に、ＢＭＰ−７を本発明の方法に従って投与する。特に、末梢に留置されたカテーテルを使用して、０．０１〜３．０μｇ／ｋｇのＢＭＰ−７のｉ．ｖ．用量を、１週間に１回投与し、ＢＭＰ−７を、投与の点から少なくとも２ｃｍの点で、および血管へのカテーテルまたはニードル挿入によって引き起こされる任意の外傷を越えて送達する。このような治療において、処置された患者集団において統計的に有意な程度にその疾患を調節すること、および投与部位の周囲にＢＭＰ−７投与に伴う副作用がないことが予想される。

（ｃ）肝臓の、肺の、心臓のおよび腎臓の徴候を含めた線維症
肝臓の、肺の、心臓のおよび腎臓の線維症の各々をはじめとする線維症の確定された臨床診断を有するヒト患者の集団に、ＢＭＰ−７を本発明の方法に従って投与する。特に、末梢に留置されたカテーテルを使用して、０．０１〜３．０μｇ／ｋｇのＢＭＰ−７のｉ．ｖ．用量を、１週間に１回投与し、ＢＭＰ−７を、投与の点から少なくとも２ｃｍの点で、および血管へのカテーテルまたはニードル挿入によって引き起こされる任意の外傷を越えて送達する。このような治療において、処置された患者集団各々において統計的に有意な程度にその疾患を調節すること、および投与部位の周囲にＢＭＰ−７投与に伴う副作用がないことが予想される。

（ｄ）神経および脊髄傷害
神経および脊髄傷害の各々の確定された臨床診断を有するヒト患者の集団に、ＢＭＰ−７を本発明の方法に従って投与する。特に、末梢に留置されたカテーテルを使用して、０．０１〜３．０μｇ／ｋｇのＢＭＰ−７のｉ．ｖ．用量を、１週間に１回投与し、ＢＭＰ−７を、投与の点から少なくとも２ｃｍの点で、および血管へのカテーテルまたはニードル挿入によって引き起こされる任意の外傷を越えて送達する。このような治療において、処置された患者集団各々において統計的に有意にその疾患を調節すること、および投与部位の周囲にＢＭＰ−７投与に伴う副作用がないことが予想される。

（ｅ）腫瘍転移
腫瘍転移の確定された臨床診断を有するヒト患者の集団に、ＢＭＰ−７を本発明の方法に従って投与する。特に、末梢に留置されたカテーテルを使用して、０．０１〜３．０μｇ／ｋｇのＢＭＰ−７のｉ．ｖ．用量を、１週間に１回投与し、ＢＭＰ−７を、投与の点から少なくとも２ｃｍの点で、および血管へのカテーテルまたはニードル挿入によって引き起こされる任意の外傷を越えて送達する。このような治療において、処置された患者集団において統計的に有意な程度にその疾患を調節すること、また投与部位の周囲にＢＭＰ−７投与に伴う副作用がないことが予想される。

等価物
本発明は、その趣旨または本質的な特徴から逸脱することなく、その他の特定の形態で具体化され得る。したがって、本実施形態は、例示的なものであって、制限的なものではないとみなすべきであり、本発明の範囲は、前記説明によってではなく、添付の特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の等価の意味および範囲内に入るすべての変化が、その中に包含されるものとする。

Claims (21)

1. 骨形成タンパク質（ＢＭＰ）を含む、患者における疾患または傷害された組織もしくは病変した組織を治療するための組成物であって、前記組成物は、前記患者内における埋め込み可能な静脈穿刺装置を介して末梢に導入され、前記組成物が導入された部位から離れた前記患者内の末梢血管内送達部位で血液と接触し、前記末梢血管内送達部位の内膜組織完全性が実質的に損なわれないことを特徴とする、組成物。
2. 静脈穿刺装置が、前記患者内に埋め込まれることをさらに特徴とする、請求項１に記載の組成物。
3. 前記末梢血管内送達部位の内膜組織完全性が、前記ＢＭＰの投与前の治癒に起因して実質的に損なわれないか、または、内膜に損傷を与えない配置を備えた装置を使用した前記ＢＭＰの送達に起因して実質的に損なわれない、請求項１または２に記載の組成物。
4. 前記末梢血管内送達部位が、前記組成物が導入された部位から少なくとも２ｃｍ、少なくとも４ｃｍまたは少なくとも５ｃｍである、請求項３に記載の組成物。
5. 前記末梢投与部位が、前記患者の手、脚、足、腕または頭部の静脈である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の組成物。
6. 前記末梢血管内送達部位が、細静脈弁を含まない、請求項１〜５のいずれか１項に記載の組成物。
7. 前記ＢＭＰが、前記埋め込み可能な静脈穿刺装置を介して、複数回導入されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の組成物。
8. 前記ＢＭＰが別個の３回で少なくとも３回導入されることを特徴とする、請求項７に記載の組成物。
9. 前記ＢＭＰが、ＢＭＰ−２、ＢＭＰ−４、ＢＭＰ−５、ＢＭＰ−６、ＢＭＰ−７、ＧＤＦ−５、ＧＤＦ−６ ＧＤＦ−７、ＭＰ−５２および前記のもののうち任意の１種の配列
   バリアントからなる群から選択される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の組成物。
10. 前記ＢＭＰがＢＭＰ−７である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の組成物。
11. 前記ＢＭＰが、送達の際に１ｍｌ／分の速度で分散する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の組成物。
12. 送達後に、前記組成物が導入された部位の非血管組織が、前記組成物が導入された部位付近の非血管組織が、または前記組成物が導入された部位に隣接する非血管組織が、実質的にＢＭＰを含まない、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の組成物。
13. 前記ＢＭＰが、少なくとも２時間の間、生物学的利用能がある、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の組成物。
14. 有効な量が、患者の体重１ｋｇあたり１００〜３００マイクログラムのＢＭＰである、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の組成物。
15. 前記傷害された組織または前記病変した組織が、臓器である、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の組成物。
16. 前記傷害された組織または前記病変した組織が、変形性関節症、骨軟骨性疾患、軟骨疾患、関節リウマチ、外傷誘発性および炎症誘発性軟骨変性症、加齢性軟骨変性症、関節軟骨傷害および疾患、全層軟骨欠損、表層性軟骨欠損、全身性エリテマトーデスの後遺症、強皮症の後遺症、歯周組織再生、椎間板のヘルニア形成および断裂、椎間板の変性性疾患、骨軟骨症、ならびに靭帯、腱、滑液包、滑膜および半月板組織の傷害および疾患からなる群から選択される非石灰化組織、必要に応じて非石灰化骨格組織傷害または疾患である、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の組成物。
17. 前記傷害された組織または前記病変した組織が、代謝性骨疾患、変形性関節症、骨軟骨性疾患、関節リウマチ、骨粗鬆症、パジェット病、歯周炎および象牙質形成からなる群から選択される骨格組織傷害または疾患である、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の組成物。
18. 前記傷害された組織または前記病変した組織が、外傷誘発性および炎症誘発性軟骨変性症、関節軟骨傷害、全層軟骨欠損、表層性軟骨欠損、椎間板のヘルニア形成および断裂、傷害（複数可）による椎間板の変性、ならびに靭帯、腱、滑液包、滑膜および半月板組織の傷害、肝臓疾患、肝臓切除、肝切除術、腎疾患、慢性腎不全、中枢神経系虚血もしくは外傷、神経障害、運動ニューロン傷害、脊髄傷害、樹状細胞欠乏症および異常症、パーキンソン病、眼の疾患、眼の瘢痕、網膜瘢痕および消化管の潰瘍性疾患、または、慢性および急性腎臓病、アテローム性動脈硬化症、肺線維症、心臓線維症、腎臓線維症、肥満症、糖尿病、癌、眼の瘢痕、肝臓線維症、炎症性障害および神経系の障害からなる群から選択される、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の組成物。
19. 前記疾患の治療が、腫瘍細胞増殖の抑制または腫瘍退縮の促進を含む、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の組成物。
20. 骨形成タンパク質を、それを必要とする患者に全身投与することにおいて使用するためのキットであって、
    請求項１〜１９のいずれか１項に記載の組成物であって、該組成物が、適した薬学的キャリアをさらに含む、組成物と、
    末梢静脈穿刺装置と
    を含むキット。
21. 請求項１〜１９のいずれか１項に記載の組成物であって、該組成物が、適した薬学的キャリアをさらに含む、組成物。