用于诊断和预后肾损伤和肾衰竭的方法和组合物的制作方法
【专利说明】用于诊断和预后肾损伤和肾衰竭的方法和组合物
[0001] 本申请是国际申请号为PCT/US2009/055449,申请人为"阿斯图特医药公司"，发明 名称为"用于诊断和预后肾损伤和肾衰竭的方法和组合物"的PCT申请进入中国国家阶段 后申请号为200980140805. 3的中国国家阶段申请的分案申请。
[0002] 本发明要求2008年8月28日提交的美国临时专利申请第61/092, 733号的优先 权、2008年8月29日提交的美国临时专利申请第61/092, 905号的优先权、2008年8月 29日提交的美国临时专利申请第61/092, 912号的优先权、2008年8月29日提交的美国 临时专利申请第61/092, 926号的优先权、2008年8月29日提交的美国临时专利申请第 61/093, 154号的优先权、2008年8月29日提交的美国临时专利申请第61/093, 247号的 优先权、2008年8月29日提交的美国临时专利申请第61/093,249号的优先权、2008年8 月29日提交的美国临时专利申请第61/093,262号的优先权、2008年8月29日提交的美 国临时专利申请第61/093, 263号的优先权、2008年8月29日提交的美国临时专利申请第 61/093, 264号的优先权、2008年8月29日提交的美国临时专利申请第61/093, 266号的优 先权、2008年8月29日提交的美国临时专利申请第61/093, 244号的优先权、2008年8月 29日提交的美国临时专利申请第61/093, 272号的优先权，上述美国专利申请中的每一个 的全部内容包括所有表格、附图和权利要求在此通过引用并入本文。
【背景技术】
[0003] 下文所讨论的本发明的【背景技术】仅仅为了帮助读者理解本发明，并不认为这是对 本发明的现有技术的描述或这构成本发明的现有技术。
[0004] 肾脏负责从人体排出水和溶解物。肾脏的功能包括维持酸碱平衡、调节电解质 浓度、控制血液体积以及调节血压。因此，由于损伤和/或疾病而引起的肾功能损失导致 大量的发病率和致死率。肾损伤的详细讨论在Harrison'sPrinciplesofInternal Medicine, 17thEd.,McGrawHill,NewYork,第 1741-1830 页中提供，其全部内容通过引 用并入本文。肾疾病和/或肾损伤可以是急性的或慢性的。急性和慢性肾疾病在下文中描 述（CurrentMedicalDiagnosis&Treatment2008,47thEd,McGrawHill,NewYork,第 785-815页，其通过引用并入本文）："急性肾衰竭是肾功能恶化持续几个小时至几天，导致 血液中的含氮废物（例如尿素氮）和肌酸酐滞留。这些滞留的物质被称为氮血。慢性肾衰 竭（慢性肾疾病）由持续几个月至几年的不正常的肾功能损失而引起"。
[0005] 急性肾衰竭（ARF，也称为急性肾损伤，或AKI)是肾小球过滤突然（典型地在约48 小时至1周内检测）降低。这种过滤能力的损失导致由肾正常排泄的含氮（尿素和肌酸 酐）废物和非含氮废物产品滞留，尿输出减少或它们两者。报道了ARF并发了约5%的入院 率，4-15%的心肺旁路手术以及高达30%的重症监护入院率。ARF可被以因果关系来分为 肾前、肾内或肾后。肾内疾病可被进一步分为肾小球异常、管状异常、间隙异常和血管异常。 ARF的主要病因在下表中描述，其从MerckManual, 17thed.，第222章中得到并通过引用 全部并入本文。
[0006]
[0008] 在缺血性ARF的情况下，疾病的病因可以分为四个阶段。持续几个小时至几天的 起始阶段过程中，肾脏灌注降低演变为损伤。肾小球超滤降低，由于肾小管中的残片过滤流 体减少，并且发生了通过损伤的上皮的滤液回渗。肾损伤可在这个阶段通过肾脏的再灌注 来介导。起始阶段随后是以连续的缺血性损伤和炎症为特征的延伸阶段，并且起始阶段可 涉及内皮损伤和血管充血。在持续1周至2周的维持阶段过程中，发生肾细胞损伤，并且肾 小球过滤和尿输出量达到最小。随后是恢复阶段，其中肾上皮细胞被修复并且GFR逐渐恢 复。虽然这样，但是患有ARF的受治者的存活率只有约60%。
[0009] 由放射性造影剂（也称为对比剂）引起的急性肾损伤和其他诸如环孢霉素、包括 氨基糖苷在内的抗生素和诸如顺铂之类的抗癌药物之类的肾毒素引起的急性肾损伤显示 出持续几天至约一周的时间。由造影剂引起的肾病（CIN，由放射性造影剂引起的AKI)被认 为是由肾内血管收缩引起的并且由于产生直接对肾小管上皮细胞有毒的反应性氧类物质 而引起。CIN典型地表现为急性（24-48小时内发作）但是在血液尿素氮和血清肌酸酐中可 逆的（峰值为3至5天，一周内分解）上升。
[0010] 通常报道的用于确定和检测AKI的标准是血清肌酸酐的突然（典型地在约2-7天 内或在住院治疗过程中）提高。虽然使用血清肌酸酐的提高来确定和检测AKI是已确定的 方法，但是血清肌酸酐提高的程度和确定AKI的测量时间在公开出版物中显著不同。传统 地，相对于2mg/dL值，血清肌酸酐相对大的增加（例如100%，200%，至少100% )用于确 定AKI。然而，最近的趋势已倾向于使用较小的血清肌酸酐提高值来确定AKI。血清肌酸酐、 AKI和相关健康风险之间的关系在PraughtandShlipak,CurrOpinNephrolHypertens 14:265-270, 2005 和Chertowetal,JAmSocNephrol16:3365-3370,2005 中综述，其全 部内容通过引用并入本文。正如在这些公开出版物中所描述的，已知急性肾功能恶化（AKI) 以及增加的死亡和其他不利结果的风险和血清肌酸酐的非常小的增加有关。这些增加可以 相对（百分比）值或标称值来确定。已报道血清肌酸酐的相对增加相对于损伤前的值只有 20%那么小说明了急性肾功能恶化（AKI)以及增加的健康风险，但是更通常的确定AKI和 增加的健康风险的值为相对提高至少25%。已报道标称增加值只有0. 3mg/dL，0. 2mg/dL或 甚至0.lmg/dL这么小就显示出肾功能恶化和死亡风险增加。血清肌酸酐上升至这些阈值 的不同时间段已用于确定AKI，例如，2天、3天、7天或可变的时间段定义为患者入院或在加 强护理部的时间。这些研究表明没有肾功能恶化或AKI的具体的血清肌酸酐上升阈值（或 上升时间段），而是风险连续增加伴随血清肌酸酐的上升程度的增加。
[0011] 一个研究（Lassniggetall,JAmSocNephrol15:1597-1605, 2004，通过引 用并入本文）研究了血清肌酸酐的增加和减少。心脏手术之后血清肌酸酐轻度下降-0.1 至-0.3mg/dL的患者具有最低的死亡率。血清肌酸酐较大下降（大于或等于-0.4mg/dL) 或血清肌酸酐有任何增加的患者具有较大的死亡率。这些发现使得作者总结出肾功能中甚 至非常微小的变化（通过手术48小时内检测小肌酸酐变化）严重影响患者的结果。为了 在使用血清肌酸酐来确定临床实验和临床实践中的AKI方面达成统一的分类体系而作出 了努力，Bellomoetal.，CritCare. 8(4) :R204_12, 2004，通过引用并入本文，提出了下面 的分类来对AKI患者进行分类：
[0012] "危险的"：血清肌酸酐相对于基线增加了 1. 5倍，或尿量小于0. 5ml/kg体重/小 时持续六个小时；
[0013]"损伤"：血清肌酸酐相对于基线增加了 2倍，或尿量小于0. 5ml/kg/小时持续12 个小时；
[0014]"衰竭":血清肌酸酐相对于基线增加了 3倍，或肌酸酐>355ixmol/1 (并且增加大 于44)或尿输出量低于0. 3ml/kg/hr持续24小时或无尿持续至少12小时；
[0015] 并且包括两个临床结果
[0016] "损失":持续需要肾替换治疗持续大于四周。
[0017] "ESRD"：肾疾病的晚期-需要透析持续大于3个月。
[0018] 这些标准成为RIFLE标准，其提供了有用的临床工具来对肾脏情况进行 分类。 如在Kellum,Crit.CareMed. 36:S141-45, 2008 和Riccietal.，Kidney Int. 73, 538-546, 2008 (每一个通过引用并入本文）中所讨论的，RIFLE标准提供了AKI的 统一定义，其在各种研究中已经是有效的。
[0019]最近，Mehtaetal.，Crit.Carell:R31(doi: 10. 1186.cc5713)，2007(通过引用 并入本文）提出了下列类似的分类来对AKI患者进行分类，其已对RIFLE进行了改良：
[0020] "I阶段":血清肌酸酐增加大于或等于0? 3mg/dL(彡26. 4iimol/L)或相对于基线 增加了大于或等于150% (1. 5倍）或尿输出量小于0. 5mL/kg/小时持续大于6小时；
[0021] "II阶段":血清肌酸酐相对于基线增加大于200% (2倍）或尿输出量小于0. 5mL/ kg/小时持续大于12小时；
[0022] "III阶段"：血清肌酸酐相对于基线增加大于300 % (3倍）或血清肌酸酐 彡354ymol/L伴随急性增加至少44ymol/L或尿输出量小于0? 3mL/kg/小时持续24小时 或无尿持续12小时。
[0023]CIN共同工作小组（McCollough等人，RevCardiovascMed. 2006 ;7(4) : 177-197， 通过引用并入本文）使用血清肌酸酐提高了 25%来确定造影剂诱导的肾病（AKI的一种）。 虽然，不同的小组提出了略微不同的标准用于血清肌酸酐以检测AKI，但是共同的是血清肌 酸酐的小的变化（例如〇? 3mg/dL或25% )足以检测AKI(肾功能恶化）并且血清肌酸酐的 变化程度是AKI严重性和死亡风险的指标，
[0024] 虽然，对血清肌酸酐的持续几天的连续测量是检测和诊断AKI的可接受的方法并 且被认为是评估AKI患者的最重要的工具之一，但是，一般认为血清肌酸酐在诊断、评价和 监测AKI患者中具有若干限制。血清肌酸酐上升至认为诊断AKI的值（上升了 0. 3mg/dL or25%)的时间段可以为48小时或更长的时间，取决于所使用的定义。因为AKI中细胞 损伤可发生持续几个小时的时间段，在48小时或更长时间检测血清肌酸酐的上升可以是 损伤的较晚指标并且因此，对于血清肌酸酐的依赖可延迟对AKI的诊断。而且，血清肌酸酐 不是确切的肾脏状态的好的指标，并且当肾功能正在快速变化时治疗需要AKI的最严重阶 段过程的指标。患有AKI的一些患者会完全恢复，一些会需要透析（短期或长期）并且一 些会具有其他不利的结果，包括死亡、主要不良心脏事件和慢性肾疾病。因为血清肌酸酐是 过滤速度的标记物，所以无法区分AKI(前肾、肾内、后肾阻塞、atheroembolic等）的病因 或肾内疾病的种类或位置（例如，肾小管、肾小球或肾间隙）。类似地，限定了尿输出量，已 知的这些事对于管理和治疗患有AKI的患者至关重要。
[0025] 这些限制强调了对检测和评估AKI的更好的方法的需要，尤其是在早期和亚临床 阶段，以及在可发生肾脏的恢复和修复的后期。而且，需要更好的来识别患有AKI的处于风 险中的患者。
[0026] 发明概述
[0027] 本发明的目的是提供用于评估受治者体内的肾功能的方法和组合物。如本文所 述，一种或一种以上标记物的测量可用于诊断、预后、风险分级、分期、监测、分类受治者以 及确定受治者的进一步诊断和治疗方案，所述标记物选自：可溶性p-选择蛋白、蛋白NOV 的同源蛋白、可溶性表皮生长因子受体、神经生长因子-4、结合珠蛋白、热休克蛋白0-1、 a-1-抗胰蛋白酶、白细胞弹性蛋白酶、可溶性肿瘤坏死因子受体超家族成员6、可溶性肿 瘤坏死因子配体超家族成员6、可溶性细胞间粘附分子2、半胱天冬酶-3 (以及最优选地活 性半胱天冬酶-3)和可溶性血小板内皮细胞粘附分子（本文统称为"肾损伤标记物"并且 单独地成为"肾损伤标记物"），所述受治者患有肾功能损伤、肾功能降低和/或急性肾衰竭 (也称为急性肾损伤）。
[0028] 这些肾损伤标记物可单独或联合使用，包括多种肾损伤标记物，用于风险分级 (即，识别处于风险中的受治者的肾功能将会有的损伤、肾功能的逐渐降低、将会发展为 ARF、肾功能将会有的改善，等）、诊断存在的疾病（即，识别患有肾功能损伤的受治者、识别 肾功能逐渐降低的受治者、发展为ARF的受治者，等）、用于监测肾功能的恶化或改善、用于 预测将会有的医疗结果，例如肾功能改善或恶化、死亡风险降低或增加、受治者需要肾替代 治疗的风险降低或增加（即，血液透析、腹膜透析、血过滤和/或肾移植）、受治者从肾功能 损伤中恢复的风险的降低或增加、受治者从ARF中恢复的风险的降低或增加、受治者发展 为晚期肾疾病的风险的降低或增加、受治者发展为慢性肾衰竭的风险的降低或增加、受治 者患上排异所移植的肾的风险的降低或增加，等等。
[0029] 在第一方面，本发明涉及用于评估受治者体内的肾的状态的方法。这些方法包括 进行配置为检测从受治者获得的体液样本中的本发明的一种或一种以上肾损伤标记物的 分析方法。然后，将检测结果，例如一种或一种以上标记物的测量浓度与受治者的肾的状 态相关联，其中所述一种或一种以上标记物选自：可溶性P-选择蛋白、蛋白NOV的同源蛋 白、可溶性表皮生长因子受体、神经生长因子-4、结合珠蛋白、热休克蛋白P-1、a-1-抗胰 蛋白酶、白细胞弹性蛋白酶、可溶性肿瘤坏死因子受体超家族成员6、可溶性肿瘤坏死因子 配体超家族成员6、可溶性细胞间粘附分子2、半胱天冬酶-3 (以及最优选地活性半胱天冬 酶-3)和可溶性血小板内皮细胞粘附分子。这种与肾状态的关系可包括使分析结果与本文 所述的受治者的一种或一种以上风险分级、诊断、预后、分级、分类和监测相关联。因此，本 发明使用本发明的一种或一种以上肾损伤标记物来评估肾损伤。
[0030] 在一些实施方式中，本文所述的评估肾状态的方法是受治者的风险分级方法，即， 将可能有的一种或一种以上将来的肾状态变化分配给受治者。在一些实施方式中，所述分 析结果与这些将来的变化相关。下面是优选的风险分级实施方式。
[0031] 在优选的风险分级实施方式中，这些方法包括确定受治者将来肾功能损伤的风 险，以及将分析结果与可能的该肾功能损伤相关联。例如，每个测量的浓度可与阈值比较。 对于"正向"肾损伤标记物而言，将会患上肾功能损伤的可能性的增加对应于测量的浓度大 于阈值的受治者，相对于对应测量浓度小于阈值的可能性。对于"负向"肾损伤标记物而言， 将会患上肾功能损伤的可能性的增加对应于测量浓度小于阈值的患者，相对于对应测量浓 度大于阈值的可能性。
[0032] 在其他优选的风险分级实施方式中，这些方法包括确定受治者将来肾功能降低的 风险，以及将分析结构与这些肾功能降低的可能性相关联。例如，每个测量浓度可与阈值相 比较。对于"正向"肾损伤标记物而言，将来患上肾功能降低的可能性的增加对应于测量浓 度高于阈值的受治者，相对于对应测量浓度低于阈值的可能性。对于"负向"肾损伤标记物 而言，将来肾功能降低的可能性的增加对应于测量浓度低于阈值的受治者，相对于对应测 量浓度低于阈值的可能性。
[0033] 在其他优选的风险分级实施方式中，这些方法包括确定受治者将来肾功能改善的 可能性，以及将分析结果与该肾功能改善的可能性相关联。例如，每个测量浓度可与阈值相 比较。对于"正向"肾损伤标记物而言，将来肾功能改善的可能性的增加对应于测量浓度低 于阈值的受治者，相对于对应测量浓度高于阈值的可能性。对于"负向"肾损伤标记物而言， 将来肾功能改善的可能性的增加对应于测量浓度高于阈值的受治者，相对于对应测量浓度 低于阈值的可能性。
[0034] 在其他优选的风险分级实施方式中，这些方法包括确定受治者发展为ARF的风 险，以及将结果与发展为ARF的可能性相关联。例如，每个测试浓度可与阈值相比较。对于 "正向"肾损伤标记物而言，发展为ARF的可能性的增加对应于测量浓度高于阈值的受治者， 相对于对应测量浓度低于阈值的可能性。对于"负向"肾损伤标记物而言，发展为ARF的可 能性的增加对应于测量浓度低于阈值的受治者，相对于对应测量浓度高于阈值的可能性。
[0035] 在其他优选的风险分级实施方式中，这些方法包括确定受治者的结果风险，以及 将分析结果与受治者所患有的肾损伤有关的临床结果的发生可能性相关联。例如，每个测 量浓度可与阈值相比较。对于"正向"肾损伤标记物而言，下列一种或一种以上结果的可能 性的增加对应于测量浓度高于阈值的受治者，相对于对应测量浓度低于阈值的可能性，所 述结果为：急性肾损伤、发展为AKI的恶化阶段、死亡、需要肾替换治疗、需要撤回肾毒素、 肾疾病晚期、心脏衰竭、中风、心肌梗塞、发展为慢性肾疾病，等。对于"负向"肾损伤标记物 而言，下列一种或一种以上结果的可能性的增加对应于测量浓度低于阈值的受治者，相对 于对应测量浓度高于阈值的可能性，所述结果为：急性肾损伤、发展为AKI的恶化阶段、死 亡、需要肾替换治疗、需要撤回肾毒素、肾疾病晚期、心脏衰竭、中风、心肌梗塞、发展为慢性 肾疾病，等。
[0036] 在这些风险分级实施方式中，优选地，所对应的可能性或风险是从受治者获得体 液样本180天的时间内发生的或多或少相关的事件。在特别优选的实施方式中，所对于的 可能性或风险与在较短的时间段内发生的相关事件有关，所述较短的时间段例如，18个月， 120天，90天，60天，45天，30天，21天，14天，7天，5乙胺，96小时，72小时，48小时，36小 时，24小时，12小时或更少。在从受治者获得体液样本0小时的风险相当于现状的诊断。 [0037]在优选的风险分级实施方式中，基于预存在于受治者体内的一种或一种以上已知 的肾前、肾内或肾后的风险因素，为风险分级来选择受治者。例如，正经历或已经历重大血 管手术、冠状动脉搭桥术或其他心脏手术的受治者，患有先天充血性心力衰竭、先兆子痫、 惊厥、糖尿病、高血压、冠状动脉疾病、蛋白尿、肾机能不全、肾小球过滤低于正常范围、肝硬 化、血清肌酸酐高于正常范围或败血症的受治者或暴露于NSAID、环孢菌素、他克莫司、氨基 糖苷、膦甲酸、乙二醇、血红素、肌球素、异环磷酰胺、重金属、甲氨蝶呤、射线不透过的造影 剂或链脲霉素的受治者均是优选的受治者用于根据本文所述的方法监测风险。这个列表不 意味着限定本发明。本文中，"预先存在"意思是在从受治者获得体液样本时风险因素就存 在。在特别优选的实施方式中，基于对肾功能损伤、肾功能降低或ARF的已有的诊断，为风 险分级来选择受治者。
[0038] 在其他实施方式中，本文所述的用于评估肾状态的方法是用于诊断受治者中的肾 损伤的方法；即，评价受治者是否患有肾功能损伤，肾功能降低或ARF。在这些实施方式中， 将评价结果例如一种或一种以上标记物的测量浓度与是否发生肾状态变化相关联，所述一 种或一种以上标记物选自：可溶性P-选择蛋白、蛋白NOV的同源蛋白、可溶性表皮生长因子 受体、神经生长因子-4、结合珠蛋白、热休克蛋白0-1、a-1-抗胰蛋白酶、白细胞弹性蛋白 酶、可溶性肿瘤坏死因子受体超家族成员6、可溶性肿瘤坏死因子配体超家族成员6、可溶 性细胞间粘附分子2、半胱天冬酶-3 (以及最优选地活性半胱天冬酶-3)和可溶性血小板内 皮细胞粘附分子。下面是优选的诊断实施方式。
[0039] 在优选的诊断实施方式中，这些方法包括诊断是否发生肾功能损伤，以及将分析 结果与是否发生这样的损伤相关联。例如，每个测量浓度与阈值相比较。对于正向标记物 而言，发生肾功能损伤的可能性的增加对应于测量浓度大于阈值的受治者（相对于对应测 量浓度低于阈值的可能性）；可选地，不发生肾功