[发明专利]用于细菌感染的抗微生物疗法

说明书

相关申请案交叉参考

根据35U.S.C.§119，本申请案主张优先于在2005年4月18日提出申请的美国临时申请案第60/672,359号的权利，所述案件的揭示内容以引用方式并入本文中。关于政府资助研究的声明

本发明部分受益于国立卫生研究院(National Institutes of Health)授予的许可号AI048694。政府可对本发明拥有一定的权利。

技术领域

本发明关于一种用于定向诱变及异源表达的分子遗传学方法以及细菌性发病机理的活体外和活体内模型以阐明金黄色葡萄球菌色素是致病因子及抗微生物疗法的潜在新颖目标。

背景技术

Ogston(1881)杜撰了葡萄球菌属(genus Staphylococcus)以阐述葡萄样细菌簇(staphylo＝葡萄，Gr.)并且自外科手术脓肿获取了葡萄球菌属。此后不久，Rosenbach(1884)在纯净培养物中分离出此病原体并根据其相对于经常寄居在皮肤表面的低毒力葡萄球菌(staphylococci)的特征表面色素沉着提出了种属名称金黄色葡萄球菌(S.aureus(金色，拉丁文))。

在进入其七十年代后，抗微生物疗法时代已大大地减少了由感染性疾病引发的发病和死亡。然而，出现的抗性微生物现在已达流行性比例并对医学界提出了巨大的挑战。突出革兰氏阳性细菌病原体金黄色葡萄球菌呈现特别明显的令人担忧的趋势，其对第一线抗生素疗法变得越来越没有反应。在世界上，金黄色葡萄球菌可能是危及生命的急性细菌感染的最常见原因，且其能够造成各种各样的疾病，严重程度自简单的烫伤或脓疱病到爆发性脓毒症或中毒性休克综合征。金黄色葡萄球菌是菌血症、医院相关(院内)感染、皮肤及软组织感染、伤口感染、及骨骼和关节感染的单一主导因素。其是心内膜炎及食物中毒的若干最常见病因中的一种。

对24,000种以上侵润性细菌分离物的全国前瞻性调研显示与疾病有关的具有甲氧西林抗性的金黄色葡萄球菌菌株(MRSA)已经自22％(1995年)增加到57％(目前)。现在，MRSA经常发现于社会获得性感染以及医院中。急需发现用以解除此真实公共健康危害的新颖抗生素类别。半世纪以来，人们基于＜10个抗菌支架合成类似物已经研发了＞100种抗菌剂并将其投放市场，但除了噁唑烷酮核心之外，在过去30年里没有出现用以解决出现的抗性问题的新颖支架。

研发靶向诸如金黄色葡萄球菌类胡萝卜素色素等细菌致病因子的新颖类别抗生素是一种人们尚未注意到其潜在优势的方法。经典抗生素方法试图通过靶向主要细胞功能(例如，细胞壁生物合成、蛋白质合成、DNA复制、RNA聚合酶、或代谢途径)来杀死细菌或抑制细菌生长。这些常用疗法具有较高毒性风险，这是因为许多所述细胞功能对于哺乳动物细胞也是十分重要的并且需要在微生物目标与宿主细胞对应部分之间进行精细的分子区分。第二，相同主要目标的重复使用意味着当细菌在治疗期间对特定抗生素药剂产生抗性时，即使所述细菌从未暴露于作用于所述目标的其它药剂，其也可能会同时对所述其它药剂产生交叉抗性。第三，常用疗法对细菌施加“生或死”的挑战，因此，所述细菌会承受发展针对所述抗微生物药剂抗性的强大选择压力。最后，许多通用抗生素具有广谱活性以及会根除许多正常菌群组成的副作用，进而产生不期望并发症，例如，难辨梭状芽孢杆菌结肠炎或续发性真菌感染(例如，念珠菌属(Candida)感染)。

在金黄色葡萄球菌感染的经验疗法中，出现的MRSA可顺应甲氧西林及相关抗生素(苯唑西林(oxacillin)、双氯西林(dicloxacillin))及所有头孢菌素类(cephalosporings)(例如，头孢唑林(cefazolin)、头孢力新(cephalexin))的临床使用。MRSA经常会对大环内酯类(例如，红霉素)、β-内酰胺酶抑制剂组合(例如，优立新(Unasyn)、奥格门汀(Augmentin))及氟喹诺酮类(例如，环丙沙星(ciprofloxacin))具有明显水平的抗性且偶尔会对克林霉素(clindamycin)、甲氧苄氨嘧啶/磺胺甲基异噁唑(trimethoprim/sulfamethoxisol)(Bactrim)、及利福平(rifampin)产生抗性。在严重的金黄色葡萄球菌感染中，静脉注射万古霉素是最后的办法，但现在也有关于金黄色葡萄球菌对万古霉素(一种常用于治疗MRSA的静脉注射抗生素)抗性的令人感到惊慌的报告。