[发明专利]抗菌组合物

说明书

本发明涉及含有噬菌体(″噬菌体(phage)″)的制剂和使用高浓度的噬菌体和/或含有噬菌体K和/或P68的制剂治疗细菌感染，或对表面消毒的方法。特别地，本发明利用被称为″外溶菌作用″的现象。

基于化学上的抗生素形式的抗菌剂(即，非病毒药剂)，诸如青霉素或四环素是众所周知的。这类抗生素的问题在于对其的耐药性变得日益普遍。赋予抗生素耐药性的突变或编码抗生素耐药性酶(诸如青霉素酶)的基因的突变在全世界的病原菌中也日益普遍。例如，甲氧西林耐药金黄色葡萄球菌(MRSA)细菌是一种日益普遍的感染形式，其通常在医院在由于其它原因的手术过程中获得。使用常规的抗生素极难治疗MRSA感染。

一种治疗细菌感染的替代方法是用被称为噬菌体的病毒感染细菌。这种″噬菌体治疗″在最初二十世纪初产生，但是在二十世纪四十年代自从出现抗生素后在西方很少使用。在东欧已经进行了更广泛的工作。

噬菌体(还称作″噬菌体(phage)″)针对于细菌细胞的具体种类。它们不能感染更复杂的生物体的细胞，其原因在于在关键细胞内的结构以及细胞表面组成的重大差异。大多数噬菌体具有诸如尾丝的结构，该结构确保噬菌体结合到它们的靶细菌表面的特定的分子之上。随后噬菌体内的病毒DNA或某些噬菌体内的RNA被注入，其通常通过尾部进入宿主细胞，然后直接产生子代噬菌体。

发现感染不同细菌的不同种类的噬菌体。一般而言，它们可以从其中特定细菌生长的环境中(例如从污水或粪便中)分离。噬菌体在样本中的百分比可通过使样本通过滤器来测定，该滤器具有足够小的孔径从而防止细菌通过。所述过滤的提取物通常与生长培养基相混合，加入合适的宿主细菌，然后将其铺到例如琼脂平板上。在所得的细菌菌苔上所存在的亮点(被称为噬斑)表明存在一种或多种噬菌体，该噬菌体引起细菌溶解。

仅仅杀死细菌的噬菌体被称作″专性溶解″噬菌体。专性溶解噬菌体以核酸物质(通常为DNA)的形式存在于细菌细胞的外部，其被蛋白质外壳围绕。所述蛋白质外壳通常含有一个或多个连接它的分子，使得噬菌体在细菌的表面上连接至特定的分子。一旦与细菌结合，所述DNA获得进入细菌宿主的入口，在该细菌宿主中它被转录并且翻译成用于新噬菌体复制和组装所需的不同蛋白质。所述DNA也被复制并且被包装进入新噬菌体，其在细菌细胞溶解时被释放。

除了专性溶解噬菌体之外，存在可溶性噬菌体或温性噬菌体。这些温性噬菌体具有两个生命周期，在其中一个生命周期它们溶解感染的细胞，并且在另一个生命周期它们进入原噬菌体状态。专性溶解噬菌体总是不得不从外部感染，重编宿主细胞并且通过拆开或溶解感染的细胞突然释放噬菌体。″温性″噬菌体可以将它们的DNA整合进入宿主细菌DNA，从而导致作为原噬菌体在特定的细菌和它们的子代内实质上永久的关联。某些原噬菌体在物理上并不整合进入染色体，但是其作为自主复制子存在。原噬菌体指导阻遏物的合成，该阻遏物阻断了其自身基因的表达并且也阻断了任何紧密相关的温性噬菌体的表达。偶尔，原噬菌体可以逃脱其阻遏物的调控。然后，原噬菌体DNA可通过位点专一的重组从基因组中切割、复制，并且子代在大多数情况下通过溶菌从宿主细胞中释放。

专性溶解噬菌体已经被用于治疗细菌感染。分离的专性溶解噬菌体已经被施用于伤口或静脉注射，从而它们杀死细菌。噬菌体的益处在于它们是自我复制的，使用像一百个左右的那么少的噬菌体能够杀死像一亿个的那么多的细菌。噬菌体通过杀死细菌一直简单地复制自己直到它们将细菌从个体或环境中清除。例如，WO 01/51066公开了用一种或多种专性溶解噬菌体治疗患者的方法。类似地，US 4,957,686公开了用噬菌体治疗龋齿的方法。

使用噬菌体的一个可能的问题是患者自己的身体通常对噬菌体具有免疫应答并且将噬菌体从血液中清除。US 5,660,812、US 5,688,501和US 5,766,892均显示为了改善噬菌体在待治疗患者血液中的半衰期选择噬菌体的方法。US 5,811,093讨论了选择编码一种病毒壳体(外壳)蛋白(病毒壳体E)的修饰基因使得噬菌体在动物的循环系统中存活更长。在近来的患者的病例中，修饰被确定为在基因内的点突变。

与现有技术用于消毒或处理细菌污染物或疾病相关的问题在于噬菌体通常是菌株特异的。例如，在细菌内存在的原噬菌体可阻断来自感染的噬菌体的基因表达，从而阻止感染的噬菌体的复制并且阻止溶菌和杀死细菌。原噬菌体也可引起新来的噬菌体DNA的破坏。

这在以前一直意味着噬菌体需要与细菌匹配，通常需要复杂的细菌基因分析，或者需要组合使用许多不同的噬菌体。在WO 03/080823中公开了生产一组不同的噬菌体，诸如一组衍生自温性噬菌体的vir突变体。