[发明专利]监视细菌肿瘤治疗的系统

说明书

本申请是申请日为2002年12月31日、申请号为02828390.2(国际申请号为PCT/US02/41822)、发明名称为“监视细菌肿瘤治疗的系统”的发明申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及细菌作为进行肿瘤治疗的载体的用途和监测定位(localization)及功效(efficacy)的方法。更详细地，本发明涉及在细菌中传递的荧光蛋白监测抗肿瘤药物的传递(delivery)和功效(efficacy)的用途。

背景技术

到如今已很好地确定了绿色荧光蛋白在使癌进展(progression)和转移(metastasis)可见中的用途。例如见Hoffman，R.M.，Methods in Enzymology(1999)302：20-31(P.Michael Conn，ed.，Academic Press，San Diego)。在美国专利6,251,384中公开了用全身成像(whole body imaging)来对实时(real time)进展(progression)制图并评估治疗肿瘤的建议方案的功效，其内容被引入本发明中作为参考。

包括在绿色荧光蛋白的优点中的特征是其不需要任何底物或辅助因子来发荧光且其在活细胞中的表达不引起任何明显的生物损伤。此外，荧光发光的水平使得其成为特别灵敏的技术。除了直接的目视观察，利用简单的设备能得到全身影像，例如来自氙或汞灯的490nm激发(excitation)连同通过CCD彩色摄像机捕获影像。这些允许了实时研究肿瘤生长和转移。例如，见Yang，M.等，Proc.Natl.Acad.Sci.USA(2000)97：1206-1211。

美国临时申请60/304,223，2001年7月9日申请，其内容被引入本文中作为参考，描述了利用荧光蛋白标记大肠杆菌和其它细菌以监视感染和评价其治疗。该项技术描述的以良性方式标记细菌的能力使其能适合最近描述的用于肿瘤治疗的组合溶菌(bacteriolytic)疗法的方案。该标记细菌的技术在Zhao，M.等，Proc.Natl.Acad.Sci.USA(2001)98：9814-9818和Yang，M.等，Proc.Natl.Acad.Sci.USA(2000)97：12278-12282中也有描述，将所述申请引入本发明中作为参考。

利用荧光蛋白标记细菌和它们的产品的能力对新开发的治疗实体瘤(solid tumors)的方法提供了显著的改进，所述治疗实体瘤的方法由Dang，L.H.等，Proc.Natl.Acad.Sci.USA(2001)98：15155-15160中描述。肿瘤治疗的该途径，由其开发者命名为“组合溶菌疗法”或“COBALT”，利用了特定厌氧菌在实体瘤内部缺氧环境中优先生长的性质。该文章调查了大量双歧杆菌属(Bifidobacteria)、乳酸菌(Lactobacilli)和梭状芽孢杆菌(Clostridia)的生长性质，所有这些在肿瘤的含氧量低(hypoxic)的区域中选择性地增殖，并引用了大量的论文确立此事实。细菌它们自己可以在瘤内被注入，但是为了提供更方便的给予方式，作者利用了也在现有技术中确立的事实，即虽然当静脉内注入时活细菌是直接有毒的，这些细菌的芽孢能够通过静脉内注入正常小鼠中而不会引起直接的副作用。这并不完全正确；除非细菌分泌毒素的能力被削弱，静脉内给予所述芽孢是非常致命的。作者利用单个毒素基因位于噬菌体游离基因(phage episome)内，从而热处理的细菌显示出噬菌体丧失的事实，成功使诺氏梭状芽胞杆菌(Clostridium novyi)丧失这种能力。因此开发了一种菌株，当静脉内给予芽孢时，该菌株是无毒的。