[发明专利]包含戈氏梭菌的衍生细菌菌株的组合物及其使用方法

说明书

本发明涉及无毒非致病性戈氏梭菌(Clostridium ghonii)的衍生细菌菌株，其能抑制一种或多种实体瘤的生长、逆转或破坏一种或多种实体瘤。本发明还涉及包含所述衍生细菌菌株的组合物，用于靶向实体瘤的溶解。

发明领域

本发明涉及无毒非致病性戈氏梭菌(Clostridium ghonii)的衍生细菌菌株，其能抑制一种或多种实体瘤的生长、逆转一种或多种实体瘤，或几乎或完全破坏一种或多种实体瘤。本发明还涉及包含所述衍生细菌菌株的组合物，用于靶向实体瘤的溶解。

发明背景

癌症的形成是一个包括一系列分子和结构改变的多阶段过程。实体瘤，如黑素瘤、肺癌、结肠癌、头/颈癌、卵巢癌、乳腺癌、胰腺癌以及前列腺癌等，占所有癌症的90％。在晚期，发生大量血管生成、坏死和低氧，这是这些癌症的所有标志。与其存在相关联，这些实体瘤形成具有中心区的多个区域，所述中心区具有高组织间压力、低细胞外pH、肿瘤细胞异质性以及厌氧代谢(包括高葡萄糖浓度和乳酸盐状态的糖酵解)，而外周区域具有快速分裂的典型的癌细胞。

肿瘤中心环境对目前的化学疗法和放射疗法是不利的，因为由于拙劣的血管形成和高组织间压力，它们拒绝被动扩散的化疗药物。此外，氧自由基的缺乏也促进化疗和放疗抗性并降低治疗过程中DNA损伤。

当在早期进行诊断时，有效策略是首先选择移除癌症的疗法，然后进行放疗和/或化疗以预防复发。然而，由于在临床环境中缺少具体症状，高达85％的实体瘤患者在有效的外科手术不再是选择的晚期出现。化疗/放疗或两者的组合经常用作缓解性治疗，这不能提高这些患者的总体存活率。已经在临床前动物中试验了抗体和信号转导抑制剂形式的化学品/药物，用于晚期癌症的治疗，但是它们不能渗透实体瘤，不能聚积成高浓度、不能有效到达足够数量的癌细胞，并保持非癌基质细胞、干细胞以及肿瘤组织结构完整。此外，抗性的频繁出现使得这些分子疗法多数无效。

治疗癌症的基因疗法，被认为是比上述药物疗法更好的选择。活病毒疗法被视为用于治疗晚期实体瘤的目前现有的最佳方法，但是其具有诸如通过肿瘤的传播不良(Shayakhmetov et al.,2002)以及在静脉内送递后被肝从循环中快速清除等缺点。总之，迄今为止，所有目前可用的减小实体瘤的抗癌疗法都未能满足有效治疗晚期癌症的需要。

当肿瘤中心环境(又称为微环境)对目前的化疗、放疗以及病毒疗法不利时，这类环境可能为使用厌氧细菌及其固有的溶瘤特性的基于细菌的疗法提供了独特的机会。已经研究了多种厌氧细菌，包括属于梭菌属(Clostridium)的菌株。天然地，梭菌具有两种生长状态，一种是营养杆菌(vegetative rod)，另一种是圆形芽孢。后者是梭菌的坚硬保护性形式，其有助于它们存活度过困难时期。芽孢具有坚硬的外被，包裹在细菌内部的关键重要部分之外。另外，还有衬于包裹物内部的膜层。坚硬的外被和膜衬能使梭菌在不适合营养杆菌的严峻环境中存活。当诸如厌氧环境和更多的养分等生长环境变充足时，芽孢会增加基因表达并促进营养杆菌的再生长。

已经证明，严格的厌氧蛋白水解的诺威氏梭菌(Clostridium novyi)和索氏梭菌(C.sordellii)特异性靶向独特的低氧/坏死的肿瘤内部(参见图8)，从而当与血管破坏剂联合时，在几种癌症中引起适度溶瘤作用。然而，这些菌株是致病性微生物，自然引起多种人类疾病，其中，它们对人类的固有毒性已经导致了严重问题。这些问题是，(1)毒性水平太高，难以作为用于人类治疗的适当治疗模型而被接受，以及(2)与致病性细菌用于人类相关的生物安全难以克服。此外，诺威氏梭菌和索氏梭菌的野生型菌株表现出快速的毒性，但较不显著的溶瘤作用。