[发明专利]使用嗜热菌蛋白酶减少或消除来自表面的细菌生物膜

说明书

公开了用于减少或消除生物和非生物表面上的细菌生物膜的方法、以及使用包含嗜热菌蛋白酶的组合物治疗被细菌生物膜感染或污染的伤口、皮肤损伤、粘膜损伤以及其它生物表面的方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年7月27日提交的美国临时专利申请第62/367,338号的权益。所引用申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及用于减少或消除表面上的细菌生物膜的方法和组合物。所述组合物包括嗜热菌蛋白酶作为活性成分以减少或消除细菌生物膜。

背景技术

细菌生物膜是附着在表面上的细菌群。生物膜中的细菌通常嵌入细胞外聚合物质(EPS)的自生基质中，所述自生基质将细菌保持在一起成团块并将细菌团块牢固地附着到下面的表面上。细菌生物膜EPS通常被称为粘液，是通常由细胞外DNA、蛋白质、多糖和各种生物聚合物构成的聚合聚集体。生物膜可以在生物或非生物表面上形成，并且可以在工业和临床环境中普遍存在。

有证据表明，生物膜对人类健康构成重大威胁。生物膜造成体内超过80％的微生物感染(“《微生物生物膜研究(Research on Microbial Biofilms)》”，国立卫生研究院(National Institutes of Health)，PA编号：PA-03-047，2002年12月20日)。生物膜涉及例如以下的健康状况：泌尿道感染、膀胱炎、肺部感染、皮肤感染、粘膜感染、窦感染、耳部感染、痤疮、龋齿、牙周炎、医院感染、开放性伤口和慢性伤口。另外，生物膜可以在例如以下的医疗装置上形成：泌尿道假体；泌尿道导管；腹膜导管、腹膜透析导管、用于血液透析和用于长期施用化学治疗剂的留置导管(希克曼导管(Hickman catheter))；心脏植入物，如起搏器、人工心脏瓣膜、心室辅助装置以及合成血管移植物和支架；假体；经皮缝合线；以及气管和呼吸机插管。

在生物膜中生长的细菌表现出对抗生素和抗细菌剂的耐受性增加，并且非常难以显著减少或消除。生物膜内的细菌比不在生物膜内的细菌对抗细菌化合物的耐受性提高(高达1000倍)，即使这些同样的细菌在浮游条件下生长时也会对这些药剂敏感(“《微生物生物膜研究)》”，国立卫生研究院，PA编号：PA-03-047，2002年12月20日)。在生物膜中生长的细菌在生理上也不同于在浮游条件下生长的相同细菌。生物膜中的细菌根据它们所处的生物膜中的位置分层成不同的代谢状态，且因此与其自由生活的对应物相比显示出不同的表型。生物膜中细菌的抗微生物耐受性的另一个理论是EPS的保护作用。EPS可以被视为“网状物”或网状结构，其可以物理地防止外来物质(例如，抗细菌剂)到达细菌。由于EPS、改变的代谢状态和获得性耐药性因子，生物膜对抗细菌剂和抗生素具有多因素耐受性。此外，大多数抗细菌调配物是水基调配物，由于水分子的高表面张力，使得抗细菌活性物质更难以渗透生物膜网状结构。

伤口、粘膜损伤和皮肤损伤特别容易受到细菌感染。从微生物学角度来看，正常的完整皮肤的主要功能是控制生活在皮肤表面的微生物群体，并防止潜在的病原体定殖和侵入下方的组织。皮下组织的暴露，例如伤口、粘膜损伤或皮肤损伤，提供了有利于微生物定殖和增殖的潮湿、温暖和有营养的环境。由于伤口定殖主要是多微生物的，涉及许多可能致病的微生物，因此任何伤口、粘膜损伤或皮肤损伤都有被感染的风险。