CN101189020A - 用于给予rnaⅲ-抑制肽的组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及将包括RIP的组合物有利地配制成使其持续释放、保护其免于降解、并且治疗效力提高的组合物。为此,RIP组合物可以作为油膏或类似物递送至皮肤或粘膜。另外可选地或额外地,RIP组合物可以在聚合纳米颗粒载体中给予,该纳米颗粒载体可以是生物可降解的。这种制剂与口服给药是相容的。纳米颗粒可以容纳包括RIP和至少一种其它抗微生物剂的组合物,该抗微生物剂是例如抗生素或抗微生物肽。纳米颗粒可以进一步包括涂层或部分,例如抗体或其片断,以有助于细胞靶向。
Description
相关申请的交叉参考
本申请要求于2005年5月10日提交的美国临时专利申请第60/679,516号的优先权,在此将其全部内容并入作为参考。
技术领域
本发明主要涉及用于将RNAIII-抑制肽递送至粘膜表面的、具有或不具有纳米颗粒载体系统的药理组合物。
背景技术
RNAIII-抑制肽
最近的研究已经证实了群体感应(quorum-sensing)在细菌物种病理学中的重要性,上述细菌物种包括霍乱弧菌(Vibrio cholerae)、绿脓假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)。群体感应是细菌种群通过其从相邻细胞接收输入并发出适当响应以使自身能够在宿主内存活的机制。参见Balaban等人,Science 280:438-40(1998);Miller等人,Cell 110:303-14(2002);Hentzer等人,EMBOJ.22:3803-15(2003);Korem等人,FEMS Microbiol Lett.223:167-75(2003)。在葡萄球菌属中,群体感应控制着细菌毒力中牵涉的蛋白的表达,包括集群、侵染和涉及引起疾病的多种毒素的产生。这些毒性因子中的一些是肠毒素和中毒性休克综合征毒素-1(TSST-I),其充当着导致宿主免疫系统过激的超抗原,导致细胞因子的过度释放,诱发T细胞的过度增殖。
在金黄色葡萄球菌的群体感应体系中,效应器群体感应分子RNAIII-活化肽(RAP)使“RNAIII-活化蛋白靶”(TRAP)磷酸化,TRAP是一种在葡萄球菌中高度保守的21 kDa蛋白。TRAP磷酸化促使细菌的粘附、以及调节RNA分子命名的RNAIII(其造成毒素合成)的下游生成。Balaban(1998);Balaban等人,J.Biol.Chem.276:2658-67(2001)。一种RAP拮抗剂,RNAIII-抑制肽(RIP),抑制TRAP的磷酸化,从而有力地抑制毒性因子的下游生成、细菌粘附、生物膜形成和体内感染。RIP的作用机制与通常的抗生素不同:RIP并不杀死细菌,而是抑制细菌的细胞-细胞通讯,使得宿主防御机制更容易收到细菌的攻击。参见Balaban(1998);Balaban等人,Peptides 21:1301-11(2000);Gov等人,Peptides 22:1609-20(2001);Balaban等人,J.Infect.Dis.187:625-30(2003);Cirioni等人,Circulation 108:767-71(2003);Ribeiro等人,Peptides 24:1829-36(2003);Giacometti等人,Antimicrob.AgentsChemother.47:1979-83(2003);Balaban等人,Kidney Int.23:340-45(2003);Balaban等人,Antimicrob.Agents Chemother.48:2544-50(2004);Dell′Acqua等人,J.Infect.Dis.190:318-20(2004)。
胶体药物载体
通过改变成熟药物和新药物分子的生物分布,从而增加其效力和/或降低其毒性,例如脂质体和纳米颗粒的胶体药物载体已经被用于提高成熟药物和新药物分子的治疗指数。包囊的药物的分布取决于载体,而不是取决于药物自身的物理化学性质。Wasan等人,Immunopharmacol Immunotoxicol.17:1-15(1995)。
脂质体是由围绕水相小室(compartment)的一层或多层同心脂质双层组成的小囊泡。使用脂质体作为药物载体的基本原理是通过改变药物的药代动力学和组织分布来提高其效力。Allen,Drugs 54:8-14(1997)。脂质体被视为是用途广泛的递送系统。通过改变脂质的组成,很容易控制脂质体的大小和其它物理化学特性,例如表面电荷、表面涂层和双层刚性。通过这种方式,脂质体的生物分布、稳定性和细胞相互作用可以可预测地制定。Pinto-Alphandry等人,Int.J.Antimicrob.Agents 13:155-68(2000);Abra等人,Biochim.Biophys.Acta 666:493-503(1988)。例如,2003年2月3日提交的申请第10/358,448号;2001年4月19日提交的申请第09/839,695号;和1998年4月2日提交的申请第09/054,331号,现在是美国专利第6,291,431号,描述了使用脂质体作为RNAIII-抑制肽的载体,在此其每一个全部并入作为参考。
发明内容
用于给予RNAIII-抑制肽的组合物有利地在感染部位或感染风险部位提供持续、高局部浓度的RIP。本发明提供RIP组合物在宿主外部表面的应用,如皮肤或粘膜表面上。合适的组合物包括含有RIP的半固体组合物、粘性乳液、喷雾、洗剂、泡沫、贮藏体(depository)或其它植入的存储物(depot)。纳米颗粒载体系统为RIP组合物的外部或内部递送提供了有利的递送载体,所提供的保存期和体内稳定性要优于其它的胶体递送系统。体内稳定性越高,则遭受细菌感染的血液或组织中RIP组合物的递送越持续,最终积累越高。包括RIP组合物的纳米颗粒优选地通过口服或经鼻途径给药,尽管纳米颗粒也可以肠胃外或局部给药,这取决于所需的RIP组合物的分布。在一个实施方式中,用于递送RIP的组合物在外部包括含有RIP的纳米颗粒。在另一个实施方式中,纳米颗粒以储器,如胶囊或片剂递送,或者作为摄入或植入宿主内的装置的涂层,提供RIP组合物的持续局部递送。
根据本发明的第一个方面,纳米颗粒包括RIP组合物,该组合物包括RNAIII-抑制肽、和任选的补充或促进RIP的抗微生物作用的其它活性药剂,例如抗生素或抗微生物肽。组合物可以进一步包括其它药物可接受药剂,例如辅助或延迟组合物被宿主吸收的药剂。
RIP可以包括序列YX2PX1TNF的五个邻接的氨基酸,其中X1是C、W、I、或修饰氨基酸,X2是K或S;或者氨基酸的序列因两个取代或缺失而与序列YX2PX1TNF不同,其中X1是C、W、I、或修饰氨基酸,X2是K或S。在一个实施方式中,RIP并非由序列YSPX1TNF组成,其中X1是C、W、I、或修饰氨基酸。另外可选地,RIP可以包括序列因一个取代或缺失而与序列YX2PX1TNF不同的氨基酸,其中X1是C、W、I、或修饰氨基酸,X2是K或S。在其它的不同实施方式中,RIP包括氨基酸序列YKPX1TNF,其中X1是C、W、I、或修饰氨基酸;氨基酸序列IKKYX2PX1TNF,其中X1是C、W、I、或修饰氨基酸,X2是K或S;或者序列PCTNF、YKPITNF或YKPWTNF之一。RIP的长度可以是10个氨基酸,其可以占组合物的大约0.1wt%至50wt%,或者组合物的大约2wt%至20wt%。
根据本发明的第二个方面,治疗细菌感染相关疾病的方法包括给予包括配制在纳米颗粒载体系统中的RIP的组合物。该方法可以用于治疗全身细菌感染,或者位于特定组织、皮肤或身体部位的感染。感染可以与细菌性脓毒症、蜂窝织炎、角膜炎、骨髓炎、脓毒性关节炎或乳腺炎相关,或者该方法可以用于治疗与生物膜相关的细菌感染,或者降低生物膜相关疾病的风险。例如,本发明的组合物可以用于插入到个体内的装置的涂层,以降低植入装置产生生物膜的风险。纳米颗粒载体系统适当地配制成用于将其递送给对其有需要的个体的方法。例如,当包括RIP组合物的纳米颗粒被注射或注入时,它们可以配制成包括药理学可接受液体分散剂的液体悬液。当应用于皮肤或粘膜表面时,纳米颗粒可以包含在半固体组合物或粘性乳液如油膏剂中。其它合适的制剂包括喷雾、泡沫、洗剂、植入物、存储物等,其取决于被治疗的感染的性质和所需的释放动力学。在一个实施方式中,纳米颗粒表现出“突发释放(burst-release)动力学”,这意味着在给药之后的1、2、3、7或24小时之内从纳米颗粒载体中充分释放。
根据本发明的第三个方面,RIP组合物递送至个体的外表面,其可以是皮肤或粘膜。取决于具体的应用,RIP组合物可以在包括RIP或类似物的半固体组合物、粘性乳液、喷雾、烯基、泡沫、贮藏体或其它植入的存储物中递送,使得制剂有利地延长RIP与所需表面的暴露。
该方法还可以实施于具有患有或疑似患有由细菌导致的感染的风险的个体,例如受到烧伤、外伤等的个体。另外可选地,可以给予组合物,以治疗持续的感染、延缓细菌感染症状的发作、或者降低感染发生的风险。
在一个实施方式中,接受组合物的个体被如下细菌感染或处于其风险中,在该细菌中RNAIII或TRAP在发病机理中发挥作用。在另一个实施方式中,感染或其风险由革兰氏阳性细菌造成,例如链球菌属(Streptococcus ssp),包括金黄色葡萄球菌(S.aureus)和表皮葡萄球菌(S.epidermidis)。在其它实施方式中,病原可以是李斯特氏菌属(Listeria spp),包括无害李斯特氏菌(L.innocua)和单核增生李斯特氏菌(L.monoctogenes),乳球菌属(Lactococcus spp),肠球菌属(Enterococcus spp),大肠杆菌(Escherichia coli),Clostridiumacetobtylicum,和芽孢杆菌属(Bacillus spp),包括枯草杆菌(B.subtilus)、炭疽杆菌(B.anthracis)和蜡状芽孢杆菌(B.cereus),或其抗生素耐受性菌株。
附图说明
图1说明了细菌毒性通过TRAP和agr调节。
图1B说明了RIP通过降低TRAP磷酸化在降低细菌毒性中的作用。
图1C说明了RAP增加TRAP磷酸化的拮抗作用。
图2说明了用于测试本发明RIP组合物活性的代表性的体外β-内酰胺酶检验的典型结果。
图3说明了小鼠脓毒症/蜂窝织炎模型中的代表性结果,其中静脉内或口服给予RIP组合物保护上面的小鼠免受金黄色葡萄球菌的感染,但是下面的小鼠不受保护。金黄色葡萄球菌感染导致的病变在下面的小鼠上非常明显。
图4说明了大鼠移植模型系统,其为用于测试本发明RIP组合物的动物模型的代表。
具体实施方式
RIP组合物可以配制成降低毒性、实现持续释放、保护RIP不被降解和提高治疗效力,其类似于将RIP组合物与脂质体一起配制时实现的有益效果。使用纳米颗粒载体对于包括RIP的组合物的口服或经鼻给药尤其有益。
本发明的RNAIII-抑制肽
群体感应抑制剂RIP不影响细菌生长,而是通过干扰导致产生外毒素的信号转导来降低细菌的致病潜力。RIP通过抑制其目标分子TRAP的磷酸化来阻断毒素的产生,TRAP是agr基因座(locus)的上游激活剂。图1A说明了TRAP磷酸化在agr基因座下游激活中的作用。随着细胞繁殖,RAP在细胞外环境中积累,并促进TRAP的磷酸化,导致细胞粘附性增加,并且agr在生长中期指数阶段(mid-exponentialstage)被激活。Agr的激活导致自诱发肽(Autoinducing Peptide,AIP)的产生,其降低TRAP磷酸化,但使RNAIII得以表达,这增加溶血素和肠毒素的产生。图1B说明了RIP或例如抗-RAP抗体的RIP激动剂在以下方面的作用:抑制TRAP磷酸化、使平衡移向TRAP酶的非磷酸化无活性形式、和阻断agr表达,从而降低粘附性、生物膜形成和细菌的毒素产生。图1说明了RAP在促进TRAP磷酸化、拮抗RIP活性中的作用。
RIP包括通式YX2PX1TNF,其中X1是C、W、I或修饰氨基酸,X2是K或S。美国专利第6,291,431号、2003年2月3日提交的专利申请第10/358,448号、2001年4月19日提交的专利申请第09/839,695号、和Gov等人,Peptides 22:1609-20(2001)中公开了具体的RIP序列,在此将其全部并入作为参考。RIP序列包括:包括氨基酸序列KKYX2PX1TN的多肽,其中X1是C、W、I或修饰氨基酸,X2是K或S。RIP序列还包括:包括YSPX1TNF的多肽,其中X1是C或W,以及YKPITN。在一个实施方式中,包括上述通式YX2PX1TNF的RIP进一步被一个或两个氨基酸取代、缺失或其它修饰手段修饰,其条件是RIP表现出活性。
本文所用的关于RIP和抗微生物肽的术语“蛋白”、“多肽”或“肽”包括修饰的序列(例如,糖基化、PEG-基化、含有保守氨基酸取代基、含有保护基、包括5-氧代脯氨酰、酰胺化、D-氨基酸等)。氨基酸取代基包括保守取代基,其典型地在以下组别以内:甘氨酸、丙氨酸;缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸;天冬氨酸、谷氨酸;天冬酰胺、谷氨酰胺;丝氨酸、苏氨酸;赖氨酸、精氨酸;和苯丙氨酸、酪氨酸。
本发明的蛋白、多肽和肽可以是提纯或分离的。“提纯的”是指化合物基本不含天然状态下发现的通常伴随的成分,例如,约60%不含、约75%不含、或约90%不含上述成分。“分离的”化合物处于不同于天然化合物的环境中。本发明的蛋白、多肽和肽可以是天然的,或者通过本领域公知的方法重组产生或化学合成产生的。
用于外部应用的RIP组合物
RIP组合物可以特别配制成应用于个体的外表面,其中“外表面”包括皮肤或粘膜表面。优选的给药部位包括皮肤或粘膜表面中处于特定感染风险中的烧伤、创伤或其它开口。用于该用途的合适组合物包括半固体组合物,例如软膏剂、油膏剂、香膏剂、乳膏剂或类似物。可以使用粘性乳液,其中RIP溶解在胶体悬浮液中的一个相中。例如,RIP可以溶解在部分油基乳液的水相中。可以使用的乳液粘度要足够高,以便在保持高RIP局部浓度的同时易于涂敷。喷雾或泡沫提供了向皮肤或其它难以触及的粘膜表面递送RIP的方便的组合物。例如,鼻喷雾可以用于向鼻粘膜表面递送RIP。泡沫尤其可用于向齿龈递送RIP,例如,在牙医应用中。贮藏体或其它植入的装置尤其可用于向其它不可触及的粘膜表面,特别是例如结肠,持续递送RIP,这使被递送的药物迅速吸收到血液中。可用于局部涂敷RIP组合物的粘膜表面包括结膜、鼻咽、口咽、阴道、结肠、尿道或膀胱的粘膜,这在需要迅速吸收时是优选的。制造具有所需通性的组合物的方法是本领域公知的,其为药代动力学、药物吸收、生物有效性、给药、分布和排泄的原理。参见例如Remington,″The Science and Practice of Pharmacy(药剂学科学和实践)″Gennaro,ed.,第20版,Lippincott Williams&Wilkins(2000),具体地是在第5部分,(″Pharmaceutical Manufacturing(药物制备)″);Goodman and Gilman′s,″The Pharmacologic Basis of Therapeutics(治疗的药理基础)″Hardman等人编著,第10版,McGraw-Hill(2001),具体地在第1、2章。在此将Remington以及Goodman和Gilman’s的文献均全部引入作为参考。
当RIP组合物经由皮肤递送时,可以向组合物中加入油或水化剂(hydrator),以促进透过皮肤的吸收。组合物可以含有任何缓解疼痛和肿胀或以其它方式促进愈合的其它成分的组合,例如,抗生素、止痛剂、抗炎剂。参见例如,Remington(2000),具体是在第7部分(“Pharmaceutical and Medicinal Agents(药物和医学制剂)”)。其它可以使用的成分,例如控制组合物粘度或颜色的试剂,是本领域公知的。这些组合物可以配制有或不配制有现在更详细说明的纳米颗粒。
使用胶体纳米颗粒口服或经鼻递送RIP组合物
肽和蛋白药物在口服给药后的生物有效性通常很低,因为肽在胃肠(GI)道中不稳定,并且肽透过肠粘膜的渗透率低;因此,肽药物通常注射使用以实现治疗效果。但口服和经鼻给药更加方便,是更加容许药物递送的途径。
为了促进RIP组合物的口服递送,RIP组合物可以结合在纳米颗粒载体中,以增加生物吸收的有效表面积,从而提高RIP在GI流体中的释放。纳米颗粒的生物粘附性也得到提高,增加了配制在纳米颗粒中的RIP组合物在GI道中的停留时间。当然,纳米颗粒作为药物载体的优势等同地应用于设计成通过其它途径给药的制剂。当口服递送时,预计一部分纳米颗粒在胃肠道中通过派伊尔淋巴结(Peyer′s patch)完整吸收。
优选地纳米颗粒包括生物可降解和生物相容的聚合物。可以使用纳米颗粒包括通过Vauthier等人,Adv.Drug Del.Rev.55:519-48(2003)中所述的方法制造的生物可降解的聚(氰基丙烯酸烷基酯)纳米颗粒,在此并入该文献作为参考。使用涂有壳聚糖(粘膜粘附性阳离子聚合物)的聚(-丙交酯-乙交酯)纳米颗粒也可以促进口服吸收。例如,Takeuchi等人,Adv.Drug Del.Rev.47:39-54(2001)中描述了这些纳米颗粒的制造,在此将该文献也并入作为参考。
纳米颗粒也适用于通过气管内(IT)和静脉内途径给药的RIP组合物的受控释放。通过使用Somavarapu等人,J.Pharm.Pharmacol.54(Supp.):131(2002)中所述的带正电荷的纳米颗粒,可以促进RIP组合物的经鼻释放。而且,Poyner等人,J.Control.Rel.35:41-48(1995)说明,在动物模型中,对于治疗绿脓假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)感染的托普霉素(tobramycin)来说,与作为递送载体的脂质体和聚(乳酸)(PLA)纳米颗粒比较,纳米颗粒在IT和静脉内递送中的可用性。脂质体包胶比纳米球负载更有效(分别为85%和30%)。这两种载体大小和电荷相同,脂质体略微带负电荷较多。脂质载体观察到的释放模式更快,但是纳米颗粒有利地表现出突发释放动力学。当静脉内给药时,与游离的或纳米颗粒包胶的托普霉素相比较,脂质体托普霉素在肺中保持得更有效。但纳米球和脂质体在IT给药之后,在肺中保留有大部分的药物。因此预计,纳米颗粒和脂质体载体均可用于RIP组合物的递送系统,且其各自对于特定的应用可以提供有益效果。
纳米颗粒制剂
纳米颗粒通常包括聚合基质(matrix)(“纳米球”)或储器(reservoir)系统,其包括被薄聚合壁(“纳米胶囊”)围绕的油核,其中上述的核包括RIP组合物。适合于制备纳米颗粒的聚合物包括聚(氰基丙烯酸烷基酯)和聚酯,例如聚(乳酸)(PLA)、聚(乙醇酸)、聚(-己内酯)及其共聚物。
纳米颗粒可以另外可选地或额外地包括涂层或部分,例如抗体或其片断,以有助于细胞靶向。纳米颗粒的大小和形态也可以变化,以产生适于RIP组合物的、具有所需物理化学特性、负载量和受控释放性质的制剂。通过对制剂加以适当变化,可以调节用于其抗菌作用快速发作的RIP的突发释放。
1.生物可降解聚合物
纳米颗粒可以使用生物可降解的聚酯制成,例如聚(乳酸)(PLA)的聚合物和与不同量的乙醇酸(PLGA)制成的共聚物。与PLGA相比,PLA更加疏水;因此,PLA提供相对长期的释放模式。类似地,共聚过程中乙醇酸与乳酸的比例影响所生成的共聚物的降解性质。在一个实施方式中,低分子量(14kDa)PLGA与高含量(50%)的乙交酯共聚(PLGA 50∶50)。由于分子量低,且所用PLGA的乙交酯含量高,这些颗粒将会降解得相对迅速。预计90%的RIP会在30天内释放,90%的聚合物会在5周内被再吸收。为了得到具有中间或长期降解模式的纳米球,前述配方可以包括分子量更高的共聚物(如60-100kDa),乙交酯含量更低或没有更低(PLGA 65∶35或75∶25)。简言之,PLA和PLGA聚合物分子量、乳酸/乙醇酸比例、和PLA-PLGA混料的广泛的范围可以用于对负载和释放模式进行优化。
通过包胶、吸附在颗粒表面上、或通过这两种方式,RIP组合物可以与纳米球结合。取决于RIP组合物中的具体分子,当尝试10%w/w的负载水平时,预计肽的负载效率多达100%。从之前的包胶研究来看,预计增加颗粒大小使药物负载增加;因此,肽负载高和肽负载低的制剂可以分别使用大的颗粒大小(平均直径~2000-5000nm)和小的颗粒大小(平均直径~200-500nm)。注意,尽管其直径有可能超过1微米,尺寸较大的颗粒为本发明的目的被视为“纳米颗粒”。
2.复合乳液溶剂蒸发
纳米颗粒可以使用,例如,乳化和溶剂蒸发法、或所谓的复合乳液(double emulsion)法制备。其它方法包括通过对现有纳米颗粒的共价修饰加入额外的聚合物。为了形成一级乳液,将含有稳定化乳化剂和RIP组合物的内水相加入到冰冷却的有机相中。稳定化乳化剂可以是10%w/v聚乙烯醇(PVA),有机相可以包括溶解在二氯甲烷(DCM)中的聚合物。根据所需的颗粒大小改变聚合物含量。
在一个实施方式中,使用高速均化器(Silverson)将一级乳液在冰上高速(16,000 RPM)均化3分钟。然后将一级乳液加入到由3%w/vPVA组成的连续相中,在冰上均化6分钟,产生二级乳液。二级乳液在通风橱中以~400 RPM搅拌过夜,使有机溶剂蒸发。通过在4℃下重复(3x)高速离心(~20,000xg,取决于颗粒大小)10分钟回收颗粒,并将其重新悬浮在二次蒸馏水(ddH2O)中。为了优化的存贮和稳定性,将颗粒冻干。
3.复合乳液溶剂扩散
另外可选地,可以使用乳化-扩散法制备PLGA纳米颗粒。例如,将200mg PLGA溶解在10ml溶剂中,例如乙酸乙酯和苄醇。将有机相加入到20ml含有如泊洛沙姆(poloxamer)188的稳定剂的水相中。行机相和连续相互相饱和之后,将混合物用高速均化器(Silverson,英国)以12,000 RPM乳化7分钟。为了完全扩散到水相中,将500ml水在适度磁力搅拌下加入到O/W乳液中,导致聚合物沉淀成纳米颗粒。在负载药物的纳米颗粒的情况下,首先将预定量的肽溶解在有机溶剂中。Lamprecht等人,J.Pharmacol.Exp.Ther.299:775-81(2001)中描述了类似的制造纳米颗粒的乳液技术。相关领域技术人员知晓如何对该方法进行各种变化和改良。
4.纳米颗粒的表面修饰
疏水纳米颗粒的表面可以进行修饰,以使吞噬作用最小化,使纳米颗粒保持全身循环。静脉内给药之后,疏水纳米颗粒迅速被单核吞噬细胞系统(MPS)从全身循环中清除,导致纳米颗粒在肝或脾中迅速沉积。当肝、脾或MPS自身不是所选的目标时,可以对纳米颗粒表面进行各种修饰,以使吞噬作用最小化,包括用聚(乙二醇)(PEG)进行修饰。PEG是一种表现出优异生物相容性的亲水、非离子性聚合物。PEG分子与其它聚合物类似,可以通过若干种不同方法加入至纳米颗粒,这些方法包括共价结合、在纳米颗粒制备过程中混合、或表面吸附。除增加在全身循环中的停留时间以外,纳米颗粒的表面上存在有PEG还起到其它功能。PEG已经显示出降低蛋白和酶在纳米颗粒上的吸附,延迟PLGA-基纳米颗粒的降解。表面上PEG的密度和分子量可以加以调节,以使蛋白吸附最小。泊洛沙姆和poloxamine也已经显示出降低纳米颗粒被巨噬细胞捕获,并增加纳米颗粒在全身循环中的停留时间。PLGA颗粒还可以用泊洛沙姆407和poloxamine 908涂覆,以延长纳米颗粒的半衰期。聚(乙二醇)可以(a)通过表面活性剂(如泊洛沙姆188)的吸附或(b)作为嵌段或分枝共聚物,通常基于聚酯如聚(乳酸)(PLA),而引入到表面。而且,如上文所述,细胞靶向还可以采用分子,例如抗体的抗原决定部位结合区,其对靶向细胞表面上的部分具有特异的亲和性。
5.物理化学表征
纳米颗粒的尺寸分布影响它们的生物分布和降解动力学。纳米颗粒的尺寸分布、以及表面和结构的表征,可以通过透射、扫描或场发射电子显微镜直接观测,其中颗粒大小为50nm或更高。电子显微术可以使用夹杂的荧光标记的标记肽,由荧光显微术或共焦显微术补充。而且,可以使用激光衍射(Mastersizer,英国Malvern)或光子相关光谱法(PCS,Malvern)测定直径为200nm或更大的纳米颗粒的尺寸分布,并使用多角度PCS测定范围为10nm-5000nm的纳米颗粒尺寸分布。
如上文所述,相对的表面疏水性也在纳米颗粒的药代动力学中发挥作用。例如,可以使用Rose-Bengal检验的适应性改变来检测纳米颗粒的疏水性。参见Muller等人,Biochem.Soc′y Trans.19:502(1991)。在该方法中,疏水性Rose-Bengal染料根据染料与纳米颗粒之间疏水相互作用的强度,结合一定量的颗粒。对未结合的染料进行定量,疏水性表示成结合的染料质量的百分比。在该检验中,通常将等体积的10mg/ml Rose-Bengal染料溶解在ddH2O中,并加入到纳米颗粒的水悬浮液中。在室温下轻轻搅拌过夜之后,样品在室温下以15,000xg离心30分钟。取出上清液,使用分光光度计读取547nm处的吸收。
冷冻干燥的纳米颗粒制剂可以在室温和环境光照条件下干燥两年以上,颗粒不发生分解、物理化学性质变化、或抗原性降低。制剂优选在真空或氮气下冷冻干燥和定标(scale),以使分解最小化。
6.肽的负载和释放
为了测量肽的负载,可以将载有RIP的纳米颗粒定量地溶解在二氯甲烷中,通过将混合物在腕式振摇器(wrist action shaker)上振摇1小时将肽萃取到乙酸酯缓冲液(pH 4,0.1 M)中。通过离心分离水性的缓冲液相,萃取的肽通过反相HPLC加以定量。药物含量可表达成纳米颗粒的%w/w。为了确认体外释放模式,将4mg量的载有肽的颗粒(n=3/时间点)在37℃下,在轻轻搅拌下,在1ml释放介质(0.01%v/v Tween 20,0.1%NaN3,PBS中)中培养不同的时间点:1、2、3、7和24小时(“突发释放”期)、7和14天、1和3个月。一经收集,取决于颗粒大小,将颗粒在室温下以15,000xg离心至多45分钟。在一个时间点的总的肽释放,可以在上清液中通过HPLC进行定量。
7.肽的完整性
使用各种制造方法产生纳米颗粒时,纳米颗粒中所包含的肽的完整性非常重要。通常,配制之后可以保持>95%的肽的完整性。在所有肽稳定性的评测中,HPLC可以用于评价完整肽的比例。此外,肽可以加以放射性同位素标记,以显示肽与纳米颗粒结合和解离的保留。简言之,将肽在含有结合在小珠(IODO-BEADS)上的125I的磷酸盐缓冲液中培养。酪氨酸残基(和较小程度上的组氨酸和色氨酸)与碘链接,将其从小珠上除去。使用脱盐柱通过凝胶过滤将过量的游离放射性核素从溶液中除去。
8.RIP组合物的器官定位和生物分布
为了检测包囊的RIP组合物的生物分布,可以将放射性同位素标记的制剂给予大鼠。将动物处死,收集肝、脾、肺(lug)、肠和血液,监控组织的放射性。给予药物之后可以比较游离的和胶体包囊的肽在7个时间间隔处的药代动力学。肽的浓度如上所述通过HPLC测定。
用于测定RIP和RIP制剂活性的检验系统
如上文所述,RIP抑制群体感应机制的机制,包括抑制TRAP的磷酸化。有证据表明表皮葡萄球菌中存在有TRAP和TRAP磷酸化,说明在金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌中有着相似的群体感应机制,并说明了RIP在两种物种中干扰生物膜形成和感染的潜力。此外,有证据表明TRAP保存于所有葡萄球菌菌株和物种中;因此,RIP应当针对任何类型的葡萄球菌均有效。而且,其它导致感染的细菌似乎具有序列与TRAP相似的蛋白,包括枯草杆菌、炭疽杆菌、蜡状芽孢杆菌、无害李斯特氏菌和单核增生李斯特氏菌。而且,RAP是由rplB基因编码的核糖体蛋白L2的直向同源物(ortholog)。参见Korem等人,FEMSMicrobiol.Lett.223:167-75(2003),在此将其对rplB基因编码的RAP直向同源物的描述内容引入作为参考。L2在细菌当中高度保守,包括链球菌属、李斯特氏菌属、乳球菌属、肠球菌属、大肠杆菌、Clostridiumacetobtylicum和芽孢杆菌属。这一发现说明,致力于扰乱金黄色葡萄球菌中RAP功能的治疗,对于治疗合成L2的细菌也同样有效。
根据本发明的优选的RNAIII-抑制肽直接或间接地表现出RNAIII抑制活性,这可以使用若干途径筛选进行检验。RIP通过干扰葡萄球菌群体感性系统的已知功能而抑制葡萄球菌粘附和毒素产生。如上所述,RIP与TRAP磷酸化的RAP诱导竞争,从而导致TRAP的磷酸化受到抑制。参见Balaban等人,J.Biol.Chem.276:2658-67(2001)。这减少了细胞粘附、生物膜形成和RNAIII的合成,最终抑制毒性的表形。参见Balaban等人,Science 280:438-40(1998)。例如,使用Balaban等人,Peptides 21:1301-11(2000)中描述的方法,可以在体外检验RNAIII产生或TRAP磷酸化的RIP抑制,在此将该文献全部并入作为参考。酰胺形式的合成的RIP类似物YSPWTNF(-NH2)的活性,可以在蜂窝织炎模型中使用感染金黄色葡萄球菌的Smith Diffuse小鼠、在脓毒性关节炎模型中针对金黄色葡萄球菌LS-1对小鼠进行测试、在角膜炎模型中针对金黄色葡萄球菌8325-4对家兔进行测试、在骨髓炎模型中针对金黄色葡萄球菌MS对家兔进行测试、以及在乳腺炎模型中针对金黄色葡萄球菌Newbould 305、AE-1和环境感染对牛进行测试,从而得以证明。参见Balaban等人,Peptides 21:1301-11(2000)和表1。(非酰胺化形式的合成RIP无活性。)这些结果表明了RIP活性的范围和可用于检验RIP活性的筛选,并进一步说明RIP能防止和抑制葡萄球菌感染。
表1
感染 | 模型 | 金黄色葡萄球菌菌株 | 被测动物(n) | %无疾病动物 | P | |
-RIP | +RIP | |||||
骨髓炎 | 家兔 | MS | 7 | 8 | 58 | 0.02 |
脓毒症 | 小鼠 | LS-1 | 10 | 11 | 44 | 0.04 |
关节炎 | 小鼠 | LS-1 | 10 | 10 | 60 | 0.006 |
角膜炎 | 家兔 | 8325-4 | 8 | 8 | 40 | 0.015 |
乳腺炎 | 牛 | Newbould/AE-1 | 6 | 7 | 70-100 | <0.05 |
蜂窝织炎/脓毒症 | 小鼠 | Smith diffuse | 22 | 20 | 多达100 | 0.02 |
移植物注入 | 大鼠 | MRSA,MRSE,VISA,VISE,GISA,GISE,MSSA,MSSE | >1000 | >1000 | 多达100 | <0.05 |
筛选检验可以是结合检验,其中一种或多种分子可以连接有提供可监测信号的标记物。提纯的RIP可以进一步用于测定三维晶体结构,这可以用于对分子相互作用进行模拟。另外可选地,筛选检验可以测定候选RIP对RNAIII产生和/或毒性因子产生的作用。例如,可以测量候选肽对葡萄球菌中rnaiii转录的作用。根据本领域的公知方法,这些筛选检验可以采用含有报道基因系统的重组体宿主细胞,例如CAT(氯霉素乙酰转移酶)、β-半乳糖苷酶和类似物。另外可选地,筛选检验可以使用本领域同样公知的杂交技术检测rnaiii或毒性因子的转录。
RIP制剂的高通量体外分析
以下的RIP组合物筛选检验举例说明了可以用于测定具体的RIP或RIP组合物或制剂是否表现出所需的生物活性水平的检验类型。在该检验系统中,在高通量检验中使用RNAIII报道基因检验对agr表达进行测试,其通过RNA印迹法确认。在37℃下在96孔板中用浓度渐增的RIP制剂培养含有rnaiii::blaZ融合构造的处于早期指数生长(2×107集落形成单位(CFU))的金黄色葡萄球菌细胞,振摇2.5-5小时。在该检验中,β-半乳糖苷酶用作RNAIII的报道基因。细菌生存力通过测定O.D.650nm并进一步平板培养以测定CFU来测试。β-半乳糖苷酶的活性通过加入β-半乳糖苷酶的底物头胞硝噻吩(nitrocefin)来测量。头胞硝噻吩被β-半乳糖苷酶的水解,由490nm和650nm处的相对吸收的变化来指示,其中黄色表示没有RNAIII合成,粉红色表示RNAIII合成。β-半乳糖苷酶报道检验的典型结果表示在图2中。
在高通量检验中表现出效力的制剂可以通过RNA印迹法确认。类似地用候选RIP制剂对细菌进行培养。然后通过离心收集细胞,提取总RNA,通过琼脂糖凝胶电泳分离,并进行RNA印迹。例如,通过与PCR产生的、放射性同位素标记的RNAIII-特异性DNA杂交,对RNAIII进行检测。对通常含有随机肽的对照制剂在0-10μg/107细菌下进行测试。
RIP制剂的体内分析
候选的肽还可以进行体内活性检验,例如,通过在非人动物模型中筛选对葡萄球菌毒性因子的产生的作用。将候选的肽给予已经被葡萄球菌感染或者已经接受感染剂量的葡萄球菌结合候选肽的动物。为实现理想结果,候选的肽可以通过任何方式给药。例如,候选的肽可以通过静脉内注射、肌内注射、皮下注射给药,或者直接给予希望达到所需效果的组织中,或者候选物可以局部、口服等方式递送。肽可以用于涂覆将要随后植入动物体内的装置。肽的作用可以通过任何合适的方法监视,例如,评价葡萄球菌相关病变的数目和大小、感染的微生物证据、整体健康等。
所选的动物模型将随着本领域若干已知因素变化,包括具体的葡萄球菌致病菌株、或者针对将要筛选的候选药剂的目标疾病。例如,当评价RIP制剂抑制与毒素产生有关的感染的能力时,小鼠脓毒症/蜂窝织炎模型特别有用。Balaban等人,Science 280:438-40(1998)。例如,当制剂包括RIP和能够结合并中和细菌外毒素和毒性细胞壁组分的聚阳离子抗微生物肽时,这可以另外诱发炎症反应和中毒性休克综合征,该模型尤其优选。
在小鼠脓毒性蜂窝织炎模型中,典型地,将无毛的免疫活性小鼠(n=10)通过皮下注射100uL含有5×108CFU金黄色葡萄球菌菌株Smith diffuse以及cytodex小珠的盐水进行激发。将配制的RIP通过静脉内给药,或者以10倍静脉内剂量通过管饲法口服给药。典型的静脉内剂量为<10mg RIP/kg宿主体重。对动物观察5天,测量病变。预计一些动物将会在前48小时内由于感染而死于脓毒症,其它动物将会发生不同大小的病变。图3显示了典型的病变,该病变通过RIP制剂得到防止,其中下面的小鼠没有受RIP制剂保护。
尤其可以使用大鼠移植模型,以评价制剂抑制生物膜形成相关感染的能力。Giacometti等人,Antimicrob.Agents Chemother.47:1979-83(2003);Cirioni等人,Circulation 108:767-71(2003);Balaban等人,J.Infect.Dis.187:625-30(2003)。这一模型与临床设定(clinical setting)高度相关,因为它提供了细菌免疫激发和生物膜感染之间的时间间隔,通常在72小时之内,使得可以进行最优给药途径和RIP制剂剂量的试验。这一模型提供了RIP活性的激发测试,因为已知生物膜对抗生素的耐受性极强。
大鼠移植模型中的典型步骤显示在图4中。使用该试验,表明当移植物用20μg/mL RIP浸泡20分钟,或者通过腹膜内途径以10mgRIP/kg体重注射RIP时,RIP将感染降低了4个数量级。用上述体外检验确定的最有希望的制剂来重复这些大鼠移植模型结果,使用比以RIP单独使用更高或更低的RIP浓度。随后,制剂的效力可以与已知有效剂量的腹膜内RIP给药进行比较。可以在细菌激发之后在生物膜形成之前和/或之后每日给予RIP制剂0-6天。
在典型的实验中,将雄性的成年Wistar大鼠(n=10)麻醉,在中线每侧做成1.5cm切口的皮下口袋。将用无菌胶原密封的双层丝绒针织的聚对苯二甲酸乙二醇酯(Dacron)移植物(1cm2)(AlbograftTM,Italy)用盐水、没有RIP活性的随机肽、RIP、或包括RIP的纳米颗粒制剂浸泡,并植入到口袋中。将口袋用皮肤钳封闭,使用结核菌素注射器在移植物表面上接种2×107CFU/mL细菌,产生充有皮下流体的口袋。将动物放回到单独的笼中并每日检测。移植感染之后的0-6天,动物接受RIP或RIP制剂的静脉内或口服给药。经由腹膜内途径给予游离RIP作为正对照。植入7天之后将移植物植出,根据已知方法测量CFU,如Giacometti等人(2003)。将植出的移植物置于无菌试管中,用无菌盐水溶液洗涤,置于含有10mL磷酸盐缓冲盐水溶液的试管中,超声5分钟,以从移植物上除去粘附的细菌。超声之后,在显微镜下检查移植物,以确认所有细菌都被除去。(测试超声多达10分钟对抗生素敏感性或抗生素耐受性细菌的影响时,细胞生存力(CFU/mL)方面不存在显著差异。)通过在血液琼脂板上培养细菌悬液的连续稀释液(0.1mL),对存活的细菌进行定量。将所有的板在37℃下培养48小室,对每板的CFU数进行评价。该方法的检出限为大约10CFU/mL。
治疗的方法
术语“治疗”或“进行治疗”是指对个体动物,如哺乳动物,优选人的治疗性介入。治疗包括(i)“预防”,导致临床症状不发展,例如,预防感染发生和/或发展到有害状态;(ii)“抑制”,阻止临床症状的发展,例如,停止正在发生的感染,使得感染完全消除或者至不再有害的程度;和(iii)“减轻”,导致临床症状的减退,例如,导致感染造成的发热和/或炎症减轻。治疗可以包括预防、抑制或减轻生物膜的形成。为具有细菌感染“风险”的个体给药是指个体不必已经诊断出细菌感染,但是个体的环境使得该个体感染的风险高于正常水平,例如烧伤受害的个体。为“疑似”细菌感染的个体给药是指个体表现出一些感染的最初征兆,例如高烧,但是诊断尚未做出或确定。
术语“有效量”是指足以提供治疗的剂量。有效治疗所必需的活性成分的量取决于许多不同因素,包括给药方式、目标部位、患者的生理状态、和给予的其它药物;因此,治疗剂量应当滴定(titrate),以使安全性和有效性最佳。典型地,体外使用的剂量可以为活性成分体内给药的可用量提供有用的指导。治疗特定疾病的有效剂量的动物测试,可以为人的剂量提供进一步预测性指示。药物制剂中活性成分的浓度典型地从低于约0.1wt%、通常是或至少2wt%变化到多达20wt%至50wt%或更高,根据所选的具体给药方式,主要通过流体体积、粘度等选择。例如,Goodman和Gilman’s,“The Pharmacological Basis ofTherapeutics(治疗的药理基础)”,Hardman等人编著,第10版,McGraw-Hill,(2001),以及“Remington:The Science and Practice ofPharmacy(药剂学科学和实践)”,University of the Sciences inPhiladelphia,第21版,Mack Publishing Co.,Easton PA(2005)中描述了各种适当的考虑因素,在此将这二者全部并入作为参考。在此讨论给药的方法,包括口服、静脉内、腹膜内、肌内、经皮、经鼻、局部和离子导入(iontophoretic)途径和类似途径给药。
为了本发明的目的,“RIP组合物”包括RNAIII-抑制肽和可能的其它药理活性药剂。合适的活性药剂包括抗生素和抗微生物肽。可以使用的抗生素包括但不限于,氨基糖苷(例如庆大霉素(gentamycin))、β-内酰胺(如青霉素)或头孢菌素(cephalosporin)。以下进一步描述可以使用的抗微生物肽。活性药剂可以与RIP在相同的组合物内给予个体,或者以独立制剂在给予RIP组合物的同时或几乎同时给予给体。例如,本发明包括RIP组合物和抗生素的独立制剂的口服共给药。给予RIP和抗生素可以在大约48小时内进行,优选在大约2-8小时内进行,最优选基本同时进行。
本发明的组合物可以用于减轻整体病理学或延缓细菌感染导致的各种疾病中疾病症状的发作,包括细菌性脓毒症、细菌导致的全身炎症综合征(SIRS)、蜂窝织炎、角膜炎、骨髓炎、脓毒性关节炎、乳腺炎、皮肤感染、肺炎、心内膜炎、脑膜炎、术后创伤感染、装置相关感染、牙周感染和中毒性休克综合征。
包括RIP的纳米颗粒组合物
如上所述,根据本发明的纳米颗粒制剂包括RIP组合物。RIP组合物包括治疗细菌感染或降低其风险有效量的RIP肽,并且可以包括额外的有助于促进RIP抗菌活性的其它活性成分。例如,RIP组合物可以包括抗微生物肽或传统抗生素。组合物还可以包括非活性成分,其可以加入到组合物中提供合意的颜色、味道、稳定性、缓冲能力、分散性或其它特性。这些成分包括氧化铁、硅胶、月桂基硫酸钠、二氧化钛、可食用白墨水(white ink)和类似物。
纳米颗粒载体本身可以在有或没有额外药剂的情况下给药。例如,如果纳米颗粒口服给药或者作为存储物给药,它们可以夹带在液体中或包含在胶囊内。为给药的目的,纳米颗粒还可以包含在,例如,泡沫、油膏或类似物中。常规的无毒固体载体可以与纳米颗粒结合使用,例如,药物级甘露醇、乳糖、淀粉、硬脂酸镁、糖精钠、滑石、纤维素、葡萄糖、蔗糖、碳酸镁和类似物。对于口服给药,药物可接受的无毒组合物通过将任何常规采用的赋形剂结合而形成,如以上所列的那些载体,和通常10-95%、更优选为25-75%的RIP。
治疗活性化合物在制剂中的浓度可以变化,以提供最优的治疗反应。例如,可以每日给予若干分开的剂量,或者根据治疗状况指示按比例减少的剂量。人的治疗感染用剂量水平是已知的,通常包括约0.1-500mg/kg体重每天、优选约6-200mg/kg、最优选约12-100mg/kg的日剂量。给予制剂的量当然取决于受试者和病痛的严重程度、给药的方式和时间安排、和处方医师的判断。例如,当静脉内给药时,血清浓度可以维持在足以在少于10天内治疗感染的水平,尽管本发明提供了如下优势:由于细菌在长期治疗时对本发明的组合物产生耐受性的可能降低,能够将治疗在相对低的RIP组合物水平下延长到多于10天。
药物级有机或无机载体或稀释剂可以用于构成含治疗活性化合物的组合物。本领域已知的稀释剂包括水性介质、植物和动物油和脂肪。可以使用稳定剂、润湿和乳化剂、用于改变渗透压的盐、或用于保证适当pH值的缓冲剂、和皮肤渗透促进剂作为辅助药剂。组合物可以包括其它的药物赋形剂、载体等。合适的赋形剂是,例如,水、盐水、葡萄糖、甘油、乙醇或类似物。药物组合物的制备方法是本领域技术人员公知的。例如,参见“Remington:The Science and Practice ofPharmacy(药剂学科学和实践)”,University of the Sciences inPhiladelphia,第21版,Mack Publishing Co.,Easton PA(2005)。
生物膜相关感染的治疗
粘附于表面的细菌在它们自己合成的水合聚合基质中聚集,形成生物膜。这些固着群落的形成及其自身的抗微生物剂耐受性是许多持久性和慢性细菌感染的根源。参见Costerton等人,Science 284:1318-22(1999)。生物膜优先在惰性表面或死组织上形成,常常在医疗装置和死组织片断上形成,例如死骨的死骨片。生物膜还可以在活的组织上行成,例如在心内膜炎的情形中。生物膜在一个或多个位置生长缓慢,并且生物膜感染常常很慢地产生显性症状。固着细菌细胞释放抗原并刺激抗体的产生,但是抗体通常针对生物膜无效,并可导致周围组织的免疫综合损伤。即使是细胞和体液免疫反应优异的个体,生物膜感染也极少被宿主免疫机制解决。抗生素治疗通常逆转由生物膜释放出的浮游细胞导致的症状,但是不能杀灭生物膜。由于这一原因,生物膜感染通常在数周期抗生物治疗之后表现复发症状,直至通过外科手术将固着种群从身体上去除。因此,优选预防生物膜的形成,而不是在生物膜一旦形成后努力将其根除。
本发明的组合物和方法可以用于治疗生物膜相关的细菌感染,或者降低生物膜相关疾病的风险。例如,包括RIP组合物的纳米颗粒可以用于涂覆插入个体内的装置,例如手术装置、导管、假体或其它植入物,以降低植入的装置产生生物膜的风险。另外可选地,可以将纳米颗粒植入,以在局部感染的治疗中提供局部高浓度的组合物。在该实施方式中,纳米颗粒配制成能够持续释放的存储物。下表2提供了本发明的纳米颗粒制剂和相关方法预计有效的与生物膜相关的医院感染的部分列表。
表2
医疗装置或装置相关疾病 通常导致相关生物膜的细菌物种
缝合线 金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌
Exit sites 金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌
动静脉旁路 金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌
Schleral带扣 革兰氏阳性球菌(cocci)
隐形眼镜 绿脓杆菌(P.aeruginosa)和革兰氏阳性球菌
泌尿导管膀胱炎 大肠杆菌和其它革兰氏阴性棒状杆菌
腹膜透析(CAPD)腹膜炎 葡萄球菌;各种细菌和真菌
气官内导管 多种细菌和真菌
Hickman导管 表皮葡萄球菌和白色念珠菌(C.albicans)
ICU肺炎 革兰氏阴性棒状杆菌
中央静脉导管 表皮葡萄球菌及其它
机械心瓣膜 金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌
血管移植物 革兰氏阳性球菌
矫形装置 金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌
海绵体假体 金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌
抗微生物肽
如上所述,根据本发明的RIP制剂可以包括抗微生物肽。遗传编码的抗微生物肽是大多数多细胞生物体中自身免疫反应的重要组成部分,代表着宿主防御微生物群的第一道防线。抗微生物肽具有广谱的杀灭或中和革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌(包括抗生素耐受性菌株)的活性。参见Hancock,Lancet Infect.Dis.1:156-64(2001)。Wang,University of Nebraska Medical Center,http://aps.unmc.edu/AP/main.php(最后于2005年3月5日修改)的抗微生物肽数据库(AntimicrobialPeptide Database)提供了约500种具有抗菌活性的潜在可用于本发明的抗微生物肽的数据库,在此将其全部并入作为参考。抗微生物肽通常由12至50个氨基酸残基构成,并且是聚阳离子性的。通常它们的氨基酸中大约50%是疏水的,并且它们通常是两性的,其中其一级氨基酸序列包括交替的疏水和极性残基。抗微生物肽符合四种结构分类之一:(i)通过多个二硫键稳定的β-折叠结构(例如人defensin-1);(ii)共价稳定的环(loop)结构(例如bactenecin);(iii)富色氨酸(Trp)的延伸的螺旋肽(例如indolicidin);和(iv)两性α-螺旋(例如magainin和cecropin)。参见Hwang等人,Biochem.Cell Biol.76:235-46(1998);Stark等人,Antimicrob.Agents Chemother 46:3585-90(2002)。
疫苗和抗体
RIP是一种小肽,通常是非免疫原性的;但是,纳米颗粒制剂,尤其是那些能够持续释放的纳米颗粒制剂,可以用于激发免疫反应,特别是当与佐剂和类似物结合使用时。对RIP的免疫反应有利地拮抗RAP的活性,有助于保护个体免受感染。参见Gov等人(2001)。因此,在本发明的一个实施方式中,将RIP制剂给予个体,以激发对RIP的免疫反应,通过拮抗RAP功能产生保护个体免受感染的抗体。随后由产生抗体的B细胞产生单克隆抗体的方法是本领域公知的,分析抗体和通过重组工程在结构上控制抗体的方法也是公知的。2003年2月3日提交的申请第10/358,448号;2001年4月19日提交的第09/839,695号;和1998年4月2日提交的第09/054,331号、现在是美国专利第6,291,431号中描述了关于抗体的这些和其它方法,在此将其每一个全部引入作为参考。
本文提到的所有出版物和专利均在此引入作为参考,以公开和描述与所引用出版物和专利相关的具体方法和/或材料。本文讨论的出版物和专利的提供仅仅是因其公开在本申请的申请日之前。在此绝非意味着认可本发明由于在先发明而在这些出版物或专利的日期之前未获授权。而且,所提供的公开或发行日可能与实际日期不同,这需要单独加以确认。
尽管上述说明书以用于说明目的的实施例教导了本发明的原理,本领域技术人员阅读本公开内容将会认识到,可以在不偏离本发明真实范围的情况下做出各种形式和细节上的变化。
Claims (38)
1.一种药物组合物,其包括:包括RNAIII-抑制肽(RIP)的聚合纳米颗粒。
2.根据权利要求1所述的药物组合物,其中所述RIP包括:
(a)序列YX2PX1TNF的五个邻接的氨基酸,其中X1是C、W、I、或修饰氨基酸,且X2是K或S;或者
(b)其序列因两个取代或缺失而与序列YX2PX1TNF不同的氨基酸,其中X1是C、W、I、或修饰氨基酸,且X2是K或S。
3.根据权利要求2所述的药物组合物,其中所述RIP并非由序列YSPX1TNF组成,其中X1是C、W、I、或修饰氨基酸。
4.根据权利要求2所述的药物组合物,其中所述RIP包括其序列因一个取代或缺失而与序列YX2PX1TNF不同的氨基酸,其中X1是C、W、I、或修饰氨基酸,且X2是K或S。
5.根据权利要求2所述的药物组合物,其中所述RIP包括氨基酸序列YKPX1TNF,其中X1是C、W、I、或修饰氨基酸。
6.根据权利要求2所述的药物组合物,其中所述RIP序列中的X2是K。
7.根据权利要求2所述的药物组合物,其中所述RIP包括氨基酸序列IKKYX2PX1TNF,其中X1是C、W、I、或修饰氨基酸,且X2是K或S。
8.根据权利要求2所述的药物组合物,其中所述RIP包括序列PCTNF、YKPITNF或YKPWTNF。
9.根据权利要求2所述的药物组合物,其中所述RIP的长度是10个氨基酸。
10.根据权利要求1所述的药物组合物,其中所述纳米颗粒进一步包括抗生素。
11.根据权利要求10所述的药物组合物,其中所述抗生素是氨基糖苷或β-内酰胺。
12.根据权利要求1所述的药物组合物,其中所述纳米颗粒进一步包括抗微生物肽。
13.根据权利要求1所述的药物组合物,其中所述纳米颗粒包括生物可降解的聚合物。
14.根据权利要求1所述的药物组合物,其中所述纳米颗粒的平均直径为大约10至5000nm。
15.根据权利要求13所述的药物组合物,其中所述纳米颗粒的平均直径为大约2000-5000nm。
16.根据权利要求13所述的药物组合物,其中所述纳米颗粒的平均直径为大约200至500nm。
17.根据权利要求1所述的药物组合物,其中所述纳米颗粒带正电荷。
18.根据权利要求1所述的药物组合物,其中所述纳米颗粒包括聚(氰基丙烯酸烷基酯)、聚(丙交酯-乙交酯)、聚(乳酸)、聚(乙醇酸)或聚(己内酯)聚合物。
19.根据权利要求18所述的药物组合物,其中所述纳米颗粒包括的聚(乳酸)(PLA)与乙醇酸的比例为大约50∶50。
20.根据权利要求18所述的药物组合物,其中所述纳米颗粒包括的聚(乳酸)(PLA)与乙醇酸的比例为大约65∶35至大约75∶25。
21.根据权利要求1所述的药物组合物,其中所述纳米颗粒表现出突发释放动力学。
22.根据权利要求1所述的药物组合物,其中所述纳米颗粒的表面包括聚(乙二醇)、泊洛沙姆或poloxamine。
23.根据权利要求1所述的药物组合物,其中所述纳米颗粒的表面包括对目标细胞表面上的部分具有特异的亲和性的分子。
24.根据权利要求1所述的药物组合物,其进一步包括佐剂。
25.根据权利要求1所述的药物组合物,其中所述纳米颗粒是纳米球。
26.根据权利要求1所述的药物组合物,其中所述纳米颗粒足纳米胶囊。
27.一种制造包括聚合纳米颗粒的药物组合物的方法,所述聚合纳米颗粒包括RNAIII-抑制肽(RIP)。
28.根据权利要求27所述的方法,其中所述方法包括将包括RIP的水相和包括聚合物的有机相进行均化,以产生乳液。
29.根据权利要求27所述的方法,其进一步包括溶剂蒸发或溶剂扩散。
30.一种治疗个体中细菌感染或降低其风险的方法,其包括对个体给予治疗细菌感染或降低其风险有效量的包括RNAIII-抑制肽(RIP)的聚合纳米颗粒。
31.根据权利要求30所述的方法,其中所述纳米颗粒通过口服、静脉内、腹膜内、肌内、经皮、经鼻、局部、或离子导入途径给予。
32.根据权利要求30所述的方法,其中所述细菌感染与细菌性脓毒症、细菌导致的全身炎症综合征(SIRS)、蜂窝织炎、角膜炎、骨髓炎、脓毒性关节炎、乳腺炎、皮肤感染、肺炎、心内膜炎、脑膜炎、术后创伤感染、装置相关感染、牙周感染、或中毒性休克综合征有关。
33.根据权利要求30所述的方法,其中所述细菌感染与生物膜有关。
34.一种药物组合物,其包括治疗细菌感染或降低其风险有效量的RNAIII-抑制肽(RIP),其中RNAIII在将所述药物组合物递送至哺乳动物个体的皮肤或粘膜表面时发挥作用。
35.根据权利要求34所述的药物组合物,其中所述组合物配制成半固体组合物、粘性乳液、喷雾、洗剂、泡沫、贮藏体或存储物。
36.根据权利要求34所述的药物组合物,其中所述RIP包含在聚合纳米颗粒中。
37.根据权利要求35所述的药物组合物,其中所述纳米颗粒是生物可降解的。
38.根据权利要求34所述的药物组合物,其中所述组合物进一步包括油、皮肤水化剂、抗生素、止痛剂、或抗炎剂。
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