CN105612177A - 分泌型IgA的使用方法 - Google Patents

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Abstract

本文中描述了通过向个体口服给予抗炎症量的分泌型IgA来预防和/或治疗在需要其的个体中的阻挡层表面结构中炎症的方法。

Description

分泌型IgA的使用方法
技术领域
本公开涉及使用分泌型IgA(secretoryIgA)治疗人类和动物中的某些炎症性病况的方法,特别是皮炎,包括特应性皮炎和溃疡性皮炎。
背景技术
皮炎是描述皮肤炎症的总称。例如,特应性皮炎,是影响人类儿童和成人、以及动物的瘙痒的炎症性的皮肤失调。应认为,在特应性皮炎中,暴露于刺激物和过敏原包括免疫途径和炎症性途径两者,导致皮肤损伤和瘙痒。在人类中,有时将特应性皮炎称为特应性湿疹。在婴儿中的特应性皮炎还称为婴儿湿疹,造成在随后的生活中发展出哮喘和过敏性反应的倾向增加,一种称为特应性进行(march)的过程(progression)。婴儿特应性皮炎的早期和有效的治疗可以导致在随后生活中问题的减少。
在狗中,特应性皮炎还呈现为瘙痒,通过擦伤(scratching)、以及咬(chewing)、摩擦、或舔面部和脚来证明。在狗中的热点(hotspots),也称为湿性皮炎(moistdermatitis),是皮肤炎症的局部点,对于狗而言其是较大的激动(agitation)源,造成狗变得集中在瘙痒点上,持续地烦扰它直至产生创伤。通常热点受到感染并且需要利用抗生素治疗。与狗类似,猫也可能患有特应性皮炎和热点。
溃疡性皮炎(UD)是通过溃疡性的皮肤损伤表征的特应性皮炎的严重形式。在实验室小鼠中,特别是C57BL/6(B6)背景小鼠中,UD已经作为一种问题而被关注,由于针对受影响区域稳定的溃疡和/或极度的自身创伤的扩大,导致受影响的动物的安乐死。考虑到生产专门的品系的实验室小鼠的成本,甚至单只实验室动物由于UD的安乐死是不可接受的结果。
所需要的是用于慢性炎症性失调,如皮炎的新型治疗。
发明内容
在一方面,预防和/或治疗需要其的个体中的阻挡层(barrier)表面结构中的炎症的方法,包括口服给予个体抗炎症量的分泌型IgA。
在另一方面,预防和/或治疗C57BL/6背景实验室小鼠中的溃疡性皮炎的方法,包括口服给予C57BL/6背景实验室小鼠抗炎症量的分泌型IgA。
在本文中还包括的是包含赋形剂和分泌型IgA的狗或猫的食品添加剂。
附图说明
图1示出了在ELISA中使用辣根过氧化酶(HRP)-结合的抗鼠科IgA卵抗体(eggantibody)产生的抗鼠科IgA卵抗体的特异性。将鼠科IgA连接至板,然后使用三种处理中的一种测试板:1)仅仅HRP-结合的抗鼠科IgA卵抗体(HRP:虚线),2)HRP-结合的抗鼠科IgA卵抗体加上未标记的抗鼠科IgA卵抗体(具有竞争的HRP:实线),以及3)HRP-结合的抗鼠科IgA卵抗体加上未标记的对照非特异性的卵抗体(具有对照抗体的HRP:短划线)。结果证实了卵抗体对于鼠科IgA的底物是特异性的,这是由于卵抗体结合该底物并且该结合是与未标记抗鼠科IgA卵抗体竞争而不是与对照的非特异性卵抗体竞争。
图2示出了使用在图1中描述的包含抗鼠科IgA卵抗体的ELISA定量的对照和SCD1-/-小鼠中的基线内腔(baseluminal)分泌型IgA。SCD1-/-小鼠中的内腔IgA的量统计显著地增加。*P<0.07。
图3示出了喂养补充有包含SIgA的粗猪类肠粘膜的半纯化的酪蛋白类饮食的SCD-/-小鼠的溃疡性皮炎(UD)评分(score)。报道的数量是每周总的UD评分/天数/动物数的平均数。消耗粗猪类肠粘膜的小鼠从第1周至第6周的UD评分显著降低。*=P<0.05。
图4示出了对照动物以及喂养补充有粗猪类肠粘膜的半纯化的酪蛋白类饮食的SCD-/-小鼠的擦伤数据。呈现的数据是每周总的擦伤数/天数/动物数的平均数。在对照或粗猪类肠粘膜之间不存在显著差异。
图5示出了喂养补充有纯化的猪类分泌型IgA的半纯化的酪蛋白类饮食的SCD-/-小鼠的UD评分。报道的数量是每周总的UD评分/天数/动物数的平均数。消耗纯化的猪类SIgA的小鼠的UD评分显著地降低。*=P<0.001。
图6示出了对照动物以及喂养补充有纯化的猪类分泌型IgA的半纯化的酪蛋白类饮食的SCD-/-小鼠的擦伤数据。消耗纯化的猪类分泌型IgA的小鼠的擦伤显著降低。*=P<0.03。
根据以下详细的说明、附图、以及随附权利要求,本领域技术人员将领会并理解以上描述的及其他的特征。
具体实施方式
分泌型IgA(SIgA)是具有不同的抗原结合活性的免疫球蛋白。当SIgA从肠粘膜释放至外部环境时,其与病原体和共生的肠道菌群、食物抗原和过敏原形成免疫复合物,从而预防它们结合并且穿透肠粘膜。SIgA通过阻断免疫细胞-抗原相互作用而充当抗炎症分子。事实上,SigA缺乏是最常见的人类免疫缺乏。在人类中报道的SigA缺乏的临床表现包括呼吸道感染、胃肠失调、以及包括特应性皮炎的变应性失调。
虽然已经存在一些增加SIgA可能是临床有用的提议,但是至今该结果仍是非决定性的。例如,虽然增加的内源的SIgA水平已经与降低的变应性失调相关,但是还与大量的其他生物标志物相关,这混淆了该结果。进一步地,在儿童益生菌给予的研究中,测量到增加的血浆IgA,然而,对于哮喘和过敏症则无效。尽管存在SIgA可能与过敏症具有一些联系的提议,但是仍没有试验性研究表明在肠道中内源的SIgA的浓度是与皮肤失调有关系。在本发明之前,口服给予SIgA是否可以用于治疗慢性皮肤失调如溃疡性皮炎是未知的。在皮炎方面,口服给予位于肠内腔中的SIgA是否将有效地结合与皮炎相关的微生物的和/或食物抗原,预防它们泄漏至循环中并且与皮肤中的免疫细胞相互作用,是尤其未知的。通过本文发明人已经出乎意料地表明口服给予SIgA可以用于预防和逆转溃疡性皮炎以及其他的炎症性病况。
具体地,用于诱发皮炎来导致溃疡性皮炎的小鼠模型用于研究分泌型IgA对皮炎的影响。在这种模型中,安排半纯化的酪蛋白类饮食的硬脂酰CoA-脱氢酶(desaturase)整体敲除小鼠(SCD-/-)发展出接近100%皮炎。在一种研究中,发明人发现喂养基于诱发皮炎的饮食的SCD-/-小鼠从猪类的肠内容物提取的纯化的猪类SIgA或干燥的包含SIgA的粘膜制品导致溃疡性皮炎发展的降低。溃疡性皮炎的降低是剂量依赖性的。尽管100%的对照小鼠发展出皮炎,但是仅仅50%的喂养0.33克的SIgA/Kg饮食的小鼠以及14%的喂养1克的SIgA/Kg饮食的小鼠发展出皮炎。
在另外的研究中,将已经发展出溃疡性皮炎(通常产生对受影响的小鼠安乐死的需要的病况)的小鼠喂养1克SIgA(或包含SIgA的粘膜,具有与1克纯的SIgA相同的LPS-结合能力)。在所有四只具有溃疡性皮炎的经治疗的小鼠中,溃疡性皮炎的症状显著地降低或消除。
如在本文中使用的,在个体中的“阻挡层表面结构(barriersurfacestructure)”是防止环境抗原转移至系统过程的那些细胞、分泌物、和基质。在眼、耳、皮肤、肠、呼吸道(airway)、生殖道、和泌尿道中发现了阻挡层表面结构。SIgA是从这些阻挡层结构分泌至环境的表面或至相关的周围环境(例如,肠内腔内容物(intestinallumencontent)和尿液)中的抗炎症性的免疫球蛋白。研究表明,一种阻挡层表面结构中的功能障碍可以引起另一阻挡层表面结构中的炎症,这是由于在另一阻挡层表面结构处的抗原转移和/或免疫相互作用。
在一方面,本文中包括的是预防和/或治疗需要其的个体中的阻挡层表面结构中的炎症的方法,包括口服给予个体抗炎症量的分泌型IgA。可以将SIgA直接地给予肠的阻挡层表面结构,从而保护肠的阻挡层表层结构或另外的阻挡层表面结构(例如,皮肤)。可以口服给予分泌型IgA作为药物组合物或作为食物组合物。
如在本文中使用的,术语个体包括人类和动物,包括非人类的哺乳动物和非哺乳动物物种。示例性的非人类哺乳动物包括狗、猫、包括实验室动物的小鼠和大鼠、非人类的灵长类、猪、绵羊、牛、和马。示例性的非哺乳动物物种包括具有皮炎的小鸡、火鸡、和鸭,以及具有溃疡性皮肤病的两栖动物和鱼。
如在本文中使用的,术语抗炎症量是指可以预防和/或降低目标物种中的阻挡层表面结构的炎症的口服给予的SIgA的量。术语预防炎症是指降低至少一种炎症性失调的症状的发生率,该炎症性失调是以处于发展炎症性失调的危险中的个体中的阻挡层表面结构的炎症表征的,即,在SIgA给予时个体没有显示炎症性失调的所有症状。例如,个体可以显示擦伤而不能进一步地显示炎症性失调。在SIgA治疗之后,个体将表现出瘙痒(痒)的最差情况的减轻并且将防止最差结果如自身创伤和溃疡性皮炎。在一方面,处于发展以阻挡层表面结构的炎症伴随瘙痒表征的炎症性失调的风险中的动物是C57BL/6背景实验室小鼠、或倾向于发展热点的狗或猫。由于C57BL/6背景实验室小鼠以及倾向于热点的狗/猫已知对阻挡层表面炎症极其敏感,因此在没有可见的炎症迹象的情况下这类动物的治疗可以保证防止未来的炎症性的突发(flare-up)。术语“治疗”或“降低”炎症是指在至少一种以阻挡层表面结构的炎症表征的炎症性失调的症状中可见的和/或可测量的降低。例如,对于具有溃疡性皮炎的个体,症状的降低是指溃疡性损伤和/或瘙痒的严重性和/或频率的减少。
可以通过本领域的普通技术人员测定分泌型IgA的抗炎症量。示例性的量是0.01在25g/kg食物,具体地1至10g/Kg食物或1至1000mg/Kg体重。
炎症性失调是包括可以影响许多身体的阻挡层表面结构的炎症的病况。以阻挡层表面结构的炎症表征的炎症性失调包括皮炎;以胃肠炎症如炎症性肠病、溃疡性结肠炎、克罗恩病(Crohn’sdisease)表征的失调;以及淋巴细胞胃肠炎或嗜酸性粒细胞(eosinophilic)胃肠炎;眼睛的炎症性失调;以及炎症性呼吸道失调如哮喘和过敏症。
皮炎是皮肤的炎症,而慢性皮炎是具有通常持续数周、数月或数年的症状的持久性的皮炎。慢性皮炎包括特应性皮炎(还被称为特应性湿疹)、慢性光激性皮炎(chronicactinicdermatitis)、溃疡性皮炎、过敏性接触性皮炎、刺激性接触性皮炎、和牛皮癣。在一方面,具有皮炎的个体患有对治疗具有耐受性的皮肤损伤。
特应性皮炎是瘙痒的、炎症性的皮肤失调,其影响人类儿童和成人、以及动物。特应性皮炎导致擦伤、红肿、片状皮肤(flakyskin)、升高的肿块(raisedbump)、疱疹(rash)、和开放的损伤(openlesion)。尽管在人类中,特应性皮炎可以出现在其他位置,但是其通常出现在臂、手、脚、胸上部以及膝盖后面。在人类中特应性皮炎通常出现在童年并且持续贯穿成年。在具有特应性皮炎的患者中严重的问题是擦伤疱疹可以导致皮肤阻挡层的破坏,允许细菌感染如金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)。用于特应性皮炎的治疗包括局部的类固醇、局部的免疫抑制剂(例如,他克莫司(tacrolimus)和类似的化合物)、抗组胺、和用于治疗感染的抗生素。
婴儿湿疹是发生在婴儿中的一种类型的特应性皮炎。在一些情况下,婴儿湿疹继续贯穿童年、青春期、和成年期。婴儿湿疹通常表征为在面部上和头皮上痒的干燥的疱疹。具有婴儿湿疹的儿童对痒具有高度敏感性并且具有发展出其他炎症性病况如哮喘和过敏症的增加的风险。
在动物中特应性皮炎也是成问题的,特别是狗和猫。特应性皮炎通常在年龄1-3岁的狗中开始,并且虽然在某些品种中是普遍的,可以影响任何品种的狗以及混合品种狗。经评估特应性皮炎影响10%的狗。通过发痒、舔以及面部摩擦,包括舔手爪来证明失调。“热点(hotspot)”是红肿的、湿的、热的、刺激的皮肤损伤的局部区域(localizedareas)。临床上,损伤好像是自身创伤的结果。受影响的点的极度的自身创伤可以导致皮肤感染,要求利用抗生素治疗。现在用于热点的标准治疗是口服强的松,然而,许多狗是强的松不耐受的。此外,在狗中的强的松治疗可以导致过度口渴、过度泌尿、腹泻、以及体重起伏。在一个实施方式中,个体是强的松不耐受的狗或者由于它的副作用禁用强的松的狗。在另一方面,使狗共同给予与类固醇给予不相容的药物。例如,由于皮质类固醇大量地增加胃肠出血的风险(由于NSAIDS),皮质类固醇药物如强的松不能与非类固醇的抗炎症性药物(NSAIDS)如卡洛芬或美洛昔康共同给予。
慢性光激性皮炎,称为光敏性皮炎或光激性类网状细胞增多症综合症(PD/AR),是皮肤变为发炎的病况,特别是已经暴露至阳光或人工光的区域。通常在超过50岁的男人中发现慢性光激性皮炎,但是其也可以影响女人和幼年的个体。慢性光激性皮炎的诊断可以是具有挑战性的,因为所涉及的光的波长不造成晒斑(sunburn),所以个人可以具有在阴天以及透过衣服和窗户的问题。局部治疗如局部的类固醇是当前用于这种失调的治疗。
溃疡性皮炎是表征为溃疡性皮肤损伤的特应性皮炎的严重形式。在实验室小鼠中,特别是C57BL/6(B6))背景鼠中,UD已经作为一种问题而被关注,由于对于受影响区域溃疡或极度的自身创伤的扩大,可以导致受影响动物的安乐死。在一方面,个体是具有C57BL/6背景的实验室小鼠。在其他方面,个体是具有猫科溃疡性皮炎的猫、具有病灶的溃疡性皮炎的火鸡、具有坏疽性皮炎的小鸡、具有猪科溃疡性皮炎的猪、爬行动物类、和鱼以及蛙如非洲爪蟾属蛙的溃疡性皮炎。
过敏性和刺激性的接触性皮炎两者都是在与物质接触之后皮肤变为红肿(red)、疼痛(sore)、痒和/或发炎的病况。当皮肤与使个体变得特别敏感的物质接触时引起过敏性接触性皮炎。示例性的过敏原包括织物或衣物、粘合剂、镍或其他金属、有毒植物和乳胶。通常通过与肥皂和清洁剂、洗衣皂和柔软剂、溶剂、及其他化学品接触引起刺激性接触性皮炎。刺激性接触性皮炎可以看起来像灼伤。
在一方面,以阻挡层表面结构的炎症表征的炎症性失调进一步地是以慢性胃肠的炎症表征,如炎症性肠病、溃疡性结肠炎、和克罗恩病。炎症性肠病(IBD)是所有或部分的消化道的慢性炎症的统称。溃疡性结肠炎和克罗恩病在人类中是IBD最常见的形式。还在宠物如狗和猫、以及农场动物(例如,牛、绵羊、小鸡、火鸡、鸭、鱼物种和马)中发现了IBD,并且通常是以腹泻和/或呕吐表征。在一方面,个体是具有炎症性肠病的狗或猫。
溃疡性结肠炎是结肠的慢性炎症,包括在新生儿中的坏死性小肠结肠炎。在炎症已经杀死排列结肠(linethecolon)的细胞时,形成溃疡。溃疡性结肠炎可以发生在儿童中,但是通常在15至30年龄之间开始。最常见的症状是腹痛和血性腹泻。溃疡性结肠炎的起因是未知的。
克罗恩病是引起消化道内壁的炎症的炎症性肠病,导致腹痛、严重的腹泻并且,在极度情况下,营养不良。该炎症可以深入穿透至组织中。对于克罗恩病不存在已知的治愈,并且例如,其通常以抗炎药和免疫系统抑制剂进行治疗。
在SCD-/-小鼠中已经表明,口服给予SIgA可以用于治疗潜在的瘙痒,预防溃疡性皮炎的出现。指明了炎症性失调的预防的另外的群体是选择性的血清IgA缺乏的个体以及具有过敏症的个体,特别是具有谷蛋白过敏症(glutenallergy)的人类,还被称为谷蛋白敏感(glutensensitivity)。选择性IgA缺乏是最常见的主要的免疫缺乏。将其定义为IgA的完全缺乏或IgA的严重缺乏。IgA缺乏的个人的血液血清水平通常发现是7mg/dl或更少,然而在正常的成年人中血清IgA是在90至450mg/dl的范围。将该失调称为“选择性的”是因为其他的血清免疫球蛋白,如IgM和IgG,是以正常的或者甚至增加的水平存在。在选择性的血清IgA缺乏个体中复发性感染、过敏症如哮喘和食物过敏症、和自身免疫性疾病是常见的。具有自身免疫性疾病的人类是另一群体,对于其口服给予SIgA期望是有利的。
在本文描述的方法中使用的SIgA可以是分离的和/或纯的SIgA。可以从已经暴露于多种抗原的人类或动物中分离SIgA。可以从猪或奶牛、绵羊、小鸡、火鸡、马、或人类的肠内腔液体或肠粘膜中分离或纯化分离的或纯的SIgA(例如,从人类尸体或从活的人类供体的肠内容物)。
如在本文中使用的,肠内腔的液体是在动物的肠内腔内发现的液体。内腔是肠的内部腔,其中消化的食物经过并且营养物被吸收。肠内腔液体的组合物根据饮食、进食/禁食状态以及有机体的疾病状况而改变。肠内腔液体包含,例如,脂类;包括SIgA的蛋白质;细菌;离子如钠、钾和钙;以及未消化的固体物质。从肠内腔液体可以将SIgA纯化至约98%纯度。
还如在本文中使用的,肠粘膜是指肠内壁(内腔的内壁)。肠包括称为绒膜的外壁、中间的肌肉层、以及称为粘膜的内部。
如在本文中使用的,术语“分离的”蛋白包括从至少一部分的其他蛋白质分离的蛋白质分子或者存在于天然蛋白质源的非蛋白质分子。分离的蛋白质是不含显著量的来自细胞、组织、或体液来源(从其中得到蛋白质)的细胞物质或其他污染的多肽。分离的SIgA可以具有为来源物质中的浓度两倍的SIgA的浓度,即,在来源肠粘膜或内腔液体中的SIgA的浓度的两倍。在其他实施方式中,相比于在来源肠粘膜中的浓度,分离的SIgA具有三倍、四倍、五倍、十倍或更多倍的浓度。
在一个实施方式中,从来源(即猪或奶牛的肠粘膜)分离分泌型IgA,其中,在分离的分泌型IgA中的分泌型IgA的浓度是在来源物质中的浓度的至少两倍,其中,来源物质是干燥的肠粘膜、肠粘膜的含水的制品、或从肠粘膜制备的蛋白质的干燥制品。
在一个实施方式中,分离的SIgA制品是源自肠粘膜的干燥制品,其中,5%或更多的在分离的SIgA中的蛋白质物质包含IgA。在不受理论限制的情况下,应认为每100g的粘膜蛋白质存在5-10g的SIgA。在其他实施方式中,大于10、20、30、40、50、60、70、80、90或95%的在分离的SIgA中的蛋白质物质包含IgA。
关于SIgA,术语纯的是指将SIgA分离而且SIgA组分(IgA和分泌型组分)包含大于75%、具体地大于85%并且更加具体地大于95%的在样品中的蛋白质。可以从肠粘膜或肠内腔液体制备纯的SIgA。
在一个实施方式中,纯的SIgA制品是巴氏杀菌的。巴氏杀菌是将液体加热至特定温度持续指定的时间长度、然后显著地立即冷却液体的过程。巴氏杀菌的目的是降低液体中的有活力的病原体的数目。对于货架(shelf)稳定的巴氏杀菌,用于巴氏杀菌的示例性条件是50-100℃5-30秒或者120-150℃1-8秒。如本文所示的,从猪肠粘膜分离的SIgA的巴氏杀菌在使用SIgA制品来增强鸡的饲料效率(feedefficiency)中可以是重要的。
在一个实施方式中,纯的SIgA组合物具有分泌型IgA脂多糖(LPS)结合活性。间接ELISA可以证实LPS结合活性。在间接ELISA中,LPS是涂覆在微孔板上。将肠SIgA或血清IgA(对照)以多种稀释添加至结合在微孔板上的LPS。在通过洗涤除去未结合的SIgA之后,使用结合至酶(如辣根过氧化酶)的抗IgA抗体加上底物检测结合至结合LPS的板的SIgA的量。
在一个实施方式中,纯的、巴氏杀菌的SIgA是包含药学上可接受的赋形剂的药物组合物的形式。
在一个实施方式中,纯化SIgA组合物的过程包括利用具有3000至30000的分子量的聚乙二醇处理猪或奶牛的肠内腔液体,并且分离沉淀的SIgA。在一个实施方式中,相比于在肠内腔液体中的SIgA的浓度,SIgA至少两倍富集(enrich)。在另一个实施方式中,该方法进一步地包括在具有3000至30,000分子量的聚乙二醇的溶液中再悬浮沉淀的SIgA以产生再沉淀的SIgA,并且分离再沉淀的SIgA。可以重复再悬浮和沉淀直至产生如本文中描述的纯的SIgA组合物。
在一个实施方式中,沉淀的SIgA组合物是巴氏杀菌的,如以上描述。
可以使沉淀的纯的SIgA经受另外的处理/纯化步骤,如过滤灭菌、使用冰冷的乙醇(低于0℃以溶解PEG并且仅存留纯的蛋白质)沉淀、脱盐。用于纯化的其他步骤如硫酸钠沉淀以及γ-角叉菜胶(carragteenan)、和尺寸排阻色谱法。
在一个实施方式中,从猪或奶牛的肠粘膜制备纯的或分离的SIgA。在一个实施方式中,制备纯的或分离的SIgA包括溶解肠粘膜,除去碎片(例如,通过离心法),然后使用多种浓度的具有3000至30000的分子量的聚乙二醇(3.5-15%w/v)将上清液中的蛋白质依次地沉淀,从而从粘膜制品中的其他蛋白质中分离SIgA。
在另一个实施方式中,SIgA是猪、小鸡、火鸡、绵羊、或奶牛的干燥的肠粘膜的形式,其中肠粘膜不是水解的。在特定的实施方式中,干燥的肠粘膜包含有效地增加动物生长速率和/或改善饲料效率的量的SIgA。尽管先前已经将猪肠粘膜作为在动物饲料中的氨基酸来源使用,但是将肠粘膜水解以将组成蛋白质(constituentprotein)还原成氨基酸或进行稳定以降低微生物生长。将蛋白质还原成氨基酸或甚至小肽破坏粘膜中SIgA的生物活性。使用变性剂如酸(例如,盐酸或磷酸)或亚硫酸氢钠稳定粘膜可以使SIgA的生物活性变性(denature)。本申请的发明人出乎意料地发现未水解的和未稳定的、干燥的猪、小鸡、火鸡、绵羊或奶牛肠粘膜是功能性SIgA的有用的来源。例如,可以使用未水解的和未稳定的、干燥的猪、小鸡、火鸡、绵羊或奶牛肠粘膜,作为在动物饲料组合物中的补充物。如在本文中使用的,术语“未水解的”是指在期望将组成蛋白质还原成氨基酸的条件下,没有利用酶、热(大于90℃)或化学品处理的制剂。如在本文中使用的,术语“未稳定的”是指没有使用抑制SIgA生物活性的浓度的化学添加剂,以抑制微生物生长。
在一个实施方式中,干燥的肠粘膜进行冻干、滚筒干燥、或者喷雾干燥。
在一个实施方式中,在食物组合物中给予SIgA。例如,期望大于0.1mg/Kg基线的动物或人类食物的浓度以产生有利结果。
术语“基线食物组合物(basalfoodcomposition)”是指与添加剂如在本文中描述的SIgA组合物可结合的食物组合物。基线食物组合物可以适合于人类或动物摄取。适合人类摄取的示例性的食物组合物包括营养完全的配方、乳制品、冷冻的或货架稳定的饮料、汤、饮食补充剂如维生素、膳食替代物、营养棒、糖果、或其他食物组合物。
术语“基线动物食物组合物(basalanimalfoodcomposition)”是指与添加剂如在本文中描述的SIgA组合物可结合的动物食物。基线动物食物组合物可以包括如蛋白质、谷物、风味组合物、维生素、无机物、防腐剂等的组分。在特定的实施方式中,基线动物食物组合物是用于禽类、猪、牛、绵羊、山羊、鱼、爬行动物、软体动物、无脊椎动物、马、狗、或猫。
在一个实施方式中,分泌性IgA是以纯,可选地巴氏杀菌的分泌性IgA组合物的形式从猪的肠内腔液体中分离。在具体的实施方式中,纯的、巴氏杀菌的分泌型IgA组合物包含大于0.1mg/Kg的基线食物组合物。
在一个实施方式中,基线动物食物组合物是用于狗或猫,并且其中,动物食物组合物包含抗炎症量的SIgA。
在一个实施方式中,SIgA以来自猪或奶牛的干燥的肠粘膜的形式添加至基线食物组合物,其中干燥的肠粘膜是未水解的。在一个实施方式中浓度是至基线动物食物组合物的1mg/Kg至10克/Kg的干燥的肠粘膜。在具体的实施方式中,基线食物组合物是用于狗或猫,并且其中动物食物组合物具有抗炎症的功效。
在本文中还包括的是包含赋形剂和分泌型IgA的狗或猫的食品添加剂。
在本文中包括的是包含纯的、巴氏杀菌的SIgA和药用赋形剂的药物组合物。如在本文中使用的,“药物组合物”是指治疗有效量的化合物连同药用赋形剂,如稀释剂、防腐剂、增溶剂、乳化剂、和辅剂。如在本文中使用的,“药用赋形剂”对本领域技术人员而言是熟知的。
进一步通过下列非限制性实施例说明本发明。
实施例
方法
用于溃疡性皮炎的小鼠模型
溃疡性皮炎影响具有C57BL/6J(B6)背景的实验室小鼠,造成面部、耳或背部的颈胸皮肤(cervicothoracicskin)的表皮脱落,伴随瘙痒。缺少硬脂酰Co-A变性酶-1的SCD1-/-小鼠,降低了编码用于合成脂质的酶的基因的表达并且增加了编码氧化脂肪酸的酶的基因的表达。(Krugner-Higbyetal.,UlcerativeDermatitisinC57BL/6MicelackingStearoylCoADesaturaseI,ComparativeMedicine,62,pp.257-263(2012))已经表明,喂养基于NIHAIN76A的半纯化的饮食的SCD1-/-小鼠发展出皮肤溃疡并且可以用作溃疡性皮炎的模型。半纯化的饮食是源自单一来源的组分,从而通过变化单一组分可以改变脂质、蛋白质或碳水化合物来源。
NIHAIN76A饮食包括作为脂质源的玉米油、作为蛋白质源的酪蛋白、以及作为主要碳水化合物源的蔗糖和玉米淀粉。在表1中给出了AIN76A组合物:
表1:AIN76A饮食的组合物
组分 g/kg
酪蛋白 200.0
DL-甲硫氨酸 3.0
蔗糖 499.99
玉米淀粉 150.0
玉米油 50.0
纤维素 50.0
无机混合物,AIN-76 35.0
维生素混合物,AIN-76A 10.0
酒石酸氢胆碱 2.0
乙氧喹啉(抗氧化剂) 0.01
对照小鼠是具有功能SCD(functioningSCD)的野生型小鼠,当切换至AIN饮食时,很少地发展UD。
如在Krugner-Higby中报道的,所有基于(on)NIHAIN76A饮食的SCD1-/-小鼠在开始NIHAIN76A饮食的4周内自发地发展皮肤损伤,然而喂养AIN饮食的野生型小鼠较少或没有发展皮肤损伤。溃疡性皮炎包括在颈部或背部上的溃疡,具有结硬皮(crusting)、成疤(scabbing)或渗出(oozing)。小鼠还是瘙痒的,具有自身创伤和偶尔的跛行(occasionallameness)。
粗猪类肠粘膜的制备
利用最高达50%(的总体积)的水均化粘膜以稀释物质并且促进细胞溶解。然后可以使用800μm的过滤器将粘膜过滤和/或在4000xg下离心10分钟。使用标准的两级的奶制品匀化器(two-stagedairyhomogenizer)在2000psi的最终压力下将粘膜均化。将粘膜在160°F下巴氏杀菌20秒。将粘膜在2000psi和350°F下在标准的喷雾干燥器(在4层高度上(4-storiesinheight))中喷雾干燥。使用ELISA(以下描述的)测试物质活性。
纯化的猪类肠IgA的制备
收集来自商业上屠杀的猪的内腔液体(luminalfluid)。将内腔液体与3.5%PEG8000w/v(聚乙二醇6000-8000分子量)结合,并且在14000xg、4℃下离心10分钟。将净化的液体收集并且通过玻璃绒(glasswool)过滤以除去任何残留的脂肪。将净化的液体与8.5%PEG8000w/v结合,并且在14000xg、4℃下离心10分钟。将上清液倒出并且将在管内的球粒再悬浮于处于去离子水中的12%PEG8000w/v。将混合物在14000xg、4℃下离心10分钟。将上清液倒出并且在-80℃下将残留的球粒冷冻然后冻干。
通过ELISA测定球粒的纯度以及粘膜的活性。简要地,将96孔板涂覆有溶解在涂覆缓冲液(1.59gNa2CO3、2.93gNaHCO3、0.2gNaN3、pH9.6、1000mL总体积)中的来自Bethyl实验室(MontgomeryTX)的山羊抗猪IgA抗体(120uL)过夜,以允许抗体连接至NuncF板(Thermo-FisherScientific,RochesterNY)。利用不含蛋白质的封闭缓冲液(Pierce,RockfordIL)将板封闭1小时。利用PBS-0.05%Tween将板洗涤3次(Fisher-Scientific,PittsburghPA)。以从1:10-1:1000000000的10倍稀释将样品添加至板1小时以测定IgA存在的量。提供猪参考血清作为对照。利用PBS-0.05%Tween将板洗涤3次。将山羊抗猪科的IgA二抗(Bethyl实验室,MontgomeryTX)添加至封闭缓冲液(5μL2°抗体:12.5mL封闭缓冲液)中30分钟。利用洗涤缓冲液将板洗涤6次。将底物添加至底物缓冲液(二乙醇胺97mL、100mgMgCl2、0.2gNaN3、800mLddH2O、pH9.8),温育15分钟,并且在450nm下读数。
IgA纯度:在纯化之后,内腔液体(液体收集自肠道内部,通过压榨(express)肠内容物的一系列轧辊(roller)而没有破坏粘膜内层(mucosallining))证实了大于90%的纯度。每200mg的总产物存在193至199mg之间的IgA。
巴氏杀菌用于消除来自IgA制品的活的细菌。由威斯康星(Wisconsin)大学麦迪逊分校(Madison)奶制品试验工厂的商品等级的巴氏杀菌器将包含IgA的内腔液体加热至160°F20秒,并且之后将物质迅速地冷却。在巴氏杀菌之后,几乎不存在IgA量的损失并且没有降低IgA的抗原结合活性。
实施例1:为了量化小鼠肠内腔sIgA的目的,开发捕获(capture)鼠科sIgA:抗鼠科IgA抗体的特异性
简要地,鼠科IgA购自(Bethyl实验室,MontgomeryTX)并且利用Freund完全佐剂乳化并且注入至产蛋母鸡中。给予母鸡一周以从接种中恢复。利用Freund不完全佐剂乳化商用的鼠科IgA并且七天之后注入至相同的产蛋母鸡中。监测母鸡的抗鼠科IgA产生。一旦使用ELISA验证了产生之后,使用与用于纯化猪类SIgA的相同的PEG程序将抗鼠科IgA卵(egg)抗体纯化。然后将抗鼠科IgA抗体结合至辣根过氧化酶(HRP)。将3mg的纯化的抗鼠科SIgA抗体与3mg的HRP结合,然后将40μL的1%的戊二醛添加3小时。通过添加20mg的甘氨酸使反应终止并且在21℃下温育一小时。将混合物针对PBS透析过夜(磷酸盐缓冲盐水)。
使用ELISA测试抗鼠科SIgA抗体的特异性。将鼠科IgA溶解在涂覆缓冲液(1.59gNa2CO3、2.93gNaHCO3、0.2gNaN3、pH9.6、1000mL总体积)中,并且吸移至NuncF板(Thermo-FisherScientific,RochesterNY)中过夜以允许鼠科IgA连接至板。利用不含蛋白质的封闭缓冲液(Pierce,RockfordIL)将板封闭1小时。利用PBS-0.05%Tween将板洗涤三次(Fisher-Scientific,PittsburghPA)。然后使用以下三种处理中的一种测试板:1)HRP-标记的抗鼠科IgA卵抗体(HRP),2)HRP-标记的和未标记的抗鼠科IgA卵抗体(具有竞争的HRP),以及3)对照或非特异性的卵抗体(eggantibody)和HRP-标记的抗鼠科IgA卵抗体(具有对照抗体的HRP)。以从1:10-1:1000000000的10倍稀释将三种抗体处理物添加至板以测定鼠科IgA存在的量。在21℃下将板温育1小时。然后利用PBS-0.05%Tween将板洗涤三次。利用洗涤缓冲液将板洗涤6次。将HRP-底物(过氧化氢)添加至底物缓冲液(二乙醇胺97mL、100mgMgCl2、0.2gNaN3、800mLddH2O、pH9.8)中,温育15分钟,并且在450nm下将板读数。如在图1中所示,相比于HRP-结合的和未结合的抗鼠科IgA卵抗体(组2),经测量HRP-结合的抗鼠科IgA卵抗体(组1)以及HRP-结合的抗鼠科IgA卵抗体加上对照的非特异性卵抗体组(组3)显著地更多结合至鼠科IgA。该结果证实了,抗鼠科IgA卵抗体结合鼠科IgA的底物,并且可以竞争得过(out-competed)未标记的抗鼠科IgA卵抗体,但并未竞争得过对照的非特异性卵抗体。制造的抗鼠科IgA卵抗体是对于鼠科IgA的底物具有特异性并且可以用于捕获ELISA以量化小鼠内腔的sIgA(参见实施例2)。
实施例2:在对照和SCD1-/-小鼠中的基线(Baseline)内腔分泌型IgA
检测SCD1-/-和对照C57BL/6小鼠的内腔液体的分泌型IgA含量。在每个组中,使三只小鼠安乐死并且提取内腔液体。使用捕获ELISA检测在提取的内腔液体中的鼠科IgA。将来自实施例1的未标记的抗鼠科IgA卵抗体溶解在涂覆缓冲液(1.59gNa2CO3、2.93gNaHCO3、0.2gNaN3、pH9.6、1000mL总体积)中过夜以允许抗体连接至NuncF板(Thermo-FisherScientific,RochesterNY)。利用不含蛋白质的封闭缓冲液(Pierce,RockfordIL)将板封闭1小时。利用PBS-0.05%Tween(Fisher-Scientific,PittsburghPA)将板洗涤三次。以从1:10-1:1000000000的10倍的稀释将来自六只不同的小鼠(3只SCD1-/-以及3只对照)的内腔液体样品添加至板以测定IgA存在的量。在21℃下将板温育1小时。利用PBS-0.05%Tween将板洗涤3次。将用HRP标记的小鸡抗鼠科IgA卵抗体添加至封闭缓冲液(5μL2°抗体:12.5mL封闭缓冲液)中60分钟。利用洗涤缓冲液将板洗涤6次。然后将底物添加至底物缓冲液(二乙醇胺97mL、100mgMgCl2、0.2gNaN3、800mLddH2O、pH9.8)中,温育15分钟,并且在450nm下将板读数。如在图2中示出的,在SCD1-/-小鼠中基线内腔的分泌型IgA是500X大于对照小鼠中的基线内腔的分泌型IgA。
考虑到在SCD1-/-小鼠中更高浓度的分泌型IgA,未希望添加另外的分泌型IgA将对在喂养NIHAIN76A饮食的小鼠中的溃疡性皮炎具有显著的影响,不将是预期的。然而,在不受理论限制的情况下,SCD1-/-小鼠对饮食中的改变具有过度反应,导致分泌型IgA增加,这也是可能的。
此外,溃疡性皮炎模型小鼠的肠的组织结构表明炎症的增加并且在十二指肠中粘膜下的厚度和肌肉的厚度减小(数据未显示)。在不受理论限制的情况下,应认为在具有溃疡性皮炎的小鼠肠中IgA增加是由于在肠中分泌型IgA增加。
实施例3:作为溃疡性皮炎预防和治疗的粗猪类肠粘膜(crudeswineintestinalmucosa)的口服给予的评估
在不受理论限制的情况下,应认为抗原(例如,饮食、微生物的或酪蛋白)在基于NIHAIN76A饮食的SCD1-/-小鼠中引起溃疡性皮炎响应。
六只小鼠用于对照组和喂养粗猪类肠粘膜的测试组。在对照组中,五只小鼠没有溃疡性皮炎的证据,以及一只对照小鼠具有溃疡性皮炎。在测试组中,五只小鼠没有溃疡性皮炎的证据,以及一只小鼠具有溃疡性皮炎。将对照小鼠喂养补充有酸化PBS(磷酸盐缓冲盐水)的NIHAIN76A饮食,并且将测试小鼠喂养补充有处于酸化PBS中的1g/kg粗猪类口腔粘膜的NIHAIN76A饮食。每日监测小鼠并且每周称重。
表2示出了在溃疡性皮炎的预防和治疗中口服给予粗猪类肠粘膜的影响。
表2:粗猪类肠粘膜对溃疡性皮炎的影响
如从表2可以看出的,具有溃疡性皮炎的喂养对照饮食的小鼠在4周研究期间显著地恶化。具有溃疡性皮炎的喂养测试饮食的小鼠在4周研究期间显著地改善。这种结果表明在小鼠模型中粗猪类肠粘膜可以逆转溃疡性皮炎。
如从表2可以进一步地看出的,在4周研究开始时没有溃疡性皮炎的小鼠中,相比于基于测试饮食的2/5的小鼠,基于对照饮食的4/5的小鼠发展出溃疡性皮炎。因此,粗猪类肠粘膜在小鼠模型中可以预防溃疡性皮炎。
使用随后的评分系统还定量地测定溃疡性皮炎。
1.小于10%的皮肤是开放的(open)(擦掉皮的(raw)),没有深的或开放的疮疡(sore)。
2.小于20%的皮肤是开放的(擦掉皮的),具有1处或更少的开放的疮疡,或者如果存在多于20%的擦掉皮的皮肤,没有开放的疮疡。
3.小于30%的皮肤是擦掉皮的,具有2处或更少的开放的疮疡。
4.小于40%的皮肤是擦掉皮的,具有3处或更少的开放的疮疡;如果动物保持在这个水平,则将其安乐死。
如在图3中示出的,每日监测具有溃疡性皮炎的消耗粗猪类肠粘膜的SCD1-/-小鼠的UD评分。呈现的数据是每周的总UD评分/天数/动物数目的平均数。消耗粗猪类肠粘膜的小鼠的UD评分显著降低。*=P<0.05。
还在对照小鼠和喂养粗猪类肠粘膜的小鼠中定量擦伤。每日监测消耗对照(没有添加粘膜物质)或粗猪类肠粘膜的SCD1-/-小鼠的擦伤。将每只小鼠观察一分钟以测定它们是否擦伤和在一分钟的时间范围(timeframe)期间它们擦伤了多少次。报道的数据是每周总的擦伤数/天数/动物数的平均数。如在图4中示出的,虽然在前7周对照动物和喂养粗猪类肠粘膜的动物之间没有显著差异,但是在第8周喂养粘膜的小鼠看起来具有比对照更小的擦伤(大约30%更少)。
实施例4:粗糙的猪类肠粘膜中的有效组分的测定
猜测在粗猪类肠粘膜中的活性组分是分泌型IgA。为了测试这种猜测,利用纯化的猪类肠分泌型IgA处理小鼠。将28只SCD1-/-小鼠喂养补充有1g/Kg猪类分泌型IgA或0.33g/Kg的猪类分泌型IgA的NIHAIN76A饮食(来自先前的研究具有100%的皮炎发生率的对照=8只小鼠;在0.33g/Kg下的SIgA=14只小鼠;在1g/Kg下的SIgA=14只小鼠)。监测溃疡性皮炎的发生率持续12周。在表3中示出了数据:
表3:在小鼠模型中纯化的猪类IgA对溃疡性皮炎的影响
处理 具有溃疡性皮炎的小鼠 %发生率
对照(来自Krugner-Higby) 8/8 100
0.33g/kg** 7/14 50
1g/kg 2/14 14
**进行加热至80℃30分钟之后在ELISA中使用E.coli:55LPS和分离的大豆蛋白,生物活性降低至1/3活性。
在表3中的数据证实了在粗猪类肠粘膜中的活性组分是分泌型IgA。
实施例5:利用纯化的猪类分泌型IgA治疗溃疡性皮炎
将四只具有溃疡性皮炎的小鼠(喂养NIHAIN76A饮食的SCD1-/-小鼠)喂养补充有1g/kg饮食的纯化的猪类分泌型IgA的NIHAIN76A饮食。
如在图5中示出的,每日监测消耗纯化的猪类SIgA的具有溃疡性皮炎的SCD1-/-小鼠的UD评分。呈现的数据是每周的总UD评分/天数/动物数目的平均数。消耗粗猪类肠粘膜的小鼠的UD评分显著降低。*=P<0.001。在所有的四种情形下,溃疡性皮炎的严重性降低。因此,纯化的猪类分泌型IgA逆转在小鼠模型中的溃疡性皮炎。
作为SIgA降低溃疡性皮炎的进一步的证据,测定了对照小鼠和喂养纯化的猪类SIgA的小鼠中的擦伤(scratching)。每日监测消耗没有添加SIgA的对照、1/3活性的纯化的猪类SIgA(0.33克的SIgA/Kg)或者全部活性的纯化的猪类SIgA(1克的SIgA/Kg)的SCD1-/-小鼠的擦伤。将每只小鼠观察一分钟以测定它们是否擦伤以及在一分钟期间该小鼠擦伤多少次。报道的数据是每周总的擦伤数/天数/动物数的平均数。(图6)消耗纯化的猪类SIgA的小鼠的擦伤显著降低。*=P<0.03
已经在本文中表明,使用皮炎的SCD-/-小鼠模型(口服给予猪类肠粘膜或纯化的猪类SigA)在溃疡性皮炎的发展中产生了剂量依赖性降低。此外,在具有溃疡性皮炎的小鼠中,口服给予猪类肠粘膜或纯化的猪类SIgA在所有四只具有溃疡性皮炎的经治疗的小鼠中显著地降低或消除了溃疡性皮炎的症状。在本文中描述的方法对于治疗阻挡层(barrier)表面结构的炎症,包括溃疡性皮炎和胃肠失调,是特别有用的。
除非本文另有指明或上下文明显矛盾,否则使用的术语“一个”、“一种”以及“该”及类似的指示物(特别在随附的权利要求书的上下文中)应被解释为涵盖单数和复数两者。如在本文中使用的,术语第一、第二等,并不旨在表示任何特定的顺序,但是仅仅为方便起见以表示例如,多个层。术语“包含”、“具有”、“包括”和“含有”应解释为开放的术语(即,是指“包括”,但不局限于),除非另外注明。值的范围的列举仅旨在用作个别地提及落在该范围内的每一个单独值的简写方法,除非在本文中另有指出,并且如同其在本文中个别列举的,每个单独的值结合在说明书中。所有范围的端点包括在该范围内并且可独立地结合。本文中描述的所有方法可以以任何合适的顺序进行,除非本文中另有指出或上下文明显地矛盾。使用任何一种和所有实施例或示例性术语(例如,“如”)仅仅旨在更好地说明本发明并且没有对本发明的范围造成限制,除非另有要求。在说明书中没有术语应当解释为表示任何未要求保护的要素对于如在本文中使用的本发明实践是必不可少的。
尽管已经参考示例性实施方式描述了本发明,本领域技术人员将理解在不背离本发明范围的情况下,可以做出各种改变并且可以用等效物取代它们的要素。此外,可以进行许多修改以使特定情形或材料适合于本发明的教导而不偏离它们的实质范围。因此,本发明并不旨在限于所公开的具体实施方式(作为用于实施本发明所考虑的最徍方式),本发明将包括落入所附权利要求的范围内的所有实施方式。在其所有可能的变化中以上描述的要素的任何组合是由本发明所包括,除非在本文中另有指出或另外与上下文明显矛盾。

Claims (23)

1.一种分泌型IgA组合物在制造用于预防和/或治疗在需要其的个体中的阻挡层表面结构中的炎症的药物中的用途,其中,所述分泌型IgA组合物包含抗炎症量的分泌型IgA并且进行配制用于口服给予。
2.根据权利要求1所述的用途,其中,所述个体是人类、非人类哺乳动物、或非哺乳动物物种。
3.根据权利要求1所述的用途,其中,在阻挡层表面结构中的所述炎症与皮炎相关。
4.根据权利要求3所述的用途,其中,所述皮炎是特应性皮炎、慢性光激性皮炎、溃疡性皮炎、过敏性接触性皮炎、或刺激性接触性皮炎。
5.根据权利要求4所述的用途,其中,所述个体是诊断为婴儿湿疹的婴儿。
6.根据权利要求4所述的用途,其中,所述个体是诊断为特应性皮炎的狗。
7.根据权利要求6所述的用途,其中,所述狗具有热点。
8.根据权利要求7所述的用途,其中,所述狗是强的松不耐受的,其中,由于副作用强的松是禁用的,或者其中,所述狗共同给予与类固醇给予不相容的药物。
9.根据权利要求6所述的用途,其中,所述皮炎是溃疡性皮炎。
10.根据权利要求9所述的用途,其中,所述个体是C57BL/6背景实验室小鼠。
11.根据权利要求9所述的用途,其中,所述个体是具有猫科溃疡性皮炎的猫、具有病灶的溃疡性皮炎的火鸡、具有坏疽性皮炎的小鸡、具有猪科溃疡性皮炎的猪、具有溃疡性皮炎的爬行动物。
12.根据权利要求3所述的用途,其中,所述个体患有对治疗具有耐受性的皮肤损伤。
13.根据权利要求1所述的用途,其中,在阻挡层表面结构中的所述炎症是与包括慢性胃肠炎症的炎症性失调有关的。
14.根据权利要求13所述的用途,其中,包括慢性胃肠炎症的炎症性失调是炎症性肠病、溃疡性结肠炎、克罗恩病、淋巴细胞胃肠炎或嗜酸性粒细胞胃肠炎。
15.根据权利要求14所述的用途,其中,所述慢性炎症性失调是炎症性肠病并且所述个体是狗、猫或农场动物。
16.根据权利要求13所述的用途,其中,所述个体是患有溃疡性结肠炎或克罗恩病的人类。
17.根据权利要求1所述的用途,其中,所述个体是选择性血清IgA缺乏的,并且口服给予IgA预防或降低表征为所述个体中的阻挡层表面结构的炎症的炎症性失调的发展。
18.根据权利要求1所述的用途,其中,所述个体具有过敏症,并且口服给予IgA预防或降低表征为所述个体中的阻挡层表面结构的炎症的炎症性失调的发展。
19.根据权利要求18所述的用途,其中,所述个体是具有谷蛋白过敏症的人类。
20.根据权利要求1所述的用途,其中,所述个体是具有自身免疫疾病的人类。
21.根据权利要求1所述的用途,其中,所述分泌型IgA是从猪或奶牛的肠内腔液体或者肠粘膜分离的。
22.一种分泌型IgA组合物在制造用于预防和/或治疗在C57BL/6背景实验室小鼠中溃疡性皮炎的药物中的用途,其中,所述分泌型IgA组合物包含抗炎症量的分泌型IgA并且进行配制用于口服给予。
23.一种狗或猫的食品添加剂,包含赋形剂和分泌型IgA。
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