CN114364388A - 一种增强微生物植入的肠黏膜制备方法 - Google Patents
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Abstract
在备选实施方案中,提供用于微生物组移植和植入的制造产品,包括粪便微生物组移植(FMT)递送设备,以及使用它们的方法,包括用于替代个体胃肠(GI),例如结肠、微生物组的方法和用于治疗、改善或预防原位微生物组空间,或胃肠(GI)疾病、感染或病症或由病理性微生物组(例如,病理性GI或结肠微生物组)引起、引发或加剧的疾病或病症的方法。具体地,一种用于在有需要的个体中微生物组移植和植入的方法,该方法包括:通过从结肠中洗出结肠粪便材料,从有需要的个体的结肠去除一些或所有结肠粪便材料,其中所述洗涤包括向结肠施用包含生物膜溶解或破坏剂的制剂,和向有需要的个体施用FMT材料、液体、制剂或溶液,或正常微生物组。
Description
本申请要求于2019年7月11日提交的US 62/873,032的优先权,其全部公开内容通过交叉引用并入本文。
技术领域
本发明通常涉及胃肠病学和结肠微生物组生物学和移植。在备选实施方案中,提供用于微生物组移植和植入的制造产品,包括粪便微生物组移植(FMT)递送设备,以及使用它们的方法,包括用于替代个体胃肠(GI)的方法,例如结肠、微生物组和用于治疗、改善或预防原位微生物组空间,或胃肠(GI)疾病、感染或病症或由病理性微生物组(例如,病理性GI或结肠微生物组)引起、引发或加剧的疾病或病症的方法。
背景
粪便(粪)菌群移植(FMT)具有可以追溯到中国的第4个世纪的悠久历史,并且由引入健康供者结肠菌群到具有异常菌群和临床疾病的人的胃肠(GI)道组成。目前将微生物群引入肠道的方法使用经结肠镜或灌肠输注,或以其他方式通过长鼻空肠递送管将FMT材料递送到小肠。已经描述了设备或设备用于“结肠”递送FMT材料的用途,例如参见Meron等人的美国专利10,244,980。
使用FMT治疗艰难梭菌(2016年临床和实验室标准协会(CLSI)将梭菌(Clostridia)改为梭菌(Clostridioide))感染非常成功,并且这需要1或2次人体均质菌群灌肠才能达到90%或甚至更高治愈率。在这些患者中已经证明高水平的植入。
然而,许多疾病,如肠易激综合征(IBS)、溃疡性结肠炎(UC)和便秘,很少通过一或两次或甚至多次FMT GI输注治愈,其中引入的FMT似乎难以实现植入。
到目前为止,最难用FMT治愈的似乎是便秘。世界范围内的研究人员正在尝试使用多次植入或抗生素预处理、使用所谓的“超级供体”或使用改变植入菌群的组成的各种方法来实现粪便细菌的植入,但均无济于事。世界上任何地方都没有实现植入。不管怎样尝试,即使人粪便的多次灌肠在超过20%至30%的患者中无法逆转便秘,即使在每周输注超过6个月的患者中也是如此。
同样,当尝试治疗IBS时,不明来源的慢性腹痛、自闭症和溃疡性结肠炎(UC)甚至在准备良好的肠壁中正常人粪便的反复灌肠都无法治愈这些疾病。在其中81名患者在7天中有5天进行FMT,持续8周的结肠炎研究中,只有2/81患者长期治愈UC。治愈可能表示临床和组织学消失以及在所有治疗超过约12个月或更长时间的患者中没有UC。
同样,当尝试治疗IBS时,不明来源的慢性腹痛、自闭症和溃疡性结肠炎(UC)甚至在准备良好的肠壁中正常人粪便的反复灌肠都无法治愈这些疾病。在其中81名患者在7天中有5天进行FMT,持续8周的结肠炎研究中,只有2/81患者长期治愈UC。治愈可能表示临床和组织学消失以及在所有治疗超过约12个月或更长时间的患者中没有UC。
发明内容
在本发明的第一方面,提供一种在有需要的个体中进行微生物组移植和植入的方法,该方法包括:
通过从结肠洗出结肠粪便材料,从有需要的个体的结肠去除一些或所有结肠粪便材料,其中所述洗出包括向结肠施用包含生物膜溶解或破坏剂的制剂,和
向有需要的个体施用粪便微生物群移植(FMT)材料、液体、制剂或溶液,或正常微生物组。
在一些实施方案中,可以使用如美国专利申请公开序列号US/2018/0235448 A1、美国专利申请公开序列号US/2018/0344907 A1、美国专利号10,022,488、美国专利号10,080,487、美国专利号10,179,202、美国专利号10,265,461、美国专利号10,322,226和/或美国专利号9,949,618中描述的设备来进行去除一些、基本上所有或所有结肠粪便材料和/或所述施用粪便微生物群移植(FMT)。
在一些实施方案中,粪便微生物群移植(FMT)材料、液体、制剂或溶液,或正常微生物组,可在去除一些、基本上所有或所有结肠粪便材料后小于1小时施用到有需要的个体。在一些实施方案中,粪便微生物群移植(FMT)材料、液体、制剂或溶液,或正常微生物组,可在去除一些、基本上所有或所有结肠粪便材料后小于15分钟施用到有需要的个体。
在一些实施方案中,生物膜溶解或破坏剂可以是皂水溶液,或选自N-乙酰半胱氨酸、分散素、核糖核酸-III抑制肽(RIP)、山柑藤提取物、感受刺激肽(CSP)棒曲霉素(PAT)、青霉酸(PA)/EDTA、导管素衍生肽、小裂解肽PTP-7、一氧化氮、cys-2-癸烯酸、硝普钠、s-亚硝基-l-谷胱甘肽(GSNfaO)、s-亚硝基-N-乙酰青霉胺(SNAP)、氯己定、聚维酮碘(PI)、纳米乳液、溶菌噬菌体、乳铁蛋白、木糖醇水凝胶、合成铁螯合剂、蔓越莓组分、姜黄素、乙酰-11-酮-乳香酸(AKBA)、大麦咖啡(BC)组分、银纳米颗粒、益生菌(例如芽孢杆菌)、西奈芬净、N-乙酰-半胱氨酸、S-腺苷甲硫氨酸、S-腺苷-高半胱氨酸、Delisea呋喃酮、N-磺酰基高丝氨酸内酯、铁盐、离子银盐、砷、硒、二氧化钛、硝酸镓、乙醇、过氧化氢、盐酸、甲醛、低浓度的鲁米那福尔马林、臭氧水、超氧化水溶液、呋喃妥因、马尿酸六胺、氢氧化钾、氯化汞、碘、EDTA二钠、臭氧吹入、以及硒和庆大霉素的组合;或选自阿奇霉素、克拉霉素、庆大霉素、万古霉素、利福昔明、利福布汀、利福平、链霉素、红霉素、罗红霉素、DEA-CP、硫醇铋、次柠檬酸铋;碱式水杨酸铋;二巯基乙醇铋、二巯基己醇铋、二巯基丙醇铋、塞克硝唑、硝唑尼特、呋喃唑酮、硝基咪唑、巴龙霉素、碘喹诺、强力霉素、诺氟沙星、环丙沙星、左氧氟沙星和新霉素。在一些实施方案中,生物膜溶解或破坏剂可选自皂水溶液、碘和N-乙酰半胱氨酸。优选地,生物膜溶解或破坏剂可以是皂水溶液。
在本发明的第二个方面,提供一种在有需要的个体中治疗或预防由病理性结肠微生物组引发或加重的胃肠(GI)疾病的方法,该方法包括进行本发明的第一方面。
在一些实施方案中,由病理性结肠微生物组引发或加重的胃肠(GI)疾病可以是便秘或溃疡性结肠炎。由病理性结肠微生物组引发或加剧的胃肠(GI)疾病可能是便秘。由病理性结肠微生物组引发或加剧的胃肠(GI)疾病可能是溃疡性结肠炎。
在备选实施方案中,提供用于微生物组移植和植入的制造产品,包括粪便微生物组移植(FMT)递送设备,以及使用它们的方法。
在备选实施方案中,提供方法:
-微生物组移植和植入,
-粪便微生物群移植(FMT),
-替代个人胃肠(GI)或结肠微生物组,
-原位微生物组空间的治疗、改善或预防,或
-治疗、改善或预防胃肠(GI)疾病、感染或病症或由病理微生物组或病理GI或结肠微生物组引起、引发或加剧的疾病或病症,
该方法包括:
使用如本文所述的设备向有需要的个体施用粪便微生物群移植(FMT)材料、液体、制剂或溶液,或正常微生物组,
其中任选地,该设备是如美国专利申请公开序列号US/2018/0235448 A1、美国专利申请公开序列号US/2018/0344907 A1、美国专利号10,022,488、美国专利号10,080,487、美国专利号10,179,202、美国专利号10,265,461、美国专利号10,322,226和/或美国专利号9,949,618中所述的设备或制造产品。
在如本文提供的方法的备选实施方案中:
-在从有需要的个体去除一些、基本上所有或所有结肠粪便材料后将粪便微生物群移植(FMT)材料、液体、制剂或溶液,或正常微生物组施用到有需要的个体,
其中任选地,在去除一些、基本上所有或所有结肠粪便材料后,将粪便微生物群移植(FMT)材料、液体、制剂或溶液,或正常微生物组立即施用到有需要的个体,或在去除一些、基本上所有或所有结肠粪便材料后约1分钟至1小时内施用到有需要的个体,
其中任选地从有需要的个体中去除一些、基本上所有或所有结肠粪便材料包括使用如美国专利申请公开序列号US/2018/0235448 A1、美国专利申请公开序列号US/2018/0344907 A1、美国专利号10,022,488、美国专利号10,080,487、美国专利号10,179,202、美国专利号10,265,461、美国专利号10,322,226和/或美国专利号9,949,618中所述的设备或制造产品;和
-该方法进一步包括在从有需要的个体去除一些、基本上所有或所有的结肠粪便材料前、期间和/或后向有需要的个体施用生物膜溶解剂或破坏剂,
其中任选地向有需要的个体施用生物膜溶解剂或破坏剂包括使用如美国专利申请公开序列号US/2018/0235448 A1、美国专利申请公开序列号US/2018/0344907 A1、美国专利号10,022,488、美国专利号10,080,487、美国专利号10,179,202、美国专利号10,265,461、美国专利号10,322,226和/或美国专利号9,949,618中所述的设备或制造产品。
在备选实施方案中,提供包含或在其中含有粪便微生物群移植(FMT)材料、液体、制剂或溶液,或正常微生物组,和/或生物膜溶解或破坏剂的制造产品,
其中制造产品包括如美国专利申请公开序列号US/2018/0235448 A1、美国专利申请公开序列号US/2018/0344907 A1、美国专利号10,022,488、美国专利号10,080,487、美国专利号10,179,202、美国专利号10,265,461、美国专利号10,322,226和/或美国专利号9,949,618中所述的设备。
在备选实施方案中,提供如本文提供的制造产品的用途,用于:
-微生物组移植和植入,
-粪便微生物群移植(FMT),
-替代个人胃肠(GI)或结肠微生物组,
-原位微生物组空间的治疗、改善或预防,或
-治疗、改善或预防胃肠(GI)疾病、感染或病症或由病理微生物组或病理性GI或结肠微生物组引起、引发或加剧的疾病或病症。
在以下随附的描述中阐述本发明的一个或多个实施方案的细节。根据所述描述和权利要求书,本发明的其它特征、目的和优点将变得显而易见。
本文引用的所有出版物、专利、专利申请出于所有目的通过引用明确地整体并入本文。
具体实施方式
发明人惊奇地发现,在FMT前洗涤结肠,并且特别是从结肠去除生物膜,导致显著改善的微生物植入。FMT后微生物植入的改善继而导致临床结果的改善。
在备选实施方案中,提供用于微生物组移植和植入的制造产品,包括粪便微生物组移植(FMT)递送设备,以及使用它们的方法。
在备选实施方案中,提供用于替代个体胃肠(GI),例如结肠微生物组的方法。在备选实施方案中,提供用于治疗、改善或预防原位微生物组空间、或胃肠(GI)疾病、感染或病症或由病理微生物组例如病理性胃肠道或结肠微生物组引起、引发或加剧的疾病或病症的方法。
本文所述的设备利用洗涤液从结肠中去除粪便材料。具体来说,洗涤液可以通过该设备施用到有需要的个体的结肠以帮助从结肠中去除粪便。发明人惊奇地发现,在洗涤液中包含生物膜去除剂或生物膜溶解剂或化合物有助于从结肠去除生物膜,从而改善FMT后的微生物植入。
在备选实施方案中,提供用于替换个体胃肠(GI),例如结肠微生物组的方法,所述方法包括使用如美国专利申请公开序列号US/2018/0235448 A1中所述的设备,其中在备选实施方案中,所述方法包括使用该设备基本上全部或部分清洁个体胃肠(GI),例如结肠的粪便材料或现有或原位的包含微生物组的材料,然后使用该设备和/或另一设备,例如本文所述的设备,插入或植入微生物群,例如粪便微生物群移植,或FMT,或培养的合成微生物群,或其混合物。
例如,在备选实施方案中,该设备包括用于将结肠镜插入管连接到附加管的套管组件,其最初可以包括洗涤材料,随后是包含材料、制剂或溶液的FMT。在备选实施方案中,套管组件限定细长的腔并且包括尺寸设计为接收结肠镜的插入管的内套管、环绕内套管的外套管以及位于内套管和外套管之间的一个或多个附加管,其中附加管最初可以包括洗涤材料,然后是包含材料、制剂或溶液的FMT。至少内套管可以是可折叠的以紧密配合在内套管内接收的结肠镜插入管上。内套管可在沿内套管长度的一个或多个位置处联接到外套管,使得内套管的塌陷使外套管在径向上更靠近内套管,使一个或多个附加管接近于内套管内接收的结肠镜插入管。在备选实施方案中,相同或不同的结肠镜插入管或一个或多个附加管用于施用FMT材料或溶液。
在备选实施方案中,提供用于替换个体胃肠(GI)例如结肠微生物组的方法,包括使用如美国专利申请公开序列号US/2018/0344907 A1中所述的设备,其中在备选实施方案中,该方法包括使用该设备基本上全部或部分清洁个体的胃肠(GI)例如结肠的粪便材料或现有或原位包含微生物组的材料,然后使用该设备和/或另一设备,例如本文所述的设备,插入或植入微生物群,例如粪便微生物群移植,或FMT,或培养的合成微生物群,或其混合物。
例如,在备选实施方案中,该设备是结肠清洁设备,包括:管,通过该管从患者的结肠中去除液体和粪便物质,该管具有纵轴;位于管的远端的清洁头,该清洁头具有至少一个与纵轴同轴的开口,至少一个开口的尺寸适合粪便材料从结肠进入清洁头的内部;至少一个布置在清洁头内的拆卸元件;和致动机构,致动拆卸元件以在清洁头内部进行扫掠位移,使至少一个拆卸元件绕纵轴旋转以切穿粪便材料;其中,清洁头和管的尺寸和形状被设计成沿着患者的结肠移动。在备选实施方案中,在所有或基本上大部分结肠粪便材料被设备去除后,使用相同或额外的管来施用FMT材料或溶液。
在备选实施方案中,提供用于替代个体胃肠(GI)例如结肠微生物组的方法,包括使用如美国专利号10,022,488中所述的设备,其中在备选实施方案中,该方法包括使用该设备基本上全部或部分清洁个体的胃肠(GI),例如结肠的粪便材料或现有的或原位的包含微生物组的材料,然后使用该设备和/或另一设备,例如本文所述的设备插入或植入微生物群,例如粪便微生物群移植或FMT,或培养的合成微生物群,或其混合物。
例如,在备选实施方案中,该设备是结肠清洁设备,包括:排空导管,其配置用于可操纵穿过结肠的曲线并将材料从结肠输送出身体,该排空导管的尺寸适合插入以将材料从至少1米处输送到结肠中并具有位于或靠近排空导管远端的侧向孔,该侧向孔被配置为定位在结肠内部以接收排出的材料以用于通过侧向孔施加抽吸时的输送;和位于设备上和设备外部并对准排空导管的至少一个开口的流体源,该流体源被配置为:a)用沿着设备的外部朝向并穿过孔向远侧瞄准的射流冲洗;和b)以足够强的射流强度到达材料阻塞孔的位置以通过结肠清洁设备内部的抽吸将移动到孔的材料与孔件移位;其中,响应于排空导管内的压力变化,射流被启动以去除阻塞材料。在备选实施方案中,在洗涤结肠并去除粪便材料后,将管道和/或管插入设备中(例如,插入设备的长度中)以施用FMT材料或溶液,或另外的或不同的一个或多个管道和/或管用于施用FMT材料或溶液。
在备选实施方案中,提供用于替代个体胃肠(GI)例如结肠微生物组的方法,包括使用如美国专利号10,080,487中所述的设备,其中在备选实施方案中,该方法包括使用该设备基本上全部或部分清洁个体的胃肠(GI),例如结肠的粪便材料或现有的或原位的包含微生物组的材料,然后插入或植入微生物群,例如粪便微生物群移植或FMT,或培养的合成微生物群,或其混合物,使用该设备和/或另一设备,例如本文所述的设备。
例如,在备选实施方案中,该设备是可插入体腔中的内窥镜设备,包括:具有中空体的元件,该中空体包括壁和开口,当中空体插入体腔时,开口向体腔开放;真空泵和压缩机;配置用于分别从真空泵和压缩机向中空体的开口提供交替真空和压力的管(任选地在10至15psi,或每平方英寸磅下调节),其中开口配置为在由泵产生的抽吸下粘附在结肠的壁上;电子电路,配置为自动交替由来自真空泵和压缩机的管提供的交替真空和压力;清洁机构,配置用于使用抽吸从中空体中去除固体和液体物质,清洁机构包括在一端引入到元件内部中,另一端引入到容器中的管道,该管道配置用于将洗涤液从贮液器供应到中空体,该管道和管沿内窥镜纵向布置,各自分别终止于中空体壁中的相应孔口处;凸面元件,包括凸出部分,凸出部分从开口延伸、向外凸出并分隔开口;该管还被构造成允许通过抽吸将固体和液体物质连同洗涤液一起从中空体中去除。在备选实施方案中,在洗涤结肠并去除粪便材料后,管道和/或管也用于施用FMT材料或溶液,或使用额外或不同的管道和/或管施用FMT材料或溶液。
在备选实施方案中,提供用于替代个体胃肠(GI)例如结肠微生物组的方法,包括使用如美国专利号10,179,202中所述的设备或系统,其中在备选实施方案中,该方法包括使用该设备基本上全部或部分清洁个体的胃肠(GI),例如结肠的粪便材料或现有的或原位的包含微生物组的材料,然后使用该设备和/或另一设备,例如本文所述的设备插入或植入微生物群,例如粪便微生物群移植或FMT,或培养的合成微生物群,或其混合物。
例如,在备选实施方案中,该设备包括结肠清洁系统,包括:结肠插入管,其主体尺寸适于插入和清洁结肠盲肠;和收集从结肠排出的物质的包封,包括:至少2升体积、适于连接到结肠插入管的主体的远端柔性部分和具有适于密封到结肠插入管的密封件的近端柔性部分;并且其中包封的一部分在远端柔性部分和近端柔性部分之间在结肠插入管上延伸,并且可轴向延伸和收缩,以便根据结肠插入管的插入深度通过沿着结肠插入管的密封件移动来随着插入深度的变化改变长度。在备选实施方案中,在洗涤结肠并去除粪便材料后,结肠插入管也用于施用FMT材料或溶液,或额外的或不同的结肠插入管,管道和/或管用于施用FMT材料或溶液。
在备选实施方案中,提供用于替代个体胃肠(GI)例如结肠微生物组的方法,包括使用如美国专利号10,265,461中所述的设备或系统,其中在备选实施方案中,该方法包括使用该设备基本上全部或部分清洁个体的胃肠(GI),例如结肠,粪便材料或现有的或原位的包含微生物组的材料,然后使用该设备和/或另一设备,例如本文所述的设备插入或植入微生物群,例如粪便微生物群移植或FMT,或培养的合成微生物群,或其混合物。
例如,在备选实施方案中,该设备包括一种用于清洁肠道的系统,包括:用于从肠道排空冲洗流体的排空腔;压力源;至少一个传感器,定位用于检测排空腔内或附近的环境条件;和控制器,其被配置为:基于来自至少一个传感器的报告测量排空腔的流动状态,在初始阻塞达到超过40%的流动削弱前测定该流动状态指示初始阻塞,并基于测定调节来自压力源的压力以防止初期堵塞增加;其中,被配置为测定流动状态指示初期堵塞包括被配置为确定初期堵塞在系统中的位置,该位置是调节压力的基础。压力源可以可操作以交替地将指向近端和指向远端的压力梯度施加到排空腔。包括多个排空腔;并且通过压力源施加到多个抽空腔中的每一个的压力可以单独控制。在备选实施方案中,在洗涤结肠并去除粪便材料后,设备(例如,排空腔)也用于施用FMT材料或溶液,或额外的或不同的设备用于施用FMT材料或溶液。
在备选实施方案中,提供用于替代个体胃肠(GI)例如结肠微生物组的方法,该方法包括使用如美国专利号10,322,226中所述的设备或系统,其中在备选实施方案中,该方法包括使用该设备基本上全部或部分清洁个体的胃肠(GI),例如结肠的粪便材料或现有或原位包含微生物组的材料,然后使用该设备和/或另一设备,例如本文所述的设备插入或植入微生物群,例如粪便微生物群移植或FMT,或培养的合成微生物群,或其混合物。
例如,在备选实施方案中,该设备包括从人结肠排出人体粪便材料的通道,包括:腔,其尺寸适于将其远端插入结肠的远端;所述腔具有叶状横截面,所述叶状横截面包括至少第一和第二叶瓣;第一和第二叶瓣之间的通道,包括至少一个比第一叶瓣的横截面的最宽范围窄的狭槽;第一叶瓣的横截面积是第二叶瓣的横截面积的至少4倍;并且其中第一和第二叶瓣之间的流体由沿槽延伸的单向阀构件门控。通道可以被构造成在腔内施加比周围压力低至少0.2个大气压的压力差下抵抗坍塌的壁包围。排空可以通过排空腔的至少一个进气孔,预定尺寸通过从排空腔排除颗粒来确定,并且预定尺寸小于至少一个进气孔中最大的一个。在备选实施方案中,该设备包括用于从人结肠排出粪便废物的通道,该通道包括:腔,其尺寸设计为将其远端插入结肠的远端;其中在腔的远端进入腔的外部通路通过至少一个孔;并且至少一个孔可从多个不同尺寸中配置。在备选实施方案中,在洗涤结肠并去除粪便材料后,设备也用于施用FMT材料或溶液,或额外的或不同的设备,管、管道和/或管用于施用FMT材料或溶液。
在备选实施方案中,提供用于替代个体胃肠(GI)例如结肠微生物组的方法,包括使用如美国专利号9,949,618中所述的设备或系统,其中在备选实施方案中,该方法包括使用该设备基本上全部或部分清洁个体的胃肠(GI),例如结肠的粪便材料或现有的或原位的包含微生物组的材料,然后使用该设备和/或另一设备,例如本文所述的设备插入或植入微生物群,例如粪便微生物群移植或FMT,或培养的合成微生物群,或其混合物。
例如,在备选实施方案中,该设备包括用于将结肠镜插入管连接到附加管的套管组件。在备选实施方案中,套管组件限定细长的腔,并且包括尺寸设计为接收结肠镜的插入管的内套管、环绕内套管的外套管以及定位在内套管和外套管之间的一个或多个附加管。在备选实施方案中,至少内套管是可塌陷的以紧密地配合在内套管内接收的结肠镜插入管上。在一些实施方案中,内套管在沿内套管长度的一个或多个位置处联接到外套管,使得内套管的塌陷使外套管径向更靠近内套管,接近一个或多个附加位置。在管上连接到内套管内接收的结肠镜插入管。在备选实施方案中,该设备包括如一种用于在内窥镜插入管和一个或多个附加管之间连接的套管组件,该套管组件包括:内套管,其限定具有开口端的细长腔,并且具有:在松弛塌陷状态下,内套管直径小于插入其中的内窥镜插入管的直径,以及尺寸为环绕地接收纵向布置在内套管内的内窥镜插入管的长度的至少70%的扩张状态;环绕内套管的弹性外套管;在内套管和外套管之间纵向延伸的一个或多个附加管;其中内套管和外套管具有相同的弹性并且在它们之间限定中间腔,其中中间腔:在一端由近端壳体密封并且在另一端由远端壳体密封,并且至少部分空气填充;其中,内套管的扩张使外套管扩张;并且其中内套管可从扩张状态收缩至内窥镜插入管直径以紧密地配合在内窥镜插入管的接收长度上;并且其中内套管在沿着内套管的一个或多个位置处附连地固定到外套管,并且内套管从扩张状态的塌陷重新分布腔中的空气并且导致外套管的塌陷径向更接近于内窥镜插入管,并使一个或多个附加管更靠近内窥镜插入管。在备选实施方案中,在洗涤结肠并去除粪便材料后,设备也用于施用FMT材料或溶液,或额外的或不同的设备或结肠镜插入管用于施用FMT材料或溶液。
粪便微生物群移植(FMT)
在备选实施方案中,本文提供的制造产品和方法包括粪便微生物群移植或FMT或FMT材料、溶液或制剂的使用和/或施用。在备选实施方案中,在使用如本文提供的设备治疗后,例如,在洗涤结肠并去除所有或基本上大部分粪便物质后,进行(施用)FMT,例如一次或两次或可以持续一段时间天数或周数或直到新输注的FMT材料具有所需效果,例如治疗、预防或改善(包括减轻症状或延迟其进展)目标疾病、病症、感染或病症的时间。
在备选实施方案中,FMT和FMT程序可以包括本领域已知的任何FMT组合物或程序,例如,如美国专利号:10,251,914;10,226,431;10,220,089;10,064,900;10,064,899;10,028,980;10,058,576;9,623,056;9,610,308;9,572,842;9,468,658;9,408,872;9,320,763;9,308,226;9,192,361。
优选地,可以在去除一些、基本上所有或所有结肠粪便材料后立即施用FMT。FMT可以在去除一些、基本上所有或所有结肠粪便材料后约1分钟至1小时内施用到有需要的个体。FMT可以在去除一些、基本上所有或所有结肠粪便材料后小于1小时施用到有需要的个体。FMT可以在去除一些、基本上所有或所有结肠粪便材料后小于15分钟施用到有需要的个体。FMT可以在去除一些、基本上所有或所有结肠粪便材料后小于5分钟施用到有需要的个体。FMT可以在去除一些、基本上所有或所有结肠粪便材料后小于1分钟施用到有需要的个体。
在备选实施方案中,FMT在其中包含或含有粪便材料,例如:冻干粪便;新鲜的液化粪便;已解冻的冰冻粪便;带有或不带有掺入(或添加)细菌的预过滤粪便,例如有益的益生菌,例如,包含粪杆菌例如柔嫩梭菌群(Faecalibacterium prausnitzii)的益生菌;和/或重新悬浮、培养或液体冻干的细菌或孢子。在备选实施方案中,FMT包含或含有悬浮在水或盐水中的冻干粪便,其中含有或不含有掺入(或添加)细菌。在备选实施方案中,FMT在其中包含或含有超滤材料,其中超滤基本上去除大部分细菌和真菌,但留下病毒和噬菌体。在备选实施方案中,FMT包含或含有在其中重新悬浮的、培养的或液体冻干的细菌或孢子,其带有或不带有掺入(添加)的附加成分,例如药物、益生菌或益生元。
粪便微生物群移植(FMT)材料、液体、制剂或溶液可包含来自未患有胃肠疾病或紊乱的人的粪便材料。粪便微生物群移植(FMT)材料、液体、制剂或溶液可能含有正常的微生物组。正常微生物组可以是从未患有胃肠疾病或紊乱的人获得的微生物组。
在备选实施方案中,FMT包含或含有在其中的温度敏感聚合物,例如thermogelTM或等效物,当与粪便微生物群或另一种细菌混合时,在室温下为液体,但在达到或接近体温时会凝固(例如,在约37℃下凝胶)。
在备选实施方案中,FMT材料的总体积为约300ml至1000ml、100ml至2000ml或50ml至3000ml。
生物膜去除或破坏剂和化合物
在备选实施方案中,本文提供的制造产品和方法包括使用生物膜去除剂或生物膜溶解剂或化合物,或其他试剂或组合物,例如治疗组合物。在备选实施方案中,在施用FMT材料、制剂或溶液前,使用如本文所述的设备施加生物膜去除剂或生物膜溶解剂或化合物,或其他试剂或组合物。具体地,本文所述的设备所使用的洗涤液可以包括生物膜去除剂或生物膜溶解剂或化合物。
生物膜溶解或破坏剂是能够溶解或破坏生物膜的试剂。
生物膜是微生物(例如细菌)的聚集体,其中微生物的细胞可以嵌入自产的细胞外聚合物基质(例如多糖、蛋白质、脂质和DNA)内,这些基质相互粘附和/或粘附到表面。
在备选实施方案中,在实施如本文提供的方法或用途中,生物膜破坏或溶解制剂或化合物在(共同施用),或共同配制(例如,在液体灌肠剂中),或单独配制之前或期间施用,作为用于冲洗结肠粪便材料的施用制剂。在备选实施方案中,这些制剂可以破坏或去除生物膜,或者用于将生物膜与GI粘膜(包括结肠粘膜)分离,包括去除粘附的含有多糖/DNA的层,即所谓的“生物膜”。
在备选实施方案中,本文提供的制造产品和方法包括使用包含皂的生物膜去除制剂,其中可替代地,生物膜去除制剂包含在液体中的皂,所述液体包含水性盐水、超氧化水溶液、pH中性的林格乳酸盐(Hartmann)或水溶液,其中任选地,水可以是自来水、蒸馏水、臭氧水、碱性水或其任何混合物。皂可以是植物油衍生的皂,例如Castile皂。在备选实施方案中,如本文所述的设备用于在施用FMT材料、制剂或液体前递送生物膜破坏或去除制剂或试剂,并且生物膜破坏或去除制剂或试剂可以例如使用如本文所述的设备与溶液一起施用或在溶液施用后施用以去除结肠粪便材料。
在备选实施方案中,生物膜破坏组分或试剂在结肠洗涤制剂施用前、期间(例如,同时)和/或后施用,例如作为锭剂、可溶解薄片、条或贴剂、甜食(例如棒棒糖、“汽水(pops)”或吸盘(suckers))、糖果、树胶(例如口香糖)、气雾剂、粉末和喷雾剂。在备选实施方案中,在结肠洗涤治疗前和/或在用治疗组合或组合物治疗期间和/或后施用生物膜破坏剂。在备选实施方案中,生物膜破坏剂单独或组合使用。
在备选实施方案中,生物膜破坏剂包含一种或多种酶,例如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、脱氧核糖核酸酶(DNase)例如α多糖酶或PULMOZYMETM、藻酸酶、裂解酶或糖苷水解酶例如分散素B。DNases是有效的破坏生物膜基质,因为大约30%的生物膜由DNA组成。
在备选实施方案中,可与如本文所述的制剂一起施用的生物膜破坏剂作为制剂的组分或单独施用,包括例如抗生素,例如:阿奇霉素、克拉霉素、庆大霉素、万古霉素、利福昔明、利福布汀、利福平、链霉素、红霉素、罗红霉素、DEA-CP、硫醇铋、次柠檬酸铋;碱式水杨酸铋;二巯基乙醇铋、二巯基己醇铋、二巯基丙醇铋和其他抗生素,以及它们的组合。在备选实施方案中,与如本文所述的制剂一起施用或加到如本文所述的制剂的生物膜破坏剂包括抗寄生虫抗微生物剂。在备选实施方案中,这些生物膜破坏剂以双重、三剂、或四种或更多种试剂组合的形式组合。在一个实施方案中,抗生素组合包含:塞克硝唑、硝唑尼特和呋喃唑酮。在一个实施方案中,抗生素组合包括:硝基咪唑、巴龙霉素、碘喹啉、多西环素、诺氟沙星、环丙沙星或左氧氟沙星、万古霉素、利福昔明、链霉素或新霉素或其任意组合。
在备选实施方案中,使用其他生物膜降解物质来实施本文提供的制剂和方法,包括:N-乙酰半胱氨酸、分散素、核糖核酸-III抑制肽(RIP)、桃叶鼠尾草提取物、能力刺激肽(CSP)棒曲霉素(PAT)、青霉酸(PA)/EDTA、导管素衍生肽、小裂解肽PTP-7(参见例如Kharidia(2011)J.Microbiol.49(4):663-8,Epub 2011 Sep 2),一氧化氮,cys-2-癸烯酸,硝普钠,s-亚硝基-l-谷胱甘肽(GSNfaO),s-亚硝基-N-乙酰青霉胺(SNAP),氯己定、聚维酮碘(PI)、纳米乳剂、溶菌噬菌体、乳铁蛋白、木糖醇水凝胶、合成铁螯合剂、蔓越莓组分、姜黄素、乙酰-11-酮-乳香酸(AKBA)、大麦咖啡(BC)组分、银纳米颗粒、银纳米颗粒、益生菌(例如芽孢杆菌)、西奈芬净、N-乙酰半胱氨酸、S-腺苷甲硫氨酸、S-腺苷-高半胱氨酸、Delisea呋喃酮、N-磺酰基高丝氨酸内酯,铁或离子银盐(可抑制成膜,并使抗生素更活跃)、砷、硒、二氧化钛、硝酸镓、醇例如乙醇、过氧化氢、盐酸、甲醛或低浓度的鲁米那福尔马林、臭氧水、超氧化水溶液、呋喃妥因(如MACROBIDTM)、马尿酸六胺(例如,HIPREXTM)、氢氧化钾、氯化汞、碘和/或EDTA二钠。臭氧吹入也可用于破坏生物膜。在一个实施方案中,硒和庆大霉素的组合用于溶解生物膜。
在备选实施方案中,生物膜降解物质用于实施本文提供的制剂和方法包括:多元醇,包括木糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、赤藓糖醇、异麦芽酮糖醇、麦芽糖醇糖浆、乳糖醇、氢化淀粉水解物或其组合。
在备选实施方案中,生物膜降解物质用于实施本文提供的制剂和方法,包括表面活性剂,例如生物表面活性剂,例如从益生菌如芽孢杆菌菌株(包括地衣芽孢杆菌)中提取的生物表面活性剂。
在备选实施方案中,茶袋或生物袋(例如,由Monarch Laboratories,Irvine CA制造)中的一组蛆(maggot)与本文提供的方法一起使用以从伤口去除生物膜。蛆分泌物穿过生物袋或茶袋壁,可以破坏和溶解生物膜。
在备选实施方案中,抗群体感应(QS)化合物和/或酶用作生物膜破坏成分或试剂,例如,以阻断生物膜内常驻微生物的若干级联途径。可以在本文提供的制剂中使用或掺入的QS化合物和/或酶包括S-腺苷高半胱氨酸、正辛芬净、N-磺酰基高丝氨酸内酯和合成衍生物,以及作用于QS机制的“吃生物膜”益生菌。可在本文提供的制剂中使用或掺入的生物膜破坏益生菌包括分泌AiiA酶的各种芽孢杆菌属菌株。
可在本文所述的制剂中使用或掺入的益生元包括来自食物的益生元;例如,益生元可用于在本文提供的方法中对患者进行预处理。可以在本文提供的制剂中使用或掺入的益生元包括豌豆、番茄、大米和大蒜或其提取物,其中在备选实施方案中,益生元包括影响QS的物质。
益生元和益生菌
在备选实施方案中,本文提供的方法包括施用益生元和/或益生菌,或可以在施用FMT材料、制剂或溶液前、同时和/或后施用益生元和/或益生菌。
可用于本文提供的方法中的益生元包括来自食物的益生元;例如,益生元可用于在本文提供的方法中对患者进行预处理。可以在本文提供的制剂中使用或掺入的益生元包括豌豆、番茄、大米和大蒜或其提取物,其中在备选实施方案中,益生元包括影响QS的物质。在备选实施方案中,可用于本文提供的方法中的益生元包括寡糖,例如,如美国专利申请公开号20190194239 A1中所述的寡糖,其中益生元可通过混合淀粉、纤维素和/或木质纤维素生物质制备。
在备选实施方案中,可用于本文提供的方法中的益生元包括寡糖,例如,如美国专利申请公开号20190160114 A1中所述的寡糖,包括低聚果糖;β-(2,6)低聚果聚糖;菊粉;β-(2,1)低聚果聚糖;以葡萄糖终止的β-1,2寡糖;β-(1,2)-低聚半乳糖;β-(1,3)-低聚半乳糖;β-(1-4)-低聚半乳糖;β-(1,6)低聚半乳糖;α-(1,2)-低聚半乳糖;α-(1,3)-低聚半乳糖;α-(1-4)-低聚半乳糖、α-(1,6)低聚半乳糖;β-(1,4)低聚木糖;α-(1,4)低聚木糖;半纤维素;阿拉伯木聚糖;半乳甘露聚糖;瓜尔豆胶;金合欢胶;阿拉伯半乳聚糖、果胶、支链淀粉或其组合。
可用于本文提供的方法中的益生元包括任何已知的益生菌。例如,在备选实施方案中,如本文提供的方法可以包括使用如美国专利申请公开号20190192590 A1中所述的益生菌。在备选实施方案中,可用于本文提供的方法中的益生菌包括活细菌、酵母菌和其他微生物,以及它们的组合;其中细菌可以来自或源自乳杆菌属,例如,包括副干酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌、解淀粉乳杆菌、食淀粉乳杆菌、食物乳杆菌、鸟乳杆菌、短乳杆菌、布氏乳杆菌、干酪乳杆菌、纤维二糖乳杆菌、棒状乳杆菌、卷曲乳杆菌,弯曲乳杆菌、德氏乳杆菌、香肠乳杆菌(Lactobacillus farciminis)、发酵乳杆菌、母鸡乳杆菌(Lactobacillus gallinarum)、格氏乳杆菌、瑞士乳杆菌、希氏乳杆菌、约氏乳杆菌、马乳酒样乳杆菌、开菲尔乳杆菌、黏膜乳杆菌、面包乳杆菌(Lactobacillus panis)、丘状乳杆菌、类植物乳杆菌、戊糖乳杆菌、植物乳杆菌、脑桥乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、清酒乳杆菌、唾液乳杆菌和/或旧金山乳杆菌。
在备选实施方案中,如本文提供的方法可以包括使用如美国专利申请公开号20190183944 A1或20190137493 A1中所述的益生菌,包括产乳酸菌或乳酸利用菌,产丙酸菌来自一种或多种表皮杆菌;来自或源自该属的细菌:普氏菌科、双歧杆菌、乳杆菌、乳球菌、链球菌、肠球菌、明串珠菌和/或魏氏菌。
在备选实施方案中,如本文提供的方法可以包括使用如美国专利申请公开号20190160118 A1所述的益生菌,包括来自或源自片球菌属、小杆菌属、韦永氏菌属、粪杆菌属、考拉杆菌属(Phascolarctobacteria)、颤螺旋菌属(Oscillospira)、瘤胃球菌属、拟杆菌属和/或Blautia属;或来自克里斯滕森菌(Christensenellaceae)科,和/或来自蓝藻门的细菌。
在备选实施方案中,如本文提供的方法可以包括使用如美国专利申请公开号20190192587 A1中所述的益生菌,包括罗伊氏乳杆菌、乳酸片球菌、屎肠球菌和/或戊糖片球菌细菌。
制造产品
在备选实施方案中,提供如本文所述的包含FMT材料或溶液,或进一步包含,或可操作地连接到或联接到储存库或存储单元或其中含有FMT、制剂材料或溶液的隔间的设备。
在备选实施方案中,FMT材料,制剂或溶液包含在可移动储存库或可去除地附接到如本文所述的设备的存储单元或隔间。
任何上述方面和实施方案可以与本文概述和/或详细描述部分中公开的任何其他方面或实施方案组合。
除非上下文另外明确规定,否则如本说明书和所附权利要求书中所用,单数形式“一(a/an)”和“所述(the)”包括多个指示物。
除非特别说明或从上下文显而易见,如本文所用,术语“或”被理解为包含性的并且涵盖“或”和“和”两者。
除非特别说明或从上下文显而易见,如本文所用,术语“约”被理解为在本领域的正常容差范围内,例如在平均值的2个标准偏差内。约可以理解为在10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%、0.1%、0.05%或0.01%以内规定的价值。除非上下文另有明确说明,否则本文提供的所有数值均由术语“约”修饰。
上文已描述多个本发明的实施方案。然而,可以理解的是,在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种修改。因此,其它实施例在所附权利要求书的范围内。
实施例
实施例1
患有溃疡性结肠炎的42岁患者已接受抗炎药治疗,直到钙卫蛋白反复低于15微克/毫克。然后邀请患者使用结肠冲洗设备进行她的生物膜去除,该设备经过改进以通过开放式系统窥器将8升液体递送到直肠。可以使用不同的溶解液体重复注入这样的体积。患者事先使用Moviprep进行肠道准备。她停止所有的抗生素治疗,但保留抗炎药,如嘌呤醇和修美乐,然后在结肠冲洗机上连续冲洗肠道。首先注入8升循环的54克维生素C溶解在盐水中,然后用盐水冲洗。液体会通过细管进入直肠,绕过整个结肠到达盲肠,然后从直肠管旁边流出。一旦完成8升,然后是盐水,然后给她8升体积的0.3%碘盐水。之后,加入4升体积的盐水,直到所有的碘都出来为止。接下来输注在盐水中的3g N-乙酰半胱氨酸,然后是盐水,并且最后是皂和水输液,然后是盐水。在生物膜冲洗后的15分钟内,患者接受经结肠镜下的粪便菌群输注,最初输注到盲肠,然后每10cm输注到乙状结肠。在输注后,患者从镇静状态中恢复过来,进一步将粪便灌肠至结肠。患者反应良好,结肠炎症状完全得到控制,并持续8个月的良好控制。她能够停止Humira并仅维持25mg嘌呤醇4个月,之后停止服用,并且每天仅继续服用维生素D 10 000单位。
实施例2
18年慢性便秘病史的65岁男性先前用coloxyl和乐可舒、万古霉素和双喷妥治疗8个月,直至排便顺畅,选择进行粪便移植。他被放置在结肠冲洗机(Aquanet,带有“开放系统”窥器)上,在最初用Moviprep准备肠道后能够注入大量液体。使用多种生物膜溶解剂。使用的第一个是体积为4升的Microdacyn,然后是盐水,然后是54g使用Plenvu的维生素C。之后,使用皂和水。患者在马桶中排便,排出的只是水样液体,没有任何棕色悬浮粪便。然后立即对患者进行粪便移植灌肠,一小时后进行第二次灌肠。在接下来的12个月里,每天使用10次Coloxyl和2次乐可舒、默维可和万古霉素,患者每天能够排2次大便,大便相当大且形状良好,具有正常的冲动,甚至在海外旅行时在任何药物的情况下排便。通过去除生物膜来准备肠道是这种治疗的关键方面。
Claims (10)
1.一种在有需要的个体中进行微生物组移植和植入的方法,所述方法包括:
通过从结肠洗出结肠粪便材料,从有需要的个体的结肠去除一些或所有结肠粪便材料,其中所述洗出包括向所述结肠施用包含生物膜溶解或破坏剂的制剂,和
向有需要的个体施用粪便微生物群移植(FMT)材料、液体、制剂或溶液,或正常微生物组。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述去除一些、基本上所有或所有结肠粪便材料和/或所述施用粪便微生物群移植(FMT)使用如美国专利申请公开序列号US/2018/0235448A1、美国专利申请公开序列号US/2018/0344907A1、美国专利号10,022,488、美国专利号10,080,487、美国专利号10,179,202、美国专利号10,265,461、美国专利号10,322,226和/或美国专利号9,949,618中描述的设备进行。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法,其中所述粪便微生物群移植(FMT)材料、液体、制剂或溶液,或正常微生物组,在所述去除一些、基本上所有或所有结肠粪便材料后立即施用到有需要的个体。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述粪便微生物群移植(FMT)材料、液体、制剂或溶液,或正常微生物组,在所述去除一些、基本上所有或所有结肠粪便材料后小于1小时施用到有需要的个体。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中所述粪便微生物群移植(FMT)材料、液体、制剂或溶液,或正常微生物组,在所述去除一些、基本上所有或所有结肠粪便材料后小于15分钟,施用到有需要的个体。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中所述生物膜溶解或破坏剂为皂水溶液,或选自N-乙酰半胱氨酸、分散素、核糖核酸-III抑制肽(RIP)、山柑藤提取物、能力刺激肽(CSP)展青霉素(PAT)、青霉酸(PA)/EDTA、导管素衍生肽、小裂解肽PTP-7、一氧化氮、cys-2-癸烯酸、硝普钠、s-亚硝基-l-谷胱甘肽(GSNfaO)、s-亚硝基-N-乙酰青霉胺(SNAP)、氯己定、聚维酮碘(PI)、纳米乳剂、裂解噬菌体、乳铁蛋白、木糖醇水凝胶、合成铁螯合剂、蔓越莓组分、姜黄素、乙酰-11-酮-乳香酸(AKBA)、大麦咖啡(BC)组分、银纳米颗粒、益生菌(例如芽孢杆菌)、正辛芬净、N-乙酰-半胱氨酸、S-腺苷甲硫氨酸,S-腺苷高半胱氨酸、Delisea呋喃酮、N-磺酰基高丝氨酸内酯、铁盐、离子银盐、砷、硒、二氧化钛、硝酸镓、乙醇、过氧化氢、盐酸、甲醛、低浓度鲁米那福尔马林、臭氧水、超氧化水溶液、呋喃妥因、马尿酸六胺、氢氧化钾、氯化汞、碘、EDTA二钠,臭氧注入,以及硒和庆大霉素的组合;或选自阿奇霉素、克拉霉素、庆大霉素、万古霉素、利福昔明、利福布汀、利福平、链霉素、红霉素、罗红霉素、DEA-CP、硫醇铋、次柠檬酸铋;碱式水杨酸铋;二巯基乙醇铋、二巯基己醇铋、二巯基丙醇铋、塞克硝唑、硝唑尼特、呋喃唑酮、硝基咪唑、巴龙霉素、碘喹诺、强力霉素、诺氟沙星、环丙沙星、左氧氟沙星和新霉素。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其中所述生物膜溶解或破坏剂选自皂水溶液、碘和N-乙酰半胱氨酸。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其中所述生物膜溶解或破坏剂是皂水溶液。
9.一种在有需要的个体中治疗或预防由病理性结肠微生物组引发或加重的胃肠(GI)疾病的方法,所述方法包括进行权利要求1至8中任一项所述的方法。
10.根据权利要求9所述的方法,其中由病理性结肠微生物组引发或加重的胃肠(GI)疾病是便秘或溃疡性结肠炎。
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