CN115942944A - 使用颤螺旋菌科微生物胞外囊泡治疗疾病和障碍的组合物和方法 - Google Patents
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Abstract
本文提供了与可以用作治疗剂的获得自颤螺旋菌科细菌的微生物胞外囊泡(mEV)相关的方法和药物组合物。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求以下的权益:于2020年6月11日提交的美国临时申请号:63/037,771,该申请的全部内容通过引用并入本文。
发明内容
本文提供了与颤螺旋菌科细菌和/或来自颤螺旋菌科细菌的微生物胞外囊泡(mEV)在治疗和/或预防疾病或健康障碍(例如,癌症、自身免疫性疾病、炎性疾病、菌群失调和/或代谢疾病)中的用途有关的方法和组合物。如本文所披露的,某些类型的mEV,例如,获得自颤螺旋菌科细菌的分泌型微生物胞外囊泡(smEV)或经加工的微生物胞外囊泡(pmEV)具有治疗效果并且适用于治疗和/或预防疾病或健康障碍(例如,癌症、自身免疫性疾病、炎性疾病、菌群失调和/或代谢疾病)。
在一些实施例中,本文提供的药物组合物含有来自一种或多种颤螺旋菌科来源,例如一种或多种颤螺旋菌科菌株的mEV(例如smEV和/或pmEV)。在一些实施例中,本文提供的药物组合物含有来自一种颤螺旋菌科来源,例如一种颤螺旋菌科菌株的mEV。可基于细菌的特性(例如,生长特征、产量、在测定或受试者中调节免疫应答的能力)来选择用作mEV的来源的颤螺旋菌科菌株。包含mEV的药物组合物可以含有smEV、pmEV或两者的组合。在一些实施例中,颤螺旋菌科菌株是普氏栖粪杆菌(例如,普氏栖粪杆菌菌株A)、马西里福涅拉氏菌(例如,马西里福涅拉氏菌菌株A)、Harryflintia acetispora(例如,Harryflintiaacetispora菌株A)、阿加萨杆菌属物种(例如,阿加萨杆菌属物种菌株A)、Acutalibactersp.(例如,Acutalibacter sp.菌株A)、黑罗特克斯欧里何米尼斯菌(黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株A)、或变异罕见小球菌(例如,变异罕见小球菌菌株A)。
在某些方面,本文提供了包含来自普氏栖粪杆菌的菌株的mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物。在一些实施例中,普氏栖粪杆菌菌株是与普氏栖粪杆菌菌株A(ATCC保藏号PTA-126792)的核苷酸序列(例如,基因组序列、16S序列、CRISPR序列)包含至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、或至少99%序列同一性(例如,至少99.5%序列同一性、至少99.6%序列同一性、至少99.7%序列同一性、至少99.8%序列同一性、至少99.9%序列同一性)的菌株。在一些实施例中,普氏栖粪杆菌菌株是普氏栖粪杆菌菌株A(ATCC保藏号PTA-126792)。
在某些方面,本文提供了包含来自马西里福涅拉氏菌的菌株的mEV的药物组合物。在一些实施例中,马西里福涅拉氏菌菌株是与马西里福涅拉氏菌菌株A(ATCC保藏号PTA-126696)的核苷酸序列(例如,基因组序列、16S序列、CRISPR序列)包含至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、或至少99%序列同一性(例如,至少99.5%序列同一性、至少99.6%序列同一性、至少99.7%序列同一性、至少99.8%序列同一性、至少99.9%序列同一性)的菌株。在一些实施例中,马西里福涅拉氏菌菌株是马西里福涅拉氏菌菌株A(ATCC保藏号PTA-126696)。
在某些方面,本文提供了包含来自Harryflintia acetispora的菌株的mEV的药物组合物。在一些实施例中,Harryflintia acetispora菌株是与Harryflintia acetispora菌株A(ATCC保藏号PTA-126694)的核苷酸序列(例如,基因组序列、16S序列、CRISPR序列)包含至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、或至少99%序列同一性(例如,至少99.5%序列同一性、至少99.6%序列同一性、至少99.7%序列同一性、至少99.8%序列同一性、至少99.9%序列同一性)的菌株。在一些实施例中,Harryflintia acetispora菌株是Harryflintia acetispora菌株A(ATCC保藏号PTA-126694)。
在某些方面,本文提供了包含来自阿加萨杆菌属物种的菌株的mEV的药物组合物。在一些实施例中,阿加萨杆菌属物种菌株是与阿加萨杆菌属物种菌株A(ATCC保藏号PTA-125892)的核苷酸序列(例如,基因组序列、16S序列、CRISPR序列)包含至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、或至少99%序列同一性(例如,至少99.5%序列同一性、至少99.6%序列同一性、至少99.7%序列同一性、至少99.8%序列同一性、至少99.9%序列同一性)的菌株。在一些实施例中,阿加萨杆菌属物种菌株是阿加萨杆菌属物种菌株A(ATCC保藏号PTA-125892)细菌。
在某些方面,本文提供了包含来自Acutalibacter sp.的菌株的mEV的药物组合物。在一些实施例中,Acutalibacter sp.菌株是与Acutalibacter sp.菌株A(ATCC保藏号PTA-127006)的核苷酸序列(例如,基因组序列、16S序列、CRISPR序列)包含至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、或至少99%序列同一性(例如,至少99.5%序列同一性、至少99.6%序列同一性、至少99.7%序列同一性、至少99.8%序列同一性、至少99.9%序列同一性)的菌株。在一些实施例中,Acutalibacter sp.菌株是Acutalibacter sp.菌株A(ATCC保藏号PTA-127006)。
在某些方面,本文提供了包含来自黑罗特克斯欧里何米尼斯菌的菌株的mEV的药物组合物。在一些实施例中,黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株是与黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株A(ATCC保藏号PTA-127005)的核苷酸序列(例如,基因组序列、16S序列、CRISPR序列)包含至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、或至少99%序列同一性(例如,至少99.5%序列同一性、至少99.6%序列同一性、至少99.7%序列同一性、至少99.8%序列同一性、至少99.9%序列同一性)的菌株。在一些实施例中,黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株是黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株A(ATCC保藏号PTA-127005)。
在某些方面,本文提供了包含来自变异罕见小球菌的菌株的mEV的药物组合物。在一些实施例中,变异罕见小球菌菌株是与变异罕见小球菌菌株A(ATCC保藏号PTA-127004)的核苷酸序列(例如,基因组序列、16S序列、CRISPR序列)包含至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、或至少99%序列同一性(例如,至少99.5%序列同一性、至少99.6%序列同一性、至少99.7%序列同一性、至少99.8%序列同一性、至少99.9%序列同一性)的菌株。在一些实施例中,变异罕见小球菌菌株是变异罕见小球菌菌株A(ATCC保藏号PTA-127004)。
在一些实施例中,本文提供的包含mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物可以用于治疗和/或预防疾病或健康障碍(例如,癌症、自身免疫性疾病、炎性疾病、菌群失调、和/或代谢疾病)。
在一些实施例中,本文提供的包含mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物可以制备为粉末(例如用于再悬浮)或固体剂型,例如片剂、微型片剂、胶囊、丸剂或粉末;或这些形式的组合(例如,包含在胶囊中的微型片剂)。
在一些实施例中,本文提供的药物组合物可以包含冻干的mEV(例如smEV和/或pmEV)。冻干的mEV(例如smEV或pmEV)可配制成固体剂型,如片剂、微型片剂、胶囊、丸剂或粉末;也可以在溶液中重新悬浮。
在一些实施例中,本文提供的药物组合物可以包含经γ辐照的mEV(例如smEV和/或pmEV)。经γ辐照mEV(例如smEV或pmEV)可以制成固体剂型,如片剂、微型片剂、胶囊、丸剂或粉末;也可以在溶液中重新悬浮。
在一些实施例中,本文提供的包含mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物可以口服施用。在一些实施例中,本文提供的包含mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物可以静脉内施用。在一些实施例中,本文提供的包含mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物可以瘤内或瘤下地例如施用给患有肿瘤的受试者。在一些实施例中,本文提供的包含mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物可以局部施用。
在某些方面,本文提供包含用于治疗和/或预防疾病或健康障碍(例如癌症,自身免疫性疾病,炎性疾病、菌群失调、和/或代谢疾病)的mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物,以及制造和/或鉴定此类mEV的方法,和使用此类药物组合物的方法(例如,单独或与其他治疗剂组合用于治疗和/或预防疾病或健康障碍(例如,癌症、自身免疫性疾病、炎性疾病、菌群失调、和/或代谢疾病))。在一些实施例中,药物组合物包含mEV以及来自颤螺旋菌科的完整微生物(例如,活细菌、被杀灭的细菌、减毒细菌)。在一些实施例中,药物组合物在不存在颤螺旋菌科(从其获得mEV)的情况下包含mEV(例如,药物组合物的颤螺旋菌科来源含量的约95%以上(或约99%以上)包含mEV)。
在一些实施例中,药物组合物包含分离的mEV(例如,来自一种或多种颤螺旋菌科的菌株)(例如,其治疗有效量)。例如,其中药物组合物的至少50%、至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%或至少99%的含量是颤螺旋菌科的分离的mEV。在一些实施例中,颤螺旋菌科菌株是普氏栖粪杆菌(例如,普氏栖粪杆菌菌株A)、马西里福涅拉氏菌(例如,马西里福涅拉氏菌菌株A)、Harryflintia acetispora(例如,Harryflintiaacetispora菌株A)、阿加萨杆菌属物种(例如,阿加萨杆菌属物种菌株A)、Acutalibactersp.(例如,Acutalibacter sp.菌株A)、黑罗特克斯欧里何米尼斯菌(黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株A)、或变异罕见小球菌(例如,变异罕见小球菌菌株A)。
在一些实施例中,药物组合物包含分离的mEV(例如,来自一种颤螺旋菌科的菌株)(例如,其治疗有效量)。例如,其中药物组合物的至少50%、至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%或至少99%的含量是颤螺旋菌科的分离的mEV。在一些实施例中,颤螺旋菌科菌株是普氏栖粪杆菌(例如,普氏栖粪杆菌菌株A)、马西里福涅拉氏菌(例如,马西里福涅拉氏菌菌株A)、Harryflintia acetispora(例如,Harryflintia acetispora菌株A)、阿加萨杆菌属物种(例如,阿加萨杆菌属物种菌株A)、Acutalibacter sp.(例如,Acutalibacter sp.菌株A)、黑罗特克斯欧里何米尼斯菌(黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株A)、或变异罕见小球菌(例如,变异罕见小球菌菌株A)。
在一些实施例中,药物组合物包含mEV,并且mEV由高产菌株产生。在一些实施例中,该高产菌株从生物反应器生长的培养物产生至少3x1013mEV/升。
在一些实施例中,药物组合物包含分泌的mEV(smEV)。
在一些实施例中,药物组合物包含smEV,并且smEV由活细菌产生。
在一些实施例中,药物组合物包含smEV,并且smEV由高产菌株产生。在一些实施例中,该高产菌株从生物反应器生长的培养物产生至少3x1013smEV/升。
在一些实施例中,药物组合物包含smEV,并且smEV来自一种颤螺旋菌科菌株。在一些实施例中,药物组合物包含mEV,并且mEV来自一种颤螺旋菌科菌株。在一些实施例中,颤螺旋菌科菌株是普氏栖粪杆菌(例如,普氏栖粪杆菌菌株A)、马西里福涅拉氏菌(例如,马西里福涅拉氏菌菌株A)、Harryflintia acetispora(例如,Harryflintia acetispora菌株A)、阿加萨杆菌属物种(例如,阿加萨杆菌属物种菌株A)、Acutalibacter sp.(例如,Acutalibacter sp.菌株A)、黑罗特克斯欧里何米尼斯菌(黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株A)、或变异罕见小球菌(例如,变异罕见小球菌菌株A)。
在一些实施例中,药物组合物包括经处理的mEV(pmEV)。
在一些实施例中,药物组合物包含pmEV,并且pmEV由已经被γ照射、UV照射、热灭活、酸处理或喷氧的细菌产生。
在一些实施例中,药物组合物包含pmEV,并且pmEV由活细菌产生。在一些实施例中,药物组合物包含pmEV,并且pmEV由死细菌产生。在一些实施例中,药物组合物包含pmEV,并且pmEV由非复制性细菌产生。
在一些实施例中,药物组合物包含pmEV,并且pmEV由高产菌株产生。在一些实施例中,该高产菌株从生物反应器生长的培养物产生至少3x1013pmEV/升。
在一些实施例中,药物组合物包含pmEV,并且pmEV来自一种颤螺旋菌科菌株。在一些实施例中,药物组合物包含mEV,并且mEV来自一种颤螺旋菌科菌株。在一些实施例中,颤螺旋菌科菌株是普氏栖粪杆菌(例如,普氏栖粪杆菌菌株A)、马西里福涅拉氏菌(例如,马西里福涅拉氏菌菌株A)、Harryflintia acetispora(例如,Harryflintia acetispora菌株A)、阿加萨杆菌属物种(例如,阿加萨杆菌属物种菌株A)、Acutalibacter sp.(例如,Acutalibacter sp.菌株A)、黑罗特克斯欧里何米尼斯菌(黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株A)、或变异罕见小球菌(例如,变异罕见小球菌菌株A)。
在一些实施例中,mEV(例如smEV和/或pmEV)被冻干(例如,冻干的产物进一步包含药学上可接受的赋形剂)。在一些实施例中,mEV经γ照射。在一些实施例中,mEV经UV照射。在一些实施例中,mEV经热灭活(例如,在50℃下两小时或在90℃下两小时)。在一些实施例中,mEV经酸处理。在一些实施例中,mEV经氧喷射(例如,以0.1vvm持续两小时)。
在某些方面,mEV(例如smEV和/或pmEV)是从已经基于某些所需特性选择的颤螺旋菌科细菌中获得的,所述特性是降低的毒性和不利影响(例如,通过去除或缺失脂多糖(LPS)),增强的口服递送(例如,通过改善酸抗性、粘膜黏附性和/或渗透性和/或针对胆汁酸的抗性、针对抗微生物肽和/或抗体中和的抗性),靶向所希望的细胞类型(例如,M细胞、杯状细胞、肠上皮细胞、树突细胞、巨噬细胞)全身性的或在适当生态位中的改善的生物利用度(例如,肠系膜淋巴结、派伊尔结、固有层、肿瘤引流淋巴结和/或血液),增强的免疫调节和/或治疗作用(例如,单独或与另一种治疗剂组合),增强的免疫活化和/或制造属性(例如,生长特征、产率、更高的稳定性,改善的冻融耐受性,更短的生成时间)。
在某些方面,mEV(例如smEV和/或pmEV)来自工程化颤螺旋菌科细菌,该工程化细菌经修饰以增强某些所需性质。在一些实施例中,对工程化颤螺旋菌科细菌进行修饰,使得由其产生的mEV(例如smEV和/或pmEV)将具有降低的毒性和不利影响(例如,通过去除或缺失脂多糖(LPS)),增强的口服递送(例如,通过改善酸抗性、粘膜黏附性和/或渗透性和/或针对胆汁酸的抗性、针对抗微生物肽和/或抗体中和的抗性),靶向所希望的细胞类型(例如,M细胞、杯状细胞、肠上皮细胞、树突细胞、巨噬细胞)全身性的或在适当生态位中的改善的生物利用度(例如,肠系膜淋巴结、派伊尔结、固有层、肿瘤引流淋巴结和/或血液),增强的免疫调节和/或治疗作用(例如,单独或与另一种治疗剂组合),增强的免疫活化和/或制造属性(例如,生长特征、产率、更高的稳定性,改善的冻融耐受性,更短的生成时间)。在一些实施例中,本文提供制造此mEV(例如smEV和/或pmEV)的方法。
在某些方面,本文提供包含用于治疗和/或预防疾病或健康障碍(例如癌症,自身免疫性疾病,炎性疾病、菌群失调、和/或代谢疾病)的来自颤螺旋菌科的mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物,以及制造和/或鉴定此类mEV的方法,和使用此类药物组合物的方法(例如,单独或与一种或多种其他治疗剂组合用于治疗和/或预防疾病或健康障碍(例如,癌症、自身免疫性疾病、炎性疾病、菌群失调、和/或代谢疾病))。
含有来自颤螺旋菌科的mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物可提供与含有从其获得mEV的完整微生物的药物组合物相当或更大的效力。例如,在相同剂量的mEV(例如,基于颗粒计数或蛋白质含量)下,含有mEV的药物组合物可提供与含有从其获得mEV的同一颤螺旋菌科菌株的完整微生物的可比药物组合物相当或更大的效力。这样的含有mEV的药物组合物可以允许更高剂量的施用,并引起与含有从其获得mEV的同一颤螺旋菌科菌株的完整微生物的可比药物组合物所观察到的相当或更大(例如,更有效)的应答。在一些实施例中,颤螺旋菌科菌株是普氏栖粪杆菌(例如,普氏栖粪杆菌菌株A)、马西里福涅拉氏菌(例如,马西里福涅拉氏菌菌株A)、Harryflintia acetispora(例如,Harryflintiaacetispora菌株A)、阿加萨杆菌属物种(例如,阿加萨杆菌属物种菌株A)、Acutalibactersp.(例如,Acutalibacter sp.菌株A)、黑罗特克斯欧里何米尼斯菌(黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株A)、或变异罕见小球菌(例如,变异罕见小球菌菌株A)。
作为另一个实例,在相同剂量下(例如,基于颗粒计数或蛋白质含量),与含有从其获得mEV的同一颤螺旋菌科菌株的完整微生物的药物组合物相比,包含mEV的药物组合物可以包含更少的微生物衍生材料(基于颗粒计数或蛋白质含量),同时为接受这种药物组合物的受试者提供相当或更大的治疗益处。在一些实施例中,颤螺旋菌科菌株是普氏栖粪杆菌(例如,普氏栖粪杆菌菌株A)、马西里福涅拉氏菌(例如,马西里福涅拉氏菌菌株A)、Harryflintia acetispora(例如,Harryflintia acetispora菌株A)、阿加萨杆菌属物种(例如,阿加萨杆菌属物种菌株A)、Acutalibacter sp.(例如,Acutalibacter sp.菌株A)、黑罗特克斯欧里何米尼斯菌(黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株A)、或变异罕见小球菌(例如,变异罕见小球菌菌株A)。
作为另一个例子,mEV可以以例如约1x107-约1x1015个颗粒的剂量施用,例如由NTA测量。作为另一个实例,mEV可以以例如约5mg至约900mg总蛋白的剂量施用,例如通过布拉德福德测定或BCA测定测量。
在某些实施例中,本文提供治疗患有癌症的受试者的方法,这些方法包括向所述受试者施用本文描述的药物组合物。在一些实施例中,至少一种本文所述的药物组合物的用途是用于治疗或预防受试者中的癌症。在某些实施例中,本文提供治疗患有菌群失调的受试者的方法,这些方法包括向该受试者施用本文所述的药物组合物。在一些实施例中,至少一种本文所述的药物组合物的用途是用于治疗或预防受试者中的菌群失调。
在某些实施例中,本文提供治疗患有免疫障碍(例如,自身免疫性疾病、炎性疾病、过敏)的受试者,这些方法包括向所述受试者施用本文描述的药物组合物。在一些实施例中,至少一种本文所述的药物组合物的用途是用于治疗或预防受试者中的免疫障碍。
在某些实施例中,本文提供治疗患有代谢性疾病的受试者的方法,这些方法包括向所述受试者施用本文描述的药物组合物。在一些实施例中,至少一种本文所述的药物组合物的用途是用于治疗或预防受试者中的代谢疾病。
在某些实施例中,本文提供治疗患有神经疾病的受试者的方法,这些方法包括向所述受试者施用本文描述的药物组合物。在一些实施例中,至少一种本文所述的药物组合物的用途是用于治疗或预防受试者中的神经疾病。
在一些实施例中,本文所述的药物组合物每天施用一次。在一些实施例中,本文所述的药物组合物每天施用两次。在一些实施例中,本文所述的药物组合物被配制成每日剂量。在一些实施例中,本文所述的药物组合物配制为每天两次剂量,其中每次剂量为每日剂量的一半。
在一些实施例中,该方法进一步包括向受试者施用抗生素。
在一些实施例中,所述方法还包括向所述受试者施用一种或多种癌症治疗(例如,手术移除肿瘤、施用化学治疗剂、施用放射疗法和/或施用癌症免疫疗法,诸如免疫检查点抑制剂、癌症特异性抗体、癌症疫苗、经引发的抗原呈现细胞(primed antigen presentingcell)、癌症特异性T细胞、癌症特异性嵌合抗原受体(CAR)T细胞、免疫活化蛋白和/或佐剂)。在一些实施例中,所述方法还包括施用另一种治疗性细菌和/或来自一种或多种其他细菌菌株(例如,治疗性细菌)的mEV(例如smEV和/或pmEV)。
在一些实施例中,该方法还包括施用免疫抑制剂和/或抗炎剂。在一些实施例中,该方法进一步包括施用代谢性疾病治疗剂。
在某些方面,本文提供了包含来自颤螺旋菌科的mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物,用于单独或与一种或多种其他治疗剂组合治疗和/或预防疾病或健康障碍(例如,癌症、自身免疫性疾病、炎性疾病、菌群失调和/或代谢疾病)。
在某些实施例中,本文提供包含来自颤螺旋菌科的mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物,用于治疗和/或预防受试者(例如人)中的癌症。所述药物组合物可以单独使用或与一种或多种其他治疗剂组合用于治疗癌症。在某些实施例中,本文提供包含来自颤螺旋菌科的mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物,用于治疗和/或预防受试者(例如人)中的菌群失调。所述药物组合物可以单独使用或与治疗剂组合用于治疗菌群失调。在某些实施例中,本文提供包含mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物,用于治疗和/或预防受试者(例如人)中的代谢疾病。所述药物组合物可以单独使用或与治疗剂组合用于治疗代谢性疾病。在某些实施例中,本文提供包含mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物,用于治疗和/或预防受试者(例如人)中的神经疾病。药物组合物可以单独使用或与一种或多种其他治疗剂组合用于治疗神经障碍。
在一些实施例中,包含mEV的药物组合物可与抗生素组合使用。在一些实施例中,包含mEV的药物组合物可用于与一种或多种其他癌症疗法(例如,手术移除肿瘤、使用化学治疗剂、使用放射疗法和/或使用癌症免疫疗法,诸如免疫检查点抑制剂、癌症特异性抗体、癌症疫苗、经引发的抗原呈现细胞(primed antigen presenting cell)、癌症特异性T细胞、癌症特异性嵌合抗原受体(CAR)T细胞、免疫活化蛋白和/或佐剂)组合使用。在一些实施例中,包含mEV的药物组合物可与另一种治疗性细菌和/或从一种或多种其他颤螺旋菌科菌株获得的mEV组合使用。在一些实施例中,颤螺旋菌科菌株是普氏栖粪杆菌(例如,普氏栖粪杆菌菌株A)、马西里福涅拉氏菌(例如,马西里福涅拉氏菌菌株A)、Harryflintiaacetispora(例如,Harryflintia acetispora菌株A)、阿加萨杆菌属物种(例如,阿加萨杆菌属物种菌株A)、Acutalibacter sp.(例如,Acutalibacter sp.菌株A)、黑罗特克斯欧里何米尼斯菌(黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株A)、或变异罕见小球菌(例如,变异罕见小球菌菌株A)。
在一些实施例中,包含mEV的药物组合物可与一种或多种免疫抑制剂和/或抗炎剂组合使用。在一些实施例中,包含mEV的药物组合物可与一种或多种其他代谢性疾病治疗剂组合使用。
在某些方面,本文提供了包含来自颤螺旋菌科的mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物用于制备药物的用途,该药物用于单独地或与另一种治疗剂组合地治疗和/或预防疾病或健康障碍(例如癌症、自身免疫性疾病、炎性疾病、菌群失调和/或代谢疾病)。在一些实施例中,所述用途与另一种治疗性细菌和/或从一种或多种其他颤螺旋菌科菌株获得的mEV组合使用。在一些实施例中,颤螺旋菌科菌株是普氏栖粪杆菌(例如,普氏栖粪杆菌菌株A)、马西里福涅拉氏菌(例如,马西里福涅拉氏菌菌株A)、Harryflintia acetispora(例如,Harryflintia acetispora菌株A)、阿加萨杆菌属物种(例如,阿加萨杆菌属物种菌株A)、Acutalibacter sp.(例如,Acutalibacter sp.菌株A)、黑罗特克斯欧里何米尼斯菌(黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株A)、或变异罕见小球菌(例如,变异罕见小球菌菌株A)。
在某些实施例中,本文提供了包含来自颤螺旋菌科的mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物用于制备用于治疗和/或预防受试者(例如,人)中的癌症的药物的用途。对于癌症,所述药物组合物可以单独使用或与另一种治疗剂组合使用。在某些实施例中,本文提供了包含来自颤螺旋菌科的mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物用于制备用于治疗和/或预防受试者(例如,人)中的菌群失调的药物的用途。对于菌群失调,所述药物组合物可以单独使用或与另一种治疗剂组合使用。
在某些实施例中,本文提供了包含mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物用于制备用于治疗和/或预防受试者(例如,人)中的代谢疾病的药物的用途。对于代谢性疾病,所述药物组合物可以单独使用或与另一种治疗剂组合使用。在某些实施例中,本文提供了包含mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物用于制备用于治疗和/或预防受试者(例如,人)中的神经疾病的药物的用途。对于神经障碍,所述药物组合物可以单独使用或与另一种治疗剂组合使用。
在一些实施例中,包含mEV的药物组合物可与抗生素组合使用。在一些实施例中,包含mEV的药物组合物可用于与一种或多种其他癌症疗法(例如,手术移除肿瘤、使用化学治疗剂、使用放射疗法和/或使用癌症免疫疗法,诸如免疫检查点抑制剂、癌症特异性抗体、癌症疫苗、经引发的抗原呈现细胞(primed antigen presenting cell)、癌症特异性T细胞、癌症特异性嵌合抗原受体(CAR)T细胞、免疫活化蛋白和/或佐剂)组合使用。在一些实施例中,包含mEV的药物组合物可与另一种治疗性细菌和/或从一种或多种其他颤螺旋菌科菌株获得的mEV组合使用。在一些实施例中,颤螺旋菌科菌株是普氏栖粪杆菌(例如,普氏栖粪杆菌菌株A)、马西里福涅拉氏菌(例如,马西里福涅拉氏菌菌株A)、Harryflintiaacetispora(例如,Harryflintia acetispora菌株A)、阿加萨杆菌属物种(例如,阿加萨杆菌属物种菌株A)、Acutalibacter sp.(例如,Acutalibacter sp.菌株A)、黑罗特克斯欧里何米尼斯菌(黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株A)、或变异罕见小球菌(例如,变异罕见小球菌菌株A)。
在一些实施例中,包含mEV的药物组合物可与一种或多种其他免疫抑制剂和/或抗炎剂组合使用。在一些实施例中,所述药物组合物可与一种或多种其他代谢性疾病治疗剂组合使用。
如本文所述,包含来自颤螺旋菌科的mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物可以向受试者例如人提供治疗有效量的mEV。
如本文所述,包含来自颤螺旋菌科的mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物可向受试者例如人提供非天然量的治疗有效成分(例如存在于mEV(例如smEV和/或pmEV)中)。
如本文所述,包含来自颤螺旋菌科的mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物可以向受试者例如人提供非天然量的治疗有效成分(例如存在于mEV(例如smEV和/或pmEV)中)。
如本文所述,包含来自颤螺旋菌科的mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物可以给受试者(例如人)带来一种或多种改变,以治疗或预防疾病或健康障碍。
如本文所述,包含来自颤螺旋菌科的mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物具有潜在的显著效用,例如影响受试者(例如人),例如治疗或预防疾病或健康障碍。
在某些方面,来自颤螺旋菌科的mEV(例如smEV和/或pmEV),或其任何组合,和/或包含mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物在癌症的CT26临床前模型中减少肿瘤生长。
在某些方面,来自颤螺旋菌科的mEV(例如smEV和/或pmEV),或其任何组合,和/或包含mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物在炎症的DTH(迟发型超敏反应)临床前模型中减少耳厚度。
在某些方面,来自颤螺旋菌科的mEV(例如smEV和/或pmEV),或其任何组合,和/或包含mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物诱导PMA分化的U937细胞产生细胞因子。在一些实施例中,来自颤螺旋菌科的mEV(例如smEV和/或pmEV),或其任何组合,和/或包含mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物诱导产生以下中的一种或多种:IL-10;TNF-α;IL-6;IP-10;和IL-1β(例如,如与空白对照相比)。在某些方面,来自颤螺旋菌科的mEV(例如smEV和/或pmEV),或其任何组合,和/或包含mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物激活TLR信号传导,例如,体内或报告细胞测定(例如,HEK293-SEAP报告细胞测定)中。在一些实施例中,来自颤螺旋菌科的mEV(例如smEV和/或pmEV),或其任何组合,和/或包含mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物激活以下中的一种或多种:TLR2和TLR5信号传导。
附图说明
图1示出了在小鼠结肠直肠癌模型中的第11天,来自马西里福涅拉氏菌菌株A的smEV的功效与经腹膜内(i.p.)施用的抗PD-1或媒剂的功效的比较。针对处理组相比于媒剂组进行韦尔奇(Welch)检验。
图2示出了在小鼠结肠直肠癌模型中的一段时间内,口服施用来自马西里福涅拉氏菌菌株A的smEV的功效与经腹膜内(i.p.)施用的抗PD-1或媒剂的功效的比较。针对处理组相比于媒剂组进行韦尔奇(Welch)检验
图3示出了在小鼠结肠直肠癌模型中的第23天,口服施用来自马西里福涅拉氏菌菌株A的smEV的功效与经腹膜内(i.p.)施用的抗PD-1或媒剂的功效的比较。针对处理组相比于媒剂组进行韦尔奇(Welch)检验。
图4示出了在小鼠结肠直肠癌模型中的一段时间内,口服施用来自马西里福涅拉氏菌菌株A的smEV的功效与经腹膜内(i.p.)施用的抗PD-1或媒剂的功效的比较。针对处理组相比于媒剂组进行韦尔奇(Welch)检验
图5示出了在小鼠结肠直肠癌模型中的第21天,口服施用来自马西里福涅拉氏菌菌株A的smEV的功效与经腹膜内(i.p.)施用的抗PD-1或媒剂的功效的比较。针对处理组相比于媒剂组进行韦尔奇(Welch)检验。
图6示出了在小鼠结肠直肠癌模型中的一段时间内,口服施用来自马西里福涅拉氏菌菌株A的smEV的功效与经腹膜内(i.p.)施用的抗PD-1或媒剂的功效的比较。针对处理组相比于媒剂组进行韦尔奇(Welch)检验。
图7示出了在小鼠结肠直肠癌模型中的第22天,口服施用来自H.acetispora菌株A的smEV的功效与经腹膜内(i.p.)施用的抗PD-1或媒剂的功效的比较。针对处理组相比于媒剂组进行韦尔奇(Welch)检验。
图8示出了在小鼠结肠直肠癌模型中的一段时间内,口服施用来自H.acetispora菌株A的smEV的功效与经腹膜内(i.p.)施用的抗PD-1或媒剂的功效的比较。针对处理组相比于媒剂组进行韦尔奇(Welch)检验
图9示出了在小鼠结肠直肠癌模型中的第23天,来自H.acetispora菌株A的smEV的功效与经腹膜内(i.p.)施用的抗PD-1或媒剂的功效的比较。针对处理组相比于媒剂组进行韦尔奇(Welch)检验。
图10示出了在小鼠结肠直肠癌模型中的一段时间内,口服施用来自H.acetispora菌株A的smEV的功效与经腹膜内(i.p.)施用的抗PD-1或媒剂的功效的比较。针对处理组相比于媒剂组进行韦尔奇(Welch)检验
图11示出了在小鼠结肠直肠癌模型中的第21天,口服施用来自H.acetispora菌株A的smEV的功效与经腹膜内(i.p.)施用的抗PD-1或媒剂的功效的比较。针对处理组相比于媒剂组进行韦尔奇(Welch)检验。
图12示出了在小鼠结肠直肠癌模型中的一段时间内,口服施用来自H.acetispora菌株A的smEV的功效与经腹膜内(i.p.)施用的抗PD-1或媒剂的功效的比较。针对处理组相比于媒剂组进行韦尔奇(Welch)检验。
图13示出了口服施用两种剂量,2E+11和2E+07(基于颗粒/剂量)的来自马西里福涅拉氏菌(Fournierella massillensis)菌株A的smEV在24小时内减少抗原特异性耳肿胀(耳厚度)的功效,与在基于KLH的迟发型超敏反应模型中进行抗原激发之后的媒剂(阴性对照)和地塞米松(阳性对照)的比较。
图14示出了口服施用两种剂量,2E+11和2E+07(基于颗粒/剂量)的来自Harryflintia acetispora菌株A的smEV在24小时内减少抗原特异性耳肿胀(耳厚度)的功效,与在基于KLH的迟发型超敏反应模型中进行抗原激发之后的媒剂(阴性对照)和地塞米松(阳性对照)的比较。
图15示出了口服施用两种剂量,2E+11、2E+09和2E+07(基于颗粒/剂量)的来自Harryflintia acetispora菌株A的smEV在24小时内减少抗原特异性耳肿胀(耳厚度)的功效,与在基于KLH的迟发型超敏反应模型中进行抗原激发之后的媒剂(阴性对照)和地塞米松(阳性对照)的比较。
图16示出了口服施用两种剂量,2E+11和2E+07(基于颗粒/剂量)的来自普氏栖粪杆菌菌株A的smEV在24小时内减少抗原特异性耳肿胀(耳厚度)的功效,与在基于KLH的迟发型超敏反应模型中进行抗原激发之后的媒剂(阴性对照)和地塞米松(阳性对照)的比较。
图17示出了口服施用三种剂量,2E+11、2E+09和2E+07(基于颗粒/剂量)的来自普氏栖粪杆菌菌株A的smEV在24小时内减少抗原特异性耳肿胀(耳厚度)的功效,与在基于KLH的迟发型超敏反应模型中进行抗原激发之后的媒剂(阴性对照)和地塞米松(阳性对照)的比较。
图18示出了来自马西里福涅拉氏菌菌株A的smEV诱导PMA分化的U937细胞产生细胞因子。用1x106-1x109浓度的马西里福涅拉氏菌菌株A smEV以及TLR2(FSL)和TLR4(LPS)激动剂对照处理U937细胞24小时,并且测量细胞因子的产生。注意到此菌株smEV在低浓度处可见的强烈的作用。“空白”表示培养基对照。
图19示出了来自Harryflintia acetispora菌株A的smEV诱导PMA分化的U937细胞产生细胞因子。用1x106-1x109浓度的Harryflintia acetispora菌株A smEV以及TLR2(FSL)和TLR4(LPS)激动剂对照处理U937细胞24小时,并且测量细胞因子的产生。注意细胞因子产生的逐步增加。“空白”表示培养基对照。
图20示出了来自普氏栖粪杆菌菌株A的smEV诱导PMA分化的U937细胞产生细胞因子。用1x106-1x109浓度的普氏栖粪杆菌菌株A smEV以及TLR2(FSL)和TLR4(LPS)激动剂对照处理U937细胞24小时,并且测量细胞因子的产生。注意到此菌株smEV在低浓度处可见的强烈的作用。“空白”表示培养基对照。
图21示出了来自Acutalibacter sp.菌株A、黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株A、和变异罕见小球菌菌株A的smEV诱导PMA分化的U937细胞产生细胞因子。用1x106-1x109浓度的smEV以及TLR2(FSL)和TLR4(LPS)激动剂对照处理U937细胞24小时,并且测量细胞因子的产生。“空白”表示培养基对照。
图22示出了口服施用两种剂量,2E+10和2E+06(基于颗粒/剂量)的来自Acutalibacter sp.菌株A、黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株A、和变异罕见小球菌菌株A的smEV在24小时内减少抗原特异性耳肿胀(耳厚度)的功效,与在基于KLH的迟发型超敏反应模型中进行抗原激发之后的媒剂(阴性对照)和地塞米松(阳性对照)的比较。
图23示出了两批以2E+10(基于颗粒/剂量)口服施用的来自变异罕见小球菌菌株A的smEV在24小时内减少抗原特异性耳肿胀(耳厚度)的功效,与在基于KLH的迟发型超敏反应模型中进行抗原激发之后的媒剂(阴性对照)和地塞米松(阳性对照)的比较。
图24示出了口服施用两种剂量,2E+10和2E+06(基于颗粒/剂量)的来自黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株A的smEV在24小时内减少抗原特异性耳肿胀(耳厚度)的功效,与在基于KLH的迟发型超敏反应模型中进行抗原激发之后的媒剂(阴性对照)和地塞米松(阳性对照)的比较。
图25示出了三批黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株smEV对HEK293-SEAP报告细胞中的TLR受体的功效并且使用OD 630nm处的吸光度作为读出。
具体实施方式
微生物梭菌纲中的颤螺旋菌科是脊椎动物的常见共生生物。有趣的是,尽管是单层(通常被描述为革兰氏阳性)微生物,但它们的革兰氏染色阴性。我们研究了这个家族的成员是否可以以足够的产率生产smEV以用于商业用途,并且发现相对于其他革兰氏阳性生物体,这个家族的成员生产高水平的smEV。这违背了对该领域内smEV生产的传统理解,因为革兰氏阴性生物体典型地会产生更多的smEV。颤螺旋菌科家族微生物通常很难分离和生长,因此以前对来自这个家族的smEV的研究是有限的。根据我们的研究,每个颤螺旋菌科smEV在体外共培养中诱导了一种独特的细胞因子反应。来自马西里福涅拉氏菌[例如,马西里福涅拉氏菌菌株A]和Harryflintia acetispora[例如,Harryflintia acetispora菌株A]的smEV在炎症和癌症的动物模型中显示出高功效和效力。普氏栖粪杆菌[例如,普氏栖粪杆菌菌株A]smEV也显示出治疗效果。本文提供与颤螺旋菌科细菌在治疗和/或预防疾病或健康障碍(例如,癌症、自身免疫性疾病、炎性疾病、菌群失调和/或代谢疾病)中的用途有关的方法和组合物。
smEV生产的高产标准:从生物反应器生长的培养物中获得的3x1013/升的粗smEV产率是菌株“高产”称号的最小阈值,因为这个数值在参考菌株的粗smEV产率的一个数量级内,该参考菌株在可以合理地按比例生产的水平上生产smEV。
表1列出了来自不同颤螺旋菌科菌株的smEV产率。
菌株 | 分类 | 菌株名称 | EV产率/升 |
菌株A | 颤螺旋菌科 | 普氏栖粪杆菌S31RS2-T1-2 | 1.30E+14 |
菌株A | 颤螺旋菌科 | 马西里福涅拉氏菌S10 GIMucosa-297 | 8.80E+13 |
菌株A | 颤螺旋菌科 | Harryflintia acetispora S4-M5 | 3.20E+13 |
菌株A | 颤螺旋菌科 | 阿加萨杆菌属物种 | 1.32E+12 |
定义
“佐剂”或“辅助疗法”在广义上是指影响患者或受试者(例如人)中的免疫学或生理学反应的药剂。例如,佐剂可增加抗原随时间或在目的区域(如肿瘤)中的存在,帮助吸收抗原呈递细胞抗原,活化巨噬细胞及淋巴细胞并且支持细胞因子的产生。通过改变免疫应答,佐剂可允许使用较小剂量的免疫相互作用剂以增加特定剂量的免疫相互作用剂的有效性或安全性。例如,佐剂可预防T细胞耗竭且因此增加特定免疫相互作用剂的有效性或安全性。
“施用”广义上是指将组合物(例如,药物组合物)施用给受试者的途径。施用途径的实例包含口服施用、直肠施用、局部施用、吸入(经鼻)或注射。注射施用包括静脉内(IV)、肌内(IM)、肿瘤内(IT)及皮下(SC)施用。本文描述的药物组合物可以任何形式通过任何有效途径施用,包括(但不限于)瘤内、经口、非经肠、肠内、静脉内、腹膜内、局部、经皮(例如,使用任何标准贴剂)、皮内、经眼、经鼻(鼻内)、局部、非经口(诸如喷雾)、吸入、皮下、肌内、颊、舌下、(经)直肠、阴道、动脉内及鞘内、经黏膜(例如,舌下、经舌)、(经)颊、(经)尿道、阴道(例如,经阴道及阴道周围)、植入、膀胱内、肺内、十二指肠内、胃内及支气管内。在优选的实施例中,通过以下形式施用本文所述的药物组合物:经口、经直肠、经肿瘤内、经局部、经膀胱内、通过注射至引流淋巴结中或毗邻引流淋巴结处、经静脉内、通过吸入或气溶胶或经皮下。在另一个优选实施例中,本文所述的药物组合物口服、瘤内或静脉内施用。
如本文所用,术语“抗体”可指完整抗体及其抗原结合片段二者。完整抗体是包括由二硫键相互连接的至少两条重(H)链及两条轻(L)链的糖蛋白。每条重链包括重链可变区(在本文中缩写为VH)及重链恒定区。每条轻链包括轻链可变区(在本文中缩写为VL)及轻链恒定区。VH及VL区可进一步细分成超变区(称为互补决定区(CDR))及更保守区(称为框架区(FR)),二者散布排列。每个VH及VL由三个CDR及四个FR构成,其自氨基-末端至羧基-末端按下列顺序排列:FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4。重链及轻链的可变区含有与抗原相互作用的结合结构域。术语“抗体”包含例如单克隆抗体、多克隆抗体、嵌合抗体、人类源化抗体、人类抗体、多特异性抗体(例如,双特异性抗体)、单链抗体及抗原结合抗体片段。
如本文所用,术语抗体的“抗原结合片段”及“抗原结合部分”是指抗体中保留结合抗原的能力的一个或多个片段。术语抗体的“抗原结合片段”内所涵盖结合片段的实例包含Fab、Fab'、F(ab')2、Fv、scFv、二硫化物连接的Fv、Fd、双抗体、单链抗体、经分离CDRH3及其他保留完整抗体的至少一部分可变区的抗体片段。这些抗体片段可使用常规重组和/或酶促技术来获得且可以与完整抗体相同的方式针对抗原结合进行筛选。
“癌症”在广义上是指宿主自有细胞的不受控、异常生长,这种生长导致对周围组织及潜在地远离宿主异常细胞生长初始位点的组织的侵袭。主要种类包含是上皮组织(例如,皮肤、鳞状细胞)癌症的上皮癌;是结缔组织(例如,骨、软骨、脂肪、肌肉、血管等)癌症的肉瘤;是血液形成组织(例如,骨髓组织)癌症的白血病;是免疫细胞癌症的淋巴瘤及骨髓瘤;及包括脑及脊柱组织癌症的中枢神经系统癌症。“一种或多种癌症”和“一种或多种赘瘤”在本文中可互换使用。如本文中所使用,“癌症”是指所有类型的新或复发癌症或赘瘤或恶性肿瘤,包含白血病、上皮癌及肉瘤。癌症的具体实例是:癌、肉瘤、骨髓瘤、白血病、淋巴瘤及混合型肿瘤。癌症的非限制性实例是以下新发或复发癌症:脑癌、黑色素瘤、膀胱癌、乳腺癌、宫颈癌、结肠癌、头颈癌、肾癌、肺癌、非小细胞肺癌、间皮瘤、卵巢癌、前列腺癌、肉瘤、胃癌、子宫癌及髓母细胞瘤。在一些实施例中,癌症包括实体瘤。在一些实施例中,癌症包括转移。
“碳水化合物”是指糖或糖聚合物。术语“糖”、“多糖”、“碳水化合物”及“寡糖”可互换使用。大部分碳水化合物是具有许多羟基的醛或酮,通常在分子的每一碳原子上具有一个羟基。碳水化合物通常具有分子式CnH2nOn。碳水化合物可为单糖、二糖、三糖、寡糖或多糖。最基本的碳水化合物是单糖,例如葡萄糖、半乳糖、甘露糖、核糖、阿拉伯糖、木糖及果糖。二糖是两个接合的单糖。示例性二糖包括蔗糖、麦芽糖、纤维二糖及乳糖。通常,寡糖包含三至六个单糖单元(例如棉子糖、水苏糖),且多糖包含六个或更多个单糖单元。示例性多糖包含淀粉、糖原及纤维素。碳水化合物可含有经修饰糖单元,例如2’-脱氧核糖,其中去除羟基,2’-氟核糖,其中羟基经氟代替;或N-乙酰基葡萄糖胺,其为葡萄糖的含氮形式(例如2’-氟核糖、脱氧核糖及己糖)。碳水化合物可以许多不同形式存在,例如构象异构体、环状形式、非环状形式、立体异构体、互变异构体、端基差向异构体及异构体。
“细胞增强”在广义上指细胞的流入或细胞在环境中的扩增,这些细胞在施用组合物之前基本上不存在于该环境中且不存在于该组合物本身中。增强环境的细胞包括免疫细胞、基质细胞、细菌及真菌细胞。特别受关注的环境是其中癌细胞驻留或定位的微环境。在一些实例中,微环境是肿瘤微环境或肿瘤引流淋巴结。在其他实例中,微环境是癌前组织位点或组合物的局部施用位点或其中该组合物在远程施用后将积聚的位点。
“进化枝”指系统发育树的OTU或成员,它们是系统发育树中的统计有效节点的下游。进化枝包含系统发育树中的一组末端叶,其是不同的单系进化单元且在某种程度上共享序列相似性。
来自两个或更多个微生物菌株的mEV(例如smEV和/或pmEV)的“组合”包括从其获得mEV(例如smEV和/或pmEV)的微生物在同一材料或产品中或在物理相连的产品中物理共存,以及来自该两个菌株的mEV(例如smEV和/或pmEV)在时间上共同施用或共同定位。
“菌群失调”是指肠道或其它身体区域的微生物群或微生物组的状态,包括,例如,黏膜或皮肤表面(或任何其它微生物组生态位),在该状态下宿主肠道微生物组生态网络“微生物组”的正常的多样性和/或功能被破坏。菌群失调的状态可能导致疾病状态,或者仅在某些条件下或只有长期存在时可能是不健康的。菌群失调可能是由于多种因素引起的,包括环境因素、传染原、宿主基因型、宿主饮食和/或压力。菌群失调可能导致:一个或多个细菌类型(例如,厌氧菌)、物种和/或菌株的普遍度发生变化(例如,增加或减少),宿主微生物组群体组成的多样性发生变化(例如,增加或减少);导致一个或多个有益效应减少或丧失的一个或多个共生生物群体的变化(例如,增加或减少);一个或多个病原体(例如,病原细菌)群体的过度生长;和/或仅当存在某些条件时引起疾病的共生生物的存在、和/或过度生长。
术语“降低”或“消耗”意指变化,该变化使治疗后与治疗前状态相比的差异(视情况而定)为至少10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、1/100、1/1000、1/10,000、1/100,000、1/1,000,000或不可检测。可降低的性质包括免疫细胞、细菌细胞、基质细胞、髓源性抑制细胞、成纤维细胞、代谢物的数量;细胞因子的水平;或另一物理参数(如耳厚度(例如,在DTH动物模型中)或肿瘤尺寸(例如,在动物肿瘤模型中))。
术语“生态聚生体(ecological consortium)”是交换代谢物且彼此正性共调控的一组细菌,这与经由激活互补宿主通路来诱导宿主协同作用以改进功效的两种细菌形成对比。
如本文所用,“工程化细菌”是通过人类活动已在遗传上自天然状态改变的任何细菌及任何这种细菌的子代。工程化细菌包括例如靶向遗传修饰的产物、随机诱变筛选的产物及定向演化的产物。
术语“表位”意指能够特异性结合至抗体或T细胞受体的蛋白质决定子。表位通常由如氨基酸或糖侧链等分子的化学活性表面分组组成。某些表位可通过抗体能够结合的氨基酸的特定序列来定义。
术语“基因”在广义上用于指与生物功能有关的任一核酸。术语“基因”适用于特定基因组序列以及由基因组序列编码的cDNA或mRNA。
两种核酸分子的核酸序列之间“同一性”可使用已知计算机算法(例如“FASTA”程序)使用例如Pearson等人(1988)Proc.Natl.Acad.Sci.USA[美国国家科学院院刊]85:2444中的预设参数测定为同一性百分比(其他程序包含GCG程序包(Devereux,J.等人,NucleicAcids Research[核酸研究]12(I):387(1984))、BLASTP、BLASTN、FASTA Atschul,S.F.等人,J Molec Biol[分子生物学杂志]215:403(1990);Guide to Huge Computers[巨型计算机指南],Mrtin J.Bishop编辑,Academic Press[学术出版社],San Diego[圣地亚哥],1994及Carillo等人(1988)SIAM J Applied Math[工业和应用数学学会应用数学杂志]48:1073)。例如,可使用国家生物技术信息中心数据库(National Center for BiotechnologyInformation database)的BLAST功能来测定同一性。其他可商业或公开获得的程序包含DNAStar“MegAlign”程序(威斯康星州麦迪逊市(Madison,Wis.))及威斯康星大学遗传学计算机集团(University of Wisconsin Genetics Computer Group)(UWG)“Gap”程序(威斯康星州麦迪逊市(Madison,Wis.))。
如本文所用,术语“免疫障碍”是指由免疫系统的活动引起的任何疾病、障碍或疾病症状,包括自身免疫性疾病、炎性疾病及过敏。免疫障碍包括(但不限于)自身免疫性疾病(例如,银屑病、特应性皮炎、狼疮、硬皮病、溶血性贫血、血管炎、一型糖尿病、格雷夫病(Grave’s disease)、类风湿性关节炎、多发性硬化、古德帕斯雷综合征(Goodpasture’ssyndrome)、恶性贫血和/或肌病)、炎性疾病(例如,寻常型痤疮、哮喘、乳糜泻、慢性前列腺炎、肾小球性肾炎、炎性肠病、盆腔炎、再灌注损伤、类风湿性关节炎、肉状瘤病、移植排斥、血管炎和/或间质性膀胱炎)、和/或过敏(例如,食物过敏、药物过敏和/或环境过敏)。
“免疫疗法”是使用受试者的免疫系统以治疗疾病(例如,免疫性疾病、炎性疾病、代谢性疾病、癌症)的治疗且包括(例如)检查点抑制剂、癌症疫苗、细胞因子、细胞疗法、CAR-T细胞及树突细胞疗法。
术语“增加”意指变化,该变化使治疗后与治疗前状态相比的差异(视情况而定)为至少高10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、2倍、4倍、10倍、100倍、10^3倍、10^4倍、10^5倍、10^6倍和/或10^7倍。可增加的性质包括免疫细胞、细菌细胞、基质细胞、髓源性抑制细胞、成纤维细胞、代谢物的数量;细胞因子的水平;或另一物理参数(如耳厚度(例如,在DTH动物模型中)或肿瘤尺寸(例如,在动物肿瘤模型中))。
“先天免疫激动剂”或“免疫佐剂”是特异性靶向先天免疫受体(包括Toll样受体(TLR)、NOD受体、RLR、C型凝集素受体、STING-cGAS途径组分、炎性体复合物)的小分子、蛋白质或其他药剂。例如,LPS是细菌源的或合成的TLR-4激动剂且可使用铝作为免疫刺激佐剂。免疫佐剂是特定类别的更广泛的佐剂或辅助疗法。STING激动剂的实例包括但不限于2'3'-cGAMP、3'3'-cGAMP、c-di-AMP、c-di-GMP、2'2'-cGAMP及2'3'-cGAM(PS)2(Rp/Sp)(2'3'-cGAMP的双硫代磷酸酯类似物的Rp、Sp异构体)。TLR激动剂的实例包括(但不限于)TLRl、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、TLR9、TLRlO及TLRI l。NOD激动剂的实例包括(但不限于):N-乙酰基胞壁酰基-L-丙胺酰基-D-异谷氨酰胺(胞壁酰二肽(MDP))、γ-D-谷氨酰基-内消旋-二氨基庚二酸(iE-DAP)及去胞壁酰肽(desmuramylpeptide(DMP))。
“内转录间隔区”或“ITS”是位于通常用于识别真核物种(特别地,真菌)的共同前体转录本上的结构核糖体RNA(rRNA)之间的一段非功能性RNA。形成核糖体的核的真菌的rRNA经转录为信号基因且由8S、5.8S及28S区域及分别在8S与5.8S之间及5.8S与28S区域之间的ITS4及5组成。如先前描述,在18S与5.8S之间及5.8S与28S区域之间的这类两个双译基因嵌段(intercistronic segment)通过剪接去除且出于条形码的目的在物种之间含有显著变化(Schoch等人,Nuclear ribosomal internal transcribed spacer(ITS)region asauniversal DNA barcode marker for Fungi[核糖体内转录间隔区(ITS)是真菌的通用DNA条形码标志物].PNAS[美国国家科学院院刊]109:6241-6246.2012)。18S rDNA传统上用于系统发育重建,然而ITS可发挥此功能,因为其通常是高度保守的,但含有高变区,这些高变区具有足够的核苷酸多样性来区分大多数真菌的属及物种。
术语“分离的”或“富集的”涵盖具有以下特征的微生物、mEV(例如smEV和/或pmEV)或其他实体或物质:(1)与在最初产生(不论在自然界中或在实验环境中)时与其缔合的至少一些组分分离,和/或(2)人工产生、制备、纯化和/或制造。分离的微生物或mEV可与至少约10%、约20%、约30%、约40%、约50%、约60%、约70%、约80%、约90%或更多的其最初关联的其他组分分离。在一些实施例中,分离的微生物或mEV是大于约80%、约85%、约90%、约91%、约92%、约93%、约94%、约95%、约96%、约97%、约98%、约99%或大于约99%纯的,例如基本上不含其他组分。术语“纯化(purify)”、“进行纯化(purifying)”及“纯化的(purified)”是指已与在最初产生或生成(例如,不论在自然界中或在实验环境中)时或在其初始产生之后的任一时间期间与其缔合的至少一些组分分离的微生物或mEV或其他材料。如果在产生时或在产生之后(例如)自含有微生物或微生物群体或mEV的材料或环境分离,则该微生物或微生物群体或mEV可视为纯化的,且纯化的微生物或微生物群体或mEV群体可含有最高约10%、约20%、约30%、约40%、约50%、约60%、约70%、约80%、约90%或高于约90%的其他材料且仍视为“分离的”。在一些实施例中,经纯化微生物或mEV或微生物群体是大于约80%、约85%、约90%、约91%、约92%、约93%、约94%、约95%、约96%、约97%、约98%、约99%或大于约99%纯的。在本文所提供微生物组合物的情况下,存在于该组合物中的一种或多种微生物类型可与独立于一种或多种产生和/或存在于含有该微生物类型的材料或环境中的其他微生物来纯化。微生物组合物及其微生物组分(例如或mEV)通常纯化自残余生境产物。
如本文所用,“脂质”包括脂肪、油、三酸甘油酯、胆固醇、磷脂、任何形式的脂肪酸(包括游离脂肪酸)。脂肪、油及脂肪酸可为饱和的、不饱和的(顺式或反式)或部分不饱和的(顺式或反式)。
术语“LPS突变体或脂多糖突变体”广义上是指所选的包含LPS损失的细菌。LPS的丢失可能是由于参与脂质A生物合成的基因(如lpxA、lpxC和lpxD)的突变或破坏引起的。包含LPS突变体的细菌可能对氨基糖苷类和多黏菌素(多黏菌素B和黏菌素)具有抗性。
如本文所用的“代谢物”是指在任何细胞或微生物代谢反应中用作底物或作为产物化合物、组合物、分子、离子、辅助因子、催化剂或营养素产生自任何细胞或微生物代谢反应的任何及所有分子化合物、组合物、分子、离子、辅助因子、催化剂或营养素。
“微生物”是指表征为古生物、寄生虫、细菌、真菌、微观藻类、原生动物及与该生物体相关的发育阶段或生命周期阶段(例如,植物、孢子(包括孢子形成、休眠及萌发)、潜伏、生物膜)的任何天然或经改造的生物体。肠道微生物的实例包括:葛氏放线菌(Actinomycesgraevenitzii)、龋齿放线菌(Actinomyces odontolyticus)、嗜黏蛋白阿克曼氏菌(Akkermansia muciniphila)、粪拟杆菌(Bacteroides caccae)、脆弱拟杆菌(Bacteroidesfragilis)、腐败拟杆菌(Bacteroides putredinis)、多形拟杆菌(Bacteroidesthetaiotaomicron)、普通拟杆菌(Bacteroides vultagus)、青春双歧杆菌(Bifidobacterium adolescentis)、两歧双歧杆菌(Bifidobacterium bifidum)、对沃氏嗜胆菌(Bilophila wadsworthia)、布劳特氏菌属(Blautia)、丁酸弧菌属(Butyrivibrio)、纤细弯曲杆菌(Campylobacter gracilis)、梭菌群III(Clostridia cluster III)、梭菌群IV(Clostridia cluster IV)、梭菌群IX(Clostridia cluster IX)(氨基酸球菌科群(Acidaminococcaceae group))、梭菌群XI(Clostridia cluster XI)、梭菌群XIII(Clostridia cluster XIII)(消化链球菌群(Peptostreptococcus group))、梭菌群XIV(Clostridia cluster XIV)、梭菌群XV(Clostridia cluster XV)、产气柯林斯菌(Collinsella aerofaciens)、粪球菌属(Coprococcus)、桑氏棒状杆菌(Corynebacteriumsunsvallense)、猪脱硫单胞菌(Desulfomonas pigra)、产甲酸多尔氏菌(Doreaformicigenerans)、长链多尔氏菌(Dorea longicatena)、大肠杆菌(Escherichia coli)、庞大真杆菌(Eubacterium hadrum)、直肠真杆菌(Eubacterium rectale)、普拉梭菌(Faecalibacteria prausnitzii)、孪生球菌属(Gemella)、乳球菌属(Lactococcus)、兰氏螺菌属(Lanchnospira)、柔膜细菌群XVI(Mollicutes cluster XVI)、柔膜细菌群XVIII(Mollicutes cluster XVIII)、普雷沃菌属(Prevotella)、黏滑罗氏菌(Rothiamucilaginosa)、伶俐瘤胃球菌(Ruminococcus callidus)、活泼瘤胃球菌(Ruminococcusgnavus)、扭链瘤胃球菌(Ruminococcus torques)及链球菌属(Streptococcus)。
“微生物胞外囊泡”(mEV)可从微生物如细菌、古生菌、真菌、微藻、原生动物和寄生虫获得。在一些实施例中,mEV从细菌获得。mEV包括分泌型微生物胞外囊泡(smEV)和经加工的微生物胞外囊泡(pmEV)。“分泌的微生物胞外囊泡”(smEV)是来源于微生物的自然产生的囊泡。smEV由微生物脂质和/或微生物蛋白质和/或微生物核酸和/或微生物碳水化合物部分构成,并从培养上清液中分离。这些囊泡的自然产生可以通过操纵细菌细胞正在培养的环境(例如,通过培养基或温度改变)来人为地增强(例如,增加)或减少。此外,smEV组合物可以被修饰以减少,增加,添加或去除微生物成分或外来物质,以改变功效、免疫刺激、稳定性、免疫刺激能力、稳定性、器官靶向性(例如,淋巴结)、吸收(例如,胃肠道)和/或产率(例如,由此改变功效)。如本文所用,术语“纯化的smEV组合物”或“smEV组合物”是指smEV的制剂,其已经从源材料中发现的至少一种相关联物质(例如,从至少一种其他微生物组分分离)或用于制备该制剂的任何方法中与smEV相关联的任何材料分离。也可指针对特定组分已显著富集的组合物。“经加工的微生物胞外囊泡”(pmEV)是从人工裂解的微生物(例如,细菌)纯化的微生物膜组分(例如,已与其他胞内微生物细胞组分分离的微生物膜组分)的非天然存在的集合,并且其可包含根据纯化方法而具有变化的或选定的尺寸范围的颗粒。通过化学破坏(例如,通过溶菌酶和/或溶葡萄球菌素)和/或物理破坏(例如,通过机械力)微生物细胞并通过离心和/或超速离心或其他方法将微生物膜组分与胞内组分分离来获得pmEV池。所得pmEV混合物含有富集的微生物膜及其组分(例如,外周缔合的或完整的膜蛋白、脂质、聚糖、多糖、碳水化合物、其他聚合物),使得相对于完整微生物,微生物膜组分的浓度增加,并且胞内内容物的浓度降低(例如,稀释)。对于革兰氏阳性细菌,pmEV可以包括细胞膜或细胞质膜。对于革兰氏阴性细菌,pmEV可以包括内膜和外膜。pmEV可以被修饰以增加纯度,调节组合物中颗粒的尺寸,和/或被修饰以减少、增加、添加或去除微生物组分或外来物质,以改变功效、免疫刺激、稳定性、免疫刺激能力、稳定性、器官靶向性(例如淋巴结)、吸收(例如胃肠道)和/或产率(例如由此改变功效)。pmEV可以通过添加、去除、富集或稀释特定组分(包括来自相同或其他微生物的细胞内组分)被修饰。如本文所用,术语“纯化的pmEV组合物”或“pmEV组合物”是指pmEV的制剂,其已经从源材料中发现的至少一种相关联物质(例如,从至少一种其他微生物组分分离)或用于制备该制剂的任何方法中与pmEV相关联的任何材料分离。也可指针对特定组分已显著富集的组合物。
“微生物组”广泛地指栖居于受试者或患者的身体部位上或栖居于其中的微生物。微生物组中的微生物可包括细菌、病毒、真核微生物和/或病毒。微生物组中的个别微生物可以是代谢活性、休眠、潜伏或作为孢子存在,可以浮游形式存在或存在于生物膜中,或可以可持续或短暂的方式存在于微生物组中。微生物组可以是共生或健康状态微生物组或疾病状态微生物组。所述微生物组对受试者或患者而言可以是天然的,或所述微生物组的组分可因健康状态(例如,癌前状态或癌状态)或处理条件(例如,抗生素治疗、暴露于不同微生物)的变化而经调整、引入或消耗。在一些方面中,微生物组出现于黏膜表面。在一些方面中,微生物组是肠道微生物组。在一些方面中,微生物组是肿瘤微生物组。
组织或样品的“微生物组概况(microbiome profile)”或“微生物组签名(microbiome signature)”是指微生物组的细菌组成的至少部分表征。在一些实施例中,微生物组概况指示是否至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100或更多个细菌菌株存在于微生物组中或不存在于微生物组中。在一些实施例中,微生物组谱指示是否至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100或更多个癌症相关细菌菌株存在于样品中。在一些实施例中,微生物组谱指示样品中检测的各细菌菌株的相对量或绝对量。在一些实施例中,微生物组谱是癌症相关微生物组谱。癌症相关微生物组谱是以比一般群体更大的频率出现于患有癌症的受试者中的微生物组谱。在一些实施例中,相较于正常存在于取自未患癌症的个体的在其他方面当量的组织或样品的微生物组中的细菌,该癌症相关微生物组谱包含更大数量或量的癌症相关细菌。
关于细菌的“经修饰的”在广义上指自野生型形式已经发生变化的细菌。细菌修饰可以产生自工程菌。细菌修饰的实例包括遗传修饰、基因表达修饰、表型修饰、配制修饰、化学修饰及剂量或浓度。经改善的特性的实例描述于整个说明书中且包括(例如)减毒、营养缺陷、归巢或抗原性。表型修饰可包括(以实例说明的)细菌于修饰细菌的表型的培养基中生长使得其增加或降低毒力。
如本文所用的“肿瘤生物群系(oncobiome)”包含致肿瘤的和/或癌症相关的微生物群,其中该微生物群包含病毒、细菌、真菌、原生生物、寄生虫或另一种微生物中的一种或多种。
“肿瘤营养性(Oncotrophic)”或“嗜肿瘤(oncophilic)”微生物及细菌是在癌症微环境中高度相关或存在的微生物。它们可被优先选择用于该环境中,优先在癌症微环境中生长或适应所述环境。
“运算分类单元”及“OTU”是指系统发生树中的末端叶且通过核酸序列(例如整个基因组或特定基因序列及所有与此核酸序列在物种层面共享序列同一性的序列)来定义。在一些实施例中,特定基因序列可为16S序列或16S序列的一部分。在其他实施例中,对两种实体的整个基因组进行测序并进行比较。在另一个实施例中,可以基因方式比较所选区域(例如多基因座序列标签(MLST)、特定基因或基因集)。对于16S而言,整个16S或一些16S可变区中共有≥97%平均核苷酸同一性的OTU可视为相同OTU。参见,例如Claesson MJ,WangQ,O’Sullivan O,Greene-Diniz R,Cole JR,Ross RP,和O’ToolePW.2010.Comparison oftwo next-generation sequencing technologies for resolving highly complexmicrobiota composition using tandem variable 16S rRNA gene regions[使用串联可变16S rRNA基因区解析高度复杂的微生物群组成的两种下一代测序技术的比较].NucleicAcids Res[核酸研究]38:e200.Konstantinidis KT,Ramette A及TiedjeJM.2006.Thebacterial species definition in the genomic era[基因组时代的细菌物种类定义].Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci[伦敦皇家学会B辑:生物科学哲学学报]361:1929-1940。对于完整基因组、MLST、特定基因(除16S外)或基因集而言,共有≥95%平均核苷酸同一性的OTU可视为相同OTU。例如参见Achtman M及Wagner M.2008.Microbialdiversity and the genetic nature of microbial species[微生物多样性和微生物物种的遗传性质].Nat.Rev.Microbiol.[微生物自然评论]6:431-440.Konstantinidis KT,Ramette A及Tiedje JM.2006.The bacterial species definition in the genomic era[基因组时代的细菌物种类定义].Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci[伦敦皇家学会B辑:生物科学哲学学报]361:1929-1940。通常通过比较生物体之间的序列来定义OTU。通常,具有小于95%序列同一性的序列并不视为形成相同OTU的一部分。还可通过核苷酸标志或基因、尤其高度保守基因(例如“管家”基因)或其组合的任一组合来表征OTU。本文提供可分配(例如)属、物种及系统发育进化枝的运算分类单元(OTU)。
如本文所用,如果基因在至少一些条件下在工程化细菌中的表达水平高于相同物种的野生型细菌在相同条件下的表达水平,则该基因在细菌中“过度表达”。类似地,如果基因在至少一些条件下在工程化细菌中的表达水平低于相同物种的野生型细菌在相同条件下的表达水平,则该基因在细菌中“表达不足”。
术语“多核苷酸”及“核酸”可互换使用。它们是指任何长度的核苷酸的聚合形式(脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸)或其类似物。多核苷酸可具有任何三维结构,且可实施任何功能。多核苷酸的非限制性实例如下:基因或基因片段的编码或非编码区域、定义自连锁分析的多个基因座(loci)(基因座(locus))、外显子、内含子、信使RNA(mRNA)、微小RNA(miRNA)、沉默RNA(siRNA)、转移RNA、核糖体RNA、核糖酶、cDNA、重组多核苷酸、分支多核苷酸、质粒、载体、任何序列的分离的DNA、任何序列的分离的RNA、核酸探针及引物。多核苷酸可包含经修饰的核苷酸,如甲基化核苷酸及核苷酸类似物。如果存在,则可在组装聚合物之前或之后赋予对核苷酸结构的修饰。多核苷酸可通过如与标记组分缀合而经进一步修饰。在本文提供的所有核酸序列中,U核苷酸可与T核苷酸互换。
如本文所用,物质基本上不含其他组分时是“纯的”。术语“纯化(purify)”或“进行纯化(purifying)”及“纯化的(purified)”是指mEV(例如smEV和/或pmEV)制剂或其他材料已与最初产生或形成(例如,无论在自然中或在实验环境中)时或在初始产生后的任何时间期间与的相关联的至少一些组分分离。若如果mEV(例如smEV和/或pmEV)制剂或组合物在产生时或产生后与(诸如)一种或多种其他细菌组分分离,则该mEV(例如smEV和/或pmEV)制剂或组合物可被视为纯化的,并且纯化的微生物或微生物群体可含有其他材料多达约10%、约20%、约30%、约40%、约50%、约60%、约70%、约80%、约90%或超过约90%且仍被视为“纯化的”。在一些实施例中,纯化的mEV(例如smEV和/或pmEV)是超过约80%、约85%、约90%、约91%、约92%、约93%、约94%、约95%、约96%、约97%、约98%、约99%、或超过约99%纯的。mEV(例如smEV和/或pmEV)组合物(或制剂)例如从残余生境产物纯化。
如本文中所使用,术语“纯化的mEV组合物”或“mEV组合物”是指如下的制剂:其包括已与源材料或在用以产生所述制剂的任何方法中与mEV(例如smEV和/或pmEV)相关联的任何材料中发现的至少一种相关联物质分离(例如,与至少一种其他细菌组分分离)的mEV(例如smEV和/或pmEV)。它还指已经显著富集或浓缩的组合物。在一些实施例中,mEV(例如smEV和/或pmEV)被浓缩2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、100倍、1000倍、10,000倍或超过10,000倍。
“残余生境产物”是指自受试者内或受试者上的微生物群生境衍生的材料。例如,微生物的发酵培养物可以含有污染物,例如其他微生物菌株或形式(例如细菌、病毒、支原体和/或真菌)。例如,微生物生存于胃肠道的粪便中、皮肤本身上、唾液中、呼吸道的黏液中或泌尿生殖道的分泌物中(即,与微生物群落相关联的生物物质)。基本上不含残余生境产物意指该微生物组合物不再含有与人或动物受试者上或培养物中或人或动物受试者中的微生物环境相关联的生物物质且是100%不含、99%不含、98%不含、97%不含、96%不含或95%不含与该微生物群落相关联的任何污染生物物质。残余生境产物可包括非生物材料(包括未经消化的食物)或其可包括非所需的微生物。基本上不含残余生境产物亦可意指该微生物组合物不含有来自培养物污染物或人或动物的可检测细胞且意指仅微生物细胞是可检测的。在一项实施例中,大体上不含残余生境产物亦可意指所述微生物组合物不含有可检测的病毒(包括细菌、病毒(例如,噬菌体))、真菌、支原体污染物。在另一个实施例中,这意味着与微生物细胞相比,该微生物组合物中少于1x10-2%、1x10-3%、1x10-4%、1x10-5%、1x10-6%、1x10-7%、1x10-8%的有活力细胞是人或动物细胞。达到此纯度的方法有很多,这些方法中无任何一者是限制性的。因此,污染物可经由通过在固体培养基上对单菌落进行多个画线步骤,直至来自系列性单菌落的复制(如但不限于两个)画线已显示仅单一菌落形态来分离所需成分而减少。可替代地,污染物的减少可通过多轮连续稀释至单一所需细胞(例如,10-8或10-9的稀释),如通过多个10倍连续稀释完成。此可通过显示多个经分离的菌落具有相似细胞形状及革兰氏染色行为进一步证实。用于证实足够的纯度的其他方法包括遗传分析(例如,PCR、DNA测序)、血清学及抗原分析、酶及代谢分析及使用仪器的方法,如使用自污染物区分所需成分的试剂的流式细胞术。
如本文所用,“特异性结合”是指抗体能够结合至预定抗原或多肽能够结合至其预定结合配偶体。通常,抗体或多肽以对应于约10-7M或更小KD的亲和力特异性结合至其预定抗原或结合配偶体,且以相对于结合至非特异性及不相关抗原/结合配偶体(例如BSA、酪蛋白)小至少10倍、小至少100倍或小至少1000倍的其亲和力的亲和力(如通过KD所表示)结合至预定抗原/结合配偶体。可替代地,特异性结合在广义上更适用于二组分系统,其中一种组分是蛋白质、脂质或碳水化合物或其组合且与是蛋白质、脂质、碳水化合物或其组合的第二组分以特定方式接合。
“菌株”是指具有基因签名的细菌物种的成员,从而其可与相同细菌物种的密切相关成员区分开来。基因特征可为不存在至少一种基因的全部或一部分、不存在至少一个调控区(例如启动子、终止子、核糖开关、核糖体结合位点)的全部或一部分、不存在(“消除”)至少一种天然质粒、存在至少一种重组基因、存在至少一种突变基因、存在至少一种外来基因(衍生自另一物种的基因)、存在至少一种突变调控区(例如启动子、终止子、核糖开关、核糖体结合位点)、存在至少一种非天然质粒、存在至少一种抗生素抗性盒或其组合。可通过PCR扩增且任选地随后进行一个或多个目的基因组区域或全基因组的DNA测序来鉴别不同菌株之间的基因签名。如果一种菌株(与相同物种的另一种菌株相比)已获得或失去抗生素抗性或获得或失去生物合成能力(例如营养缺陷型菌株),则可通过选择或反选择分别使用抗生素或营养物/代谢物来区分菌株。
术语“受试者”或“患者”是指任何哺乳动物。描述为“有需要”的受试者或患者是指需要治疗(或预防)疾病的人。哺乳动物(即哺乳类动物)包括人、实验室动物(例如灵长类动物、大鼠、小鼠)、家畜(例如牛、绵羊、山羊、猪)及家庭宠物(例如狗、猫、啮齿类动物)。受试者可以是人。受试者可以是非人哺乳动物,包括但不限于:狗、猫、牛、马、猪、驴、山羊、骆驼、小鼠、大鼠、天竺鼠、绵羊、美洲驼、猴、大猩猩或黑猩猩。受试者可以是健康的,或可患有任一发展阶段的癌症,其中任一阶段由癌症相关或致病病原体引起或伺机性地支持该病原体,或受试者可能处于发生癌症或向其他受试者传播癌症相关或癌症致病病原体的风险中。在一些实施例中,受试者患有肺癌、膀胱癌、前列腺癌、浆细胞瘤、结直肠癌、直肠癌、梅克尔细胞癌、唾液腺癌、卵巢癌和/或黑色素瘤。受试者可以具有肿瘤。受试者可以具有展示增强的大型胞饮作用的肿瘤,其中该过程的潜在基因组学包括Ras活化。在其他实施例中,受试者患有另一种癌症。在一些实施例中,受试者已经接受癌症疗法。
如本文中所使用,术语“治疗”受试者疾病或“治疗”患有或怀疑患有疾病的受试者是指对受试者施用医药治疗(例如,施用一种或多种药剂),从而降低至少一种疾病症状或预防其恶化。因此,在一个实施例中,“治疗”尤其是指延迟进展、促进缓解、诱导缓解、增大缓解、加速恢复、增加功效或降低替代治疗的抗性,或其组合。如本文所用,术语“预防”受试者的疾病是指对受试者施用药物治疗,例如,施用一种或多种药剂,使得疾病的至少一个症状的发作被延迟或预防。
如本文所用,细菌的“类型”可以通过以下彼此区分开:属、种、亚种、菌株;或通过任何其他分类学分类彼此区分开(无论是基于形态学、生理学、基因型、蛋白质表达或本领域已知的其他特征)。
细菌
在某些方面,本文提供了包含从颤螺旋菌科细菌获得的mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物。
在一些实施例中,该药物组合物包含mEV(例如smEV和/或pmEV)并且mEV(例如smEV和/或pmEV)由颤螺旋菌科细菌的高产菌株产生。在一些实施例中,该高产菌株从生物反应器生长的培养物产生至少3x1013mEV(例如smEV和/或pmEV)/升。
在一些实施例中,对获得mEV(例如smEV和/或pmEV)的颤螺旋菌科细菌进行修饰以降低毒性或其他不利影响;提高mEV(例如smEV和/或pmEV)的递送(例如口服递送)(例如,通过改良耐酸性、黏液黏着性和/或渗透性和/或对胆汁酸、消化酶的抗性、对抗微生物肽的抗性和/或抗体中和);靶向所需细胞类型(例如,M细胞、杯状细胞、肠上皮细胞、树突细胞、巨噬细胞);增强mEV(例如smEV和/或pmEV)的免疫调节和/或治疗效果(例如单独或与另一治疗剂组合);和/或通过mEV(例如smEV和/或pmEV)(例如通过修饰地产生多糖、纤毛、伞毛、黏附素)增强免疫活化或抑制。在一些实施例中,本文描述的工程化颤螺旋菌科细菌被修饰以改善mEV(例如smEV和/或pmEV)制造(例如,更高的耐氧性、稳定性、改善的冻融耐受性、较短的产生时间)。例如,在一些实施例中,该所述经工程化颤螺旋菌科细菌包括携带一种或多种遗传变化的细菌,此类变化为细菌染色体或内源质体和/或一种或多种外来质体上所含的一种或多种核苷酸的插入、缺失、移位或取代或其任何组合,其中遗传变化可能会引起一种或多种基因过度表现和/或表现不足。工程化颤螺旋菌科细菌可以使用本领域中已知的任何技术产生,包括(但不限于)定点诱变、转座子诱变、敲除、敲入、聚合酶链反应诱变、化学诱变、紫外线诱变、转形(化学或通过电穿孔)、噬菌体转导、定向演化或其任何组合。
颤螺旋菌科细菌的物种和/或菌株可以用作mEV(例如smEV和/或pmEV)的来源。在某些实施例中,mEV产生自一个颤螺旋菌科细菌菌株。在某些实施例中,mEV产生自颤螺旋菌科细菌菌株的组合。在一些实施例中,组合是至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、25、30、35、40、45或50个颤螺旋菌科细菌菌株的组合。在一些实施例中,颤螺旋菌科菌株是普氏栖粪杆菌(例如,普氏栖粪杆菌菌株A)、马西里福涅拉氏菌(例如,马西里福涅拉氏菌菌株A)、Harryflintia acetispora(例如,Harryflintia acetispora菌株A)、阿加萨杆菌属物种(例如,阿加萨杆菌属物种菌株A)、Acutalibacter sp.(例如,Acutalibacter sp.菌株A)、黑罗特克斯欧里何米尼斯菌(黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株A)、或变异罕见小球菌(例如,变异罕见小球菌菌株A)。
可用作本文描述的mEV(例如smEV和/或pmEV)的来源的颤螺旋菌科细菌菌株的实例在表2和整个说明书的其他地方提供。在一些实施例中,颤螺旋菌科细菌菌株是具有与表2中列举的菌株有至少80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.1%、99.2%、99.3%、99.4%、99.5%、99.6%、99.7%、99.8%或99.9%序列同一性的基因组的细菌菌株。在某些实施例中,mEV产生自本文提供的颤螺旋菌科细菌菌株的单个菌株。在某些实施例中,mEV产生自本文提供的颤螺旋菌科细菌菌株的组合。在一些实施例中,组合是至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、25、30、35、40、45或50个细菌菌株的组合。在一些实施例中,组合包括来自表1中列举的细菌菌株和/或具有与表2中列举的菌株具有至少80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.1%、99.2%、99.3%、99.4%、99.5%、99.6%、99.7%、99.8%或99.9%序列一致性的基因组的细菌菌株的mEV。
在一些实施例中,本文描述的mEV(例如smEV和/或pmEV)获得自颤螺旋菌科细菌菌株,该颤螺旋菌科细菌菌株包含基因组序列,该基因组序列与表2中提供的以ATCC保藏号保藏的细菌菌株的基因组序列具有至少90%、至少91%、至少92%、至少93%、至少94%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%序列同一性(例如至少99.5%序列同一性、至少99.6%序列同一性、至少99.7%序列同一性、至少99.8%序列同一性、至少99.9%序列同一性)。在一些实施例中,本文描述的mEV(例如smEV和/或pmEV)获得自颤螺旋菌科细菌菌株,该颤螺旋菌科细菌菌株包含16S序列,该16S序列与表2中提供的16S序列具有至少90%、至少91%、至少92%、至少93%、至少94%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%序列同一性(例如,至少99.5%序列同一性、至少99.6%序列同一性、至少99.7%序列同一性、至少99.8%序列同一性、至少99.9%序列同一性)。
表2示例性颤螺旋菌科细菌菌株
根据用于专利程序目的的国际承认的微生物保藏的布达佩斯条约(BudapestTreaty on the International Recognition of the Deposit of Microorganisms forthe Purpose of Patent Procedure)的条款,将普氏栖粪杆菌菌株A在2020年6月18日保藏于美国典型培养物保藏中心(American Type Culture Collection,ATCC)(美国弗吉尼亚州马纳萨斯大学大道10801号,20110-2209(10801University Boulevard,Manassas,Va.20110-2209USA))并且指定ATCC登录号PTA-126792。根据用于专利程序目的的国际承认的微生物保藏的布达佩斯条约(Budapest Treaty on the International Recognitionof the Deposit of Microorganisms for the Purpose of Patent Procedure)的条款,将马西里福涅拉氏菌菌株A在2020年3月20日保藏于美国典型培养物保藏中心(AmericanType Culture Collection,ATCC)(美国弗吉尼亚州马纳萨斯大学大道10801号,20110-2209(10801University Boulevard,Manassas,Va.20110-2209USA))并且指定ATCC登录号PTA-126696。根据用于专利程序目的的国际承认的微生物保藏的布达佩斯条约(BudapestTreaty on the International Recognition of the Deposit of Microorganisms forthe Purpose of Patent Procedure)的条款,将Harryflintia acetispora菌株A在2020年3月20日保藏于美国典型培养物保藏中心(American Type Culture Collection,ATCC)(美国弗吉尼亚州马纳萨斯大学大道10801号,20110-2209(10801University Boulevard,Manassas,Va.20110-2209USA))并且指定ATCC登录号PTA-126694。根据用于专利程序目的的国际承认的微生物保藏的布达佩斯条约(Budapest Treaty on the InternationalRecognition of the Deposit of Microorganisms for the Purpose of PatentProcedure)的条款,将阿加萨杆菌属物种菌株A在2019年4月11日保藏于美国典型培养物保藏中心(American Type Culture Collection,ATCC)(美国弗吉尼亚州马纳萨斯大学大道10801号,20110-2209(10801University Boulevard,Manassas,Va.20110-2209USA))并且指定ATCC登录号PTA-125892。根据用于专利程序目的的国际承认的微生物保藏的布达佩斯条约(Budapest Treaty on the International Recognition of the Deposit ofMicroorganisms for the Purpose of Patent Procedure)的条款,将Acutalibacter sp.菌株A在2021年4月16日保藏于美国典型培养物保藏中心(American Type CultureCollection,ATCC)(美国弗吉尼亚州马纳萨斯大学大道10801号,20110-2209(10801University Boulevard,Manassas,Va.20110-2209USA))并且指定ATCC登录号PTA-127006。根据用于专利程序目的的国际承认的微生物保藏的布达佩斯条约(BudapestTreaty on the International Recognition of the Deposit of Microorganisms forthe Purpose of Patent Procedure)的条款,将黑罗特克斯欧里何米尼斯菌物种菌株A在2021年4月16日保藏于美国典型培养物保藏中心(American Type Culture Collection,ATCC)(美国弗吉尼亚州马纳萨斯大学大道10801号,20110-2209(10801UniversityBoulevard,Manassas,Va.20110-2209USA))并且指定ATCC登录号PTA-127005。根据用于专利程序目的的国际承认的微生物保藏的布达佩斯条约(Budapest Treaty on theInternational Recognition of the Deposit of Microorganisms for the Purpose ofPatent Procedure)的条款,将变异罕见小球菌菌株A在2021年4月16日保藏于美国典型培养物保藏中心(American Type Culture Collection,ATCC)(美国弗吉尼亚州马纳萨斯大学大道10801号,20110-2209(10801University Boulevard,Manassas,Va.20110-2209USA))并且指定ATCC登录号PTA-127004。
申请人表示,ATCC是保藏地,如果授予专利,则可永久保藏且公众可随时访问。在授予专利后,将不可撤销地取消对如此保藏材料的公众可获得性的所有限制。该材料可在专利申请未决期间提供给由有资格的专员依据37CFR 1.14及35U.S.C.122所决定的人。在谨慎需要保持存活及无污染的情况下将保藏材料在最新请求提供保藏质粒样品之后维持至少五年的时间段,且在任一情形下在保藏日期之后维持至少三十(30)年的时间段或维持专利的可实施寿命(以较长时间段为准)。申请人确认,如果保藏处因保藏条件而不能在请求时提供样品,则其有责任更换保藏地。
在一些实施例中,从其获得mEV的颤螺旋菌科细菌被冻干。在一些实施例中,从其获得mEV的颤螺旋菌科细菌经γ辐照(例如,在17.5kGy或25kGy下)。在一些实施例中,从其获得mEV的颤螺旋菌科细菌经UV辐照。在一些实施例中,从其获得mEV的颤螺旋菌科细菌被热灭活(例如,在50℃下持续两小时或在90℃下持续两小时)。在一些实施例中,从其获得mEV的颤螺旋菌科细菌被酸处理。在一些实施例中,从其获得mEV的颤螺旋菌科细菌经氧喷射(例如,在0.1vvm下持续两小时)。
在一些实施例中,冻干mEV。在一些实施例中,mEV经γ辐照(例如,在17.5kGy或25kGy下)。在一些实施例中,mEV经UV照射。在一些实施例中,mEV经热灭活(例如,在50℃下两小时或在90℃下两小时)。在一些实施例中,mEV经酸处理。在一些实施例中,mEV经氧喷射(例如,以0.1vvm持续两小时)。
生长阶段可以影响颤螺旋菌科细菌和/或颤螺旋菌科细菌产生的smEV的数量或性质。例如,在本文提供的smEV制备方法中,可以例如在对数生长期开始时、在对数生长期的中间时、和/或一旦达到稳定生长期时从培养物中分离smEV。作为另一个实例,在本文提供的pmEV制备方法中,可以在对数生长期开始时、在对数生长期的中间时、和/或一旦达到稳定生长期时从培养物中制备pmEV。
经修饰mEV
在一些方面,本文所述的mEV(例如smEV和/或pmEV)经修饰,使得它们包含、连接至和/或结合治疗性部分。
在一些实施例中,治疗性部分是癌症特异性部分。在一些实施例中,该癌症特异性部分对癌细胞具有结合特异性(例如对癌症特异性抗原具有结合特异性)。在一些实施例中,该癌症特异性部分包含抗体或其抗原结合片段。在一些实施例中,该癌症特异性部分包含T细胞受体或嵌合抗原受体(CAR)。在一些实施例中,该癌症特异性部分包含表达于癌细胞表面上受体的配体或其受体结合片段。在一些实施例中,该癌症特异性部分是二分(bipartite)融合蛋白,其具有两个部分:结合至和/或连接至细菌的第一部分及可结合至癌细胞(例如通过对癌症特异性抗原具有结合特异性)的第二部分。在一些实施例中,第一部分是全长肽聚糖识别蛋白(诸如PGRP)的片段或全长肽聚糖识别蛋白。在一些实施例中,第一部分对mEV具有结合特异性(例如通过对细菌抗原具有结合特异性)。在一些实施例中,第一和/或第二部分包含抗体或其抗原结合片段。在一些实施例中,第一和/或第二部分包含T细胞受体或嵌合抗原受体(CAR)。在一些实施例中,第一和/或第二部分包含在癌细胞表面上表达的受体的配体或其受体结合片段。在某些实施例中,癌症特异性部分及mEV的共施用(组合施用或分开施用)增加mEV靶向癌细胞。
在一些实施例中,本文描述的mEV经修饰使得它们包含、连接至和/或结合磁性和/或顺磁性部分(例如磁珠)。在一些实施例中,磁性和/或顺磁性部分包含细菌和/或直接连接至细菌。在一些实施例中,该磁性和/或顺磁性部分连接至结合至mEV的mEV结合部分的一部分和/或为结合至mEV的mEV结合部分的一部分。在一些实施例中,该mEV结合部分是全长肽聚糖识别蛋白(诸如PGRP)的片段或全长肽聚糖识别蛋白。在一些实施例中,该mEV结合部分具有对mEV的结合特异性(例如,通过对细菌抗原具有结合特异性)。在一些实施例中,该mEV结合部分包含抗体或其抗原结合片段。在一些实施例中,该mEV结合部分包含T细胞受体或嵌合抗原受体(CAR)。在一些实施例中,该mEV结合部分包含表达于癌细胞表面上受体的配体或其受体结合片段。在某些实施例中,磁性和/或顺磁性部分及mEV的共施用(一起施用或分开施用)可用以增加mEV靶向例如癌症细胞和/或受试者存在癌细胞的一部分。
经加工的微生物胞外囊泡(pmEV)的产生
在某些方面,本文描述的pmEV可以使用本领域已知的任何方法制备。
在一些实施例中,在没有pmEV纯化步骤的情况下制备pmEV。例如,在一些实施例中,本文描述的pmEV自其释放的颤螺旋菌科细菌通过使用让颤螺旋菌科细菌pmEV保持完整的方法被杀灭且将所得的颤螺旋菌科细菌组分(包括pmEV)用于本文描述的方法及组合物中。在一些实施例中,颤螺旋菌科细菌通过使用抗生素(例如,使用本文所述的抗生素)被杀灭。在一些实施例中,颤螺旋菌科细菌通过使用UV辐照被杀灭。
在一些实施例中,本文描述的pmEV纯化自一种或多种其他颤螺旋菌科细菌组分。从颤螺旋菌科细菌(和任选的其他细菌组分)纯化pmEV的方法是本领域已知的。在一些实施例中,pmEV通过使用Thein,等人.(J.Proteome Res.[蛋白质组学研究杂志]9(12):6135-6147(2010))或Sandrini,等人.(Bio-protocol[生物方案]4(21):e1287(2014))中描述的方法从颤螺旋菌科细菌培养物制备,这些文献中的每一个通过引用以其整体并入本文。在一些实施例中,这些细菌经培养至高光密度及然后经离心以使细菌集结成粒(例如,在室温或4℃下10,000-15,000xg 10-15分钟)。在一些实施例中,丢弃上清液,并将细胞沉淀物在-80℃冷冻。在一些实施例中,将细胞沉淀物在冰上解冻,并重悬于补充有1mg/mL DNA酶I的100mM Tris-HCl(pH 7.5)中。在一些实施例中,在制造商建议的条件下使用Emulsiflex C-3(奥维斯丁公司(Avestin,Inc.))裂解细胞。在一些实施例中,通过在4℃下以10,000xg离心15分钟来沉淀碎片和未裂解的细胞。在一些实施例中,然后将上清液在4℃下以120,000xg离心1小时。在一些实施例中,将沉淀物重悬于冰冷的pH 11的100mM碳酸钠中,在4℃下搅拌孵育1小时,然后在4℃下以120,000xg离心1小时。在一些实施例中,将沉淀重悬于pH7.5的100mM Tris-HCl中,在4℃下以120,000xg再离心20分钟,然后重悬于0.1M Tris-HCl(pH 7.5)中或于PBS中。在一些实施例中,样品被存储在-20℃。
在某些方面,pmEV是通过改编自Sandrini等人(2014年)的方法获得的。在一些实施例中,颤螺旋菌科细菌培养物在室温或4℃下以10,000-15,500xg离心10-15分钟。在一些实施例中,将细胞沉淀物在-80℃冷冻,并丢弃上清液。在一些实施例中,将细胞沉淀物在冰上解冻,并重悬于10mM Tris-HCl(pH 8.0)、补充有0.1mg/mL溶菌酶的1mM EDTA中。在一些实施例中,将样品在室温或37℃下混合孵育30分钟。在一些实施例中,将样品在-80℃下再次冷冻并再次在冰上解冻。在一些实施例中,添加DNA酶I至终浓度为1.6mg/mL,并添加MgCl2至终浓度为100mM。在一些实施例中,使用QSonica Q500超声仪以30秒开启和30秒关闭的7个循环对样品进行超声处理。在一些实施例中,通过在4℃下以10,000xg离心15分钟来沉淀碎片和未裂解的细胞。在一些实施例中,然后将上清液在4℃下以110,000xg离心15分钟。在一些实施例中,将沉淀重悬于10mM Tris-HCl(pH 8.0)、2%曲通X-100中,并在室温下混合孵育30-60分钟。在一些实施例中,将样品在4℃下以110,000xg离心15分钟。在一些实施例中,将沉淀物重悬于PBS中并储存在-20℃。
在某些方面,本文所述的形成(例如,制备)分离的颤螺旋菌科细菌pmEV的方法包括以下步骤:(a)离心颤螺旋菌科细菌培养物,从而形成第一沉淀物和第一上清液,其中该第一沉淀物包含细胞;(b)丢弃该第一上清液;(c)将该第一沉淀物重悬于溶液中;(d)裂解细胞;(e)离心裂解的细胞,从而形成第二沉淀物和第二上清液;(f)丢弃该第二沉淀物并离心该第二上清液,从而形成第三沉淀物和第三上清液;(g)丢弃该第三上清液并将该第三沉淀物重悬于第二溶液中,从而形成分离的颤螺旋菌科细菌pmEV。
在一些实施例中,方法还包括以下步骤:(h)离心步骤(g)的溶液,从而形成第四沉淀物和第四上清液;(i)丢弃该第四上清液,并将该第四沉淀物重悬于第三溶液中。在一些实施例中,方法还包括以下步骤:(j)离心步骤(i)的溶液,从而形成第五沉淀物和第五上清液;和(k)丢弃该第五上清液,并将该第五沉淀物重悬于第四溶液中。
在一些实施例中,步骤(a)的离心是以10,000xg进行的。在一些实施例中,步骤(a)的离心进行10-15分钟。在一些实施例中,步骤(a)的离心是在4℃或室温下进行的。在一些实施例中,步骤(b)进一步包括将第一沉淀物在-80℃冷冻。在一些实施例中,步骤(c)中的溶液是补充有1mg/ml DNA酶I的100mM Tris-HCl(pH 7.5)。在一些实施例中,步骤(c)中的溶液是10mM Tris-HCl(pH 8.0)、1mM EDTA,补充有0.1mg/ml溶菌酶。在一些实施例中,步骤(c)还包括在37℃或室温下孵育30分钟。在一些实施例中,步骤(c)进一步包括将第一沉淀物在-80℃冷冻。在一些实施例中,步骤(c)还包括将DNA酶I添加至1.6mg/ml的终浓度。在一些实施例中,步骤(c)还包括添加MgCl2至100mM的终浓度。在一些实施例中,在步骤(d)中通过匀浆裂解细胞。在一些实施例中,在步骤(d)中通过emulsiflex C3裂解细胞。在一些实施例中,在步骤(d)中通过超声裂解细胞。在一些实施例中,将细胞超声处理7个循环,其中每个循环包括30秒的超声处理和30秒的不超声处理。在一些实施例中,步骤(e)的离心是以10,000xg进行的。在一些实施例中,步骤(e)的离心进行15分钟。在一些实施例中,步骤(e)的离心是在4℃或室温下进行的。
在一些实施例中,步骤(f)的离心是以120,000xg进行的。在一些实施例中,步骤(f)的离心是以110,000xg进行的。在一些实施例中,步骤(f)的离心进行1小时。在一些实施例中,步骤(f)的离心进行15分钟。在一些实施例中,步骤(f)的离心是在4℃或室温下进行的。在一些实施例中,步骤(g)中的第二溶液是pH 11的100mM碳酸钠。在一些实施例中,步骤(g)中的第二溶液是10mM Tris-HCl pH 8.0、2%曲通X-100。在一些实施例中,步骤(g)还包括将溶液在4℃下孵育1小时。在一些实施例中,步骤(g)还包括将溶液在室温下孵育30-60分钟。在一些实施例中,步骤(h)的离心是以120,000xg进行的。在一些实施例中,步骤(h)的离心是以110,000xg进行的。在一些实施例中,步骤(h)的离心进行1小时。在一些实施例中,步骤(h)的离心进行15分钟。在一些实施例中,步骤(h)的离心是在4℃或室温下进行的。在一些实施例中,步骤(i)中的第三溶液是100mM Tris-HCl(pH 7.5)。在一些实施例中,步骤(i)中的第三溶液是PBS。在一些实施例中,步骤(j)的离心是以120,000xg进行的。在一些实施例中,步骤(j)的离心进行20分钟。在一些实施例中,步骤(j)的离心是在4℃或室温下进行的。在一些实施例中,步骤(k)中的第四溶液是100mM Tris-HCl(pH 7.5)或PBS。
通过本文提供的方法获得的pmEV可通过基于尺寸的柱色谱法、通过亲和色谱法及通过梯度超离心,使用可包括但不限于使用蔗糖梯度或Optiprep梯度的方法加以进一步纯化。简言之,在使用蔗糖梯度方法时,如果使用硫酸铵沉淀或超离心来浓缩经过滤上清液,将沉淀物重悬于60%蔗糖、30mM pH 8.0 Tris中。如果使用过滤来浓缩经过滤上清液,则使用Amicon Ultra柱将浓缩物缓冲液交换至60%蔗糖、30mM pH 8.0 Tris中。将样品施加至35%-60%不连续蔗糖梯度中并在4℃下以200,000xg离心持续3-24小时。简言之,在使用Optiprep梯度方法时,如果使用硫酸铵沉淀或超离心来浓缩经过滤的上清液,则将沉淀物重悬于PBS中的35%Optiprep中。在一些实施例中,如果使用过滤来浓缩经过滤上清液,则使用60%Optiprep将浓缩物稀释至最终浓度为35%Optiprep。将样品施加至35%-60%不连续蔗糖梯度中并在4℃下以200,000xg离心持续3-24小时。
在一些实施例中,为证实pmEV制剂的无菌性及分离,将pmEV连续稀释至琼脂培养基(其用于测试中的细菌的例行培养)上,并使用例行条件进行培养。使未经灭菌的制剂通过0.22μm过滤器以去除完整细胞。为进一步增加纯度,分离的pmEV可用DNA酶或蛋白酶K处理。
在一些实施例中,pmEV制剂的无菌性可通过将一部分pmEV接种至琼脂培养基(其用于用以产生pmEV的细菌的标准培养)上及使用标准条件进行培养加以证实。
在一些实施例中,通过色谱法及pmEV上的结合表面部分来分离所选pmEV并富集。在其他实施例中,所选pmEV通过荧光细胞分选通过使用亲和试剂、化学染料、重组蛋白的方法或本领域技术人员已知的其他方法分离和/或富集。
可以对pmEV进行分析,例如,如Jeppesen等人Cell[细胞]177:428(2019)所述。
在一些实施例中,pmEV被冻干。在一些实施例中,pmEV经γ照射(例如,以17.5或25kGy)。在一些实施例中,pmEV被UV照射。在一些实施例中,pmEV经热灭活(例如,在50℃下两小时或在90℃下两小时)。在一些实施例中,pmEV经酸处理。在一些实施例中,pmEV经氧喷射(例如,以0.1vvm持续两小时)。
生长阶段会影响细菌的量或性质。在本文提供的pmEV制备方法中,可以例如在对数生长期开始时、在对数生长期的中间时、和/或一旦达到稳定生长期时从培养物中分离pmEV。
分泌型微生物胞外囊泡(smEV)的产生
在某些方面,本文描述的smEV可以使用本领域已知的任何方法制备。
在一些实施例中,在没有smEV纯化步骤的情况下制备smEV。例如,在一些实施例中,本文描述的细菌通过使用让smEV保持完整的方法被杀死且将所得的颤螺旋菌科细菌组分(包括smEV)用于本文描述的方法及组合物中。在一些实施例中,颤螺旋菌科细菌通过使用抗生素(例如,使用本文所述的抗生素)被杀灭。在一些实施例中,颤螺旋菌科细菌通过使用UV辐照被杀灭。在一些实施例中,颤螺旋菌科细菌被热杀灭。
在一些实施例中,本文描述的smEV纯化自一种或多种其他颤螺旋菌科细菌组分。用于自细菌纯化smEV的方法为本领域中已知。在一些实施例中,smEV通过使用S.Bin Park等人PLoS ONE[公共科学图书馆·综合].6(3):e17629(2011)或G.Norheim等人PLoS ONE.[公共科学图书馆·综合]10(9):e0134353(2015)或Jeppesen等人Cell[细胞]177:428(2019)中所述的方法从颤螺旋菌科细菌培养物制备,其中每个通过引用以其全文特此并入。在一些实施例中,颤螺旋菌科细菌经培养至高光密度及然后经离心以使颤螺旋菌科细菌沉淀(例如,在4℃下以10,000xg离心30min,在4℃下以15,500xg离心15分钟)。在一些实施例中,然后使培养上清液通过过滤器以排除完整细菌细胞(例如,0.22μm过滤器)。在一些实施例中,然后对上清液进行切向流过滤,在此过程中,将上清液浓缩,除去小于100kDa的物质,并用PBS对培养基进行部分交换。在一些实施例中,经过滤的上清液经离心以使细菌smEV沉淀(例如,在4℃下以100,000至150,000xg离心1至3小时,在4℃下以200,000xg离心1至3小时)。在一些实施例中,这些smEV通过重悬所得smEV沉淀物(例如,于PBS中),并将重悬的smEV施用至Optiprep(碘克沙醇)梯度或梯度(例如30%至60%不连续的梯度、0-45%不连续的梯度),接着离心(例如,在4℃下以200,000xg离心4-20小时)加以进一步纯化。可以收集smEV带,用PBS稀释并离心以使smEV沉淀(例如,在4℃下以150,000xg离心3小时,在4℃下以200,000xg离心1小时)。纯化的smEV可经储存(例如,在-80℃或-20℃下)直至使用。在一些实施例中,这些smEV通过用DNA酶和/或蛋白酶K处理加以进一步纯化。
例如,在一些实施例中,颤螺旋菌科细菌的培养物可在4℃下以11,000xg离心20至40分钟以使细菌沉淀。可使培养上清液通过0.22μm过滤器以排除完整细菌细胞。然后可使用可包括但不限于硫酸铵沉淀、超离心或过滤的方法浓缩经过滤的上清液。例如,就硫酸铵沉淀而言,可将1.5-3M硫酸铵缓慢添加至经过滤的上清液,同时在4℃下搅拌。可在4℃下将沉淀培养8至48小时及然后在4℃下以11,000xg离心20至40分钟。所得沉淀物含有细菌smEV及其他碎片。可使用超离心,将经过滤的上清液在4℃下以100,000至200,000xg离心1-16小时。此离心的沉淀物含有细菌smEV和其他碎片(如大蛋白复合物)。在一些实施例中,使用过滤技术,如通过使用Amicon超自旋过滤器或通过切向流过滤,上清液可经过滤以便于保留分子量>50或100kDa的物质。
可替代地,例如通过将生物反应器连接至交变切向流(ATF)系统(例如来自Repligen的XCell ATF),可在生长期间或在生长期间的选定时间点,从颤螺旋菌科细菌培养物连续获得smEV。ATF系统保留完整细胞(>0.22μm)于生物反应器中,及容许较小组分(例如,smEV、游离蛋白质)通过过滤器以供收集。例如,该系统可经结构设计使得<0.22μm滤液然后通过100kDa的第二过滤器,容许收集如在0.22μm与100kDa之间的smEV的物质,并将小于100kDa的种类泵送回生物反应器中。可替代地,可对该系统进行配置以容许生物反应器中的培养基在培养物的生长期间得到补充和/或修饰。通过该方法收集的smEV可以通过如上文描述用于经过滤的上清液的超速离心或过滤进行进一步纯化和/或浓缩。
通过本文提供的方法获得的smEV可通过基于尺寸的柱色谱法、通过亲和色谱法、通过离子交换色谱法及通过梯度超离心,使用可包括但不限于使用蔗糖梯度或Optiprep梯度的方法加以进一步纯化。简言之,在使用蔗糖梯度方法时,如果使用硫酸铵沉淀或超离心来浓缩经过滤上清液,将沉淀物重悬于60%蔗糖、30mM pH 8.0Tris中。如果使用过滤来浓缩经过滤上清液,则使用Amicon Ultra柱将浓缩物缓冲液交换至60%蔗糖、30mM pH8.0Tris中。将样品施加至35%-60%不连续蔗糖梯度中并在4℃下以200,000xg离心持续3-24小时。简言之,在使用Optiprep梯度方法时,如果使用硫酸铵沉淀或超离心来浓缩经过滤的上清液,则将沉淀物重悬于PBS中,并且将3体积的60%Optiprep添加至样品中。在一些实施例中,如果使用过滤来浓缩经过滤上清液,则使用60%Optiprep将浓缩物稀释至最终浓度为35%Optiprep。将样品施加至0-45%不连续的Optiprep梯度,并在4℃下以200,000xg离心3至24小时,例如,在4℃下离心4至24小时。
在一些实施例中,为证实smEV制剂的无菌性及分离,将smEV连续稀释至琼脂培养基(其用于测试中的细菌的例行培养)上,并使用例行条件进行培养。使未经灭菌的制剂通过0.22μm过滤器以去除完整细胞。为进一步增加纯度,分离的smEV可用DNA酶或蛋白酶K处理。
在一些实施例中,为制备用于体内注射的smEV,纯化的smEV如先前描述进行处理(G.Norheim等人,PLoS ONE.[公共科学图书馆·综合]10(9):e0134353(2015))。简而言之,在蔗糖梯度离心后,将含有smEV的带于含有3%蔗糖的溶液中或本领域技术人员已知的适用于体内注射的其他溶液中重新悬浮至50μg/mL的终浓度。此溶液还可含有浓度为0-0.5%(w/v)的佐剂(例如氢氧化铝)。在一些实施例中,为了制备用于体内注射的smEV,将PBS中的smEV无菌过滤至<0.22μm。
在某些实施例中,为制备与其他测试(例如用以在TEM成像或活体外分析之前去除蔗糖)兼容的样本,使用过滤(例如,Amicon Ultra柱)将样本缓冲液交换至PBS或30mM pH8.0Tris中,透析,或超离心(200,000xg,≥3小时,4℃)并重悬。
在一些实施例中,smEV制剂的无菌性可通过将一部分smEV接种至琼脂培养基(其用于用以产生smEV的细菌的标准培养)上及使用标准条件进行培养加以证实。
在一些实施例中,通过色谱法及smEV上的结合表面部分来分离所选smEV并富集。在其他实施例中,所选smEV通过荧光细胞分选通过使用亲和试剂、化学染料、重组蛋白的方法或本领域技术人员已知的其他方法分离和/或富集。
可以对smEV进行分析,例如,如Jeppesen等人Cell[细胞]177:428(2019)所述。
在一些实施例中,smEV被冻干。在一些实施例中,smEV经γ照射(例如,以17.5或25kGy)。在一些实施例中,smEV经UV照射。在一些实施例中,smEV经热灭活(例如,在50℃下两小时或在90℃下两小时)。在一些实施例中,smEV经酸处理。在一些实施例中,smEV经氧喷射(例如,以0.1vvm持续两小时)。
生长阶段可以影响颤螺旋菌科细菌和/或颤螺旋菌科细菌产生的smEV的数量或性质。例如,在本文提供的smEV制备方法中,可以例如在对数生长期开始时、在对数生长期的中间时、和/或一旦达到稳定生长期时从培养物中分离smEV。
生长环境(例如,培养条件)可影响颤螺旋菌科细菌产生smEV的量。例如,smEV诱导因子可以增加smEV的产率,如表3所示。
表3:增加smEV产率的培养技术
在本文提供的制备smEV的方法中,该方法可任选地包括在从颤螺旋菌科细菌培养物中分离smEV之前,将该细菌培养物暴露于smEV诱导因子。颤螺旋菌科细菌培养物可以在对数生长期开始时、在对数生长期的中间时、和/或一旦达到稳定生长期时暴露于smEV诱导因子。
药物组合物
在某些实施例中,本文提供了包含来自颤螺旋菌科的mEV(例如smEV和/或pmEV)(例如,mEV组合物(例如,smEV组合物或pmEV组合物))的药物组合物(例如,细菌配制品或细菌组合物)。在一些实施例中,mEV组合物包含mEV(例如smEV和/或pmEV)和/或本文所述的mEV(例如smEV和/或pmEV)和药学上可接受的载体的组合。在一些实施例中,smEV组合物包含smEV和/或本文描述的smEV和药学上可接受的载剂的组合。在一些实施例中,该pmEV组合物包含pmEV和/或本文所述的pmEV和药学上可接受的载体的组合。
在一些实施例中,药物组合物包含基本上或完全不含完整细菌(例如活细菌、被杀灭的细菌、减毒细菌)的mEV(例如smEV和/或pmEV)。在一些实施例中,药物组合物包含mEV及完整细菌(例如,活细菌、被杀死的细菌、减毒细菌)。在一些实施例中,药物组合物包含来自一种或多种(例如,1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多种)颤螺旋菌科细菌菌株的mEV。在一些实施例中,该药物组合物包含冻干的mEV(例如smEV和/或pmEV)。在一些实施例中,该药物组合物包含经γ辐照的mEV(例如smEV和/或pmEV)。mEV(如smEV和/或pmEV)可以在mEV被分离(如制备)之后进行γ照射。在一些实施例中,颤螺旋菌科菌株是普氏栖粪杆菌(例如,普氏栖粪杆菌菌株A)、马西里福涅拉氏菌(例如,马西里福涅拉氏菌菌株A)、Harryflintiaacetispora(例如,Harryflintia acetispora菌株A)、阿加萨杆菌属物种(例如,阿加萨杆菌属物种菌株A)、Acutalibacter sp.(例如,Acutalibacter sp.菌株A)、黑罗特克斯欧里何米尼斯菌(黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株A)、或变异罕见小球菌(例如,变异罕见小球菌菌株A)。
在一些实施例中,为定量细菌样品中存在的mEV(例如smEV和/或pmEV)和/或细菌的数量,可以使用电子显微术(例如,超薄冷冻切片的EM)以观测mEV(例如smEV和/或pmEV)和/或细菌并计数它们的相对数量。可替代地,可使用纳米颗粒跟踪分析(NTA)、库尔特计数或动态光散射(DLS)或这些技术的组合。NTA及库尔特计数器计数颗粒并显示它们的大小。DLS给出颗粒的大小分布,而非浓度。细菌通常具有1-2μm(微米)的直径。完整范围是0.2-20μm。来自库尔特计数及NTA的组合结果可揭示给定样品中的细菌和/或mEV(如smEV和/或pmEV)数量。库尔特计数揭示具有0.7-10μm直径的颗粒的数量。对于大多数细菌和/或mEV(如smEV和/或pmEV)样品,仅库尔特计数器就可以揭示样品中细菌和/或mEV(如smEV和/或pmEV)的数量。pmEV的直径是20-600nm。对于NTA,可以从马尔文泛分析公司(MalvernPananlytical)获得Nanosight仪器。例如,NS300可以在10-2000nm范围内可视化和测量悬浮液中的颗粒。NTA允许计数例如直径为50-1000nm的颗粒的数量。DLS揭示具有于1nm-3μm的近似范围内的不同直径的颗粒的分布。
mEV可以通过本领域已知的分析方法(例如Jeppesen等人Cell[细胞]177:428(2019))来表征。
在一些实施例中,可以基于颗粒计数来量化mEV。例如,可以使用NTA测量mEV制剂的颗粒计数。
在一些实施例中,可以基于蛋白质、脂质或碳水化合物的量来定量mEV。例如,mEV制剂的总蛋白含量可以使用布拉德福德测定或BCA测定进行测量。
在一些实施例中,mEV与源细菌的一种或多种其他细菌组分分离。在一些实施例中,该药物组合物进一步包含其他细菌组分。
在某些实施例中,从源细菌获得的mEV制剂可基于亚群的物理特性(例如,大小、密度、蛋白含量、结合亲和力)被分级成亚群。然后可以将mEV亚群中的一个或多个并入到本发明的药物组合物中。
在一些实施例中,药物组合物每1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9、9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6、9.7、9.8、9.9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1x103、2x103、3x103、4x103、5x103、6x103、7x103、8x103、9x103、1x104、2x104、3x104、4x104、5x104、6x104、7x104、8x104、9x104、1x105、2x105、3x105、4x105、5x105、6x105、7x105、8x105、9x105、1x106、2x106、3x106、4x106、5x106、6x106、7x106、8x106、9x106、1x107、2x107、3x107、4x107、5x107、6x107、7x107、8x107、9x107、1x108、2x108、3x108、4x108、5x108、6x108、7x108、8x108、9x108、1x109、2x109、3x109、4x109、5x109、6x109、7x109、8x109、9x109、1x1010、2x1010、3x1010、4x1010、5x1010、6x1010、7x1010、8x1010、9x1010、1x1011、2x1011、3x1011、4x1011、5x1011、6x1011、7x1011、8x1011、9x1011、和/或1x1012个颤螺旋菌科mEV颗粒包含至少1个颤螺旋菌科细菌。
在一些实施例中,细菌和/或药物组合物每1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9、9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6、9.7、9.8、9.9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1x103、2x103、3x103、4x103、5x103、6x103、7x103、8x103、9x103、1x104、2x104、3x104、4x104、5x104、6x104、7x104、8x104、9x104、1x105、2x105、3x105、4x105、5x105、6x105、7x105、8x105、9x105、1x106、2x106、3x106、4x106、5x106、6x106、7x106、8x106、9x106、1x107、2x107、3x107、4x107、5x107、6x107、7x107、8x107、9x107、1x108、2x108、3x108、4x108、5x108、6x108、7x108、8x108、9x108、1x109、2x109、3x109、4x109、5x109、6x109、7x109、8x109、9x109、1x1010、2x1010、3x1010、4x1010、5x1010、6x1010、7x1010、8x1010、9x1010、1x1011、2x1011、3x1011、4x1011、5x1011、6x1011、7x1011、8x1011、9x1011、和/或1x1012个颤螺旋菌科mEV颗粒包含约1个颤螺旋菌科细菌。
在一些实施例中,细菌和/或药物组合物每1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9、9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6、9.7、9.8、9.9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1x103、2x103、3x103、4x103、5x103、6x103、7x103、8x103、9x103、1x104、2x104、3x104、4x104、5x104、6x104、7x104、8x104、9x104、1x105、2x105、3x105、4x105、5x105、6x105、7x105、8x105、9x105、1x106、2x106、3x106、4x106、5x106、6x106、7x106、8x106、9x106、1x107、2x107、3x107、4x107、5x107、6x107、7x107、8x107、9x107、1x108、2x108、3x108、4x108、5x108、6x108、7x108、8x108、9x108、1x109、2x109、3x109、4x109、5x109、6x109、7x109、8x109、9x109、1x1010、2x1010、3x1010、4x1010、5x1010、6x1010、7x1010、8x1010、9x1010、1x1011、2x1011、3x1011、4x1011、5x1011、6x1011、7x1011、8x1011、9x1011、和/或1x1012个颤螺旋菌科mEV颗粒包含不超过1个颤螺旋菌科细菌。
在一些实施例中,细菌和/或药物组合物每1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9、9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6、9.7、9.8、9.9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1x103、2x103、3x103、4x103、5x103、6x103、7x103、8x103、9x103、1x104、2x104、3x104、4x104、5x104、6x104、7x104、8x104、9x104、1x105、2x105、3x105、4x105、5x105、6x105、7x105、8x105、9x105、1x106、2x106、3x106、4x106、5x106、6x106、7x106、8x106、9x106、1x107、2x107、3x107、4x107、5x107、6x107、7x107、8x107、9x107、1x108、2x108、3x108、4x108、5x108、6x108、7x108、8x108、9x108、1x109、2x109、3x109、4x109、5x109、6x109、7x109、8x109、9x109、1x1010、2x1010、3x1010、4x1010、5x1010、6x1010、7x1010、8x1010、9x1010、1x1011、2x1011、3x1011、4x1011、5x1011、6x1011、7x1011、8x1011、9x1011、和/或1x1012个颤螺旋菌科细菌包含至少1个颤螺旋菌科mEV颗粒。
在一些实施例中,细菌和/或药物组合物每1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9、9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6、9.7、9.8、9.9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1x103、2x103、3x103、4x103、5x103、6x103、7x103、8x103、9x103、1x104、2x104、3x104、4x104、5x104、6x104、7x104、8x104、9x104、1x105、2x105、3x105、4x105、5x105、6x105、7x105、8x105、9x105、1x106、2x106、3x106、4x106、5x106、6x106、7x106、8x106、9x106、1x107、2x107、3x107、4x107、5x107、6x107、7x107、8x107、9x107、1x108、2x108、3x108、4x108、5x108、6x108、7x108、8x108、9x108、1x109、2x109、3x109、4x109、5x109、6x109、7x109、8x109、9x109、1x1010、2x1010、3x1010、4x1010、5x1010、6x1010、7x1010、8x1010、9x1010、1x1011、2x1011、3x1011、4x1011、5x1011、6x1011、7x1011、8x1011、9x1011、和/或1x1012个颤螺旋菌科细菌包含约1个颤螺旋菌科mEV颗粒。
在一些实施例中,细菌和/或药物组合物每1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9、9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6、9.7、9.8、9.9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1x103、2x103、3x103、4x103、5x103、6x103、7x103、8x103、9x103、1x104、2x104、3x104、4x104、5x104、6x104、7x104、8x104、9x104、1x105、2x105、3x105、4x105、5x105、6x105、7x105、8x105、9x105、1x106、2x106、3x106、4x106、5x106、6x106、7x106、8x106、9x106、1x107、2x107、3x107、4x107、5x107、6x107、7x107、8x107、9x107、1x108、2x108、3x108、4x108、5x108、6x108、7x108、8x108、9x108、1x109、2x109、3x109、4x109、5x109、6x109、7x109、8x109、9x109、1x1010、2x1010、3x1010、4x1010、5x1010、6x1010、7x1010、8x1010、9x1010、1x1011、2x1011、3x1011、4x1011、5x1011、6x1011、7x1011、8x1011、9x1011、和/或1x1012个颤螺旋菌科细菌包含不超过1个颤螺旋菌科mEV颗粒。
在一些实施例中,药物组合物中至少1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%的总颗粒为颤螺旋菌科mEV。
在一些实施例中,药物组合物中不超过1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%的总颗粒为颤螺旋菌科mEV。
在一些实施例中,药物组合物中约1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%的总颗粒为颤螺旋菌科mEV。
在一些实施例中,药物组合物中至少1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%的总蛋白为颤螺旋菌科mEV蛋白。
在一些实施例中,药物组合物中不超过1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%的总蛋白为颤螺旋菌科mEV蛋白。
在一些实施例中,药物组合物中约1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%的总蛋白为颤螺旋菌科mEV蛋白。
在一些实施例中,该药物组合物中至少1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%的总脂质为颤螺旋菌科mEV脂质。
在一些实施例中,药物组合物中不超过1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%的总脂质为颤螺旋菌科mEV脂质。
在一些实施例中,药物组合物中约1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%的总脂质为颤螺旋菌科mEV脂质。
在某些方面,本文提供了包含用于治疗和/或预防疾病或健康障碍(例如,不利的健康障碍)(例如,癌症、自身免疫性疾病、炎性疾病、菌群失调、或代谢疾病)的mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物,以及制造和/或鉴定此类mEV的方法,和使用此类药物组合物的方法(例如,单独或与其他治疗剂组合用于治疗和/或预防疾病或健康障碍(例如,不利的健康障碍)(例如,癌症、自身免疫性疾病、炎性疾病、菌群失调、或代谢疾病))。在一些实施例中,药物组合物包含mEV(例如smEV和/或pmEV)及完整细菌(例如,活细菌、被杀灭的细菌、减毒细菌)两者。在一些实施例中,药物组合物包含在不存在细菌的情况下的mEV(例如smEV和/或pmEV)。在一些实施例中,药物组合物包含mEV(例如smEV和/或pmEV)和/或来自颤螺旋菌科细菌菌株的细菌。在一些实施例中,颤螺旋菌科菌株是普氏栖粪杆菌(例如,普氏栖粪杆菌菌株A)、马西里福涅拉氏菌(例如,马西里福涅拉氏菌菌株A)、Harryflintiaacetispora(例如,Harryflintia acetispora菌株A)、阿加萨杆菌属物种(例如,阿加萨杆菌属物种菌株A)、Acutalibacter sp.(例如,Acutalibacter sp.菌株A)、黑罗特克斯欧里何米尼斯菌(黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株A)、或变异罕见小球菌(例如,变异罕见小球菌菌株A)。
在某些方面,提供了用于向受试者(例如,人类受试者)施用的药物组合物。在一些实施例中,这些药物组合物与其他活性和/或惰性材料组合以产生最终产品,该最终产品可呈单一剂量单位或多剂量形式。在一些实施例中,药物组合物与佐剂如免疫佐剂(例如STING激动剂、TLR激动剂或NOD激动剂)组合。
在一些实施例中,该药物组合物包括至少一种碳水化合物。
在一些实施例中,该药物组合物包括至少一种脂质。在一些实施例中,脂质包含至少一种选自以下的脂肪酸:月桂酸(12:0)、肉豆蔻酸(14:0)、棕榈酸(16:0)、棕榈油酸(16:1)、珍珠酸(17:0)、十七碳烯酸(17:1)、硬脂酸(18:0)、油酸(18:1)、亚油酸(18:2)、亚麻酸(18:3)、十八碳四烯酸(18:4)、花生酸(20:0)、二十碳烯酸(20:1)、二十碳二烯酸(20:2)、二十碳四烯酸(20:4)、二十碳五烯酸(20:5)(EPA)、二十二烷酸(22:0)、二十二碳烯酸(22:1)、二十二碳五烯酸(22:5)、二十二碳六烯酸(22:6)(DHA)及二十四烷酸(24:0)。
在一些实施例中,该药物组合物包括至少一种补充矿物质或矿物质源。矿物质的实例包括但不限于:氯化物、钠、钙、铁、铬、铜、碘、锌、镁、锰、钼、磷、钾及硒。任一前述矿物质的合适形式包括可溶性矿物质盐、微溶性矿物质盐、不溶性矿物质盐、螯合矿物质、矿物质复合物、非反应性矿物质(例如羰基矿物质及经还原矿物质)及其组合。
在一些实施例中,该药物组合物包括至少一种补充维生素。至少一种维生素可为脂肪可溶性或水可溶性维生素。合适维生素包括但不限于维生素C、维生素A、维生素E、维生素B12、维生素K、核黄素、烟酸(niacin)、维生素D、维生素B6、叶酸、吡哆醇(pyridoxine)、硫胺素、泛酸及生物素。任一前述物质的合适形式是维生素盐、维生素衍生物、与维生素具有相同或类似活性的化合物及维生素代谢物。
在一些实施例中,该药物组合物包括赋形剂。合适赋形剂的非限制性实例包含缓冲剂、防腐剂、稳定剂、粘结剂、压实剂、润滑剂、分散增强剂、崩解剂、调味剂、甜味剂及着色剂。
在一些实施例中,赋形剂是缓冲剂。合适缓冲剂的非限制性实例包括柠檬酸钠、碳酸镁、碳酸氢镁、碳酸钙及碳酸氢钙。
在一些实施例中,赋形剂包含防腐剂。合适防腐剂的非限制性实例包括抗氧化剂(例如α-生育酚及抗坏血酸盐)及抗微生物剂(例如对羟基苯甲酸酯、氯丁醇及苯酚)。
在一些实施例中,该药物组合物包含作为赋形剂的黏合剂。合适粘合剂的非限制性实例包括淀粉、预胶凝淀粉、明胶、聚乙烯基吡咯烷酮、纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、乙基纤维素、聚丙烯酰胺、聚乙烯基噁唑烷酮、聚乙烯醇、C12-C18脂肪酸醇、聚乙二醇、多元醇、糖、寡糖及其组合。
在一些实施例中,该药物组合物包含作为赋形剂的润滑剂。合适润滑剂的非限制性实例包括硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸锌、氢化植物油、精制氢化植物油(sterotex)、聚氧乙烯单硬脂酸酯、滑石粉、聚乙二醇、苯甲酸钠、月桂基硫酸钠、月桂基硫酸镁及轻质矿物油。
在一些实施例中,该药物组合物包括分散增强剂作为赋形剂。合适分散剂的非限制性实例包括淀粉、海藻酸、聚乙烯基吡咯烷酮、瓜尔胶、高岭土、膨润土、经纯化木质纤维素、羟乙酸淀粉钠、同晶型硅酸盐及微晶纤维素(作为高HLB乳化剂表面活性剂)。
在一些实施例中,该药物组合物包含作为赋形剂的崩解剂。在一些实施例中,崩解剂是非泡腾崩解剂。合适非泡腾崩解剂的非限制性实例包括淀粉(例如玉米淀粉、马铃薯淀粉、其预胶凝及改性淀粉)、甜味剂、黏土(例如膨润土)、微晶纤维素、海藻酸盐、羟乙酸淀粉钠、树胶(例如琼脂、瓜尔胶、刺槐豆胶、刺梧桐胶、果胶及黄蓍胶)。在一些实施例中,崩解剂是泡腾崩解剂。合适泡腾崩解剂的非限制性实例包括碳酸氢钠与柠檬酸的组合,以及碳酸氢钠与酒石酸的组合。
在一些实施例中,该药物组合物是食品(例如,食物或饮料),例如健康食物或饮料、婴儿用食物或饮料、用于孕妇、运动员、老年人或其他特定人群的食物或饮料、功能食物、饮料、用于指定健康应用的食物或饮料、膳食补充剂、患者用食物或饮料或动物饲料。食物及饮料的具体实例包括多种饮料,例如果汁、清凉饮料、茶饮料、饮料制剂、果冻饮料及功能饮料;酒精性饮料,例如啤酒;含有碳水化合物的食物,例如大米食物产品、面条、面包及面团;膏产品,例如鱼火腿、香肠、海鲜膏产品;蒸煮袋产品,例如咖喱、敷有厚淀粉酱的食品及中国炖汤;汤;乳制产品,例如乳液、乳制饮料、冰激凌、奶酪及酸乳;发酵产品,例如发酵豆瓣酱膏、酸乳、发酵饮料及泡菜;豆产品;多种糖果产品,包括饼干、曲奇等;冰糖、口香糖、软糖;冷甜点,包括果胶、焦糖布丁及速冻点心;速熟食物,例如速溶汤料及速溶大豆汤料;可微波食物;等。另外,实例还包括以粉剂、粒剂、片剂、胶囊、液体、膏及果胶的形式制得的健康食物及饮料。
在一些实施例中,该药物组合物是用于动物(包括人类)的食品。除人外的动物无特定限制,且该组合物可用于各种牲畜、家禽、宠物、实验动物等。动物的具体实例包括猪、牛、马、绵羊、山羊、鸡、野鸭、鸵鸟、家鸭、狗、猫、兔、仓鼠、小鼠、大鼠、猴等,但这些动物不限于此。
剂型
包含来自颤螺旋菌科的mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物可以配制为固体剂型,例如用于口服施用。固体剂型可包含一种或多种赋形剂,例如药学上可接受的赋形剂。固体剂型中的mEV可以是分离的mEV。任选地,固体剂型中的mEV可以被冻干。任选地,固体剂型中的mEV被γ照射。该固体剂型可以包含片剂、微型片剂、胶囊、丸剂或粉剂;或这些形式的组合(例如,包含在胶囊中的微型片剂)。
固体剂型可以包括片剂(例如,>4mm)。
固体剂型可以包括微型片剂(例如,1-4mm大小的微型片剂,例如,2mm微型片剂或3mm微型片剂)。
固体剂型可以包括胶囊,例如大小00、大小0、大小1、大小2、大小3、大小4或大小5的胶囊;例如大小0的胶囊。
固体剂型可以包含包衣。固体剂型可以包括单层包衣,例如肠溶包衣,例如基于Eudragit的包衣,例如EUDRAGIT L30 D-55、柠檬酸三乙酯和滑石。固体剂型可包含两层包衣。例如,内包衣可以包括例如EUDRAGIT L30 D-55、柠檬酸三乙酯、滑石、无水柠檬酸和氢氧化钠,并且外包衣可以包括例如EUDRAGIT L30 D-55、柠檬酸三乙酯和滑石。EUDRAGIT是各种各样聚甲基丙烯酸酯基共聚物的品牌名称。它包括基于甲基丙烯酸和甲基丙烯酸/丙烯酸酯或其衍生物的阴离子、阳离子和中性共聚物。Eudragit是玻璃化转变温度在9℃至>150℃之间的无定形聚合物。Eudragit是不可生物降解、不可吸收和无毒的。阴离子Eudragit L在pH>6时溶解并用于肠溶包衣,而在pH>7时可溶解的Eudragit S用于结肠靶向。具有季铵基团的Eudragit RL和RS是不溶于水但可膨胀/可渗透的聚合物,适用于缓释膜包衣应用。在pH≥5时不溶的阳离子Eudragit E可防止药物在唾液中释放。
固体剂型(例如胶囊)可以包括单层包衣,例如非肠溶包衣,例如HPMC(羟基丙基甲基纤维素)或明胶。
包含来自颤螺旋菌科的mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物可以配制为悬浮液,例如用于口服施用或用于注射。注射施用包括静脉内(IV)、肌内(IM)、肿瘤内(IT)及皮下(SC)施用。对于悬浮液,mEV可以在缓冲液中,例如药学上可接受的缓冲液,例如生理盐水或PBS。悬浮液可以包含一种或多种赋形剂,例如药学上可接受的赋形剂。悬浮液可以包含例如蔗糖或葡萄糖。悬浮液中的mEV可以是分离的mEV。任选地,悬浮液中的mEV可以被冻干。任选地,悬浮液中的mEV可以被γ照射。
剂量
在一些实施例中,来自颤螺旋菌科细菌的mEV的剂量为约1x1011至约1x1014个颗粒(例如,其中通过NTA(纳米颗粒跟踪分析)确定颗粒计数)。
作为另一个例子,来自颤螺旋菌科细菌的mEV可以以例如约1x107至约1x1015个颗粒的剂量施用,例如由NTA测量。在一些实施例中,mEV的剂量为约1x105至约7x1013个颗粒(例如,其中通过NTA(纳米颗粒跟踪分析)确定颗粒计数)。在一些实施例中,来自Oscillospiraceae massiliensis细菌的mEV的剂量为约1x1010至约7x1013个颗粒(例如,其中通过NTA(纳米颗粒跟踪分析)确定颗粒计数)。
作为另一个实例,来自颤螺旋菌科细菌的mEV可以以例如约5mg至约900mg总蛋白的剂量施用,例如通过布拉德福德测定测量。作为另一个实例,来自Oscillospiraceaemassiliensis细菌的mEV可以以例如约5mg至约900mg总蛋白的剂量施用,例如通过BCA测定测量。
来自颤螺旋菌科的mEV可以以例如约1x107至约1x1015个颗粒的剂量施用,例如由NTA测量。在一些实施例中,mEV的剂量为约1x105至约7x1013个颗粒(例如,其中通过NTA(纳米颗粒跟踪分析)确定颗粒计数)。在一些实施例中,来自细菌的mEV的剂量为约1x1010至约7x1013个颗粒(例如,其中通过NTA(纳米颗粒跟踪分析)确定颗粒计数)。在一些实施例中,来自细菌的mEV的剂量为约1x1011至约1x1014个颗粒(例如,其中通过NTA(纳米颗粒跟踪分析)确定颗粒计数)。
作为另一个实例,来自Oscillospiraceae massiliensis的mEV可以以例如约5mg至约900mg总蛋白的剂量施用,例如通过布拉德福德测定测量。作为另一个实例,来自细菌的mEV可以以例如约5mg至约900mg总蛋白的剂量施用,例如通过BCA测定测量。
对于通过口服施用给人受试者,来自颤螺旋菌科的mEV(例如smEV和/或pmEV)的剂量可以是例如约2x106-约2x1016个颗粒。剂量可以是例如约1x107-约1x1015、约1x108-约1x1014、约1x109-约1x1013、约1x1010-约1x1014、或约1x108-约1x1012个颗粒。剂量可以是例如约2x106、约2x107、约2x108、约2x109、约1x1010、约2x1010、约2x1011、约2x1012、约2x1013、约2x1014或约1x1015个颗粒。剂量可以是例如约2x1014个颗粒。剂量可以是例如约2x1012个颗粒。剂量可以是例如约2x1010个颗粒。剂量可以是例如约1x1010个颗粒。颗粒计数可以例如通过NTA来确定。
对于人受试者的口服施用,mEV(例如smEV和/或pmEV)的剂量可以例如基于总蛋白。剂量可以是例如约5mg至约900mg总蛋白。剂量可以是例如约20mg至约800mg、约50mg至约700mg、约75mg至约600mg、约100mg至约500mg、约250mg至约750mg、或约200mg至约500mg总蛋白。剂量可以是例如约10mg、约25mg、约50mg、约75mg、约100mg、约150mg、约200mg、约250mg、约300mg、约400mg、约500mg、约600mg或约750mg总蛋白。总蛋白可以例如通过布拉德福德测定或BCA测定来确定。
对于通过注射(例如,静脉内施用)施用给人受试者,mEV(例如smEV和/或pmEV)的剂量可以是例如约1x106-约1x1016个颗粒。剂量可以是例如约1x107-约1x1015、约1x108-约1x1014、约1x109-约1x1013、约1x1010-约1x1014、或约1x108-约1x1012个颗粒。剂量可以是例如约2x106、约2x107、约2x108、约2x109、约1x1010、约2x1010、约2x1011、约2x1012、约2x1013、约2x1014或约1x1015个颗粒。剂量可以是例如约1x1015个颗粒。剂量可以是例如约2x1014个颗粒。剂量可以是例如约2x1013个颗粒。剂量可以是例如约1x1011至约1x1014个颗粒。剂量可以是例如约1x1011个颗粒。剂量可以是例如约1x1012个颗粒。剂量可以是例如约1x1013个颗粒。剂量可以是例如约1x1014个颗粒。颗粒计数可以例如通过NTA来确定。
对于注射施用(例如静脉内施用),mEV(例如smEV和/或pmEV)的剂量可以是例如约5mg至约900mg总蛋白。剂量可以是例如约20mg至约800mg、约50mg至约700mg、约75mg至约600mg、约100mg至约500mg、约250mg至约750mg、或约200mg至约500mg总蛋白。剂量可以是例如约10mg、约25mg、约50mg、约75mg、约100mg、约150mg、约200mg、约250mg、约300mg、约400mg、约500mg、约600mg或约750mg总蛋白。剂量可以是例如约700mg总蛋白。剂量可以是例如约350mg总蛋白。剂量可以是例如约175mg总蛋白。总蛋白可以例如通过布拉德福德测定或BCA测定来确定。
γ-辐照
粉末(例如mEV(如smEV和/或pmEV)的粉末)可以在环境温度下以17.5kGy照射单位进行γ辐照。
冰冻生物量(例如mEV(如smEV和/或pmEV)的冰冻生物量)可以在干冰存在的情况下以25kGy照射单位进行γ辐照。
另外的治疗剂
在某些方面,本文提供的方法包括向受试者单独地或与另外的治疗剂组合地施用本文所述的药物组合物。在一些实施例中,另外的治疗剂是癌症治疗剂。
在一些实施例中,在施用另外的治疗剂之前(例如,至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23或24小时之前或至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30天之前)向受试者施用包含来自颤螺旋菌科的mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物。在一些实施例中,在施用另外的治疗剂之后(例如,至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23或24小时之后或至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30天之后)向受试者施用包含mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物。在一些实施例中,包含mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物和另外的治疗剂同时或几乎同时施用给受试者(例如,施用彼此在一小时内发生)。
在一些实施例中,在将包含mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物施用给受试者之前(例如,至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23或24小时之前或至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30天之前)给受试者施用抗生素。在一些实施例中,在将包含mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物施用给受试者之后(例如,至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23或24小时之后或至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30天之后)给受试者施用抗生素。在一些实施例中,包含mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物和抗生素同时或几乎同时施用给受试者(例如,施用彼此在一小时内发生)。
在一些实施例中,另外的治疗剂是癌症治疗剂。在一些实施例中,癌症治疗剂是化学治疗剂。这些化学治疗剂的实例包含(但不限于)烷基化剂,例如噻替哌(thiotepa)及环磷酰胺(cyclosphosphamide);磺酸烷基酯,例如白消安(busulfan)、英丙舒凡(improsulfan)及哌泊舒凡(piposulfan);氮丙啶,例如苯并多巴(benzodopa)、卡波醌(carboquone)、米得哌(meturedopa)及乌得哌(uredopa);乙撑亚胺及甲基密胺,包含六甲密胺(altretamine)、三乙撑密胺(triethylenemelamine)、三乙撑磷酰胺、三乙撑硫化磷酰胺及三羟甲基密胺(trimethylolomelamine);番荔枝内酯(acetogenin)(尤其布拉他辛(bullatacin)及布拉他辛酮(bullatacinone));喜树碱(camptothecin)(包含合成类似物托泊替康(topotecan));苔藓虫素(bryostatin);卡利抑制素(callystatin);CC-1065(包含其合成类似物阿多来新(adozelesin)、卡折来新(carzelesin)及比折来新(bizelesin));念珠藻素(cryptophycin)(尤其念珠藻素1及念珠藻素8);多拉司他汀(dolastatin);多卡米星(duocarmycin)(包含合成类似物KW-2189及CB1-TM1);艾榴塞洛素(eleutherobin);水鬼蕉碱(pancratistatin);匍枝珊瑚醇(sarcodictyin);海绵抑制素(spongistatin);氮芥(nitrogen mustard),例如苯丁酸氮芥(chlorambucil)、萘氮芥(chlornaphazine)、氯磷酰胺(cholophosphamide)、雌氮芥(estramustine)、异环磷酰胺(ifosfamide)、氮芥(mechlorethamine)、盐酸甲氧氮芥、美法仑(melphalan)、新氮芥(novembichin)、苯乙酸氮芥胆甾醇酯(phenesterine)、泼尼莫司汀(prednimustine)、曲磷胺(trofosfmaide)、尿嘧啶氮芥;亚硝基脲,例如卡莫司汀(carmustine)、氯脲菌素(chlorozotocin)、福莫司汀(fotemustine)、洛莫司汀(lomustine)、尼莫司汀(nimustine)及雷莫司汀(ranimnustine);抗生素,例如烯二炔抗生素(例如卡奇霉素(calicheamicin),尤其卡奇霉素γlI及卡奇霉素Ωl1;达内霉素(dynemicin),包含达内霉素A;双膦酸盐类,例如氯膦酸盐(clodronate);埃斯培拉霉素(esperamicin);以及新制癌菌素发色团(neocarzinostatin chromophore)及相关色蛋白烯二炔抗生素发色团)、阿克拉霉素(aclacinomysin)、放线菌素(actinomycin)、安曲霉素(authramycin)、氮杂丝氨酸、博来霉素(bleomycin)、放线菌素C(cactinomycin)、卡拉霉素(carabicin)、洋红霉素(caminomycin)、嗜癌素(carzinophilin)、色霉素(chromomycin)、放线菌素D(dactinomycin)、柔红霉素(daunorubicin)、地托比星(detorubicin)、6-重氮基-5-氧代-L-正亮氨酸、多柔比星(doxorubicin)(包含吗啉基-多柔比星、氰吗啉基-多柔比星、2-吡咯啉基-多柔比星及脱氧多柔比星)、表柔比星(epirubicin)、依索比星(esorubicin)、伊达比星(idarubicin)、麻西罗霉素(marcellomycin)、丝裂霉素(mitomycin)(例如丝裂霉素C)、霉酚酸(mycophenolic acid)、诺拉霉素(nogalamycin)、橄榄霉素(olivomycin)、培洛霉素(peplomycin)、泊非霉素(potfiromycin)、嘌呤霉素(puromycin)、三铁阿霉素(quelamycin)、罗多比星(rodorubicin)、链黑菌素(streptonigrin)、链脲菌素(streptozocin)、杀结核菌素(tubercidin)、乌苯美司(ubenimex)、净司他丁(zinostatin)、佐柔比星(zorubicin);抗代谢物,例如胺甲蝶呤(methotrexate)及5-氟尿嘧啶(5-FU);叶酸类似物,例如二甲叶酸(denopterin)、胺甲喋呤、蝶罗呤(pteropterin)、曲美沙特(trimetrexate);嘌呤类似物,例如氟达拉滨(fludarabine)、6-巯基嘌呤、硫咪嘌呤(thiamiprine)、硫鸟嘌呤;嘧啶类似物,例如安西他滨(ancitabine)、阿扎胞苷(azacitidine)、6-阿扎尿苷(6-azauridine)、卡莫氟(carmofur)、阿糖胞苷(cytarabine)、二脱氧尿苷、脱氧氟尿苷(doxifluridine)、依诺他滨(enocitabine)、氟尿苷(floxuridine);雄激素,例如卡普睪酮(calusterone)、丙酸屈他雄酮(dromostanolonepropionate)、环硫雄醇(epitiostanol)、美雄烷(mepitiostane)、睪内酯酮(testolactone);抗肾上腺素,例如胺鲁米特(aminoglutethimide)、米托坦(mitotane)、曲洛司坦(trilostane);叶酸补充剂,例如亚叶酸;乙酰葡醛酸内酯(aceglatone);醛磷酰胺糖苷(aldophosphamide glycoside);氨基乙酰丙酸(aminolevulinic acid);恩尿嘧啶(eniluracil);安吖啶(amsacrine);百思布什(bestrabucil);比生群(bisantrene);依达曲沙(edatraxate);地磷酰胺(defofamine);秋水仙胺(demecolcine);地吖醌(diaziquone);依氟鸟氨酸(eflornithine);依利乙铵(elliptinium acetate);埃博霉素(epothilone);依托格鲁(etoglucid);硝酸镓;羟基脲;蘑菇多糖(lentinan);氯尼达明(lonidainine);类美坦辛(maytansinoid),例如美坦辛(maytansine)及柄型菌素(ansamitocin);米托胍腙(mitoguazone);米托蒽醌(mitoxantrone);莫哌达醇(mopidanmol);尼群克林(nitraerine);喷托他汀(pentostatin);蛋胺氮芥(phenamet);吡柔比星(pirarubicin);洛索蒽醌(losoxantrone);鬼臼酸(podophyllinic acid);2-乙基酰肼;丙卡巴肼(procarbazine);PSK多糖复合物);雷佐生(razoxane);根霉素(rhizoxin);西佐喃(sizofuran);锗螺胺(spirogermanium);细交链孢菌酮酸(tenuazonic acid);三亚胺醌(triaziquone);2,2',2″-三氯三乙胺;单端孢霉烯(trichothecene)(尤其T-2毒素、疣疱菌素(verrucarin)A、杆孢菌素(roridin)A及蛇形菌素(anguidine));乌拉坦(urethan);长春地辛(vindesine);达喀尔巴嗪(dacarbazine);甘露莫司汀(mannomustine);二溴甘露醇(mitobronitol);二溴卫矛醇(mitolactol);哌泊溴烷(pipobroman);噶萨托辛(gacytosine);阿拉伯糖苷(arabinoside)(“Ara-C”);环磷酰胺;噻替派;紫杉烷(taxoid),例如,太平洋紫杉醇(paclitaxel)及多西紫杉醇(doxetaxel);苯丁酸氮芥;吉西他滨(gemcitabine);6-硫鸟嘌呤;巯基嘌呤;氨甲喋呤;铂配位错合物,例如顺铂(cisplatin)、奥沙利铂(oxaliplatin)及卡铂(carboplatin);长春花碱(vinblastine);铂;依托泊苷(etoposide)(VP-16);异环磷酰胺;米托蒽醌(mitoxantrone);长春新碱(vincristine);长春瑞滨(vinorelbine);诺安托(novantrone);替尼泊苷(teniposide);依达曲沙;道诺霉素(daunomycin);氨蝶呤(aminopterin);希罗达(xeloda);伊班膦酸盐(ibandronate);伊立替康(irinotecan)(例如,CPT-11);拓扑异构酶抑制剂RFS 2000;二氟甲基鸟氨酸(DMFO);类视黄醇,例如视黄酸;卡培他滨(capecitabine);以及上述任何一种的药学上可接受的盐、酸或衍生物。
在一些实施例中,癌症治疗剂是癌症免疫疗法药剂。免疫疗法是指使用受试者的免疫系统来治疗癌症的治疗,例如,检查点抑制剂、癌症疫苗、细胞因子、细胞疗法、CAR-T细胞及树突细胞疗法。检查点抑制剂免疫疗法的非限制性实例包含尼沃鲁单抗(Nivolumab)(BMS,抗PD-1)、派姆单抗(Pembrolizumab)(Merck,抗PD-1)、伊匹单抗(Ipilimumab)(BMS,抗CTLA-4)、MEDI4736(阿斯利康公司(AstraZeneca),抗PD-L1)及MPDL3280A(罗氏公司(Roche),抗PD-L1)。其他免疫疗法可为肿瘤疫苗,例如Gardail、Cervarix、BCG、西普赛尔-T(sipulencel-T)、Gp100:209-217、AGS-003、DCVax-L、阿尔土赛尔-L(Algenpantucel-L)、特尔土赛尔-L(Tergenpantucel-L)、TG4010、ProstAtak、Prostvac-V/R-TRICOM、林多穆尔(Rindopepimul)、E75乙酸肽、IMA901、POL-103A、贝拉土赛尔-L(Belagenpumatucel-L)、GSK1572932A、MDX-1279、GV1001及替西泰德(Tecemotide)。免疫疗法药剂可经由注射(例如经静脉内、经肿瘤内、经皮下或注射至淋巴结中)来施用,但还可经口、经局部或经由气溶胶来施用。免疫疗法可包括佐剂(例如细胞因子)。
在一些实施例中,免疫疗法药剂是免疫检查点抑制剂。免疫检查点抑制在广义上是指抑制癌细胞可产生的检查点以预防或下调免疫应答。免疫检查点蛋白的实例包括但不限于CTLA4、PD-1、PD-L1、PD-L2、A2AR、B7-H3、B7-H4、BTLA、KIR、LAG3、TIM-3或VISTA。免疫检查点抑制剂可为结合至并抑制免疫检查点蛋白的抗体或其抗原结合片段。免疫检查点抑制剂的实例包括但不限于尼沃鲁单抗、派姆单抗、匹利珠单抗(pidilizumab)、AMP-224、AMP-514、STI-A1110、TSR-042、RG-7446、BMS-936559、MEDI-4736、MSB-0010718C(阿维鲁单抗)、AUR-012及STI-A1010。在一些实施例中,免疫检查点抑制剂是CTLA-4抑制剂。在一些实施例中,免疫检查点抑制剂是PD-1抑制剂。在一些实施例中,免疫检查点抑制剂是PD-L1抑制剂。在一些实施例中,免疫检查点抑制剂是抗体。
在一些实施例中,本文提供的方法包括施用本文描述的药物组合物与一种或多种另外的治疗剂的组合。在一些实施例中,本文揭示的方法包括施用两种免疫疗法药剂(例如,免疫检查点抑制剂)。例如,本文提供的方法包括将本文描述的药物组合物与PD-1抑制剂(例如派姆单抗或尼沃鲁单抗或匹利珠单抗)或CLTA-4抑制剂(例如伊匹单抗)或PD-L1抑制剂组合施用。
在一些实施例中,免疫疗法药剂是(例如)结合至癌症相关抗原的抗体或其抗原结合片段。癌症相关抗原的实例包括但不限于亲脂素(adipophilin)、AIM-2、ALDH1A1、α-辅肌动蛋白-4、α-胎蛋白(“AFP”)、ARTC1、B-RAF、BAGE-1、BCLX(L)、BCR-ABL融合蛋白b3a2、β-链蛋白、BING-4、CA-125、CALCA、癌胚抗原(“CEA”)、CASP-5、CASP-8、CD274、CD45、Cdc27、CDK12、CDK4、CDKN2A、CEA、CLPP、COA-1、CPSF、CSNK1A1、CTAG1、CTAG2、细胞周期蛋白D1、细胞周期蛋白-A1、dek-can融合蛋白、DKK1、EFTUD2、延长因子2、ENAH(hMena)、Ep-CAM、EpCAM、EphA3、上皮肿瘤抗原(“ETA”)、ETV6-AML1融合蛋白、EZH2、FGF5、FLT3-ITD、FN1、G250/MN/CAIX、GAGE-1,2,8、GAGE-3,4,5,6,7、GAS7、磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3、GnTV、gp100/Pmel17、GPNMB、HAUS3、海普森(Hepsin)、HER-2/neu、HERV-K-MEL、HLA-A11、HLA-A2、HLA-DOB、hsp70-2、IDO1、IGF2B3、IL13Rα2、肠羧基酯酶、K-ras、激肽释放素4、KIF20A、KK-LC-1、KKLC1、KM-HN-1、KMHN1(又称为CCDC110)、LAGE-1、LDLR-岩藻糖基转移酶AS融合蛋白、莱格西因(Lengsin)、M-CSF、MAGE-A1、MAGE-A10、MAGE-A12、MAGE-A2、MAGE-A3、MAGE-A4、MAGE-A6、MAGE-A9、MAGE-C1、MAGE-C2、苹果酸酶、乳腺珠蛋白-A、MART2、MATN、MC1R、MCSP、mdm-2、ME1、Melan-A/MART-1、Meloe、中期因子、MMP-2、MMP-7、MUC1、MUC5AC、黏蛋白、MUM-1、MUM-2、MUM-3、肌凝蛋白、I类肌凝蛋白、N-raw、NA88-A、新-PAP、NFYC、NY-BR-1、NY-ESO-1/LAGE-2、OA1、OGT、OS-9、P多肽、p53、PAP、PAX5、PBF、pml-RARα融合蛋白、多态上皮黏蛋白(“PEM”)、PPP1R3B、PRAME、PRDX5、PSA、PSMA、PTPRK、RAB38/NY-MEL-1、RAGE-1、RBAF600、RGS5、RhoC、RNF43、RU2AS、SAGE、分离蛋白1、SIRT2、SNRPD1、SOX10、Sp17、SPA17、SSX-2、SSX-4、STEAP1、存活蛋白、SYT-SSX1或-SSX2融合蛋白、TAG-1、TAG-2、端粒酶、TGF-βRII、TPBG、TRAG-3、磷酸丙糖异构酶、TRP-1/gp75、TRP-2、TRP2-INT2、酪氨酸酶、酪氨酸酶(“TYR”)、VEGF、WT1、XAGE-1b/GAGED2a。在一些实施例中,抗原是新抗原。
在一些实施例中,免疫疗法药剂是癌症疫苗和/或癌症疫苗的组分(例如,抗原性肽和/或蛋白质)。癌症疫苗可为蛋白质疫苗、核酸疫苗或其组合。例如,在一些实施例中,癌症疫苗包括含有癌症相关抗原的表位的多肽。在一些实施例中,癌症疫苗包括编码癌症相关抗原的表位的核酸(例如,DNA或RNA(例如mRNA))。癌症相关抗原的实例包括但不限于亲脂素(adipophilin)、AIM-2、ALDH1A1、α-辅肌动蛋白-4、α-胎蛋白(“AFP”)、ARTC1、B-RAF、BAGE-1、BCLX(L)、BCR-ABL融合蛋白b3a2、β-链蛋白、BING-4、CA-125、CALCA、癌胚抗原(“CEA”)、CASP-5、CASP-8、CD274、CD45、Cdc27、CDK12、CDK4、CDKN2A、CEA、CLPP、COA-1、CPSF、CSNK1A1、CTAG1、CTAG2、细胞周期蛋白D1、细胞周期蛋白-A1、dek-can融合蛋白、DKK1、EFTUD2、延长因子2、ENAH(hMena)、Ep-CAM、EpCAM、EphA3、上皮肿瘤抗原(“ETA”)、ETV6-AML1融合蛋白、EZH2、FGF5、FLT3-ITD、FN1、G250/MN/CAIX、GAGE-1,2,8、GAGE-3,4,5,6,7、GAS7、磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3、GnTV、gp100/Pmel17、GPNMB、HAUS3、海普森(Hepsin)、HER-2/neu、HERV-K-MEL、HLA-A11、HLA-A2、HLA-DOB、hsp70-2、IDO1、IGF2B3、IL13Rα2、肠羧基酯酶、K-ras、激肽释放素4、KIF20A、KK-LC-1、KKLC1、KM-HN-1、KMHN1(又称为CCDC110)、LAGE-1、LDLR-岩藻糖基转移酶AS融合蛋白、莱格西因(Lengsin)、M-CSF、MAGE-A1、MAGE-A10、MAGE-A12、MAGE-A2、MAGE-A3、MAGE-A4、MAGE-A6、MAGE-A9、MAGE-C1、MAGE-C2、苹果酸酶、乳腺珠蛋白-A、MART2、MATN、MC1R、MCSP、mdm-2、ME1、Melan-A/MART-1、Meloe、中期因子、MMP-2、MMP-7、MUC1、MUC5AC、黏蛋白、MUM-1、MUM-2、MUM-3、肌凝蛋白、I类肌凝蛋白、N-raw、NA88-A、新-PAP、NFYC、NY-BR-1、NY-ESO-1/LAGE-2、OA1、OGT、OS-9、P多肽、p53、PAP、PAX5、PBF、pml-RARα融合蛋白、多态上皮黏蛋白(“PEM”)、PPP1R3B、PRAME、PRDX5、PSA、PSMA、PTPRK、RAB38/NY-MEL-1、RAGE-1、RBAF600、RGS5、RhoC、RNF43、RU2AS、SAGE、分离蛋白1、SIRT2、SNRPD1、SOX10、Sp17、SPA17、SSX-2、SSX-4、STEAP1、存活蛋白、SYT-SSX1或-SSX2融合蛋白、TAG-1、TAG-2、端粒酶、TGF-βRII、TPBG、TRAG-3、磷酸丙糖异构酶、TRP-1/gp75、TRP-2、TRP2-INT2、酪氨酸酶、酪氨酸酶(“TYR”)、VEGF、WT1、XAGE-1b/GAGED2a。在一些实施例中,抗原是新抗原。在一些实施例中,将癌症疫苗与佐剂一起施用。佐剂的实例包括但不限于免疫调节蛋白、佐剂65、α-GalCer、磷酸铝、氢氧化铝、磷酸钙、β-葡聚糖肽、CpG ODN DNA、GPI-0100、脂质A、脂多糖、利波夫(Lipovant)、蒙塔尼(Montanide)、N-乙酰基-胞壁酰基-L-丙胺酰基-D-异谷氨酰胺、Pam3CSK4、quil A、霍乱毒素(CT)及来自肠毒性大肠杆菌(Escherichia coli)的不耐热毒素(LT),包括这类的衍生物(CTB、mmCT、CTA1-DD、LTB、LTK63、LTR72、dmLT)及海藻糖二霉菌酸酯。
在一些实施例中,免疫疗法药剂是用于受试者的免疫调节蛋白。在一些实施例中,免疫调节蛋白是细胞因子或趋化因子。免疫调节蛋白的实例包括但不限于B淋巴细胞化学引诱物(“BLC”)、C-C基序趋化因子11(“嗜酸性粒细胞趋化因子(Eotaxin)-1”)、嗜酸性粒细胞趋化蛋白2(“嗜酸性粒细胞趋化因子-2”)、粒细胞群落刺激因子(“G-CSF”)、粒细胞巨噬细胞群落刺激因子(“GM-CSF”)、1-309、细胞间黏附分子1(“ICAM-1”)、干扰素α(“IFN-α”)、干扰素β(“IFN-β”)、干扰素γ(“IFN-γ”)、白细胞介素-1α(“IL-1α”)、白细胞介素-1β(“IL-1β”)、白细胞介素1受体拮抗剂(“IL-1ra”)、白细胞介素-2(“IL-2”)、白细胞介素-4(“IL-4”)、白细胞介素-5(“IL-5”)、白细胞介素-6(“IL-6”)、白细胞介素-6可溶性受体(“IL-6sR”)、白细胞介素-7(“IL-7”)、白细胞介素-8(“IL-8”)、白细胞介素-10(“IL-10”)、白细胞介素-11(“IL-11”)、白细胞介素-12的亚基β(“IL-12p40”或“IL-12p70”)、白细胞介素-13(“IL-13”)、白细胞介素-15(“IL-15”)、白细胞介素-16(“IL-16”)、白细胞介素17A-F(“IL-17A-F”)、白细胞介素-18(“IL-18”)、白细胞介素-21(“IL-21”)、白细胞介素-22(“IL-22”)、白细胞介素-23(“IL-23”)、白细胞介素-33(“IL-33”)、趋化因子(C-C基序)配体2(“MCP-1”)、巨噬细胞群落刺激因子(“M-CSF”)、由γ干扰素诱导的单核因子(“MIG”)、趋化因子(C-C基序)配体2(“MIP-1α”)、趋化因子(C-C基序)配体4(“MIP-1β”)、巨噬细胞炎症蛋白-1-δ(“MIP-1δ”)、血小板源生长因子亚基B(“PDGF-BB”)、趋化因子(C-C基序)配体5、调控活化正常T细胞表达及分泌蛋白(“RANTES”)、TIMP金属肽酶抑制剂1(“TIMP-1”)、TIMP金属肽酶抑制剂2(“TIMP-2”)、肿瘤坏死因子、淋巴毒素-α(“TNFα”)、肿瘤坏死因子、淋巴毒素-β(“TNFβ”)、1型可溶性TNF受体(“sTNFRI”)、sTNFRIIAR、脑源神经营养因子(“BDNF”)、碱性成纤维细胞生长因子(“bFGF”)、骨成形性蛋白4(“BMP-4”)、骨成形性蛋白5(“BMP-5”)、骨成形性蛋白7(“BMP-7”)、神经生长因子(“b-NGF”)、表皮生长因子(“EGF”)、表皮生长因子受体(“EGFR”)、内分泌腺源血管内皮生长因子(“EG-VEGF”)、成纤维细胞生长因子4(“FGF-4”)、角质细胞生长因子(“FGF-7”)、生长分化因子15(“GDF-15”)、神经胶细胞源神经营养因子(“GDNF”)、生长激素、结合肝素的EGF样生长因子(“HB-EGF”)、肝细胞生长因子(“HGF”)、胰岛素样生长因子结合蛋白1(“IGFBP-1”)、胰岛素样生长因子结合蛋白2(“IGFBP-2”)、胰岛素样生长因子结合蛋白3(“IGFBP-3”)、胰岛素样生长因子结合蛋白4(“IGFBP-4”)、胰岛素样生长因子结合蛋白6(“IGFBP-6”)、胰岛素样生长因子1(“IGF-1”)、胰岛素、巨噬细胞群落刺激因子(“M-CSF R”)、神经生长因子受体(“NGF R”)、神经营养因子-3(“NT-3”)、神经营养因子-4(“NT-4”)、破骨细胞发生抑制因子(“护骨素(Osteoprotegerin)”)、血小板源生长因子受体(“PDGF-AA”)、磷脂酰肌醇-聚糖生物合成蛋白(“PIGF”)、Skp、Cullin、含有F-盒的复合物(“SCF”)、干细胞因子受体(“SCF R”)、转形生长因子α(“TGFα”)、转形生长因子β-1(“TGFβ1”)、转形生长因子β-3(“TGFβ3”)、血管内皮生长因子(“VEGF”)、血管内皮生长因子受体2(“VEGFR2”)、血管内皮生长因子受体3(“VEGFR3”)、VEGF-D 6Ckine、酪氨酸蛋白激酶受体UFO(“Axl”)、β细胞素(Betacellulin)(“BTC”)、黏膜相关上皮趋化因子(“CCL28”)、趋化因子(C-C基序)配体27(“CTACK”)、趋化因子(C-X-C基序)配体16(“CXCL16”)、C-X-C基序趋化因子5(“ENA-78”)、趋化因子(C-C基序)配体26(“嗜酸性粒细胞趋化因子-3”)、粒细胞趋化蛋白2(“GCP-2”)、GRO、趋化因子(C-C基序)配体14(“HCC-l”)、趋化因子(C-C基序)配体16(“HCC-4”)、白细胞介素-9(“IL-9”)、白细胞介素-17F(“IL-17F”)、白细胞介素-18结合蛋白(“IL-18BPa”)、白细胞介素-28A(“IL-28A”)、白细胞介素29(“IL-29”)、白细胞介素31(“IL-31”)、C-X-C基序趋化因子10(“IP-10”)、趋化因子受体CXCR3(“I-TAC”)、白血病抑制因子(“LIF”)、Light、趋化因子(C基序)配体(“淋巴细胞趋化因子(Lymphotactin)”)、单核细胞化学吸引蛋白2(“MCP-2”)、单核细胞化学吸引蛋白3(“MCP-3”)、单核细胞化学吸引蛋白4(“MCP-4”)、巨噬细胞源趋化因子(“MDC”)、巨噬细胞迁移抑制因子(“MIF”)、趋化因子(C-C基序)配体20(“MIP-3α”)、C-C基序趋化因子19(“MIP-3β”)、趋化因子(C-C基序)配体23(“MPIF-1”)、巨噬细胞刺激蛋白α链(“MSPα”)、核小体组装蛋白1样4(“NAP-2”)、分泌磷蛋白1(“骨桥蛋白(Osteopontin)”)、肺及活化调控细胞因子(“PARC”)、血小板因子4(“PF4”)、基质细胞源因子-1α(“SDF-1α”)、趋化因子(C-C基序)配体17(“TARC”)、胸腺表达的趋化因子(“TECK”)、胸腺基质淋巴生成素(“TSLP 4-IBB”)、CD 166抗原(“ALCAM”)、分化簇80(“B7-1”)、肿瘤坏死因子受体超家族成员17(“BCMA”)、分化簇14(“CD14”)、分化簇30(“CD30”)、分化簇40(“CD40配体”)、癌胚抗原相关细胞黏附分子1(胆管糖蛋白)(“CEACAM-1”)、死亡受体6(“DR6”)、脱氧胸苷激酶(“Dtk”)、1型膜糖蛋白(“内皮糖蛋白(Endoglin)”)、受体酪氨酸蛋白激酶erbB-3(“ErbB3”)、内皮-白血球黏附分子1(“E-选择素(Selectin)”)、细胞凋亡抗原1(“Fas”)、Fms样酪氨酸激酶3(“Flt-3L”)、肿瘤坏死因子受体超家族成员1(“GITR”)、肿瘤坏死因子受体超家族成员14(“HVEM”)、细胞间黏附分子3(“ICAM-3”)、IL-1R4、IL-1RI、IL-10Rβ、IL-17R、IL-2Rγ、IL-21R、溶酶体膜蛋白2(“LIMPII”)、中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(“脂质运载蛋白-2”)、CD62L(“L-选择素”)、淋巴内皮(“LYVE-1”)、I类MHC多肽相关序列A(“MICA”)、I类MHC多肽相关序列B(“MICB”)、NRGl-βl、β-型血小板源生长因子受体(“PDGF Rβ”)、血小板内皮细胞黏附分子(“PECAM-1”)、RAGE、A型肝炎病毒细胞受体1(“TIM-1”)、肿瘤坏死因子受体超家族成员IOC(“TRAIL R3”)、特拉平(Trappin)蛋白转谷氨酰胺酶结合结构域(“特拉平-2”)、尿激酶受体(“uPAR”)、血管细胞黏附蛋白1(“VCAM-1”)、XEDAR活化素A、野鼠色相关蛋白(“AgRP”)、核糖核酸酶5(“血管生成素(Angiogenin)”)、血管生成素(Angiopoietin)1、血管抑素(Angiostatin)、卡色谱因(Catheprin)S、CD40、隐藏家族蛋白IB(“Cripto-1”)、DAN、Dickkopf相关蛋白1(“DKK-1”)、E-钙黏蛋白、上皮细胞黏附分子(“EpCAM”)、Fas配体(FasL或CD95L)、Fcg RIIB/C、卵泡抑素、半乳糖凝集素-7、细胞间黏附分子2(“ICAM-2”)、IL-13Rl、IL-13R2、IL-17B、IL-2Ra、IL-2Rb、IL-23、LAP、神经元细胞黏附分子(“NrCAM”)、纤维蛋白溶酶原活化抑制剂-1(“PAI-1”)、血小板源生长因子受体(“PDGF-AB”)、抵抗素(Resistin)、基质细胞源因子1(“SDF-1β”)、sgpl30、分泌型卷曲相关蛋白2(“ShhN”)、唾液酸结合免疫球蛋白型凝集素(“Siglec-5”)、ST2、转形生长因子-β2(“TGFβ2”)、Tie-2、血小板生成素(“TPO”)、肿瘤坏死因子受体超家族成员10D(“TRAIL R4”)、表达于骨髓性细胞上的触发受体1(“TREM-1”)、血管内皮生长因子C(“VEGF-C”)、VEGFRl脂联素、脂素(Adipsin)(“AND”)、α-胎蛋白(“AFP”)、血管生成素样4(“ANGPTL4”)、β-2-微球蛋白(“B2M”)、基底细胞黏附分子(“BCAM”)、碳水化合物抗原125(“CA125”)、癌症抗原15-3(“CA15-3”)、癌胚抗原(“CEA”)、cAMP受体蛋白(“CRP”)、人表皮生长因子受体2(“ErbB2”)、滤泡抑素、滤泡刺激素(“FSH”)、趋化因子(C-X-C基序)配体1(“GROα”)、人绒毛膜促性腺激素(“βHCG”)、胰岛素样生长因子1受体(“IGF-1sR”)、IL-1sRII、IL-3、IL-18Rb、IL-21、瘦素(Leptin)、基质金属蛋白酶-1(“MMP-1”)、基质金属蛋白酶-2(“MMP-2”)、基质金属蛋白酶-3(“MMP-3”)、基质金属蛋白酶-8(“MMP-8”)、基质金属蛋白酶-9(“MMP-9”)、基质金属蛋白酶-10(“MMP-10”)、基质金属蛋白酶-13(“MMP-13”)、神经细胞黏附分子(“NCAM-1”)、巢蛋白(Entactin)(“巢蛋白(Nidogen)-1”)、神经元特异性烯醇酶(“NSE”)、抑瘤素(Oncostatin)M(“OSM”)、原降钙素(Procalcitonin)、泌乳素(Prolactin)、前列腺特异性抗原(“PSA”)、结合唾液酸的Ig样凝集素9(“Siglec-9”)、ADAM 17内肽酶(“TACE”)、甲状腺球蛋白(Thyroglobulin)、金属蛋白酶抑制剂4(“TIMP-4”)、TSH2B4、含有去整合素(Disintegrin)及金属蛋白酶结构域的蛋白质9(“ADAM-9”)、血管生成素2、肿瘤坏死因子配体超家族成员13/富酸性白氨酸核磷蛋白32家族成员B(“APRIL”)、骨成形性蛋白2(“BMP-2”)、骨成形性蛋白9(“BMP-9”)、补体组分5a(“C5a”)、细胞自溶酶L、CD200、CD97、趋化素(Chemerin)、肿瘤坏死因子受体超家族成员6B(“DcR3”)、脂肪酸结合蛋白2(“FABP2”)、成纤维细胞活化蛋白、α(“FAP”)、成纤维细胞生长因子19(“FGF-19”)、半乳糖凝集素-3、肝细胞生长因子受体(“HGFR”)、IFN-γα/βR2、胰岛素样生长因子2(“IGF-2”)、胰岛素样生长因子2受体(“IGF-2R”)、白细胞介素-1受体6(“IL-1R6”)、白细胞介素24(“IL-24”)、白细胞介素33(“IL-33”)、激肽释放素(Kallikrein)14、天门冬酰胺酰基内肽酶(“天门冬酰胺内肽酶(Legumain)”)、氧化型低密度脂蛋白受体1(“LOX-1”)、甘露糖结合凝集素(“MBL”)、脑啡肽酶(Neprilysin)(“NEP”)、Notch同系物1、易位相关(果蝇(Drosophila))(“Notch-1”)、肾胚细胞瘤过度表达的蛋白(“NOV”)、骨活化素(Osteoactivin)、程序化细胞死亡蛋白1(“PD-1”)、N-乙酰基胞壁酰基-L-丙氨酸酰胺酶(“PGRP-5”)、丝氨酸蛋白酶抑制剂(Serpin)A4、分泌型卷曲相关蛋白3(“sFRP-3”)、血栓调节蛋白(Thrombomodulin)、Toll样受体2(“TLR2”)、肿瘤坏死因子受体超家族成员10A(“TRAIL Rl”)、运铁蛋白(“TRF”)、WIF-lACE-2、白蛋白、AMICA、血管生成素4、B细胞活化因子(“BAFF”)、碳水化合物抗原19-9(“CA19-9”)、CD 163、丛生蛋白(Clusterin)、CRT AM、趋化因子(C-X-C基序)配体14(“CXCL14”)、胱抑素(Cystatin)C、核心蛋白聚糖(Decorin)(“DCN”)、Dickkopf相关蛋白3(“Dkk-3”)、δ样蛋白质1(“DLL1”)、胎球蛋白(Fetuin)A、肝素结合生长因子1(“aFGF”)、叶酸受体α(“FOLR1”)、弗林蛋白酶(Furin)、GPCR相关分选蛋白1(“GASP-1”)、GPCR相关分选蛋白2(“GASP-2”)、粒细胞群落刺激因子受体(“GCSF R”)、丝氨酸蛋白酶海普森(“HAI-2”)、白细胞介素-17B受体(“IL-17B R”)、白细胞介素27(“IL-27”)、淋巴细胞活化基因3(“LAG-3”)、缺脂脂蛋白A-V(“LDL R”)、胃蛋白酶原I、视黄醇结合蛋白4(“RBP4”)、SOST、类肝素硫酸蛋白聚糖(“共结合蛋白聚糖-1(Syndecan-1)”)、肿瘤坏死因子受体超家族成员13B(“TACI”)、组织因子通路抑制剂(“TFPI”)、TSP-1、肿瘤坏死因子受体超家族成员10b(“TRAIL R2”)、TRANCE、肌钙蛋白I(Troponin I)、尿激酶纤维蛋白溶酶原活化剂(“uPA”)、钙黏蛋白5、2型或VE-钙黏蛋白(血管内皮)(还称为CD144,“VE-钙黏蛋白”)、WNTl可诱导型信号传导通路蛋白1(“WISP-1”)及核因子κB的受体活化剂(“RANK”)。
在一些实施例中,癌症治疗剂是抗癌症化合物。示例性抗癌症化合物包括但不限于阿仑单抗、阿利维A酸、阿那曲唑、贝伐单抗、贝沙罗汀、硼替佐米、博舒替尼、本妥昔单抗、卡巴坦尼(CometriqTM)、卡菲佐米(KyprolisTM)、西妥昔单抗、克里唑蒂尼、达沙替尼、地尼介白素、盐酸埃罗替尼、依维莫司、依西美坦、氟维司群、吉非替尼、替坦异贝莫单抗、甲磺酸伊马替尼、伊匹单抗(YervoyTM)、二对甲苯磺酸拉帕替尼、来曲唑、尼洛替尼、奥法木单抗、帕尼单抗、盐酸帕唑帕尼、帕妥珠单抗(PerjetaTM)、普拉曲沙、瑞戈非尼、利妥昔单抗、罗米地辛、甲苯磺酸索拉非尼、苹果酸舒尼替尼、他莫昔芬、西罗莫司、托瑞米芬、托西莫单抗及131I-托西莫单抗、曲妥珠单抗、维甲酸、凡德他尼、威罗菲尼、伏立诺他及阿柏西普。
将毒剂递送至癌细胞的示例性抗癌症化合物(例如,抗CD20-放射性核素融合物;IL-2-白喉毒素融合物;抗CD30-单甲基澳瑞他汀E(MMAE)-融合物)是托西莫单抗及131I-托西莫单抗及替坦异贝莫单抗、地尼介白素及本妥昔单抗。
其他示例性抗癌症化合物是小分子抑制剂及其结合物,例如,Janus激酶、ALK、Bcl-2、PARP、PI3K、VEGF受体、Braf、MEK、CDK及HSP90。
示例性基于铂的抗癌症化合物包括(例如)顺铂、卡铂、奥沙利铂、赛特铂、吡铂、奈达铂、三铂(Triplatin)及脂铂(Lipoplatin)。适用于治疗的其他基于金属的药物包括但不限于基于钌的化合物、二茂铁衍生物、基于钛的化合物及基于镓的化合物。
在一些实施例中,癌症治疗剂是包括放射性核素的放射性部分。示例性放射性核素包括但不限于Cr-51、Cs-131、Ce-134、Se-75、Ru-97、I-125、Eu-149、Os-189m、Sb-119、I-123、Ho-161、Sb-117、Ce-139、In-111、Rh-103m、Ga-67、Tl-201、Pd-103、Au-195、Hg-197、Sr-87m、Pt-191、P-33、Er-169、Ru-103、Yb-169、Au-199、Sn-121、Tm-167、Yb-175、In-113m、Sn-113、Lu-177、Rh-105、Sn-117m、Cu-67、Sc-47、Pt-195m、Ce-141、I-131、Tb-161、As-77、Pt-197、Sm-153、Gd-159、Tm-173、Pr-143、Au-198、Tm-170、Re-186、Ag-111、Pd-109、Ga-73、Dy-165、Pm-149、Sn-123、Sr-89、Ho-166、P-32、Re-188、Pr-142、Ir-194、In-114m/In-114及Y-90。
在一些实施例中,癌症治疗剂是抗生素。例如,如果根据本文提供的方法来检测癌症相关细菌和/或癌症相关微生物组谱特征的存在,则可施用抗生素以从受试者消除癌症相关细菌。“抗生素”在广义上是指能够抑制或预防细菌感染的化合物。抗生素可以诸多方式(包含根据其用于特定感染的用途、其作用机制、其生物可用性或其靶微生物范围(例如革兰氏阴性细菌对革兰氏阳性细菌、需氧细菌对厌氧细菌等))进行分类且可使用这些方式来杀死宿主的特定区域(“生态位”)中的特定细菌(Leekha等人,2011.General Principlesof Antimicrobial Therapy[抗微生物疗法的一般原则].Mayo Clin Proc.[梅欧医院院刊]86(2):156-167)。在某些实施例中,可使用抗生素来选择性靶向特定生态位的细菌。在一些实施例中,可使用已知治疗包含癌症生态位的特定感染的抗生素来靶向癌症相关微生物(包含该生态位中非癌症相关细菌)。在其他实施例中,在包含mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物之后施用抗生素。在一些实施例中,在包含mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物之前施用抗生素。
在一些方面,可基于杀细菌或细菌抑制特性来选择抗生素。杀细菌抗生素包含破坏细胞壁(例如β-内酰胺)、细胞膜(例如达托霉素(daptomycin))或细菌DNA(例如氟喹诺酮(fluoroquinolone))的作用机制。细菌抑制剂抑制细菌复制且包含磺酰胺、四环素(tetracycline)及巨环内酯并通过抑制蛋白质合成来发挥作用。另外,尽管一些药物可在某些生物体中具有杀细菌性且在其他生物体中具有细菌抑制性,但知晓靶生物体使得本领域技术人员可选择具有适当特性的抗生素。在某些治疗条件中,细菌抑制抗生素抑制杀细菌抗生素的活性。因此,在某些实施例中,并不组合杀细菌抗生素及细菌抑制抗生素。
抗生素包括但不限于氨基糖苷、安莎霉素(ansamycin)、碳头孢烯(carbacephem)、碳青霉烯(carbapenem)、头孢菌素(cephalosporin)、糖肽、林可酰胺(lincosamide)、脂肽、巨环内酯、单酰胺菌素(monobactam)、硝基呋喃、噁唑烷酮、青霉素(penicillin)、多肽抗生素、喹诺酮(quinolone)、氟喹诺酮、磺酰胺、四环素及抗分枝杆菌化合物及其组合。
氨基糖苷包括但不限于阿米卡星(Amikacin)、庆大霉素(Gentamicin)、卡那霉素(Kanamycin)、新霉素(Neomycin)、奈替米星(Netilmicin)、妥布霉素(Tobramycin)、巴龙霉素(Paromomycin)及大观霉素(Spectinomycin)。氨基糖苷可有效抵抗例如革兰氏阴性细菌(例如大肠杆菌、克雷伯氏菌属、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)及土伦病弗朗西斯氏菌(Francisella tularensis))且抵抗某些需氧细菌,但对于专性/兼性厌氧菌具有较小有效性。据信,氨基糖苷结合至细菌30S或50S核糖体亚基,从而抑制细菌蛋白合成。
安莎霉素包括但不限于格尔德霉素(Geldanamycin)、除莠霉素(Herbimycin)、利福霉素(Rifamycin)及曲张链菌素(Streptovaricin)。据信,格尔德霉素及除莠霉素抑制或改变热休克蛋白90的功能。
碳头孢烯包括但不限于氯碳头孢(Loracarbef)。据信,碳头孢烯抑制细菌细胞壁合成。
碳青霉烯包括但不限于厄他培南(Ertapenem)、多尼培南(Doripenem)、亚胺培南(Imipenem)/西司他丁(Cilastatin)及美罗培南(Meropenem)。碳青霉烯作为宽谱抗生素对革兰氏阳性细菌及革兰氏阴性细菌均具有杀细菌性。据信,碳青霉烯抑制细菌细胞壁合成。
头孢菌素包括但不限于头孢羟氨苄(Cefadroxil)、头孢唑啉(Cefazolin)、头孢噻吩(Cefalotin)、头孢金素(Cefalothin)、头孢氨苄(Cefalexin)、头孢克洛(Cefaclor)、头孢孟多(Cefamandole)、头孢西丁(Cefoxitin)、头孢丙烯(Cefprozil)、头孢呋辛(Cefuroxime)、头孢克肟(Cefixime)、头孢地尼(Cefdinir)、头孢托仑(Cefditoren)、头孢哌酮(Cefoperazone)、头孢噻肟(Cefotaxime)、头孢泊肟(Cefpodoxime)、头孢他啶(Ceftazidime)、头孢布烯(Ceftibuten)、头孢唑肟(Ceftizoxime)、头孢曲松(Ceftriaxone)、头孢吡肟(Cefepime)、头孢他洛林酯(Ceftaroline fosamil)及头孢比普(Ceftobiprole)。所选头孢菌素可效抵抗(例如)革兰氏阴性细菌及革兰氏阳性细菌(包含假单胞菌(Pseudomonas)),某些头孢菌素可有效抵抗甲氧西林(methicillin)抗性金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)(MRSA)。据信,头孢菌素通过破坏细菌细胞壁的肽聚糖层的合成来抑制细菌细胞壁合成。
糖肽包括但不限于替考拉宁(Teicoplanin)、万古霉素(Vancomycin)及特拉万星(Telavancin)。糖肽可有效抵抗(例如)好氧及厌氧革兰氏阳性细菌(包含MRSA及艰难梭菌)。据信,糖肽通过破坏细菌细胞壁的肽聚糖层的合成来抑制细菌细胞壁合成。
林可酰胺包括但不限于克林达霉素(Clindamycin)及林可霉素(Lincomycin)。林可酰胺可有效抵抗(例如)厌氧细菌以及葡萄球菌(Staphylococcus)及链球菌(Streptococcus)。据信,林可酰胺结合至细菌50S核糖体亚基,由此抑制细菌蛋白合成。
脂肽包括但不限于达托霉素。脂肽可有效抵抗例如革兰氏阳性细菌。据信,脂肽结合至细菌膜并引起快速去极化。
巨环内酯包括但不限于阿奇霉素(Azithromycin)、克拉霉素(Clarithromycin)、地红霉素(Dirithromycin)、红霉素(Erythromycin)、罗红霉素(Roxithromycin)、醋竹桃霉素(Troleandomycin)、泰利霉素(Telithromycin)及螺旋霉素(Spiramycin)。巨环内酯可有效抵抗例如链球菌属及支原体属(Mycoplasma)。据信,巨环内酯结合至细菌或50S核糖体亚基,由此抑制细菌蛋白合成。
单酰胺菌素包括但不限于胺曲南(Aztreonam)。单酰胺菌素可有效抵抗例如革兰氏阴性细菌。据信,单酰胺菌素通过破坏细菌细胞壁的肽聚糖层的合成来抑制细菌细胞壁合成。
硝基呋喃包括但不限于呋喃唑酮(Furazolidone)及呋喃妥因(Nitrofurantoin)。
噁唑烷酮包括但不限于利奈唑胺(Linezolid)、泼斯唑来(Posizolid)、雷得唑来(Radezolid)及特地唑胺(Torezolid)。据信,噁唑烷酮是蛋白质合成抑制剂。
青霉素包括但不限于阿莫西林(Amoxicillin)、氨苄西林(Ampicillin)、阿洛西林(Azlocillin)、羧苄青霉素(Carbenicillin)、氯噻青霉素(Cloxacillin)、二氯噻青霉素(Dicloxacillin)、氟氯西林(Flucloxacillin)、美洛西林(Mezlocillin)、甲氧西林、萘夫西林(Nafcillin)、苯唑西林(Oxacillin)、青霉素G、青霉素V、哌拉西林(Piperacillin)、替莫西林(Temocillin)及替卡西林(Ticarcillin)。青霉素可有效抵抗,例如,革兰氏阳性细菌、兼性厌氧菌(例如链球菌属、包柔氏螺旋体属(Borrelia)及密螺旋体属(Treponema))。据信,青霉素通过破坏细菌细胞壁的肽聚糖层的合成来抑制细菌细胞壁合成。
青霉素组合包括但不限于阿莫西林/克拉维酸盐(clavulanate)、氨苄西林/舒巴坦(sulbactam)、哌拉西林/三唑巴坦(tazobactam)及替卡西林/克拉维酸盐。
多肽抗生素包括但不限于杆菌肽(Bacitracin)、黏菌素(Colistin)及多黏菌素(Polymyxin)B及E。多肽抗生素可有效抵抗例如革兰氏阴性细菌。据信,某些多肽抗生素抑制涉及细菌细胞壁的肽聚糖层的合成的焦磷酸异戊二烯基酯,而其他多肽抗生素通过置换细菌相对离子来去稳定细菌外膜。
喹诺酮及氟喹诺酮包括但不限于环丙沙星(Ciprofloxacin)、依诺沙星(Enoxacin)、加替沙星(Gatifloxacin)、吉米沙星(Gemifloxacin)、左氧氟沙星(Levofloxacin)、洛美沙星(Lomefloxacin)、莫西沙星(Moxifloxacin)、萘啶酮酸(Nalidixic acid)、诺氟沙星(Norfloxacin)、氧氟沙星(Ofloxacin)、曲伐沙星(Trovafloxacin)、格帕沙星(Grepafloxacin)、司帕沙星(Sparfloxacin)及替马沙星(Temafloxacin)。喹诺酮/氟喹诺酮可有效抵抗(例如)链球菌属及奈瑟菌属(Neisseria)。据信,喹诺酮/氟喹诺酮抑制细菌DNA旋转酶或拓扑异构酶IV,由此抑制DNA复制及转录。
磺酰胺包括但不限于磺胺米隆(Mafenide)、磺胺醋酰(Sulfacetamide)、磺胺嘧啶(Sulfadiazine)、磺胺嘧啶银、磺胺地索辛(Sulfadimethoxine)、磺胺甲噻二唑(Sulfamethizole)、磺胺甲噁唑(Sulfamethoxazole)、磺胺亚胺基(Sulfanilimide)、柳氮磺胺吡啶(Sulfasalazine)、磺胺异噁唑(Sulfisoxazole)、甲氧苄啶-磺胺甲噁唑(Trimethoprim-Sulfamethoxazole)(复方磺胺甲噁唑(Co-trimoxazole))及磺酰胺基柯衣汀(Sulfonamidochrysoidine)。据信,磺酰胺通过竞争性抑制二氢蝶酸合成酶来抑制叶酸合成,由此抑制核酸合成。
四环素类包括但不限于地美环素(Demeclocycline)、强力霉素(Doxycycline)、米诺环素(Minocycline)、土霉素(Oxytetracycline)及四环素。四环素类可有效抵抗例如革兰氏阴性细菌。据信,四环素结合至细菌30S核糖体亚基,由此抑制细菌蛋白合成。
抗分枝杆菌化合物包括但不限于氯法齐明(Clofazimine)、胺苯砜(Dapsone)、卷曲霉素(Capreomycin)、环丝氨酸(Cycloserine)、乙胺丁醇(Ethambutol)、乙硫异烟酰胺(Ethionamide)、异烟酸肼(Isoniazid)、吡嗪酰胺(Pyrazinamide)、利福平(Rifampicin)、利福布汀(Rifabutin)、利福喷丁(Rifapentine)及链霉素(Streptomycin)。
合适的抗生素还包含胂凡纳明(arsphenamine)、氯霉素(chloramphenicol)、磷霉素(fosfomycin)、夫西地酸(fusidic acid)、甲硝唑(metronidazole)、莫匹罗星(mupirocin)、平板霉素(platensimycin)、奎奴普汀(quinupristin)/达福普汀(dalfopristin)、替吉环素(tigecycline)、替硝唑(tinidazole)、甲氧苄啶-阿莫西林(trimethoprim amoxicillin)/克拉维酸盐、氨苄西林/舒巴坦、安福霉素-利托菌素(amphomycin ristocetin)、阿奇霉素、杆菌肽、卜福林(buforin)II、卡波霉素(carbomycin)、杀菌肽(cecropin)Pl、克拉霉素、红霉素、呋喃唑酮、夫西地酸、夫西地钠、短杆菌素(gramicidin)、亚胺培南、吲哚菌素(indolicidin)、交沙霉素(josamycin)、马盖纳尼(magainan)II、甲硝唑(metronidazole)、硝基咪唑、米卡霉素(mikamycin)、变链素(mutacin)B-Ny266、变链素B-JHl 140、变链素J-T8、乳链球菌素(nisin)、乳链球菌素A、新生霉素(novobiocin)、竹桃霉素(oleandomycin)、奥斯立星(ostreogrycin)、哌拉西林/三唑巴坦、普那霉素(pristinamycin)、雷莫拉宁(ramoplanin)、牛蛙皮肤抗菌肽(ranalexin)、罗伊氏素(reuterin)、利福昔明(rifaximin)、蔷薇霉素(rosamicin)、罗沙米星(rosaramicin)、大观霉素、螺旋霉素、葡萄霉素(staphylomycin)、链霉杀阳素(streptogramin)、链霉杀阳素A、协同菌素(synergistin)、牛磺罗定(taurolidine)、替考拉宁、泰利霉素、替卡西林/克拉维酸(clavulanic acid)、三乙酰基竹桃霉素(triacetyloleandomycin)、泰洛星(tylosin)、短杆菌酪肽(tyrocidin)、短杆菌素(tyrothricin)、万古霉素、维马霉素(vemamycin)及维吉霉素(virginiamycin)。
施用
在某些方面中,本文提供向受试者递送本文描述的药物组合物(例如,包含mEV(例如来自颤螺旋菌科的smEV和/或pmEV)的药物组合物)的方法。在本文所提供方法的一些实施例中,施用药物组合物且联合施用另外的治疗剂。在一些实施例中,药物组合物包含与另外的治疗剂共配制的mEV(例如smEV和/或pmEV)。在一些实施例中,包含mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物与另外的治疗剂共同施用。在一些实施例中,另外的治疗剂在施用包含mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物之前(例如,约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50或55分钟之前,约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22或23小时之前,或约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14天之前)向受试者施用。在一些实施例中,另外的治疗剂在施用包含mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物之后(例如,约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50或55分钟之后,约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22或23小时之后,或约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14天之后)向受试者施用。在一些实施例中,相同的递送模式用于递送包含mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物和另外的治疗剂两者。在一些实施例中,使用不同递送模式以施用包含mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物及另外的治疗剂。例如,在一些实施例中,包含mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物经口施用,而另外的治疗剂经由注射施用(例如,静脉内、肌内和/或瘤内注射)。在一些实施例中,本文所述的药物组合物每天施用一次。在一些实施例中,本文所述的药物组合物每天施用两次。在一些实施例中,本文所述的药物组合物被配制成每日剂量。在一些实施例中,本文所述的药物组合物配制为每天两次剂量,其中每次剂量为每日剂量的一半。
在某些实施例中,本文所述的药物组合物及剂型可与任一其他常规抗癌治疗(例如放射疗法及肿瘤手术切除术)联合施用。这些治疗可在需要和/或指示时施加且可发生于施用包含本文所述的mEV(例如smEV和/或pmEV)及剂型的药物组合物之前、同时或之后。
剂量方案可为各种方法及量中的任一者,且可由本领域技术人员根据已知临床因素来确定。如医学领域中已知,任一患者的剂量可取决于许多因素,包括受试者物种、大小、体表面积、年龄、性别、免疫能力及总体健康状况、有待施用的特定微生物、持续时间及施用途径、疾病种类及阶段(例如肿瘤大小)及其他化合物(例如同时或近乎同时施用的药物)。除上述因素外,这些水平可受微生物感染性及微生物性质影响,如可由本领域技术人员所确定。在本发明的方法中,微生物的适当最小剂量水平可为足够使微生物存活、生长及复制的水平。可根据剂型、施用途径、靶疾病的程度或阶段等来适当地设定或调节包含本文所述的mEV(例如smEV和/或pmEV)的药物组合物的剂量。例如,药剂的一般有效剂量范围可为0.01mg/kg体重/天至1000mg/kg体重/天、0.1mg/kg体重/天至1000mg/kg体重/天、0.5mg/kg体重/天至500mg/kg体重/天、1mg/kg体重/天至100mg/kg体重/天或5mg/kg体重/天至50mg/kg体重/天。有效剂量可为0.01、0.05、0.1、0.5、1、2、3、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、500或1000mg/kg体重/天或更高,但剂量并不限于此。
在一些实施例中,向受试者施用的剂量足以预防疾病(例如,癌症、自身免疫性疾病、炎性疾病、菌群失调、或代谢疾病)、延迟其发作或减缓或停止其进展,或减轻疾病的一个或多个症状。本领域技术人员将认识到,剂量将取决于多种因素,包含所采用特定药剂(例如治疗剂)的强度以及受试者的年龄、物种、病症及体重。还根据以下因素来确定剂量大小:施用途径、时机及频率以及可伴随施用特定治疗剂的任何不良副作用的存在、性质及程度及所需的生理学效果。
可通过本领域技术人员已知的常规范围探测技术来确定合适的剂量及剂量方案。通常,以较小剂量开始治疗,该剂量小于化合物的最佳剂量。然后,以小增量增加剂量直至达到该状况下的最佳效果为止。有效剂量及治疗方案可通过常规及常规方式来确定,例如,其中在实验室动物中以低剂量开始且然后增加剂量,同时监测效果,且还系统地改变剂量方案。通常使用动物研究来测定每千克重量的生物活性药剂的最大可耐受剂量(“MTD”)。本领域技术人员通常在其他物种(包含人)中外推剂量以达到功效,同时避免毒性。
根据上文,在治疗应用中,与影响所选剂量的其他因素相比,用于本发明的治疗剂的剂量尤其取决于以下因素有所变化:活性剂、年龄、体重及接受患者的临床状况及施用疗法的临床医师或从业人员的经历及判断。例如,对于癌症治疗,剂量应足以导致减缓肿瘤的生长,优选地使肿瘤的生长消退,并且最优选地导致癌症的完全消退,或者转移的大小或数目的减小。作为另一个实例,剂量应足以导致减缓受试者正在治疗的疾病的进展,优选地改善受试者正在治疗的疾病的一个或多个症状。
分开施用可包括任何数量的两次或更多次施用,包括二、三、四、五或六次施用。本领域技术人员可容易地根据本领域中已知的用于监测治疗方法的方法及本文提供的其他监测方法确定有待进行的施用次数或进行一次或多次另外的施用的需求性。因此,本文提供的方法包括向受试者提供药物组合物的一或多次施用的方法,其中施用次数可通过监测受试者确定,且基于监测的结果,判定是否需提供一或多次另外施用。可基于各种监测结果决定是否需提供一或多次另外施用。
施用间的时间段可为各个时间段中的任一者。施用间的时间段可随各种因素中的任一者而变化,包括监测步骤(如关于施用次数所描述的)、受试者建立免疫应答的时间段。在一个实例中,时间段可随受试者建立免疫应答的时间段而变化;例如,时间段可大于受试者建立免疫应答的时间段,如大于约一周、大于约十天、大于约两周或大于约一个月;在另一个实例中,时间段可小于受试者建立免疫应答的时间段,例如小于约一周、小于约十天、小于约两周或小于约一个月。
在一些实施例中,另外的治疗剂与本文描述的药物组合物的组合的递送减少另外的治疗剂的不良反应和/或改善另外的治疗剂的功效。
本文所述的另外的治疗剂的有效剂量是针对特定受试者、组合物及施用模式有效达成所需治疗剂反应且对受试者的毒性最小的另外的治疗剂的量。可使用本文所述的方法来鉴别有效剂量水平且将取决于多种药物动力学因素,包含所施用特定组合物或药剂的活性、施用途径、施用时间、所采用特定化合物的排泄速率、治疗持续时间、与所采用特定组合物组合使用的其他药物、化合物和/或材料、所治疗受试者的年龄、性别、体重、病症、总体健康状况及先前医学史以及医学技术中熟知的类似因素。一般而言,另外的治疗剂的有效剂量将是该另外的治疗剂的量,其为有效产生治疗效应的最低剂量。通常这样的有效剂量将取决于上文所述的这些因素。
另外的治疗剂的毒性是受试者在治疗期间及治疗之后经受的不利效应的程度。与另外的治疗剂毒性相关的不良事件可以包括但不限于:腹痛、酸消化不良、酸回流、过敏反应、秃发、全身性过敏反应、贫血、焦虑、食欲不振、关节痛、乏力、运动失调、氮质血症、失去平衡、骨痛、出血、血凝块、低血压、血压升高、呼吸困难、支气管炎、淤血、白血球计数降低、红血球计数降低、血小板计数降低、心脏毒性、膀胱炎、出血性膀胱炎、心律不整、心瓣膜疾病、心肌病、冠状动脉疾病、白内障、中枢神经毒性、认知障碍、意识模糊、结膜炎、便秘、咳嗽、痉挛、膀胱炎、深层静脉栓塞、脱水、抑郁、腹泻、眩晕、口干、皮肤干燥、消化不良、呼吸困难(dyspnea)、水肿、电解质不平衡、食道炎、疲乏、生育力丧失、发烧、胃肠积气、面红、胃逆流、胃食道逆流病、生殖器疼痛、粒细胞减少症、男子女乳症、青光眼、脱发、手足综合征、头痛、听觉损失、心脏衰竭、心悸、胃灼热、血肿、出血性膀胱炎、肝毒性、高淀粉酶血症、高钙血症、高氯血症、高糖血症、高钾血症、高脂血症、高镁血症、高钠血症、高磷酸盐血症、色素过多、高三酸甘油酯血症、高尿酸血症、低白蛋白血症、低钙血症、低氯血症、低血糖症、低钾血症、低镁血症、低钠血症、低磷酸盐血症、阳萎、感染、注射部位反应、失眠、缺铁、瘙痒、关节痛、肾衰竭、白细胞减少症、肝功能障碍、失忆、闭经、口疮、黏膜炎、肌肉痛、肌痛、骨髓抑制、心肌炎、嗜中性白血球减少性发烧、恶心、肾毒性、嗜中性白血球减少症、流鼻血、麻木、耳毒性、疼痛、手足综合征(palmar-plantar erythrodysesthesia)、全部血球减少症、心包炎、周边神经病变、咽炎、畏光、光敏感、肺炎(pneumonia)、局限性肺炎(pneumonitis)、蛋白尿、肺血栓、肺性纤维化、肺毒性、皮疹、心跳加快、直肠出血、坐立不安、鼻炎、癫痫、呼吸短促、鼻窦炎、血小板减少症、耳鸣、泌尿道感染、阴道出血、阴道干燥、眩晕、水滞留(waterretention)、无力、体重减轻、体重增加及口干症(xerostomia)。一般而言,如果经由疗法所达到的受试者益处胜过受试者因疗法所经历的不良事件,则毒性是可接受的。
代谢障碍
在一些实施例中,本文所述的方法和药物组合物涉及治疗或预防代谢性疾病或障碍,例如II型糖尿病、糖耐量受损、胰岛素抵抗、肥胖、高血糖、高胰岛素血症、脂肪肝、非酒精性脂肪性肝炎、高胆固醇血症、高血压、高脂蛋白血症、高脂血症、高甘油三酯血症、酮酸中毒、低血糖、血栓性疾病、血脂异常、非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)、非酒精性脂肪性肝炎(NASH)或相关疾病。在一些实施例中,相关疾病是心血管疾病、动脉粥样硬化、肾脏疾病、肾病、糖尿病性神经病、糖尿病性视网膜病变、性功能障碍、皮肤病、消化不良或水肿。在一些实施例中,本文所述的方法和药物组合物涉及非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)和非酒精性脂肪性肝炎(NASH)的治疗。
本文所述的方法可用以治疗有需要的任何受试者。如本文所使用的,“有需要的受试者”包括具有代谢性疾病或障碍的任何受试者,以及具有获得这种疾病或障碍的增加的可能性的任何受试者。
本文所述的药物组合物可用于例如预防或治疗代谢性疾病(部分或完全地减少代谢性疾病的不利影响),所述代谢性疾病是例如II型糖尿病、糖耐量受损、胰岛素抵抗、肥胖、高血糖、高胰岛素血症、脂肪肝、非酒精性脂肪性肝炎、高胆固醇血症、高血压、高脂蛋白血症、高脂血症、高甘油三酯血症、酮酸中毒、低血糖、血栓性疾病、血脂异常、非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)、非酒精性脂肪性肝炎(NASH)或相关疾病。在一些实施例中,相关疾病是心血管疾病、动脉粥样硬化、肾脏疾病、肾病、糖尿病性神经病、糖尿病性视网膜病变、性功能障碍、皮肤病、消化不良或水肿。
免疫障碍
在一些实施例中,本文所述的方法及药物组合物涉及治疗或预防与病理学免疫应答相关的疾病或障碍(如自身免疫性疾病、过敏反应和/或炎性疾病)。在一些实施例中,疾病或障碍是炎性肠病(例如,克罗恩病或溃疡性结肠炎)。在一些实施例中,疾病或障碍是银屑病。在一些实施例中,疾病或障碍是特应性皮炎。
本文所述的方法可用以治疗有需要的任何受试者。如本文中所使用,“有需要的受试者”包括患有与病理学免疫应答相关的疾病或障碍(例如,炎性肠病)的任何受试者,及具有增加获得此疾病或障碍的可能性的任何受试者。
本文所述的药物组合物可(例如)用作预防或治疗(部分或完全减少以下疾病的不利影响)自身免疫性疾病,如慢性炎性肠病、系统性红斑狼疮、银屑病、穆-韦二氏综合征、类风湿性关节炎、多发性硬化或桥本病(Hashimoto's disease);过敏性疾病,如食物过敏、花粉热或哮喘;传染性疾病,如艰难梭菌感染;炎性疾病,如TNF介导的炎性疾病(例如,胃肠道炎性疾病,如结肠袋炎(pouchitis);心血管炎性疾病,如动脉粥样硬化;或炎性肺病,如慢性阻塞性肺疾病)的药物组合物;用作用于抑制器官移植中的排斥或其中可能发生组织排斥的其他情况的药物组合物;用作用于改善免疫功能的补充剂、食物或饮料;或用作用于抑制免疫细胞的增殖或功能的试剂。
在一些实施例中,本文提供的方法适用于治疗炎症。在某些实施例中,身体的任何组织及器官的炎症,包括肌肉骨骼炎症、血管炎症、神经炎症、消化系统炎症、眼部炎症、生殖系统炎症及其他炎症,如下文讨论。
肌肉骨骼系统的免疫障碍包括但不限于那些影响骨骼关节(包括手、手腕、肘部、肩部、下巴、脊柱、颈部、臀部、膝盖、踝部及足部的关节)的病症,及影响将肌肉连接至骨头的组织(如肌腱)的病症。可用本文所述的方法及组合物治疗的此类免疫障碍的实例包括但不限于关节炎(包括,例如,骨关节炎、类风湿性关节炎、银屑病关节炎、强直性脊柱炎、急性及慢性感染性关节炎、与痛风和假痛风相关的关节炎及幼年特发性关节炎)、肌腱炎、滑膜炎、腱鞘炎、滑囊炎、纤维组织炎(纤维肌痛)、上髁炎、肌炎及骨炎(包括,例如,佩吉特病(Paget's disease)、耻骨炎及囊性纤维性骨炎)。
眼部免疫障碍是指影响眼睛的任何结构(包括眼睑)的免疫障碍。可用本文所述的方法及组合物治疗的眼部免疫障碍的实例包括但不限于睑缘炎、眼睑皮肤松垂症、结膜炎、泪腺炎、角膜炎、干燥性角膜结膜炎(干眼症)、巩膜炎、倒睫及葡萄膜炎。
可用本文所述的方法及组合物治疗的神经系统免疫障碍的实例包括但不限于脑炎、格-巴二氏综合征(Guillain-Barre syndrome)、脑膜炎、神经性肌强直、发作性睡病、多发性硬化、脊髓炎及精神分裂症。可用本文所述的方法及组合物治疗的脉管系统或淋巴系统炎症的实例包括但不限于关节硬化、关节炎、静脉炎、血管炎及淋巴管炎。
可用本文所述的方法及药物组合物治疗的消化系统免疫障碍的实例包括但不限于胆管炎、胆囊炎、肠炎、小肠结肠炎、胃炎、肠胃炎、炎性肠病、回肠炎及直肠炎。炎性肠病包括(例如)一组相关病症的某些本领域公认的形式。已知炎性肠病的几种主要形式,这类障碍中最常见的为克罗恩病(区域性肠病,例如,非活性及活性形式)及溃疡性结肠炎(例如,非活性及活性形式)。另外,炎性肠病涵盖肠易激综合征、显微镜下结肠炎、淋巴细胞性-浆细胞性肠炎、乳糜泻、胶原性结肠炎、淋巴细胞性结肠炎及嗜酸性小肠结肠炎。IBD的其他不常见形式包括未确定型结肠炎、伪膜性结肠炎(坏死性结肠炎)、缺血性炎性肠病、白塞氏病(Behcet's disease)、结节病、硬皮病、IBD相关性发育不良、发育不良相关性团块或病变及原发性硬化性胆管炎。
可用本文所述的方法及药物组合物治疗的生殖系统免疫障碍的实例包括但不限于子宫颈炎、绒毛膜羊膜炎、子宫内膜炎、附睾炎、脐炎、卵巢炎、睾丸炎、输卵管炎、输卵管卵巢脓肿、尿道炎、阴道炎、外阴炎及外阴痛。
本文所述的方法及药物组合物可用以治疗具有发炎成分的自身免疫性疾病。此病症包括但不限于全身性急性播散性秃头症、白塞氏病、恰加斯氏病(Chagas'disease)、慢性疲劳综合征、自主神经失调、脑脊髓炎、强直性脊柱炎、再生障碍性贫血、化脓性汗腺炎、自身免疫性肝炎、自身免疫性卵巢炎、乳糜泻、克罗恩病、1型糖尿病、巨细胞动脉炎、古德帕斯丘综合征、格雷夫斯病、格林-巴利综合征、桥本病、亨诺-许兰二氏紫斑症(Henoch-Schonlein purpura)、川崎病(Kawasaki's disease)、红斑狼疮、显微镜下结肠炎、显微镜下多动脉炎、混合结缔组织病、穆-韦二氏综合征(Muckle-Wells syndrome)、多发性硬化、重症肌无力、眼阵挛肌阵挛综合征、视神经炎、奥德氏甲状腺炎、天疱疮、结节性多动脉炎、多肌痛、类风湿性关节炎、莱特尔氏综合征(Reiter's syndrome)、休格伦氏综合征(Sjogren'ssyndrome)、颞动脉炎、韦格纳肉芽肿病(Wegener's granulomatosis)、温热自身免疫性溶血性贫血、间质性膀胱炎、莱姆病(Lyme disease)、局限性硬皮病、银屑病、结节病、硬皮病、溃疡性结肠炎及白癜风。
本文所述的方法及药物组合物可用以治疗具有发炎成分的T细胞介导的超敏性疾病。此类病症包括但不限于接触性超敏反应、接触性皮炎(包括由于毒葛引起的接触性皮炎)、荨麻疹、皮肤过敏、呼吸道过敏(花粉热、过敏性鼻炎、屋尘螨过敏)及麸胶敏感性肠病(乳糜泻)。
可用本发明的方法及药物组合物治疗的其他免疫障碍包括(例如)阑尾炎、皮炎、皮肌炎、心内膜炎、纤维组织炎、齿龈炎、舌炎、肝炎、化脓性汗腺炎、虹膜炎、喉炎、乳腺炎、心肌炎、肾炎、耳炎、胰脏炎、腮腺炎、心包炎、腹膜炎(peritonoitis)、咽炎、胸膜炎、局限性肺炎、前列腺增生症(prostatistis)、肾盂肾炎及口炎(stomatisi)、移植排斥(涉及如肾、肝、心脏、肺、胰脏(例如,胰岛细胞)、骨髓、角膜、小肠的器官,同种异体皮肤移植、皮肤同种移植物及心脏瓣膜异种移植、血清病及移植物抗宿主病)、急性胰脏炎、慢性胰脏炎、急性呼吸窘迫综合征、西扎利氏综合征(Sexary's syndrome)、先天性肾上腺增生、非化脓性甲状腺炎、高钙血症相关癌症、天疱疮、大疱性疱疹样皮炎、重度多形红斑、剥脱性皮炎、脂溢性皮炎、季节性或常年性过敏性鼻炎、支气管哮喘、接触性皮炎、特应性皮炎、药物超敏反应、过敏性结膜炎、角膜炎、眼带状疱疹、虹膜炎及虹膜睫状体炎、脉络膜视网膜炎、视神经炎、结节病性结节病、暴发性或散播性肺结核化学疗法、成人特发性血小板减少性紫癜、成人继发性血小板减少症、获得性(自身免疫性)溶血性贫血症、成人白血病及淋巴瘤、儿童急性白血病、局限性肠炎、自身免疫性血管炎、多发性硬化、慢性阻塞性肺疾病、实体器官移植排斥反应、败血症。优选治疗包括以下的治疗:移植排斥、类风湿性关节炎、银屑病关节炎、多发性硬化、1型糖尿病、哮喘、炎性肠病、系统性红斑狼疮、银屑病、慢性阻塞性肺疾病及伴随感染病症的炎症(例如,败血症)。
癌症
在一些实施例中,本文所述的方法及药物组合物涉及癌症治疗。在一些实施例中,任何癌症可使用本文所述的方法治疗。可通过本文所述的方法及药物组合物治疗的癌症的实例包括但不限于来自以下的癌细胞:膀胱、血液、骨头、骨髓、脑、乳房、结肠、食道、胃肠、牙龈、头、肾、肝、肺、鼻咽、颈、卵巢、前列腺、皮肤、胃、睾丸、舌头或子宫。另外,该癌症可特定地是下列组织学类型,但其不限于这些类型:赘瘤,恶性;癌;癌,未分化;巨大及梭细胞癌;小细胞癌;乳头状癌;鳞状细胞癌;淋巴上皮癌;基底细胞癌(basal cell carcinoma);毛发基质(pilomatrix)癌;移行细胞癌;乳头状移行细胞癌;腺癌;胃泌素瘤,恶性;胆管癌;肝细胞癌;肝细胞癌合并胆管癌;小梁腺癌;腺样囊性癌;腺瘤息肉的腺癌;腺癌,家族性结肠息肉;实体癌;类癌瘤,恶性;细支气管肺泡(branchiolo-alveolar)腺癌;乳头状腺癌;嫌色细胞癌;嗜酸性细胞癌;嗜酸性腺癌;嗜碱性粒细胞癌;透明细胞腺癌;颗粒细胞癌;滤泡性腺癌;乳头状及滤泡性腺癌;非包膜性硬化性癌;肾上腺皮质癌;子宫内膜样癌;皮肤附器癌;顶浆(apocrine)腺癌;皮脂腺癌;耵聍(ceruminous)腺癌;黏液表皮样癌;囊腺癌;乳头状囊腺癌;乳头状浆液性囊腺癌;黏液性囊腺癌;黏液性腺癌;戒环细胞癌;浸润性导管癌;髓样癌;小叶癌;炎性癌;佩吉特氏病,乳房;腺泡细胞癌;腺鳞癌;腺癌与鳞状转移瘤(adenocarcinoma w/squamous metaplasia);胸腺瘤,恶性;卵巢间质瘤,恶性;卵泡膜细胞瘤(thecoma),恶性;粒层细胞瘤,恶性;及成釉细胞瘤,恶性;赛特利氏(sertoli)细胞癌;睾丸间质细胞(leydig cell)瘤,恶性;脂质细胞瘤,恶性;副神经节瘤,恶性;乳房外副神经节瘤,恶性;嗜铬细胞瘤;血管球肉瘤(glomangiosarcoma);恶性黑色素瘤;无色素性黑色素瘤;浅表扩散性黑色素瘤;巨大色素痣中的恶性黑色素瘤;上皮样细胞黑色素瘤;蓝痣,恶性;肉瘤;纤维肉瘤;纤维组织细胞瘤,恶性;黏液肉瘤;脂肉瘤(liposarcoma);平滑肌肉瘤;横纹肌肉瘤;胚胎性横纹肌肉瘤;肺泡横纹肌肉瘤;基质肉瘤;混合瘤,恶性;苗勒氏混合瘤(mullerian mixed tumor);肾母细胞瘤;肝母细胞瘤;癌肉瘤;间质瘤,恶性;布伦纳瘤(brenner tumor),恶性;叶状瘤,恶性;滑膜肉瘤;间皮瘤,恶性;无性细胞瘤;胚胎性癌;畸胎瘤,恶性;卵巢甲状腺瘤,恶性;绒毛膜癌;中肾瘤,恶性;血管肉瘤;血管内皮瘤,恶性;卡波西肉瘤(kaposi's sarcoma);血管外皮细胞瘤,恶性;淋巴管肉瘤;骨肉瘤;近皮质骨肉瘤;软骨肉瘤;软骨胚细胞瘤,恶性;间叶细胞软骨肉瘤;骨巨细胞瘤;尤因肉瘤(ewing'ssarcoma);齿源性肿瘤,恶性;釉质母细胞齿源性瘤;釉质母细胞瘤,恶性;釉质母细胞纤维肉瘤;松果体瘤,恶性;脊索瘤;神经胶质瘤,恶性;室管膜瘤;星形细胞瘤;原浆性星形细胞瘤;纤维性星形细胞瘤;星形母细胞瘤;胶质母细胞瘤;少突神经胶质瘤;少突胶质母细胞瘤;原始神经外胚叶肿瘤;小脑肉瘤;节细胞母细胞瘤;神经母细胞瘤;视网膜母细胞瘤;嗅神经源性肿瘤;脑膜瘤,恶性;神经纤维肉瘤;神经鞘瘤,恶性;颗粒细胞瘤,恶性;恶性淋巴瘤;何杰金氏病(Hodgkin's Disease);何杰金氏淋巴瘤;副肉芽肿;小淋巴细胞性恶性淋巴瘤;弥漫性大细胞恶性淋巴瘤;滤泡型恶性淋巴瘤;蕈样真菌病;其他指定非何杰金氏淋巴瘤;恶性组织细胞增生症;多发性骨髓瘤;肥大细胞肉瘤;免疫增殖性小肠病;白血病;淋巴样白血病;浆细胞白血病;红白血病;淋巴肉瘤细胞白血病;髓样白血病;嗜碱性白血病;嗜酸性粒细胞白血病;单核细胞白血病;肥大细胞白血病;巨核细胞性白血病;髓样肉瘤;及毛细胞白血病。
在一些实施例中,本文提供的方法及药物组合物涉及白血病的治疗。术语“白血病”在广义上包括造血器官/系统的进展性、恶性疾病且其特征通常在于白血球及其前体在血液及骨髓中的异常增殖及发育。白血病疾病的非限制性实例包括急性非淋巴细胞性白血病、慢性淋巴细胞性白血病、急性粒细胞性白血病、慢性粒细胞性白血病、急性前骨髓细胞性白血病、成人T细胞白血病、非白血性白血病、白血球增多性白血病、嗜碱粒细胞白血病、胚细胞白血病、牛白血病、慢性骨髓细胞性白血病、皮肤白血病、胚细胞性白血病、嗜酸性粒细胞性白血病、格罗斯氏白血病(Gross'leukemia)、里德尔细胞白血病(Rieder cellleukemia)、希林氏白血病(Schilling's leukemia)、干细胞白血病、亚白血病性白血病、未分化细胞白血病、毛细胞白血病、成血细胞性白血病(hemoblastic leukemia)、成血胚细胞性白血病(hemocytoblastic leukemia)、组织细胞性白血病、干细胞白血病、急性单核细胞性白血病、白血球减少性白血病、淋巴性白血病、淋巴母细胞性白血病、淋巴细胞性白血病、淋巴源性白血病、淋巴样白血病、淋巴肉瘤细胞白血病、肥大细胞白血病、巨核细胞性白血病、小骨髓母细胞性白血病、单核细胞性白血病、骨髓母细胞性白血病、骨髓细胞性白血病、骨髓性粒细胞性白血病、骨髓单核细胞性白血病、内格利白血病(Naegeli leukemia)、浆细胞白血病、浆细胞性白血病及前骨髓细胞性白血病。
在一些实施例中,本文提供的方法及药物组合物涉及癌治疗。术语“癌”是指上皮细胞的恶性生长,这些上皮细胞往往浸润环绕组织和/或抑制生理学及非生理学细胞死亡信号并产生转移。癌的非限制性示例性类型包含腺泡癌、腺泡样癌、腺囊样癌、腺样囊性癌、腺癌(carcinoma adenomatosum)、肾上腺皮质癌、肺泡癌、肺泡细胞癌、基底细胞癌(basalcell carcinoma)、基底细胞癌(carcinoma basocellulare)、基底细胞样癌、基底鳞状细胞癌、支气管肺泡癌、细支气管癌、支气管癌、脑状癌、胆管细胞癌、绒毛膜癌、胶状癌、粉刺癌、子宫体癌、筛状癌、铠甲状癌、皮肤癌、柱状癌、柱状细胞癌、导管癌、硬癌(carcinomadurum)、胚胎性癌、脑状癌(encephaloid carcinoma)、表皮样癌、腺样上皮细胞癌、外植癌、溃疡性癌、纤维癌、胶状癌(gelatiniform carcinoma)、胶样癌(gelatinous carcinoma)、巨细胞癌(giant cell carcinoma)、印戒细胞癌(signet-ring cell carcinoma)、单纯癌、小细胞癌、马铃薯状癌、球状细胞癌、梭形细胞癌、髓状癌、鳞状癌、鳞状细胞癌、绳捆癌(string carcinoma)、毛细管扩张癌(carcinoma telangiectaticum)、毛细管扩张性癌(carcinoma telangiectodes)、移行细胞癌、块状癌、结节性皮癌、疣状癌、绒毛状癌、巨细胞癌(carcinoma gigantocellulare)、腺体癌(glandular carcinoma)、粒层细胞癌、毛基质细胞癌(hair-matrix carcinoma)、血样癌、肝细胞癌、许特耳细胞癌(Hurthle cellcarcinoma)、玻质状癌、肾上腺样癌、幼稚型胚胎性癌、原位癌、表皮内癌、上皮内癌、克罗姆佩柯赫尔氏肿瘤(Krompecher's carcinoma)、库尔契茨基氏细胞癌(Kulchitzky-cellcarcinoma)、大细胞癌、豆状癌(lenticular carcinoma)、豆样癌(carcinomalenticulare)、脂瘤样癌、淋巴上皮癌、髓样癌、髓质癌、黑色素癌、软癌、黏液性癌(mucinous carcinoma)、黏液癌(carcinoma muciparum)、黏液细胞癌(carcinomamucocellulare)、黏液表皮样癌、黏膜癌(carcinoma mucosum)、黏膜性癌(mucouscarcinoma)、黏液瘤样癌、鼻咽癌、燕麦状细胞癌、骨化性癌、骨质癌(osteoid carcinoma)、乳头状癌、门静脉周癌、浸润前癌、棘细胞癌、糜烂性癌、肾脏的肾细胞癌、储备细胞癌、肉瘤样癌、施奈德氏癌(schneiderian carcinoma)、硬性癌(scirrhous carcinoma)及阴囊癌(carcinoma scroti)。
在一些实施例中,本文提供的方法及药物组合物涉及肉瘤的治疗。术语“肉瘤”通常是指如胚胎结缔组织等物质组成的肿瘤且通常由包埋于原纤维、异质或均质物质中的紧密堆积细胞构成。肉瘤包括但不限于软骨肉瘤、纤维肉瘤、淋巴肉瘤、黑色素肉瘤、黏液肉瘤、骨肉瘤、子宫内膜肉瘤、基质肉瘤、尤文氏肉瘤(Ewing's sarcoma)、筋膜肉瘤、成纤维细胞性肉瘤、巨细胞肉瘤、艾伯内西氏肉瘤(Abemethy's sarcoma)、脂肪肉瘤、脂肉瘤、软组织腺泡状肉瘤、釉质母细胞肉瘤、葡萄形肉瘤、绿色肉瘤、绒毛膜癌、胚胎性肉瘤、维尔姆斯氏肿瘤肉瘤(Wilms'tumor sarcoma)、粒细胞肉瘤、何杰金氏肉瘤(Hodgkin's sarcoma)、特发性多发性色素沉着出血性肉瘤、B细胞免疫母细胞肉瘤、淋巴瘤、T细胞免疫母细胞肉瘤、晏森氏肉瘤(Jensen's sarcoma)、卡波西氏肉瘤(Kaposi's sarcoma)、库普弗细胞肉瘤(Kupffer cell sarcoma)、血管肉瘤、白血病性肉瘤、恶性间叶瘤肉瘤、骨周肉瘤、网状细胞肉瘤、劳斯肉瘤(Rous sarcoma)、浆液囊性肉瘤、滑膜肉瘤及毛细血管扩张性肉瘤。
可使用本文描述的方法及药物组合物治疗的另外的示例性肿瘤包括霍奇金病(Hodgkin's Disease)、非霍奇金淋巴瘤、多发性骨髓瘤、神经母细胞瘤、乳腺癌、卵巢癌、肺癌、横纹肌肉瘤、原发性血小板增多症、原发性巨球蛋白血症、小细胞肺肿瘤、原发性脑肿瘤、胃癌、结肠癌、恶性胰脏胰岛素瘤、恶性类癌、癌前皮肤病变、睪丸癌、淋巴瘤、甲状腺癌、神经母细胞瘤、食道癌、泌尿生殖道癌、恶性高钙血症、宫颈癌、子宫内膜癌、浆细胞瘤、结直肠癌、直肠癌及肾上腺皮质癌。
在一些实施例中,所治疗的癌症是黑色素瘤。术语“黑色素瘤”意指源自皮肤及其他器官的黑色素细胞系统的肿瘤。黑色素瘤的非限制性实例是哈-巴二氏黑色素瘤(Harding-Passey melanoma)、幼年型黑色素瘤、恶性小痣性痣黑色素瘤、恶性黑色素瘤、肢端小痣性黑色素瘤、无黑色素性黑色素瘤、良性幼年型黑色素瘤、克劳德曼氏黑色素瘤(Cloudman's melanoma)、S91黑色素瘤、结节性黑色素瘤甲下黑色素瘤及浅表扩展性黑色素瘤。
在一些实施例中,癌症包括乳腺癌(例如三阴性乳腺癌)。
在一些实施例中,癌症包括结直肠癌(例如,微卫星稳定(MSS)结直肠癌)。
在一些实施例中,癌症包含肾细胞癌。
在一些实施例中,癌症包括肺癌(例如,非小细胞肺癌)。
在一些实施例中,癌症包含膀胱癌。
在一些实施例中,癌症包含胃食管癌。
可使用本文所述的方法及药物组合物治疗的肿瘤的特定类别包括淋巴组织增生性疾病、乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌、宫颈癌、子宫内膜癌、骨癌、肝癌、胃癌、结肠癌、胰腺癌、甲状腺癌、头颈癌、中枢神经系统的癌症、外周神经系统的癌症、皮肤癌、肾癌、及所有上述的转移。特定类型的肿瘤包含肝细胞癌、肝细胞瘤、肝母细胞瘤、横纹肌肉瘤、食管癌、甲状腺癌、恶性神经节瘤、纤维肉瘤、黏液肉瘤、脂肉瘤、软骨肉瘤、成骨性肉瘤、脊索瘤、血管肉瘤、内皮肉瘤、尤文氏肿瘤、平滑肌肉瘤、横纹肌内皮肉瘤、侵袭性导管癌、乳头状腺癌、黑色素瘤、肺鳞状细胞癌、基底细胞癌、腺癌(充分分化、中等分化、分化不良或未分化)、支气管肺泡癌、肾细胞癌、肾上腺样瘤、肾上腺样腺癌、胆管癌、绒毛膜癌、精原细胞瘤、胚胎性癌、维尔姆斯氏肿瘤、睾丸肿瘤、肺癌(包含小细胞肺癌、非小细胞肺癌及大细胞肺癌)、膀胱癌、神经胶质瘤、星形细胞瘤、髓母细胞瘤、颅咽管瘤、室管膜瘤、松果体瘤、视网膜母细胞瘤、神经母细胞瘤、结肠癌、直肠癌、血液系统恶性肿瘤,包含所有类型的白血病及淋巴瘤,包含:急性髓性白血病、急性髓细胞性白血病、急性淋巴细胞性白血病、慢性髓性白血病、慢性淋巴细胞白血病、肥大细胞白血病、多发性骨髓瘤、髓样淋巴瘤、何杰金氏淋巴瘤、非何杰金氏淋巴瘤、浆细胞瘤、结直肠癌及直肠癌。
某些实施例中所治疗的癌症还包含癌症前期病灶,例如光化性角化病(日旋光性角化病)、莫耳痣(发育异常痣)、光化性唇炎(农夫唇)、皮角、巴瑞特氏食管症(Barrett'sesophagus)、萎缩性胃炎、先天性角化不良、缺铁性咽下困难、扁平苔藓、口腔黏膜下纤维化、光化性(日旋光性)弹性组织变性及子宫颈发育不良。
一些实施例中所治疗的癌症包含非癌性或良性肿瘤,例如,内胚层、外胚层或间质起源的肿瘤,包括但不限于胆管瘤、结肠息肉、腺瘤、乳头瘤、囊腺瘤、肝细胞腺瘤、葡萄胎、肾小管腺瘤、鳞状细胞乳头瘤、胃息肉、血管瘤、骨瘤、软骨瘤、脂肪瘤、纤维瘤、淋巴管瘤、平滑肌瘤、横纹肌瘤、星形细胞瘤、痣、脑膜瘤及神经节瘤。
在一些实施例中,癌症包括实体瘤。
菌群失调
近年来,越来越清楚的是,肠道微生物组(也称为“肠道微生物群”)可通过微生物对宿主的免疫细胞和其他细胞的活性以及影响(局部和/或远端)对个体健康产生显著影响(Walker,W.A.,Dysbiosis[菌群失调].The Microbiota in GastrointestinalPathophysiology[胃肠道病理生理学中的微生物].第25章.2017;Weiss和Thierry,Mechanisms and consequences of intestinal dysbiosis[肠道菌群失调的机制和后果].Cellular and Molecular Life Sciences[细胞与分子生命科学].(2017)74(16):2959-2977.Zurich Open Repository and Archive[苏黎世开放存储库和档案馆])。
健康的宿主肠道微生物组稳态有时被称为“生态平衡(eubiosis)”或“正常生态(normobiosis)”,而宿主微生物组的组成和/或其多样性的有害变化可能导致微生物组的不健康失衡,或“菌群失调(dysbiosis)”(Hooks和O'Malley.Dysbiosis and itsdiscontents[菌群失调及其不满].American Society for Microbiology[美国微生物学会].2017年10月.第8卷.第5期.mBio 8:e01492-17)。当微生物组稳态丧失或减弱时,可能会发生菌群失调以及相关的局部或远端宿主炎性或免疫效应,从而导致:对病原体的敏感性增加;宿主细菌代谢活性改变;诱导宿主促炎活性和/或降低宿主抗炎活性。此类效应部分地由宿主免疫细胞(例如,T细胞、树突细胞、肥大细胞、NK细胞、肠上皮淋巴细胞(IEC)、巨噬细胞和吞噬细胞)和细胞因子,以及由此类细胞和其它宿主细胞释放的其他物质之间的相互作用介导。
菌群失调可能发生在胃肠道内(“胃肠道菌群失调”或“肠道菌群失调”),或者可能发生在胃肠道管腔外(“远端菌群失调”)。胃肠菌群失调通常与肠上皮屏障完整性降低、紧密连接完整性降低和肠通透性增加有关。Citi,S.Intestinal Barriers protect againstdisease[肠屏障可预防疾病],Science[科学]359:1098-99(2018);Srinivasan等人,TEERmeasurement techniques for in vitro barrier model systems[用于体外屏障模型系统的TEER测量技术].J.Lab.Autom[实验室自动化杂志].20:107-126(2015)。胃肠菌群失调可以在胃肠道内外产生生理和免疫作用。
菌群失调的存在已与多种疾病和病症相关,包括:感染,癌症,自身免疫性障碍(例如,系统性红斑狼疮(SLE))或炎性疾病(例如,功能性胃肠疾病如炎症性肠病(IBD),溃疡性结肠炎和克罗恩病),神经炎性疾病(例如,多发性硬化),移植性疾病(例如,移植物抗宿主病),脂肪性肝病,I型糖尿病,类风湿性关节炎,干燥综合征,乳糜泻,囊性纤维化,慢性阻塞性肺疾病(COPD)和其他与免疫功能障碍相关的疾病和条件。Lynch等人,The HumanMicrobiome in Health and Disease[健康与疾病中的人类微生物组],N.Engl.J.Med[新英格兰医学杂志].375:2369-79(2016),Carding等人,Dysbiosis of the gut microbiotain disease[疾病中肠道微生物群的菌群失调].Microb.Ecol.Health Dis[微生物生态与健康疾病].(2015);26:10:3402/mehd.v26.2619;Levy等人,Dysbiosis and the ImmuneSystem[菌群失调和免疫系统],Nature Reviews Immunology[自然评论免疫学]17:219(2017年4月)。
本文所披露的示例性药物组合物可以通过修饰存在于菌群失调部位的免疫活性来治疗菌群失调及其影响。如本文所述,此类组合物可通过对宿主免疫细胞的作用(导致例如抗炎细胞因子的分泌增加和/或促炎细胞因子的分泌减少,从而减轻受试接受者的炎症)或通过代谢产物生产的变化来修饰菌群失调。
本文披露的可用于治疗与菌群失调相关的障碍的示例性药物组合物包含一种或多种类型的免疫调节细菌(例如抗炎细菌)和/或由此类细菌产生的mEV(微生物胞外囊泡)。此类组合物能够影响接受者宿主在胃肠道中的免疫功能,和/或在受试者胃肠道外的远端部位产生系统性作用。
本文披露的可用于治疗与菌群失调相关的障碍的示例性药物组合物包含单一细菌物种(例如,单一菌株)的颤螺旋菌科细菌(例如,抗炎细菌)的群体和/或由此类细菌产生的mEV。此类组合物能够影响接受者宿主在胃肠道中的免疫功能,和/或在受试者胃肠道外的远端部位产生系统性作用。
在一些实施例中,将含有经分离的颤螺旋菌科细菌(例如,抗炎细菌细胞)群体或由此类细菌产生的mEV的药物组合物以有效治疗哺乳动物接受者的菌群失调和其一种或多种影响的量施用(例如,口服)给该接受者。菌群失调可以是胃肠道菌群失调或远端菌群失调。
在另一个实施例中,本发明的药物组合物可以治疗胃肠道菌群失调及其对宿主免疫细胞的一种或多种影响,导致抗炎细胞因子的分泌增加和/或促炎细胞因子的分泌减少,从而减轻受试接受者的炎症。
在另一个实施例中,药物组合物可以通过以下来治疗胃肠道菌群失调及其一种或多种影响:经由细胞和细胞因子调节来调节接受者的免疫应答,以通过增加肠上皮屏障的完整性来降低肠道通透性。
在另一个实施例中,药物组合物可以通过以下来治疗远端菌群失调及其一种或多种影响:经由调节宿主免疫细胞来调节菌群失调部位的接受者免疫应答。
其他示例性药物组合物可用于治疗与菌群失调有关的失调症,这些组合物含有一种或多种类型的颤螺旋菌科细菌或mEV,这些细菌或mEV能够改变接受者中的宿主免疫细胞亚群(例如T细胞、免疫淋巴样细胞、树突细胞、NK细胞和其他免疫细胞的亚群)相对比例或其功能。
其他示例性药物组合物可用于治疗与菌群失调有关的失调症,这些组合物包含单一细菌物种(例如,单一菌株)的颤螺旋菌科细菌或mEV的群体,其能够改变接受者中免疫细胞亚群(例如T细胞亚群、免疫淋巴样细胞、NK细胞和其他免疫细胞)的相对比例或其功能。在一些实施例中,颤螺旋菌科菌株是普氏栖粪杆菌(例如,普氏栖粪杆菌菌株A)、马西里福涅拉氏菌(例如,马西里福涅拉氏菌菌株A)、Harryflintia acetispora(例如,Harryflintia acetispora菌株A)、阿加萨杆菌属物种(例如,阿加萨杆菌属物种菌株A)、Acutalibacter sp.(例如,Acutalibacter sp.菌株A)、黑罗特克斯欧里何米尼斯菌(黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株A)、或变异罕见小球菌(例如,变异罕见小球菌菌株A)。
在一些实施例中,本发明提供了通过以下来治疗胃肠道菌群失调及其一种或多种影响的方法:向有需要的受试者口服施用本文所述的药物组合物,该药物组合物改变存在于菌群失调部位的微生物组群体。药物组合物可以包含一种或多种类型的颤螺旋菌科细菌或mEV或者单一细菌物种(例如,单一菌株)的颤螺旋菌科细菌或mEV的群体。在一些实施例中,颤螺旋菌科菌株是普氏栖粪杆菌(例如,普氏栖粪杆菌菌株A)、马西里福涅拉氏菌(例如,马西里福涅拉氏菌菌株A)、Harryflintia acetispora(例如,Harryflintiaacetispora菌株A)、阿加萨杆菌属物种(例如,阿加萨杆菌属物种菌株A)、Acutalibactersp.(例如,Acutalibacter sp.菌株A)、黑罗特克斯欧里何米尼斯菌(黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株A)、或变异罕见小球菌(例如,变异罕见小球菌菌株A)。
在一些实施例中,本发明提供了通过以下来治疗远端菌群失调及其一种或多种影响的方法:向有需要的受试者口服施用本文所述的药物组合物,该药物组合物改变受试者的胃肠道外的免疫应答。药物组合物可以包含一种或多种类型的颤螺旋菌科细菌或mEV或者单一细菌物种(例如,单一菌株)的颤螺旋菌科细菌或mEV的群体。在一些实施例中,颤螺旋菌科菌株是普氏栖粪杆菌(例如,普氏栖粪杆菌菌株A)、马西里福涅拉氏菌(例如,马西里福涅拉氏菌菌株A)、Harryflintia acetispora(例如,Harryflintia acetispora菌株A)、阿加萨杆菌属物种(例如,阿加萨杆菌属物种菌株A)、Acutalibacter sp.(例如,Acutalibacter sp.菌株A)、黑罗特克斯欧里何米尼斯菌(黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株A)、或变异罕见小球菌(例如,变异罕见小球菌菌株A)。
在示例性实施例中,可用于治疗与菌群失调有关的失调症的药物组合物刺激宿主免疫细胞分泌一种或多种抗炎细胞因子。抗炎细胞因子包括但不限于IL-10、IL-13、IL-9、IL-4、IL-5、TGFβ及其组合。在其他示例性实施例中,可用于治疗与菌群失调有关的失调症的药物组合物减少(例如抑制)宿主免疫细胞分泌一种或多种促炎细胞因子。促炎细胞因子包括但不限于IFNγ、IL-12p70、IL-1α、IL-6、IL-8、MCP1、MIP1α、MIP1β、TNFα及其组合。其他示例性细胞因子是本领域已知的并且在本文中描述。
在另一方面,本发明提供了在有需要的受试者中治疗或预防与菌群失调有关的障碍的方法,所述方法包括向受试者施用(例如口服施用)益生菌食品或医疗食品形式的治疗组合物,所述治疗组合物包含的细菌或mEV的数量足以改变菌群失调部位的微生物组,从而治疗与菌群失调有关的障碍。
在另一个实施例中,益生菌食品或医疗食品形式的本发明的治疗性组合物可用于预防或延迟处于发展为菌群失调风险的受试者中菌群失调的发作。
其他疾病及障碍
在一些实施例中,本文描述的方法及药物组合物涉及肝疾病的治疗。此疾病包括(但不限于)阿拉吉尔综合征(Alagille Syndrome)、酒精相关肝病、α-1抗胰蛋白酶缺乏症、自体免疫性肝炎、良性肝肿瘤、胆管闭锁、肝硬化、半乳糖血症、吉尔伯特综合征、血色素沉着病、A型肝炎、B型肝炎、C型肝炎、肝性脑病、妊娠期肝内胆汁淤积症(ICP)、溶酶体酸脂肪酶缺乏症(LAL-D)、肝囊肿、肝癌、新生儿黄疸、原发性胆汁性胆管炎(PBC)、原发性硬化性胆管炎(PSC)、雷氏综合征(Reye Syndrome)、I型糖原贮积病及威尔森病(Wilson Disease)。
本文所述的方法及药物组合物可用以治疗神经退化性及神经性疾病。在某些实施例中,神经退化性和/或神经性疾病是帕金森病、阿尔兹海默症、普里昂疾病、亨廷顿病、运动神经元疾病(MND)、脊髓小脑共济失调、脊髓性肌萎缩症、肌张力障碍、特发性颅内高压、癫痫、神经系统疾病、中枢神经系统疾病、运动障碍、多发性硬化、脑病、周围神经病变或术后认知功能障碍。
制备增强的细菌的方法
在某些方面中,本文提供制造用于产生本文描述的mEV(例如smEV和/或pmEV)的工程化细菌的方法。在一些实施例中,这些工程化细菌经修饰以增强某些所需性质。例如,在一些实施例中,对工程化细菌进行修饰以增强mEV(例如smEV和/或pmEV)的免疫调节作用和/或治疗效果(例如,单独或与另一种治疗剂组合),以降低毒性和/或改善细菌和/或mEV(例如smEV和/或pmEV)制造(例如更高的耐氧性、更高的抗冻融性、更短的产生时间)。工程化细菌可使用本领域中已知的任何技术产生,包括(但不限于)定点诱变、转座子诱变、敲除、敲入、聚合酶链反应诱变、化学诱变、紫外线诱变、转形(化学或通过电穿孔)、噬菌体转导、定向演化、CRISPR/Cas9或其任何组合。
在本文提供的方法的一些实施例中,细菌通过定向演化进行修饰。在一些实施例中,定向演化包含将细菌暴露于环境条件并选择在环境条件下具有经改善的存活和/或生长的细菌。在一些实施例中,方法包括使用识别增强的细菌的分析筛选诱变细菌。在一些实施例中,该方法进一步包括诱变细菌(例如,通过暴露于化学诱变剂和/或UV辐射),或将它们暴露于治疗剂(例如抗生素),接着进行分析以检测具有所需表型的细菌(例如,体内分析、离体分析或体外分析)。
实例
实例1:颤螺旋菌科菌株的培养和储存条件
补充有血红蛋白的厌氧胰蛋白酶大豆肉汤(TSB)培养基:
组合物(g/L):
在25摄氏度下最终pH 6.8+/-0.3。
还原剂100×制备:
a.将5g的L-半胱氨酸-HCl溶解至100ml的H20中
b.添加0.5g的FeCl2
c.在厌氧条件下储存溶液
血红蛋白溶液100×制备:
a.将2g的血红蛋白溶解至100ml的0.01N NaOH中
b.对溶液进行高压灭菌
c.在4C下保存溶液,避免阳光直射
d.将溶液添加到无菌培养基中
如果从布氏杆菌血平板转移单个菌落,颤螺旋菌科菌株(例如,马西里福涅拉氏菌菌株A)在液体TSB培养基中能够在没有血红蛋白的情况下生长。
厌氧布氏杆菌血琼脂平板,厌氧菌系统#AS-141。
厌氧甘油(GSS)作为冷冻保护剂,厌氧菌系统#AS-9045:
组合物(g/L):
1.甘油400g
2.硫酸镁,七水化合物0.1g
3.磷酸钾,一元的0.2g
4.氯化钾0.2g
5.磷酸钠,二元的1.15g
6.氯化钠3.0g
7.巯基乙酸钠1.0g
8.L-半胱氨酸(25.0%溶液)2.0mL
将厌氧甘油与细菌悬浮液按体积计1:1混合,速冻,并且在-80℃下储存;在37℃孵育1-3天;厌氧条件:a)用于装有厌氧气体包的Mitsubishi厌氧罐中的琼脂板;b)用于封闭厌氧Hungate或Balch试管中的液体培养。
实例2:在CT26肿瘤研究中的马西里福涅拉氏菌smEV菌株A的口服递送
第一代表性肿瘤学研究
从泰康利生物科学公司获得8周龄雌性BALB/c小鼠,并允许其在饲养箱中驯化3周。第0天,用异氟醚麻醉小鼠,并在左侧皮下接种1.0e5 CT-26细胞(0.1mL),所述细胞在PBS和康宁公司(Corning)(GFR)无酚红基质胶(Matrigel)(1:1)中制备。小鼠在CT-26接种后休息9天,以允许形成可触及的肿瘤。在第9天,使用滑动数字卡尺测量肿瘤,收集长度和宽度量度(以毫米),以计算估计的肿瘤体积((L x W x W)/2)=TVmm3))。将小鼠随机分为不同的治疗组,每组共9只或10只小鼠。进行随机化以平衡所有治疗组,允许每组以相似的平均肿瘤体积和标准差开始治疗。第10天开始给药,并且第22天结束,连续给药13天。小鼠口服马西里福涅拉氏菌菌株AsmEV(BID给药),或腹膜内给予200ug抗小鼠PD-1抗体(Q4D)。体重和肿瘤测量按MWF(周一-周三-周五)时间表收集。通过NTA颗粒计数确定smEV的剂量。
图1中的第22天肿瘤体积总结将马西里福涅拉氏菌smEV(2e11)和马西里福涅拉氏菌smEV(2e11)+抗PD-1与阴性对照(媒剂PBS)和阳性对照(抗PD-1)进行比较。两个马西里福涅拉氏菌smEV治疗组均与媒剂PBS相比显示出统计学上显著的功效,并且与抗PD-1无显著差异。图2中的肿瘤体积曲线示出了相似的生长趋势的两个马西里福涅拉氏菌smEV组和抗PD-1,以及治疗13天后的持续功效。
第二代表性肿瘤学研究
从泰康利生物科学公司获得8周龄雌性BALB/c小鼠,并允许其在饲养箱中驯化1周。第0天,用异氟醚麻醉小鼠,并在左侧皮下接种1.0e5 CT-26细胞(0.1mL),所述细胞在PBS和康宁公司(Corning)(GFR)无酚红基质胶(Matrigel)(1:1)中制备。小鼠在CT-26接种后休息9天,以允许形成可触及的肿瘤。在第9天,使用滑动数字卡尺测量肿瘤,收集长度和宽度量度(以毫米),以计算估计的肿瘤体积((L x W x W)/2)=TVmm3))。将小鼠随机分为不同的治疗组,每组共9只小鼠。进行随机化以平衡所有治疗组,允许每组以相似的平均肿瘤体积和标准差开始治疗。第10天开始给药,并且第23天结束,连续给药14天。小鼠口服马西里福涅拉氏菌菌株A smEV(BID给药),或腹膜内给予200ug抗小鼠PD-1抗体(Q4D)。体重和肿瘤测量按MWF时间表收集。通过NTA颗粒计数确定smEV的剂量。
图3中的第23天肿瘤体积总结将马西里福涅拉氏菌smEV(2e11)、马西里福涅拉氏菌smEV(2e9)和马西里福涅拉氏菌smEV(2e11)+抗PD-1与阴性对照(媒剂PBS)和阳性对照(抗PD-1)进行比较。所有马西里福涅拉氏菌smEV治疗组与媒剂PBS相比显示出相比于媒剂(PBS)的统计学上显著的功效。马西里福涅拉氏菌smEV两者的剂量(2e9和2e11)与抗PD-1无显著差异。马西里福涅拉氏菌smEV(2e11)+抗PD-1显示出相比于与单独的抗PD-1治疗的统计学上改善的功效。图4中示出的肿瘤生长曲线显示马西里福涅拉氏菌smEV治疗组在14天的治疗中的类似于抗PD-1的持续功效。
第三代表性肿瘤学研究
从泰康利生物科学公司获得8周龄雌性BALB/c小鼠,并允许其在饲养箱中驯化1周。第0天,用异氟醚麻醉小鼠,并在左侧皮下接种1.0e5 CT-26细胞(0.1mL),所述细胞在PBS和康宁公司(Corning)(GFR)无酚红基质胶(Matrigel)(1:1)中制备。小鼠在CT-26接种后休息9天,以允许形成可触及的肿瘤。在第9天,使用滑动数字卡尺测量肿瘤,收集长度和宽度量度(以毫米),以计算估计的肿瘤体积((L x W x W)/2)=TVmm3))。将小鼠随机分为不同的治疗组,每组共9只小鼠。进行随机化以平衡所有治疗组,允许每组以相似的平均肿瘤体积和标准差开始治疗。第10天开始给药,并且第21天结束,连续给药12天。小鼠口服马西里福涅拉氏菌菌株A smEV(QD和BID分别给药),或腹膜内给予200ug抗小鼠PD-1抗体(Q4D)。体重和肿瘤测量按MWF时间表收集。通过NTA颗粒计数确定smEV的剂量。
左侧图5中的第21天肿瘤体积总结将3个剂量(4e11、4e9、和4e7)的马西里福涅拉氏菌smEV(QD施用12天),与阴性对照(媒剂PBS)和阳性对照(抗PD-1)进行比较。图5中的肿瘤体积总结也将2个剂量(2e11和2e7)的马西里福涅拉氏菌smEV(以总日剂量为4e11和4e7BID施用)分别与相应的阴性对照(媒剂PBS BID)和阳性对照(抗PD-1)进行比较。
QD马西里福涅拉氏菌smEV治疗组与媒剂PBS相比显示出愈加显著的明显剂量效应和功效趋向于高剂量(4e11)的马西里福涅拉氏菌smEV。BID马西里福涅拉氏菌smEV治疗组与媒剂PBS BID相比显示出显著的功效,无明显剂量效应。这一结果表明,两种剂量BID2e11和2e7均是相当的,并且显示出BID剂量与QD剂量相比的有效优势。图6中的肿瘤生长曲线示出了给药12天后QD组的持续剂量效应,以及BID治疗组与马西里福涅拉氏菌smEV(4e11)QD相比的相当的生长趋势。
实例3:在CT26肿瘤研究中的H. acetispora smEV菌株A的口服递送
第一代表性肿瘤学研究
从泰康利生物科学公司获得8周龄雌性BALB/c小鼠,并允许其在饲养箱中驯化3周。第0天,用异氟醚麻醉小鼠,并在左侧皮下接种1.0e5 CT-26细胞(0.1mL),所述细胞在PBS和康宁公司(Corning)(GFR)无酚红基质胶(Matrigel)(1:1)中制备。小鼠在CT-26接种后休息9天,以允许形成可触及的肿瘤。在第9天,使用滑动数字卡尺测量肿瘤,收集长度和宽度量度(以毫米),以计算估计的肿瘤体积((L x W x W)/2)=TVmm3))。将小鼠随机分为不同的治疗组,每组共9只或10只小鼠。进行随机化以平衡所有治疗组,允许每组以相似的平均肿瘤体积和标准差开始治疗。第10天开始给药,并且第22天结束,连续给药13天。小鼠口服H.acetispora菌株A smEV(BID给药),或腹膜内给予200ug抗小鼠PD-1抗体(Q4D)。体重和肿瘤测量按MWF(周一-周三-周五)时间表收集。通过NTA颗粒计数确定smEV的剂量。
图7中的第22天肿瘤体积总结将H.acetispora(2e11)smEV(含葡萄糖的生长培养基)和H.acetispora(2e11)smEV(含NAG的培养基2)与阴性对照(媒剂PBS)和阳性对照(抗PD-1)进行比较。两个H.acetispora治疗组与媒剂PBS相比均显示出统计学上显著的功效,并且与抗PD-1无显著差异。图8中的肿瘤体积曲线示出了两个H.acetispora组和抗PD-1具有相似的生长趋,以及治疗13天后的具有持续功效。
第二代表性肿瘤学研究
从泰康利生物科学公司获得8周龄雌性BALB/c小鼠,并允许其在饲养箱中驯化1周。第0天,用异氟醚麻醉小鼠,并在左侧皮下接种1.0e5 CT-26细胞(0.1mL),所述细胞在PBS和康宁公司(Corning)(GFR)无酚红基质胶(Matrigel)(1:1)中制备。小鼠在CT-26接种后休息9天,以允许形成可触及的肿瘤。在第9天,使用滑动数字卡尺测量肿瘤,收集长度和宽度量度(以毫米),以计算估计的肿瘤体积((L x W x W)/2)=TVmm3))。将小鼠随机分为不同的治疗组,每组共9只小鼠。进行随机化以平衡所有治疗组,允许每组以相似的平均肿瘤体积和标准差开始治疗。第10天开始给药,并且第23天结束,连续给药14天。小鼠口服H.acetispora菌株A smEV(BID给药),或腹膜内给予200ug抗小鼠PD-1抗体(Q4D)。体重和肿瘤测量按MWF时间表收集。通过NTA颗粒计数确定smEV的剂量。
图9中的第23天肿瘤体积总结将H.acetispora smEV(2e11)与阴性对照(媒剂PBS)和阳性对照(抗PD-1)进行比较。H.acetispora smEV(2e11)治疗组与媒剂PBS相比显示出统计学上显著的功效,并且与抗PD-1相比无显著差异。尽管H.acetispora与抗PD-1相比没有显著差异,但是数据分布更紧密,H.acetispora smEV的平均肿瘤体积更小。图10中示出的肿瘤生长曲线显示H.acetispora smEV治疗组在14天的治疗中的类似于抗PD-1的持续功效。
第三代表性肿瘤学研究
从泰康利生物科学公司获得8周龄雌性BALB/c小鼠,并允许其在饲养箱中驯化1周。第0天,用异氟醚麻醉小鼠,并在左侧皮下接种1.0e5 CT-26细胞(0.1mL),所述细胞在PBS和康宁公司(Corning)(GFR)无酚红基质胶(Matrigel)(1:1)中制备。小鼠在CT-26接种后休息9天,以允许形成可触及的肿瘤。在第9天,使用滑动数字卡尺测量肿瘤,收集长度和宽度量度(以毫米),以计算估计的肿瘤体积((L x W x W)/2)=TVmm3))。将小鼠随机分为不同的治疗组,每组共9只小鼠。进行随机化以平衡所有治疗组,允许每组以相似的平均肿瘤体积和标准差开始治疗。第10天开始给药,并且第21天结束,连续给药12天。小鼠口服H.acetispora菌株A smEV(分别QD和BID给药),或腹膜内给予200ug抗小鼠PD-1抗体(Q4D)。体重和肿瘤测量按MWF时间表收集。通过NTA颗粒计数确定smEV的剂量。
左侧图11中的第21天肿瘤体积总结将3个剂量(4e11、4e9和4e7)的H.AcetisporasmEV(QD施用12天),分别与阴性对照(媒剂PBS)和阳性对照(抗PD-1)进行比较。图11中的肿瘤体积总结也将2个剂量(2e11和2e7)的H.acetispora smEV(以总日剂量为4e11&4e7 BID施用)分别与相应的阴性对照(媒剂PBS BID)和阳性对照(抗PD-1)进行比较。QDH.acetispora smEV治疗组与媒剂PBS相比显示出在所有(3)剂量中具有统计学上显著的功效,无明显剂量效应。BID H.acetispora smEV治疗组与媒剂PBS BID相比显示出显著的功效,其也无明显剂量效应。这一结果表明,两种剂量BID2e11和2e7是相当BID和QD给药。图12中示出的肿瘤生长曲线示出了在12天的给药后的类似于抗PD-1的持续功效。
实例4:迟发型超敏反应(DTH)的小鼠模型中的马西里福涅拉氏菌菌株A smEV
迟发型超敏反应(DTH)是特应性皮炎(或过敏性接触性皮炎)的动物模型,如由Petersen等人综述(In vivo pharmacological disease models for psoriasis andatopic dermatitis in drug discovery[银屑病和特应性皮炎的体内药理疾病模型在药物开发中的应用].Basic&Clinical Pharm&Toxicology.[基础临床药理学和毒理学]2006.99(2):104-115;还参见Irving C.Allen(编)Mouse Models of Innate Immunity:Methods and Protocols[先天免疫的小鼠模型:方法和实验室手册],Methods inMolecular Biology[分子生物学方法],2013.第1031卷,DOI10.1007/978-1-62703-481-4_13)。已使用DTH模型的几种变化且它们为本领域中熟知(Irving C.Allen(编).MouseModels of Innate Immunity:Methods and Protocols[先天免疫的小鼠模型:方法和实验室手册],Methods in Molecular Biology.[分子生物学方法]第1031卷,DOI10.1007/978-1-62703-481-4_13,Springer Science+Business Media,LLC[施普林格科学与商业媒体公司]2013)。
第一KLH DTH研究:
从泰康利生物科学公司(Taconic Biosciences)购买了5周大的雌性C57BL/6小鼠,并在饲养箱中适应了一周。在第0天通过皮下免疫用匙孔血蓝蛋白(KLH)和完全弗氏佐剂(CFA)(1:1)乳剂对小鼠进行初免。从第1-8天开始,小鼠每天用smEV经口强饲或以1mg/kg剂量的地塞米松腹腔内给药。在第8天给药后,用异氟烷麻醉小鼠,用Fowler卡尺测量左耳的基础测量值,并在左耳中用含KLH的生理盐水(10μl)皮内激发小鼠,并且在24小时测量耳厚度。通过NTA颗粒计数确定剂量。
图13中示出了24小时耳部测量结果。从马西里福涅拉氏菌菌株A制备的smEV在两个剂量2E+11和2E+07(基于颗粒/剂量)处进行比较。smEV是有效的,在激发后24小时显示耳朵炎症减少。
实例5:迟发型超敏反应(DTH)的小鼠模型中的Harryflintia
acetispora菌株A
smEV
迟发型超敏反应(DTH)是特应性皮炎(或过敏性接触性皮炎)的动物模型,如由Petersen等人综述(In vivo pharmacological disease models for psoriasis andatopic dermatitis in drug discovery[银屑病和特应性皮炎的体内药理疾病模型在药物开发中的应用].Basic&Clinical Pharm&Toxicology.[基础临床药理学和毒理学]2006.99(2):104-115;还参见Irving C.Allen(编)Mouse Models of Innate Immunity:Methods and Protocols[先天免疫的小鼠模型:方法和实验室手册],Methods inMolecular Biology[分子生物学方法],2013.第1031卷,DOI10.1007/978-1-62703-481-4_13)。已使用DTH模型的几种变化且它们为本领域中熟知(Irving C.Allen(编).MouseModels of Innate Immunity:Methods and Protocols[先天免疫的小鼠模型:方法和实验室手册],Methods in Molecular Biology.[分子生物学方法]第1031卷,DOI10.1007/978-1-62703-481-4_13,Springer Science+Business Media,LLC[施普林格科学与商业媒体公司]2013)。
第一KLH DTH研究:
从泰康利生物科学公司(Taconic Biosciences)购买了5周大的雌性C57BL/6小鼠,并在饲养箱中适应了一周。在第0天通过皮下免疫用KLH和CFA(1:1)乳剂对小鼠进行初免。从第1-8天开始,小鼠每天用smEV经口强饲或以1mg/kg剂量的地塞米松腹腔内给药。在第8天给药后,用异氟烷麻醉小鼠,用Fowler卡尺测量左耳的基础测量值,并在左耳中用含KLH的生理盐水(10μl)皮内激发小鼠,并且在24小时测量耳厚度。通过NTA颗粒计数确定剂量。
图14示出了24小时耳部测量结果。从Harryflintia acetispora菌株A制备的smEV在两个剂量2E+11和2E+07(基于颗粒/剂量)处进行测试。smEV是有效的,在激发后24小时显示耳朵炎症的水平降低。Harryflintia acetispora菌株A在较低剂量和较高剂量时同样有效。
实例6:迟发型超敏反应(DTH)的小鼠模型中的Harryflintia
acetispora菌株A
smEV
迟发型超敏反应(DTH)是特应性皮炎(或过敏性接触性皮炎)的动物模型,如由Petersen等人综述(In vivo pharmacological disease models for psoriasis andatopic dermatitis in drug discovery[银屑病和特应性皮炎的体内药理疾病模型在药物开发中的应用].Basic&Clinical Pharm&Toxicology.[基础临床药理学和毒理学]2006.99(2):104-115;还参见Irving C.Allen(编)Mouse Models of Innate Immunity:Methods and Protocols[先天免疫的小鼠模型:方法和实验室手册],Methods inMolecular Biology[分子生物学方法],2013.第1031卷,DOI10.1007/978-1-62703-481-4_13)。已使用DTH模型的几种变化且它们为本领域中熟知(Irving C.Allen(编).MouseModels of Innate Immunity:Methods and Protocols[先天免疫的小鼠模型:方法和实验室手册],Methods in Molecular Biology.[分子生物学方法]第1031卷,DOI10.1007/978-1-62703-481-4_13,Springer Science+Business Media,LLC[施普林格科学与商业媒体公司]2013)。
KLH DTH研究:
从泰康利生物科学公司(Taconic Biosciences)购买了5周大的雌性C57BL/6小鼠,并在饲养箱中适应了一周。在第0天通过皮下免疫用KLH和CFA(1:1)乳剂对小鼠进行初免。从第5-8天开始,小鼠每天用Harryflintia acetispora菌株A smEV经口强饲或以1mg/kg剂量的地塞米松腹腔内给药。在第8天给药后,用异氟烷麻醉小鼠,用Fowler卡尺测量左耳的基础测量值,并在左耳中用含KLH的生理盐水(10μl)皮内激发小鼠,并且在24小时测量耳厚度。
图15中示出了24小时耳部测量结果。从Harryflintia acetispora菌株A制备的smEV在三个剂量2E+11、2E+09、和2E+07(基于颗粒/剂量)处进行比较。smEV在全部3个剂量处均是有效的,在激发后24小时显示耳朵炎症减少。
实例7:迟发型超敏反应(DTH)的小鼠模型中的普氏栖粪杆菌菌株A smEV
迟发型超敏反应(DTH)是特应性皮炎(或过敏性接触性皮炎)的动物模型,如由Petersen等人综述(In vivo pharmacological disease models for psoriasis andatopic dermatitis in drug discovery[银屑病和特应性皮炎的体内药理疾病模型在药物开发中的应用].Basic&Clinical Pharm&Toxicology.[基础临床药理学和毒理学]2006.99(2):104-115;还参见Irving C.Allen(编)Mouse Models of Innate Immunity:Methods and Protocols[先天免疫的小鼠模型:方法和实验室手册],Methods inMolecular Biology[分子生物学方法],2013.第1031卷,DOI10.1007/978-1-62703-481-4_13)。已使用DTH模型的几种变化且它们为本领域中熟知(Irving C.Allen(编).MouseModels of Innate Immunity:Methods and Protocols[先天免疫的小鼠模型:方法和实验室手册],Methods in Molecular Biology.[分子生物学方法]第1031卷,DOI10.1007/978-1-62703-481-4_13,Springer Science+Business Media,LLC[施普林格科学与商业媒体公司]2013)。
第一KLH DTH研究:
从泰康利生物科学公司(Taconic Biosciences)购买了5周大的雌性C57BL/6小鼠,并在饲养箱中适应了一周。在第0天通过皮下免疫用KLH和CFA(1:1)乳剂对小鼠进行初免。从第1-8天开始,小鼠每天用smEV经口强饲或以1mg/kg剂量的地塞米松腹腔内给药。在第8天给药后,用异氟烷麻醉小鼠,用Fowler卡尺测量左耳的基础测量值,并在左耳中用含KLH的生理盐水(10μl)皮内激发小鼠,并且在24小时测量耳厚度。通过NTA颗粒计数确定剂量。
图16示出了24小时耳部测量结果。从普氏栖粪杆菌菌株A制备的smEV在两个剂量2E+11和2E+07(基于颗粒/剂量)处进行测试。两种smEV均是有效的,在激发后24小时显示耳朵炎症的水平降低。普氏栖粪杆菌菌株A显示高剂量和低剂量之间的剂量应答。
实例8:迟发型超敏反应(DTH)的小鼠模型中的普氏栖粪杆菌菌株A
smEV
迟发型超敏反应(DTH)是特应性皮炎(或过敏性接触性皮炎)的动物模型,如由Petersen等人综述(In vivo pharmacological disease models for psoriasis andatopic dermatitis in drug discovery[银屑病和特应性皮炎的体内药理疾病模型在药物开发中的应用].Basic&Clinical Pharm&Toxicology.[基础临床药理学和毒理学]2006.99(2):104-115;还参见Irving C.Allen(编)Mouse Models of Innate Immunity:Methods and Protocols[先天免疫的小鼠模型:方法和实验室手册],Methods inMolecular Biology[分子生物学方法],2013.第1031卷,DOI10.1007/978-1-62703-481-4_13)。已使用DTH模型的几种变化且它们为本领域中熟知(Irving C.Allen(编).MouseModels of Innate Immunity:Methods and Protocols[先天免疫的小鼠模型:方法和实验室手册],Methods in Molecular Biology.[分子生物学方法]第1031卷,DOI10.1007/978-1-62703-481-4_13,Springer Science+Business Media,LLC[施普林格科学与商业媒体公司]2013)。
KLH DTH研究:
从泰康利生物科学公司(Taconic Biosciences)购买了5周大的雌性C57BL/6小鼠,并在饲养箱中适应了一周。在第0天通过皮下免疫用KLH和CFA(1:1)乳剂对小鼠进行初免。从第5-8天开始,小鼠每天用普氏栖粪杆菌菌株A smEV经口强饲或以1mg/kg剂量的地塞米松腹腔内给药。在第8天给药后,用异氟烷麻醉小鼠,用Fowler卡尺测量左耳的基础测量值,并在左耳中用含KLH的生理盐水(10μl)皮内激发小鼠,并且在24小时测量耳厚度。
图17中示出了24小时耳部测量结果。从普氏栖粪杆菌菌株A制备的smEV在三个剂量2E+11、2E+09、和2E+07(基于颗粒/剂量)处进行比较。smEV是有效的,在激发后24小时显示耳朵炎症减少。从普氏栖粪杆菌制备的smEV在两个最高剂量处显示了相似的功效,并且然后在最低剂量处失去了一些疗效。
实例9:smEV的分离和计数
所需设备:
SLA-3000转子的Sorvall RC-5C离心机
贝克曼库尔特公司(Beckman-Coulter)45Ti转子的Optima XE-90超速离心机
赛默飞世尔科技公司的Sorvall wX+Ultra系列离心机
斐波利特公司(Fiberlite)F37L-8x100转子
1.微生物上清液收集与过滤
为了回收smEV而不是微生物,必须将微生物沉淀并从上清液中过滤掉。
a.沉淀微生物培养物
i.使用具有SLA-3000转子的Sorvall RC-5C离心机并且在至少7,000rpm的转速下离心培养至少15分钟。
ii.将上清液倾入新的无菌容器中。
b.上清液过滤
i.通过0.2um过滤器过滤上清液。
ii.对于过滤性较差的上清液(小于300ml的上清液通过过滤器),在0.2um真空过滤器之前附加0.45um胶囊过滤器。
iii.将“经过滤的”上清液在4℃下储存。
iv.然后可以使用TFF浓缩过滤的上清液。
2.使用超速离心分离smEV
将浓缩的上清液在超速离心机中离心,smEV将沉淀,从较小的生物分子中分离smEV。
i.设置速度为200,000xg,时间为1小时,温度在4℃下。
ii.当转子停止时,从超速离心机中取出管,轻轻地倒出上清液。
iii.添加更多上清液,平衡,再次离心管。
iv.所有浓缩的上清液离心后,生成的沉淀物称为“粗”smEV沉淀物。
v.将无菌1x PBS添加至沉淀物中并且将其放在容器中。置于转速为70的摇床上,在4℃冰箱中过夜或更长时间。
vi.用另外的无菌1x PBS重新悬浮smEV沉淀物。
1.重新悬浮的smEV粗样品储存在4℃或-80℃下。
3.使用密度梯度法纯化smEV
密度梯度用于smEV纯化。在超速离心过程中,样品中的颗粒将根据其“浮力”密度在梯度密度介质中移动和分离。通过这种方式,smEV与样品中的其他颗粒(如糖、脂质或其他蛋白质)分离。
a.密度介质的制备
i.对于smEV纯化,使用四种不同百分比的密度介质(60%Optiprep):45%层、35%层、25%层和15%层。这将创建分级层。在顶部添加一个0%层,由无菌的1x PBS组成。
ii.45%梯度层应包含粗smEV样品。将5ml样品添加到15ml Optiprep中。如果粗smEV样品少于5ml,则使用无菌1x PBS使其达到体积。
b.密度梯度组装
i.使用血清学移液管,轻轻地上下移液45%梯度混合物用以混合。然后将样品移液进入经标记的清洁无菌的超速离心管中。
ii.接下来,使用10ml血清学移液管缓慢添加13ml 35%梯度混合物。
iii.接着添加13ml 25%梯度混合物,接着添加13ml 15%混合物,并且最后添加6ml无菌1x PBS。
iv.用无菌1x PBS平衡超速离心管。
v.将梯度小心地放置在转子中,并且设置超速离心机为200,000xg,并且温度为4℃。离心至少16小时。
c.从密度梯度中去除纯化的smEV
i.使用清洁移液管去除一种或多种目的级分,将其加入15ml锥形管中。
ii.“纯化的”smEV样品储存在4℃下。
d.从纯化的smEV中去除Optiprep材料
i.为了清洁和去除smEV中残留的optiprep,应向纯化的smEV中添加10x体积的PBS。
ii.设置超速离心机为200,000xg,并且温度为4℃。离心1小时。
iii.小心地从超速离心机中移除管,并倾入上清液。
iv.继续‘洗涤’纯化的smEV,直到所有样品都被沉淀。
v.将无菌1x PBS添加至纯化的沉淀物中并且将其放在容器中。置于转速为70的摇床上,在4℃冰箱中过夜或更长时间。
vi.用另外的无菌1x PBS重新悬浮‘纯化的’smEV沉淀物。
1.将重新悬浮的纯化的smEV样品储存在4℃或-80℃下。
实例10:马西里福涅拉氏菌菌株A
smEV
U937测试方案
细胞系制备
1.U937单核细胞系(ATCC)在添加FBS HEPES、丙酮酸钠和抗生素的RPMI培养基中在37℃下在5%CO2下增殖。
2.用活/死染色的细胞计数仪计数细胞以确定活力。
3.在RPMI培养基中用20nM佛波醇-12-肉豆蔻酸酯-13-乙酸酯(PMA)稀释细胞至5x105个细胞/ml的浓度,以将单核细胞分化为巨噬细胞样细胞。
4.将200微升细胞悬浮液体积到96孔板的每个孔中,并在37℃与5%CO2孵育72小时。
5.将贴壁、分化的细胞洗涤并在不含PMA的新鲜培养基中孵育24小时。
实验设置
1.smEV在不含抗生素的RPMI培养基中稀释至适当浓度(典型为1x105-1x1010)。
2.还制备了未处理和TLR2和4激动剂对照样品。
3.用不含抗生素的新鲜RPMI培养基洗涤含有分化的U937细胞的96孔板,以去除残留的抗生素。
4.将smEV的悬浮液添加至经洗涤的板中。
5.将板在37℃在5%CO2孵育24小时。
实验终点
1.共孵育24小时后,将上清液从U937细胞中移至单独的96孔板中。观察细胞在孔中是否有明显的裂解(斑块)。
2.两个未处理孔不去除上清液,并且将裂解缓冲液添加到孔中并在37℃孵育30分钟以裂解细胞(最大裂解对照)。
4.使用U-plex MSD板(中尺度发现公司(Meso Scale Discovery))按照制造商的说明从上清液中测量细胞因子。
来自马西里福涅拉氏菌菌株A的smEV诱导来自PMA分化的U937细胞的细胞因子的产生(图18)。用1x106-1x109浓度的马西里福涅拉氏菌菌株A smEV以及TLR2(FSL)和TLR4(LPS)激动剂对照处理U937细胞24小时,并且测量细胞因子的产生。注意到此菌株smEV在低浓度处可见的强烈的作用。“空白”表示培养基对照。
实例11:Harryflintia acetispora菌株A smEV U937测试方案
细胞系制备
1.U937单核细胞系(ATCC)在添加FBS HEPES、丙酮酸钠和抗生素的RPMI培养基中在37℃下在5%CO2下增殖。
2.用活/死染色的细胞计数仪计数细胞以确定活力。
3.在RPMI培养基中用20nM佛波醇-12-肉豆蔻酸酯-13-乙酸酯(PMA)稀释细胞至5x105个细胞/ml的浓度,以将单核细胞分化为巨噬细胞样细胞。
4.将200微升细胞悬浮液体积到96孔板的每个孔中,并在37℃与5%CO2孵育72小时。
5.将贴壁、分化的细胞洗涤并在不含PMA的新鲜培养基中孵育24小时。
实验设置
1.smEV在不含抗生素的RPMI培养基中稀释至适当浓度(典型为1x105-1x1010)。
2.还制备了未处理和TLR2和4激动剂对照样品。
3.用不含抗生素的新鲜RPMI培养基洗涤含有分化的U937细胞的96孔板,以去除残留的抗生素。
4.将smEV的悬浮液添加至经洗涤的板中。
5.将板在37℃在5%CO2孵育24小时。
实验终点
1.共孵育24小时后,将上清液从U937细胞中移至单独的96孔板中。观察细胞在孔中是否有明显的裂解(斑块)。
2.两个未处理孔不去除上清液,并且将裂解缓冲液添加到孔中并在37℃孵育30分钟以裂解细胞(最大裂解对照)。
4.使用U-plex MSD板(中尺度发现公司(Meso Scale Discovery))按照制造商的说明从上清液中测量细胞因子。
来自Harryflintia acetispora菌株A的smEV诱导来自PMA分化的U937细胞的细胞因子的产生(图19)。用1x106-1x109浓度的Harryflintia acetispora菌株A smEV以及TLR2(FSL)和TLR4(LPS)激动剂对照处理U937细胞24小时,并且测量细胞因子的产生。注意细胞因子产生的逐步增加。“空白”表示培养基对照。
实例12:普氏栖粪杆菌菌株A smEV U937测试方案
细胞系制备
1.U937单核细胞系(ATCC)在添加FBS HEPES、丙酮酸钠和抗生素的RPMI培养基中在37℃下在5%CO2下增殖。
2.用活/死染色的细胞计数仪计数细胞以确定活力。
3.在RPMI培养基中用20nM佛波醇-12-肉豆蔻酸酯-13-乙酸酯(PMA)稀释细胞至5x105个细胞/ml的浓度,以将单核细胞分化为巨噬细胞样细胞。
4.将200微升细胞悬浮液体积到96孔板的每个孔中,并在37℃与5%CO2孵育72小时。
5.将贴壁、分化的细胞洗涤并在不含PMA的新鲜培养基中孵育24小时。
实验设置
1.smEV在不含抗生素的RPMI培养基中稀释至适当浓度(典型为1x105-1x1010)。
2.还制备了未处理和TLR2和4激动剂对照样品。
3.用不含抗生素的新鲜RPMI培养基洗涤含有分化的U937细胞的96孔板,以去除残留的抗生素。
4.将smEV的悬浮液添加至经洗涤的板中。
5.将板在37℃在5%CO2孵育24小时。
实验终点
1.共孵育24小时后,将上清液从U937细胞中移至单独的96孔板中。观察细胞在孔中是否有明显的裂解(斑块)。
2.两个未处理孔不去除上清液,并且将裂解缓冲液添加到孔中并在37℃孵育30分钟以裂解细胞(最大裂解对照)。
4.使用U-plex MSD板(中尺度发现公司(Meso Scale Discovery))按照制造商的说明从上清液中测量细胞因子。
来自普氏栖粪杆菌菌株A的smEV诱导来自PMA分化的U937细胞的细胞因子的产生(图20)。用1x106-1x109浓度的普氏栖粪杆菌菌株A smEV以及TLR2(FSL)和TLR4(LPS)激动剂对照处理U937细胞24小时,并且测量细胞因子的产生。注意到此菌株smEV在低浓度处可见的强烈的作用。“空白”表示培养基对照。
实例13:施用pmEV组合物治疗小鼠肿瘤模型
如实例2所述,癌症的小鼠模型是通过皮下注射肿瘤细胞系或患者衍生的肿瘤样品并容许将其移植至健康小鼠内而产生。本文提供的方法可以使用几种不同的肿瘤细胞系中的一种进行,所述肿瘤细胞系包括但不限于:B16-F10或B16-F10-SIY细胞(作为黑色素瘤的原位模型)、Panc02细胞(作为胰腺癌的原位模型)(Maletzki等人,2008,Gut[肠道]57:483-491)、LLC1细胞(作为肺癌的原位模型)、以及RM-1(作为前列腺癌的原位模型)。作为实例,而非限制,本文深入提供了用于研究B16-F10模型中pmEV的功效的方法。
使用具有极高转移频率的自发性黑色素瘤的同基因小鼠模型以测试细菌减少肿瘤生长及转移的扩散的能力。经选择用于此分析的pmEV可以是显示增强活化免疫细胞亚群并刺激增强杀死体外肿瘤细胞的组合物。小鼠黑色素瘤细胞系B16-F10获得自ATCC。将细胞作为单层在37℃及5%CO2/空气的气氛下体外培养于RPMI培养基中,该RPMI培养基用10%热灭活的胎牛血清及1%青霉素/链霉素补充。指数生长的肿瘤细胞是通过胰蛋白酶化获取,用冷1x PBS清洗三次,并制备5E6个细胞/ml的悬浮液用于施用。此实验使用雌性C57BL/6小鼠。这些小鼠是6至8周龄且重约16至20g。就肿瘤发展而言,于各小鼠的胁腹内皮下注射100μl的B16-F10细胞悬浮液。这些小鼠是在细胞移植之前通过克他命(ketamine)及甲苯噻嗪麻醉。实验中使用的动物可经由自第2天至第5天滴注卡那霉素(0.4mg/ml)、庆大霉素(0.035mg/ml)、黏菌素(850U/ml)、甲硝唑(0.215mg/ml)及万古霉素(0.045mg/ml)于饮用水中的混合物,并在肿瘤注射后第7天腹膜内注射克林霉素(10mg/kg)而开始抗生素治疗。
原发性胁腹肿瘤的尺寸是用卡尺每隔2至3天量测及肿瘤体积是使用下式计算:肿瘤体积=肿瘤宽度×肿瘤长度×0.5。在原发性肿瘤达到约100mm3后,基于动物的体重将它们分选成数组。然后,自各组随机挑选小鼠并分配至治疗组。如前所述制备pmEV组合物。用大约7.0e+09至3.0e+12pmEV颗粒强饲给小鼠口服接种。可替代地,静脉内施用pmEV。每天、每周、每两周、每月、每两个月或在整个治疗周期的任何其他给药时间表小鼠接受pmEV。小鼠可以经IV于尾静脉中注射pmEV或直接注射于肿瘤内。小鼠可以注射pmEV(具有或不具有活细菌)和/或pmEV(具有或不具有灭活/减弱或被杀灭的细菌)。小鼠可每周或每月一次注射或经口强饲。小鼠可接受纯化的pmEV及活细菌的组合以最大化肿瘤杀死潜力。所有小鼠是在无特定病原体的条件下遵循经批准的方案饲养。每隔3至4天监测肿瘤尺寸、小鼠体重及体温并在B16-F10小鼠黑色素瘤细胞注射后6周内或当原发性肿瘤体积达到1000mm3时人道处死这些小鼠。每周抽血并在方案终止时在无菌条件下进行完全尸检。
可在小鼠B16-F10黑色素瘤模型中轻易地观测到癌细胞,因为其产生黑色素。遵循标准方案,收集来自淋巴结的组织样品及来自颈部及胸部区域的器官且使用下列分类规则分析微转移及巨转移的存在。若在每个淋巴结或器官中发现至少两个微转移及一个巨转移病变,则将器官归类为转移阳性。微转移是通过用苏木精-曙红遵循本领域技术人员已知的标准方案染色石蜡包埋的淋巴组织切片进行检测。转移的总数量是与原发性肿瘤的体积相关且发现肿瘤体积与肿瘤生长时间及淋巴结及内脏器官中巨转移及微转移的数量及亦与所有可见转移的总数显著相关。如先前所述鉴别出二十五个不同转移部位(Bobek V.等人,Syngeneic lymph-node-targeting model of green fluorescent protein-expressingLewis lung carcinoma[表达绿色荧光蛋白的Lewis肺癌的同基因淋巴结靶向模型],Clin.Exp.Metastasis[临床与实验转移],2004;21(8):705-8)。
进一步分析肿瘤组织样品的肿瘤浸润性淋巴细胞。可通过FACS分离CD8+细胞毒性T细胞,且可随后使用定制p/MHC I类微数组对这些细胞进行进一步分析以展现其抗原特异性(参见例如,Deviren G.等人,Detection of antigen-specific T cells on p/MHCmicroarrays[在p/MHC微阵列上检测抗原特异性T细胞],J.Mol.Recognit.[分子识别杂志],2007年1月至2月;20(1):32-8)。CD4+T细胞可使用定制p/MHC II类微阵列进行分析。
在各种时间点下,将小鼠处死且可移除肿瘤、淋巴结或其他组织以使用本领域中已知的方法进行离体流式细胞术分析。例如,使用Miltenyi肿瘤解离酶混合剂根据制造商说明书来解离肿瘤。记录肿瘤重量且将肿瘤短切,然后置于含有酶混合剂的15ml管中并置于冰上。然后将样品置于37℃轻微振荡器上保持45分钟并使用最多15ml完整RPMI骤冷。经由70μm过滤器将每一细胞悬浮液过滤至50ml falcon管中并在1000rpm下离心10分钟。将细胞重新悬浮于FACS缓冲液中并洗涤以去除剩余碎片。视需要,经由第二70μm过滤器将样品再次过滤至新管中。将细胞染色以通过流式细胞术使用本领域内已知技术进行分析。染色抗体可包含抗CD11c(树突细胞)、抗CD80、抗CD86、抗CD40、抗MHCII、抗CD8a、抗CD4及抗CD103。可分析的其他标志包含泛免疫细胞标志CD45、T细胞标志(CD3、CD4、CD8、CD25、Foxp3、T-bet、Gata3、Rorγt、颗粒酶B、CD69、PD-1、CTLA-4)及巨噬细胞/骨髓性标志(CD11b、MHCII、CD206、CD40、CSF1R、PD-L1、Gr-1)。除免疫表型分型外,还可以分析血清细胞因子,它们包括但不限于TNFa、IL-17、IL-13、IL-12p70、IL12p40、IL-10、IL-6、IL-5、IL-4、IL-2、IL-1b、IFNy、GM-CSF、G-CSF、M-CSF、MIG、IP10、MIP1b、RANTES及MCP-1。可对获得自淋巴结或其他组织的免疫细胞,和/或在离体获得的经纯化的CD45+肿瘤-浸润的免疫细胞进行细胞因子分析。最后,对肿瘤切片进行免疫组织化学以量测T细胞、巨噬细胞、树突细胞及检查点分子蛋白表达。
对多发性肺黑色素瘤转移的小鼠模型亦进行相同实验。小鼠黑色素瘤细胞系B16-BL6获得自ATCC且细胞是如上文描述体外培养。此实验使用雌性C57BL/6小鼠。这些小鼠是6至8周龄且重约16至20g。就肿瘤发展而言,将100μl的2E6个细胞/ml B16-BL6细胞悬浮液注射于各小鼠的尾静脉中。IV注射后植入的肿瘤细胞最终进入肺中。
9天后将小鼠人道杀死。将肺称重并分析肺表面上的肺结节的存在。经提取的肺是用费可特溶液(Fekete’s solution)漂白,该溶液因为B16细胞中的黑色素而不漂白肿瘤结节,虽然一小部分结节是无黑色素的(即,白色)。仔细计数肿瘤结节的数量以确定小鼠中的肿瘤负荷。通常,在对照组小鼠(即,PBS强饲)的肺上发现200至250个肺结节。
针对三个治疗组计算肿瘤负荷百分比。将肿瘤负荷百分比定义为属于治疗组的小鼠的肺表面上的肺结节的平均数量除以对照组小鼠的肺表面上的肺结节的平均数量。
通过LCMS技术或本领域已知的其他方法提交肿瘤活检和血液样品用于代谢分析。测试组之间的氨基酸、糖、乳酸盐及其他代谢物的不同浓度证实微生物组合物破坏肿瘤代谢状态的能力。
RNA测序以确定作用机制
树突细胞纯化自肿瘤、伊尔氏斑(Peyers patch)及肠系膜淋巴结。进行RNAseq分析并根据本领域技术人员已知的标准技术进行分析(Z.Hou.Scientific Reports[科技报告].5(9570):doi:10.1038/srep09570(2015))。在该分析中,特别关注先天性发炎通路基因,它们包括TLR、CLR、NLR及STING、细胞因子、趋化因子、抗原处理及呈递通路、交叉呈递及T细胞共刺激。
一些小鼠可未处死,而是使用注射至对侧的侧腹(或其他区域)中的肿瘤细胞再攻击以测定免疫系统的记忆反应对肿瘤生长的影响。
实例14:施用pmEV与PD-1或PD-L1抑制的组合以治疗小鼠肿瘤模型
为了确定pmEV与PD-1或PD-L1抑制组合在肿瘤小鼠模型中的功效,可以如上所述使用小鼠肿瘤模型。
针对小鼠肿瘤模型中单独或与完整细菌细胞组合的pmEV且在存在或不存在抗PD-1或抗PD-L1下的功效对其进行测试。在不同时间点且以不同剂量施用pmEV、细菌细胞和/或抗PD-1或抗PD-L1。例如,在肿瘤注射之后第10天或肿瘤体积达至100mm3之后,用单独或与抗PD-1或抗PD-L1组合的pmEV处理小鼠。
小鼠可以口服、静脉内或瘤内施用pmEV。例如,一些小鼠静脉内注射7.0e+09至3.0e+12之间的pmEV颗粒。虽然一些小鼠通过i.v.注射接受pmEV,但其他小鼠可通过腹膜内(i.p.)注射、皮下(s.c.)注射、鼻途径施用、经口强饲或其他施用方式接受pmEV。一些小鼠可每天(例如,起始自第1天)接受pmEV,而其他小鼠可在交替时间间隔下(例如,每隔一天或每三天一次)接受pmEV。可给小鼠组施用包含pmEV和细菌细胞的混合物的本发明的药物组合物。例如,所述组合物可包含比例为1:1(pmEV:细菌细胞)至1-1x1012:1(pmEV:细菌细胞)的pmEV颗粒和完整细菌。
可替代地,一些组的小鼠可以与pmEV施用分开或组合的施用接受1x104至5x109个细菌细胞。如与pmEV一起施用,则细菌细胞施用可通过施用途径、剂量及给药方案改变。这些细菌细胞可以是活的、死的或减弱的。这些细菌细胞可新鲜(或冷冻)获取,及施用,或可将它们在施用pmEV之前经照射或热灭活。一些组的小鼠亦可注射有效剂量的检查点抑制剂。例如,小鼠接受于100μl PBS中的100μg抗PD-L1 mAB(克隆10f.9g2,欣博盛公司(BioXCell))或另一抗PD-1或抗PD-L1 mAB,及一些小鼠接受媒剂和/或其他适当的对照(例如,对照抗体)。在初始注射后的第3、6及9天,对小鼠注射mAB。为评估检查点抑制及pmEV免疫疗法是否具有额外的抗肿瘤效应,将接受抗PD-1或抗PD-L1 mAB的对照小鼠计入标准对照组。评估原发性(肿瘤尺寸)及继发性(肿瘤浸润性淋巴细胞及细胞因子分析)端点,及一些组的小鼠可以是经后续肿瘤细胞接种再激发以评估治疗对记忆反应的影响。
实例15:标记细菌的pmEV
pmEV可以被标记,以便跟踪其在体内的生物分布,并在各种制剂和用哺乳动物细胞进行的测定中定量和跟踪细胞定位。例如,pmEV可以是放射性标记的、与染料一起孵育、荧光标记的、发光标记的或用包含金属和金属同位素的缀合物标记的。
例如,pmEV可以与缀合至官能团(如NHS-酯、点击化学基团、链霉亲和素或生物素)的染料一起孵育。标记反应可以在多种温度下进行数分钟或数小时,并且可以进行或不进行搅拌或旋转。然后可以根据方案通过添加试剂(例如牛血清白蛋白(BSA)或类似试剂)来终止反应,并通过超速离心、过滤、离心过滤、柱亲和纯化或透析除去游离或未结合的染料分子。可以采用包含洗涤缓冲液和涡旋或搅拌的另外洗涤步骤以确保完全去除游离染料分子,例如在Su Chul Jang等人,Small.11,第4期,456-461(2017)中所述。
任选地,pmEV可浓缩至5.0E12个颗粒/ml(300ug),并使用2X浓缩的PBS缓冲液(pH8.2)稀释至1.8mo,并使用台式超速离心机在4℃下以165,000xg离心沉淀。将沉淀重新悬浮在300ul 2X PBS(pH 8.2)中,从10mM染料母液(溶解于DMSO中)以0.2mM的终浓度添加NHS-酯荧光染料。样品在24℃温和搅拌1.5小时,然后在4℃孵育过夜。通过上述稀释/沉淀的2个重复步骤去除游离的未反应染料,使用1X PBS缓冲液,并在300ul最终体积中重新悬浮。
通过共聚焦显微镜、纳米颗粒跟踪分析、流式细胞仪、荧光激活细胞分选(FAC)或荧光成像系统(例如Odyssey CLx LICOR),在细胞或器官中,或在体外和/或离体样品中检测荧光标记的pmEV(参见例如Wiklander等人2015.J.Extracellular Vesicles[胞外囊泡杂志].4:10.3402/jev.v4.26316)。另外,使用仪器,诸如H-I.Choi等人Experimental&Molecular Medicine[实验与分子医学].49:e330(2017).中的IVIS光谱CT(珀金埃尔默公司(Perkin Elmer))或Pearl Imager在完整动物和/或经剥离的器官及组织中检测经荧光标记的pmEV。
也可以使用上述方案用含有金属和金属同位素的缀合物标记pmEV。金属缀合的pmEV可以体内给动物施用。然后可以在不同的时间点从器官中获取细胞,并进行离体分析。可替代地,来源于动物、人或永生化细胞系的细胞可以用金属标记的pmEV在体外处理,并且细胞随后用金属缀合的抗体标记并使用飞行时间流式细胞术(CyTOF)仪器(例如HeliosCyTOF(富鲁达公司(Fluidigm)))进行表型分析或使用成像质量细胞术仪器(例如Hyperion成像系统(富鲁达公司))进行成像和分析。另外,pmEV可以用放射性同位素标记以跟踪pmEV的生物分布(参见,例如,Miller等人,Nanoscale[纳米尺度].2014年5月7日;6(9):4928-35)。
实例16:透射电子显微镜以可视化细菌pmEV
pmEV是从细菌分批培养中制备的。透射电子显微镜(TEM)可用于可视化纯化的细菌pmEV(S.Bin Park等人PLoS ONE[公共科学图书馆·综合].6(3):e17629(2011))。将pmEV加载于300-或400-目-尺寸碳涂覆铜网(电子显微科学公司(Electron MicroscopySciences),美国)上历时2分钟并用去离子水清洗。pmEV使用2%(w/v)乙酸铀酰负染色20秒至1分钟。用无菌水清洗铜网并干燥。影像使用透射电子显微镜以100至120kV加速电压获取。经染色的pmEV在直径20nm-600nm之间出现且为电子致密的。对各网筛选10至50个视野。
实例17:图谱分析pmEV组成及内容物
pmEV可通过包括(但不限于)以下的各种方法中的任一者来表征:NanoSight表征、SDS-PAGE凝胶电泳、蛋白质印迹、ELISA、液相色谱-质谱法及质谱、动态光散射、脂质水平、总蛋白、脂质与蛋白质比、核酸分析和/或ζ电位。
pmEV的NanoSight表征
纳米颗粒跟踪分析(NTA)用以表征经纯化的细菌pmEV的粒度分布。于NanoSight机器(马尔文仪器公司(Malvern Instruments))上运行纯化的pmEV制剂以评估pmEV尺寸及浓度。
SDS-PAGE凝胶电泳
为了鉴定纯化的pmEV的蛋白质组分,将样品使用标准技术在凝胶上运行,例如Bolt Bis-Tris Plus 4-12%凝胶(赛默飞世尔科技公司(Thermo-Fisher Scientific))。将样品于1x SDS样品缓冲液中煮沸10分钟,冷却至4℃,并且然后在16,000xg下离心1分钟。然后,将样品于SDS-PAGE凝胶上运行并使用几种标准技术(例如,银染色、考马斯蓝、凝胶代码蓝)中的一种进行染色以使条带可视化。
蛋白质印迹分析
为鉴定及定量纯化的pmEV的特定蛋白质组分,pmEV蛋白通过如上文描述的SDS-PAGE分离及经受蛋白质印迹分析(Cvjetkovic等人,Sci.Rep.[科学报告]6,36338(2016))并经由ELISA定量。
pmEV蛋白质组学与液相色谱-质谱法(LC-MS/MS)及质谱法(MS)
存在于pmEV中的蛋白质通过质谱法技术鉴定及定量。可以使用标准技术制备pmEV蛋白用于LC-MS/MS,所述标准技术包括使用二硫苏糖醇溶液(DTT)进行蛋白还原以及使用酶(例如LysC和胰蛋白酶)进行蛋白消化(如在Erickson等人,2017(Molecular Cell[分子细胞],第65卷,第2期,第361-370页,2017年1月19日)中所述)。另一方面,肽是如Liu等人.2010(JOURNAL OF BACTERIOLOGY[细菌学杂志],2010年6月,第2852-2860页第192卷,第11期),Kieselbach和Oscarsson 2017(Data Brief[数据摘要].2017年2月;10:426–431.),Vildhede等人,2018(Drug Metabolism and Disposition[药物代谢与处置]2018年2月8日)中所述制备。消化后,直接在液相色谱和质谱仪上运行肽制剂,用于在单个样品中鉴定蛋白质。为了相对定量样品之间的蛋白质,使用iTRAQ试剂-8plex多重试剂盒(应用生物系统公司(Applied Biosystems),福斯特城,加利福尼亚州)或TMT 10plex和11plex标记试剂(赛默飞世尔科技公司(Thermo Fischer Scientific),圣何塞,加利福尼亚州,美国)将来源于不同样品的肽消化物用同量异位素标签进行标记。每个肽消化物都用不同的同量异位素标签标记,然后将经标记的消化物合组合进入一个样品混合物。通过LC-MS/MS分析组合的肽混合物,以进行鉴定和定量。使用LC-MS/MS数据进行数据库搜索,以鉴定经标记的肽和相应的蛋白质。在同量异位素标记的情况下,附着标签的片段产生低分子量的报告离子,该离子用于获得每个pmEV中存在的肽和蛋白质的相对定量。
另外,代谢内容物使用液体色谱法与质谱法的组合进行确定。存在测定各种样品的代谢内容物且为本领域技术人员已知的各种技术,这些技术涉及溶剂萃取、层析分离及耦合至质量测定的各种电离技术(Roberts等人,2012Targeted Metabolomics.[靶向代谢组学]Curr Protoc Mol Biol.[当代分子生物学方案]30:1-24;Dettmer等人,2007,Massspectrometry-based metabolomics.[基于质谱的代谢组学]Mass Spectrom Rev.[质谱综述]26(1):51-78)。作为一项非限制性实例,LC-MS系统包括与1100系列泵(安捷伦公司(Agilent))及HTS PAL自动进样器(Leap科技公司(Leap Technologies))组合的4000QTRAP三重四级杆质谱仪(AB SCIEX)。培养基样品或其他复杂代谢混合物(约10μL)是使用九体积的含有稳定的同位素标记内标物(缬氨酸-d8,Isotec;及苯丙氨酸-d8,剑桥同位素实验室(Cambridge Isotope Laboratories))的74.9:24.9:0.2(v/v/v)乙腈/甲醇/甲酸进行萃取。标准物可取决于目的代谢物进行调整或修饰。样品是经离心(10分钟,9,000xg,4℃),及上清液(10μL)是通过将溶液注射于HILIC管柱(150×2.1mm,3μm粒度)上而呈递至LCMS。管柱通过使5%流动相[10mM甲酸铵,0.1%甲酸于水中]以250uL/分钟的速率流动1分钟,接着线性梯度历时10分钟至40%流动相的溶液[具有0.1%甲酸的乙腈]进行洗脱。将离子喷雾电压设定至4.5kV及源温度是450℃。
数据是使用市售软件(诸如来自AB SCIEX的Multiquant 1.2)进行分析以用于质谱峰积分。目的峰应手动控制并与标准进行比较来证实该峰的同一性。用适当的标准物进行定量以确定在细菌调节(bacterial conditioning)后及在肿瘤细胞生长后,初始培养基中存在的代谢物的量。也可以使用代谢物数据库(例如但不限于NIST数据库)将非靶向代谢组学方法用于峰鉴定。
动态光散射(DLS)
DLS量测(包括不同尺寸的颗粒在不同pmEV制剂中的分布)是使用仪器诸如DynaPro NanoStar(怀雅特技术公司(Wyatt Technology))及Zetasizer Nano ZS(马尔文仪器公司(Malvern Instruments))进行。
脂质水平
脂质水平是使用FM4-64(生命科技公司(Life Technologies)),通过类似于那些由A.J.McBroom等人,J Bacteriol[细菌学杂志]188:5385-5392.及A.Frias等人,MicrobEcol[微生物生态学].59:476-486(2010)。样品是用FM4-64孵育(3.3μg/mL于PBS中,在37℃下在黑暗中孵育10分钟)。在515nm下激发后,在635nm下的发射是使用Spectramax M5平板阅读器(分子仪器公司(Molecular Devices))量测。绝对浓度是通过将未知样品与已知浓度的标准物(如棕榈酰油酸磷脂酰甘油(POPG)囊泡)进行比较而测定。脂质组学可用于鉴定pmEV中存在的脂质。
总蛋白质
蛋白质水平是通过标准分析(如布拉德福德及BCA分析)定量。这些布拉德福德分析是使用Quick Start布拉德福德1x染料试剂(伯乐公司(Bio-Rad)),根据制造商的方案运行。BCA分析是使用Pierce BCA蛋白质分析试剂盒(赛默飞世尔科技公司)运行。绝对浓度是通过与产生自已知浓度的BSA的标准曲线进行比较而测定。可替代地,蛋白质浓度可以使用比尔-朗伯(Beer-Lambert)方程使用如在纳米滴分光光度计(赛默飞世尔科技公司)上测量的样品在280nm(A280)处的吸光度来计算。此外,蛋白质组学可以用于鉴定样品中的蛋白质。
脂质:蛋白质比率
脂质:蛋白质比率是通过脂质浓度除以蛋白质浓度产生。相较于各制剂中的游离蛋白质,这类提供囊泡的纯度的量度。
核酸分析
核酸提取自pmEV并使用Qubit荧光计定量。粒度分布是使用生物分析仪评估并将材料测序。
ζ电位
不同制剂的ζ电位是使用如Zetasizer ZS(马尔文仪器公司)的仪器量测。
实例18:当用肿瘤细胞培养时,体外筛选用于增强CD8+T细胞杀死活化的pmEV
本文描述用于筛选可活化CD8+T细胞杀死肿瘤细胞的pmEV的体外方法。简言之,使用本领域已知的技术从人PBMC或小鼠脾脏分离DC,并与单一菌株pmEV、pmEV的混合物和/或适当的对照在体外孵育。另外,CD8+T细胞是使用本领域已知的技术,例如基于磁珠的小鼠CD8a+T细胞分离试剂盒及基于磁珠的人CD8+T细胞分离试剂盒(两者均来自美天旎生物技术公司(Miltenyi Biotech),坎布里奇,马萨诸塞州)获得自人PBMC或小鼠脾脏。在DC与pmEV孵育一段时间(例如,24小时)后,或DC与pmEV刺激的上皮细胞孵育后,用PBS洗涤从细胞培养物中去除pmEV,并向每个孔中添加100ul含有抗生素的新鲜培养基,并且向96孔板中的每个实验孔中添加200,000个T细胞。抗CD3抗体是以2ug/ml的最终浓度添加。然后,容许在37℃下在正常氧条件下将共培养物培养96小时。
例如,在共培养孵育大约72小时后,用本领域已知的技术将肿瘤细胞接种以用于测定。例如,以50,000个肿瘤细胞/孔接种于新96孔板中的各孔中。所用的小鼠肿瘤细胞系可包括B16.F10、SIY+B16.F10等等。人肿瘤细胞系是与供体HLA匹配,且可包括PANC-1、UNKPC960/961、UNKC及HELA细胞系。在96小时共培养完成后,将100μl的CD8+T细胞及DC混合物转移至含有肿瘤细胞的孔。在37℃下在正常氧条件下将板培养24小时。星形孢菌素可以用作阴性对照以解释细胞死亡。
在此培养后,使用流式细胞术以量测肿瘤细胞死亡及表征免疫细胞表型。简而言之,肿瘤细胞用活性染料染色。使用FACS分析以对肿瘤细胞特异性门控并量测死(被杀死)肿瘤细胞的百分率。数据亦显示为每孔死肿瘤细胞的绝对数量。细胞毒性CD8+T细胞表型可通过下列方法表征:a)上清液颗粒酶B、IFNy及TNFa于培养上清液中的浓度,如下文描述;b)活化标志物(诸如DC69、CD25、CD154、PD-1、γ/δTCR、Foxp3、T-bet、颗粒酶B)的CD8+T细胞表面表达;c)IFNy、颗粒酶B、TNFa于CD8+T细胞中的胞内细胞因子染色。除上清液细胞因子浓度(包括INFy、TNFa、IL-12、IL-4、IL-5、IL-17、IL-10、趋化因子等)外,亦可通过胞内细胞因子染色评估CD4+T细胞表型。
作为CD8+T细胞活化的额外量测,在T细胞与DC培育96小时之后,自孔移除100μl培养上清液,且使用多任务Luminex Magpix.试剂盒(EMD密理博公司(EMD Millipore),达姆施塔特市,德国)针对经分泌的细胞因子、趋化因子及生长因子对培养上清液进行分析。简而言之,这些孔用缓冲液预湿,并添加25μl的1x经抗体涂覆的磁珠且2x200μl清洗缓冲液是在每个孔中使用磁珠进行。添加50μl培养缓冲液、50μl稀释剂及50μl样品并经由在室温下在黑暗中振荡2小时进行混合。然后,用200μl清洗缓冲液清洗这些珠两次。添加100μl的1X生物素化检测抗体并及黑暗中伴随振荡培养悬浮液1小时。然后,用清洗缓冲液进行两次200μl清洗。将100μl的1x SAV-RPE试剂添加至各孔并在室温下在黑暗中培养30分钟。进行三次200μl清洗并添加125μl清洗缓冲液及进行2至3分钟振荡。然后,将这些孔呈递至Luminex xMAP系统中用于分析。
标准物容许细胞因子(包括GM-CSF、IFN-g、IFN-a、IFN-B IL-1a、IL-1B、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-8、IL-10、IL-13、IL-12(p40/p70)、IL-17、IL-23、IP-10、KC、MCP-1、MIG、MIP1a、TNFa及VEGF)的仔细定量。评估小鼠及人起源两者的样品中的这类细胞因子。经细菌处理的样品中的这类细胞因子的增加指示宿主增强产生蛋白质及细胞因子。检查特定细胞类型释放细胞因子的能力的此分析的其他变化是经由通过分选方法获取这类细胞进行评估并为本领域中的一般技术者知晓。此外,亦评估细胞因子mRNA以解决应答于pmEV组合物的细胞因子释放。宿主细胞中的这类变化刺激与癌症微环境中的体内应答类似的免疫应答。
此CD8+T刺激方案可使用经纯化的pmEV及活细菌菌株的组合重复以最大化免疫刺激潜力。
实例19:通过PBMC体外筛选用于增强肿瘤细胞杀死的pmEV
各种方法可用于针对刺激PBMC的能力来筛选pmEV,PBMC反过来活化CD8+T细胞以杀死肿瘤细胞。例如,PBMC是通过用于小鼠或人血液的菲可-帕克(ficoll-paque)梯度离心分离自来自健康人供体的肝素化静脉血或用淋巴细胞分离培养基(Cedarlane实验室(Cedarlane Labs),安大略,加拿大)分离自小鼠血液。PBMC与单一菌株pmEV、pmEV的混合物和适当的对照孵育。另外,CD8+T细胞获得自人PBMC或小鼠脾脏。在PBMC与pmEV孵育24小时后,使用PBS洗涤将pmEV从细胞中去除。向每个孔中添加100μl含有抗生素的新鲜培养基。在96孔板的每个实验孔中添加适当数量的T细胞(例如200,000个T细胞)。抗CD3抗体是以2μg/ml的最终浓度添加。然后,容许在37℃下在正常氧条件下将共培养物培养96小时。
例如,进入共培养物培养72小时后,以50,000个肿瘤细胞/孔接种于新96孔板中的各孔中。所用的小鼠肿瘤细胞系包括B16.F10、SIY+B16.F10等等。人肿瘤细胞系是与供体HLA匹配,且可包括PANC-1、UNKPC960/961、UNKC及HELA细胞系。在96小时共培养完成后,将100μl的CD8+T细胞及PBMC混合物转移至含有肿瘤细胞的孔。在37℃下在正常氧条件下将板培养24小时。星形孢菌素用作阴性对照以解释细胞死亡。
在此培养后,使用流式细胞术以量测肿瘤细胞死亡及表征免疫细胞表型。简而言之,肿瘤细胞用活性染料染色。使用FACS分析以对肿瘤细胞特异性门控并量测死(被杀死)肿瘤细胞的百分率。数据亦显示为每孔死肿瘤细胞的绝对数量。细胞毒性CD8+T细胞表型可通过下列方法表征:a)上清液颗粒酶B、IFNy及TNFa于培养上清液中的浓度,如下文描述;b)活化标志物(诸如DC69、CD25、CD154、PD-1、γ/δTCR、Foxp3、T-bet、颗粒酶B)的CD8+T细胞表面表达;c)IFNy、颗粒酶B、TNFa于CD8+T细胞中的胞内细胞因子染色。除上清液细胞因子浓度(包括INFy、TNFa、IL-12、IL-4、IL-5、IL-17、IL-10、趋化因子等)外,亦可通过胞内细胞因子染色评估CD4+T细胞表型。
作为CD8+T细胞活化的额外量测,在T细胞与DC培育96小时之后,自孔移除100μl培养上清液,且使用多任务Luminex Magpix.试剂盒(EMD密理博公司(EMD Millipore),达姆施塔特市,德国)针对经分泌的细胞因子、趋化因子及生长因子对培养上清液进行分析。简而言之,这些孔用缓冲液预湿,并添加25μl的1x经抗体涂覆的磁珠且2x200μl清洗缓冲液是在每个孔中使用磁珠进行。添加50μl培养缓冲液、50μl稀释剂及50μl样品并经由在室温下在黑暗中振荡2小时进行混合。然后,用200μl清洗缓冲液清洗这些珠两次。添加100μl的1X生物素化检测抗体并及黑暗中伴随振荡培养悬浮液1小时。然后,用清洗缓冲液进行两次200μl清洗。将100μl的1x SAV-RPE试剂添加至各孔并在室温下在黑暗中培养30分钟。进行三次200μl清洗并添加125μl清洗缓冲液及进行2至3分钟振荡。然后,将这些孔呈递至Luminex xMAP系统中用于分析。
标准物容许细胞因子(包括GM-CSF、IFN-g、IFN-a、IFN-B IL-1a、IL-1B、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-8、IL-10、IL-13、IL-12(p40/p70)、IL-17、IL-23、IP-10、KC、MCP-1、MIG、MIP1a、TNFa及VEGF)的仔细定量。评估小鼠及人起源两者的样品中的这类细胞因子。经细菌处理的样品中的这类细胞因子的增加指示宿主增强产生蛋白质及细胞因子。检查特定细胞类型释放细胞因子的能力的此分析的其他变化是经由通过分选方法获取这类细胞进行评估并为本领域中的一般技术者知晓。此外,亦评估细胞因子mRNA以解决应答于pmEV组合物的细胞因子释放。宿主细胞中的这类变化刺激与癌症微环境中的体内应答类似的免疫应答。
此PBMC刺激方案可使用纯化的pmEV(具有或不具有活的,死的或灭活的/减弱的细菌菌株的组合)重复以最大化免疫刺激潜力。
实例20:体外检测抗原呈递细胞中的pmEV
固有层中的树突细胞通过延伸它们的树突穿过肠上皮以不断地在肠腔中取样活细菌、死细菌及微生物产物,这是由细菌在肠腔中产生的pmEV可直接刺激树突细胞的一种方法。下列方法表示一种评估抗原呈递细胞差异摄取pmEV的方法。视需要,这类方法可用以评估向患者施用的pmEV的免疫调节行为。
树突细胞(DC)是根据标准方法或套组方案(例如,Inaba K、Swiggard WJ、Steinman RM、Romani N、Schuler G,2001.Isolation of dendritic cells.[树突细胞的分离]Current Protocols in Immunology[当代免疫学实验手册],第3章:3.7单元)。
为评估pmEV进入和/或存在于DC中,将250,000个DC接种于圆形盖玻片上的完全RPMI-1640培养基中及然后以不同比率与来自单一细菌菌株的pmEV或组合pmEV进行孵育。纯化的pmEV可以用荧光色素或荧光蛋白标记。孵育不同时间点(例如1小时,2小时)后,用冰冷PBS洗涤细胞两次,并用胰蛋白酶从板上分离细胞。使细胞保持完整或裂解。然后处理样品以用于流式细胞术。自裂解的样品定量总内化pmEV,及通过计数荧光细胞量测摄取pmEV的细胞的百分率。上文描述的方法亦可使用巨噬细胞或上皮细胞系(获得自ATCC)代替DC以大体上相同方式进行。
实例21:体外筛选当与靶细胞孵育时具有活化NK细胞杀死的增强的能力的pmEV
为了证明所选pmEV组合物引起对肿瘤细胞的有效NK细胞细胞毒性的能力,使用以下体外测定。简而言之,自健康人供体获得来自肝素化血液的单核细胞。视需要,如先前描述般进行增加NK细胞的数量的扩增步骤(例如,参见Somanschi等人,J Vis Exp.[视觉实验杂志]2011;(48):2540)。可以将细胞调整至在含有5%人血清的RPMI-1640培养基中的细胞/ml浓度。然后,用适当的抗体标记PMNC细胞及通过FACS将NK细胞分离为CD3-/CD56+细胞且准备用于后续的细胞毒性分析。可替代地,NK细胞是使用autoMACs仪器及NK细胞分离试剂盒遵循制造商的使用说明(美天旎生物技术公司(Miltenyl Biotec))进行分离。
将NK细胞进行计数并以96孔格式以20,000个或更多个细胞/孔接种,并与单一菌株pmEV(在添加或不添加以下各项的情况下:抗原呈递细胞(例如衍生自同一供体的单核细胞)、来自细菌菌株混合物的pmEV和适当对照)孵育。用pmEV培养NK细胞5至24小时后,用PBS清洗将pmEV自细胞移除,将NK细胞重新悬浮于具有抗生素的10mL新鲜培养基中,并添加至含有20,000个靶肿瘤细胞/孔的96孔板。所用的小鼠肿瘤细胞系包括B16.F10、SIY+B16.F10等等。人肿瘤细胞系是与供体HLA匹配,且可包括PANC-1、UNKPC960/961、UNKC及HELA细胞系。在37℃下在正常氧条件下将板培养2-24小时。星形孢菌素用作阴性对照以解释细胞死亡。
在此孵育之后,使用本领域已知的方法使用流式细胞术来测量肿瘤细胞死亡。简而言之,肿瘤细胞用活性染料染色。使用FACS分析以对肿瘤细胞特异性门控并量测死(被杀死)肿瘤细胞的百分率。数据亦显示为每孔死肿瘤细胞的绝对数量。
此NK刺激方案可使用纯化的pmEV及活细菌菌株的组合重复以最大化免疫刺激潜力。
实例22:使用体外免疫活化测定以预测pmEV组合物的体内癌症免疫疗法功效
体外免疫活化测定鉴定可刺激树突细胞(其进一步活化CD8+T细胞杀死)的pmEV。因此,上文描述的体外分析是用作针对潜在免疫治疗活性的大量候选pmEV的预测、筛选。优先选择显示增强刺激树突细胞、增强刺激CD8+T细胞杀死、增强刺激PBMC杀死和/或增强刺激NK细胞杀死的pmEV以供体内癌症免疫疗法功效研究。
实例23:确定当经口递送至小鼠时pmEV的生物分布
用受关注的pmEV组合物经口接种野生型小鼠(例如,C57BL/6或BALB/c)以确定经纯化的pmEV的体内生物分布谱。pmEV被标记以有助于下游分析。可替代地,可以研究荷瘤小鼠或患有某些免疫障碍(例如系统性红斑狼疮、实验性自身免疫性脑脊髓炎、NASH)的小鼠在给定时间过程中pmEV的体内分布。
小鼠可在规定时间过程内接受单一剂量的pmEV(例如,25-100μg)或数个剂量(25-100μg)。可替代地,pmEV剂量可基于颗粒计数(例如,7e+08至6e+11个颗粒)施用。遵循经批准的方案将小鼠饲养在无特定病原体的条件下。可替代地,可将小鼠饲养并保持在消毒、无菌条件下。血液、大便和其他组织样品可在适当的时间点下采集。
在施用pmEV组合物后的各个时间点(即,小时至天)下将小鼠人道处死并在无菌条件下进行完全尸检。遵循标准方案,获取淋巴结、肾上腺、肝、结肠、小肠、盲肠、胃、脾脏、肾、膀胱、胰脏、心脏、皮肤、肺、脑及受关注的其他组织及直接使用或快速冻结用于进一步测试。遵循本领域技术人员已知的标准方案将这些组织样品解剖并均质化以制备单细胞悬浮液。然后,通过流式细胞术定量在样品中存在的pmEV数量。定量亦可在适当处理完整小鼠组织后利用荧光显微术进行(Vankelecom H.,Fixation and paraffin-embedding of mousetissues for GFP visualization[固定和石蜡包埋的小鼠组织用于GFP可视化],ColdSpring Harb.Protoc[冷泉港实验手册].,2009)。可替代地,动物可使用活体成像根据pmEV标记技术进行分析。
可在癌症小鼠模型(例如但不限于CT-26和B16(参见例如Kim等人,NatureCommunications[自然通讯]第8卷,第626期(2017)))或自身免疫小鼠模型(例如但不限于EAE和DTH(参见例如Turjeman等人,PLoS One[公共科学图书馆·综合]10(7):e0130442(20105))中进行生物分布。
实例24:来自细菌的分泌型微生物胞外囊泡(smEV)的纯化与制备
纯化
使用本领域技术人员已知的方法从细菌培养物(例如,来自表1和/或表2中的细菌)中纯化和制备分泌型微生物胞外囊泡(smEV)(S.Bin Park,等人PLoS ONE[公共科学图书馆·综合].6(3):e17629(2011))。
例如,细菌培养物在4℃或室温下以10,000-15,500xg离心10-40分钟,使细菌沉淀。然后过滤培养上清液,以包括≤0.22μm的物质(例如,经由0.22μm或0.45μm过滤器)并排除完整的细菌细胞。使用可包括(但不限于)硫酸铵沉淀、超离心或过滤的方法浓缩经过滤的上清液。简而言之,就硫酸铵沉淀而言,将1.5至3M硫酸铵缓慢添加至经过滤的上清液,同时在4℃下搅拌。在4℃下将沉淀孵育8至48小时及然后在4℃下以11,000xg离心20至40分钟。沉淀含有smEV及其他碎片。简言之,使用超离心,将经过滤的上清液在4℃下以100,000至200,000xg离心1-16小时。此离心的沉淀物含有smEV和其他碎片。简言之,使用过滤技术,使用Amicon超自旋过滤器或通过切向流过滤,过滤上清液以便于保留分子量>50、100、300或500kDa的物质。
可替代地,smEV在生长期间(或在生长期间的在所选时间点下)连续获得自细菌培养物,通过根据制造商的说明书将生物反应器连接至交变切向流(ATF)系统(例如,来自Repligen的XCell ATF)。该ATF系统保留完整细胞(>0.22μm)于生物反应器中,及容许较小组分(例如,smEV、游离蛋白质)通过过滤器以供收集。例如,该系统可经结构设计使得<0.22μm滤液然后通过100kDa的第二过滤器,容许收集如在0.22μm与100kDa之间的smEV的物质,并将小于100kDa的种类泵送回生物反应器中。可替代地,可对该系统进行配置以容许生物反应器中的培养基在培养物的生长期间得到补充和/或修饰。通过该方法收集的smEV可以通过如上文描述用于经过滤的上清液的超速离心或过滤进行进一步纯化和/或浓缩。
通过上文描述的方法获得的smEV可通过梯度超离心,使用可包括(但不限于)使用蔗糖梯度或Optiprep梯度的方法进行进一步纯化。简言之,在使用蔗糖梯度方法时,如果使用硫酸铵沉淀或超离心来浓缩经过滤上清液,将沉淀物重悬于60%蔗糖、30mM pH 8.0Tris中。如果使用过滤来浓缩经过滤上清液,则使用Amicon Ultra柱将浓缩物缓冲液交换至60%蔗糖、30mM pH 8.0Tris中。将样品施加至35%-60%不连续蔗糖梯度中并在4℃下以200,000xg离心持续3-24小时。简言之,在使用Optiprep梯度方法时,如果使用硫酸铵沉淀或超离心来浓缩经过滤的上清液,则将沉淀物重悬于PBS中的45%Optiprep中。如果使用过滤以浓缩经过滤的上清液,则浓缩物通过使用60%Optiprep稀释至45%Optiprep的最终浓度。将样品施加至0%-45%不连续蔗糖梯度中并在4℃下以200,000×g离心持续3-24小时。可替代地,高分辨率密度梯度分级可用于基于密度分离smEV。
制备
为证实smEV制剂的无菌性及分离,将smEV连续稀释至琼脂培养基(其用于测试中的细菌的例行培养)上,并使用例行条件进行培养。使未经灭菌的制剂通过0.22μm过滤器以去除完整细胞。为进一步增加纯度,分离的smEV可用DNA酶或蛋白酶K处理。
可替代地,为制备用于体内注射的smEV,将纯化的smEV如先前描述进行处理(G.Norheim等人,PLoS ONE.[公共科学图书馆·综合]10(9):e0134353(2015))。简而言之,在蔗糖梯度离心后,将含有smEV的带于含有3%蔗糖的溶液中或本领域技术人员已知的适用于体内注射的其他溶液中重新悬浮至50μg/mL的终浓度。此溶液还可含有浓度为0-0.5%(w/v)的佐剂(例如氢氧化铝)。
为制造与其他测试(例如用以在TEM成像或体外测定之前去除蔗糖)兼容的样品,使用以下将样品进行缓冲液交换至PBS或30mM pH 8.0Tris中:过滤(例如Amicon Ultra柱),透析,或超离心(在用PBS稀释15倍或以上之后,200,000xg,1-3小时,4℃)并重悬浮于PBS中。
对于所有这些研究,smEV可以在施用之前加热、照射和/或冻干(如实例49所述)。
实例25:通过应激操作细菌以产生各种量的smEV和/或改变smEV的内容物
已显示应激,且尤其外膜应激会增加由一些菌株产生的smEV(I.MacDonald,M.Kuehn.J Bacteriol[细菌学杂志]195(13):doi:10/1128/JB.02267-12)。为改变细菌产生smEV,细菌是使用各种方法施加应激。
细菌可经受单一应激源或应激源组合。不同应激源对不同细菌的影响是通过改变应激条件及测定IC50值(抑制50%细胞生长所需的条件)来经验性地确定。发生smEV纯化、定量及表征。smEV产生是(1)在细菌及smEV的复杂样品中通过纳米颗粒跟踪分析(NTA)或透射电子显微镜(TEM);或(2)在smEV纯化后,通过NTA、脂质定量或蛋白质定量进行定量。smEV内容物是纯化后通过上文描述的方法进行评估。
抗生素应激
细菌是在标准生长条件下以添加亚致死浓度的抗生素进行培养。这可包括0.1至1μg/mL氯霉素,或0.1至0.3μg/mL庆大霉素,或类似浓度的其他抗生素(例如,安比西林、多黏菌素B)。宿主抗菌产物(如溶菌酶、防御素及Reg蛋白)可代替抗生素使用。亦可使用由细菌产生的抗微生物肽(包括细菌素及小菌素)。
温度应激
细菌是在标准生长条件下,但在比通常用于它们生长的温度更高或更低的温度下进行培养。可替代地,细菌是在标准条件下生长,及然后分别通过在低温或高温下短期间孵育而经受冷休克或热休克。例如,在37℃下生长的细菌是在4℃至18℃下孵育1小时用于冷休克或在42℃至50℃下孵育1小时用于热休克。
饥饿及营养物限制
为诱导营养应激,细菌是在其中一种或多种营养素受限的条件下培养。细菌可在整个生长期间经受营养应激或自富培养基转移至贫培养基。受限的培养基组分的一些实例是碳、氮、铁及硫。一项实例培养基是M9最小培养基(西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich)),其含有低葡萄糖作为唯一碳源。培养基组分亦通过添加螯合剂(如EDTA及去铁胺)进行操作。
饱和度
使细菌生长至饱和及在饱和点后孵育各种时间周期。可替代地,使用条件培养基以在指数生长期间模拟饱和环境。条件培养基是通过离心及过滤自饱和培养物移除完整细胞制备,及条件培养基可经进一步处理以浓缩或移除特定组分。
盐应激
细菌是在含有NaCl、胆汁盐或其他盐的培养基中培养或短暂暴露于含有NaCl、胆汁盐或其他盐的培养基。
UV应激
UV应激是通过在UV灯下培养细菌或通过将细菌暴露于UV使用如Stratalinker(安捷伦公司(Agilent))的仪器达成。UV可在整个培养周期期间,在短爆发期内或生长后的单一定义周期内施用。
反应性氧应激
细菌是在亚致死浓度的过氧化氢(250至1,000μM)的存在下培养以诱导反应性氧物质形式的应激。厌氧细菌是在对它们有毒的浓度的氧中培养或暴露于对它们有毒的浓度的氧。
洗涤剂应激
细菌是在洗涤剂中培养或暴露于洗涤剂,如月桂基硫酸钠(SDS)或脱氧胆酸盐。
pH应激
细菌是在不同pH培养基中培养有限时间或暴露于不同pH培养基有限时间。
实例26:无smEV的细菌的制备
制备含有最少量smEV的细菌样品。smEV产生是(1)在细菌及胞外组分的复杂样品中通过NTA或TEM;或(2)在从细菌样品纯化smEV后,通过NTA、脂质定量或蛋白质定量进行定量。
a.离心及清洗:将细菌培养物在11,000xg下离心以自上清液(包括游离蛋白质及囊泡)分离完整细胞。沉淀物用缓冲液(诸如PBS)清洗并以稳定方式储存(例如,与甘油混合,快速冷冻并在-80℃下储存)。
b.ATF:通过将生物反应器连接至ATF系统分离细菌及smEV。将不含smEV的细菌保留在生物反应器中且可通过如上文所述的离心及洗涤进一步与残余smEV分离。
c.使细菌在发现限制smEV的产生的条件下生长。可以变化的条件。
实例27:结直肠癌模型
为了研究smEV在肿瘤模型中的功效,可以根据本领域已知的啮齿动物肿瘤模型使用许多癌细胞系中的一种。
例如,从泰康利公司(Taconic)(日耳曼敦(Germantown),纽约州))或其他供应商获得雌性6-8周龄Balb/c小鼠。将100,000个CT-26结直肠肿瘤细胞(ATCC CRL-2638)重新悬浮于无菌PBS中并在50%基质胶(Matrigel)存在下接种。将CT-26肿瘤细胞经皮下注射至每只小鼠的一个后侧腹中。当肿瘤体积达到平均100mm3时(肿瘤细胞接种后约10-12天),将动物分配到各种治疗组(例如,媒剂;smEV,具有或不具有抗PD-1抗体)。起始自第1天,每隔四天将抗体以200μg/小鼠(最终体积为100μl)通过腹膜内(i.p.)施用一次,共3次(Q4Dx3),并且smEV口服或静脉内并且以不同剂量和时间施用。例如,起始自第1天,每隔三天将smEV(5μg)静脉内(i.v.)注射一次,共4次(Q3Dx4),并对小鼠进行肿瘤生长评估。一些小鼠可静脉内注射10、15或20μg smEV/小鼠的smEV。其他小鼠可接受25、50或100mg smEV/小鼠。可替代地,一些小鼠接受7.0e+09至3.0e+12smEV颗粒/剂量。
可替代地,在肿瘤体积平均达到100mm3时(在肿瘤细胞接种后大约10-12天),将动物分配至下列各组中:1)媒剂;2)smEV;及3)抗PD-1抗体。起始自第1天,每隔四天,以200ug/小鼠(100ul最终体积)腹膜内(i.p.)施用抗体,及起始自第1天直至研究结束,腹膜内(i.p.)每天施用smEV。
在肿瘤体积平均达到100mm3时(在肿瘤细胞接种后大约10-12天),将动物分配至下列各组中:1)媒剂;2)抗PD-1抗体;及3)smEV(7.0e+10颗粒计数)。起始自第1天,每隔四天,以200μg/小鼠(100μl最终体积)腹膜内(i.p.)施用抗体,并且起始自第1天直至研究结束,静脉内(i.v.)每天注射smEV并测量肿瘤生长。第11天,smEV组显示出明显优于抗PD-1组的肿瘤生长抑制。针对处理组相比于媒剂组进行韦尔奇(Welch)检验。在一项观察smEV的剂量-应答的研究中,最高剂量的smEV显示出最大的功效,尽管在一项针对smEV的研究中,更高的剂量并不一定对应更高的功效。
实例28:施用smEV组合物治疗小鼠肿瘤模型
如本文所述,癌症的小鼠模型是通过皮下注射肿瘤细胞系或患者衍生的肿瘤样品并容许将其移植至健康小鼠内而产生。本文提供的方法可以使用几种不同的肿瘤细胞系中的一种进行,所述肿瘤细胞系包括但不限于:B16-F10或B16-F10-SIY细胞(作为黑色素瘤的原位模型)、Panc02细胞(作为胰腺癌的原位模型)(Maletzki等人,2008,Gut[肠道]57:483-491)、LLC1细胞(作为肺癌的原位模型)、以及RM-1(作为前列腺癌的原位模型)。作为实例,而非限制,本文深入提供了用于研究B16-F10模型中smEV的功效的方法。
使用具有极高转移频率的自发性黑色素瘤的同基因小鼠模型以测试细菌减少肿瘤生长及转移的扩散的能力。经选择用于此分析的smEV可以是显示增强活化免疫细胞亚群并刺激增强杀死体外肿瘤细胞的组合物。小鼠黑色素瘤细胞系B16-F10获得自ATCC。将细胞作为单层在37℃及5%CO2/空气的气氛下体外培养于RPMI培养基中,该RPMI培养基用10%热灭活的胎牛血清及1%青霉素/链霉素补充。指数生长的肿瘤细胞是通过胰蛋白酶化获取,用冷1x PBS清洗三次,并制备5E6个细胞/ml的悬浮液用于施用。此实验使用雌性C57BL/6小鼠。这些小鼠是6至8周龄且重约16至20g。就肿瘤发展而言,于各小鼠的胁腹内皮下注射100μl的B16-F10细胞悬浮液。这些小鼠是在细胞移植之前通过克他命(ketamine)及甲苯噻嗪麻醉。实验中使用的动物可经由自第2天至第5天滴注卡那霉素(0.4mg/ml)、庆大霉素(0.035mg/ml)、黏菌素(850U/ml)、甲硝唑(0.215mg/ml)及万古霉素(0.045mg/ml)于饮用水中的混合物,并在肿瘤注射后第7天腹膜内注射克林霉素(10mg/kg)而开始抗生素治疗。
原发性胁腹肿瘤的尺寸是用卡尺每隔2至3天量测及肿瘤体积是使用下式计算:肿瘤体积=肿瘤宽度×肿瘤长度×0.5。在原发性肿瘤达到约100mm3后,基于动物的体重将它们分选成数组。然后,自各组随机挑选小鼠并分配至治疗组。如前所述制备smEV组合物。用大约7.0e+09至3.0e+12smEV颗粒强饲给小鼠口服接种。可替代地,静脉内施用smEV。每天、每周、每两周、每月、每两个月或在整个治疗周期的任何其他给药时间表小鼠接受smEV。小鼠可以经IV于尾静脉中注射smEV或直接注射于肿瘤内。小鼠可以注射smEV(具有或不具有活细菌)和/或smEV(具有或不具有灭活/减弱或被杀死的细菌)。小鼠可每周或每月一次注射或经口强饲。小鼠可接受纯化的smEV及活细菌的组合以最大化肿瘤杀死潜力。所有小鼠是在无特定病原体的条件下遵循经批准的方案饲养。每隔3至4天监测肿瘤尺寸、小鼠体重及体温并在B16-F10小鼠黑色素瘤细胞注射后6周内或当原发性肿瘤体积达到1000mm3时人道处死这些小鼠。每周抽血并在方案终止时在无菌条件下进行完全尸检。
可在小鼠B16-F10黑色素瘤模型中轻易地观测到癌细胞,因为其产生黑色素。遵循标准方案,收集来自淋巴结的组织样品及来自颈部及胸部区域的器官且使用下列分类规则分析微转移及巨转移的存在。若在每个淋巴结或器官中发现至少两个微转移及一个巨转移病变,则将器官归类为转移阳性。微转移是通过用苏木精-曙红遵循本领域技术人员已知的标准方案染色石蜡包埋的淋巴组织切片进行检测。转移的总数量是与原发性肿瘤的体积相关且发现肿瘤体积与肿瘤生长时间及淋巴结及内脏器官中巨转移及微转移的数量及亦与所有可见转移的总数显著相关。如先前所述鉴别出二十五个不同转移部位(Bobek V.等人,Syngeneic lymph-node-targeting model of green fluorescent protein-expressingLewis lung carcinoma[表达绿色荧光蛋白的Lewis肺癌的同基因淋巴结靶向模型],Clin.Exp.Metastasis[临床与实验转移],2004;21(8):705-8)。
进一步分析肿瘤组织样品的肿瘤浸润性淋巴细胞。可通过FACS分离CD8+细胞毒性T细胞,且可随后使用定制p/MHC I类微数组对这些细胞进行进一步分析以展现其抗原特异性(参见例如,Deviren G.等人,Detection of antigen-specific T cells on p/MHCmicroarrays[在p/MHC微阵列上检测抗原特异性T细胞],J.Mol.Recognit.[分子识别杂志],2007年1月至2月;20(1):32-8)。CD4+T细胞可使用定制p/MHC II类微阵列进行分析。
在各种时间点下,将小鼠处死且可移除肿瘤、淋巴结或其他组织以使用本领域中已知的方法进行离体流式细胞术分析。例如,使用Miltenyi肿瘤解离酶混合剂根据制造商说明书来解离肿瘤。记录肿瘤重量且将肿瘤短切,然后置于含有酶混合剂的15ml管中并置于冰上。然后将样品置于37℃轻微振荡器上保持45分钟并使用最多15ml完整RPMI骤冷。经由70μm过滤器将每一细胞悬浮液过滤至50ml falcon管中并在1000rpm下离心10分钟。将细胞重新悬浮于FACS缓冲液中并洗涤以去除剩余碎片。视需要,经由第二70μm过滤器将样品再次过滤至新管中。将细胞染色以通过流式细胞术使用本领域内已知技术进行分析。染色抗体可包含抗CD11c(树突细胞)、抗CD80、抗CD86、抗CD40、抗MHCII、抗CD8a、抗CD4及抗CD103。可分析的其他标志包含泛免疫细胞标志CD45、T细胞标志(CD3、CD4、CD8、CD25、Foxp3、T-bet、Gata3、Rorγt、颗粒酶B、CD69、PD-1、CTLA-4)及巨噬细胞/骨髓性标志(CD11b、MHCII、CD206、CD40、CSF1R、PD-L1、Gr-1)。除免疫表型分型外,还可以分析血清细胞因子,它们包括但不限于TNFa、IL-17、IL-13、IL-12p70、IL12p40、IL-10、IL-6、IL-5、IL-4、IL-2、IL-1b、IFNy、GM-CSF、G-CSF、M-CSF、MIG、IP10、MIP1b、RANTES及MCP-1。可对获得自淋巴结或其他组织的免疫细胞,和/或在离体获得的经纯化的CD45+肿瘤-浸润的免疫细胞进行细胞因子分析。最后,对肿瘤切片进行免疫组织化学以量测T细胞、巨噬细胞、树突细胞及检查点分子蛋白表达。
对多发性肺黑色素瘤转移的小鼠模型亦进行相同实验。小鼠黑色素瘤细胞系B16-BL6获得自ATCC且细胞是如上文描述体外培养。此实验使用雌性C57BL/6小鼠。这些小鼠是6至8周龄且重约16至20g。就肿瘤发展而言,将100μl的2E6个细胞/ml B16-BL6细胞悬浮液注射于各小鼠的尾静脉中。IV注射后植入的肿瘤细胞最终进入肺中。
9天后将小鼠人道杀死。将肺称重并分析肺表面上的肺结节的存在。经提取的肺是用费可特溶液(Fekete’s solution)漂白,该溶液因为B16细胞中的黑色素而不漂白肿瘤结节,虽然一小部分结节是无黑色素的(即,白色)。仔细计数肿瘤结节的数量以确定小鼠中的肿瘤负荷。通常,在对照组小鼠(即,PBS强饲)的肺上发现200至250个肺结节。
针对不同治疗组计算肿瘤负荷百分比。将肿瘤负荷百分比定义为属于治疗组的小鼠的肺表面上的肺结节的平均数量除以对照组小鼠的肺表面上的肺结节的平均数量。
通过LCMS技术或本领域已知的其他方法提交肿瘤活检和血液样品用于代谢分析。测试组之间的氨基酸、糖、乳酸盐及其他代谢物的不同浓度证实微生物组合物破坏肿瘤代谢状态的能力。
RNA测序以确定作用机制
树突细胞纯化自肿瘤、伊尔氏斑(Peyers patch)及肠系膜淋巴结。进行RNAseq分析并根据本领域技术人员已知的标准技术进行分析(Z.Hou.Scientific Reports[科技报告].5(9570):doi:10.1038/srep09570(2015))。在该分析中,特别关注先天性发炎通路基因,它们包括TLR、CLR、NLR及STING、细胞因子、趋化因子、抗原处理及呈递通路、交叉呈递及T细胞共刺激。
一些小鼠可未处死,而是使用注射至对侧的侧腹(或其他区域)中的肿瘤细胞再攻击以测定免疫系统的记忆反应对肿瘤生长的影响。
实例29:施用smEV与PD-1或PD-L1抑制的组合以治疗小鼠肿瘤模型
为了确定smEV与PD-1或PD-L1抑制组合在肿瘤小鼠模型中的功效,可以如上所述使用小鼠肿瘤模型。
针对小鼠肿瘤模型中单独或与完整细菌细胞组合的smEV且在存在或不存在抗PD-1或抗PD-L1下的功效对其进行测试。在不同时间点且以不同剂量施用smEV、细菌细胞和/或抗PD-1或抗PD-L1。例如,在肿瘤注射之后第10天或肿瘤体积达至100mm3之后,用单独或与抗PD-1或抗PD-L1组合的smEV处理小鼠。
小鼠可以口服、静脉内或瘤内施用smEV。例如,一些小鼠静脉内注射7.0e+09至3.0e+12之间的smEV颗粒。虽然一些小鼠通过i.v.注射接受smEV,但其他小鼠可通过腹膜内(i.p.)注射、皮下(s.c.)注射、鼻途径施用、经口强饲或其他施用方式接受smEV。一些小鼠可每天(例如,起始自第1天)接受smEV,而其他小鼠可在交替时间间隔下(例如,每隔一天或每三天一次)接受smEV。可给小鼠组施用包含smEV和细菌细胞的混合物的本发明的药物组合物。例如,所述组合物可包含比例为1:1(smEV:细菌细胞)至1-1x1012:1(smEV:细菌细胞)的smEV颗粒和完整细菌。
可替代地,一些组的小鼠可以与smEV施用分开或组合的施用接受1x104至5x109个细菌细胞。如与smEV一起施用,则细菌细胞施用可通过施用途径、剂量及给药方案改变。这些细菌细胞可以是活的、死的或减弱的。这些细菌细胞可新鲜(或冷冻)获取,及施用,或可将它们在施用smEV之前经照射或热灭活。
一些组的小鼠亦可注射有效剂量的检查点抑制剂。例如,小鼠接受于100μl PBS中的100μg抗PD-L1 mAB(克隆10f.9g2,欣博盛公司(BioXCell))或另一抗PD-1或抗PD-L1mAB,及一些小鼠接受媒剂和/或其他适当的对照(例如,对照抗体)。在初始注射后的第3、6及9天,对小鼠注射mAB。为评估检查点抑制及smEV免疫疗法是否具有额外的抗肿瘤效应,将接受抗PD-1或抗PD-L1 mAB的对照小鼠计入标准对照组。评估原发性(肿瘤尺寸)及继发性(肿瘤浸润性淋巴细胞及细胞因子分析)端点,及一些组的小鼠可以是经后续肿瘤细胞接种再激发以评估治疗对记忆反应的影响。
实例30:标记细菌的smEV
smEV可以被标记,以便跟踪其在体内的生物分布,并在各种制剂和用哺乳动物细胞进行的测定中定量和跟踪细胞定位。例如,smEV可以是放射性标记的、与染料一起孵育、荧光标记的、发光标记的或用包含金属和金属同位素的缀合物标记的。
例如,smEV可以与缀合至官能团(如NHS-酯、点击化学基团、链霉亲和素或生物素)的染料一起孵育。标记反应可以在多种温度下进行数分钟或数小时,并且可以进行或不进行搅拌或旋转。然后可以根据方案通过添加试剂(例如牛血清白蛋白(BSA)或类似试剂)来终止反应,并通过超速离心、过滤、离心过滤、柱亲和纯化或透析除去游离或未结合的染料分子。可以采用包含洗涤缓冲液和涡旋或搅拌的另外洗涤步骤以确保完全去除游离染料分子,例如在Su Chul Jang等人,Small.11,第4期,456-461(2017)中所述。
通过共聚焦显微镜、纳米颗粒跟踪分析、流式细胞仪、荧光激活细胞分选(FAC)或荧光成像系统(例如Odyssey CLx LICOR),在细胞或器官中,或在体外和/或离体样品中检测荧光标记的smEV(参见例如Wiklander等人2015.J.Extracellular Vesicles[胞外囊泡杂志].4:10.3402/jev.v4.26316)。另外,使用仪器,诸如H-I.Choi等人Experimental&Molecular Medicine[实验与分子医学].49:e330(2017).中的IVIS光谱CT(珀金埃尔默公司(Perkin Elmer))或Pearl Imager在完整动物和/或经剥离的器官及组织中检测经荧光标记的smEV。
也可以使用上述方案用含有金属和金属同位素的缀合物标记smEV。金属缀合的smEV可以体内给动物施用。然后可以在不同的时间点从器官中获取细胞,并进行离体分析。可替代地,来源于动物、人或永生化细胞系的细胞可以用金属标记的smEV在体外处理,并且细胞随后用金属缀合的抗体标记并使用飞行时间流式细胞术(CyTOF)仪器(例如HeliosCyTOF(富鲁达公司))进行表型分析或使用成像质量细胞术仪器(例如Hyperion成像系统(富鲁达公司))进行成像和分析。另外,smEV可以用放射性同位素标记以跟踪smEV的生物分布(参见,例如,Miller等人,Nanoscale[纳米尺度].2014年5月7日;6(9):4928-35)。
实例31:透射电子显微镜以使纯化的细菌smEV可视化
smEV是从细菌分批培养中纯化的。透射电子显微镜(TEM)可用于可视化纯化的细菌smEV(S.Bin Park等人PLoS ONE[公共科学图书馆·综合].6(3):e17629(2011))。将smEV加载于300-或400-目-尺寸碳涂覆铜网(电子显微科学公司(Electron MicroscopySciences),美国)上历时2分钟并用去离子水清洗。smEV使用2%(w/v)乙酸铀酰负染色20秒至1分钟。用无菌水清洗铜网并干燥。影像使用透射电子显微镜以100至120kV加速电压获取。经染色的smEV在直径20nm-600nm之间出现且为电子致密的。对各网筛选10至50个视野。
实例32:图谱分析smEV组成及内容物
smEV可通过包括(但不限于)以下的各种方法中的任一者来表征:NanoSight表征、SDS-PAGE凝胶电泳、蛋白质印迹、ELISA、液相色谱-质谱法及质谱、动态光散射、脂质水平、总蛋白、脂质与蛋白质比、核酸分析和/或ζ电位。
smEV的NanoSight表征
纳米颗粒跟踪分析(NTA)用以表征经纯化的smEV的粒度分布。于NanoSight机器(马尔文仪器公司(Malvern Instruments))上运行纯化的smEV制剂以评估smEV尺寸及浓度。
SDS-PAGE凝胶电泳
为了鉴定纯化的smEV的蛋白质组分,将样品使用标准技术在凝胶上运行,例如Bolt Bis-Tris Plus 4-12%凝胶(赛默飞世尔科技公司(Thermo-Fisher Scientific))。将样品于1x SDS样品缓冲液中煮沸10分钟,冷却至4℃,并且然后在16,000xg下离心1分钟。然后,将样品于SDS-PAGE凝胶上运行并使用几种标准技术(例如,银染色、考马斯蓝、凝胶代码蓝)中的一种进行染色以使条带可视化。
蛋白质印迹分析
为鉴定及定量纯化的smEV的特定蛋白质组分,smEV蛋白通过如上文描述的SDS-PAGE分离及经受蛋白质印迹分析(Cvjetkovic等人,Sci.Rep.[科学报告]6,36338(2016))并经由ELISA定量。
smEV蛋白质组学与液相色谱-质谱法(LC-MS/MS)及质谱法(MS)
存在于smEV中的蛋白质通过质谱法技术鉴定及定量。可以使用标准技术制备smEV蛋白用于LC-MS/MS,所述标准技术包括使用二硫苏糖醇溶液(DTT)进行蛋白还原以及使用酶(例如LysC和胰蛋白酶)进行蛋白消化(如在Erickson等人,2017(Molecular Cell[分子细胞],第65卷,第2期,第361-370页,2017年1月19日)中所述)。另一方面,肽是如Liu等人.2010(JOURNAL OF BACTERIOLOGY[细菌学杂志],2010年6月,第2852-2860页第192卷,第11期),Kieselbach和Oscarsson 2017(Data Brief[数据摘要].2017年2月;10:426–431.),Vildhede等人,2018(Drug Metabolism and Disposition[药物代谢与处置]2018年2月8日)中所述制备。消化后,直接在液相色谱和质谱仪上运行肽制剂,用于在单个样品中鉴定蛋白质。为了相对定量样品之间的蛋白质,使用iTRAQ试剂-8plex多重试剂盒(应用生物系统公司(Applied Biosystems),福斯特城,加利福尼亚州)或TMT 10plex和11plex标记试剂(赛默飞世尔科技公司(Thermo Fischer Scientific),圣何塞,加利福尼亚州,美国)将来源于不同样品的肽消化物用同量异位素标签进行标记。每个肽消化物都用不同的同量异位素标签标记,然后将经标记的消化物合组合进入一个样品混合物。通过LC-MS/MS分析组合的肽混合物,以进行鉴定和定量。使用LC-MS/MS数据进行数据库搜索,以鉴定经标记的肽和相应的蛋白质。在同量异位素标记的情况下,附着标签的片段产生低分子量的报告离子,该离子用于获得每个smEV中存在的肽和蛋白质的相对定量。
另外,代谢内容物使用液体色谱法与质谱法的组合进行确定。存在测定各种样品的代谢内容物且为本领域技术人员已知的各种技术,这些技术涉及溶剂萃取、层析分离及耦合至质量测定的各种电离技术(Roberts等人,2012Targeted Metabolomics.[靶向代谢组学]Curr Protoc Mol Biol.[当代分子生物学方案]30:1-24;Dettmer等人,2007,Massspectrometry-based metabolomics.[基于质谱的代谢组学]Mass Spectrom Rev.[质谱综述]26(1):51-78)。作为一项非限制性实例,LC-MS系统包括与1100系列泵(安捷伦公司(Agilent))及HTS PAL自动进样器(Leap科技公司(Leap Technologies))组合的4000QTRAP三重四级杆质谱仪(AB SCIEX)。培养基样品或其他复杂代谢混合物(约10μL)是使用九体积的含有稳定的同位素标记内标物(缬氨酸-d8,Isotec;及苯丙氨酸-d8,剑桥同位素实验室(Cambridge Isotope Laboratories))的74.9:24.9:0.2(v/v/v)乙腈/甲醇/甲酸进行萃取。标准物可取决于目的代谢物进行调整或修饰。样品是经离心(10分钟,9,000xg,4℃),及上清液(10μL)是通过将溶液注射于HILIC管柱(150×2.1mm,3μm粒度)上而呈递至LCMS。管柱通过使5%流动相[10mM甲酸铵,0.1%甲酸于水中]以250μl/分钟的速率流动1分钟,接着线性梯度历时10分钟至40%流动相的溶液[具有0.1%甲酸的乙腈]进行洗脱。将离子喷雾电压设定至4.5kV及源温度是450℃。
数据是使用市售软件(诸如来自AB SCIEX的Multiquant 1.2)进行分析以用于质谱峰积分。目的峰应手动控制并与标准进行比较来证实该峰的同一性。用适当的标准物进行定量以确定在细菌调节(bacterial conditioning)后及在肿瘤细胞生长后,初始培养基中存在的代谢物的量。也可以使用代谢物数据库(例如但不限于NIST数据库)将非靶向代谢组学方法用于峰鉴定。
动态光散射(DLS)
DLS量测(包括不同尺寸的颗粒在不同smEV制剂中的分布)是使用仪器诸如DynaPro NanoStar(怀雅特技术公司(Wyatt Technology))及Zetasizer Nano ZS(马尔文仪器公司(Malvern Instruments))进行。
脂质水平
脂质水平是使用FM4-64(生命科技公司(Life Technologies)),通过类似于那些由A.J.McBroom等人,J Bacteriol[细菌学杂志]188:5385-5392.及A.Frias等人,MicrobEcol[微生物生态学].59:476-486(2010)。样品是用FM4-64孵育(3.3μg/mL于PBS中,在37℃下在黑暗中孵育10分钟)。在515nm下激发后,在635nm下的发射是使用Spectramax M5平板阅读器(分子仪器公司(Molecular Devices))量测。绝对浓度是通过将未知样品与已知浓度的标准物(如棕榈酰油酸磷脂酰甘油(POPG)囊泡)进行比较而测定。脂质组学可用于鉴定smEV中存在的脂质。
总蛋白质
蛋白质水平是通过标准分析(如布拉德福德及BCA分析)定量。这些布拉德福德分析是使用Quick Start布拉德福德1x染料试剂(伯乐公司(Bio-Rad)),根据制造商的方案运行。BCA分析是使用Pierce BCA蛋白质分析试剂盒(赛默飞世尔科技公司)运行。绝对浓度是通过与产生自已知浓度的BSA的标准曲线进行比较而测定。可替代地,蛋白质浓度可以使用比尔-朗伯(Beer-Lambert)方程使用如在纳米滴分光光度计(赛默飞世尔科技公司)上测量的样品在280nm(A280)处的吸光度来计算。此外,蛋白质组学可以用于鉴定样品中的蛋白质。
脂质:蛋白质比率
脂质:蛋白质比率是通过脂质浓度除以蛋白质浓度产生。相较于各制剂中的游离蛋白质,这类提供囊泡的纯度的量度。
核酸分析
核酸提取自smEV并使用Qubit荧光计定量。粒度分布是使用生物分析仪评估并将材料测序。
ζ电位
不同制剂的ζ电位是使用如Zetasizer ZS(马尔文仪器公司)的仪器量测。
实例33:体外筛选用于增强活化树突细胞的smEV
体外免疫应答被认为是模拟体内诱导免疫应答(例如对癌症微环境的应答)的机制。简而言之,PBMC是通过梯度离心使用淋巴细胞分离剂(奈科明公司(Nycomed),奥斯陆,挪威)分离自来自健康供体的肝素化静脉血或使用基于磁珠的人血树突细胞分离试剂盒(美天旎生物技术公司(Miltenyi Biotech),坎布里奇,马萨诸塞州)分离自小鼠脾脏或骨髓。使用抗人CD14 mAb,将单核细胞通过Moflo纯化并在cRPMI中以5e5个细胞/ml的细胞密度于96孔板(科斯塔公司(Costar Corp))中在37℃下培养7天。就树突细胞的成熟而言,培养物以0.2ng/mL IL-4及1000U/ml GM-CSF在37℃下刺激一周。可替代地,通过与重组GM-CSF孵育一周或使用本领域已知的其他方法实现成熟。小鼠DC可使用珠富集直接获取自脾脏或分化自造血干细胞。简而言之,骨髓可以获得自小鼠的股骨。回收细胞并裂解红细胞。干细胞在细胞培养基在20ng/ml小鼠GMCSF中培养4天。添加含有20ng/ml小鼠GM-CSF的另外培养基。在第6天,将培养基及非黏附细胞移除并用含有20ng/ml GMCSF的新鲜细胞培养基置换。具有20ng/ml GM-CSF的细胞培养基的最终添加是在第7天添加。在第10天,获取非黏附细胞并接种于细胞培养板中过夜并视需要进行刺激。然后用不同剂量的smEV(用或不用抗生素)处理树突细胞。例如,25μlg/mL-75μlg/mL smEV与抗生素24小时。测试的smEV组合物可包括来自单一细菌物种或菌株的smEV,或来自一个或多个属、1个或多个物种、或1个或多个菌株(例如,一个物种内的一个或多个菌株)的smEV的混合物。包括作为阴性对照的PBS,并且LPS、抗CD40抗体和/或smEV用作阳性对照。在培养后,DC是用抗CD11b、CD11c、CD103、CD8a、CD40、CD80、CD83、CD86、MHCI及MHCII染色,及通过流式细胞术分析。相较于阴性对照在CD40、CD80、CD83及CD86中显著增加的DC被视为由相关细菌smEV组合物活化。这些实验最少重复三次。
为筛选经smEV活化的上皮细胞刺激DC的能力,上述方案是以添加24小时上皮细胞smEV共培养物且接着用DC培养进行。在用smEV培养后,清洗上皮细胞及然后在缺乏smEV的情况下与DC共培养24小时,然后如上文进行处理。上皮细胞系可包括Int407、HEL293、HT29、T84及CACO2。
作为DC活化的另外量测,在用smEV或经smEV处理的上皮细胞将DC培养24小时后,自孔移除100μl培养上清液并使用多任务Luminex Magpix.试剂盒(EMD密理博公司(EMDMillipore),达姆施塔特市,德国)针对经分泌的细胞因子、趋化因子及生长因子对培养上清液进行分析。简而言之,这些孔用缓冲液预湿,并添加25μl的1x经抗体涂覆的磁珠且2x200μl清洗缓冲液是在每个孔中使用磁珠进行。添加50μl培养缓冲液、50μl稀释剂及50μl样品并经由在室温下在黑暗中振荡2小时进行混合。然后,用200μl清洗缓冲液清洗这些珠两次。添加100μl的1X生物素化检测抗体并及黑暗中伴随振荡培养悬浮液1小时。然后,用清洗缓冲液进行两次200μl清洗。将100μl的1x SAV-RPE试剂添加至各孔并在室温下在黑暗中培养30分钟。进行三次200μl清洗并添加125μl清洗缓冲液及进行2至3分钟振荡。然后,将这些孔呈递至Luminex xMAP系统中用于分析。
标准物容许细胞因子(包括GM-CSF、IFN-g、IFN-a、IFN-B、IL-1a、IL-1B、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-8、IL-10、IL-13、IL-12(p40/p70)、IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22IL-23、IL-25、IP-10、KC、MCP-1、MIG、MIP1a、TNFa及VEGF)的仔细定量。评估小鼠及人起源两者的样品中的这类细胞因子。经细菌处理的样品中的这类细胞因子的增加指示宿主增强产生蛋白质及细胞因子。检查特定细胞类型释放细胞因子的能力的此分析的其他变化是经由通过分选方法获取这类细胞进行评估并为本领域中的一般技术者知晓。此外,亦评估细胞因子mRNA以解决应答于smEV组合物的细胞因子释放。
此DC刺激方案可使用纯化的smEV及活细菌菌株的组合重复以最大化免疫刺激潜力。
实例34:当用肿瘤细胞培养时,体外筛选用于增强CD8+T细胞杀死活化的smEV
本文描述用于筛选可活化肿瘤细胞的CD8+T细胞杀死的smEV的体外方法。简言之,使用本领域已知的技术从人PBMC或小鼠脾脏分离DC,并与单一菌株smEV、smEV的混合物和/或适当的对照在体外孵育。另外,CD8+T细胞是使用本领域已知的技术,例如基于磁珠的小鼠CD8a+T细胞分离试剂盒及基于磁珠的人CD8+T细胞分离试剂盒(两者均来自美天旎生物技术公司(Miltenyi Biotech),坎布里奇,马萨诸塞州)获得自人PBMC或小鼠脾脏。在DC与smEV孵育一段时间(例如,24小时)后,或DC与smEV刺激的上皮细胞孵育后,用PBS洗涤从细胞培养物中去除smEV,并向每个孔中添加100ul含有抗生素的新鲜培养基,并且向96孔板中的每个实验孔中添加200,000个T细胞。抗CD3抗体是以2ug/ml的最终浓度添加。然后,容许在37℃下在正常氧条件下将共培养物培养96小时。
例如,在共培养孵育大约72小时后,用本领域已知的技术将肿瘤细胞接种以用于测定。例如,以50,000个肿瘤细胞/孔接种于新96孔板中的各孔中。所用的小鼠肿瘤细胞系可包括B16.F10、SIY+B16.F10等等。人肿瘤细胞系是与供体HLA匹配,且可包括PANC-1、UNKPC960/961、UNKC及HELA细胞系。在96小时共培养完成后,将100μl的CD8+T细胞及DC混合物转移至含有肿瘤细胞的孔。在37℃下在正常氧条件下将板培养24小时。星形孢菌素可以用作阴性对照以解释细胞死亡。
在此培养后,使用流式细胞术以量测肿瘤细胞死亡及表征免疫细胞表型。简而言之,肿瘤细胞用活性染料染色。使用FACS分析以对肿瘤细胞特异性门控并量测死(被杀死)肿瘤细胞的百分率。数据亦显示为每孔死肿瘤细胞的绝对数量。细胞毒性CD8+T细胞表型可通过下列方法表征:a)上清液颗粒酶B、IFNy及TNFa于培养上清液中的浓度,如下文描述;b)活化标志物(诸如DC69、CD25、CD154、PD-1、γ/δTCR、Foxp3、T-bet、颗粒酶B)的CD8+T细胞表面表达;c)IFNy、颗粒酶B、TNFa于CD8+T细胞中的胞内细胞因子染色。除上清液细胞因子浓度(包括INFy、TNFa、IL-12、IL-4、IL-5、IL-17、IL-10、趋化因子等)外,亦可通过胞内细胞因子染色评估CD4+T细胞表型。
作为CD8+T细胞活化的额外量测,在T细胞与DC培育96小时之后,自孔移除100μl培养上清液,且使用多任务Luminex Magpix.试剂盒(EMD密理博公司(EMD Millipore),达姆施塔特市,德国)针对经分泌的细胞因子、趋化因子及生长因子对培养上清液进行分析。简而言之,这些孔用缓冲液预湿,并添加25μl的1x经抗体涂覆的磁珠且2x200μl清洗缓冲液是在每个孔中使用磁珠进行。添加50μl培养缓冲液、50μl稀释剂及50μl样品并经由在室温下在黑暗中振荡2小时进行混合。然后,用200μl清洗缓冲液清洗这些珠两次。添加100μl的1X生物素化检测抗体并及黑暗中伴随振荡培养悬浮液1小时。然后,用清洗缓冲液进行两次200μl清洗。将100μl的1x SAV-RPE试剂添加至各孔并在室温下在黑暗中培养30分钟。进行三次200μl清洗并添加125μl清洗缓冲液及进行2至3分钟振荡。然后,将这些孔呈递至Luminex xMAP系统中用于分析。
标准物容许细胞因子(包括GM-CSF、IFN-g、IFN-a、IFN-B IL-1a、IL-1B、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-8、IL-10、IL-13、IL-12(p40/p70)、IL-17、IL-23、IP-10、KC、MCP-1、MIG、MIP1a、TNFa及VEGF)的仔细定量。评估小鼠及人起源两者的样品中的这类细胞因子。经细菌处理的样品中的这类细胞因子的增加指示宿主增强产生蛋白质及细胞因子。检查特定细胞类型释放细胞因子的能力的此分析的其他变化是经由通过分选方法获取这类细胞进行评估并为本领域中的一般技术者知晓。此外,亦评估细胞因子mRNA以解决应答于smEV组合物的细胞因子释放。宿主细胞中的这类变化刺激与癌症微环境中的体内应答类似的免疫应答。
此CD8+T刺激方案可使用经纯化的smEV及活细菌菌株的组合重复以最大化免疫刺激潜力。
实例35:通过PBMC体外筛选用于增强肿瘤细胞杀死的smEV
各种方法可用于针对刺激PBMC的能力来筛选smEV,PBMC反过来活化CD8+T细胞以杀死肿瘤细胞。例如,PBMC是通过用于小鼠或人血液的菲可-帕克(ficoll-paque)梯度离心分离自来自健康人供体的肝素化静脉血或用淋巴细胞分离培养基(Cedarlane实验室(Cedarlane Labs),安大略,加拿大)分离自小鼠血液。PBMC与单一菌株smEV、smEV的混合物和适当的对照孵育。另外,CD8+T细胞获得自人PBMC或小鼠脾脏。在PBMC与smEV孵育24小时后,使用PBS洗涤将smEV从细胞中去除。向每个孔中添加100ul带有抗生素的新鲜培养基。在96孔板的每个实验孔中添加适当数量的T细胞(例如200,000个T细胞)。抗CD3抗体是以2μg/ml的最终浓度添加。然后,容许在37℃下在正常氧条件下将共培养物培养96小时。
例如,进入共培养物培养72小时后,以50,000个肿瘤细胞/孔接种于新96孔板中的各孔中。所用的小鼠肿瘤细胞系包括B16.F10、SIY+B16.F10等等。人肿瘤细胞系是与供体HLA匹配,且可包括PANC-1、UNKPC960/961、UNKC及HELA细胞系。在96小时共培养完成后,将100μl的CD8+T细胞及PBMC混合物转移至含有肿瘤细胞的孔。在37℃下在正常氧条件下将板培养24小时。星形孢菌素用作阴性对照以解释细胞死亡。
在此培养后,使用流式细胞术以量测肿瘤细胞死亡及表征免疫细胞表型。简而言之,肿瘤细胞用活性染料染色。使用FACS分析以对肿瘤细胞特异性门控并量测死(被杀死)肿瘤细胞的百分率。数据亦显示为每孔死肿瘤细胞的绝对数量。细胞毒性CD8+T细胞表型可通过下列方法表征:a)上清液颗粒酶B、IFNy及TNFa于培养上清液中的浓度,如下文描述;b)活化标志物(诸如DC69、CD25、CD154、PD-1、γ/δTCR、Foxp3、T-bet、颗粒酶B)的CD8+T细胞表面表达;c)IFNy、颗粒酶B、TNFa于CD8+T细胞中的胞内细胞因子染色。除上清液细胞因子浓度(包括INFy、TNFa、IL-12、IL-4、IL-5、IL-17、IL-10、趋化因子等)外,亦可通过胞内细胞因子染色评估CD4+T细胞表型。
作为CD8+T细胞活化的额外量测,在T细胞与DC培育96小时之后,自孔移除100μl培养上清液,且使用多任务Luminex Magpix.试剂盒(EMD密理博公司(EMD Millipore),达姆施塔特市,德国)针对经分泌的细胞因子、趋化因子及生长因子对培养上清液进行分析。简而言之,这些孔用缓冲液预湿,并添加25μl的1x经抗体涂覆的磁珠且2x200μl清洗缓冲液是在每个孔中使用磁珠进行。添加50μl培养缓冲液、50μl稀释剂及50μl样品并经由在室温下在黑暗中振荡2小时进行混合。然后,用200μl清洗缓冲液清洗这些珠两次。添加100μl的1X生物素化检测抗体并及黑暗中伴随振荡培养悬浮液1小时。然后,用清洗缓冲液进行两次200μl清洗。将100μl的1x SAV-RPE试剂添加至各孔并在室温下在黑暗中培养30分钟。进行三次200μl清洗并添加125μl清洗缓冲液及进行2至3分钟振荡。然后,将这些孔呈递至Luminex xMAP系统中用于分析。
标准物容许细胞因子(包括GM-CSF、IFN-g、IFN-a、IFN-B IL-1a、IL-1B、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-8、IL-10、IL-13、IL-12(p40/p70)、IL-17、IL-23、IP-10、KC、MCP-1、MIG、MIP1a、TNFa及VEGF)的仔细定量。评估小鼠及人起源两者的样品中的这类细胞因子。经细菌处理的样品中的这类细胞因子的增加指示宿主增强产生蛋白质及细胞因子。检查特定细胞类型释放细胞因子的能力的此分析的其他变化是经由通过分选方法获取这类细胞进行评估并为本领域中的一般技术者知晓。此外,亦评估细胞因子mRNA以解决应答于smEV组合物的细胞因子释放。宿主细胞中的这类变化刺激与癌症微环境中的体内应答类似的免疫应答。
此PBMC刺激方案可使用纯化的smEV(具有或不具有活的,死的或灭活的/减弱的细菌菌株的组合)重复以最大化免疫刺激潜力。
实例36:体外检测抗原呈递细胞中的smEV
固有层中的树突细胞通过延伸它们的树突穿过肠上皮以不断地在肠腔中取样活细菌、死细菌及微生物产物,这是由细菌在肠腔中产生的smEV可直接刺激树突细胞的一种方法。下列方法表示一种评估抗原呈递细胞差异摄取smEV的方法。视需要,这类方法可用以评估向患者施用的smEV的免疫调节行为。
树突细胞(DC)是根据标准方法或套组方案(例如,Inaba K、Swiggard WJ、Steinman RM、Romani N、Schuler G,2001.Isolation of dendritic cells.[树突细胞的分离]Current Protocols in Immunology[当代免疫学实验手册],第3章:3.7单元)。
为评估smEV进入和/或存在于DC中,将250,000个DC接种于圆形盖玻片上的完全RPMI-1640培养基中及然后以不同比率与来自单一细菌菌株的smEV或组合smEV进行孵育。纯化的smEV可以用荧光色素或荧光蛋白标记。孵育不同时间点(例如1小时,2小时)后,用冰冷PBS洗涤细胞两次,并用胰蛋白酶从板上分离细胞。使细胞保持完整或裂解。然后处理样品以用于流式细胞术。自裂解的样品定量总内化smEV,及通过计数荧光细胞量测摄取smEV的细胞的百分率。上文描述的方法亦可使用巨噬细胞或上皮细胞系(获得自ATCC)代替DC以大体上相同方式进行。
实例37:体外筛选当与靶细胞孵育时具有活化NK细胞杀死的增强的能力的smEV
为了证明所选smEV组合物引起对肿瘤细胞的有效NK细胞细胞毒性的能力,使用以下体外测定。简而言之,自健康人供体获得来自肝素化血液的单核细胞。视需要,如先前描述般进行增加NK细胞的数量的扩增步骤(例如,参见Somanschi等人,J Vis Exp.[视觉实验杂志]2011;(48):2540)。可以将细胞调整至在含有5%人血清的RPMI-1640培养基中的细胞/ml浓度。然后,用适当的抗体标记PMNC细胞及通过FACS将NK细胞分离为CD3-/CD56+细胞且准备用于后续的细胞毒性分析。可替代地,NK细胞是使用autoMACs仪器及NK细胞分离试剂盒遵循制造商的使用说明(美天旎生物技术公司(Miltenyl Biotec))进行分离。
将NK细胞进行计数并以96孔格式以20,000个或更多个细胞/孔接种,并与单一菌株smEV(在添加或不添加以下各项的情况下:抗原呈递细胞(例如衍生自同一供体的单核细胞)、来自细菌菌株混合物的smEV和适当对照)孵育。用smEV培养NK细胞5至24小时后,用PBS清洗将smEV自细胞移除,将NK细胞重新悬浮于具有抗生素的10mL新鲜培养基中,并添加至含有20,000个靶肿瘤细胞/孔的96孔板。所用的小鼠肿瘤细胞系包括B16.F10、SIY+B16.F10等等。人肿瘤细胞系是与供体HLA匹配,且可包括PANC-1、UNKPC960/961、UNKC及HELA细胞系。在37℃下在正常氧条件下将板培养2-24小时。星形孢菌素用作阴性对照以解释细胞死亡。
在此孵育之后,使用本领域已知的方法使用流式细胞术来测量肿瘤细胞死亡。简而言之,肿瘤细胞用活性染料染色。使用FACS分析以对肿瘤细胞特异性门控并量测死(被杀死)肿瘤细胞的百分率。数据亦显示为每孔死肿瘤细胞的绝对数量。
此NK刺激方案可使用纯化的smEV及活细菌菌株的组合重复以最大化免疫刺激潜力。
实例38:使用体外免疫活化测定以预测smEV组合物的体内癌症免疫疗法功效
体外免疫活化测定鉴定可刺激树突细胞(其进一步活化CD8+T细胞杀死)的smEV。因此,上文描述的体外分析是用作针对潜在免疫治疗活性的大量候选smEV的预测、筛选。优先选择显示增强刺激树突细胞、增强刺激CD8+T细胞杀死、增强刺激PBMC杀死和/或增强刺激NK细胞杀死的smEV以供体内癌症免疫疗法功效研究。
实例39:确定当经口递送至小鼠时smEV的生物分布
用受关注的smEV组合物经口接种野生型小鼠(例如,C57BL/6或BALB/c)以确定经纯化的smEV的体内生物分布谱。smEV被标记以有助于下游分析。可替代地,可以研究荷瘤小鼠或患有某些免疫障碍(例如系统性红斑狼疮、实验性自身免疫性脑脊髓炎、NASH)的小鼠在给定时间过程中smEV的体内分布。
小鼠可在规定时间过程内接受单一剂量的smEV(例如,25-100μg)或数个剂量(25-100μg)。可替代地,smEV剂量可基于颗粒计数(例如,7e+08至6e+11个颗粒)施用。遵循经批准的方案将小鼠饲养在无特定病原体的条件下。可替代地,可将小鼠饲养并保持在消毒、无菌条件下。血液、大便和其他组织样品可在适当的时间点下采集。
在施用smEV组合物后的各个时间点(即,小时至天)下将小鼠人道处死并在无菌条件下进行完全尸检。遵循标准方案,获取淋巴结、肾上腺、肝、结肠、小肠、盲肠、胃、脾脏、肾、膀胱、胰脏、心脏、皮肤、肺、脑及受关注的其他组织及直接使用或快速冻结用于进一步测试。遵循本领域技术人员已知的标准方案将这些组织样品解剖并均质化以制备单细胞悬浮液。然后,通过流式细胞术定量在样品中存在的smEV数量。定量亦可在适当处理完整小鼠组织后利用荧光显微术进行(Vankelecom H.,Fixation and paraffin-embedding of mousetissues for GFP visualization[固定和石蜡包埋的小鼠组织用于GFP可视化],ColdSpring Harb.Protoc[冷泉港实验手册].,2009)。可替代地,动物可使用活体成像根据smEV标记技术进行分析。
可在癌症小鼠模型(例如但不限于CT-26和B16(参见例如Kim等人,NatureCommunications[自然通讯]第8卷,第626期(2017)))或自身免疫小鼠模型(例如但不限于EAE和DTH(参见例如Turjeman等人,PLoS One[公共科学图书馆·综合]10(7):e0130442(20105))中进行生物分布。
实例40:制造条件
富集培养基用于生长和制备用于体外和体内使用、并最终用于pmEV和smEV制剂的细菌。例如,培养基可含有糖、酵母提取物、基于植物的蛋白胨、缓冲液、盐、微量元素、表面活性剂、消泡剂及维生素。复杂组分(如酵母提取物及蛋白胨)的组成可未经定义或经部分定义(包括氨基酸、糖等的近似浓度)。微生物代谢可取决于资源(如碳及氮)的可用性。可测试各种糖或其他碳源。可替代地,可制备培养基并使所选细菌生长,如由Saarela等人,J.Applied Microbiology[应用微生物学杂志].2005.99:1330-1339所示,该文献通过援引特此并入。发酵时间、冷冻保护剂及细胞浓缩物的中和对冷冻干燥存活、储存稳定性及无基于牛奶的成分所产生的所选细菌的酸及胆汁暴露的影响。
对培养基大规模灭菌。灭菌可以通过超高温(UHT)处理来完成。在极高温下实施短时间段的UHT处理。UHT范围可为135℃-180℃。例如,可在135℃下将培养基灭菌10至30秒。
可在烧瓶或较小生物反应器中制备接种物且监测生长。例如,接种量可为总生物反应器体积的大约0.5%至3%。取决于应用及材料需要,生物反应器体积可以为至少2L、10L、80L、100L、250L、1000L、2500L、5000L、10,000L。
在接种之前,使用培养基在所需的pH、温度及氧浓度下制备生物反应器。培养基的初始pH可不同于处理设定点。pH应激在低细胞浓度下可以是不利的;初始pH可在pH 7.5与处理设定点之间。例如,pH可设定于4.5与8.0之间。在发酵期间,pH可通过使用氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化铵进行控制。温度可控制于25℃至45℃,例如在37℃下。通过将培养液中的氧含量从约8mg/L降低至0mg/L来产生厌氧条件。例如,可以使用氮或气体混合物(N2、CO2、和H2)来确立厌氧条件。可替代地,不使用气体且通过消耗来自培养基的剩余氧的细胞来确立厌氧条件。取决于菌株及接种量,生物反应器发酵时间可有所变化。例如,发酵时间可从大约5小时至48小时有所变化。
自冷冻状态恢复微生物可需具体考虑。产生培养基可在解冻后对细胞产生应激;可能需要特定解冻培养基以自始至终地自经解冻的材料开始菌种培养。出于增加菌种体积或维持微生物生长状态的目的,种材料至新鲜培养基的转移或传代的动力学可受微生物的当前状态(例如,指数生长、静止生长、无应激、受应激)影响。
一个或多个产生发酵器的接种可影响生长动力学及细胞活性。生物反应器系统的初始状态必须经优化以促进成功且始终如一的产生。种培养物相对于总培养基的分率(例如,百分率)对生长动力学有显著影响。范围可以是发酵器工作体积的1%至5%。培养基的初始pH可不同于处理设定点。pH应激在低细胞浓度下可以是不利的;初始pH可在pH 7.5与处理设定点之间。在接种期间,搅动及气体流入系统内可不同于处理设定点。在低细胞浓度下,物理及化学应激因两个条件而可以是不利的。
处理条件及对照设定可影响微生物生长及细胞活性的动力学。处理条件的变化可改变膜组成、代谢物的产生、生长速率、细胞压力等。用于生长的优化温度范围可随菌株改变。该范围可以是20℃至40℃。用于细胞生长及下游活性表现的最佳pH可随菌株改变。该范围可以是pH 5至8。溶解于培养基中的气体可被细胞用于代谢。可能需要在整个过程期间调节O2、CO2及N2浓度。营养素的可用性可改变细胞生长。当可获得过量的营养素时,微生物可具有替代动力学。
微生物在发酵结束时及在获取期间的状态可影响细胞存活及活性。微生物可在获取前不久进行预处理以更好地制备它们用于涉及分离及下游处理的物理及化学应激。当自发酵器移除时,温度的变化(通常减小至20℃至5℃)可减少细胞代谢、减缓生长(和/或死亡)及生理变化。离心浓度的有效性可受培养pH影响。pH上升1至2点可改善浓度的有效性但对细胞也可以是不利的。微生物可通过增加盐和/或糖在培养基中的浓度而在获取前不久即受应激。以此方式受应激的细胞可在下游期间更好地在冷冻及冻干中存活。
分离方法及技术可影响自培养基分离微生物的效率。固体可使用离心技术移除。离心浓度的有效性可受培养pH或由利用絮凝剂影响。pH上升1至2点可改善浓度的有效性但对细胞也可以是不利的。微生物可通过增加盐和/或糖在培养基中的浓度而在获取前不久即受应激。以此方式受应激的细胞可在下游期间更好地在冷冻及冻干中存活。另外,微生物也可经由过滤进行分离。若细胞需过量的g分钟以成功离心,则就纯化而言,过滤优于离心技术。可在分离之前之后添加赋形剂。可添加赋形剂以用于冷冻保护或用于冻干期间的保护。赋形剂可包括但不限于蔗糖、海藻糖或乳糖,且可替代地这些赋形剂可与缓冲剂及抗氧化剂混合。在冻干之前,将与赋形剂混合的细胞沉淀物液滴浸没于液氮中。
可通过连续离心实施收获。产品可用各种赋形剂重新悬浮至所需的最终浓度。可添加赋形剂以用于冷冻保护或用于冻干期间的保护。赋形剂可包括但不限于蔗糖、海藻糖或乳糖,且可替代地这些赋形剂可与缓冲剂及抗氧化剂混合。在冻干之前,将与赋形剂混合的细胞沉淀物液滴浸没于液氮中。
材料(包括活细菌、囊泡或其他细菌衍生物)的冻干包括冷冻、一级干燥和二级干燥阶段。冻干从冷冻开始。在冷冻阶段之前,产品材料可以与冻干保护剂或稳定剂混合,也可以不与冻干保护剂或稳定剂混合。产品可以在冻干机装载之前冷冻,或者在冻干机的架上在受控的条件下冷冻。在下一阶段,即一级干燥阶段,通过升华除去冰。这里,产生真空,并向材料提供适量的热量。冰将升华,同时保持产物温度低于冰点,并低于材料的临界温度(Tc)。装载材料的架的温度和腔室的真空度可以被操纵以达到所需的产物温度。在二级干燥期期间,去除结合产物的水分子。在此处,将温度通常升至高于一级干燥期以裂解已在水分子与产物材料之间形成的任何物理-化学相互作用物。在冷冻干燥处理完成之后,可使用惰性气体(例如氮)填充室。产物可以在干燥条件下密封在冷冻干燥器内,在玻璃瓶或其他类似容器中,以防止暴露于大气水和污染物。
实例41:smEV和pmEV制备
smEV和pmEV可以通过如下制备。
smEV:生物反应器收获后,立即开始了smEV的下游加工。以20,000xg离心以从液体培养基中除去细胞。使用0.22μm过滤器澄清所得的上清液。将smEV浓缩,并使用切向流过滤(TFF)和具有100kDa分子量截留值(MWCO)的平板式盒式超滤(UF)膜进行清洗。渗滤(DF)用于使用5个体积的磷酸盐缓冲溶液(PBS)洗脱小分子和小蛋白。将来自TFF的渗余物在超速离心机中以200,000xg离心1小时,以形成富含smEV的沉淀物,称为高速沉淀物(HSP)。将沉淀物用最少的PBS重悬,并用optiprepTM密度梯度培养基制备梯度,并以200,000xg超速离心16小时。在所得级分中,有2个中间条带含有smEV。用15倍的PBS洗涤级分,并将smEV以200,000xg离心1小时以产生分级的HSP或fHSP。随后将其用最少的PBS重悬,合并,并分析颗粒数/mL和蛋白质含量。由颗粒数/mL计数制备剂量以达到所需浓度。使用马尔文帕纳科公司(Malvern Panalytical)的NanoSight NS300在532nm激光的散射模式下表征smEV。
pmEV:
从冰柜中取出细胞沉淀物并放在冰上。记录沉淀物重量。
将冷的100mM Tris-HCl pH 7.5添加至冷冻的沉淀物中,并将沉淀物在4℃下解冻旋转。
将10mg/ml DNA酶储备液添加至解冻的沉淀物中,使其最终浓度为1mg/mL。
将沉淀物在RT(室温)下在倒转器上孵育40分钟。
在运行通过Emulsiflex之前,将样品在70um细胞筛中过滤。
使用Emulsiflex在22,000psi下以8个离散循环裂解样品。
为了从裂解的样品中去除细胞碎片,以12,500xg、15分钟、4℃离心样品。
将样品以12,500xg、15分钟、4℃再离心两次,每次将上清液移至新的试管中。
为沉淀膜蛋白,将样品以120,000xg、1小时、4℃离心。
将沉淀物重悬于10mL冰冷的0.1M碳酸钠pH 11中。将样品在4℃的倒转器上孵育1小时。
将样品以120,000xg、1小时、4℃离心。
将10mL 100mM Tris-HCl pH 7.5添加至沉淀物中,并在4℃下孵育O/N(过夜)。
将沉淀物重新悬浮,并将样品在4℃下以120,000xg离心1小时。
弃去上清液,将沉淀重新悬浮在最小体积的PBS中。
pmEV的剂量基于如根据制造商的说明使用NanoSight NS300(马尔文帕纳科公司)通过纳米颗粒跟踪分析(NTA)评估的颗粒计数。每个样品的计数均基于至少三个每个持续30秒的视频,每帧计数40-140个颗粒。
γ照射:对于γ辐照,pmEV以冷冻形式制备,并以25kGy的辐照剂量在干冰上进行γ辐照;在环境温度下以17.5kGy的辐射剂量对完整的微生物冻干粉末进行γ辐照。
冻干:将样品置于冻干设备中,并在-45℃冷冻。冻干循环包括在-45℃下保持10分钟的步骤。开始真空并将其设置为100mTorr,并将样品在-45℃下再保持10分钟。一级干燥开始于经300分钟温度斜升至-25℃,并在此温度下保持4630分钟。二级干燥开始于经200分钟温度斜升至20℃,同时真空降至20mTorr。将其在该温度和压力下保持1200分钟。最后一步将温度从20℃升高到25℃,并在20mTorr的真空下保持10分钟。
实例42:Acutalibacter sp.菌株A、黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株A、和变异罕
见小球菌菌株A smEV:U937测试
来自Acutalibacter sp.菌株A、黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株A、和变异罕见小球菌菌株A的smEV在上述U937测定中进行了测试。
结果显示于图21中。
smEV从来自Acutalibacter sp.菌株A、黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株A、和变异罕见小球菌菌株A的生物反应器生长的细菌中获得,其产率高于3E13个颗粒/升。这些来自该家族的分离物表现出与先前分离的smEV不同的细胞因子谱。
注意来自变异罕见小球菌smEV的强烈IP-10刺激。
黑罗特克斯欧里何米尼斯菌smEV是强健的细胞因子诱导因子。注意IP-10表达在最高浓度时减少,可能是由于过度刺激接近毒性(如由高IL-1b水平所证明)。
Acutalibacter sp.smEV在较小程度上强烈刺激IL-10和其他细胞因子,这与之前表征的颤螺旋菌科smEV(例如来自Harryflintia acetispora的smEV)更相似。
实例43:迟发型超敏反应(DTH)的小鼠模型中的Acutalibactersp.菌株A、黑罗特
克斯欧里何米尼斯菌菌株A、和变异罕见小球菌菌株A smEV
从泰康利生物科学公司(Taconic Biosciences)购买了5周大的雌性C57BL/6小鼠,并在饲养箱中适应了一周。在第0天通过皮下免疫用KLH和CFA(1:1)乳剂对小鼠进行初免。从第5-8天开始,小鼠每天用smEV经口强饲或以1mg/kg剂量的地塞米松腹腔内给药。在第8天给药后,用异氟烷麻醉小鼠,用Fowler卡尺测量左耳的基础测量值,并在左耳中用含KLH的生理盐水(10μl)皮内激发小鼠,并且在24小时测量耳厚度。
图22中示出了24小时耳部测量结果。从Acutalibacter sp.菌株A、黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株A、和变异罕见小球菌菌株A制备的smEV在两个剂量2E+10和2E+06(基于颗粒/剂量)处进行比较。从Acutalibacter sp.菌株A和黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株A制备的smEV在两种剂量均是有效的,在激发后24小时显示耳朵炎症减少。从变异罕见小球菌菌株A制备的smEV在两种剂量均不是有效的。
实例44:迟发型超敏反应(DTH)的小鼠模型中的变异罕见小球菌菌株A smEV
从泰康利生物科学公司购买了5周龄的雌性C57BL/6小鼠,并在饲养箱中适应了一周。在第0天通过皮下免疫用KLH和CFA(1:1)乳剂对小鼠进行初免。从第5-8天开始,小鼠每天用smEV经口强饲或以1mg/kg剂量的地塞米松腹腔内给药。在第8天给药后,用异氟烷麻醉小鼠,用Fowler卡尺测量左耳的基础测量值,并在左耳中用含KLH的生理盐水(10μl)皮内激发小鼠,并且在24小时测量耳厚度。
24小时耳测量结果显示在图23中。在2E+10(基于颗粒/剂量)处比较从变异罕见小球菌菌株A制备的两批EV。从变异罕见小球菌菌株A制备的两批smEV均不是有效的。
实例45:迟发型超敏反应(DTH)的小鼠模型中的黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株A
smEV
从泰康利生物科学公司购买了5周龄的雌性C57BL/6小鼠,并在饲养箱中适应了一周。在第0天通过皮下免疫用KLH和CFA(1:1)乳剂对小鼠进行初免。从第5-8天开始,小鼠每天用smEV经口强饲或以1mg/kg剂量的地塞米松腹腔内给药。在第8天给药后,用异氟烷麻醉小鼠,用Fowler卡尺测量左耳的基础测量值,并在左耳中用含KLH的生理盐水(10μl)皮内激发小鼠,并且在24小时测量耳厚度。
图24中示出了24小时耳部测量结果。从黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株A制备的smEV在两个剂量2E+10和2E+06(基于颗粒/剂量)处进行比较。与媒剂相比,这两种剂量都是有效的,并且观察到剂量应答趋势。
实例46:黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株A smEV具有有效的人TLR2和TLR5激动剂
活性
黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株A smEV通过TLR1/2刺激TLR2/6异源二聚体,但具有低Emax。黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株A smEV具有中等TLR5激动作用,其Emax高于其他TLR。
表达人TLR1、TLR2和TLR6组合以及人TLR4和TLR5的HEK293-SEAP报告细胞(英杰公司(Invivogen))以20,000个细胞/孔的最终浓度接种在96孔板中,并在适当的选择培养基中培养。48小时后,清洗出选择培养基并用完整培养基替换,并以每孔指定浓度添加黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株A smEV。细胞在smEV存在下培养24小时。收集上清液并与HEK-Blue试剂(英杰公司)孵育30分钟,然后读取OD 630nm处的吸光度,以刺激TLR2异源二聚体,TLR4和TLR5细胞。结果显示于图25中。
通过引用并入
在本文中提及的所有出版物、专利申请都通过引用以其全文特此并入,如同各个单独的出版物或专利申请被确切地并且单独地指明为通过引用并入。如果出现冲突,则以本申请(包含本文的任何定义)为准。
等效形式
本领域技术人员仅使用常规实验将认识到或能确定本文所述本发明的具体实例的许多等效形式。此类等效形式旨在为下列权利要求所涵盖。
Claims (98)
1.一种药物组合物,该药物组合物包含来自颤螺旋菌科细菌的分离的药物组合物微生物胞外囊泡(mEV)(例如,治疗有效量的来自颤螺旋菌科细菌的mEV)。
2.如权利要求1所述的药物组合物,其中该药物组合物的至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、或至少99%是mEV。
3.一种药物组合物,该药物组合物包含分离的mEV或用于治疗癌症的治疗有效量。
4.一种药物组合物,该药物组合物包含分离的mEV或用于治疗菌群失调的治疗有效量。
5.一种药物组合物,该药物组合物包含分离的mEV或用于治疗自身免疫性疾病的治疗有效量。
6.一种药物组合物,该药物组合物包含分离的mEV或用于治疗炎性疾病的治疗有效量。
7.一种药物组合物,该药物组合物包含分离的mEV或用于治疗代谢疾病的治疗有效量。
8.如权利要求1至7中任一项所述的药物组合物,其中该组合物包含来自颤螺旋菌科细菌的菌株的mEV,该颤螺旋菌科细菌的菌株与普氏栖粪杆菌菌株A(ATCC保藏号PTA-126792)的核苷酸序列包含至少99%的基因组、16S和/或CRISPR序列同一性。
9.如权利要求1至7中任一项所述的药物组合物,其中该组合物包含来自该普氏栖粪杆菌菌株A(ATCC保藏号PTA-126792)的mEV。
10.如权利要求1至7中任一项所述的药物组合物,其中该组合物包含来自颤螺旋菌科细菌的菌株的mEV,该颤螺旋菌科细菌的菌株与马西里福涅拉氏菌菌株A(ATCC保藏号PTA-126696)的核苷酸序列包含至少99%的基因组、16S和/或CRISPR序列同一性。
11.如权利要求1至7中任一项所述的药物组合物,其中该组合物包含来自该马西里福涅拉氏菌菌株A(ATCC保藏号PTA-126696)的mEV。
12.如权利要求1至7中任一项所述的药物组合物,其中该组合物包含来自颤螺旋菌科细菌的菌株的mEV,该颤螺旋菌科细菌的菌株与Harryflintia acetispora菌株A(ATCC保藏号PTA-126694)的核苷酸序列包含至少99%的基因组、16S和/或CRISPR序列同一性。
13.如权利要求1至7中任一项所述的药物组合物,其中该组合物包含来自该Harryflintia acetispora菌株A(ATCC保藏号PTA-126694)的mEV。
14.如权利要求1至7中任一项所述的药物组合物,其中该组合物包含来自颤螺旋菌科细菌的菌株的mEV,该颤螺旋菌科细菌的菌株与阿加萨杆菌属物种菌株A(ATCC保藏号PTA-125892)的核苷酸序列包含至少99%的基因组、16S和/或CRISPR序列同一性。
15.如权利要求1至7中任一项所述的药物组合物,其中该组合物包含来自该阿加萨杆菌属物种菌株A(ATCC保藏号PTA-125892)的mEV。
16.如权利要求1至7中任一项所述的药物组合物,其中该组合物包含来自颤螺旋菌科细菌的菌株的mEV,该颤螺旋菌科细菌的菌株与Acutalibacter sp.菌株A(ATCC保藏号PTA-127006)的核苷酸序列包含至少99%的基因组、16S和/或CRISPR序列同一性。
17.如权利要求1至7中任一项所述的药物组合物,其中该组合物包含来自该Acutalibacter sp.菌株A(ATCC保藏号PTA-127006)的mEV。
18.如权利要求1至7中任一项所述的药物组合物,其中该组合物包含来自颤螺旋菌科细菌的菌株的mEV,该颤螺旋菌科细菌的菌株与黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株A(ATCC保藏号PTA-127005)的核苷酸序列包含至少99%的基因组、16S和/或CRISPR序列同一性。
19.如权利要求1至7中任一项所述的药物组合物,其中该组合物包含来自该黑罗特克斯欧里何米尼斯菌菌株A(ATCC保藏号PTA-127005)的mEV。
20.如权利要求1至7中任一项所述的药物组合物,其中该组合物包含来自颤螺旋菌科细菌的菌株的mEV,该颤螺旋菌科细菌的菌株与变异罕见小球菌菌株A(ATCC保藏号PTA-127004)的核苷酸序列包含至少99%的基因组、16S和/或CRISPR序列同一性。
21.如权利要求1至7中任一项所述的药物组合物,其中该组合物包含来自该变异罕见小球菌菌株A(ATCC保藏号PTA-127004)的mEV。
22.如权利要求1至21中任一项所述的药物组合物,其中该组合物活化先天抗原呈递细胞。
23.如权利要求1至21中任一项所述的药物组合物,其中该组合物在胃肠道外具有一种或多种有益的免疫作用,例如,当口服施用时。
24.如权利要求1至21中任一项所述的药物组合物,其中该组合物调节该受试者的胃肠道外的免疫作用,例如,当口服施用时。
25.如权利要求1至24中任一项所述的药物组合物,其中这些mEV由高产菌株产生。
26.如权利要求25所述的药物组合物,其中该高产菌株从生物反应器生长的培养物产生至少3x 1013mEV/升。
27.如权利要求1至26中任一项所述的药物组合物,其中这些mEV包含pmEV,并且这些pmEV由已经γ辐照、UV辐照、热灭活、酸处理或氧喷射的细菌产生。
28.如权利要求1至26中任一项所述的药物组合物,其中这些mEV包含pmEV,并且这些pmEV由活细菌产生。
29.如权利要求1至28中任一项所述的药物组合物,其中该组合物包含分泌型mEV(smEV)。
30.如权利要求1至28中任一项所述的药物组合物,其中该组合物包含经加工的mEV(pmEV)。
31.如权利要求1至30中任一项所述的药物组合物,其中这些mEV被冻干(例如,冻干的产物进一步包含药学上可接受的赋形剂)。
32.如权利要求1至31中任一项所述的药物组合物,其中这些mEV经γ照射。
33.如权利要求1至31中任一项所述的药物组合物,其中这些mEV经UV照射。
34.如权利要求1至31中任一项所述的药物组合物,其中这些mEV经热灭活(例如,在50℃下两小时或在90℃下两小时)。
35.如权利要求1至31中任一项所述的药物组合物,其中这些mEV经酸处理。
36.如权利要求1至31中任一项所述的药物组合物,其中这些mEV经氧喷射(例如,以0.1vvm持续两小时)。
37.如权利要求1至36中任一项所述的药物组合物,其中这些mEV的剂量为约2x 106至约2x 1016个颗粒(例如,其中通过NTA(纳米颗粒跟踪分析)确定颗粒计数)。
38.如权利要求1至36中任一项所述的药物组合物,其中这些mEV的剂量为约5mg至约900mg总蛋白(例如,其中总蛋白通过布拉德福德测定或BCA测定所确定)。
39.如权利要求1至38中任一项所述的药物组合物,其中该药物组合物包含固体剂型。
40.如权利要求39所述的药物组合物,其中该固体剂型包含片剂、微型片剂、胶囊、丸剂或粉末,或前述的组合。
41.如权利要求39或40所述的药物组合物,其中该固体剂型进一步包含药学上可接受的赋形剂。
42.如权利要求39至41中任一项所述的药物组合物,其中该固体剂型包含肠溶包衣。
43.如权利要求39至42中任一项所述的药物组合物,其中该固体剂型用于口服施用。
44.如权利要求1至38中任一项所述的药物组合物,其中该药物组合物包含悬浮液。
45.如权利要求44所述的药物组合物,其中该悬浮液用于口服施用(例如,该悬浮液包含PBS,和任选地,蔗糖或葡萄糖)。
46.如权利要求44所述的药物组合物,其中该悬浮液用于静脉内施用(例如,该悬浮液包含PBS)。
47.如权利要求44所述的药物组合物,其中该悬浮液用于腹膜内施用(例如,该悬浮液包含PBS)。
48.如权利要求44所述的药物组合物,其中该悬浮液用于瘤内施用(例如,该悬浮液包含PBS)。
49.如权利要求44至48中任一项所述的药物组合物,其中该悬浮液进一步包含药学上可接受的赋形剂。
50.如权利要求44至49中任一项所述的药物组合物,其中该悬浮液进一步包含缓冲液(例如,PBS)。
51.如权利要求1至50中任一项所述的药物组合物,其中该组合物包含表2中所列的细菌菌株。
52.如权利要求1至50中任一项所述的药物组合物,其中该组合物进一步包含一种或多种另外的治疗剂。
53.如权利要求1至52中任一项所述的药物组合物,用于在治疗疾病(例如,癌症、自身免疫性疾病、炎性疾病、菌群失调、和/或代谢疾病)中使用。
54.如权利要求1至52中任一项所述的药物组合物在制备用于治疗疾病(例如,癌症、自身免疫性疾病、炎性疾病、菌群失调、和/或代谢疾病)的药物中的用途。
55.一种治疗受试者(例如,人)的方法,该方法包括向该受试者施用如权利要求1-52中任一项所述的药物组合物。
56.如权利要求55所述的方法,其中该受试者需要治疗癌症。
57.如权利要求55所述的方法,其中该受试者需要治疗炎性疾病。
58.如权利要求55所述的方法,其中该受试者需要治疗菌群失调。
59.如权利要求55所述的方法,其中该受试者需要治疗自身免疫性疾病。
60.如权利要求55所述的方法,其中该受试者需要治疗代谢疾病。
61.如权利要求55至60中任一项所述的方法,其中该药物组合物与另外的治疗剂组合施用。
62.如权利要求55至61中任一项所述的方法,其中将该药物组合物静脉内施用。
63.如权利要求55至61中任一项所述的方法,其中将该药物组合物瘤内施用。
64.如权利要求55至61中任一项所述的方法,其中将该药物组合物肿瘤下施用。
65.如权利要求55至61中任一项所述的方法,其中该药物组合物是通过注射,例如皮下、皮内或腹膜内注射施用的。
66.如权利要求55至65中任一项所述的方法,其中该组合物进一步包含一种或多种另外的治疗剂。
67.如权利要求55至66中任一项所述的方法,其中将该药物组合物经口施用。
68.如权利要求55至67中任一项所述的方法,其中该药物组合物中的mEV的剂量为约2x106至约2x 1016个颗粒(例如,其中通过NTA(纳米颗粒跟踪分析)确定颗粒计数)。
69.如权利要求55至67中任一项所述的方法,其中该药物组合物中的mEV的剂量为约5mg至约900mg总蛋白(例如,其中总蛋白通过布拉德福德测定或BCA测定所确定)。
70.如权利要求55至68中任一项所述的方法,其中该药物组合物每天施用一次。
71.如权利要求55至68中任一项所述的方法,其中该药物组合物每天施用两次。
72.如权利要求55至68中任一项所述的方法,其中该药物组合物被配制为每日剂量。
73.如权利要求55至68中任一项所述的方法,其中该药物组合物被配制为每天两次剂量,其中每次剂量为每日剂量的一半。
74.一种用于在悬浮液中制备如权利要求1-52中任一项所述的包含mEV(例如,治疗有效量的mEV)的药物组合物的方法,该方法包括:将mEV与药学上可接受的缓冲液(例如,PBS)组合;从而制备该药物组合物。
75.如权利要求74所述的方法,其中该悬浮液进一步包含蔗糖或葡萄糖。
76.如权利要求74或75所述的方法,其中该悬浮液用于口服施用。
77.如权利要求74或75所述的方法,其中该悬浮液用于静脉内施用。
78.如权利要求74或75所述的方法,其中该悬浮液用于腹膜内施用。
79.如权利要求74或75所述的方法,其中该悬浮液用于瘤内施用。
80.如权利要求74至79中任一项所述的方法,其中该悬浮液进一步包含药学上可接受的赋形剂。
81.如权利要求74至80中任一项所述的方法,其中该悬浮液进一步包含缓冲液(例如,PBS)。
82.如权利要求74至81中任一项所述的方法,其中该组合物进一步包含一种或多种另外的治疗剂。
83.如权利要求74至82中任一项所述的方法,其中将该药物组合物经口施用。
84.如权利要求74至82中任一项所述的方法,其中将该药物组合物静脉内施用。
85.如权利要求74至82中任一项所述的方法,其中将该药物组合物瘤内施用。
86.如权利要求74至82中任一项所述的方法,其中将该药物组合物肿瘤下施用。
87.如权利要求74至82中任一项所述的方法,其中该药物组合物是通过注射,例如皮下、皮内或腹膜内注射施用的。
88.如权利要求74至87中任一项所述的方法,其中该药物组合物中的mEV的剂量为约2x106至约2x 1016个颗粒(例如,其中通过NTA(纳米颗粒跟踪分析)确定颗粒计数)。
89.如权利要求74至87中任一项所述的方法,其中该药物组合物中的mEV的剂量为约5mg至约900mg总蛋白(例如,其中总蛋白通过布拉德福德测定或BCA测定所确定)。
90.一种通过如权利要求74至89中任一项所述的方法制备的药物组合物。
91.一种制备呈固体剂型的包含mEV(例如,治疗有效量的mEV)的药物组合物的方法,该方法包括:
a)将如权利要求1-52中任一项所述的mEV与药学上可接受的赋形剂组合;以及
b)压缩这些mEV和药学上可接受的赋形剂;从而制备该药物组合物。
92.如权利要求91所述的方法,其中该方法进一步包括对该固体剂型进行肠溶包衣。
93.如权利要求91或92所述的方法,其中该固体剂型包含片剂、微型片剂、胶囊、丸剂或粉末,或前述的组合。
94.如权利要求91至93中任一项所述的方法,其中该组合物进一步包含一种或多种另外的治疗剂。
95.如权利要求91至94中任一项所述的方法,其中将该药物组合物经口施用。
96.如权利要求91至95中任一项所述的方法,其中该药物组合物中的mEV的剂量为约2x106至约2x 1016个颗粒(例如,其中通过NTA(纳米颗粒跟踪分析)确定颗粒计数)。
97.如权利要求91至95中任一项所述的方法,其中该药物组合物中的mEV的剂量为约5mg至约900mg总蛋白(例如,其中总蛋白通过布拉德福德测定或BCA测定所确定)。
98.一种通过如权利要求91至97中任一项所述的方法制备的药物组合物。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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