JP7072898B2 - ポリミキシンb/トリメトプリム系の治療薬を含有する医薬組成物 - Google Patents

ポリミキシンb/トリメトプリム系の治療薬を含有する医薬組成物 Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、2016年8月16日に出願された米国仮特許出願第62/375,720号、及び2017年4月25日に出願された米国仮特許出願第62/489,535号の優先権を主張するものである。
連邦政府による資金援助を受けた研究または開発に関する陳述
本発明は、National Institutes of Healthによって授与された1R01AI103507の下、政府の支援を受けて為されたものである。本発明における一定の権利は、政府によって留保されている。
本発明は、細菌性感染症、特に細菌性角膜炎のような、眼組織における細菌性感染症の治療を用途とした、抗菌性組成物に関する。
眼科的または眼の障害/疾患は、複合的且つ視力を脅かすものとして、従来から認識されてきた。それらの治療を用途とした医薬品及び組成物は数多く存在するが、それらの副作用プロファイル及び有効性は所望されるよりも少ない。細菌性角膜感染症(角膜炎)は、壊滅的となる可能性のある眼科疾患である。急性感染症は、後続の潰瘍形成及び穿孔を伴う密集角膜浸潤を呈する可能性があり、積極的治療にもかかわらず、角膜瘢痕、緑内障及び白内障のような視力を脅かす長期の続発症を招来する恐れもある。Lotti R,Dart JK.1992.Cataract as a complication of severe microbial keratitis.Eye(London,England)6(Pt 4):400-403、及びZarei-Ghanavati S,Baghdasaryan E,Ramirez-Miranda A,Nguyen M,Yu F,Lee GJ,Deng SX.2011を参照。眼内圧の上昇は、活動性微生物性角膜炎中によく見られる合併症である。American journal of ophthalmology 152:575-581 e571。世界的に見て、潰瘍による角膜混濁は、視力喪失の原因の首位を占め、毎年約200万人の新たな失明例の発生に寄与しているのが、実状である。Resnikoff S,Pascolini D,Etya’ale D,Kocur I,Pararajasegaram R,Pokharel GP,Mariotti SP.2004.Global data on visual impairment in the year 2002.Bulletin of the World Health Organization 82:844-851、及びWhitcher JP,Srinivasan M,Upadhyay MP.2001.Corneal blindness:a global perspective.Bulletin of the World Health Organization 79:214-221を参照。
細菌性角膜炎は、迅速な進行を呈して、数時間のうちに永久的な視力喪失に至る恐れがあるため、網羅範囲の広い即時の経験的治療が必要される。Staphylococcus aureus及びPseudomonas aeruginosaの2つは、最も頻度の高い起因菌とされており、それゆえ、局所フルオロキノロン、特にモキシフロキサシンまたはガチフロキサシンのような第四世代剤が、グラム陽性及び陰性生物に対する広域スペクトル活性の用途に一般的に用いられている。Green M,Apel A,Stapleton F.2008.Risk factors and causative organisms in microbial keratitis.Cornea 27:22-27を参照。しかしながら、フルオロキノロン耐性の割合は上昇しつつある。実際に、1993年から2012年の間に採取されたMRSA角膜炎菌分離株の抗菌薬感受性試験において、試験の対象とされた分離株の約35.2%及び45.9%がそれぞれモキシフォキサシンとガチフロキサシンに対する耐性を示したことが見出された。Chang VS,Dhaliwal DK,Raju L,Kowalski RP.2015.Antibiotic Resistance in the Treatment of Staphylococcus aureus Keratitis:a 20-Year Review.Cornea 34:698-703を参照。同研究の発見によると、スルファメトキサゾール(5.7%耐性)及びトリメトプリム(11.5%耐性)に対する耐性率は、評価された全ての抗生物質の中で最も低いものの1つであり、これらの薬剤のうちのいずれかを含む薬剤の方が、第四世代のフルオロキノロンよりもMRSAに対する有効性が高いことを示唆する。したがって、ポリミキシンBとトリメトプリムの併用が、眼感染症に対する一般的な局所剤であることは、驚くべきことではないかもしれない。Nozik RA,Smolin G,Knowlton G,Austin R.1985.Trimethoprim-polymyxin B ophthalmic solution in treatment of surface ocular bacterial infections.Annals of ophthalmology 17:746-748、及びvan Rensburg SF,Gibson JR,Harvey SG,Burke CA.1982.Trimethoprim-polymyxin ophthalmic solution versus chloramphenicol ophthalmic solution in the treatment of bacterial conjunctivitis.Pharmatherapeutica 3:274-277を参照。しかしながら、ポリトリムは遅効性であり、眼組織透過性が限られ、且つ他の眼科用抗菌剤と比較して効力に限りのあることが実証されている。Speed of bacterial kill with a fluoroquinolone compared with nonfluoroquinolones:clinical implications and a review of kinetics of kill studies.Advances in therapy 24:1098-1111、Granet DB,Dorfman M,Stroman D,Cockrum P.2008を参照。A multicenter comparison of polymyxin B sulfate/trimethoprim ophthalmic solution and moxifloxacin in the speed of clinical efficacy for the treatment of bacterial conjunctivitis.Journal of pediatric ophthalmology and strabismus 45:340-349、及びPrice FW,Jr.,Dobbins K,Zeh W.2002.Penetration of topically administered ofloxacin and trimethoprim into aqueous humor.Journal of ocular pharmacology and therapeutics:the official journal of the Association for Ocular Pharmacology and Therapeutics 18:445-453。
本発明は、活性剤である1)ポリミキシンBとトリメトプリムとからなる組成物Aと、2)a)リファマイシン、またはリファンピシン(もしくはリファンピン)、リファブチン、リファペンチン、リファラジル及びリファキシミンからなる群から選択されるリファマイシン誘導体、あるいはb)メシル酸ペフロキサシン、スパルフロキサシン、サラフロキサシンHCl、トブラマイシン、ロメフロキサシン、ベシフロキサシン、メシル酸ダノフロキサシン、エンロフロキサシン、ナジフロキサシン及びクリナフロキサシンからなる群から選択されるもののうちの1つである1つの抗生物質と、1つ以上の医薬的に許容される担体または賦形剤と、を含有する、抗菌性組成物を提供するものである。一実施形態において、組成物Aと抗生物質との重量比は、約1:1000~約1000:1である。一実施形態において、組成物Aと抗生物質との重量比は、約1:500~約500:1である。一実施形態において、組成物Aと抗生物質の重量比は、約1:100~約100:1である。
本発明の一実施形態において、本明細書に記載の抗菌性組成物の組成物Aは、ポリトリムを含む。本発明の一実施形態において、本明細書に記載の抗菌性組成物の組成物Aは、ポリミキシンBとトリメトプリムとからなる。
また、本発明の一実施形態において、本明細書に記載の抗菌性組成物の抗生物質はリファンピシンである。
本発明の別の実施形態において、組成物AはポリミキシンBとトリメトプリムとからなり、且つ前記抗生物質をリファンピシンとしたものである。また、本発明の別の実施形態において、抗菌性組成物は、ポリミキシンB、トリメトプリム、及びリファンピシンからなる。
本発明の更に別の実施形態において、抗菌性組成物は、トリメトプリムとリファンピシンとを含む。
本発明の更にもう1つの実施形態において、ポリトリム及びリファンピシンは、唯一の活性剤とされている。
本出願には、本明細書に記載の本発明の抗菌性組成物における組成物A、及び抗生物質の総濃度が、抗菌性組成物の単位あたり約1重量%~約50重量%であることも記載されている。総濃度は、抗菌性組成物の単位あたり約50重量百分率(重量%)、約40重量%、約30重量%、約25重量%、約20重量%、約15重量%、約10重量%、約5重量%、約3重量%、約2重量%、約1重量%であることが好ましい。
本明細書に記載の本発明の抗菌性組成物は、対象における眼組織、耳の組織、鼻の組織、皮膚または創傷における細菌性感染症を治療することを目的として、投与に用いることができる。
別の実施形態において、本明細書の上記に記載の本発明の抗菌性組成物は、局所医薬組成物に調合される。局所医薬組成物は、本明細書において上記に定義されている様々な実施形態の抗菌性組成物、ならびに1つ以上の医薬的に許容される担体または賦形剤を含む。
別の態様において、本発明によって提供される局所医薬組成物は、活性剤である1)ポリミキシンBとトリメトプリムとを含む組成物A、ならびに2)a)リファマイシン、またはリファンピシン(もしくはリファンピン)、リファブチン、リファペンチン、リファラジル及びリファキシミンからなる群から選択されるリファマイシン誘導体、あるいはb)メシル酸ペフロキサシン、スパルフロキサシン、サラフロキサシンHCl、トブラマイシン、ロメフロキサシン、ベシフロキサシン、メシル酸ダノフロキサシン、エンロフロキサシン、ナジフロキサシン及びクリナフロキサシンからなる群から選択されるもののうちの1つである1つの抗生物質と、1つ以上の医薬的に許容される担体または賦形剤と、を具備し、前記組成物Aの濃度が、局所医薬組成物の単位あたり約0.001重量%~約8重量%であり、且つ抗生物質の濃度が、局所医薬組成物の単位あたり約0.001重量%~約10重量%である。一実施形態において、前記組成物Aの濃度は、局所医薬組成物の単位あたり約0.015重量%~約1重量%であり、且つ抗生物質の濃度は、局所医薬組成物の単位あたり約0.015重量%~約2重量%である。更なる一実施形態において、組成物Aと抗生物質との重量比は、約1:1000~約1000:1である。一実施形態において、組成物Aと抗生物質との重量比は、約1:500~約500:1である。一実施形態において、組成物Aと抗生物質との重量比は、約1:100~約100:1である。
一実施形態において、局所医薬組成物の組成物Aはポリトリムを含む。一実施形態において、局所医薬組成物の抗生物質はリファンピシンである。一実施形態では、組成物Aを活性剤であるポリミキシンBとトリメトプリムとからなるものとし、且つ前記抗生物質をリファンピシンとしたものである。一実施形態において、組成物Aをポリトリムを含むものとし、且つ抗生物質をリファンピシンとしたものである。本発明の一実施形態では、ポリトリム及びリファンピシンを唯一の活性剤としている。
一実施形態において、本明細書に記載の抗菌性組成物または局所医薬組成物は、対象における眼、耳、鼻、皮膚もしくは創傷感染症の治療を用途としたものである。一実施形態において、前記感染症は細菌性感染症である。一実施形態において、細菌性眼感染症は、細菌性角膜炎、細菌性結膜炎、または細菌性眼内炎である。更なる実施形態において、抗菌性組成物または局所医薬組成物は、以下の微生物:Staphylococcus aureus、Staphylococcus epidermidis、Streptococcus pneumonia、Streptococcus viridans、Haemophilus influenza、Acinetobacter sp.、Morexcella sp.、及びPseudomonas aeruginosaなどの感受性株により誘発される急性細菌性結膜炎及び眼瞼結膜炎をはじめとする細菌性眼表面感染症の治療を用途とする。
一実施形態において、本発明の抗菌性組成物または局所医薬組成物は、クリーム、ローション、軟膏、ヒドロゲル、コロイド、ゲル、泡、油、乳液、懸濁液、ワイプ、スポンジ、溶液、エマルジョン、ペースト、パッチ、プレジェット、綿棒、包帯、スプレーまたはパッドの形態を取りうる。
一実施形態において、本発明の局所医薬組成物は、局所用眼科用医薬組成物であり、好ましくは、溶液もしくは懸濁液、エマルジョン、軟膏、クリーム、ゲル、または徐放性ビヒクルの形態、例えば眼用挿入剤とされる。
別の態様において、本発明は、本明細書全体を通じて、治療上有効量の本明細書に記載の抗菌組成物を別々に、同時にまたは連続して対象に投与することを含む、対象における細菌性感染症の治療方法を提供する。一実施形態において、抗菌性組成物は、局所医薬組成物に調合される。一実施形態において、局所医薬組成物は、眼、耳、鼻、皮膚または創傷感染症の治療を用途とした製剤である。一実施形態において、細菌性感染症は、グラム陽性菌またはグラム陰性菌、あるいは両方の併用に由来する。
一実施形態において、局所医薬組成物は、細菌性眼感染症の治療を用途とした眼科用製剤である。細菌性眼感染症の例としては、限定されるものではないが、細菌性角膜炎、細菌性結膜炎、または細菌性眼内炎である。一実施例において、眼科用製剤は、以下:Staphylococcus aureus、Staphylococcus epidermidis、Streptococcus pneumonia、Streptococcus viridans、Haemophilus influenza及びPseudomonas aeruginosaなどの微生物の感受性株により誘発される、急性細菌性結膜炎及び眼瞼結膜炎をはじめとする細菌性眼表面感染症の治療を用途としたものである。
一実施形態において、本発明は、本明細書全体を通じて、本明細書に記載の抗菌組成物と別々に、同時に、または連続して細菌性生物を接触させることを含む、細菌性生物を脱コロニー化する方法を提供する。
一実施形態において、本発明は、本明細書全体を通じて、本明細書に記載の局所医薬組成物と別々に、同時に、または連続して細菌性生物を接触させることを含む、細菌性生物を脱コロニー化する方法を提供する。
一実施形態において、本発明は、本明細書全体を通じて、本明細書に記載の抗菌性組成物と別々に、同時に、または連続して細菌性生物を接触させることを含む、細菌性生物のバイオフィルム形成を破壊または中断または阻害または低減する方法を提供する。
一実施形態において、本発明は、本明細書全体を通じて、本明細書に記載の局所医薬組成物と別々に、同時に、または連続して細菌性生物を接触させることを含む、細菌性生物のバイオフィルム形成を破壊または中断または阻害または低減する方法を提供する。
図1A及び図1Bは、P.aeruginosa PAO1(図1A)及びS.aureus UAMS-1(図1B)に対する、モキシフロキサシン、トブラマイシン、ポリミキシンB/トリメトプリム、リファンピシン、ポリミキシンB/トリメトプリム+リファンピシン、及びポリミキシンB/トリメトプリム+トブラマイシンの抗バイオフィルム活性を示す。 図1A及び図1Bは、P.aeruginosa PAO1(図1A)及びS.aureus UAMS-1(図1B)に対する、モキシフロキサシン、トブラマイシン、ポリミキシンB/トリメトプリム、リファンピシン、ポリミキシンB/トリメトプリム+リファンピシン、及びポリミキシンB/トリメトプリム+トブラマイシンの抗バイオフィルム活性を示す。 P.aeruginosa PAO1に対する、モキシフロキサシン、トブラマイシン、ポリミキシンB/トリメトプリム、リファンピシン、ポリミキシンB/トリメトプリム+リファンピシン、及びポリミキシンB/トリメトプリム+トブラマイシンによる死滅率を示す。 S.aureus UAMS-1に対する、モキシフロキサシン、トブラマイシン、ポリミキシンB/トリメトプリム、リファンピシン、ポリミキシンB/トリメトプリム+リファンピシン、及びポリミキシンB/トリメトプリム+トブラマイシンによる死滅率を示す。 リファンピシン、ポリミキシンB/トリメトプリム、またはそれらの併用で処置した後40時間にわたる、耐性P.aeruginosa PAO1細胞の増殖を、モキシフロキサシンと比較して示したものである。 リファンピシン、ポリミキシンB/トリメトプリム、またはそれらの併用で処置した後40時間にわたる、S.aureusの増殖を、モキシフロキサシンと比較して示したものである。 漸増濃度のポリミキシンB/トリメトプリムの存在下でのPAO1のコロニー形成単位を示す。10個の細胞が残存する濃度を抑制性以下と見なし、後続ライブラリのスクリーニングに利用した。 漸増濃度のポリミキシンB/トリメトプリムの存在下でのUAMS-1のコロニー形成単位を示す。10個の細胞が残存する濃度を抑制性以下と見なし、後続ライブラリのスクリーニングに利用した。
本明細書を解釈する目的に合わせて、以下の定義が適用され、適切な場合は随時、単数形にて用いられる用語には複数形も包含され、逆もまた同様である。
本明細書において、「微生物(microbial organism)」または「微生物(microbe)」または「微生物(microbial)」または「微生物(microorganism)」という用語は、細胞壁を欠く可能性があるか、あるいは細胞壁を有する場合はグラム陽性もしくはグラム陰性もしくはそれらの改変物(すなわちマイコバクテリウム)であり、鞭毛によって、しばしばコロニーまたはモーチルに凝集し、典型的に土壌、水、有機物または植物や動物の体内に住んでいて、通常は独立栄養的、腐栄養的または栄養的に寄生的であり、且つその生化学的効果と病原性に関して注目される、原核生物の円形、らせん形もしくは棒状の単細胞、多細胞もしくは無細胞の微生物のドメイン(細菌)を指す。この用語は、原核生物、または真核生物の細胞、または顕微鏡サイズを有する生物を包含し、且つ全ての種の細菌、ウイルス、古細菌及び真正細菌、ならびに酵母及び真菌のような真核微生物を含むことを意図したものである。また、この用語は、生化学物質の生成を目的に培養しうる、任意の種の細胞培養物を含む。非限定例において、微生物の活性の測定は、微生物の数の対数減少を計算することにより行うことができる。
本明細書において、「細菌」という用語は、限定されるものではないが、以下のクラス及び特定の種類の生物に対する言及を含む:
1)グラム陽性球菌、例えばStaphylococci(Staph.aureus、Staph.epidermidis、Staph.saprophyticus、Staph.auricularis、Staph.capitis capitis、Staph.c.ureolyticus、Staph.caprae、Staph.cohnii cohnii、Staph.c.urealyticus、Staph.equorum、Staph.gallinarum、Staph.haemolyticus、Staph.hominis hominis、Staph.h.novobiosepticius、Staph.hyicus、Staph.intermedius、Staph.lugdunensis、Staph.pasteuri、Staph.saccharolyticus、Staph.schleiferi schleiferi、Staph.s.coagulans、Staph.sciuri、Staph.simulans、Staph.warneri及びStaph.xylosusなど)、
2)Streptococci(例えばβ溶血性化膿性連鎖球菌(例えばStrept.agalactiae、Strept.canis、Strept.dysgalactiae dysgalactiae、Strept.dysgalactiae equisimilis、Strept.equi equi、Strept.equi zooepidemicus、Strept.iniae、Strept.porcinus及びStrept.pyogenes)、微好気性化膿性連鎖球菌(Streptococcus「milleri」、例えばStrept.anginosus、Strept.constellatus constellatus、Strept.constellatus pharyngidis及びStrept.intermedius)、「mitis」の口腔レンサ球菌(α溶血性-鎖球菌「viridans」、例えばStrept.mitis、Strept.oralis、Strept.sanguinis、Strept.cristatus、Strept.gordonii及びStrept.parasanguinis)、「salivarius」(非溶血性、例えばStrept.salivarius及びStrept.vestibularis)及び「mutans」(歯表面連鎖球菌、例えばStrept.criceti、Strept.mutans、Strept.ratti及びStrept.sobrinus)群、Strept.acidominimus、Strept.bovis、Strept.faecalis、Strept.equinus、Strept.pneumoniae及びStrept.suis、あるいはA、B、C、D、E、G、L、P、UもしくはV群の連鎖球菌として代替的に分類される連鎖球菌)、
3)グラム陰性球菌、例えばNeisseria gonorrhoeae、Neisseria meningitidis、Neisseria cinerea、Neisseria elongata、Neisseria flavescens、Neisseria lactamica、Neisseria mucosa、Neisseria sicca、Neisseria subflava及びNeisseria weaveri、
4)Bacillaceae、例えばBacillus anthracis、Bacillus subtilis、Bacillus thuringiensis、Bacillus stearothermophilus及びBacillus cereus、
5)Enterobacteriaceae、例えばEscherichia coli、Enterobacter(Enterobacter aerogenes、Enterobacter agglomerans及びEnterobacter cloacaeなど)、Citrobacter(例えばCitrob.freundii及びCitrob.divernis)、Hafnia(Hafnia alveiなど)、Erwinia(Erwinia persicinusなど)、Morganella morganii、Salmonella(Salmonella enterica及びSalmonella typhi)、Shigella(Shigella dysenteriae、Shigella flexneri、Shigella boydii及びShigella sonneiなど)、Klebsiella(Klebs.pneumoniae、Klebs.oxytoca、Klebs.ornitholytica、Klebs.planticola、Klebs.ozaenae、Klebs.terrigena、Klebs.granulomatis(Calymmatobacterium granulomatis)及びKlebs.rhinoscleromatisなど)、Proteus(Pr.mirabilis、Pr.rettgeri及びPr.vulgarisなど)、Providencia(Providencia alcalifaciens、Providencia rettgeri及びProvidencia stuartiiなど)、Serratia(Serratia marcescens及びSerratia liquifaciensなど)、及びYersinia(Yersinia enterocolitica、Yersinia pestis及びYersinia pseudotuberculosisなど)、
6)Enterococci(Enterococcus avium、Enterococcus casseliflavus、Enterococcus cecorum、Enterococcus dispar、Enterococcus durans、Enterococcus faecalis、Enterococcus faecium、Enterococcus flavescens、Enterococcus gallinarum、Enterococcus hirae、Enterococcus malodoratus、Enterococcus mundtii、Enterococcus pseudoavium、Enterococcus raffinosus及びEnterococcus solitariusなど)、
7)Helicobacter(Helicobacter pylori、Helicobacter cinaedi及びHelicobacter fennelliaeなど)、
8)Acinetobacter(例えば、A.baumannii、A.calcoaceticus、A.haemolyticus、A.johnsonii、A.junii、A.Iwoffi及びA.radioresistens)、
9)Pseudomonas(Ps.aeruginosa、Ps.maltophilia(Stenotrophomonas maltophilia)、Ps.alcaligenes、Ps.chlororaphis、Ps.fluorescens、Ps.luteola.Ps.mendocina、Ps.monteilii、Ps.oryzihabitans、Ps.pertocinogena、Ps.pseudalcaligenes、Ps.putida及びPs.stutzeriなど)、
10)Bacteriodes fragilis、
11)Peptococcus(例えば、Peptococcus niger)、
12)Peptostreptococcus、
13)Clostridium(例えば、C.perfringens、C.difficile、C.botulinum、C.tetani、C.absonum、C.argentinense、C.baratii、C.bifermentans、C.beijerinckii、C.butyricum、C.cadaveris、C.camis、C.celatum、C.clostridioforme、C.cochlearium、C.cocleatum、C.fallax、C.ghonii、C.glycolicum、C.haemolyticum、C.hastiforme、C.histolyticum、C.indolis、C.innocuum、C.irregulare、C.leptum、C.limosum、C.malenominatum、C.novyi、C.oroticum、C.paraputrificum、C.piliforme、C.putrefasciens、C.ramosum、C.septicum、C.sordelii、C.sphenoides、C.sporogenes、C.subterminale、C.symbiosum及びC.tertium)、
14)マイコプラズマ(例えば、M.pneumoniae、M.hominis、M.genitalium及びM.urealyticum)、
15)マイコバクテリア(例えば、Mycobacterium tuberculosis、Mycobacterium avium、Mycobacterium fortuitum、Mycobacterium marinum、Mycobacterium kansasii、Mycobacterium chelonae、Mycobacterium abscessus、Mycobacterium leprae、Mycobacterium smegmitis、Mycobacterium africanum、Mycobacterium alvei、Mycobacterium asiaticum、Mycobacterium aurum、Mycobacterium bohemicum、Mycobacterium bovis、Mycobacterium branderi、Mycobacterium brumae、Mycobacterium celatum、Mycobacterium chubense、Mycobacterium confluentis、Mycobacterium conspicuum、Mycobacterium cookii、Mycobacterium flavescens、Mycobacterium gadium、Mycobacterium gastri、Mycobacterium genavense、Mycobacterium gordonae、Mycobacterium goodii、Mycobacterium haemophilum、Mycobacterium hassicum、Mycobacterium intracellulare、Mycobacterium interjectum、Mycobacterium heidelberense、Mycobacterium lentiflavum、Mycobacterium malmoense、Mycobacterium microgenicum、Mycobacterium microti、Mycobacterium mucogenicum、Mycobacterium neoaurum、Mycobacterium nonchromogenicum、Mycobacterium peregrinum、Mycobacterium phlei、Mycobacterium scrofulaceum、Mycobacterium shimoidei、Mycobacterium simiae、Mycobacterium szulgai、Mycobacterium terrae、Mycobacterium thermoresistabile、Mycobacterium triplex、Mycobacterium triviale、Mycobacterium tusciae、Mycobacterium ulcerans、Mycobacterium vaccae、Mycobacterium wolinskyi及びMycobacterium xenopi)、Haemophilus(Haemophilus influenzae、Haemophilus ducreyi、Haemophilus aegyptius、Haemophilus parainfluenzae、Haemophilus haemolyticus及びHaemophilus parahaemolyticusなど)、
16)Actinobacillus(Actinobacillus actinomycetemcomitans、Actinobacillus equuliなど)、
17)Actinobacillus hominis、Actinobacillus lignieresii、Actinobacillus suis及びActinobacillus ureae、
18)Actinomyces(Actinomyces israeliiなど)、
19)Brucella(Brucella abortus、Brucella canis、Brucella melintensis及びBrucella suisなど)、
20)Campylobacter(Campylobacter jejuni、Campylobacter coli、Campylobacter lari及びCampylobacter fetusなど)、
21)Listeria monocytogenes、
22)Vibrio(Vibrio cholerae及びVibrio parahaemolyticus、Vibrio alginolyticus、Vibrio carchariae、Vibrio fluvialis、Vibrio furnissii、Vibrio hollisae、Vibrio metschnikovii、Vibrio mimicus及びVibrio vulnificusなど)、
23)Erysipelothrix rhusopathiae、
24)Corynebacteriaceae(Corynebacterium diphtheriae、Corynebacterium jeikeum及びCorynebacterium urealyticumなど)、
25)Spirochaetaceae、例えばBorrelia(Borrelia recurrentis、Borrelia burgdorferi、Borrelia afzelii、Borrelia andersonii、Borrelia bissettii、Borrelia garinii、Borrelia japonica、Borrelia lusitaniae、Borrelia tanukii、Borrelia turdi、Borrelia valaisiana、Borrelia caucasica、Borrelia crocidurae、Borrelia duttoni、Borrelia graingeri、Borrelia hermsii、Borrelia hispanica、Borrelia latyschewii、Borrelia mazzottii、Borrelia parkeri、Borrelia persica、Borrelia turicatae及びBorrelia venezuelensisなど)ならびにTreponema(Treponema pallidum ssp.pallidum、Treponema pallidum ssp.endemicum、Treponema pallidum ssp.pertenue及びTreponema carateum)、Pasteurella(Pasteurella aerogenes、Pasteurella bettyae、Pasteurella canis、Pasteurella dagmatis、Pasteurella gallinarum、Pasteurella haemolytica、Pasteurella multocida multocida、Pasteurella multocida gallicida、Pasteurella multocida septica、Pasteurella pneumotropica及びPasteurella stomatisなど)、
26)Bordetella(Bordetella bronchiseptica、Bordetella hinzii、Bordetella holmseii、Bordetella parapertussis、Bordetella pertussis及びBordetella trematumなど)、
27)Nocardiaceae、例えばNocardia(Nocardia asteroides及びNocardia brasiliensisなど)、
28)Rickettsia(例えば、RicksettsiiまたはCoxiella burnetii)、
29)
30)Legionella(Legionalla anisa、Legionalla birminghamensis、Legionalla bozemanii、Legionalla cincinnatiensis、Legionalla dumoffii、Legionalla feeleii、Legionalla gormanii、Legionalla hackeliae、Legionalla israelensis、Legionalla jordanis、Legionalla lansingensis、Legionalla longbeachae、Legionalla maceachemii、Legionalla micdadei、Legionalla oakridgensis、Legionalla pneumophila、Legionalla sainthelensi、Legionalla tucsonensisなど、
31)Legionalla wadsworthii、
32)Moraxella catarrhalis、
33)Cyclospora cayetanensis、
34)Entamoeba histolytica、
35)Giardia lamblia、
36)Trichomonas vaginalis、
37)Toxoplasma gondii、
38)Stenotrophomonas maltophilia、
39)Burkholderia cepacia、Burkholderia mallei及びBurkholderia pseudomallei、
40)Francisella tularensis、
41)Gardnerella(Gardneralla vaginalis及びGardneralla mobiluncusなど)、Streptobacillus moniliformis、
42)Flavobacteriaceae、例えばCapnocytophaga(Capnocytophaga canimorsus、Capnocytophaga cynodegmi、Capnocytophaga gingivalis、Capnocytophaga granulosa、Capnocytophaga haemolytica、Capnocytophaga ochracea及びCapnocytophaga sputigenaなど)、
43)Bartonella(Bartonella bacilliformis、Bartonella clarridgeiae、Bartonella elizabethae、Bartonella henselae、Bartonella quintana及びBartonella vinsonii arupensis)、
44)Leptospira(Leptospira biflexa、Leptospira borgpetersenii、Leptospira inadai、Leptospira interrogans、Leptospira kirschneri、Leptospira noguchii、Leptospira santarosai及びLeptospira weiliiなど)、
45)Spirillium(Spirillum minusなど)、
46)Baceteroides(Bacteroides caccae、Bacteroides capillosus、Bacteroides coagulans、Bacteroides distasonis、Bacteroides eggerthii、Bacteroides forsythus、Bacteroides fragilis、Bacteroides merdae、Bacteroides ovatus、Bacteroides putredinis、Bacteroides pyogenes、Bacteroides splanchinicus、Bacteroides stercoris、Bacteroides tectus、Bacteroides thetaiotaomicron、Bacteroides uniformis、Bacteroides ureolyticus及びBacteroides vulgatusなど)、
47)Prevotella(Prevotella bivia、Prevotella buccae、Prevotella corporis、Prevotella dentalis(Mitsuokella dentalis)、Prevotella denticola、Prevotella disiens、Prevotella enoeca、Prevotella heparinolytica、Prevotella intermedia、Prevotella loeschii、Prevotella melaninogenica、Prevotella nigrescens、Prevotella oralis、Prevotella oris、Prevotella oulora、Prevotella tannerae、Prevotella venoralis及びPrevotella zoogleoformansなど)、Porphyromonas(Porphyromonas asaccharolytica、Porphyromonas cangingivalis、Porphyromonas canoris、Porphyromonas cansulci、Porphyromonas catoniae、Porphyromonas circumdentaria、Porphyromonas crevioricanis、Porphyromonas endodontalis、Porphyromonas gingivalis、Porphyromonas gingivicanis、Porphyromonas levii及びPorphyromonas macacaeなど)、
48)Fusobacterium(F.gonadiaformans、F.mortiferum、F.naviforme、F.necrogenes、F.necrophorum necrophorum、F.necrophorum fundiliforme、F.nucleatum nucleatum、F.nucleatum fusiforme、F.nucleatum polymorphum、F.nucleatum vincentii、F.periodonticum、F.russii、F.ulcerans及びF.variumなど)、
49)Chlamydia(Chlamydia trachomatisなど)、
50)Cryptosporidium(C.parvum、C.hominis、C.canis、C.felis、C.meleagridis及びC.murisなど)、
51)Chlamydophila(Chlamydophila abortus(Chlamydia psittaci)、Chlamydophila pneumoniae(Chlamydia pneumoniae)及びChlamydophila psittaci(Chlamydia psittaci)など)、
52)Leuconostoc(Leuconostoc citreum、Leuconostoc cremoris、Leuconostoc dextranicum、Leuconostoc lactis、Leuconostoc mesenteroides及びLeuconostoc pseudomesenteroidesなど)、
53)Gemella(Gemella bergeri、Gemella haemolysans、Gemella morbillorum及びGemella sanguinisなど)、ならびに
54)Ureaplasma(Ureaplasma parvum及びUreaplasma urealyticumなど)。
本明細書において、「微生物のコロニー化」という用語は、同じ種類の微生物(細菌など)のコンパクトな集団、例えば、微生物(細菌など)の細胞が再生し始めるときに発生するコロニーなどの形成を指す。微生物のコロニー化(細菌のコロニー化など)は、疾患の症状を引き起こす場合もあれば引き起こさない場合もある。脱コロニー化とは、存在する微生物(細菌など)の数の減少を指す。微生物が完全に脱コロニー化されると、微生物は根絶されて検出不可能となる。
本明細書において、「バイオフィルム」という用語は、微生物が分散し、及び/またはコロニーを形成する、生物学的または非生物学的表面へのマトリックス封入微生物(細菌など)の付着を指す。バイオフィルムは典型的に、多糖類及び他の高分子から作られる。バイオフィルム形成は、敵対的環境において細胞の残存を可能にする、保護付き成長モードを表す。
本明細書において、「バイオフィルム形成」という用語は、バイオフィルム構造に含有される微生物の形成、成長及び修飾、ならびにバイオフィルム構造の多糖マトリックスの合成及び維持を含むことを意図している。また、この用語の範囲内には、多糖をマトリックス中に分泌しないタンパク質を主成分とするバイオフィルムの形成が含まれ、一方、細菌によるバイオフィルム構造の形成を可能にするタンパク質を含む。
本明細書において、「リファマイシン」という用語は、細菌Amycolatopsis rifamycinicaを介して天然にまたは人工的に合成される、一群の抗生物質を指す。リファマイシン群には、「従来の」リファマイシン薬、ならびにリファマイシン誘導体であるリファンピシン(もしくはリファンピン)、リファブチン、リファペンチン、リファラジル及びリファキシミンが包含される。
本明細書において、「対象」という用語は動物を指す。動物は哺乳類であることが好ましい。また、対象とは、例えば、霊長類(ヒトなど)、ウシ、ヒツジ、ヤギ、ウマ、イヌ、ネコ、ウサギ、ラット、マウス、魚、鳥などを指す。好ましい実施形態において、対象はヒトである。
本明細書において、本発明の化合物の「治療有効量」という用語は、対象の生物学的もしくは医学的反応を誘発するか、または症状を改善するか、または疾患の進行を遅延させるか、または疾患を予防するなどの、本発明の化合物の量を指す。一実施形態において、この用語は、微生物のコロニー形成もしくは感染を阻害または低減する量を指す。一実施形態において、この用語は、細菌性感染症を阻害または低減する、あるいは細菌バイオフィルムの形成を予防または破壊する量を指す。単独で投与される個々の活性成分に適用された場合、その用語はその単独成分を指す。この用語は、併用投与に適用された場合、併用投与、連続投与、または同時投与に関係なく、治療効果をもたらす活性成分の併用量を指す。
本明細書において、「医薬的に許容される担体または賦形剤」という用語は、組成物の有効成分(複数可)の生物学的活性の有効性を妨げず、投与される濃度において宿主に対して過度に毒性ではない、担体媒体または賦形剤を指す。本発明の文脈において、医薬的に許容される担体または賦形剤は、局所製剤に好適であることが好ましい。この用語には、限定されるものではないが、溶媒、安定化剤、可溶化剤、等張化剤、構造形成剤、懸濁剤、分散剤、キレート剤、乳化剤、消泡剤、軟膏基剤、皮膚軟化剤、皮膚保護剤、ゲル形成剤、増粘剤、pH調整剤、防腐剤、浸透促進剤、錯化剤、滑剤、粘滑剤、粘度向上剤、生体接着性ポリマー、またはそれらの組み合わせが挙げられる。そのような薬剤を医薬的に活性な物質を製剤化することを目的に使用することは、当該技術分野において周知である(例えば、全体が本明細書において参照により援用されている“Remington’s Pharmaceutical Sciences”,E.W.Martin,18th Ed.,1990,Mack Publishing Co.,Easton,PA)を参照。
本明細書中の任意の疾患または障害の「治療すること」もしくは「治療」という用語は、一実施形態において、疾患もしくは障害を寛解させること(すなわち、疾患またはその臨床症状の少なくとも1つの発症を阻止もしくは軽減すること)を指す。別の実施形態において、「治療する」または「治療」とは、患者に認識されない可能性がある、少なくとも1つの身体的パラメータを改善することを指す。更に別の実施形態において、「治療する」または「治療」は、物理的に(例えば、識別可能な症状の安定化)、生理学的に(例えば、身体的パラメータの安定化)、あるいはその両方のいずれかで、疾患または障害を調節することを指す。更にもう1つの実施形態において、「治療すること」または「治療」とは、疾患もしくは障害の発症または発呈または進行を、予防することまたは遅延させることを指す。「治療する」または「治療」という用語はまた、1つ以上の症状の重篤度の約10%、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、または約100%の低下を指す。
本明細書において、「局所投与」という用語は、製剤を対象の表面または局所領域に直接接触させることによって対象に送達することを指す。局所送達の最も一般的な形態は、皮膚を対象とするものであるが、本明細書に開示されている組成物はまた、身体の他の表面(例えば、眼、粘膜、体腔表面に対して、または内部表面に対して)に直接適用することも可能である。上記されているように、局所送達のうちで最も一般的なのは、皮膚への送達である。この用語は、局所及び経皮を含むがこれらに限定されない、幾つかの投与経路を包含する。これらの投与方法には、皮膚の透過性バリアの浸透、及び標的組織または層への効率的送達が含まれるのが通例である。局所投与は、表皮及び真皮を貫通し、最終的に組成物の全身送達を達成するための手段として、使用できる。
本明細書において、「局所用組成物」(同義的に「局所用製剤」)という用語は、それを必要とする対象の罹患領域への局部もしくは局所塗布を意図した医薬製剤を指すために本明細書中に使用されており、ゲル、クリーム、軟膏、エマルジョン、懸濁液、溶液、滴剤、ローション、塗料、膣坐薬、ドシェ、坐薬、トローチ、スプレー、スポンジ、フィルム、または発泡体のような剤形を包含する。局所製剤は、クリーム、ゲル、または軟膏の形態であることが好ましい。
本明細書において、「含む(comprising)」という用語は、「包含する(including)」、「含有する」、「包含する(comprehending)」、「から本質的になる」、または「からなる」を意味する。この「含む(comprising)」という用語は、本明細書中に用いられている場合、全ての具体的に言及される特徴、ならびに任意選択的、追加的な、不特定の特徴を包含する。対照的に、「からなる」という用語は、特許請求の範囲において指定されているような特徴だけを含む。それゆえ、「含む」には、「からなる」または「から本質的になる」によって特定される組成物が、限定例として包含される。一実施例において、「含む」という用語は、特許請求の範囲において特定されている特徴のみを含む。
本発明の文脈において(とりわけ、特許請求の範囲の文脈において)本明細書中に使用される用語「a」、「an」、「the」及び同様な用語は、本明細書中で別段に示されない限り、または文脈上矛盾することが明らかでない限り、単数形と複数形の両方を網羅するものと解釈すべきである。本明細書中で値の範囲が列挙されている場合、その範囲内に含まれる別々の各値を個々に指す簡潔な方法としての役目を果たすことを、専ら意図したものである。本明細書中に別途記載のない限り、個々の値はそれぞれ、あたかも本明細書中に個々に列挙されているかのように、本明細書中に援用されている。本明細書に記載の全ての方法は、本明細書に別途記載のない限り、または文脈上矛盾することが明らかでない限り、任意の好適な順序で実行できる。本明細書において提供されているありとあらゆる実施例、または例示的な言葉(例えば、「のような(such as)」)の使用は、あくまで本発明の理解をより容易にすることを意図したものであって、特許請求の範囲に記載されている本発明の範囲を限定するものではない。本明細書中の如何なる言葉も、本発明を実施するうえで必要不可欠な要素のうち、特許請求の範囲内に含まれない任意の要素を指示するものとして解釈すべきではない。
本明細書において、「約」という用語は、所与の値または範囲の10%以内、好ましくは5%以内、より好ましくは1%以内を指す。代替的に、「約」という用語は、当業者によって考慮された場合、平均の標準誤差の許容範囲内に含まれることを指す。
本発明によって提供されている組成物は、抗菌効力が増強されており、細菌性感染症などの微生物感染症の抑制、軽減もしくは治療、及び/または微生物の脱コロニー化、及び/または細菌バイオフィルム形成の破壊、中断、抑制もしくは軽減に有効である。我々は、驚異的且つ予期せぬことを発見した。その発見は、活性剤である1)ポリミキシンBとトリメトプリムとを含む組成物Aと、2)a)リファマイシン、またはリファンピシン(もしくはリファンピン)、リファブチン、リファペンチン、リファラジル及びリファキシミンからなる群から選択されるリファマイシン誘導体、あるいはb)メシル酸ペフロキサシン、スパーフロキサシン、サラフロキサシンHCl、トブラマイシン、ロメフロキサシン、ベシフロキサシン、メシル酸ダノフロキサシン、エンロフロキサシン、ナジフロキサシン及びクリナフロキサシンからなる群から選択されるもののうちの1つである1つの抗生物質と、の組み合わせを具備する組成物を、微生物(細菌など)の治療に使用した場合に、微生物(細菌など)、コロニー化または感染、あるいはバイオフィルムの形成に対して相乗効果を発揮するというものである。本明細書において、「相乗的」という用語は、化合物及び/または薬剤を併用した場合の方が、各化合物を別々に添加した場合よりも、得られる効果が大きいことを指す。本発明の併用治療は、相乗効果があることが明らかにされた。この相乗効果は、例えば、反応の程度、反応の持続時間、反応率、安定化率、安定化の持続時間、感染症を軽減または解消するまでの時間、微生物が根絶されるまでの時間が、併用治療の成分の一方または他方をその通常の用量にて投与した際に達成可能な反応の程度、反応の持続時間、反応率、安定化率、安定化の持続時間、感染症を軽減または解消するまでの時間、微生物が根絶されるまでの時間に対して測定される。例えば、本発明の併用治療の効果が相乗的である理由は、一成分単独で達成できる効果に比べて併用治療の方が治療的に優れていることにある。秀逸な効果は、微生物の薬物耐性低下、併用治療によって微生物が減少または根絶され且つ検出不可能になる程度が、改善されることでありうる。また、本発明の併用治療の効果が相乗的である理由は、例えば、微生物を死滅させるのにかかる時間が短いことにある。また、例えば、本発明の併用治療の効果が相乗的である理由は、併用治療の方が一成分単独の場合よりも広範な抗菌活性が得られることにある。また、例えば、本発明の併用治療の効果が相乗的である理由は、本発明に記載されている組成物中の成分のうちの一方がその通常の用量で投与され、且つ他の成分(複数可)が低用量で投与されることにある。この治療効果は、例えば、細菌などの微生物の死滅及び/または増殖抑制の程度、細菌などの微生物を死滅させ且つ/またはその増殖を抑制するための所要期間、あるいは、微生物のコロニーを破壊または抑制するための所要期間、あるいはバイオフィルムの形成もしくは成長を中断、阻害、または低減させるための所要期間を基準に測定される治療効果であって、従来の量の併用治療の成分を投与した際に達成可能な治療効果と同等とされる。
一態様において、本発明は、活性剤である1)ポリミキシンBとトリメトプリムとを含む組成物A、ならびに2)a)リファマイシン、またはリファンピシン(もしくはリファンピン)、リファブチン、リファペンチン、リファラジル及びリファキシミンからなる群から選択されるリファマイシン誘導体、あるいはb)メシル酸ペフロキサシン、スパーフロキサシン、サラフロキサシンHCl、トブラマイシン、ロメフロキサシン、ベシフロキサシン、メシル酸ダノフロキサシン、エンロフロキサシン、ナジフロキサシン及びクリナフロキサシンからなる群から選択されるもののうちの1つである1つの抗生物質と、1つ以上の医薬的に許容される担体または賦形剤と、含む抗菌性組成物を提供するものである。一実施形態において、組成物Aと抗生物質との重量比は、約1:1000~約1000:1である。一実施形態において、組成物Aと抗生物質との重量比は、約1:500~約500:1である。一実施形態において、組成物Aと抗生物質との重量比は、約1:100~約100:1である。一実施形態において、組成物Aと抗生物質との重量比は、約1:1~約50:1である。一実施形態において、組成物Aと抗生物質との重量比は、約5:1~約25:1である。一実施形態において、組成物Aと抗生物質との重量比は、約1:1、約1:10、約1:15、約1:20、約1:30、約1:40、約1:50、約1:60、約1:70、約1:80、約1:90、約1:100、約1:125、約1:150、約1:175、約1:200、約1:250、約1:300、約1:350、約1:400、約1:450、約1:500、約1:550、約1:600、約1:650、約1:700、約1:750、約190:1、約1:800、約1:850、約1:900、約1:950、または約1:1000である。一実施形態において、組成物Aと抗生物質との重量比は、約2:1、約3:1、約4:1、約5:1、約8:1、約10:1、約15:1、約20:1、約25:1、約30:1、約40:1、約50:1、約60:1、約70:1、約80:1、約90:1、約100:1、約125:1、約150:1、約175:1、約200:1、約250:1、約300:1、約350:1、約400:1、約450:1、約500:1、約550:1、約600:1、約650:1、約700:1、約750:1、約800:1、約850:1、約900:1、約950:1、または約1000:1である。
組成物AのポリミキシンB及びトリメトプリムは、抗菌剤である。環状リポペプチド抗生物質であるポリミキシンBは、多様なグラム陰性生物、とりわけPseudomonas aeruginosaに対し殺菌性を発揮し、膜のリン脂質成分との相互作用によって細菌細胞膜の透過性を増強する。トリメトプリムは、多様な好気性グラム陽性及びグラム陰性眼科病原体に対し活性な、合成抗菌薬である。トリメトプリムは、酵素ジヒドロ葉酸レダクターゼに結合して可逆的に阻害することによって、ジヒドロ葉酸からテトラヒドロ葉酸が生成されるのを阻止する。この結合は、対応する哺乳動物の酵素に対してよりも細菌の酵素に対して強力なため、核酸及びタンパク質の細菌生合成を選択的に妨げる。研究者らによって明らかにされてきたように、ポリミキシンBは、以下の非限定的な細菌性病原体:Pseudomonas aeruginosa、Escherichia coli、Klebsiella pneumoniae、Enter obacter aerogenes及びHaemophilus influenzaなどに対して活性を有する。トリメトプリムは、それは以下の非限定的な細菌性病原体:Staphylococcus aureus及びStaphylococcus epidermidis、Streptococcus pyogenes、Streptococcus faecalis、Streptococcus pneumoniae、Haemophilus influenzae、Haemophilus aegyptius、Escherichia coli、Klebsiella pneumoniae、Proteus mirabilis(インドール陰性)、Proteus vulgaris(インドール陽性)、Enterobacter aerogenes及びSerratia marcescensなどに対して活性であることが公知である。
したがって、本発明の一実施形態において、組成物Aは、ポリミキシンBとトリメトプリムとからなる。また、本発明の別の実施形態において、抗菌性組成物は、活性剤であるポリミキシンB、トリメトプリム、及びリファンピシンからなる。
また、組成物AのポリミキシンB及びトリメトプリムも、ポリトリムと命名された薬物の2つの活性成分である。ポリトリムは、10,000単位/mLの硫酸ポリミキシンB、1mg/mLの硫酸トリメトプリム、及び薬学的に許容される賦形剤または担体を含有する、点眼液である。また、FDA NDA出願第N050567号も参照のこと。ポリトリム点眼液は、細菌性眼表面感染症の治療において適応とされる。そのような感染症の非限定的な例には、以下の微生物:Staphylococcus aureus、Staphylococcus epidermidis、Streptococcus pneumoniae、Streptococcus viridans、Haemophilus influenzae及びPseudomonas aeruginosaなどの感受性株によって引き起こされる急性細菌性結膜炎、及び眼瞼結膜炎が包含される。
したがって、本発明の一実施形態において、本明細書に記載の抗菌性組成物の組成物Aは、ポリトリムを含む。一実施形態において、ポリトリムと抗生物質の重量比は、約1:1000~約1000:1である。一実施形態において、ポリトリムと抗生物質の重量比は、約1:500~約500:1である。一実施形態において、ポリトリムと抗生物質の重量比は、約1:100~約100:1である。一実施形態において、ポリトリムと抗生物質の重量比は、約1:1~約50:1である。一実施形態において、ポリトリムと抗生物質の重量比は、約5:1~約25:1である。一実施形態において、ポリトリムと抗生物質の重量比は、約1:1、約1:10、約1:15、約1:20、約1:30、約1:40、約1:50、約1:60、約1:70、約1:80、約1:90、約1:100、約1:125、約1:150、約1:175、約1:200、約1:250、約1:300、約1:350、約1:400、約1:450、約1:500、約1:550、約1:600、約1:650、約1:700、約1:750、約1:800、約1:850、約1:900、約1:950、または約1:1000である。一実施形態において、ポリトリムと抗生物質の重量比は、約2:1、約3:1、約4:1、約5:1、約8:1、約10:1、約15:1、約20:1、約25:1、約30:1、約40:1、約50:1、約60:1、約70:1、約80:1、約90:1、約100:1、約125:1、約150:1、約175:1、約190:1、約200:1、約250:1、約300:1、約350:1、約400:1、約450:1、約500:1、約550:1、約600:1、約650:1、約700:1、約750:1、約800:1、約850:1、約900:1、約950:1、または約1000:1である。
また、本発明の一実施形態において、本明細書に記載の抗菌性組成物の抗生物質はリファンピシンである。一実施形態において、組成物Aとリファンピシンとの重量比は、約1:1000~約1000:1である。一実施形態において、組成物Aとリファンピシンとの重量比は、約1:500~約500:1である。一実施形態において、組成物Aとリファンピシンとの重量比は、約1:100~約100:1である。一実施形態において、組成物Aとリファンピシンとの重量比は、約1:1~約50:1である。一実施形態において、組成物Aとリファンピシンとの重量比は、約5:1~約25:1である。一実施形態において、組成物Aとリファンピシンとの重量比は、約1:1、約1:10、約1:15、約1:20、約1:30、約1:40、約1:50、約1:60、約1:70、約1:80、約1:90、約1:100、約1:125、約1:150、約1:175、約190:1、約1:200、約1:250、約1:300、約1:350、約1:400、約1:450、約1:500、約1:550、約1:600、約1:650、約1:700、約1:750、約1:800、約1:850、約1:900、約1:950、または約1:1000である。一実施形態において、組成物Aとリファンピシンとの重量比は、約2:1、約3:1、約4:1、約5:1、約8:1、約10:1、約15:1、約20:1、約25:1、約30:1、約40:1、約50:1、約60:1、約70:1、約80:1、約90:1、約100:1、約125:1、約150:1、約175:1、約200:1、約250:1、約300:1、約350:1、約400:1、約450:1、約500:1、約550:1、約600:1、約650:1、約700:1、約750:1、約800:1、約850:1、約900:1、約950:1、または約1000:1である。
本発明の更に別の実施形態において、抗菌性組成物は、ポリトリムとリファンピシンとを含む。本発明の別の実施形態では、ポリトリム及びリファンピシンを唯一の活性剤としている。一実施形態において、ポリトリム対リファンピシンの重量比は、約1:1000~約1000:1である。一実施形態において、ポリトリム対リファンピシンの重量比は、約1:500~約500:1である。一実施形態において、ポリトリム対リファンピシンの重量比は、約1:100~約100:1である。一実施形態において、ポリトリム対リファンピシンの重量比は、約1:1~約50:1である。一実施形態において、ポリトリム対リファンピシンの重量比は、約5:1~約25:1である。一実施形態において、ポリトリム対リファンピシンの重量比は、約1:1、約1:10、約1:15、約1:20、約1:30、約1:40、約1:50、約1:60、約1:70、約1:80、約1:90、約1:100、約1:125、約1:150、約1:175、約1:200、約1:250、約1:300、約1:350、約1:400、約1:450、約1:500、約1:550、約1:600、約1:650、約1:700、約1:750、約1:800、約1:850、約1:900、約1:950、または約1:1000である。一実施形態において、ポリトリム対リファンピシンの重量比は、約2:1、約3:1、約4:1、約5:1、約8:1、約10:1、約15:1、約20:1、約25:1、約30:1、約40:1、約50:1、約60:1、約70:1、約80:1、約90:1、約100:1、約125:1、約150:1、約175:1、約190:1、約200:1、約250:1、約300:1、約350:1、約400:1、約450:1、約500:1、約550:1、約600:1、約650:1、約700:1、約750:1、約800:1、約850:1、約900:1、約950:1、または約1000:1である。
本出願には、本明細書に記載の本発明の抗菌性組成物における組成物A、及び抗生物質の総濃度が、抗菌性組成物の単位あたり約1重量%~約50重量%であることも記載されている。総濃度は、抗菌性組成物の単位あたり約50重量百分率(重量%)、約40重量%、約30重量%、約25重量%、約20重量%、約15重量%、約10重量%、約5重量%、約3重量%、約2重量%、約1重量%であることが好ましい。
本明細書に記載の本発明の抗菌性組成物は、対象における眼組織、耳の組織、鼻の組織、皮膚または創傷における細菌性感染症を治療することを目的として、投与に用いることができる。一実施形態において、細菌性感染症は、グラム陽性菌またはグラム陰性菌、あるいはその両方の組み合わせに起因する。一実施形態において、細菌性感染症は以下:Staphylococcus spp.、例えばStaphylococcus aureus、Staphylococcus epidermidis;Enterococcus spp.、例えばEnterococcus faecalis;Klebsiella spp.、例えばKlebsiella pneumoniae;Acinetobacter spp.、例えばAcinetobacter baumannii、Pseudomonas spp.、例えばPseudomonas aeruginosa;Enterobacter spp.;Streptococcus pyogenes;Listeria spp.;Pseudomonas spp.;Mycobacterium spp.、例えばMycobacterium tuberculosis;Enterobacter spp.;Campylobacter spp.;Salmonella spp.;Streptococcus spp.、例えばAまたはB群Streptococcus、Streptoccocus pneumoniae;Helicobacter spp.、例えばHelicobacter pylori;Neisseria spp.、例えばNeisseria gonorrhea、Neisseria meningitidis;Borrelia burgdorferi;Shigella spp.、例えばShigella flexneri;Escherichia coli;Haemophilus spp.、例えばHaemophilus influenzae;Chlamydia spp.、例えばChlamydia trachomatis、Chlamydia pneumoniae、Chlamydia psittaci;Francisella fularensis;Bacillus spp.、例えば Bacillus anthracis;Clostridia spp.、例えば Clostridium botulinum;Yersinia spp.、例えばYersinia pestis;Treponema spp.;Burkholderia spp.;Burkholderia mallei及びB pseudomalleiなど、またはそれらの組み合わせから選択されるものの1つである。この感染症は、以下を含むESKAPE病原体のいずれか:Enterococcus spp.、例えばEnterococcus faecalis;Staphylococcus spp.、例えばStaphylococcus aureus、Staphylococcus epidermidis;Klebsiella spp.、例えばKlebsiella pneumoniae;Acinetobacter spp.、例えばAcinetobacter baumannii;Pseudomonas spp.、例えばPseudomonas aeruginosa;Enterobacter spp.、またはそれらの組み合わせなどに起因するものであることが好ましい。また、一実施形態において、細菌はAcidothermus cellulyticus、Actinomyces odontolyticus、Alkaliphilus metalliredigens、Alkaliphilus oremlandii、Arthrobacter aurescens、Bacillus amyloliquefaciens、Bacillus clausii、Bacillus halodurans、Bacillus licheniformis、Bacillus pumilus、Bacillus subtilis、Bifidobacterium adolescentis、Bifidiobacterium longum、Caldicellulosiruptor saccharolyticus、Carboxydothermus hydrogenoformans、Clostridium acetobutylicum、Clostridium beijerinckii、Clostridium botulinum、Clostridium cellulolyticum、Clostridium difficile、Clostridium kluyveri、Clostridium leptum、Clostridium novyi、Clostridium perfringens、Clostridium tetani、Clostridium thermocellum、Corynebacterium diphtheriae、Corynebacterium efficiens、Corynebacterium glutamicum、Corynebacterium jeikeium、Corynebacterium urealyticum、Desulfitobacterium hafniense、Desulfotomaculum reducens、Eubacterium ventriosum、Exiguobacterium sibiricum、Finegoldia magna、Geobacillus kaustophilus、Geobacillus thermodenitrificans、Janibacter sp.、Kineococcus radiotolerans、Lactobacillus fermentum、Listeria monocytogenes、Listeria innocua、Listeria welshimeri、Moorella thermoacetica、Mycobacterium avium、Mycobacterium bovis、Mycobacterium gilvum、Mycobacterium leprae、Mycobacterium paratuberculosis、Mycobacterium smegmatis、Mycobacterium tuberculosis、Mycobacterium ulcerans、Mycobacterium vanbaalenii、Nocardioides sp.、Nocardia farcinica、Oceanobacillus iheyensis、Pelotomaculum thermopropionicum、Rhodococcus sp.、Saccharopolyspora erythraea、コアグラーゼ陰性Staphylococcus種、Staphylococcus aureus、メチシリン耐性Staphylococcus aureus(MRSA)、Staphylococcus epidermidis、メチシリン耐性Staphylococcus epidermidis(MRSE)、Staphylococcus pseudintermedius、Staphylococcus intermedius、Staphylococcus delphini、Streptococcus agalactiae、Streptococcus gordonii、Streptococcus mitis、Streptococcus oralis、Streptococcus pneumoniae、Streptococcus sanguinis、Streptococcus suis、Streptomyces avermitilis、Streptomyces coelicolor、Thermoanaerobacter ethanolicus、Thermoanaerobacter tengcongensis、またはそれらの組み合わせから選択される。
別の実施形態において、本明細書の上記に記載の本発明の抗菌性組成物は、局所医薬組成物に調合される。局所医薬組成物は、本明細書において上記に定義されている様々な実施形態の抗菌性組成物、ならびに1つ以上の医薬的に許容される担体または賦形剤を含む。
別の態様において、本発明は、活性剤である1)ポリミキシンBとトリメトプリムとを含む組成物Aと、2)a)リファマイシン、またはリファンピシン(もしくはリファンピン)、リファブチン、リファペンチン、リファラジル及びリファキシミンからなる群から選択されるリファマイシン誘導体、あるいはb)メシル酸ペフロキサシン、スパルフロキサシン、サラフロキサシンHCl、トブラマイシン、ロメフロキサシン、ベシフロキサシン、メシル酸ダノフロキサシン、エンロフロキサシン、ナジフロキサシン及びクリナフロキサシンからなる群から選択されるもののうちの1つである1つの抗生物質と、1つ以上の医薬的に許容される担体または賦形剤と、を具備し、本組成物Aの濃度が局所医薬組成物の単位あたり約0.001重量%~約8重量%であり、且つ抗生物質の濃度が局所医薬組成物の単位あたり約0.001重量%~約10重量%である、局所医薬組成物を提供する。一実施形態において、前記組成物Aの濃度は、局所医薬組成物の単位あたり約0.015重量%~約1重量%であり、且つ抗生物質の濃度は、局所医薬組成物の単位あたり約0.015重量%~約2重量%である。更なる一実施形態において、組成物Aと抗生物質との重量比は約1:1000~約1000:1である。一実施形態において、組成物Aと抗生物質との重量比は、約1:500~約500:1である。一実施形態において、組成物Aと抗生物質との重量比は、約1:100~約100:1である。一実施形態において、組成物Aと抗生物質との重量比は、約1:1~約50:1である。一実施形態において、組成物Aと抗生物質との重量比は、約5:1~約25:1である。一実施形態において、組成物Aと抗生物質との重量比は、約1:1、約1:10、約1:15、約1:20、約1:30、約1:40、約1:50、約1:60、約1:70、約1:80、約1:90、約1:100、約1:125、約1:150、約1:175、約1:200、約1:250、約1:300、約1:350、約1:400、約1:450、約1:500、約1:550、約1:600、約1:650、約1:700、約1:750、約1:800、約1:850、約1:900、約1:950、または約1:1000である。一実施形態において、組成物Aと抗生物質との重量比は、約2:1、約3:1、約4:1、約5:1、約8:1、約10:1、約15:1、約20:1、約25:1、約30:1、約40:1、約50:1、約60:1、約70:1、約80:1、約90:1、約100:1、約125:1、約150:1、約175:1、約190:1、約200:1、約250:1、約300:1、約350:1、約400:1、約450:1、約500:1、約550:1、約600:1、約650:1、約700:1、約750:1、約800:1、約850:1、約900:1、約950:1、または約1000:1である。
本発明の一実施形態において、局所医薬組成物の組成物Aは、ポリミキシンBとトリメトプリムとからなる。一実施形態において、局所医薬組成物の抗生物質はリファンピシンである。一実施形態において、組成物AをポリミキシンBとトリメトプリムとからなるものとし、且つ抗生物をリファンピシンとしたものである。また、本発明の別の実施形態において、抗菌性組成物は、活性剤であるポリミキシンB、トリメトプリム、及びリファンピシンからなる。
本発明の一実施形態において、局所医薬組成物の組成物Aが、ポリトリムを含む。一実施形態において、局所医薬組成物の抗生物質はリファンピシンである。一実施形態において、組成物Aをポリトリムを含むものとし、且つ抗生物質をリファンピシンとしたものである。本発明の一実施形態では、ポリトリム及びリファンピシンを唯一の活性剤としている。
一実施形態において、本明細書に記載の抗菌性組成物または局所医薬組成物は、それは、対象における眼、耳、鼻、皮膚または創傷感染症の治療を用途としたものである。一実施形態において、前記感染症は細菌性感染症である。一実施形態において、細菌性眼感染症は、細菌性角膜炎、細菌性結膜炎、または細菌性眼内炎である。更なる実施形態において、抗菌性組成物または局所医薬組成物は、以下の微生物:Staphylococcus aureus、Staphylococcus epidermidis、Streptococcus pneumonia、Streptococcus viridans、Haemophilus influenza及びPseudomonas aeruginosaなどの感受性株によって引き起こされる急性細菌性結膜炎、眼瞼結膜炎をはじめとする、細菌性眼表面感染症の治療を、用途としたものである。
一実施形態において、本発明の抗菌性組成物または局所医薬組成物は、クリーム、ローション、軟膏、ヒドロゲル、コロイド、ゲル、泡、油、乳液、懸濁液、ワイプ、スポンジ、溶液、エマルジョン、ペースト、パッチ、プレジェット、綿棒、包帯、スプレー、またはパッドの形態を取りうる。
本発明の局所用組成物は、1つ以上の医薬的に許容される担体を含む。本発明の文脈において使用可能な医薬的に許容される担体の例としては、担体材料、例えば、溶媒、安定化剤、可溶化剤、充填剤、等張化剤、構造形成剤、懸濁剤、分散剤、キレート剤、乳化剤、消泡剤、軟膏基剤、皮膚軟化剤、皮膚保護剤、ゲル形成剤、増粘剤、pH調整剤、防腐剤、浸透促進剤、錯化剤、滑剤、粘滑剤、増粘剤、生体接着性ポリマーまたはそれらの組み合わせが挙げられる。
溶媒の例は、水または精製水、アルコール類(例えば、エタノール、ベンジルアルコール)、植物油、海洋油及び鉱物油、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセロール、ならびに液体ポリアルキルシロキサンである。
不活性希釈剤または充填剤は、スクロース、ソルビトール、糖、マンニトール、微結晶セルロース、デンプン、炭酸カルシウム、塩化ナトリウム、ラクトース、リン酸カルシウム、硫酸カルシウム、またはリン酸ナトリウムでありうる。
緩衝剤の例としては、クエン酸、酢酸、乳酸、リン酸水素、ジエチルアミン、水酸化ナトリウム及びトロメタン(すなわち、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン塩酸塩)が挙げられる。
好適な懸濁剤は、例えば、天然起源のゴム類(例えば、アカシアゴム、アラビアゴム、キサンタンゴム、及びトラガカントゴム)、セルロース類(例えば、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、及びヒドロキシプロピルメチルセルロース)、アルギン酸塩、ならびにキトサンである。
分散剤または湿潤剤の例は、天然起源のホスファチド(例えば、レシチンもしくはダイズレシチン)、エチレンオキシドと脂肪酸または長鎖脂肪族アルコールとの縮合生成物(例えば、ステアリン酸ポリオキシエチレン、モノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビトール、及びモノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン)である。
保存料を本発明の局所用組成物に添加することによって、製剤の安定性に影響を及ぼし、及び/または患者に感染を引き起こす恐れのある微生物汚染を防止することが可能である。防腐剤の好適な例としては、パラベン(例えば、メチル、エチル、プロピル、p-ヒドロキシ安息香酸塩、ブチル、イソブチル、及びイソプロピルパラベン)、ソルビン酸カリウム、ソルビン酸、安息香酸、安息香酸メチル、フェノキシエタノール、ブロノポール、ブロニドックス、MDMヒダントイン、ヨードプロピニル、カルバミン酸ブチル、塩化ベンザルコニウム、セトリミド、及びベンジルアルコールが挙げられる。
キレート剤の例としては、EDTAナトリウム及びクエン酸が挙げられる。
ゲル基剤または増粘剤の例は、流動パラフィン、ポリエチレン、脂肪油、コロイドシリカまたはアルミニウム、グリセロール、プロピレングリコール、炭酸プロピレン、カルボキシビニルポリマー、ケイ酸マグネシウムアルミニウム、親水性ポリマー(例えばデンプンまたはセルロース誘導体)、水膨潤性親水コロイド、カラギーナン、ヒアルロン酸塩、アルギン酸塩、及びアクリル酸塩である。
本発明の組成物中に用いるのに適した軟膏基剤は、疎水性であってもよいしまたは親水性であってもよく、パラフィン、ラノリン、液体ポリアルキルシロキサン、セタノール、パルミチン酸セチル、植物油、脂肪酸のソルビタンエステル、ポリエチレングリコール、及び脂肪酸のソルビタンエステル間の縮合生成物、ならびにエチレンオキシド(例えば、モノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン)、ポリソルベート、白色ワセリン及び白色ワックスを含む。
エタノール、イソプロパノールグリセリン、プロピレングリコール、ソルビトール、乳酸及び尿素は、保湿剤の例である。好適な皮膚軟化剤には、コレステロール及びグリセロールが包含される。
皮膚保護剤の例としては、ビタミンE、アラトイン、グリセリン、酸化亜鉛、ビタミン類、及び日焼け止め剤が挙げられる。
増粘剤は一般に、粘度を増強すること、及び医薬組成物または化粧品組成物の生体接着特性を改善することを目的に、使用される。増粘剤の例としては、限定されるものではないが、セルロース、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、天然起源のゴム、ゼラチン、カラヤ、ペクチン、アルギン酸、ポビドン、及びCarbopol(登録商標)ポリマーが挙げられる。増粘剤のなかでも特に興味深いのは、チキソトロピー特性を備えた増粘剤(すなわち、振盪または撹拌によって粘度が低減される薬剤)である。そのような薬剤を組成物中に配合することにより、投与時の組成物粘度を低下させて、その薬剤を皮膚に塗布するのを容易にすることが可能になると共に、塗布後の組成物粘度を増加させて、投与部位に組成物を残留させることも可能となる。
生体接着性ポリマーは、皮膚を水和してその透過性を向上させるのに有用である。また、生体接着性ポリマーは、増粘剤としても機能しうる。生体接着性ポリマーの例としては、限定されるものではないが、ペクチン、アルギン酸、キトサン、ポリソルベート、ポリ(エチレングリコール)、オリゴ糖及び多糖、セルロースエステル及びセルロースエーテル、ならびに改質セルロースポリマーが挙げられる。
透過促進剤は、皮膚を通過する活性成分の送達に影響を与える、特定の薬剤を含有するビヒクルである。浸透促進剤は、概ね、溶媒と界面活性化合物(両親媒性分子)の、2つのクラスに分類される。溶媒透過促進剤の例としては、アルコール(例えば、エチルアルコール、イソプロピルアルコール)、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、1-ドデシルアゾシクロヘプタン-2-オン、N-デシル-メチルスルホキシド、乳酸、N,N-ジエチル-m-トルアミド、N-メチルピロリドン、ノナン、オレイン酸、ワセリン、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、サリチル酸、尿素、テルペン、及びトリクロロエタノールが挙げられる。界面活性剤浸透促進剤は、非イオン性、両性、カチオン性、または双性イオン性でありうる。好適な非イオン性界面活性剤としては、ポロキサマーとして市販されているポリ(オキシエチレン)-ポリ(オキシプロピレン)ブロックコポリマー、エトキシル化水素化ヒマシ油、Tween20またはTween80などのポリソルベートが挙げられる。両性界面活性剤には四級化イミダゾール誘導体が包含され、カチオン性界面活性剤には塩化セチピリジニウムが包含され、双性イオン性界面活性剤にはベタイン及びスルホベタインが包含される。適切な浸透促進剤の他の例としては、ペンタデカラクトン、2-ピロリジン、1-ドデカル-アザシクロヘプタン-2-オン、チオグリコール酸カルシウム、ヘキサノール、1,3-ジオキサンの誘導体(すなわち、1,3-ジオキサシクロヘキサン)、及び1,3-ジオキサラン(すなわち、1,3-ジオキサシクロペンタン)、1-N-ドデシル-2-ピロリドン-5-カルボン酸、2-ペンチル-2-オキソ-ピロリジン酢酸、2-ドデシル-2-オキソ-1-ピロリジン酢酸、及び1-アザシクロヘプタン-2-オン-2-ドデシル酢酸が、特に挙げられる。
一実施形態において、本発明の局所医薬組成物は、溶液もしくは懸濁液、エマルジョン、軟膏、クリーム、ゲル、または眼内挿入物のような徐放性ビヒクルの形態の、局所眼科用医薬組成物であることが好ましい。
一実施例において、本発明の局所眼科用医薬組成物は、多回使用もしくは単回使用に対応した点眼薬瓶またはバイアル内に収容された、溶液もしくは懸濁液のような滅菌液体またはゲルである。特定の実施例において、眼科用医薬組成物は、約0.0015~約10.0重量%の、本明細書に記載の抗菌組成物を含む滅菌液体として、多用途点眼薬瓶またはバイアル内に収容されて提供される。点眼製剤は、約pH4~約8、典型的には約pH7.0~約8.0、より典型的には約pH7.2~約pH7.4の、リン酸緩衝液またはホウ酸緩衝食塩水のような、水性緩衝食塩水を含むのが、ごく一般的である。製剤のオスモル濃度は、典型的に、約200、250、または270mOsm/kg~最大約310、350、または400mOsm/kgの範囲内である。多用途点眼薬瓶にパッケージされた液体製剤には、塩化ベンザルコニウムのような防腐剤添加物を含める場合があるのに対し、幾つかの実施例では、眼科用組成物に防腐剤を含めない場合がある。本明細書において、「防腐剤フリー」とは、組成物が抗菌性組成物に加えて防腐剤を含まないことを意味する。
眼科用医薬組成物を、点眼器で投与される溶液または懸濁液のような液体として調合した場合、賦形剤を含めることにより、或る用量の組成物を角膜と接触した状態のままに維持される期間を、延長することが可能である。例えば、賦形剤は、増粘剤及び/または粘膜付着剤でありうる。そのような賦形剤の例としては、高分子量親水性ポリマーを含み、限定されるものではないが、例えば、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、カルボマー、ポリカルボフィル、ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレンブロックコポリマー(ポロキサマー407など)、セルロース誘導体(ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、及びヒドロキシエチルセルロースなど)、天然多糖類(ヒアルロン酸、デキストラン、コンドロイチン硫酸、ジェランガム、キサンタンガム、グアーガム、トレハロース、及びタマリンド種多糖類など)が挙げられる。追加的な粘膜付着性ポリマーは、文献に記載されている(例えば、本明細書において参照により援用されているYadav et al.J.Chem.Pharm.Res.,2010,2(5):418-432を参照)。組成物中には、前述のポリマーの2つ以上の任意の組み合わせが含まれる場合がある。本明細書において、高分子量ポリマーの分子量は少なくとも100,000ダルトンである。別の実施例において、組成物は、シクロデキストリン(例えば、2-ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン)を含む。一実施例において、組成物は徐放性液体として調合される。例えば、本組成物は、抗菌性組成物の放出を持続させる粘膜付着性ミクロスフェアを具備する、眼科用懸濁液の形態とされる場合もある。ミクロスフェアは、粘膜付着性ポリマーと抗菌性組成物とを含む。眼科用懸濁液用の粘膜付着性ミクロスフェアの製造方法は、文献に記載されている(例えば、Dandagi et al.,Sci Pharm(2013)81(1):259-280を参照)。
別の特定の実施例において、眼科用医薬組成物は、眼の盲嚢内に配置するための単位用量眼内挿入物として調合される。眼内挿入物を作製する方法は、文献に記載されている(例えば、本明細書において参照により援用されている米国特許第4,730,013号、米国特許第7,749,970号、米国特許出願公開第US2012/0215184号を参照)。眼内挿入物は、活性剤を含有する生分解性マトリックスからなる活性固形単位用量である。マトリックスは典型的に、高分子量ポリマーまたは高分子量ポリマーの組み合わせ、例えば、前述の親水性ポリマー、及び眼科用挿入物が記載されている前述の特許公報中に開示されている追加的なポリマーから製造される。眼内挿入物に潤滑剤を更に含めることによって、快適性を高めることが可能になる。眼内挿入物は、眼内に配置された際、溶解または侵食期間が数時間から1日、場合によっては数日間に及ぶ。
別の態様において、本発明は、本明細書を通じて本明細書に記載の治療有効量の抗菌性組成物を別々に、同時にまたは連続して対象に投与することを含む、対象における細菌性感染症の治療方法を提供する。一実施形態において、抗菌性組成物は、局所医薬組成物に調合される。一実施形態において、局所医薬組成物は、眼、耳または鼻の感染症の治療を用途とした製剤である。一実施形態において、細菌性感染症は、グラム陽性菌またはグラム陰性菌、あるいは両方の組み合わせに由来する。
一実施形態において、局所医薬組成物は、細菌性眼感染症の治療を用途とした眼科用製剤である。細菌性眼感染症の例としては、限定されるものではないが、細菌性角膜炎、細菌性結膜炎、または細菌性眼内炎である。一実施例において、眼科用製剤は、以下の微生物:Staphylococcus aureus、Staphylococcus epidermidis、Streptococcus pneumonia、Streptococcus viridans、Haemophilus influenza及びPseudomonas aeruginosaなどの感受性株によって引き起こされる急性細菌性結膜炎ならびに眼瞼結膜炎をはじめとする、細菌性眼表面感染症の治療を用途としたものである。
一実施形態において、本発明は、本明細書全体を通じて、本明細書に記載の抗菌組成物と別々に、同時にまたは連続して細菌性生物を接触させることを含む、細菌性生物のコロニー除去方法を提供する。
一実施形態において、本発明は、明細書全体を通じて、本明細書に記載の局所医薬組成物と別々に、同時に、または逐次的に細菌性生物を接触させることを含む、細菌性生物を脱コロニー化する方法を提供する。
一実施形態において、本発明は、本明細書全体を通じて、本明細書に記載の抗菌性組成物と別々に、同時にまたは連続して細菌性生物を接触させることを含む、細菌性生物のバイオフィルム形成を破壊または中断または阻害または低減する方法を提供する。
一実施形態において、本発明は、本明細書全体を通じて、本明細書に記載の局所医薬組成物と別々に、同時にまたは連続して細菌性生物を接触させることを含む、細菌性生物のバイオフィルム形成を破壊または中断または阻害または低減する方法を提供する。
細菌は、Enterococcus spp.、例えばEnterococcus faecalis;Staphylococcus spp.、例えばStaphylococcus aureus、Staphylococcus epidermidis;Klebsiella spp.、例えばKlebsiella pneumoniae;Acinetobacter spp.、例えばAcinetobacter baumannii、Pseudomonas spp.、例えばPseudomonas aeruginosa;Enterobacter spp.、またはそれらの併用をはじめとする、ESKAPE病原体から選択されたものであることが好ましい。
本発明の併用療法は、単独で実施してもよいし、または他の療法と併用して実施することもできる。例えば、医療装置及び留置装置、例えば、ステント、カテーテル、腹膜透析チューブ、排水装置、人工関節、歯科用インプラントなどをはじめとする留置装置の表面上に、本発明の併用療法を、消毒剤、防腐剤、抗生物質または殺生物剤と併用できる。
以下の実施例を挙げることによって、本発明は、ポリミキシンB及びトリメトプリムを含む組成物Aと、微生物定着表面または感染症の治療を目的に投与できる1つの抗生物質と、を具備する、相乗的併用療法を提供する。ここで、以下の実施例を参照する。これらの実施例は、上記の説明と共に、本発明の幾つかの実施形態を非限定的に例証するものである。
我々は細菌性感染症の治療における問題に取り組むため、同時代的S.aureus性及びP.aeruginosa性の角膜炎分離株に対し改善された抗菌効力を示す、改良型トリメトプリム/ポリミキシンB製剤の創製に着手した。したがって、ポリトリムの抗菌活性を改善する能力を有する化合物について、853メンバーのFDA承認薬ライブラリのメンバーをスクリーニングした。我々の結果から判るように、リファマイシンクラスの抗生物質(すなわち、リファンピシン)を添加することによってポリトリムの抗微生物特性が増強し、有効用量が低量になり、且つ殺菌活性が迅速化する。これらの観点から、ポリトリムとリファマイシンの併用は、フルオロキノロン耐性を克服し、ポリトリム単独の治療よりも速効性である眼感染症の治療を用途とした、価値ある新規な治療選択肢の代表例として期待されている。
実施例1
材料と方法
細菌株と増殖条件
これらの研究で使用される細菌株は、従来の実験室株のPseudomonas aeruginosa PAO1及びStaphylococcus aureus UAMS-1を含み、これらの株は両方とも抗生物質感受性であり、堅牢なバイオフィルムを形成しうる。Gillaspy AF,Hickmon SG,Skinner RA,Thomas JR,Nelson CL,Smeltzer MS.Role of the accessory gene regulator(agr)in pathogenesis of staphylococcal osteomyelitis.Infection and immunity 1995;63:3373-3380.を参照。Pseudomonas aeruginosaの7つの臨床角膜炎分離株を、Flaum Eye Institute,Rochester NYから採取し、International Health Management Associates(IHMA;Schaumburg,IL)から購入された国の地理的に別個の地域からのStaphylococcus aureusの25個の臨床分離株。プランクトン様培養物を必要とする実験用に、指示された生物をLuria-Bertaniブロス(LB;Franklin Lakes,NJ)中で一晩増殖させ、新鮮な培地で1:100に希釈して、対数増殖期初期(S.aureus及びP.aeruginosa用にそれぞれ0.18または0.4OD600nm)まで増殖させて処置した。平底ポリスチレンプレート(Falcon,Corning Life Sciences;Durham,NC)の個々のウェルに、指示された生物の一夜培養物を、終濃度1×10CFU ml-1になるまで200μlの新鮮なLBに接種することによりバイオフィルムを確立した。プレートを37℃の加湿インキュベーター内に72時間入れて、静置バイオフィルムを形成させた。非接着細胞を吸引し、各実験に先立って、バイオフィルムをリン酸緩衝生理食塩水で2回洗浄した。
化学物質及び化合物ライブラリ
トブラマイシン、リファンピシン、ネオマイシン、シプロフロキサシン、アンピシリン、ゲンタマイシン、ベシフロキサシン及びセフトリアキソンはSigma Aldrich(St.Louis,MO)から購入されたものであり、点眼液中の化合物(モキシフロキサシン、ポリミキシンB/トリメトプリム)は、Flaum Eye Institute(Rochester,NY)から入手されたものである。853FDA承認薬のライブラリは、Selleck Chemical(Houston、TX)から入手されたものである。
Pseudomonas aeruginosa臨床分離株の特性評価
一連の遺伝子型決定及び生物学的アッセイを予備的手段として使用して、採取された臨床的P.aeruginosa分離株のクローン性を、以下のようにして評価する。Qiagen DNeasyキット(Hilden,Germany)を使用して各分離株からゲノムDNAを精製し、このゲノムDNAをポリメラーゼ連鎖反応の鋳型として用い、以前に公開されたプライマーを使用して病原性因子exoS、exoY、exoU、exoT及びpcrVの存在を検出する(表1)。Allewelt M,Coleman FT,Grout M,Priebe GP,Pier GB.Acquisition of expression of the Pseudomonas aeruginosa ExoU cytotoxin leads to increased bacterial virulence in a murine model of acute pneumonia and systemic spread.Infection and immunity 2000;68:3998-4004、Lomholt JA,Poulsen K,Kilian M.Epidemic population structure of Pseudomonas aeruginosa:evidence for a clone that is pathogenic to the eye and that has a distinct combination of virulence factors.Infection and immunity 2001;69、及びLedbetter EC,Mun JJ,Kowbel D,Fleiszig SM.Pathogenic phenotype and genotype of Pseudomonas aeruginosa isolates from spontaneous canine ocular infections.Investigative ophthalmology & visual science 2009;50を参照。モキシフロキサシン、セフトリアキソン、アンピシリン、ネオマイシン、ゲンタマイシン、トブラマイシン及びポリミキシンB/トリメトプリムに対する各分離株の抗生物質感受性プロファイルを、最小発育阻止濃度(MIC)のガイドラインに準じて評価した。Institute C.Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing:Twenty-fifth Informational Supplement.Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing:Twenty-fifth Informational Supplementを参照。分離株ごとのバイオフィルム形成能力を定量した。この定量を行うことを目的に、72時間で確立されたバイオフィルムを含むポリスチレンプレートのウェルを0.8%NaClで洗浄し、非接着細胞を除去して、クリスタルバイオレットで染色した。バイオフィルム染色を定量するため、プレートをHOで3回洗浄し、染色液を30%氷酢酸中に懸濁させ、前述のように自動プレートリーダーを用いて各ウェルの光学密度(OD600nm)を計測した。Jacobs AC,Blanchard CE,Catherman SC,Dunman PM,Murata Y.An ribonuclease T2 family protein modulates Acinetobacter baumannii abiotic surface colonization.PloS one 2014;9を参照。
Figure 0007072898000001
Selleckライブラリのスクリーニング
ポリミキシンB/トリメトプリムの抗菌活性を増強する薬剤を同定するために、我々は最初に、P.aeruginosa株PAO1及びS.aureus株UAMS-1の成長を可能にする、最高濃度のポリミキシンB/トリメトプリムの組み合わせを特定した。そうするには、標準MICプレートアッセイを実施し、2倍濃度のポリミキシンB/トリメトプリムの存在下で、1×10CFUをマイクロタイタープレートの各ウェルに加えて、37℃で16時間インキュベートした。MICは、肉眼で測定したところ、成長を示さなかった薬物濃度として同定された。濃度のより低い薬物の微妙な効果を理解するために、各生物の1倍、0.5倍、0.25倍及び0.125倍のMICを呈するウェルからアリコート(20μl)を平板培養し、生存CFUの数を特定した。約10CFUの生存を可能にしたポリミキシンB/トリメトプリムの濃度が、中等度の抗菌活性を有する濃度を呈したが、一晩インキュベーションした後に、成長表現型の喪失に至らなかった(図4)ため、この濃度を、このようなスクリーニングにおける使用のために選択した。
Selleckライブラリのスクリーニング用に、新鮮培地88μlを含有する96ウェルマイクロタイタープレートの個々のウェルに、およそ10CFUのP.aeruginosa PAO1株またはS.aureus UAMS-1を接種した。次いで、PAO1及びUAMS-1に対しそれぞれ2μlのポリミキシンB/トリメトプリムを加えて、終濃度を0.2μg ml-1または1.25μg ml-1にした。次いで、ライブラリメンバーを最終濃度5μMまたは50μMのいずれかにて添加した。37℃にて16時間プレートをインキュベートし、ヒットを目視可能な増殖のないウェルとして同定した。
分画阻止濃度
チェッカーボード形式では、S.aureus株UAMS-1またはP.aeruginosa株PAO1を、マイクロタイタープレートの個々のウェルに加えた。各プレートの横列を漸増濃度のポリミキシンB/トリメトプリム(0~12.5μg/ml-1)で処置したのに対し、各縦列を漸増濃度のリファンピシン、トブラマイシンまたはベシフロキサシンで処置した。プレートを16時間インキュベートし、その時点で(単独で)細菌増殖を阻害する各試験剤の濃度を様々な濃度を併用して測定した。式:(併用中の薬物Aの最小発育阻止濃度(MIC)/単独の薬物AのMIC)+(併用中の薬物BのMIC/単独の薬物BのMIC)=FICを用い、分画阻止濃度(FIC)指数を計算した。相乗的相互作用をFIC値<0.5として定義し、相加的相互作用をFIC値0.5~1.0として定義し、相互作用なしをFIC1~4として定義し、拮抗的相互作用をFIC>4として定義した。Odds FC.Synergy,antagonism,and what the chequerboard puts between them.The Journal of antimicrobial chemotherapy 2003;52:1を参照。
バイオフィルム感受性
バイオフィルムを上記のようにして確立し、次いでプランクトン様PAO1またはUAMS-1細胞を、0.5×、1×、2×、4×または8×MICの試験剤を補充した100μlの新鮮培地で処置した。24時間後、残りの培地及び非接着細胞を除去し、バイオフィルムを0.8%NaCl中に懸濁し、平板培養して生存細菌を定量した。化合物の併用により処置されたバイオフィルムの感受性を、各化合物のプランクトンMICの比1:1(すなわち、PAO1に対して6.25μg ml-1のポリミキシンB/トリメトプリム及び15.6μg ml-1のリファンピシン)を利用して、上記と同じ方法で算定した。バイオフィルムを、0~64×MICの範囲の漸増量で処置した。
抗菌殺菌曲線:
指示された生物の一晩培養物を用い、100mlの新鮮培地に接種(1:100希釈)して、対数増殖期中期まで増殖させた。試験化合物(複数可)を1×、2×、または4×MICにて添加し、引き続き培養物をインキュベーションした。アリコートを1時間目、2時間目、3時間目、4時間目、及び24時間目に採取し、段階希釈してコロニー形成単位用に平板培養した。
抵抗測定
2つの液体培養法を用いて、P.aeruginosa株PAO1及びS.aureus株UAMS-1について、指示された試験剤(複数可)に対する自発的耐性を測定した。最初に、プランクトン様増殖細胞(1×10CFUを、1×MICのリファンピシン、1×MICポリミキシンB/トリメトプリム及び1×MICを組み合わせて添加した100μlのMueller Hinton培地を含むマイクロタイタープレートの個々のウェルに添加した。プレートを一晩インキュベートし、その時点でアリコートを採取し、生存コロニー形成単位の数を計数するために平板培養した。推定の耐性生存細胞を呈したいずれの試験条件についても、結果として得られた8つのコロニーを上記のように反復MIC試験用に無作為に選択して、それらのコロニーが耐性分離株を表すかどうかを立証した。第二のアプローチとして、上記からの各処置条件からの50μlの懸濁液を、1.95mlのMHを含有するBacterioScan製の採取用キュベットに移した。BacterioScan製のs216Dxレーザー微生物増殖モニターを使用して増殖を測定し、40時間にわたって3分ごとに光学的測定を行った。40時間後、生存コロニー形成単位を測定するため試料を平板培養し、薬剤感受性の再試験を行った。
実施例2
ポリミキシンB/トリメトプリムの抗菌活性を改善する化合物の同定
抗生物質ポリミキシンB+トリメトプリム含有の点眼液は、広範囲の抗菌活性と、耐性に関連した低い臨床的失敗を示すが、この併用治療効果は、一部には、特定の細菌種に対する効力が比較的低いこと、殺菌速度が遅く、抗バイオフィルム特性が不十分なことが原因で制限されてきた。ポリミキシンB/トリメトプリム点眼液の抗菌性能を潜在的に改善する可能性のある薬剤/を特定するため、まず、別途に阻害濃度以下の濃度のポリミキシンB/トリメトプリムの存在下にて、抗菌活性を付与する薬剤について、853メンバーのFDA承認薬ライブラリのメンバーのスクリーニングを行った。これを行うため、1.2μg/ml-1のポリミキシンB/トリメトプリム(0.25xMIC)を補充したマイクロタイタープレートの個々のウェルに、10CFUのS.aureus株UAMS-1を接種した。ライブラリメンバーを低濃度(5μM)または高濃度(50μM)で添加してから、一晩インキュベートした後、増殖を阻害する薬剤をスコアで評価した。そのような薬剤は、それ自体で抗菌活性を呈し、及び/またはポリミキシンB/トリメトプリムの抗菌活性を増強する化合物を代表することが期待された。並行して、0.2μg ml-1のポリミキシンB/トリメトプリム(0.5×MIC)を補充した培地中に接種されたP.aeruginosa PAO1細胞に対し、増殖表現型の喪失を示す薬剤について低濃度及び高濃度にてライブラリもまたスクリーニングした。
スクリーニングの結果、明らかにされたように、ライブラリ化合物中153個は、0.25×MICのポリミキシンB/トリメトプリム及びそれらの存在下、50μMにてS.aureus増殖表現型の喪失を呈し、また、75個は5μMにて抗菌活性を呈し、ポリミキシンB/トリメトプリムの抗菌性能の最も強力な抗ブドウ球菌及び/または増強剤であることを示唆している。P.aeruginosaについては、0.5×MICのポリミキシンB/トリメトプリムの存在下、合計63化合物が50μMにて増殖を喪失し、そのうちの32化合物は5μMにて同様に増殖を阻害された(表2)。
Figure 0007072898000002
更なる研究に向けて、化合物の数を絞り込むため、最も治療的に関連性のあるポリミキシンB/トリメトプリムカクテル(複数可)に、S.aureusとP.aeruginosaの両方に対して強力な活性を呈する薬剤を含めることが考慮された。各生物に対するスクリーニング結果を比較したによって、S.aureus及びP.aeruginosa の両方に対し、18種の試験薬剤が5μM及び50μMにて活性を呈することが明らかにされた。しかも、これらの化合物のうち16種類は、確立済のP.aeruginosaバイオフィルム、及び角膜炎の原因物質として認識されているAcinetobacter baumanniiに対する活性を呈することが以前報告されている。Blanchard C,Brooks L,Ebsworth-Mojica K,et al.Zinc Pyrithione Improves the Antibacterial Activity of Silver Sulfadiazine Ointment.mSphere 2016;1、及びColquhoun JM,Wozniak RA,Dunman PM.Clinically Relevant Growth Conditions Alter Acinetobacter baumannii Antibiotic Susceptibility and Promote Identification of Novel Antibacterial Agents.PloS one 2015;10を参照。これら16種の化合物(表3)には、4種のリファマイシン類(リファブチン、リファペンチン、リファンピシン、リファキシミン)、2種のキノロン類(サラフロキサシン、及びペフロキサシン)、8種のフルオロキノロン類(スパルフロキサシン、シタフロキサシン、ロメフロキサシン、ベシフロキサシン、ダノフロキサシン、エンロフロキサシン、ナジフロキサシン、及びクリナフロキサシン)が含まれている。レボフロキサシンは角膜潰瘍治療用のFDA承認フルオロキノロンであり、アミノグリコシドであるトブラマイシンは、一般的に使用される強化抗生物質であり、細菌性角膜炎のフルオロキノロン治療失敗の設定で利用されているため、2つの追加的な薬剤であるレボフロキサシン及びトブラマイシンを含め、両方とも5μM及び50μMにてaeruginosaに対して活性を示した一方、S.aureusに対しては50μMにてのみ活性が実証された。各クラスの抗生物質の代表例を、更なる調査対象として選択した。
Figure 0007072898000003
実施例3
リファンピシン及びトブラマイシンによる、ポリミキシンB/トリメトプリムの抗菌活性の向上
ポリミキシンB/トリメトプリムの抗菌活性を増強する薬剤と独立した抗菌活性を有する薬剤とを区別するため、リファンピシン(リファマイシン)、トブラマイシン(アミノグリコシド)及びベソフロキサシン(フルオロキノロン)を使用して、プランクトン様S.aureus及びP.aeruginosa培養物に対し、チェッカーボード形式で分画阻止濃度(FIC)測定を実施した。表4に示すように、抗菌感受性試験にて、ポリミキシンB/トリメトプリムに対するP.aeruginosa株PAO1のMICは、0.41μg/ml-1であったのに対し、リファンピシン、トブラマイシン及びベシフロキサシン単独の場合のMICは、それぞれ15.6μg/ml-1、0.48μg/ml-1、及び1.56μg/ml-1であったことが明らかにされた。リファンピシンとポリミキシンB/トリメトプリムとを併用した結果、P.aeruginosa(FIC=0.637)に対し相加効果が得られた。このことは、ポリミキシンB/トリメトプリムの抗菌活性を増強することを示唆している。ポリミキシンB/トリメトプリムとの併用時には、トブラマイシン(FIC=1.28)及びベシフロキサシン(FIC=1)は相加作用もなく拮抗作用もなかった。S.aureus株UAMS-1に対して、ポリミキシンB/トリメトプリムのMICは2μg/ml-1であった一方、リファンピシン、トブラマイシン及びベシフロキサシン単独の場合のMICはそれぞれ、0.01μg ml-1、1.9μg ml-1及び0.12μg ml-1であったことが見出された(表4)。ポリミキシンB/トリメトプリムと併用した際、リファンピシンは相乗効果を示し(FIC=0.469)、トブラマイシンは相加効果を示した(FIC=0.872)。一方、ベシフロキサシンは効果を示さなかった(FIC=1)。総合すれば、これらの結果によると、リファンピシンなどのリファマイシンは、P.aeruginosa及びS.aureusの両方に対するポリミキシンB/トリメトプリムの活性を改善する可能性があるが、トブラマイシンはS.aureusに対してポリミキシンを改善する可能性のあることが示唆される。こうした活性の向上が臨床的に関連のある菌株にわたるものかどうかを調べるため、分画阻止濃度試験を同時代的S.aureus及びP.aeruginosa臨床角膜炎分離株のパネルが包含されるように拡大した。
Figure 0007072898000004
実施例4
ポリミキシンB/トリメトプリムの、リファンピシンまたはトブラマイシンとの併用時の臨床眼分離株に対する有効性
7つのP.aeruginosa眼用組織分離株をUniversity of Rochester Flaum Eye Instituteから受け取り、予備的な遺伝子型決定及び表現型分析に供し、株セットの多様性を確証した。その為に、PCRを用い、病原性因子、exoS、exoY、exoU、exoT及びpcrVの存在または不在を評価し、各株に対する抗生物質感受性プロファイルを確立した(表5)。結果から明らかにされたように、全ての株にexoY、exoT及びperVが含まれており、4株にはexoS(RW01、RW02、RW03、RW06)もまた含まれ、1株にはexoU(RW07)が含まれていた。2株にはexoSもexoUも含まれていなかった(RW04、RW05)。同様な病原性因子パターンを有する株が、様々な耐性パターンを呈したことから、これらの株がクローン株ではないことが示唆される。また、国の様々な地域からの多様な臨床感染部位を表すS.aureus眼科臨床分離株セットも得られた。総合すれば、このP.aeruginosa及びS.aureus株のコレクションは、リファンピシンまたはトブラマイシンの不在下及び存在下でポリミキシンB/トリメトプリムの活性スペクトルを評価するための、同時代的探索的な眼分離株コレクションを表すものと考えられた。
Figure 0007072898000005
表6に示すように、抗菌剤感受性試験で、ポリミキシンB/トリメトプリムとリファンピシンを併用した際に、評価された全てのS.aureus及びP.aeruginosa臨床分離株について、ポリミキシンB+トリメトプリム、またはリファンピシン単独のいずれかの場合と比較して、抗菌活性に改善が見られることが明らかにされた。併用では、P.aeruginosaに対し、平均FIC指数が0.509(±0.04)となり、相加的な抗菌効果が示唆された。S.aureusについても同様に、併用では、FICが0.463(±0.04)となり、リファンピシンとポリミキシンB/トリメトプリムとの相加的/相乗的抗菌効果が示唆されている。トブラマイシンをポリミキシンB/トリメトプリムに添加した際の平均FIC指数は、P.aeruginosaでは1.14(±0.17)であり、S.aureus分離株では0.936(±0.37)と、より中程度の効果であり、後者に対する中等度の相加効果が示唆される(表7)。リファンピシン及び比較的程度は低いが、トブラマイシンとポリミキシンB/トリメトプリムとの併用では、多様な耐性プロファイルを有する様々なS.aureus及びP.aeruginosa臨床分離株に対する活性に改善が見られたことは、角膜炎の治療に対するこれらの併用の臨床的可能性を強調している。
Figure 0007072898000006
Figure 0007072898000007
実施例5
ポリミキシンB/トリメトプリムの、リファンピシンまたはトブラマイシンとの併用時の確立済バイオフィルムに対する抗菌効果
S.aureus及びP.aeruginosaの両方が堅牢なバイオフィルムを形成する傾向ならびに角膜疾患の増強におけるバイオフィルムの役割の可能性を考慮し、ポリミキシンB/トリメトプリム+リファンピシンまたはトブラマイシンの有効性を、最新の主要な角膜炎治療のモキシフロキサシンと比較して、各生物によって形成されたバイオフィルムに対し評価した。図1Aに示すように、確立済P.aeruginosa PAO1バイオフィルムをポリミキシンB/トリメトプリム(単独)で処置した際、中等度の抗バイオフィルム活性を呈し、菌株のプランクトン様ポリミキシン+トリメトプリムのMIC(0.41μg ml-1)の32×にて、CFU/mlが2log減少した。確立済P.aeruginosaバイオフィルムをリファンピシン(単独)またはトブラマイシン(単独)で処置した際、同様な用量依存的応答が生じ、32×MICの濃度にて各々のCFUが5log減少した。トブラマイシン+ポリミキシンB/トリメトプリムを併用した際、2~4×MICの濃度ではトブラマイシン(単独)よりもわずかにパフォーマンスが劣化したのに対し、より高濃度ではトブラマイシン(単独)と等効力であり、32×MICではバイオフィルム関連CFUが5log減少した。リファンピシン+ポリミキシンB/トリメトプリムは、2×MICにて開始し、用量依存的にリファンピシン、トブラマイシンまたはポリミキシンB/トリメトプリムよりも優れ、32×MICにてCFUが最大6log減少した。リファンピシン+ポリミキシンB/トリメトプリムは、モキシフロキサシンと比較して、32×MICにて同様な最大対数減少を達成したが、モキシフロキサシンは4×~16×MICの間で抗バイオフィルム活性が上昇したことを実証した。
確立済S.aureusバイオフィルムの抗菌試験では、トブラマイシン、ポリミキシンB/トリメトプリム、またはそれらの併用のいずれも、試験された任意の濃度にてバイオフィルム関連の細胞に対する活性が有意とならなかったことが明らかになった。逆に、リファンピシン(単独)はバイオフィルム関連の細胞において用量依存的な減少を呈し、32×MICにてCFUが最大4log減少した。モキシフロキサシンは、リファンピシンと同様な用量反応を実証し、32×MICにてCFUの4log減少が達成された。一方、ポリミキシンB/トリメトプリムとリファンピシンとの併用は、最も強力な抗バイオフィルム活性を実証し、2×MICにて有意な抗菌活性が観察され、32×MICにてCFUが最大6log減少した。総合すれば、これらの結果が示唆するように、リファンピシンを含有するポリミキシンB/トリメトプリムとの併用時、及び比較的程度は低いがトブラマイシンとの併用時には、これら個別に試験された化合物の活性と比較して、確立済P.aeruginosa及びS.aureusバイオフィルム関連の細胞に対する抗菌活性がより強力である。そのうえ、この併用は、P.aeruginosaバイオフィルムに対し一般的な治療用モキシフロキサシンと同様に機能し、確立済S.aureusバイオフィルムに対してモキシフロキサシンよりも優れ、この併用が眼感染症の治療において有効且つ潜在的に秀逸でありうることを示唆する。
実施例6
ポリミキシンB/トリメトプリムのリファンピシンとの併用時の抗菌効果
リファンピシン、及び比較的程度は低いがトブラマイシンと併用した際に確立済バイオフィルムに対してポリミキシンB/トリメトプリムが有効であったことから示唆されるように、これらを併用した場合の方が、それぞれを単独使用した場合と比べて殺菌活性の向上が見られる。併用した際の殺菌効果をより詳細に調べるために、プランクトン様S.aureus及びP.aeruginosa細胞を使用して標準的な死滅曲線研究を行い、モキシフロキサシンと比較した。これを行うため、各生物体を対数増殖期初期まで増殖させ、その時点で培養物を、リファンピシン、トブラマイシン及びポリミキシンB/トリメトプリムの2×MIC単独または併用で処置し、生存CFUの数を平板培養によって測定した。
図2Aに示すように、P.aeruginosaの死滅曲線から明らかにされたように、トブラマイシン(単独)は、処置後4時間目に、初期CFUが中程度に2log減少してから、更に増分して、24時間目の抗原投与ではCFUが最大7log減少した。ポリミキシンB/トリメトプリム(単独)では、4時間目の処置までにCFUが3log減少し、24時間目までに生存細胞が完全に根絶された。併用時に、トブラマイシン+ポリミキシンB/トリメトプリムで処置されたP.aeruginosa細胞は、ポリミキシンB/トリメトプリム(単独)と同様に1~3時間挙動し、処置後4時間目にわずかに殺菌活性の改善が見られ、結果としてCFUが4log減少し、24時間目までに細胞が完全に根絶された。リファンピシン単独では、4時間目までにCFUが6log減少し、24時間目には生存細胞が皆無になった。モキシフロキサシンは1~3時間リファンピシンと同様に機能したが、4時間でCFUの5log減少が実証され、その後24時間で完全に根絶した。しかしながら、ポリミキシンB/トリメトプリムまたはモキシフロキサシン単独療法のいずれと比較しても、処置後2時間目にポリミキシンB/トリメトプリム+リファンピシンの殺菌活性に顕著な改善が見られ、4時間までに生存細胞が完全に根絶した。
トブラマイシン、ポリミキシンB/トリメトプリム、及びリファンピシンは、S.aureusに対し、1~4時間の同様な死滅曲線を生じ、結果として、処置後4時間で3~4log減少した(図2B)。24時間目に、トブラマイシン(単独)ではCFUが6log減少した一方、リファンピシン及びポリミキシンB/トリメトプリムの両方
は生存細胞が根絶された。トブラマイシンをポリミキシンB/トリメトプリムと併用した際には、CFUが5log減少したと共に、4時間目までに殺菌活性の改善が見られ、24時間までには完全に根絶されることが実証された。リファンピシンとポリミキシンB/トリメトプリムとの併用では、2時間目までに殺菌活性が向上し、4時間目に生存細胞が6log減少し、24時間目に回復可能な生存細胞が存在しなかった。この活性は、全ての時点でモキシフロキサシンとほぼ同じであった。総合すると、これらの結果から、リファンピシンとポリミキシンB/トリメトプリムとの併用では、S.aureus及びP.aeruginosaの両方に対する殺菌活性が向上してモキシフロキサシンと同等またはそれよりもすぐれていたことが判る。
実施例7
ポリミキシンB/トリメトプリム+リファンピシンの抗菌剤耐性プロファイルの向上
リファンピシン、ポリミキシンB/トリメトプリム及びその併用では、S.aureus株UAMS-1及びP.aeruginosa株PAO1の自発的耐性頻度を、2つの方法を用いて評価した。P.aeruginosa PAO1またはAaureus UAMS-1を用いて、約10個のプランクトン様細胞を1×MICのリファンピシン、ポリミキシンB/トリメトプリム、または各1×MICの併用のいずれかで20時間処置した後、培養物を平板培養し、個々のコロニーを単離した。これらのコロニーが未処置細胞対耐性細胞に相当するものであるかどうかを判別するため、各処置条件からそれぞれ8つの個々のコロニーを無作為に選択し、MICの試験を行った。以前にリファンピシンで処置されたS.aureus細胞及びP.aeruginosa細胞の両方が、元のMICの2~4倍にてリファンピシン耐性を生じた。ポリミキシンB/トリメトプリムで処置された細胞についても同様、結果として得られた増殖物には、元のMICの2~4倍の耐性細胞が含まれていた。リファンピシンとポリミキシンB/トリメトプリムとの併用では、20時間目に回復可能な生存S.aureus細胞またはP.aeruginosa細胞が見られなくなり、耐性コロニーの単離が皆無となった(データ不図示)。
リファンピシン、ポリミキシンB/トリメトプリムまたはその併用、ならびにモキシフロキサシンで処置された培養物の間での耐性を発現する傾向を更に研究するため、対数増殖期中期のS.aureusまたはP.aeruginosaプランクトン様培養物の増殖を、各化合物を1×MICにて個別に及び併用して、処置後40時間追跡した。自動レーザー微生物増殖モニターを使用して、これらの培養物の光学プロフィールを経時的に連続して測定した。図3aに示すように、リファンピシン(単独)またはポリミキシンB/トリメトプリム(単独)で処置されたP.aeruginosa培養物は、最初の10~12時間で増殖が最小限に抑えられたことが実証された。一方、これらの各条件下では、引き続き、細胞が指数関数的に増殖したことが実証され、耐性因子が発生したことが示唆された。モキシフロキサシンで処置された細胞は、およそ22時間目のインキュベーションではじめて増殖が見られ、その後も同様に、指数関数的な増殖が見られた。しかしながら、リファンピシン+ポリミキシンB/トリメトプリムの併用では、40時間を通して増殖が見られず、この併用では耐性を発現する傾向がはるかに低いことが示唆される。リファンピシンのみ、ポリミキシンB/トリメトプリムのみ、またはモキシフロキサシンで処置された培養物から回収された細胞が、耐性が実証されたことを確認するために、引き続いて、これらの培養物のMICを再試験した。ここでもまた、各処置群からそれぞれ8つのコロニーを無作為に選択した。リファンピシンで処置された培養物から増殖された細胞は、2~8×MICにて耐性が見られた。ポリミキシンB/トリメトプリム処置群では、2×MICにて、8コロニー中の7コロニーが耐性を実証し、1コロニーが感受性であることが見出されており、処置後に増殖が見られたことは、耐性細胞と未処置細胞とが混合されたことを示唆する。モキシフロキサシンで処置された細胞は、2×MICにて耐性を実証した。リファンピシン+ポリミキシンB/トリメトプリムで処置された培養物から回収可能な細胞は皆無であった。
S.aureusに関しては、リファンピシンのみ及びポリミキシンB/トリメトプリムのみで処置された細胞は8時間目にはじめて成長が見られたのに対し、モキシフロキサシンで処置された細胞は26時間目にはじめて成長が見られた(図3B)。一方、リファンピシンとポリミキシンB/トリメトプリムとの併用で処置された細胞は、40時間の間に増殖が皆無であったことが実証された。ここでもまた、培養物の耐性を再試験し、試験した各化合物についてMICが2~4倍に増加したことが実証された。ゆえに、総合すれば、モキシフロキサシン、ポリミキシンB/トリメトプリム及びリファンピシン単独の場合はいずれも、S.aureus及びP.aeruginosaの両方において耐性コロニーが急速に発達したことが実証された。一方、ポリミキシンB/トリメトプリム+リファンピシンの併用では、処置後に耐性コロニーは同定できず、耐性プロファイルに改善が見られたことが実証された。
結論
フルオロキノロンの使用は、広範囲の経験的感染性角膜炎治療に功を奏してきたにもかかわらず、対応する耐性が出現して臨床的失敗を招来し、新規な治療選択肢に対するニーズが強調されるようになった。Bertino JS.Impact of antibiotic resistance in the management of ocular infections:the role of current and future antibiotics.Clinical ophthalmology(Auckland,NZ)2009;3:507-521、及びCollier SA,Gronostaj MP,MacGurn AK,et al.Estimated burden of keratitis-United States,2010.MMWR Morbidity and mortality weekly report 2014;63:1027-1030を参照。バンコマイシンまたはトブラマイシンなどの特殊配合抗生物質は、新たな耐性が生ずるのを回避することを目的に幾つかの学術センターで利用可能であるが、治療用の商業的な代替選択肢は限られている。
その点に関連して、ポリミキシンB/トリメトプリムは現在、細菌性結膜炎の治療を用途とする局所眼科用抗生物質併用薬として入手可能である。Granet DB,Dorfman M,Stroman D,Cockrum P.A multicenter comparison of polymyxin B sulfate/trimethoprim ophthalmic solution and moxifloxacin in the speed of clinical efficacy for the treatment of bacterial conjunctivitis.Journal of pediatric ophthalmology and strabismus 2008;45:340-349を参照。この薬物に固有の幾つかの制限、すなわち眼組織浸透が弱い、死滅速度が遅い、及び抗バイオフィルム活性が制限されているにもかかわらず、その耐性率はフルオロキノロンと比較してより好ましい。この併用によって、改善に向けたプラットフォームが提供される可能性のあることが示唆される。これこそ本研究の目標であった。記載された研究における焦点は、P.aeruginosa及びS.aureusに絞り込まれた。これら2つの生物は、細菌性角膜炎感染の大部分を占める。
提示された結果から示唆されるように、ポリミキシンB/トリメトプリム懸濁液にリファンピシンなどのリファマイシンを添加することによって、P.aeruginosaの実験室分離株及び臨床分離株の両方に対し付加的な抗菌効果がもたらされたと共に、S.aureus株に対し相乗効果がもたらされ、それによって、有効用量を得るのに必要な有効濃度を低く抑えられる。そのうえ、リファンピシン+ポリミキシンB/トリメトプリムの併用では、S.aureusまたはP.aeruginosaのいずれかによって形成された確立済バイオフィルムに対する抗菌性能が改善されたことが観察された。
生理学的及び代謝的変化により従来の抗微生物療法に対し不応性の細胞がもたらされる可能性があるため、感染症におけるバイオフィルムの形成は、特定の治療上の課題を呈する。活動性細菌性角膜炎においてバイオフィルムの役割は明確には確立されていないが、これらの複雑な構造は広範囲の眼感染症において重要であると広く認められている。加えて、S.aureus及びP.aeruginosaは両方とも、コンタクトレンズ上にバイオフィルムを容易に形成する。米国及び他の先進諸国において、角膜炎を発症する危険因子の首位は、依然としてコンタクトレンズの使用である。米国において、コンタクトレンズ装用者は3000万人近くに及んでおり、年間では、感染性角膜炎罹患者数をコンタクトレンズ装用者500人中1人とした場合、米国のヘルスケアシステムにおける医師約100万人の来診コストは毎年1億7500万ドルにも及ぶと見られている35。ゆえに、この群の患者において、抗バイオフィルム活性が強力な抗生物質は、特に重要でありうる。重要なことに、細菌性角膜炎の治療に一般的に利用されている第四世代のフルオロキノロンであるモキシフロキサシンと比較して、ポリミキシンB/トリメトプリム+リファンピシンでは、S.aureusに対する抗バイオフィルム活性及びP.aeruginosaに対する同等な活性の改善が見られることが実証された。
また、リファンピシンとポリミキシンB/トリメトプリムの併用も、いずれかの化合物単独及びモキシフロキサシンと比較して、耐性を発現する傾向が低いことが実証された。この原因の一部として考えられるのは、リファンピシン、ポリミキシンB及びトリメトプリムがいずれも独特の作用機序を有すること、リファンピシンが、RNAポリメラーゼに結合することによって細菌のDNA転写を阻害すること、トリメトプリムが、ジヒドロ葉酸レダクターゼの阻害を介して細菌のDNA合成を阻害すること、ならびにポリミキシンBが、グラム陰性菌の外膜と内膜を破壊するための界面活性剤として作用することである。これらの異なる作用様式を仮定すると、これらの阻害領域のそれぞれを克服するには複数の突然変異が必要とされるであろう。異種経路の同時標的化は、HIV、マラリア及び結核をはじめとする、多様な感染症における既存の耐性を克服するための一般的な戦略である。Worthington RJ,Melander C.Combination approaches to combat multidrug-resistant bacteria.Trends in biotechnology 2013;31及びFischbach MA.Combination therapies for combating antimicrobial resistance.Current opinion in microbiology 2011;14を参照。毒性に関して併用薬の予期しない影響がありうるが、リファンピシンとポリミキシンB/トリメトプリムは現行のFDA承認薬であり、安全性プロファイルが良好であるため、それらを併用することで、更なる薬剤開発に大きな利点がもたらされる可能性がある。
要約すると、リファンピシン+ポリミキシンB/トリメトプリムは、細菌性角膜炎治療に対応した広域スペクトルの抗菌作用と、迅速な殺菌作用と、抗バイオフィルム作用と、抵抗性頻度の低減を備える新規な抗生物質の併用を示し得る。更なる研究に向けて以前にFDAによる承認を受けた薬物の併用を同定することによって、新規な抗菌治療薬に対し多大なニーズのある時代において迅速な開発の可能性が高まりつつある。

Claims (34)

  1. 活性剤である1)ポリミキシンBとトリメトプリムとを含む組成物A、及び2)リファンピシンを含む抗生物質と、1つ以上の医薬的に許容される担体または賦形剤と、を具備する、抗菌性組成物。
  2. 前記組成物Aと前記抗生物質との重量比が、約1:1000~約1000:1である、請求項1に記載の抗菌性組成物。
  3. 前記組成物Aと前記抗生物質との重量比が、約1:500~約500:1である、請求項2に記載の抗菌性組成物。
  4. 前記組成物Aと前記抗生物質との重量比が、約1:100~約100:1である、請求項2に記載の抗菌性組成物。
  5. 前記組成物Aと前記抗生物質との重量比が、約1:1、約1:10、約1:15、約1:20、約1:30、約1:40、約1:50、約1:60、約1:70、約1:80、約1:90、約1:100、約1:125、約1:150、約1:175、約1:200、約1:250、約1:300、約1:350、約1:400、約1:450、約1:500、約1:550、約1:600、約1:650、約1:700、約1:750、約1:800、約1:850、約1:900、約1:950、約1:1000、約2:1、約3:1、約4:1、約5:1、約8:1、約10:1、約15:1、約20:1、約25:1、約30:1、約40:1、約50:1、約60:1、約70:1、約80:1、約90:1、約100:1、約125:1、約150:1、約175:1、約190:1、約200:1、約250:1、約300:1、約350:1、約400:1、約450:1、約500:1、約550:1、約600:1、約650:1、約700:1、約750:1、約800:1、約850:1、約900:1、約950:1、または約1000:1である、請求項2に記載の抗菌性組成物。
  6. 前記組成物Aが硫酸ポリミキシンBと硫酸トリメトプリムを含む、請求項1~5のいずれかに記載の抗菌性組成物。
  7. 前記組成物AをポリミキシンBとトリメトプリムとからなるものとした、請求項1~5のいずれかに記載の抗菌性組成物。
  8. 前記組成物Aを硫酸ポリミキシンBと硫酸トリメトプリムを含むものとし、且つ硫酸ポリミキシンBと硫酸トリメトプリム及びリファンピシンを唯一の活性剤とした、請求項1~5のいずれかに記載の抗菌性組成物。
  9. 前記組成物Aと前記抗生物質の総濃度が、約1重量%~約50重量%である、請求項1~のいずれかに記載の抗菌性組成物。
  10. 活性剤である1)ポリミキシンBとトリメトプリムとを含む組成物A、及び2)リファンピシンを含む抗生物質と、1つ以上の医薬的に許容される担体または賦形剤と、を具備する、局所医薬組成物。
  11. 前記組成物Aと前記抗生物質との重量比が、約1:1000~約1000:1である、請求項10に記載の局所医薬組成物。
  12. 前記組成物Aと前記抗生物質との重量比が1:500~約500:1である、請求項11に記載の局所医薬組成物。
  13. 前記組成物Aと前記抗生物質との重量比が1:100~約100:1である、請求項11に記載の局所医薬組成物。
  14. 前記組成物Aと前記抗生物質との重量比が、約1:1、約1:10、約1:15、約1:20、約1:30、約1:40、約1:50、約1:60、約1:70、約1:80、約1:90、約1:100、約1:125、約1:150、約1:175、約1:200、約1:250、約1:300、約1:350、約1:400、約1:450、約1:500、約1:550、約1:600、約1:650、約1:700、約1:750、約1:800、約1:850、約1:900、約1:950、約1:1000、約2:1、約3:1、約4:1、約5:1、約8:1、約10:1、約15:1、約20:1、約25:1、約30:1、約40:1、約50:1、約60:1、約70:1、約80:1、約90:1、約100:1、約125:1、約150:1、約175:1、約190:1、約200:1、約250:1、約300:1、約350:1、約400:1、約450:1、約500:1、約550:1、約600:1、約650:1、約700:1、約750:1、約800:1、約850:1、約900:1、約950:1、または約1000:1である、請求項11に記載の局所医薬組成物。
  15. 前記組成物Aが硫酸ポリミキシンBと硫酸トリメトプリムを含む、請求項1014のいずれかに記載の局所医薬組成物。
  16. 前記組成物AをポリミキシンBとトリメトプリムとからなるものとした、請求項1014のいずれかに記載の局所医薬組成物。
  17. 前記組成物Aを硫酸ポリミキシンBと硫酸トリメトプリムを含むものとし、且つ硫酸ポリミキシンBと硫酸トリメトプリム及びリファンピシンを唯一の活性剤とした、請求項10~14のいずれかに記載の局所医薬組成物。
  18. 前記組成物が、対象における眼、耳、鼻、皮膚または創傷感染症の治療を用途としたものである、請求項1017のいずれかに記載の局所医薬組成物。
  19. 前記感染症が細菌と関連する、請求項18に記載の局所医薬組成物。
  20. 前記感染症が細菌性眼感染症である、請求項19に記載の局所医薬組成物。
  21. 前記細菌性眼感染症が、細菌性角膜炎、細菌性結膜炎、または細菌性眼内炎である、請求項20に記載の局所医薬組成物。
  22. 活性剤である1)ポリミキシンBとトリメトプリムとを含む組成物A、及び2)リファンピシンを含む抗生物質と、1つ以上の医薬的に許容される担体または賦形剤と、を具備し、前記組成物Aの濃度が局所医薬組成物の単位あたり約0.001重量%~約8重量%であり、且つ前記抗生物質の濃度が局所医薬組成物の単位あたり約0.001重量%~約10重量%である、局所医薬組成物。
  23. 前記組成物Aと前記抗生物質との重量比が、約1:1000~約1000:1である、請求項22に記載の局所医薬組成物。
  24. 前記組成物Aが硫酸ポリミキシンBと硫酸トリメトプリムを含む、請求項22または23に記載の局所医薬組成物。
  25. 前記組成物AをポリミキシンBとトリメトプリムとからなるものとした、請求項22または23に記載の局所医薬組成物。
  26. 前記組成物Aを硫酸ポリミキシンBと硫酸トリメトプリムを含むものとし、且つ硫酸ポリミキシンBと硫酸トリメトプリム及びリファンピシンを唯一の活性剤とした、請求項22または23に記載の局所医薬組成物。
  27. 対象における細菌性感染症を治療する方法における使用のための請求項1または10または22に記載の組成物であって、前記方法が前記対象に治療上有効量の前記組成物を投与することを含む、前記組成物。
  28. 前記細菌性感染症が、眼感染症、耳感染症、鼻腔感染症、皮膚感染症、または創傷感染症である、請求項27に記載の組成物。
  29. 前記細菌性感染症が、以下の微生物:Staphylococcus aureus、Staphylococcus epidermidis、Streptococcus pneumonia、Streptococcus viridans、Haemophilus influenza及びPseudomonas aeruginosaの感受性株によって誘発される、急性細菌性結膜炎及び眼瞼結膜炎をはじめとする細菌性眼表面感染症である、請求項27に記載の組成物。
  30. 前記細菌性感染症が、細菌のコロニー化またはバイオフィルム形成を特徴とする、請求項27または28に記載の組成物。
  31. 細菌性生物を脱コロニー化する方法における使用のための請求項1または10または22に記載の組成物であって、前記方法が前記細菌性生物を前記組成物と接触させることを含む、前記組成物。
  32. 前記細菌性生物がグラム陽性菌またはグラム陰性菌である、請求項31に記載の組成物。
  33. 細菌性生物のバイオフィルム形成を破壊するか、または中断するか、または阻害するかまたは低減させる方法における使用のための請求項1または10または22に記載の組成物であって、前記方法が前記細菌性生物を前記組成物と接触させることを含む、前記組成物。
  34. 前記細菌性生物がグラム陽性菌またはグラム陰性菌である、請求項33に記載の組成物。
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