使用嗜热菌蛋白酶减少或消除来自表面的细菌生物膜制造技术

公开了用于减少或消除生物和非生物表面上的细菌生物膜的方法、以及使用包含嗜热菌蛋白酶的组合物治疗被细菌生物膜感染或污染的伤口、皮肤损伤、粘膜损伤以及其它生物表面的方法。

Use thermophilic protease to reduce or eliminate bacterial biofilms from the surface

Methods for reducing or eliminating bacterial biofilms on biological and abiotic surfaces, and methods for treating wounds, skin lesions, mucosal lesions and other biological surfaces infected or contaminated by bacterial biofilms using combinations containing thermophilic proteases are disclosed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用嗜热菌蛋白酶减少或消除来自表面的细菌生物膜相关申请的交叉引用本申请要求于2016年7月27日提交的美国临时专利申请第62/367,338号的权益。所引用申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
本专利技术大体上涉及用于减少或消除表面上的细菌生物膜的方法和组合物。所述组合物包括嗜热菌蛋白酶作为活性成分以减少或消除细菌生物膜。
技术介绍
细菌生物膜是附着在表面上的细菌群。生物膜中的细菌通常嵌入细胞外聚合物质(EPS)的自生基质中，所述自生基质将细菌保持在一起成团块并将细菌团块牢固地附着到下面的表面上。细菌生物膜EPS通常被称为粘液，是通常由细胞外DNA、蛋白质、多糖和各种生物聚合物构成的聚合聚集体。生物膜可以在生物或非生物表面上形成，并且可以在工业和临床环境中普遍存在。有证据表明，生物膜对人类健康构成重大威胁。生物膜造成体内超过80％的微生物感染(“《微生物生物膜研究(ResearchonMicrobialBiofilms)》”，国立卫生研究院(NationalInstitutesofHealth)，PA编号：PA-03-047，2002年12月20日)。生物膜涉及例如以下的健康状况：泌尿道感染、膀胱炎、肺部感染、皮肤感染、粘膜感染、窦感染、耳部感染、痤疮、龋齿、牙周炎、医院感染、开放性伤口和慢性伤口。另外，生物膜可以在例如以下的医疗装置上形成：泌尿道假体；泌尿道导管；腹膜导管、腹膜透析导管、用于血液透析和用于长期施用化学治疗剂的留置导管(希克曼导管(Hickmancatheter))；心脏植入物，如起搏器、人工心脏瓣膜、心室辅助装置以及合成血管移植物和支架；假体；经皮缝合线；以及气管和呼吸机插管。在生物膜中生长的细菌表现出对抗生素和抗细菌剂的耐受性增加，并且非常难以显著减少或消除。生物膜内的细菌比不在生物膜内的细菌对抗细菌化合物的耐受性提高(高达1000倍)，即使这些同样的细菌在浮游条件下生长时也会对这些药剂敏感(“《微生物生物膜研究)》”，国立卫生研究院，PA编号：PA-03-047，2002年12月20日)。在生物膜中生长的细菌在生理上也不同于在浮游条件下生长的相同细菌。生物膜中的细菌根据它们所处的生物膜中的位置分层成不同的代谢状态，且因此与其自由生活的对应物相比显示出不同的表型。生物膜中细菌的抗微生物耐受性的另一个理论是EPS的保护作用。EPS可以被视为“网状物”或网状结构，其可以物理地防止外来物质(例如，抗细菌剂)到达细菌。由于EPS、改变的代谢状态和获得性耐药性因子，生物膜对抗细菌剂和抗生素具有多因素耐受性。此外，大多数抗细菌调配物是水基调配物，由于水分子的高表面张力，使得抗细菌活性物质更难以渗透生物膜网状结构。伤口、粘膜损伤和皮肤损伤特别容易受到细菌感染。从微生物学角度来看，正常的完整皮肤的主要功能是控制生活在皮肤表面的微生物群体，并防止潜在的病原体定殖和侵入下方的组织。皮下组织的暴露，例如伤口、粘膜损伤或皮肤损伤，提供了有利于微生物定殖和增殖的潮湿、温暖和有营养的环境。由于伤口定殖主要是多微生物的，涉及许多可能致病的微生物，因此任何伤口、粘膜损伤或皮肤损伤都有被感染的风险。伤口通常有多个愈合障碍。伤口愈合和感染受到细菌在伤口环境中创造稳定、繁荣的群落的能力与宿主控制细菌群落的能力之间的关系的影响。由于细菌迅速能够形成自己的保护性微环境，即生物膜，在它们附着于表面后，随着生物膜群落的成熟，宿主控制这些生物体的能力可能会降低，最终影响伤口愈合的能力。愈合延迟的伤口，即慢性伤口，在生物膜形成方面特别受关注。虽然生物膜不存在于所有细菌感染中，但一些细菌感染中生物膜与慢性伤口相关联(Mertz,2003,《伤口(Wounds)》,15:1-9)。例如糖尿病足溃疡、静脉溃疡、动脉溃疡、褥疮性溃疡、淤滞性溃疡、压迫性溃疡和烧伤的伤口是可能成为慢性伤口的伤口实例。慢性伤口中的细菌生物膜通常不能通过宿主的免疫系统解决，并且这些生物膜对全身和局部抗细菌/抗生素剂具有增加的耐受性。因此，慢性伤口中的细菌生物膜感染非常难以显著减少或消除。伤口、粘膜损伤和皮肤损伤中的致病力尤其强的生物体是革兰氏阳性细菌(gram-positivebacteria)，例如葡萄球菌属(Staphylococcussp.)、链球菌属(streptococcusspp.)和肠球菌属(enterococcispp.)。金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)，包括如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的耐药菌株的生物膜在伤口、皮肤损伤和粘膜损伤中变得越来越成问题。这些生物体，特别是MRSA，可以存在于前鼻孔中并导致鼻腔损伤，这些损伤也可能扩散到身体的其它部位，从而导致这些部位的皮肤损伤和粘膜损伤。革兰氏阴性细菌(gram-negativebacteria)铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)也是伤口中致病力尤其强的生物体(Bjarnsholt,2008,《伤口修复和再生(WoundRepairandRegeneration)》；和Jacobsen,2011,《国际伤口杂志(InternationalWoundJournal)》)。近年来，已经进行了许多努力来使用各种抗生素和抗细菌剂来治疗粘膜损伤、皮肤损伤和慢性伤口，其中许多被细菌生物膜感染或污染。这些药剂具有不同的化学化合物，且尤其包括如万古霉素(vancomycin)的肽和如莫匹罗星(mupirocin)、碘化合物和银/银离子的抗细菌剂。然而，许多细菌对这些化合物的耐药性越来越强。因此，需要安全且有效的组合物，其可以减少或消除伤口、粘膜损伤和皮肤损伤中以及其它生物和非生物表面上的细菌生物膜。
技术实现思路
本专利技术提供了本领域中与细菌生物膜有关的上述限制和缺陷的解决方案。具体地说，所述解决方案以使用嗜热菌蛋白酶和包含嗜热菌蛋白酶的组合物为前提，以减少或消除包括生物和非生物表面在内的表面上的细菌生物膜。在本专利技术的一个方面中，公开了通过向表面施用嗜热菌蛋白酶或包含嗜热菌蛋白酶的组合物来治疗被细菌生物膜感染或污染的伤口、粘膜损伤、皮肤损伤和/或其它生物表面的方法。在另一方面中，公开了通过向表面施用嗜热菌蛋白酶或包含嗜热菌蛋白酶的组合物来防止、减少或消除非生物表面上的细菌生物膜的方法。在另一方面中，公开了包含嗜热菌蛋白酶的组合物，其可用于减少或消除存在于生物和非生物表面上的细菌生物膜。在本专利技术的上下文中还公开了实施例1至51。实施例1是一种治疗被细菌生物膜感染或污染的伤口、粘膜损伤或皮肤损伤的方法，所述方法包含向所述伤口、所述粘膜损伤或所述皮肤损伤局部施用包含嗜热菌蛋白酶的组合物，其中所述细菌生物膜被减少或消除。实施例2是根据实施例1所述的方法，其中所述组合物进一步包含载体。实施例3是根据实施例1至2中任一项所述的方法，其中所述细菌生物膜是革兰氏阳性细菌生物膜。实施例4是根据实施例3所述的方法，其中所述革兰氏阳性细菌生物膜是葡萄球菌属。实施例5是根据实施例4所述的方法，其中所述葡萄球菌属是金黄色葡萄球菌。实施例6是根据实施例5所述的方法，其中所述葡萄球菌属是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)。实施例7是根据实施例1至2中任一项所述的方法，其中所述细本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种治疗被细菌生物膜感染或污染的伤口、粘膜损伤或皮肤损伤的方法，所述方法包含向所述伤口、所述粘膜损伤或所述皮肤损伤局部施用包含嗜热菌蛋白酶的组合物，其中所述细菌生物膜被减少或消除。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.27 US 62/367,3381.一种治疗被细菌生物膜感染或污染的伤口、粘膜损伤或皮肤损伤的方法，所述方法包含向所述伤口、所述粘膜损伤或所述皮肤损伤局部施用包含嗜热菌蛋白酶的组合物，其中所述细菌生物膜被减少或消除。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述细菌生物膜是革兰氏阳性细菌生物膜。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述细菌生物膜是革兰氏阴性细菌生物膜。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述伤口是慢性伤口，并且其中所述慢性伤口是糖尿病足溃疡、静脉溃疡、动脉溃疡、褥疮性溃疡、淤滞性溃疡、压迫性溃疡或烧伤。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中嗜热菌蛋白酶的浓度是引起所述伤口、所述粘膜损伤或所述皮肤损伤上的所述细菌生物膜减少或消除的量。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中嗜热菌蛋白酶的浓度为0.0001mg/mL至10mg/mL。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述组合物进一步包含抗细菌剂。8.一种减少或消除生物表面上的细菌生物膜的方法，所述方法包含向所述生物表面施用包含嗜热菌蛋白酶的组合物。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述生物表面是慢性伤口，并且其中所述慢性伤口是糖尿病足溃疡、静脉溃疡、动脉溃疡、褥疮性溃疡、淤滞性溃疡、压迫性溃疡或烧伤。10.根据权利要求8所述的方法，其中所述生物表面是皮肤损伤、粘膜损伤、内脏器官、体腔、口腔、骨组织、肌肉组织、神经组织、眼组织、泌尿道组织、肺组织、气...

【专利技术属性】
技术研发人员：石磊，凯瑟琳·范德卡尔，阿列克萨·约万诺维奇，埃里克·罗奇，
申请(专利权)人：史密夫和内修有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US