治疗和预防金黄色葡萄球菌感染和相关病状的方法技术

本发明专利技术涉及治疗和预防受试者的金黄色葡萄球菌感染和/或由金黄色葡萄球菌感染引起的病状的方法，其包括施用CD11b抑制剂。本发明专利技术还涉及表达人CD11b的非人转基因动物及其在鉴定用于治疗和预防金黄色葡萄球菌感染和/或由金黄色葡萄球菌感染引起的病状的新颖治疗剂的方法中的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】 本申请要求2012年5月2日提交的美国临时专利申请序列号61/641，543的权益， 该申请在此通过引用整体并入。 本专利技术在美国国家卫生研究院（National Institutes of Health)授予的合同号 1R56AI091856-0IAl下通过政府的支持来完成。政府享有本专利技术的某些权利。 专利
本专利技术涉及治疗和预防金黄色葡萄球菌感染的方法，且涉及鉴定治疗和预防金黄 色葡萄球菌感染的新颖治疗剂的方法。 专利技术背景 金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aurous, S. aureus)是在超过25%的人群体中 共生繁殖的细菌。重要的是，该生物能够突破它繁殖起始部位，导致细菌散播和疾病。金黄 色葡萄球菌是医院感染的主要原因，是传染性心内膜炎以及皮肤和软组织感染的最常见病 原体，并且是食物传播疾病的四大主要原因之一。总之，在美国医院中金黄色葡萄球菌每年 感染超过120万患者。金黄色葡萄球菌对人健康的危害通过抗生素抗性菌株（即，甲氧西 林抗性金黄色葡萄球菌（MRSA)菌株）的出现得到进一步凸显，该抗生素抗性菌株包括对 万古霉素具有抗性的菌株，万古霉素被认为是针对金黄色葡萄球菌感染防御的最后一道防 线。这些事实凸显研发针对该重要病原体的新颖治疗剂的重要性。 金黄色葡萄球菌产生大量致病因子和毒素，这些使得该细菌可以中和并抵抗不同 种类的免疫细胞的攻击，特别是构成人体的主要防御体系的白细胞的亚群的攻击。这些致 病因子和毒素的产生使得金黄色葡萄球菌可以维持感染状态（Nizet，Understanding How Leading Bacterial Pathogens Subvert Innate Immunity to Reveal Novel Therapeutic Targets，J. Allergy Clin. Immunol. 120(1) : 1322(2007))。在这些致病因子中，金黄色葡 萄球菌产生多种双组分白细胞毒素，其通过两种不相关的蛋白或亚单位的协同作用破损宿 主防御细胞和红细胞的细胞膜（参见Menestrina等，Mode of Action of Beta-Barrel Pore-Forming Toxins of the Staphylococcal Alpha-Hemolysin Family，，'Toxicol. 3 9(11):1661-1672(2001))。在这些双组分白细胞毒素中，Y-溶血素（HlgAB和HlgCB)和 Pantone-Valentine杀白细胞素（PVL)是最有特色的。 杀白细胞素对哺乳动物细胞的毒性包括两种组分的作用。第一亚单位称为S 类-亚单位（即，缓慢洗脱)，且第二亚单位称为F类-亚单位（即，快速洗脱）。S-亚 单位和F-亚单位协同作用以在包括单核细胞、巨噬细胞、树状细胞和嗜中性白细胞的白 细胞（统称为吞嗤细胞）上形成孔（Menestrina等，Mode of Action of Beta-Barrel Pore-Forming Toxins of the Staphylococcal Alpha-Hemolysin Family，，'Toxicol. 3 9(11):16611672(2001))。双组分毒素在靶细胞膜中形成孔的机制尚未被完全了解。所 提出的这些毒素的作用机制包括S-亚单位与靶细胞膜结合，最可能通过受体结合，随 后是F-亚单位与S-亚单位结合，由此形成低聚体，其又形成插入靶细胞膜中的前孔 (Jayasinghe 等，The Leukocidin Pore:Evidence for an Octamer With Four LukF Subunits and Four LukS Subunits Alternating Around a Central Axis, ''Protein. Sci. 14(10) :25502561 (2005))。通过双组分白细胞毒素形成的孔通常具有阳离子选择性。 孔形成导致细胞通过溶胞死亡，据报道，在靶白细胞的情况下，这是由由于阳离子的流入所 致的渗透压不平衡引起（Miles等，The Staphylococcal Leukocidin Bicomponent Toxin Forms Large Ionic Channels,''Biochemistry 40(29) :85148522(2001))。 设计治疗MRSA感染的有效疗法特别具有挑战性。除了对甲氧西林和相关抗生素 的抗性之外,还发现MRSA对大环内酯类（例如，红霉素 ）、P -内酰胺酶抑制剂组合（例如， 优立新（Unasyn)、力百汀（Augmentin))和氟喹诺酮类（fluoroquinolones)(例如，环丙沙 星（ciprofloxacin))以及克林霉素、三甲氧节二氨啼陡/磺胺甲卩惡唑（sulfamethoxisol) (复方新诺明（Bactrim))和利福平（rifampin)具有显著的抗性水平。在严重金黄色葡萄 球菌感染的情况下，临床医师求助于静脉内万古霉素。然而，如上所提到，已经有金黄色葡 萄球菌对万古霉素的抗性的报道。因此，需要研发有效抗击金黄色葡萄球菌感染的新抗生 素药物。 本专利技术涉及解决在本领域中的这些和其它局限性。 专利技术概述 本专利技术的第一方面涉及预防或治疗受试者中的金黄色葡萄球菌感染和/或由金 黄色葡萄球菌感染引起的病状的方法。该方法包括选择处于具有金黄色葡萄球菌感染的危 险中或具有金黄色葡萄球菌感染的受试者和在有效预防或治疗所述受试者中的金黄色葡 萄球菌感染和/或由金黄色葡萄球菌感染引起的病状的条件下向所述受试者施用CDllb抑 制剂。 本专利技术的另一方面涉及转基因非人动物，所述转基因非人动物的基因组包含包含 编码人CDllb的多核苷酸序列的稳定整合的表达构建体。本专利技术的其它方面涉及使用本发 明的转基因非人动物鉴定适合预防或治疗金黄色葡萄球菌感染和/或由金黄色葡萄球菌 感染引起的病状的候选化合物的方法。 本专利技术的另一方面涉及鉴定能够预防或治疗金黄色葡萄球菌感染和/或由金黄 色葡萄球菌感染引起的病状的化合物的方法。该方法包括提供候选化合物的集合和提供表 达人CDllb的细胞群体。所述方法还包括用能够诱发LukAB介导的细胞毒性的试剂处理所 述细胞群体和使所述处理过的细胞群体与来自所述集合的一种或多种候选化合物接触。所 述方法还包括测量在存在和缺乏所述一种或多种候选化合物的情况下在所述处理过的细 胞群体中LukAB介导的细胞毒性水平和比较在存在和缺乏所述一种或多种候选化合物的 情况下LukAB介导的细胞毒性的测量水平。与在缺乏所述一种或多种候选化合物的情况相 比较，在存在所述一种或多种候选化合物的情况下LukAB介导的细胞毒性水平减小鉴定出 能够预防或治疗金黄色葡萄球菌感染和/或由金黄色葡萄球菌感染引起的病状的化合物。 本专利技术的另一方面涉及鉴定能够预防或治疗金黄色葡萄球菌感染和/或由金黄 色葡萄球菌感染引起的病状的候选化合物的方法。该方法包括提供候选化合物的集合和提 供包含LukAB结合域的分离的⑶Ilb受体或其片段。所述方法还包括用包含标记的LukA、 LukB和/或标记的L本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预防或治疗受试者中的金黄色葡萄球菌感染和/或由金黄色葡萄球菌感染引起的病状的方法，其包括：选择具有金黄色葡萄球菌感染或处于具有金黄色葡萄球菌感染的危险中的受试者；和在有效预防或治疗所述受试者中的金黄色葡萄球菌感染和/或由金黄色葡萄球菌感染引起的病状的条件下向所述受试者施用CD11b抑制剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.02 US 61/641,5431. 一种预防或治疗受试者中的金黄色葡萄球菌感染和/或由金黄色葡萄球菌感染引 起的病状的方法，其包括： 选择具有金黄色葡萄球菌感染或处于具有金黄色葡萄球菌感染的危险中的受试者；和 在有效预防或治疗所述受试者中的金黄色葡萄球菌感染和/或由金黄色葡萄球菌感 染引起的病状的条件下向所述受试者施用CDllb抑制剂。2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述金黄色葡萄球菌感染为甲氧西林抗性金黄色 葡萄球菌（MRSA)感染或甲氧西林敏感性金黄色葡萄球菌（MSSA)感染。3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述CDllb抑制剂包含蛋白或肽抑制剂。4. 根据权利要求3所述的方法，其中所述CDllb抑制剂为重组嗜中性白细胞抑制因子 (rNIF)。5. 根据权利要求3所述的方法，其中所述CDllb抑制剂为包含LukAB受体结合域的重 组可溶性蛋白或肽。6. 根据权利要求5所述的方法，其中所述重组可溶性蛋白或肽包含对应于SEQ ID NO:2的残基147-337的氨基酸序列。7. 根据权利要求1所述的方法，其中所述CDllb抑制剂为CDllb-特异性抗体。8. 根据权利要求7所述的方法，其中所述CDllb-特异性抗体与CDllb的I-域结合。9. 根据权利要求1所述的方法，其中所述CDllb抑制剂为小分子抑制剂。10. 根据权利要求9所述的方法，其中所述CDllb抑制剂选自氯化2-[4-(3, 4-二 氢-2H-喹啉-1-基）-丁-1,3-二烯基]-1-乙基萘[l，2-d]噻唑-1-鎗、碘化1-乙 基-2-/3-/1-乙基苯并噻唑啉-2-亚基/丙烯基/-噻唑鎗及衍生物。11. 根据权利要求1所述的方法，其还包括： 结合所述CDllb抑制剂向所述选择的受试者施用选自抗感染剂、抗生素剂和抗微生物 剂的试剂。12. 根据权利要求1所述的方法，其中治疗或预防由金黄色葡萄球菌感染引起的病状， 所述病状选自皮肤创伤和感染、组织脓肿、毛囊炎、骨髓炎、肺炎、烫伤样皮肤综合征、败血 病、脓毒性关节炎、心肌炎、心内膜炎和中毒性休克综合征。13. 根据权利要求1所述的方法，其中所述施用经口、通过吸入、通过鼻内滴注、经局 部、经皮、肠胃夕卜、皮下、静脉内注射、动脉内注射、肌肉注射、腹膜内、腹腔内或通过施用到 粘膜来进行。14. 根据权利要求1所述的方法，其还包括： 重复所述施用。15. 根据权利要求1所述的方法，其中所述受试者为婴儿、青少年或成人。16. 根据权利要求1所述的方法，其中所述受试者为免疫低下的婴儿、青少年或成人。17. 根据权利要求1所述的方法，其中预防所述金黄色葡萄球菌感染和/或由金黄色葡 萄球菌感染引起的所述病状。18. 根据权利要求1所述的方法，其中治疗所述金黄色葡萄球菌感染和/或由金黄色葡 萄球菌感染引起的所述病状。19. 一种其基因组包含稳定整合的表达构建体的转基因非人动物，其中所述表达构建 体包含编码人⑶lib的多核苷酸序列。20. 根据权利要求19所述的转基因非人动物，其中所述表达构建体还包含操作性连接 编码人CDllb的所述多核苷酸序列的白细胞特异性启动子。21. 根据权利要求19所述的转基因非人动物，其中所述动物为啮齿动物。22. 根据权利要求19所述的转基因非人动物，其中所述动物为小鼠。23. -种鉴定适合预防或治疗金黄色葡萄球菌感染和/或由金黄色葡萄球菌感染引起 的病状的候选化合物的方法，其包括： 提供候选化合物的集合； 将根据权利要求19所述的转基因非人动物暴露于能够诱发LukAB介导的白细胞死亡 的试剂； 将来自所述集合的一种或多种候选化合物施用到所述转基因动物； 测量在施用了所述一种或多种候选化合物的所述转基因动物中的LukAB介导的白细 胞死亡水平； 比较在施用了所述一种或多种候选化合物的所述转基因动物中的LukAB介导的白细 胞死亡的水平与在未施用所述一种或多种候选化合物的转基因动物中的LukAB介导的白 细胞死亡的对照水平；和 基于所述比较将与所述对照水平相比较降低在所述转基因动物中LukAB介导的白细 胞死亡的水平的所述集合的候选化合物鉴定为适合预防或治疗金黄色葡萄球菌和/或由 金黄色葡萄球菌感染引起的病状的化合物。24. 根据权利要求23所述的方法，其中所述试剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·J·托雷斯，A·L·杜蒙特，
申请(专利权)人：纽约大学，
类型：发明
国别省市：美国;US