β-葡聚糖在抵抗生物战争武器和包括炭疽在内的病原体中的应用制造技术

技术编号:4129115 阅读:216 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了一种方法以广泛保护军队和公众免受生物战争武器,尤其是如炭疽等传染媒介物的伤害。β(1,3)-葡聚糖,尤其是全葡聚糖颗粒、PGG-葡聚糖、和微粒葡聚糖,可提供一般性免疫增强,因此提高了身体抵御许多不同生物威胁的能力。在感染之前和之后施用时,显示β(1,3)-葡聚糖提高了对炭疽和其它传染性生物感染的抗性。3(1,3)-葡聚糖的抗感染机理似乎涉及对先天免疫系统的刺激,这通过增加细胞因子释放及CR3受体活化而实现。β(1,3)-葡聚糖在药学上稳定,相对紧密,并且使用中也没有显著的副作用。β(1,3)-葡聚糖还能增强其它医疗措施如抗生素、疫苗和免疫抗体等的效力。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对生物战争武器的伤害的预防或治疗,尤其涉及炭疽等病 原性生物感染的预防和治疗。
技术介绍
炭疽杆菌(Sacz7/w aZ/2mc^),或炭疽是当今最令民防计划者担心的 潜在生物战剂之一。这种生物可制造有效的生物恐怖武器,因为其具有很 高的死亡率,制备简单且易于以芽孢颗粒的形式储存,并可作为气雾剂的 形式在广大的区域内传播。Thomas V. Inglesby等.,Anthrax as a biological weapon: Medical and Public Health Management. JAMA , 281 (18) 1735-1745 (1999)。这使炭疽被美国疾病预防控制中心(CDC)定为A类(高 优先级)试剂。生物战剂的散播可发生于气雾剂喷射、爆炸、或食物或水污染。作为 一种有效的生物武器,空气传播的病原体必须分散成尺寸小于5 nm的精 细颗粒。生物试剂的气雾化传播不需要先进的传播系统,可用农业的农药 散播机、小船或卡车上的气雾剂发生器、背包喷射器、甚至是钱包大小的 香水喷雾器进行散播。生物武器进攻很可能是隐蔽的,收到警报后或一旦 怀疑生物战剂已经或将要使用,就应采取保护措施。CDC建议在鉴定所用 特定生物战剂之前,先使用广谱抗生素应对生物战进攻的可能伤害。CDC对生物战剂分有三个类别。A类生物战剂是最严重的。美国公共 卫生系统和基层医护提供者必须为应对这些生物试剂做好充分准备,这些 生物试剂包括在美国很少见的病原体。作为高优先级,A类试剂包括对国 家安全造成危险的生物,因为它们易于散播或在人与人之间传播,导致高死亡率,具有对公众健康造成较大影响的潜力,可能导致公众恐慌和社会 混乱,并需要为公共卫生预备采取特殊行动。这些试剂/疾病包括炭疽杆菌(5ac/〃ws aw/Zwac^)(炭疽),肉毒杆菌毒素(C7o^n'(iz'i/m 6oftz/z.ww toxin) (肉毒中毒),鼠疫杆菌(l^^m'a/^to)(鼠疫),大天花()^r/o/amq/or)(天 花),野兔热弗朗西丝菌(Fra'〃a加/a^w: )(兔热病),和病毒性出血热°接下来是B类生物战剂。这是第二高优先级试剂,包括那些中度容易 散播,导致中度发病率和低死亡率,需要特异性增强CDC诊断能力和加 强疾病监督。这些试剂/疾病包括伯纳特柯克斯体(Cbjcz'e/fo6mem') (Q 热),布鲁菌属(Brucella species)(布鲁菌病),鼻疽假单胞菌(BwA/zoWen'a ma//e/)(鼻疽病),源于蓖麻(/ /dm comwwm: )的蓖麻子蛋白毒素(蓖麻 子),产气荚膜梭状芽胞杆菌(C/o^rW謂;^戶/gera)的s毒素,葡萄球 菌肠毒素B。最后,是C类生物战剂。这些是第三高优先级试剂,包括新型病原体, 因为这些新型病原体具有可用性、易于生产并传播、并有可能具有高发病 率、死亡率和重大健康影响,因此在将来可通过改造而在大范围散播。这 些试剂/疾病包括Nipah病毒(Nipah virus),汉滩病毒(hantaviruses),蜱传 出血热病毒,蜱传脑炎病毒,黄热病(ydlow fever),和结核分枝杆菌 (Afyco6aen,謂励ercw/。^)(结核病)。A类生物战剂的一个例子是炭疽杆菌及am/zradh炭疽杆菌是一种好 氧革兰氏阳性杆菌,通常感染食草动物并导致严重的经常是致死的疾病。 芽孢产生于30'C以下的土壤和无生命的物体上,但不产生于活组织中。芽 孢可在有限时间段内抵御IO(TC以上的温度,这使它们能高度持久。人类 可因接触被感染的动物或动物产品而获得此疾病。 一旦进入体内,芽孢萌 发成为生长的(vegetative)或活跃分裂的细胞。芽孢或被感染组织与 破损皮肤之间的直接接触导致皮肤炭疽。接触后的2到5天内,形成小丘 疹,然后是被水肿包围的坏死性溃疡。治疗后的死亡很少见,但未治疗人 群的死亡率将近20%。摄入未熟透的肉类可以导致胃肠炭疽。在12到18 小时内可继发恶心、呕吐及胃肠出血,并导致出血性淋巴炎。可能发生向 血流的传播并继发死亡。吸入性炭疽是生物战争应用中最可能的疾病形式,也是最危险的。现 有的关于人类对吸入性炭疽反应的大量可用数据是1979年在前苏联斯维尔德洛夫斯克(Sverdlovsk)的一个军用微生物设备中炭疽孢子意外雾化释 放的结果,导致了至少79例炭疽感染并且68例死亡。吸入炭疽孢子导致 感染的最严重形式,在感染后1至5天内导致类似感冒的症状。吸入性炭 疽的早期诊断是困难的并需要高怀疑指数,因为该疾病的第一阶段是相对 良性的。然而,第二阶段突然发生,伴有突然发热、呼吸困难、发汗和休 克,导致巨大淋巴结病和出血性脑膜炎。在疾病的第二阶段,发绀和低血 压迅速发展,有时几小时内即发生死亡。Franz D. R.,等,Clinical recognition and management of patients exposed to biological warfare agents. JAMA, 278, 399-411 (1997)。因为疾病发展迅速且初始症状相对温和, 吸入性炭疽几乎总是致命的。Fritz等,Lab. Invest. ,73,691-702 (1995)。炭疽杆菌感染的病理尚未完全了解。在最基本的水平上,通常血液中 的过量复制是死于炭疽病人的死因。炭疽杆菌如此成功扩张的能力部分来 自于其致病因子的产生,该致病因子可深度抑制免疫系统。炭疽杆菌的主 要致病因子是一种抑制免疫系统巨噬细胞和嗜中性粒细胞摄入和破坏作 用的聚-D-谷氨酸荚膜和外毒素。外毒素由三种蛋白成分组成;保护性抗 原(PA),致死因子(LF),和水肿因子(EF)。 Ballard等,PNAS, 93, 12531-12534 (1996)。这些蛋白协同作用但并不总是结合在一起。保护性抗原结 合于细胞表面以触发一种内涵体的形成,该内涵体用于传输水肿因子和致 死因子通过胞内膜进入靶细胞的细胞质。水肿因子扰乱通过细胞膜的离子 和水流,促发肿胀。致死因子是一种蛋白酶,其精确的作用机理仍然未知。 Brossier等,Infect. Immun., 68, 1781-1786(2000)。然而,已知致死毒素 抑制巨噬细胞释放免疫信使白介素-l(IL-l)、白介素-2(IL-2)、 Y干扰素、和 肿瘤坏死因子a(TNF-a)。巨噬细胞在炭疽杆菌等许多用作生物战剂的病原生物的成功与否中起 着关键作用。通过吞噬作用,巨噬细胞是与炭疽杆菌最先相互作用的细胞。 在鼠吸入模型中从肺巨噬细胞的吞噬体隔室中分离出来的囊泡是芽孢萌 发的最初位点。Guidi-Rontani等,Mol Microbiol., 31, 9-17 (1999)。巨噬 细胞诱导抵御炭疽杆菌等病原体感染的宿主防御反应,如细胞因子分泌和细胞介导的细胞毒。萌发后毒性基因表达的早期开始是巨噬细胞应答的关 键决定因素。LF蛋白对于巨噬细胞是溶解性的,亚溶解剂量的LF导致氧化一氮(NO)的减少和肿瘤坏死因子(TNF)的产生。Pdlizzari等,FEBS Letters, 462, 199-204 (1999)。另一方面,Ha本文档来自技高网...

【技术保护点】
未衍生的β(1,3)-葡聚糖在制备用于治疗或预防人或动物中的炭疽感染的药物中的应用,其中所述药物包含有效量的未衍生的β(1,3)-葡聚糖。

【技术特征摘要】
US 2002-10-9 10/268,2011.未衍生的β(1,3)-葡聚糖在制备用于治疗或预防人或动物中的炭疽感染的药物中的应用,其中所述药物包含有效量的未衍生的β(1,3)-葡聚糖。2. 权利要求1所述的未衍生的P(l,3)-葡聚糖的应用,其中所述未衍生 的(3(1,3)-葡聚糖包含PGG葡聚糖、全葡聚糖颗粒、或PGG葡聚糖和全葡 聚糖颗粒的组合。3. 权利要求2所述的未衍生的(3(l,3)-葡聚糖的应用,其中每天施用约 0.1-100 mg/Kg的PGG葡聚糖。4. 权利要求2所述的未衍生的(3(l,3)-葡聚糖的应用,其中每天施用约 0.1-500 mg/Kg的全葡聚糖颗粒。5. 权利要求3所述的未衍生的(3(l,3)-葡聚糖的应用,其中每天施用约1- 10mg/Kg的PGG葡聚糖。6. 权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:加里R奥斯特罗夫
申请(专利权)人:生物高分子工程公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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