减少胃肠道的弯曲杆菌定植的制作方法

减少胃肠道的弯曲杆菌定植的制作方法
【专利摘要】弯曲杆菌(Campylobacter)是英国和工业化世界最常报导的造成胃肠炎的细菌。本发明涉及一种预防或减少动物胃肠道的弯曲杆菌定植的方法。因此，本发明提供一种用于对动物进行消毒的方法，其包含向所述动物投予有效量的至少一种与弯曲杆菌的MOMP或FlaA结合的化合物以减少存在于所述动物的胃肠道中的弯曲杆菌的数目。本发明还提供一种用于预防或减少从一只动物到另一只动物的弯曲杆菌感染的传播的方法。
【专利说明】减少胃肠道的弯曲杆菌定植

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种预防或减少动物胃肠道的弯曲杆菌（Campylobacter)定植的方 法。具体来说，其涉及减少或预防家禽胃肠道的弯曲杆菌定植。其还涉及结合到弯曲杆菌 表面上的粘附素的化合物预防细菌粘附到动物胃肠道壁和治疗人类和动物中的弯曲杆菌 感染的用途。

【背景技术】
[0002] 弯曲杆菌是英国和工业化世界最常报导的造成胃肠炎的细菌。空肠弯曲杆菌 (Campylobacter jejuni, C. jejuni)引起约90%的弯曲杆菌感染，其余大部分由大肠弯曲 杆菌（C. coli)造成。弯曲杆菌形成多种鸟类和家畜的天然胃肠菌群的一部分，但鸡被认为 是构成人类感染的最大来源。尽管受感染的鸡每克肠内含物携带高达IO 8个菌落形成单位 (cfu)，但其为无症状的。肉，具体来说鸡肉，通常在屠宰期间被包括弯曲杆菌的肠内含物 污染。在人类中，弯曲杆菌种引起在严重程度方面从轻度水样腹泻到血痢变化的疾病。在 患者的小亚群中，急性期疾病后面是严重后遗症，包括格林-巴利综合症（Guillain-Ban^ syndrome)和反应性关节炎。
[0003] 因此，受到极大关注的是提供一种降低和预防肉被弯曲杆菌污染的风险并且因此 降低和预防人类感染弯曲杆菌的风险的方法。另外受到关注的是提供对于人类感染弯曲杆 菌（弯曲杆菌症（campylobacteriosis))的新颖治疗。


【发明内容】

[0004] 因此，本发明提供一种用于对动物进行消毒的方法，其包含向所述动物投予有效 量的至少一种与弯曲杆菌的MOMP或FlaA结合的化合物以减少存在于所述动物的胃肠道中 的弯曲杆菌的数目。
[0005] 本发明还提供一种用于对动物进行消毒的方法，其包含向所述动物投予有效量的 至少一种与弯曲杆菌的MOMP或FlaA结合的化合物以预防所述弯曲杆菌在所述动物的胃肠 道中形成生物膜或减少所述动物的肠道中由弯曲杆菌形成的生物膜的量。
[0006] 本发明还提供一种用于预防或减少弯曲杆菌感染从一只动物传播到另一只，例如 预防或减少弯曲杆菌感染在动物群内蔓延，例如预防弯曲杆菌感染在鸡群内蔓延的方法； 所述方法包含向所述动物，例如所述动物群，例如所述鸡群投予有效量的至少一种与弯曲 杆菌的MOMP或FlaA结合的化合物以预防所述弯曲杆菌在所述动物的胃肠道中形成生物膜 或减少所述动物的肠道中由弯曲杆菌形成的生物膜的量。
[0007] 本发明的方法可以通过预防或减少弯曲杆菌粘附到所述动物的胃肠道而允许消 毒、预防生物膜形成以及减少弯曲杆菌在动物之间的传播。此为有利的，因为在屠宰动物 时，动物胃肠道中的弯曲杆菌越少，来自动物的肉被弯曲杆菌污染的风险越低。动物胃肠道 中的弯曲杆菌越少，弯曲杆菌在动物胃肠道中形成生物膜的几率越低。动物胃肠道中的弯 曲杆菌越少，弯曲杆菌将从一只动物蔓延到另一只（例如在动物群内蔓延）的几率越低。
[0008] 本发明的方法可用于减少任何动物胃肠道的弯曲杆菌定植的量。特别有利的是向 将屠宰以供人类食用的动物，如牛、羊、猪、山羊、鹿、鱼、贝类和家禽提供化合物。家禽包括 用于人类食用的鸟类，如鸡、鹅、火鸡和鸭。特别有利的是使用本发明的化合物以减少或预 防家禽（特别是鸡）胃肠道的弯曲杆菌定植，因为鸡是使人类感染弯曲杆菌的主要来源。
[0009] 弯曲杆菌是在一极或两极具有单一鞭毛的革兰氏阴性、螺旋棒形细菌。其属于￡ 变形菌纲并且与螺旋杆菌（Helicobacter)以及沃廉菌（Wolinella)紧密相关。尽管这些 物种相关，但其具有极不相同的培养要求和不同宿主。弯曲杆菌种通常存活在动物，特别是 鸡的消化道中而螺旋杆菌存活在人类的胃中。尽管培养要求挑剔，但弯曲杆菌种，特别是空 肠弯曲杆菌和大肠弯曲杆菌是重要的人类病原体，引起不同严重程度的胃肠炎。在正常情 况下，胃肠炎是自限性的，但与弯曲杆菌症相关联的后遗症，如格林-巴利综合症潜在地威 胁生命。弯曲杆菌存在多种不同的储藏所，但最重要的是被污染的肉，特别是家禽。
[0010] 可以通过本发明的方法减少动物胃肠道中的弯曲杆菌的数目。在一个实施例中， 用本发明的化合物处理的动物胃肠道中的弯曲杆菌的菌落形成单位（Cfu)的数目可以减 少50%、60%、70%、80%、90%或100%。在一个实施例中，可以从通过本发明的方法处理 的动物胃肠道实质上根除弯曲杆菌。
[0011] IOOOOcfu弯曲杆菌对于成功的鸡定植为足够的。IOOOcfu弯曲杆菌足以感染人类 并且引起人类疾病。因此，有效量的本发明的化合物为足以将动物胃肠道中的弯曲杆菌的 数目减少到不太可能引起人类感染的数目的化合物。如果人类食用来自感染动物的肉而将 被其摄取的弯曲杆菌的Cfu的数目可能与屠宰动物时动物胃肠道中的弯曲杆菌的数目相 关但也取决于其它因素，如屠宰动物时被动物胃肠道的内含物污染的肉的量。
[0012] 有效量的本发明的化合物为足以预防动物胃肠道的弯曲杆菌定植的化合物。
[0013] 在一个实施例中，本发明的化合物可以使得弯曲杆菌毒性较小和较不能够使人类 感染，即使胃肠道中的弯曲杆菌的总数并未减少。在此实施例中，向动物投予本发明的化合 物可以影响弯曲杆菌的代谢并且使其不太适应环境以使其无法定植胃肠道并且不大可能 传播到其它动物或人类。
[0014] 向动物提供的有效量的化合物应足以提供所需程度的弯曲杆菌定植的减少。这可 以取决于化合物类型和/或动物尺寸。在一个实施例中，有效量的化合物可以是每千克动 物体重每天0. 3到32毫克。
[0015] 本发明的方法优选地减少胃肠道的弯曲杆菌种，例如空肠弯曲杆菌或大肠弯曲杆 菌定植。
[0016] 此为有利的，因为空肠弯曲杆菌是英国和工业化世界最常报导的造成胃肠炎的细 菌。空肠弯曲杆菌（C. jejuni)引起约90%的弯曲杆菌感染，其余大部分由大肠弯曲杆菌造 成。弯曲杆菌形成多种鸟类和家畜的天然胃肠菌群的一部分并且因此存在当屠宰动物时污 染这些动物的畜体的高风险。
[0017] 用于本发明的方法中的化合物优选地为阻断弯曲杆菌表面上的MOMP或FlaA与 胃肠道细胞的相互作用的化合物。优选地，化合物结合到MOMP或FlaA并且竞争性地或非 竞争性地抑制弯曲杆菌上的MOMP或FlaA与胃肠道细胞的结合。优选地，用于本发明中的 化合物可以结合到空肠弯曲杆菌表面上的M0MP。优选地，用于本发明的方法中的化合物特 异性地结合到 MOMP 的氨基酸残基 Arg352、Lys278、Lys385、Asn258、Leu 29°、Tyr294、Phe395、lie337、 Arg381、Asp261和Ser397中的至少一者。在另一实施例中，本发明的化合物减少MOMP的氨基 酸残基 Arg352、LyS278、LyS385、Asn 258、Leu29。、Tyr294、Phe395、lie 337、Arg381、Asp261 和 Ser397 中的 至少一者与动物胃肠道之间的相互作用。
[0018] 在一个实施例中，用于本发明的方法中的化合物可以是天然人类组织血型抗原或 合成人类组织血型抗原。
[0019] 天然人类组织血型抗原是天然存在于人类红血球上的糖。其还在上皮细胞，如胃 肠道衬里细胞的表面上表达并且可以分泌于如唾液和母乳的体液中。
[0020] 普通人类组织血型抗原（BgAg)由一组复杂及多态性的表达于红血球表面层上以 及内皮和多种上皮细胞和分泌物的碳水化合物组成。其结构中的细微差异引起抗原性中的 重大差异。其共性为I型和II型核心糖结合物，其在添加到红血球表面之前在骨髓中通过 H-(海藻糖基）转移酶分别海藻糖基化为H-I和H-II。（I 1).海藻糖基化聚糖为产生A、B 和路易斯（Lewis)血型抗原的表位的其它糖基化反应的直接底物。ABO(或ABH)和路易斯 BgAg已在流行病学上与对于若干感染因子的敏感性相关联。
[0021] 人类血型抗原（BgAg)包括H-I抗原、H-II抗原、路易斯抗原Leb和Le x和Ley。
[0022] 结合到弯曲杆菌上的粘附素（例如MOMP或FlaA)的人类组织血型抗原预防或减 弱弯曲杆菌粘附到胃肠道的上皮细胞的能力。
[0023] 合成人类组织血型抗原可以是化学结构与天然人类组织血型抗原相同的分子，但 其在人体外制得，例如其可以从合适的试剂以合成方式制得或可以在其它有机体（如细 菌、真菌或真核生物）中制得并且转基因地表达。在另一实施例中，合成人类组织血型抗原 可以是与天然人类组织血型抗原结合到MOMP或FlaA的相同部分的分子。合成人类组织血 型抗原可以是糖或糖蛋白或糖脂。可以在合成人类组织血型抗原用于本发明的方法中之前 使用一或多个纯化步骤，例如色谱步骤对其进行纯化。
[0024] 合成人类组织血型抗原可用于抑制在MOMP和/或flaA与上皮细胞之间的结合或 粘附。其可结合到MOMP和/或FlaA并且预防或减少MOMP或FlaA粘附到上皮细胞以及减 少或预防动物胃肠道的弯曲杆菌定植。
[0025] 合成人类组织血型抗原可以是糖，例如结构与天然人类组织血型抗原（如H-I抗 原、H-II抗原、路易斯抗原Le b、Lex或Ley)相同的糖类。
[0026] 用于本发明的方法中的化合物可以是结构与天然人类组织血型抗原不同但粘附 到MOMP和/或FlaA并且预防或减少MOMP或FlaA粘附到上皮细胞以及减少或预防胃肠道 的弯曲杆菌定植的化合物。化合物可以是糖或寡糖。
[0027] 优选地，化合物是粘附到MOMP的分子。适当地，化合物是可以与糖基化或未糖基 化形式的MOMP的第7环相互作用的分子。
[0028] 用于本发明的方法中的化合物可为奎尼酸铁。用于本发明的方法中的化合物可具 有以下结构中的一者：
[0029]

【权利要求】
1. 一种用于对动物进行消毒的方法，其包含向所述动物投予有效量的至少一种与弯曲 杆菌的MOMP或FlaA结合的化合物以减少存在于所述动物的胃肠道中的弯曲杆菌的数目。 2?根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述弯曲杆菌为空肠弯曲杆菌或大肠 弯曲杆菌。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述至少一种化合物为阻断MOMP或FlaA与胃肠 道细胞的相互作用的化合物。 4?根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述化合物特异性结合到MOMP(SEQ ID No. 1)的氨基酸残基 Arg352、Thr268、Lys278、Lys385、Asn 258、Leu29。、Tyr294、Phe395、lie 337、 Arg381、Asp261 和 Ser397 中的至少一者。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述化合物特异性结合到MOMP (SEQ ID No. 1)的至少氨基酸残基Thr268。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述化合物为人类组织血型抗原或合 成人类组织血型抗原。
7. 根据权利要求1到5中任一项所述的方法，其中所述化合物具有以下结构中的一 者：

8. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述化合物经口投予。
9. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述化合物投予所述动物的饲料或饮 用水中。
10. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述化合物在屠宰所述动物之前的 第3天至第5天每日投予。
11. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述化合物以每千克所述动物体重 每天0.3-32毫克的量投予。
12. -种用于减少肉中的弯曲杆菌的量的方法，其包含以下步骤： 为动物提供如前述权利要求中任一项所定义的化合物；和从所述动物制备肉制品。
13. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述动物为家禽，优选地为鸡。 14?一种鉴别用于对动物进行消毒的化合物、预防或减少弯曲杆菌粘附到肠壁或治疗 人类或动物的弯曲杆菌感染的方法，所述方法包含以下步骤： a) 提供MOMP或糖基化MOMP的模拟； b) 选择在MOMP的第4环与第7环之间的空腔内适合的候选分子或选择与M0MP(SEQ ID No. 1)的氨基酸残基 Arg352、Thr268、Lys278、Lys385、Asn 258、Leu29。、Tyr294、Phe395、lie 337、Arg381、 Asp261和Ser397中的至少一者相互作用的候选分子。
15. 根据权利要求14所述的方法，其进一步包含制备一定量的选定化合物的步骤。
16. -种动物饲料、饲料成分或食物补充物，其包含如前述权利要求中任一项所定义的 化合物。
17. 根据权利要求I6所述的动物词料、饲料成分或食物补充物，其中所述动物词料、饲 料成分或词料补充物为用于家禽、优选地用于鸡的饲料、饲料成分或饲料补充物。 IS?-种对食品进行消毒的方法，其包含向所述食品投予有效量的如权利要求1到16 中任一项所定义的化合物以减少所述食品中的弯曲杆菌的量。 I9?一种如权利要求1到I5中任一项所定义的化合物，其用于预防或治疗人类的弯曲 杆菌感染。
20. -种如权利要求1到15中任一项所定义的化合物的用途，其用于制造用于预防或 治疗人类的弯曲杆菌感染的药物。 21?-种治疗或预防人类的弯曲杆菌感染的方法，其包含向所述人类投予有效量的如 权利要求1到15中任一项所定义的化合物。 22?-种如权利要求1到15中任一项所定义的化合物的用途，其用于预防或减少动物 胃肠道的弯曲杆菌定植。
23. 根据权利要求M所述的用途，其中所述动物为家禽，优选地为鸡。
24. -种试剂盒，其包含： a)至少一种如权利要求1到I5中任一项所定义的化合物和任选的关于使用所述试剂 盒的说明书。 25?-种用于对动物进行消毒的方法，其在参考图式的情况下如本文中所述。
26. -种用于减少肉中的弯曲杆菌的量的方法，其在参考图式的情况下如本文中所述。 2L -种鉴别将对预防或减少弯曲杆菌与胃肠道的粘附有用的化合物的方法，其在参 考图式的情况下如本文中所述。 28?-种动f饲料、饲料成分或食物补充物，其在参考图式的情况下如本文中所述。 29?-种如前述权利要求中任一项所定义的化合物的用途，其在参考图式的情况下如 本文中所述。
【文档编号】A61K31/191GK104244940SQ201380020380
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年2月15日 优先权日:2012年2月16日
【发明者】J·马赫达维, D·阿拉奥尔登 申请人:阿克索生物医药公司美国