治疗或预防牙周炎和与牙周炎相关的疾病的方法
【专利说明】治疗或预防牙周炎和与牙周炎相关的疾病的方法
[0001]与相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2012年6月20日提交的美国申请号61/662，022和2013年3月13日提交的美国申请号13/801,096的优先权。
[0003]联邦资助的研宄或开发
[0004]本发明在美国国立卫生研宄院(Nat1nal Institutes of Health)国家牙科和卢页面研宄所(Nat1nal Institute of Dental and Cran1facial Research) (NIDCR)授予的资助号DE021685的政府支持下做出。政府在本发明中具有一定权利。
技术领域
[0005]本公开总的来说涉及牙周疾病和治疗或预防牙周炎的方法。
[0006]发明背景
[0007]牙周炎是一种普遍的慢性炎性疾病，其引起围绕并支撑牙齿的组织(牙周膜)的破坏。这种口腔疾病由形成在龈下牙齿表面上并主要包含革兰氏阴性厌氧物种群落的细菌生物膜引发。宿主对龈牙生态位处的慢性微生物激惹的炎性应答，与牙周膜上遭受的损伤有关。
[0008]尽管在传统上被视为血清中的抗微生物酶系统，但补体现在被认为是影响先天和适应性免疫两者的宿主防御的中心组分。不足为奇，由于它在对抗病原体中的重要性，补体构成了引起持久感染的微生物免疫逃避的关键靶点。
[0009]发明概述
[0010]本公开描述了预防或治疗牙周炎或与牙周炎相关的疾病的方法。本公开还描述了可用于预防或治疗牙周炎或与牙周炎相关的疾病的化合物的筛选方法。
[0011]一方面，提供了一种在个体中治疗或预防牙周炎或与牙周炎相关的疾病的方法。这样的方法一般包括向所述个体给药抑制或阻断C3的表达、活性或活化的化合物。代表性化合物包括但不限于坎普他汀(compstatin)、坎普他汀类似物、补体受体I相关基因/蛋白Y (Crry)和补体活化阻断剂_2。另一种代表性化合物是针对C3的抗体或例如C3的肽模拟物拮抗剂。代表性的与牙周炎相关的疾病包括但不限于动脉粥样硬化、糖尿病、骨质疏松症和早产。
[0012]另一方面，提供了一种在个体中减少牙銀卟啉单胞菌(Porphyromonasgingivalis)的量和/或减轻由牙銀卟啉单胞菌引起的炎症的方法。这样的方法一般包括向所述个体给药抑制或阻断C3的表达、活性或活化的化合物。代表性化合物包括但不限于坎普他汀、坎普他汀类似物、补体受体I相关基因/蛋白y(Crry)和补体活化阻断剂_2。
[0013]另一方面，提供了一种治疗或预防牙周炎或与牙周炎相关的疾病的化合物的筛选方法。这样的方法通常包括将细胞在牙龈卟啉单胞菌存在的条件下与试验化合物相接触；并且评估所述细胞的C3的表达、活性或活化。一般来说，在试验化合物存在的条件下C3的表达、活性或活化的降低是能用于治疗或预防牙周炎或与牙周炎相关的疾病的试验化合物的征兆。在某些实施方式中，所述细胞是哺乳动物细胞。在某些实施方式中，所述细胞是包含编码C3的外源核酸的重组细胞。
[0014]除非另有定义，否则在本文中使用的所有技术和科学术语具有与所讨论的方法和组合物所属领域的普通技术人员通常理解的相同的意义。在下面描述了适合的方法和材料，尽管与本文中描述的方法和材料类似或等同的方法和材料可用于所讨论方法和组合物的实践或试验。此外，材料、方法和实例仅仅是说明性而不打算是限制性的。本文中提高的所有出版物、专利申请、专利和其他参考文献以其全部内容通过参考并入本文。
【附图说明】
[0015]图1的图示出了 C3缺陷针对炎性牙周骨丧失提供保护。数据是平均值土SD(n =5只小鼠)。*，与假感染的WT相比P〈0.05，**，P<0.010.，骨丧失或细胞因子诱导的显著(ρ〈0.01)抑制。缩写:ff-S:WT和假感染的；ff-P:WT和Pg感染的；C3-S:C3-/_和假感染的；C3-P:C3-/-和 Pg 感染的。
[0016]图2的图示出了牙龈卟啉单胞菌在正常或补体缺陷小鼠的牙周膜中的定植和影响。数据是平均值土SD(n =每组5只小鼠)。*在标出的组之间P〈0.01。
[0017]图3的图示出了在去肉下颁骨中测量的骨丧失(图A)，以及所标出的细胞因子的mRNA表达(针对GAPDH mRNA进行归一化)，所述表达被表示成结扎位点中的转录水平相对于对侧未结扎位点的转录水平(指派为I的平均值)的变化倍数(图B)。数据是平均值土SD(n = 5只小鼠)。负值指示相对于未结扎的对侧牙齿的骨丧失。*，与WT对照相比P〈0.01。.，细胞因子诱导的显著(P〈0.01)抑制。
[0018]图4的图示出了 Cp40降低NHP牙周炎的炎性临床参数。在两只动物中，始于结扎诱导的牙周炎开始后3天，将Cp40 (500 μ g)每周三次局部注射到从第一前臼齿到第二臼齿的上颁牙间乳头中。在同样的两只动物中，将Cp40的无活性类似物(对照)注射到口腔的对侧中(口腔自身对照设计)。示出了 Cp40对标出的炎性临床参数和使用标准化的X-射线成像(在第6周获取)和Nikon成像系统软件确定的骨骼高度的影响。具体来说，在6个点处(第一前臼齿，远端；第二前臼齿，中间和远端；第一臼齿，中间和远端；第二臼齿，中间)测量了牙骨质-釉质接合部(CEJ)与牙槽嵴顶(ABC)之间的距离，并且图E中的数据反映了 6个点的总和。对照与Cp40治疗相比较高的CEJ-ABC距离值，表明在不存在药物治疗的情况下骨丧失增加。在所有动物中，龈缘位于牙骨质-釉质接合部处，因此pro读数等于临床附着丧失(CAL)。
[0019]图5的图示出了 Cp40抑制了 NHP牙周炎中促炎性细胞因子产生和破骨细胞生成。在进行临床检查的相同时间点(根据图4)，使用龈沟液取样纸条从相同的猴(处理详述在图4的图例说明中)收集GCF，以测定标出的细胞因子。使用Milliplex Map试剂盒，在B1-Plex系统上测量洗脱的GCF样品中的总细胞因子含量。在图G中，对于在每只动物的第二前白齿与第一白齿之间获取的每个骨骼活检样本来说，在9个连续区段中计数TRAP阳性多核细胞(破骨细胞)。
[0020]图6的图示出了在用Cp40治疗NHP牙周炎后炎性临床参数的显著抑制。始于结扎诱导的牙周炎开始后3天，将Cp40 (500 μ g)或对照每周三次在口腔的相反侧中(口腔自身对照设计)局部注射到从第一前臼齿到第二臼齿的下颁牙间乳头中。在标出的时间点，确定Cp40对标出的炎性临床参数的影响。在所有动物中，龈缘位于牙骨质-釉质接合部处，因此pro读数等于临床附着丧失(CAL)。数据是平均值土SD(n = 4只猴)。*，与对照相比P〈0.05 ;**，P〈0.01。
[0021]图7的图示出了用Cp40治疗NHP牙周炎后促炎性细胞因子的GCF水平的降低。在进行临床检查的相同时间点(根据图6)，使用龈沟液取样纸条从相同的猴(处理详述在图6的图例说明中)收集GCF，以测定标出的细胞因子。使用Milliplex Map试剂盒，在B1-Plex系统上测量洗脱的GCF样品中的总细胞因子含量。数据是平均值土SD(η = 4只猴)ο *，与对照相比 Ρ〈0.05 ;**，Ρ〈0.0lo
[0022]图8的图示出了在用Cp40治疗NHP牙周炎后牙周骨丧失的抑制。按照图6的图例说明中所述对4只猴进行处理，并使用标准化的X-射线成像(在基线和第6周时获取)和Nikon成像系统软件测量它们的下颁骨高度(CEJ-ABC距离)。测量在6个点处进行(第一前臼齿，远端；第二前臼齿，中间和远端；第一臼齿，中间和远端；第二臼齿，中间)，并且图A和图B中的数据分别反映了在基线(图A)和第6周(图B)时6个点的总和。对于每个对照或Cp40治疗来说，骨丧失被计算为基线时的骨骼高度减去第6周时的骨骼高度(图C)。Cp40与对照之间的差异是显著的(P〈0.05 ;配对t检验)。
[0023]各个图中相似的参考符号指示相似的要素。
[0024]详细描述
[0025]牙周炎是影响牙周膜、即围绕并支撑牙齿的组织的一组炎性疾病。牙周炎涉及牙齿周围的牙槽骨的渐进性丧失，并且如果不进行治疗，可以引起牙齿松动和随后的丧失。牙周炎由粘附于牙齿表面并在其上生长的微生物以及针对这些微生物的过度侵入性的免疫应答引起。牙周炎表现为疼痛、发红、牙龈肿胀和大量的牙菌斑。症状可以包括在刷牙、使用牙线或咬嚼硬质食物(例如苹果)时牙龈发红或出血，反复的牙龈肿胀，口臭和口腔中持久的金属味，引起牙齿表观变长的牙龈萎缩，牙齿与牙龈之间的深袋(袋是附着已被胶原酶逐渐破坏的位点)，以及牙齿松动。
[0026]在1999年，开发了用于牙周疾病和病症的分类系统，其列出了 7种主要的牙周疾病类型，其中后6种被称为“破坏性牙周疾病”，因为它们本质上是不可逆的。此外，这些类型附有表述牙周疾病的范围和严重性两者的术语，以进一步表示具体诊断。疾病的范围是指受到疾病影响的齿系的比例，用位点的百分数表示。位点被定义为在每颗牙齿周围获取探查测量值的位置，并且通常记录每颗牙齿周围的6个探查位点以确定牙周疾病的范围。通常，如果口腔中最多30%的位点受到影响，则表象被分类为局部；如果口腔中超过30%的位点受到影响，则使用术语“广泛”。疾病的严重性是指已损失的牙周韧带纤维的量，被称为临床附着丧失，并且被美国牙周病学会(American Academy of