用於齲齒的替代療法
2024-02-26 08:20:15
用於齲齒的替代療法
【專利摘要】本發明提供可用於改善口腔健康的重組變形鏈球菌菌株。本發明的一個實施方案提供在易患齲齒的宿主中降低齲齒的發生率或嚴重性的方法，該方法包括口服給予宿主有效量的本發明分離的重組變形鏈球菌菌株，用於替代宿主口腔中的引起齲齒的變形鏈球菌宿主菌株。分離的重組變形鏈球菌菌株10可被包含在漱口劑、牙膏、口香糖、牙線、咀嚼片、食品或飲料中。
ATCC 55676
1995.06.02
【專利說明】用於齲齒的替代療法
[0001] 優先權 該申請要求2012年2月27日提交的美國臨時申請61/603,661和2012年2月27日 提交的美國臨時申請61/603, 693的權益，此二者通過引用以其全部內容結合到本文中。
[0002] 發明背景 齲齒是世界上最流行的慢性感染性疾病之一。超過一半的5-9歲美國兒童具有至少一 個牙洞或牙填料；到17歲，幾乎80%的美國年輕人已有牙洞。美國衛生和公眾服務部.美 國的口腔健康：一種外科醫生的總執行概要（Oral Health in America: A Report of the Surgeon General -Executive Summary)? Rockville, MD :美國衛生和公眾服務部，國立牙 科和顱面研究，國立衛生研究院，2000。
[0003] 根據牙科，口腔和顱面數據資源中心，在美國有關治療齲齒的年度支出估算為每 年400億美元（$)。齲齒的特徵在於牙釉質和牙本質的脫礦質化，最終導致牙齒的破壞。膳 食糖經常被誤解為齲齒的原因；然而，齲齒的直接原因是由在牙齒表面上代謝糖的微生物 產生的乳酸。研究提示在大約700種口腔微生物中，變形鏈球菌 一種幾乎在所有人中發現的細菌，是發生齲齒的主要病原體。變形鏈球菌定居於牙齒表面 上的牙菌斑中，當其將膳食糖轉化為乳酸時，從碳水化合物代謝獲得能量，而乳酸又繼而促 進牙釉質和牙本質的脫礦質化，最終導致牙洞。礦物質丟失的速率取決於幾個因素，包括變 形鏈球菌細胞存在的數目和其消耗糖的頻率和量。
[0004] 利用細菌幹擾（bacterial interference)，用非致病的、效應菌株替代致病菌株 例如變形鏈球菌的治療方案被稱為替代療法。成功的替代療法需要這樣的效應菌株，其：1) 是非致病的，2)改變微環境以防止病原生物的定居或生長，和3)持續地定居於處於風險 的宿主以防止由目標病原生物引起的再感染，和在其中病原為宿主的天然菌群的一部分的 情況下，從處於風險的組織強有力地置換病原生物。
[0005] 替代療法原理的應用需要分離變形鏈球菌的非致齲效應菌株，例如缺乏乳酸合成 的變形鏈球菌菌株，其可比宿主口腔中的天然變形鏈球菌更具競爭優勢（outcompete)。本 領域需要穩定的、乳酸_缺乏的、變形鏈球菌的非致齲株，其可持續地定居於宿主口腔並比 其中的天然變形鏈球菌強有力地更具競爭優勢，且其適合用於預防和/或治療齲齒的替代 療法。
[0006] 效應菌株搶先定居人的口腔且強有力地置換本土野生株的能力最初被認為是依 賴於大量的表型特性的複雜現象。然而，已發現單一表型特性可提供必要的選擇性優勢。從 人受試者分離出一種天然存在的變形鏈球菌菌株，其產生稱為MU1140的羊毛硫抗生素，其 在針對其進行的試驗中能夠殺死幾乎所有其它的變形鏈球菌菌株。參見例如，Hillman等 人，Infect. Immun. 44 :141 (1984)。已分離出不產生可檢測的MUl 140或產生大約3倍 升高量的突變體。將突變體用於大鼠模型以使羊毛硫抗生素產生與定居潛力相關。已發現 這些菌株搶先定居於宿主且強有力地置換變形鏈球菌的本土株的能力隨著MUl 140產生的 量增加而顯著地增加。
[0007] 在人受試者中觀察到MU1140產生和定居潛力之間的相同關係，其中需要反覆暴 露於野生親株以獲得持久的定居（Hillman等人J. Dent. Res. 66:1092 (1985))，然而 單次暴露於產生3倍升高量的MU1140的菌株是足夠的（Hillman等人J. Dent. Res. 66: 1092 (1987))。後一菌株完全替代人受試者口腔中的變形鏈球菌的本土株需要經過一年。 在此期間，推測它們對齲齒的易感性持續至本土變形鏈球菌的水平降至閾值水平之下。
[0008]為了進一步增加效應菌株的定居潛力用於齲齒的替代療法，期望獲得一或多株變 形鏈球菌，其產生升高量的MU1140或產生具有增加的特異性活性的這種分子的變體。這樣 的菌株將減少效應菌株除去本土的、產乳酸菌株所需的時間並由此獲得充分的有效性。這 樣的菌株也更可能克服任何對定居的固有抗性，雖然目前尚不知道，其可存在於所治療群 體的某些個體中。參見例如，Hillman, Fa/? Zee服e/zAod 82:361 - 366，2002。
[0009] 發明概述 在一個實施方案中，本發明提供分離的重組變形鏈球菌菌株，其包含： (a) 涉及乳酸合成的多核苷酸的突變，以使乳酸的表達在與野生型變形鏈球菌菌株比 較時減少約80%或更多； (b) 重組醇脫氫酶多核苷酸； (c) 編碼包含式I的羊毛硫抗生素的重組多核苷酸：
【權利要求】
1. 一種分離的重組變形鏈球菌SM/ia/75·)菌株，其包含： (a) 涉及乳酸合成的多核苷酸的突變，以使乳酸的表達在與野生型變形鏈球菌菌株比 較時減少約80%或更多； (b) 重組醇脫氫酶多核苷酸； (c) 編碼包含式I的羊毛硫抗生素的重組多核苷酸：
(SEQIDNO:1)，其中存在以下突變：PhelIle突變或PhelGly突變；Trp4Ala突變；Dha5Ala突變；Argl3Asp突變；或這些突變的兩種或多種的組合。
2. 權利要求1的分離的重組變形鏈球菌菌株，其中包含式I的變異菌素還包含 Trp4insAla突變或ATrp4 突變。
3. 權利要求1的分離的重組變形鏈球菌菌株，其中在包含式I的羊毛硫抗生素中存在 以下胺基酸取代：Abu8Ala，或DhbHAla，或Abu8Ala和DhbHAla二者。
4. 權利要求1的分離的重組變形鏈球菌菌株，其還包含在涉及ComE、ComC或ComE和 ComC二者合成的多核苷酸中的突變，以使ComE、ComC，或ComE和ComC二者的表達在與變 形鏈球菌菌株比較時減少約80%或更多。
5. 權利要求1的分離的重組變形鏈球菌菌株，其還包含在涉及D-胺基酸合成的多核 苷酸中的突變，以使D-胺基酸的表達在與野生型變形鏈球菌菌株比較時減少約80%或更 多。
6. 權利要求5的分離的重組變形鏈球菌菌株，其中多核苷酸為或用於的啟動 子。
7. 權利要求1的分離的重組變形鏈球菌菌株，其中重組醇脫氫酶多核苷酸是運動發 酵單胞菌醇脫氫酶多核苷酸或變形鏈球菌醇脫氫酶多核苷酸。
8. -種在易患齲齒的宿主中降低齲齒的發生率或嚴重性的方法，其包括口服給予宿 主有效量的權利要求1的分離的重組變形鏈球菌菌株，用於替代宿主口腔中引起齲齒的變 形鏈球菌宿主菌株。
9. 權利要求8的方法，其中分離的重組變形鏈球菌菌株包含在漱口劑、牙膏、口香糖、 牙線、咀嚼片、食品或飲料中。
10. -種用於降低齲齒的發生率或嚴重性的藥物組合物，其包含權利要求1的分離的 重組變形鏈球菌菌株和藥學上可接受的載體。
【文檔編號】C07K14/315GK104321338SQ201380011223
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2013年2月22日 優先權日:2012年2月27日
【發明者】J.D.希爾曼, J.L.史密斯, S.R.威爾遜-斯坦福德 申請人:奧潔克公司, 德克薩斯農業及機械體系綜合大學