细胞聚集体的分散和脱离.pdf

本发明揭示包含蛋白质或经分离肽的组合物，以及使用所述组合物来预防、分散或脱离生物膜的方法。

1.  一种由氨基酸X¹-X²-X³-X⁴-X⁵-X⁶-X⁷-X⁸-X⁹-X¹⁰-X¹¹-X¹²组成的肽，其中X¹是S、N、I、V、R、K、Q或L；X²是V、I、A、N、L或Q；X³是P；X⁴是Y、F或W；X⁵是D、N、Q或E；X⁶是Y、F、R、W、V、H、L、K或I；X⁷是N、S、G、D、H、E、Q或I；X⁸是W、L、F、MS、T、R、A、G、V、P、Y、I或K；X⁹是Y、N、F、K、L、R、I、V、W或Q；X¹⁰是S、K、N、T、E、R、L、Q、I、V、D或K；X¹¹是N、E、D、Q、S、A或I；且X¹²是W、R、V、L、I、K、F或E，其中所述肽并非SVPYDYNWYSNW。

2.  一种由氨基酸X¹-X²-X³-X⁴-X⁵-X⁶-X⁷-X⁸-X⁹-X¹⁰-X¹¹-X¹²组成的肽，其中X¹是S、N、T、K、R、H、E、I、Q或D；X²是V、I、L、Y、G、F或W；X³是H、N、Q、E、D或S；X⁴是S、P、A或T；X⁵是F、W或Y；X⁶是D、N、E或Q；X⁷是Y、F或W；X⁸是D、G或E；X⁹是W、F或Y；X¹⁰是Y、F或W；X¹¹是N或Q；且X¹²是V、I或L，其中所述肽并非SVHSFDYDWYNV。

3.  根据前述权利要求中任一权利要求所述的肽，其中所述肽是SVPFDYNLYSNW；SAPYNFNFYSNW；NIPFNFSLNKER；SVPYQYNWYSNW；SVPWEYNFYSNW；RIPYDRGMIVNV；KVPYDWDSVINL；QLPYDVHTYNDW；LAPYDHNRYTQW；SNPYDLEAYENW；SVPYDYQGYRNI；SVPYDYNVYLNK；IQPYDKNYFQNF；VVPYDINIKDNW；SVPYDYNPYSNW；SVPYDYNKLKNW；SVPYDYNWRSSW；SVPYDYNWWSAW；SVPYDYNWQSNW；ELSSFNFDWYNV；RYSSFDYDWYNV；NVHSFDYDWYNV；RVESFNYDWYNV；RVESFDFDWYNI；RINSFDYDWYNV；TVNSFDYDWYNV；KVNSFDYDWYNV；TVHSFDYDWYNV；SVHSWDYDWYNV；SVHSYDFDWYNV；TLQAFNYEWYQL；KYETFEYGWYNI；HGDSFQYEWYNL；SVHSFDWDWYNV；SVHSFDYDYYNV；SVHSFDYDFYNV；SVHSFDYDWFNV；SVHSFDYDWWNV；IFNPFDYDWYNV；QWHSFDYDWYNV或DVHPFDYDWYNV。

4.  根据前述权利要求中任一权利要求所述的肽，其中所述肽是环肽。

5.  根据前述权利要求中任一权利要求所述的肽，其中所述肽是可溶肽。

6.  根据前述权利要求中任一权利要求所述的肽，其中所述肽附着到连接体。

7.  根据权利要求6所述的肽，其中所述连接体是聚乙二醇或棕榈酸。

8.  根据前述权利要求中任一权利要求所述的肽，其中所述肽为合成肽。

9.  一种包含蛋白质或肽的组合物，其中所述组合物能使单细胞生物体脱离表面或其它单细胞生物体。

10.  根据权利要求9所述的组合物，其中所述蛋白质或肽来自人类或水生生物体。

11.  根据权利要求9所述的组合物，其中所述肽由氨基酸X¹-X²-X³-X⁴-X⁵-X⁶-X⁷-X⁸-X⁹-X¹⁰-X¹¹-X¹²组成，其中X¹是S、N、I、V、R、K、Q或L；X²是V、I、A、N、L或Q；X³是P；X⁴是Y、F或W；X⁵是D、N、Q或E；X⁶是Y、F、R、W、V、H、L、K或I；X⁷是N、S、G、D、H、E、Q或I；X⁸是W、L、F、MS、T、R、A、G、V、P、Y、I或K；X⁹是Y、N、F、K、L、R、I、V、W或Q；X¹⁰是S、K、N、T、E、R、L、Q、I、V、D或K；X¹¹是N、E、D、Q、S、A或I；且X¹²是W、R、V、L、I、K、F或E，其中所述肽并非SVPYDYNWYSNW。

12.  根据权利要求9所述的组合物，其中所述肽由氨基酸X¹-X²-X³-X⁴-X⁵-X⁶-X⁷-X⁸-X⁹-X¹⁰-X¹¹-X¹²组成，其中X¹是S、N、T、K、R、H、E、I、Q或D；X²是V、I、L、Y、G、F或W；X³是H、N、Q、E、D或S；X⁴是S、P、A或T；X⁵是F、W或Y；X⁶是D、N、E或Q；X⁷是Y、F或W；X⁸是D、G或E；X⁹是W、F或Y；X¹⁰是Y、F或W；X¹¹是N或Q；且X¹²是V、I或L，其中所述肽并非SVHSFDYDWYNV。

13.  根据权利要求11或12所述的组合物，其中所述肽是SVPFDYNLYSNW；SAPYNFNFYSNW；NIPFNFSLNKER；SVPYQYNWYSNW；SVPWEYNFYSNW；RIPYDRGMIVNV；KVPYDWDSVINL；QLPYDVHTYNDW；LAPYDHNRYTQW；SNPYDLEAYENW；SVPYDYQGYRNI；SVPYDYNVYLNK；IQPYDKNYFQNF；VVPYDINIKDNW；SVPYDYNPYSNW；SVPYDYNKLKNW；SVPYDYNWRSSW； SVPYDYNWWSAW；SVPYDYNWQSNW；ELSSFNFDWYNV；RYSSFDYDWYNV；NVHSFDYDWYNV；RVESFNYDWYNV；RVESFDFDWYNI；RINSFDYDWYNV；TVNSFDYDWYNV；KVNSFDYDWYNV；TVHSFDYDWYNV；SVHSWDYDWYNV；SVHSYDFDWYNV；TLQAFNYEWYQL；KYETFEYGWYNI；HGDSFQYEWYNL；SVHSFDWDWYNV；SVHSFDYDYYNV；SVHSFDYDFYNV；SVHSFDYDWFNV；SVHSFDYDWWNV；IFNPFDYDWYNV；QWHSFDYDWYNV或DVHPFDYDWYNV。

14.  根据权利要求9到13中任一权利要求所述的组合物，其中所述肽是环肽。

15.  根据权利要求9到14中任一权利要求所述的组合物，其中所述肽是可溶肽。

16.  根据权利要求9到15中任一权利要求所述的组合物，其中所述肽附着到连接体。

17.  根据权利要求16所述的组合物，其中所述连接体是聚乙二醇或棕榈酸。

18.  根据权利要求9到17中任一权利要求所述的组合物，其中所述肽为合成肽。

19.  根据权利要求9到18中任一权利要求所述的组合物，其中所述生物体在生物膜中。

20.  根据权利要求9到19中任一权利要求所述的组合物，其中所述生物体是水生生物体。

21.  根据权利要求9到20中任一权利要求所述的组合物，其中所述生物体是以簇或聚集体附着。

22.  根据权利要求9到21中任一权利要求所述的组合物，其中所述组合物能破坏或分散所述簇或聚集体。

23.  根据权利要求9到22中任一权利要求所述的组合物，其中所述脱离影响所述生物体产生多糖基质的能力。

24.  根据权利要求9到23中任一权利要求所述的组合物，其中所述表面选自包含以下的群组：织物、纤维、泡沫、薄膜、混凝土、砖石、玻璃、金属和塑料。

25.  一种使单细胞生物体脱离表面或其它单细胞生物体的方法，其包含使所述生物体与包含蛋白质或肽的组合物接触。

26.  根据权利要求25所述的方法，其中所述蛋白质或肽来自人类或水生生物体。

27.  根据权利要求25所述的方法，其中所述肽由氨基酸X¹-X²-X³-X⁴-X⁵-X⁶-X⁷-X⁸-X⁹-X¹⁰-X¹¹-X¹²组成，其中X¹是S、N、I、V、R、K、Q或L；X²是V、I、A、N、L或Q；X³是P；X⁴是Y、F或W；X⁵是D、N、Q或E；X⁶是Y、F、R、W、V、H、L、K或I；X⁷是N、S、G、D、H、E、Q或I；X⁸是W、L、F、MS、T、R、A、G、V、P、Y、I或K；X⁹是Y、N、F、K、L、R、I、V、W或Q；X¹⁰是S、K、N、T、E、R、L、Q、I、V、D或K；X¹¹是N、E、D、Q、S、A或I；且X¹²是W、R、V、L、I、K、F或E，其中所述肽并非SVPYDYNWYSNW。

28.  根据权利要求25所述的方法，其中所述肽由氨基酸X¹-X²-X³-X⁴-X⁵-X⁶-X⁷-X⁸-X⁹-X¹⁰-X¹¹-X¹²组成，其中X¹是S、N、T、K、R、H、E、I、Q或D；X²是V、I、L、Y、G、F或W；X³是H、N、Q、E、D或S；X⁴是S、P、A或T；X⁵是F、W或Y；X⁶是D、N、E或Q；X⁷是Y、F或W；X⁸是D、G或E；X⁹是W、F或Y；X¹⁰是Y、F或W；X¹¹是N或Q；且X¹²是V、I或L，其中所述肽并非SVHSFDYDWYNV。

29.  根据权利要求27到28中任一权利要求所述的方法，其中所述肽是SVPFDYNLYSNW；SAPYNFNFYSNW；NIPFNFSLNKER；SVPYQYNWYSNW；SVPWEYNFYSNW；RIPYDRGMIVNV；KVPYDWDSVINL；QLPYDVHTYNDW；LAPYDHNRYTQW；SNPYDLEAYENW；SVPYDYQGYRNI；SVPYDYNVYLNK；IQPYDKNYFQNF；VVPYDINIKDNW；SVPYDYNPYSNW；SVPYDYNKLKNW；SVPYDYNWRSSW；SVPYDYNWWSAW；SVPYDYNWQSNW；ELSSFNFDWYNV；RYSSFDYDWYNV；NVHSFDYDWYNV；RVESFNYDWYNV；RVESFDFDWYNI； RINSFDYDWYNV；TVNSFDYDWYNV；KVNSFDYDWYNV；TVHSFDYDWYNV；SVHSWDYDWYNV；SVHSYDFDWYNV；TLQAFNYEWYQL；KYETFEYGWYNI；HGDSFQYEWYNL；SVHSFDWDWYNV；SVHSFDYDYYNV；SVHSFDYDFYNV；SVHSFDYDWFNV；SVHSFDYDWWNV；IFNPFDYDWYNV；QWHSFDYDWYNV或DVHPFDYDWYNV。

30.  根据权利要求24到29中任一权利要求所述的方法，其中所述肽是环肽。

31.  根据权利要求24到30中任一权利要求所述的方法，其中所述肽是可溶肽。

32.  根据权利要求24到31中任一权利要求所述的方法，其中所述肽附着到连接体。

33.  根据权利要求32所述的方法，其中所述连接体是聚乙二醇或棕榈酸。

34.  根据权利要求24到33中任一权利要求所述的方法，其中所述肽为合成肽。

35.  根据权利要求24到34中任一权利要求所述的方法，其中所述表面选自包含以下的群组：织物、纤维、泡沫、薄膜、混凝土、砖石、玻璃、金属和塑料。

36.  根据权利要求24到35中任一权利要求所述的方法，其中所述生物体在生物膜中。

37.  根据权利要求24到36中任一权利要求所述的方法，其中所述生物体是水生生物体。

38.  根据权利要求24到37中任一权利要求所述的方法，其中所述生物体是以簇或聚集体附着。

39.  根据权利要求24到38中任一权利要求所述的方法，其中所述组合物破坏或分散所述簇或聚集体。

40.  根据权利要求24到39中任一权利要求所述的方法，其中所述组合物防止所述 生物体产生多糖基质。

41.  根据权利要求24到40中任一权利要求所述的方法，其中所述表面选自包含以下的群组：织物、纤维、泡沫、薄膜、混凝土、砖石、玻璃、金属和塑料。

42.  一种医药组合物，其包含根据权利要求9到24中任一权利要求所述的组合物和医药上可接受的载剂或稀释剂。

43.  一种预防或治疗有需要的个体的病原体感染的方法，所述方法包含向所述个体投与治疗有效量的根据权利要求42所述的医药组合物。

44.  一种提高医药组合物的有效性的方法，所述方法包含向需要所述医药组合物的个体投与根据权利要求9到24中任一权利要求所述的组合物。

45.  根据权利要求44所述的方法，其中所述医药组合物是抗生素。

46.  一种鉴别抗生物膜组合物的方法，所述方法包含
(a)使所述生物膜接触多种组合物，各组合物包含蛋白质或肽；
(b)分析所述生物膜抵抗抗生物膜活性的能力，其中所述抗生物膜活性包含使所述生物膜脱离表面或破坏所述生物膜；和
(c)从所述多种组合物中鉴别至少一种所述抗生物膜活性高于预定阈值的组合物，由此鉴别所述抗生物膜组合物。

47.  根据权利要求46所述的方法，其中所述肽是SVPFDYNLYSNW；SAPYNFNFYSNW；NIPFNFSLNKER；SVPYQYNWYSNW；SVPWEYNFYSNW；RIPYDRGMIVNV；KVPYDWDSVINL；QLPYDVHTYNDW；LAPYDHNRYTQW；SNPYDLEAYENW；SVPYDYQGYRNI；SVPYDYNVYLNK；IQPYDKNYFQNF；VVPYDINIKDNW；SVPYDYNPYSNW；SVPYDYNKLKNW；SVPYDYNWRSSW；SVPYDYNWWSAW；SVPYDYNWQSNW；ELSSFNFDWYNV；RYSSFDYDWYNV；NVHSFDYDWYNV；RVESFNYDWYNV；RVESFDFDWYNI；RINSFDYDWYNV；TVNSFDYDWYNV；KVNSFDYDWYNV；TVHSFDYDWYNV；SVHSWDYDWYNV； SVHSYDFDWYNV；TLQAFNYEWYQL；KYETFEYGWYNI；HGDSFQYEWYNL；SVHSFDWDWYNV；SVHSFDYDYYNV；SVHSFDYDFYNV；SVHSFDYDWFNV；SVHSFDYDWWNV；IFNPFDYDWYNV；QWHSFDYDWYNV或DVHPFDYDWYNV。

48.  一种医疗装置，其包含根据权利要求9到24中任一权利要求所述的组合物。

49.  一种分散生物膜或使生物膜形成脱离表面的方法，所述方法包含用根据权利要求9到24中任一权利要求所述的组合物处理水或用所述组合物涂布所述表面。

50.  一种治疗疾病的方法，其包含投与由氨基酸X¹-X²-X³-X⁴-X⁵-X⁶-X⁷-X⁸-X⁹-X¹⁰-X¹¹-X¹²组成的肽，其中X¹是S、N、I、V、R、K、Q或L；X²是V、I、A、N、L或Q；X³是P；X⁴是Y、F或W；X⁵是D、N、Q或E；X⁶是Y、F、R、W、V、H、L、K或I；X⁷是N、S、G、D、H、E、Q或I；X⁸是W、L、F、M S、T、R、A、G、V、P、Y、I或K；X⁹是Y、N、F、K、L、R、I、V、W或Q；X¹⁰是S、K、N、T、E、R、L、Q、I、V、D或K；X¹¹是N、E、D、Q、S、A或I；且X¹²是W、R、V、L、I、K、F或E，其中所述肽并非SVPYDYNWYSNW。

51.  一种治疗疾病的方法，其包含投与由氨基酸X¹-X²-X³-X⁴-X⁵-X⁶-X⁷-X⁸-X⁹-X¹⁰-X¹¹-X¹²组成的肽，其中X¹是S、N、T、K、R、H、E、I、Q或D；X²是V、I、L、Y、G、F或W；X³是H、N、Q、E、D或S；X⁴是S、P、A或T；X⁵是F、W或Y；X⁶是D、N、E或Q；X⁷是Y、F或W；X⁸是D、G或E；X⁹是W、F或Y；X¹⁰是Y、F或W；X¹¹是N或Q；且X¹²是V、I或L，其中所述肽并非SVHSFDYDWYNV。

52.  根据权利要求50到51中任一权利要求所述的方法，其中所述疾病是自身免疫疾病、发炎或变性疾病。

53.  根据权利要求52所述的方法，其中所述疾病是阿尔茨海默氏病。

54.  一种减轻再狭窄的方法，其包含投与由氨基酸X¹-X²-X³-X⁴-X⁵-X⁶-X⁷-X⁸-X⁹-X¹⁰-X¹¹-X¹²组成的肽，其中X¹是S、N、I、V、R、K、Q 或L；X²是V、I、A、N、L或Q；X³是P；X⁴是Y、F或W；X⁵是D、N、Q或E；X⁶是Y、F、R、W、V、H、L、K或I；X⁷是N、S、G、D、H、E、Q或I；X⁸是W、L、F、M S、T、R、A、G、V、P、Y、I或K；X⁹是Y、N、F、K、L、R、I、V、W或Q；X¹⁰是S、K、N、T、E、R、L、Q、I、V、D或K；X¹¹是N、E、D、Q、S、A或I；且X¹²是W、R、V、L、I、K、F或E，其中所述肽并非SVPYDYNWYSNW。

55.  一种减轻再狭窄的方法，其包含投与由氨基酸X¹-X²-X³-X⁴-X⁵-X⁶-X⁷-X⁸-X⁹-X¹⁰-X¹¹-X¹²组成的肽，其中X¹是S、N、T、K、R、H、E、I、Q或D；X²是V、I、L、Y、G、F或W；X³是H、N、Q、E、D或S；X⁴是S、P、A或T；X⁵是F、W或Y；X⁶是D、N、E或Q；X⁷是Y、F或W；X⁸是D、G或E；X⁹是W、F或Y；X¹⁰是Y、F或W；X¹¹是N或Q；且X¹²是V、I或L，其中所述肽并非SVHSFDYDWYNV。

56.  一种降低白血细胞簇集的方法，其包含投与由氨基酸X¹-X²-X³-X⁴-X⁵-X⁶-X⁷-X⁸-X⁹-X¹⁰-X¹¹-X¹²组成的肽，其中X¹是S、N、I、V、R、K、Q或L；X²是V、I、A、N、L或Q；X³是P；X⁴是Y、F或W；X⁵是D、N、Q或E；X⁶是Y、F、R、W、V、H、L、K或I；X⁷是N、S、G、D、H、E、Q或I；X⁸是W、L、F、M S、T、R、A、G、V、P、Y、I或K；X⁹是Y、N、F、K、L、R、I、V、W或Q；X¹⁰是S、K、N、T、E、R、L、Q、I、V、D或K；X¹¹是N、E、D、Q、S、A或I；且X¹²是W、R、V、L、I、K、F或E，其中所述肽并非SVPYDYNWYSNW。

57.  一种降低白血细胞簇集的方法，其包含投与由氨基酸X¹-X²-X³-X⁴-X⁵-X⁶-X⁷-X⁸-X⁹-X¹⁰-X¹¹-X¹²组成的肽，其中X¹是S、N、T、K、R、H、E、I、Q或D；X²是V、I、L、Y、G、F或W；X³是H、N、Q、E、D或S；X⁴是S、P、A或T；X⁵是F、W或Y；X⁶是D、N、E或Q；X⁷是Y、F或W；X⁸是D、G或E；X⁹是W、F或Y；X¹⁰是Y、F或W；X¹¹是N或Q；且X¹²是V、I或L，其中所述肽并非SVHSFDYDWYNV。

细胞聚集体的分散和脱离
相关专利申请案的交叉参考
本申请案主张优先于2011年5月31日提出申请的美国临时申请案61/491,756，所述申请案是全文以引用方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及尤其在单细胞生物体在生物膜中或在活体内的情况下，用于使所述生物体从表面或从其它细胞或单细胞生物体分散或脱离的组合物和方法。
背景技术
微生物可在环境中作为自由游动的个别细胞(作为浮游生物)生存并增殖，或其可作为包围在与表面和界面紧密相连的自生成聚合基质中的高度组织化的多细胞群落生长。后一种微生物生存方式称作生物膜。生物膜形成代表一种古老的受保护的生长模式，其使得微生物可在不友善的环境中存活，并且使得微生物可分散并定殖于新生态位中[霍尔-斯图德利(Hall-Stoodley)等人，自然微生物学综述(Nat Rev Microbiol.)(2004)2(2)：95-108]。生物膜的组成复杂，并且在不同微生物物种之间且甚至在不同环境条件下的相同物种内都各不相同。但是，生物膜形成代表微生物在环境中的正常生存方式，并且所有微生物都可产生生物膜。先前研究揭示，细菌生物膜形成在多个蛋白质谱不同的发育阶段中进展[索尔(Sauer)等人，细菌学杂志(J Bacteriol.)(2002)184(4)：1140-54]，首先附着到表面，之后迁入并分裂以形成微菌落，且最终成熟(涉及表达基质聚合物)。每个生物膜阶段内的细菌展示的表型和具有的性质与那些浮游生长的同类细菌显著不同[索尔等人，细菌学杂志(2004)186(21)：7312-26]。生物膜是人类全身性感染(例如医院内感染)的主要病因。
生物膜的组成复杂，并且在不同微生物物种之间且甚至在不同环境条件下的相同物种内都各不相同。但是，生物膜形成代表微生物在环境中的正常生存方式，并且所有微生物都可产生生物膜。先前研究揭示，细菌生物膜形成在多个蛋白质谱不同的发育阶段中进展[索尔等人，细菌学杂志(2002)184(4)：1140-54]，首先附着到表面，之后迁入并分 裂以形成微菌落，且最终成熟(涉及表达基质聚合物)。每个生物膜阶段内的细菌展示的表型和具有的性质与那些浮游生长的同类细菌显著不同[索尔等人，细菌学杂志(2004)186(21)：7312-26]。
在体内，生物膜可与组织(例如内耳、牙齿、牙龈、肺、心脏瓣膜和泌尿生殖道)相关联，且可为全身性感染的主要来源。估计有65％的人类细菌感染具有生物膜性质。另外，在形成生物膜后，微生物往往改变其特征(有时显著改变)，从而使得通常可在悬浮培养物中杀灭所述生物体的抗生素剂量在所述生物体呈附着或密集生物膜形式时对相同微生物完全无效。参见美国专利第7,189,351号，其是全文以引用方式并入。
关于引入体内的产品(例如接触镜、中心静脉导管、机械心脏瓣膜和起搏器)或提供进入体内的路径的产品的一个重要问题是微生物感染和常见的生物膜形成。由于这些感染用抗生素难以治疗，因此经常不得不移除装置，这会对患者造成创伤并增加医疗成本。PCT申请案第WO 06/006172号揭示使用抗淀粉样蛋白试剂(例如芳香族化合物)来抑制生物膜形成或分解已有生物膜。所述申请案揭示，预防阿尔茨海默氏病(Alzheimers)中形成淀粉样蛋白原纤维的化合物可抵抗生物膜中形成原纤维，并且得出结论，具有芳香族臂的氨基酸可有效抵抗生物膜。然而，所述分析限于全长序列。
生物膜在众多种负面影响中尤其可引起工业系统的加速腐蚀、油变酸和生物污着。在农业中[莫尼耶(Monier)等人，应用和环境微生物学(Applied and Environmental Microbiology)，70(1)：346-355(2004)；食品和饮料工业中的生物膜(Biofilms in the food and beverage industries)，P M弗拉塔米科(P M Fratamico)、B A安努斯(B A Annous)和NW冈瑟(N W Guenther)编辑，美国农业部农业研究局(USDA ARS)，美国，食品科学、技术和营养的伍德黑德出版系列(Woodhead Publishing Series in Food Science，Technology and Nutrition)，第181期，第20章，第517-535页]和在水系统中[卡尔森(Carlson)等人，Zentralbl Bakteriol Orig B，161(3)：233-247(1975)]可发生细菌聚集。例如，生物体粘附到海洋或淡水环境中的任一表面可引起生物污着，所述海洋或淡水环境包括冷却或脱盐设施中的冷却塔、水管和过滤器、灌溉与发电站以及膜，例如在废水和脱盐系统中使用的膜。在养鱼场的水产养殖系统中也发生生物污着。此外，全世界的商业运输船队每年消耗约3亿吨燃料。如果不采取防污着措施，那么燃料消耗会增加多达40％，等于每年额外消耗1亿2千万吨燃料。此经济成本在2000年估计为约75亿美元；最近估计为300亿美元。一般来说，因为在生物膜内生长的微生物高度组织化并且可耐受不友善的环境(例如高温和抗微生物剂(例如抗生素))，所以极难消除生物膜。
由于海洋水生植物和动物持续暴露于众多种大量可能有害的呈生物膜形式的微生 物中，且已知海洋生命产生抗微生物肽，所以在海洋生命中也可能存在众多种干扰生物膜形成的天然因子。
美国公开案第20070098745号揭示通过使用珊瑚鱼微生物区系来防止生物膜形成的手段。此发明阐述源自从健康珊瑚鱼(例如，尼达鹦鲷(Sparisoma ninidae)和紫身笛鲷(Lutjanus purpureus))的上皮粘膜表面分离的细菌的抗生物膜物质。细菌分离物产生防止生物膜形成的信号或毒素。
细胞簇集并不限于微生物生物膜，且可存在于活体内。例如，阿尔茨海默氏病涉及脑中的神经元簇(即，神经炎斑点)[迪拉博斯基(Tiraboschi)等人，神经病学杂志(J.Neurology)，62(11)：1984-1989(2004)]。在体内，细菌聚集可发生于口中[迪福(Duffau)等人，2005年9月16日莱会议(RAI Congress)，编号0299；利耶马克(Liljemark)等人，感染与免疫(Infect.Immun.)，31(3)：935-941(1981)]；败血病中[里德(Reid)等人，当代微生物学(Current Microbiology)，20(3)：185-190(1990)]；腹泻中[比伯(Bieber)等人，科学(Science)，280(5372)：2114-2118(1998)]；医院内感染中[博茨(Bortz)等人，数学生物学通报(Bulletin of Mathematical Biology)，第70卷，第3期，745-768]；与药效相关[克莱尔(Kraal)等人，牙科研究杂志(J Dent Res)58(11)：2125-2131(1979)]；与腹膜透析相关[里德等人，国际腹膜透析(Peritoneal Dialysis International)，10：21-24(1990)]；肺病中[桑切斯(Sanchez)等人，公共科学图书馆——病原体(PLoS Pathog)6(8)]；和克罗恩氏病(Crohn’s disease)中[伊森曼(Isenmann)等人，消化疾病和科学(Digestive Diseases and Sciences)，47(2)：462-468(2002)]。
细胞簇集也可在活体内在白血细胞之间发生。例如，白血细胞可因吸烟而在全血中聚集并导致微血管堵塞和损伤[希尔(Hill)等人，皇家医学会志(J.R.Soc.Med.)，86(3)：139-140(1993)]。白血细胞聚集还可发生在血管病中[贝尔奇(Belch)等人，血栓形成研究(Thrombosis Research)，48(6)：631-639(1987)]。巨噬细胞-淋巴细胞簇集与类风湿性关节炎相关联[韦伯(Webb)等人，类风湿性关节炎中的巨噬细胞-淋巴细胞簇集(Macrophage-lymphocyte clustering in rheumatoid arthritis)，风湿病年鉴(Ann.rheum.Dis.)(1975)，34，38]。另外，孙(Sun)等人声明，“血小板聚集与白血细胞聚集二者都参与病理过程，例如血栓形成、动脉粥样硬化和慢性炎症。老年组人员可能患有心血管疾病且可能具有增加的白细胞和血小板聚集，此可能有助于此增加的风险。”[孙等人，全血血小板和白细胞聚集的使用激光流凝集计的研究(A study of whole blood platelet and white cell aggregation using a laser flow aggregometer)，血小板(Platelets)(2003)3月14日(2)：103-8。]此外，白血细胞的粘附和聚集参与血管病和血栓形成[贝尔奇等人，全血 白细胞聚集：新颖技术(Whole blood white cell aggregation：a novel technique)，血栓形成研究，48；631-639(1987)]。
细胞簇集还发生在再狭窄中，其可因植入的医疗支架而发生[丹格斯(Dangas)等人，循环(Circulation)，105：2586(2005)]。所述簇集可导致血管堵塞并显著减小血流。往往在手术后3-6个月发生的再狭窄第二阶段的一个症状是受伤位点的血小板聚集[迈克尔克切伽斯特(Michael Kirchengast)^*、克劳斯芒特(Klaus Munter)，内皮缩血管肽和再狭窄(Endothelin and restenosis)，心血管研究(Cardiovascular Research)39(1998)550-555]和支架外的残留斑块负荷[普拉蒂(Prati)等人，支架内新生内膜增生与支架外残留斑块负荷的量相关(In-Stent Neointimal Proliferation Correlates With the Amount of Residual Plaque Burden Outside the Stent)，血管内超声研究(An Intravascular Ultrasound Study)，循环，(1999)99：1011-1014.]，两个现象都是支架内新生内膜增生的主要原因。帕特里(Patri)等人得出以下结论：“晚期支架内新生内膜增生与冠状支架植入后的残留斑块负荷的量直接相关，证实了在植入支架前移除斑块可减小再狭窄的假设。”
发明内容
本发明提供由氨基酸X¹-X²-X³-X⁴-X⁵-X⁶-X⁷-X⁸-X⁹-X¹⁰-X¹¹-X¹²组成的肽，其中X¹是S、N、I、V、R、K、Q或L；X²是V、I、A、N、L或Q；X³是P；X⁴是Y、F或W；X⁵是D、N、Q或E；X⁶是Y、F、R、W、V、H、L、K或I；X⁷是N、S、G、D、H、E、Q或I；X⁸是W、L、F、M S、T、R、A、G、V、P、Y、I或K；X⁹是Y、N、F、K、L、R、I、V、W或Q；X¹⁰是S、K、N、T、E、R、L、Q、I、V、D或K；X¹¹是N、E、D、Q、S、A或I；且X¹²是W、R、V、L、I、K、F或E其中所述肽并非SVPYDYNWYSNW。本发明还提供由氨基酸X¹-X²-X³-X⁴-X⁵-X⁶-X⁷-X⁸-X⁹-X¹⁰-X¹¹-X¹²组成的肽，其中X¹是S、N、T、K、R、H、E、I、Q或D；X²是V、I、L、Y、G、F或W；X³是H、N、Q、E、D或S；X⁴是S、P、A或T；X⁵是F、W或Y；X⁶是D、N、E或Q；X⁷是Y、F或W；X⁸是D、G或E；X⁹是W、F或Y；X¹⁰是Y、F或W；X¹¹是N或Q；且X¹²是V、I或L，其中所述肽并非SVHSFDYDWYNV。
在一些实施例中，所述肽为SVPFDYNLYSNW；SAPYNFNFYSNW；NIPFNFSLNKER；SVPYQYNWYSNW；SVPWEYNFYSNW；RIPYDRGMIVNV；KVPYDWDSVINL；QLPYDVHTYNDW；LAPYDHNRYTQW；SNPYDLEAYENW；SVPYDYQGYRNI；SVPYDYNVYLNK；IQPYDKNYFQNF；VVPYDINIKDNW； SVPYDYNPYSNW；SVPYDYNKLKNW；SVPYDYNWRSSW；SVPYDYNWWSAW；SVPYDYNWQSNW；ELSSFNFDWYNV；RYSSFDYDWYNV；NVHSFDYDWYNV；RVESFNYDWYNV；RVESFDFDWYNI；RINSFDYDWYNV；TVNSFDYDWYNV；KVNSFDYDWYNV；TVHSFDYDWYNV；SVHSWDYDWYNV；SVHSYDFDWYNV；TLQAFNYEWYQL；KYETFEYGWYNI；HGDSFQYEWYNL；SVHSFDWDWYNV；SVHSFDYDYYNV；SVHSFDYDFYNV；SVHSFDYDWFNV；SVHSFDYDWWNV；IFNPFDYDWYNV；QWHSFDYDWYNV或DVHPFDYDWYNV。
在一些实施例中，所述肽为环肽。在其它实施例中，所述肽为可溶肽。在一些实施例中，所述肽附着到连接体。在一些实施例中，连接体为聚乙二醇或棕榈酸。在其它实施例中，所述肽为合成肽。
本发明还提供包含蛋白质或肽的组合物，其中所述组合物能使单细胞生物体脱离表面或其它单细胞生物体。在一些实施例中，所述肽由氨基酸X¹-X²-X³-X⁴-X⁵-X⁶-X⁷-X⁸-X⁹-X¹⁰-X¹¹-X¹²组成，其中X¹是S、N、I、V、R、K、Q或L；X²是V、I、A、N、L或Q；X³是P；X⁴是Y、F或W；X⁵是D、N、Q或E；X⁶是Y、F、R、W、V、H、L、K或I；X⁷是N、S、G、D、H、E、Q或I；X⁸是W、L、F、MS、T、R、A、G、V、P、Y、I或K；X⁹是Y、N、F、K、L、R、I、V、W或Q；X¹⁰是S、K、N、T、E、R、L、Q、I、V、D或K；X¹¹是N、E、D、Q、S、A或I；且X¹²是W、R、V、L、I、K、F或E，其中所述肽并非SVPYDYNWYSNW。在其它实施例中，所述肽由氨基酸X¹-X²-X³-X⁴-X⁵-X⁶-X⁷-X⁸-X⁹-X¹⁰-X¹¹-X¹²组成，其中X¹是S、N、T、K、R、H、E、I、Q或D；X²是V、I、L、Y、G、F或W；X³是H、N、Q、E、D或S；X⁴是S、P、A或T；X⁵是F、W或Y；X⁶是D、N、E或Q；X⁷是Y、F或W；X⁸是D、G或E；X⁹是W、F或Y；X¹⁰是Y、F或W；X¹¹是N或Q；且X¹²是V、I或L，其中所述肽并非SVHSFDYDWYNV。
在特定实施例中，所述肽是SVPFDYNLYSNW；SAPYNFNFYSNW；NIPFNFSLNKER；SVPYQYNWYSNW；SVPWEYNFYSNW；RIPYDRGMIVNV；KVPYDWDSVINL；QLPYDVHTYNDW；LAPYDHNRYTQW；SNPYDLEAYENW；SVPYDYQGYRNI；SVPYDYNVYLNK；IQPYDKNYFQNF；VVPYDINIKDNW；SVPYDYNPYSNW；SVPYDYNKLKNW；SVPYDYNWRSSW；SVPYDYNWWSAW；SVPYDYNWQSNW；ELSSFNFDWYNV；RYSSFDYDWYNV；NVHSFDYDWYNV；RVESFNYDWYNV；RVESFDFDWYNI；RINSFDYDWYNV；TVNSFDYDWYNV；KVNSFDYDWYNV；TVHSFDYDWYNV；SVHSWDYDWYNV；SVHSYDFDWYNV； TLQAFNYEWYQL；KYETFEYGWYNI；HGDSFQYEWYNL；SVHSFDWDWYNV；SVHSFDYDYYNV；SVHSFDYDFYNV；SVHSFDYDWFNV；SVHSFDYDWWNV；IFNPFDYDWYNV；QWHSFDYDWYNV或DVHPFDYDWYNV。
在一些实施例中，肽是环肽。在一些实施例中，所述肽为可溶肽。在其它实施例中，所述肽附着到连接体。在一些实施例中，所述连接体是聚乙二醇或棕榈酸。在一些实施例中，所述肽是合成肽。在一些实施例中，生物体在生物膜中。在一些实施例中，生物体是水生微生物。在一些实施例中，生物体是以簇或聚集体附着。在一些实施例中，组合物能破坏或分散所述簇或聚集体。在一些实施例中，脱离影响所述生物体产生多糖基质的能力。在一些实施例中，表面选自包含以下的群组：织物、纤维、泡沫、薄膜、混凝土、砖石、玻璃、金属和塑料。
本发明还提供使单细胞生物体脱离表面或其它单细胞生物体的方法，其包含使所述生物体与包含蛋白质或肽的组合物接触。在一些实施例中，所述肽由氨基酸X¹-X²-X³-X⁴-X⁵-X⁶-X⁷-X⁸-X⁹-X¹⁰-X¹¹-X¹²组成，其中X¹是S、N、I、V、R、K、Q或L；X²是V、I、A、N、L或Q；X³是P；X⁴是Y、F或W；X⁵是D、N、Q或E；X⁶是Y、F、R、W、V、H、L、K或I；X⁷是N、S、G、D、H、E、Q或I；X⁸是W、L、F、MS、T、R、A、G、V、P、Y、I或K；X⁹是Y、N、F、K、L、R、I、V、W或Q；X¹⁰是S、K、N、T、E、R、L、Q、I、V、D或K；X¹¹是N、E、D、Q、S、A或I；且X¹²是W、R、V、L、I、K、F或E，其中所述肽并非SVPYDYNWYSNW。在其它实施例中，所述肽由氨基酸X¹-X²-X³-X⁴-X⁵-X⁶-X⁷-X⁸-X⁹-X¹⁰-X¹¹-X¹²组成，其中X¹是S、N、T、K、R、H、E、I、Q或D；X²是V、I、L、Y、G、F或W；X³是H、N、Q、E、D或S；X⁴是S、P、A或T；X⁵是F、W或Y；X⁶是D、N、E或Q；X⁷是Y、F或W；X⁸是D、G或E；X⁹是W、F或Y；X¹⁰是Y、F或W；X¹¹是N或Q；且X¹²是V、I或L，其中所述肽并非SVHSFDYDWYNV。
在特定实施例中，所述肽是SVPFDYNLYSNW；SAPYNFNFYSNW；NIPFNFSLNKER；SVPYQYNWYSNW；SVPWEYNFYSNW；RIPYDRGMIVNV；KVPYDWDSVINL；QLPYDVHTYNDW；LAPYDHNRYTQW；SNPYDLEAYENW；SVPYDYQGYRNI；SVPYDYNVYLNK；IQPYDKNYFQNF；VVPYDINIKDNW；SVPYDYNPYSNW；SVPYDYNKLKNW；SVPYDYNWRSSW；SVPYDYNWWSAW；SVPYDYNWQSNW；ELSSFNFDWYNV；RYSSFDYDWYNV；NVHSFDYDWYNV；RVESFNYDWYNV；RVESFDFDWYNI；RINSFDYDWYNV；TVNSFDYDWYNV；KVNSFDYDWYNV；TVHSFDYDWYNV；SVHSWDYDWYNV；SVHSYDFDWYNV； TLQAFNYEWYQL；KYETFEYGWYNI；HGDSFQYEWYNL；SVHSFDWDWYNV；SVHSFDYDYYNV；SVHSFDYDFYNV；SVHSFDYDWFNV；SVHSFDYDWWNV；IFNPFDYDWYNV；QWHSFDYDWYNV或DVHPFDYDWYNV。
在一些实施例中，所述肽为环肽。在一些实施例中，所述肽为可溶肽。在其它实施例中，所述肽附着到连接体。在一些实施例中，所述连接体是聚乙二醇或棕榈酸。在一些实施例中，所述肽是合成肽。在一些实施例中，表面选自包含以下的群组：织物、纤维、泡沫、薄膜、混凝土、砖石、玻璃、金属和塑料。在一些实施例中，生物体在生物膜中。在一些实施例中，生物体是水生微生物。在一些实施例中，生物体是以簇或聚集体附着。在一些实施例中，组合物破坏或分散所述簇或聚集体。在一些实施例中，组合物防止所述生物体产生多糖基质。在一些实施例中，表面选自包含以下的群组：织物、纤维、泡沫、薄膜、混凝土、砖石、玻璃、金属和塑料。
本发明还提供包含蛋白质或肽以及医药上可接受的载剂或稀释剂的医药组合物，其中所述组合物能使单细胞生物体脱离表面或其它单细胞生物体。在一些实施例中，医药组合物包含由氨基酸X¹-X²-X³-X⁴-X⁵-X⁶-X⁷-X⁸-X⁹-X¹⁰-X¹¹-X¹²组成的肽，其中X¹是S、N、I、V、R、K、Q或L；X²是V、I、A、N、L或Q；X³是P；X⁴是Y、F或W；X⁵是D、N、Q或E；X⁶是Y、F、R、W、V、H、L、K或I；X⁷是N、S、G、D、H、E、Q或I；X⁸是W、L、F、M S、T、R、A、G、V、P、Y、I或K；X⁹是Y、N、F、K、L、R、I、V、W或Q；X¹⁰是S、K、N、T、E、R、L、Q、I、V、D或K；X¹¹是N、E、D、Q、S、A或I；且X¹²是W、R、V、L、I、K、F或E，其中所述肽并非SVPYDYNWYSNW。在其它实施例中，所述肽由氨基酸X¹-X²-X³-X⁴-X⁵-X⁶-X⁷-X⁸-X⁹-X¹⁰-X¹¹-X¹²组成，其中X¹是S、N、T、K、R、H、E、I、Q或D；X²是V、I、L、Y、G、F或W；X³是H、N、Q、E、D或S；X⁴是S、P、A或T；X⁵是F、W或Y；X⁶是D、N、E或Q；X⁷是Y、F或W；X⁸是D、G或E；X⁹是W、F或Y；X¹⁰是Y、F或W；X¹¹是N或Q；且X¹²是V、I或L，其中所述肽并非SVHSFDYDWYNV。
在特定实施例中，所述肽是SVPFDYNLYSNW；SAPYNFNFYSNW；NIPFNFSLNKER；SVPYQYNWYSNW；SVPWEYNFYSNW；RIPYDRGMIVNV；KVPYDWDSVINL；QLPYDVHTYNDW；LAPYDHNRYTQW；SNPYDLEAYENW；SVPYDYQGYRNI；SVPYDYNVYLNK；IQPYDKNYFQNF；VVPYDINIKDNW；SVPYDYNPYSNW；SVPYDYNKLKNW；SVPYDYNWRSSW；SVPYDYNWWSAW；SVPYDYNWQSNW；ELSSFNFDWYNV；RYSSFDYDWYNV；NVHSFDYDWYNV；RVESFNYDWYNV；RVESFDFDWYNI；RINSFDYDWYNV；TVNSFDYDWYNV； KVNSFDYDWYNV；TVHSFDYDWYNV；SVHSWDYDWYNV；SVHSYDFDWYNV；TLQAFNYEWYQL；KYETFEYGWYNI；HGDSFQYEWYNL；SVHSFDWDWYNV；SVHSFDYDYYNV；SVHSFDYDFYNV；SVHSFDYDWFNV；SVHSFDYDWWNV；IFNPFDYDWYNV；QWHSFDYDWYNV或DVHPFDYDWYNV。
本发明还提供预防或治疗有需要的个体的病原体感染的方法，所述方法包含向所述个体投与治疗有效量的包含蛋白质或肽的医药组合物，其中所述组合物能使单细胞生物体脱离表面或其它单细胞生物体。在一些实施例中，医药组合物包含由氨基酸X¹-X²-X³-X⁴-X⁵-X⁶-X⁷-X⁸-X⁹-X¹⁰-X¹¹-X¹²组成的肽，其中X¹是S、N、I、V、R、K、Q或L；X²是V、I、A、N、L或Q；X³是P；X⁴是Y、F或W；X⁵是D、N、Q或E；X⁶是Y、F、R、W、V、H、L、K或I；X⁷是N、S、G、D、H、E、Q或I；X⁸是W、L、F、M S、T、R、A、G、V、P、Y、I或K；X⁹是Y、N、F、K、L、R、I、V、W或Q；X¹⁰是S、K、N、T、E、R、L、Q、I、V、D或K；X¹¹是N、E、D、Q、S、A或I；且X¹²是W、R、V、L、I、K、F或E，其中所述肽并非SVPYDYNWYSNW。在其它实施例中，所述肽由氨基酸X¹-X²-X³-X⁴-X⁵-X⁶-X⁷-X⁸-X⁹-X¹⁰-X¹¹-X¹²组成，其中X¹是S、N、T、K、R、H、E、I、Q或D；X²是V、I、L、Y、G、F或W；X³是H、N、Q、E、D或S；X⁴是S、P、A或T；X⁵是F、W或Y；X⁶是D、N、E或Q；X⁷是Y、F或W；X⁸是D、G或E；X⁹是W、F或Y；X¹⁰是Y、F或W；X¹¹是N或Q；且X¹²是V、I或L，其中所述肽并非SVHSFDYDWYNV。
在特定实施例中，所述肽是SVPFDYNLYSNW；SAPYNFNFYSNW；NIPFNFSLNKER；SVPYQYNWYSNW；SVPWEYNFYSNW；RIPYDRGMIVNV；KVPYDWDSVINL；QLPYDVHTYNDW；LAPYDHNRYTQW；SNPYDLEAYENW；SVPYDYQGYRNI；SVPYDYNVYLNK；IQPYDKNYFQNF；VVPYDINIKDNW；SVPYDYNPYSNW；SVPYDYNKLKNW；SVPYDYNWRSSW；SVPYDYNWWSAW；SVPYDYNWQSNW；ELSSFNFDWYNV；RYSSFDYDWYNV；NVHSFDYDWYNV；RVESFNYDWYNV；RVESFDFDWYNI；RINSFDYDWYNV；TVNSFDYDWYNV；KVNSFDYDWYNV；TVHSFDYDWYNV；SVHSWDYDWYNV；SVHSYDFDWYNV；TLQAFNYEWYQL；KYETFEYGWYNI；HGDSFQYEWYNL；SVHSFDWDWYNV；SVHSFDYDYYNV；SVHSFDYDFYNV；SVHSFDYDWFNV；SVHSFDYDWWNV；IFNPFDYDWYNV；QWHSFDYDWYNV或DVHPFDYDWYNV。
本发明还提供提高医药组合物的有效性的方法，所述方法包含向需要包含蛋白质或肽的组合物的个体投与所述医药组合物，其中所述组合物能使微生物脱离表面或其它微 生物。在一些实施例中，医药组合物包含由氨基酸X¹-X²-X³-X⁴-X⁵-X⁶-X⁷-X⁸-X⁹-X¹⁰-X¹¹-X¹²组成的肽，其中X¹是S、N、I、V、R、K、Q或L；X²是V、I、A、N、L或Q；X³是P；X⁴是Y、F或W；X⁵是D、N、Q或E；X⁶是Y、F、R、W、V、H、L、K或I；X⁷是N、S、G、D、H、E、Q或I；X⁸是W、L、F、M S、T、R、A、G、V、P、Y、I或K；X⁹是Y、N、F、K、L、R、I、V、W或Q；X¹⁰是S、K、N、T、E、R、L、Q、I、V、D或K；X¹¹是N、E、D、Q、S、A或I；且X¹²是W、R、V、L、I、K、F或E，其中所述肽并非SVPYDYNWYSNW。在其它实施例中，所述肽由氨基酸X¹-X²-X³-X⁴-X⁵-X⁶-X⁷-X⁸-X⁹-X¹⁰-X¹¹-X¹²组成，其中X¹是S、N、T、K、R、H、E、I、Q或D；X²是V、I、L、Y、G、F或W；X³是H、N、Q、E、D或S；X⁴是S、P、A或T；X⁵是F、W或Y；X⁶是D、N、E或Q；X⁷是Y、F或W；X⁸是D、G或E；X⁹是W、F或Y；X¹⁰是Y、F或W；X¹¹是N或Q；且X¹²是V、I或L，其中所述肽并非SVHSFDYDWYNV。
在特定实施例中，所述肽是SVPFDYNLYSNW；SAPYNFNFYSNW；NIPFNFSLNKER；SVPYQYNWYSNW；SVPWEYNFYSNW；RIPYDRGMIVNV；KVPYDWDSVINL；QLPYDVHTYNDW；LAPYDHNRYTQW；SNPYDLEAYENW；SVPYDYQGYRNI；SVPYDYNVYLNK；IQPYDKNYFQNF；VVPYDINIKDNW；SVPYDYNPYSNW；SVPYDYNKLKNW；SVPYDYNWRSSW；SVPYDYNWWSAW；SVPYDYNWQSNW；ELSSFNFDWYNV；RYSSFDYDWYNV；NVHSFDYDWYNV；RVESFNYDWYNV；RVESFDFDWYNI；RINSFDYDWYNV；TVNSFDYDWYNV；KVNSFDYDWYNV；TVHSFDYDWYNV；SVHSWDYDWYNV；SVHSYDFDWYNV；TLQAFNYEWYQL；KYETFEYGWYNI；HGDSFQYEWYNL；SVHSFDWDWYNV；SVHSFDYDYYNV；SVHSFDYDFYNV；SVHSFDYDWFNV；SVHSFDYDWWNV；IFNPFDYDWYNV；QWHSFDYDWYNV或DVHPFDYDWYNV。
在一些实施例中，医药组合物是抗生素。
本发明还提供鉴别抗生物膜组合物的方法，所述方法包含：(a)使所述生物膜接触多种组合物，各组合物包含蛋白质或肽；(b)分析所述生物膜抵抗抗生物膜活性的能力，其中所述抗生物膜活性包含使所述生物膜脱离表面或破坏所述生物膜；和(c)从所述多种组合物中鉴别至少一种所述抗生物膜活性高于预定阈值的组合物，由此鉴别所述抗生物膜组合物。在一些实施例中，所述组合物包含由氨基酸X¹-X²-X³-X⁴-X⁵-X⁶-X⁷-X⁸-X⁹-X¹⁰-X¹¹-X¹²组成的肽，其中X¹是S、N、I、V、R、K、Q或L；X²是V、I、A、N、L或Q；X³是P；X⁴是Y、F或W；X⁵是D、N、Q或E； X⁶是Y、F、R、W、V、H、L、K或I；X⁷是N、S、G、D、H、E、Q或I；X⁸是W、L、F、M S、T、R、A、G、V、P、Y、I或K；X⁹是Y、N、F、K、L、R、I、V、W或Q；X¹⁰是S、K、N、T、E、R、L、Q、I、V、D或K；X¹¹是N、E、D、Q、S、A或I；且X¹²是W、R、V、L、I、K、F或E，其中所述肽并非SVPYDYNWYSNW。在其它实施例中，所述肽由氨基酸X¹-X²-X³-X⁴-X⁵-X⁶-X⁷-X⁸-X⁹-X¹⁰-X¹¹-X¹²组成，其中X¹是S、N、T、K、R、H、E、I、Q或D；X²是V、I、L、Y、G、F或W；X³是H、N、Q、E、D或S；X⁴是S、P、A或T；X⁵是F、W或Y；X⁶是D、N、E或Q；X⁷是Y、F或W；X⁸是D、G或E；X⁹是W、F或Y；X¹⁰是Y、F或W；X¹¹是N或Q；且X¹²是V、I或L，其中所述肽并非SVHSFDYDWYNV。
在特定实施例中，所述肽是SVPFDYNLYSNW；SAPYNFNFYSNW；NIPFNFSLNKER；SVPYQYNWYSNW；SVPWEYNFYSNW；RIPYDRGMIVNV；KVPYDWDSVINL；QLPYDVHTYNDW；LAPYDHNRYTQW；SNPYDLEAYENW；SVPYDYQGYRNI；SVPYDYNVYLNK；IQPYDKNYFQNF；VVPYDINIKDNW；SVPYDYNPYSNW；SVPYDYNKLKNW；SVPYDYNWRSSW；SVPYDYNWWSAW；SVPYDYNWQSNW；ELSSFNFDWYNV；RYSSFDYDWYNV；NVHSFDYDWYNV；RVESFNYDWYNV；RVESFDFDWYNI；RINSFDYDWYNV；TVNSFDYDWYNV；KVNSFDYDWYNV；TVHSFDYDWYNV；SVHSWDYDWYNV；SVHSYDFDWYNV；TLQAFNYEWYQL；KYETFEYGWYNI；HGDSFQYEWYNL；SVHSFDWDWYNV；SVHSFDYDYYNV；SVHSFDYDFYNV；SVHSFDYDWFNV；SVHSFDYDWWNV；IFNPFDYDWYNV；QWHSFDYDWYNV或DVHPFDYDWYNV。
本发明还提供包括包含蛋白质或肽的组合物的医疗装置，其中所述组合物能使单细胞生物体脱离表面或其它单细胞生物体。在一些实施例中，医疗装置包含由氨基酸X¹-X²-X³-X⁴-X⁵-X⁶-X⁷-X⁸-X⁹-X¹⁰-X¹¹-X¹²组成的肽，其中X¹是S、N、I、V、R、K、Q或L；X²是V、I、A、N、L或Q；X³是P；X⁴是Y、F或W；X⁵是D、N、Q或E；X⁶是Y、F、R、W、V、H、L、K或I；X⁷是N、S、G、D、H、E、Q或I；X⁸是W、L、F、M S、T、R、A、G、V、P、Y、I或K；X⁹是Y、N、F、K、L、R、I、V、W或Q；X¹⁰是S、K、N、T、E、R、L、Q、I、V、D或K；X¹¹是N、E、D、Q、S、A或I；且X¹²是W、R、V、L、I、K、F或E，其中所述肽并非SVPYDYNWYSNW。在其它实施例中，所述肽由氨基酸X¹-X²-X³-X⁴-X⁵-X⁶-X⁷-X⁸-X⁹-X¹⁰-X¹¹-X¹²组成，其中X¹是S、N、T、K、R、H、E、I、Q或D；X²是V、I、L、Y、G、F或W；X³是H、N、Q、E、D或S；X⁴是S、P、A或T；X⁵是F、W或Y；X⁶是D、N、E或Q；X⁷是Y、 F或W；X⁸是D、G或E；X⁹是W、F或Y；X¹⁰是Y、F或W；X¹¹是N或Q；且X¹²是V、I或L，其中所述肽并非SVHSFDYDWYNV。
在特定实施例中，所述肽是SVPFDYNLYSNW；SAPYNFNFYSNW；NIPFNFSLNKER；SVPYQYNWYSNW；SVPWEYNFYSNW；RIPYDRGMIVNV；KVPYDWDSVINL；QLPYDVHTYNDW；LAPYDHNRYTQW；SNPYDLEAYENW；SVPYDYQGYRNI；SVPYDYNVYLNK；IQPYDKNYFQNF；VVPYDINIKDNW；SVPYDYNPYSNW；SVPYDYNKLKNW；SVPYDYNWRSSW；SVPYDYNWWSAW；SVPYDYNWQSNW；ELSSFNFDWYNV；RYSSFDYDWYNV；NVHSFDYDWYNV；RVESFNYDWYNV；RVESFDFDWYNI；RINSFDYDWYNV；TVNSFDYDWYNV；KVNSFDYDWYNV；TVHSFDYDWYNV；SVHSWDYDWYNV；SVHSYDFDWYNV；TLQAFNYEWYQL；KYETFEYGWYNI；HGDSFQYEWYNL；SVHSFDWDWYNV；SVHSFDYDYYNV；SVHSFDYDFYNV；SVHSFDYDWFNV；SVHSFDYDWWNV；IFNPFDYDWYNV；QWHSFDYDWYNV或DVHPFDYDWYNV。
本发明还提供分散生物膜或使生物膜形成脱离表面的方法，所述方法包含用包含蛋白质或肽的组合物处理水或用所述组合物涂布所述表面，其中所述组合物能使单细胞生物体脱离表面或其它单细胞生物体。在一些实施例中，所述方法包含由氨基酸X¹-X²-X³-X⁴-X⁵-X⁶-X⁷-X⁸-X⁹-X¹⁰-X¹¹-X¹²组成的肽，其中X¹是S、N、I、V、R、K、Q或L；X²是V、I、A、N、L或Q；X³是P；X⁴是Y、F或W；X⁵是D、N、Q或E；X⁶是Y、F、R、W、V、H、L、K或I；X⁷是N、S、G、D、H、E、Q或I；X⁸是W、L、F、M S、T、R、A、G、V、P、Y、I或K；X⁹是Y、N、F、K、L、R、I、V、W或Q；X¹⁰是S、K、N、T、E、R、L、Q、I、V、D或K；X¹¹是N、E、D、Q、S、A或I；且X¹²是W、R、V、L、I、K、F或E，其中所述肽并非SVPYDYNWYSNW。在其它实施例中，所述肽由氨基酸X¹-X²-X³-X⁴-X⁵-X⁶-X⁷-X⁸-X⁹-X¹⁰-X¹¹-X¹²组成，其中X¹是S、N、T、K、R、H、E、I、Q或D；X²是V、I、L、Y、G、F或W；X³是H、N、Q、E、D或S；X⁴是S、P、A或T；X⁵是F、W或Y；X⁶是D、N、E或Q；X⁷是Y、F或W；X⁸是D、G或E；X⁹是W、F或Y；X¹⁰是Y、F或W；X¹¹是N或Q；且X¹²是V、I或L，其中所述肽并非SVHSFDYDWYNV。
在特定实施例中，所述肽是SVPFDYNLYSNW；SAPYNFNFYSNW；NIPFNFSLNKER；SVPYQYNWYSNW；SVPWEYNFYSNW；RIPYDRGMIVNV；KVPYDWDSVINL；QLPYDVHTYNDW；LAPYDHNRYTQW；SNPYDLEAYENW；SVPYDYQGYRNI；SVPYDYNVYLNK；IQPYDKNYFQNF；VVPYDINIKDNW； SVPYDYNPYSNW；SVPYDYNKLKNW；SVPYDYNWRSSW；SVPYDYNWWSAW；SVPYDYNWQSNW；ELSSFNFDWYNV；RYSSFDYDWYNV；NVHSFDYDWYNV；RVESFNYDWYNV；RVESFDFDWYNI；RINSFDYDWYNV；TVNSFDYDWYNV；KVNSFDYDWYNV；TVHSFDYDWYNV；SVHSWDYDWYNV；SVHSYDFDWYNV；TLQAFNYEWYQL；KYETFEYGWYNI；HGDSFQYEWYNL；SVHSFDWDWYNV；SVHSFDYDYYNV；SVHSFDYDFYNV；SVHSFDYDWFNV；SVHSFDYDWWNV；IFNPFDYDWYNV；QWHSFDYDWYNV或DVHPFDYDWYNV。
本发明还提供治疗疾病的方法，其包含投与由氨基酸X¹-X²-X³-X⁴-X⁵-X⁶-X⁷-X⁸-X⁹-X¹⁰-X¹¹-X¹²组成的肽，其中X¹是S、N、I、V、R、K、Q或L；X²是V、I、A、N、L或Q；X³是P；X⁴是Y、F或W；X⁵是D、N、Q或E；X⁶是Y、F、R、W、V、H、L、K或I；X⁷是N、S、G、D、H、E、Q或I；X⁸是W、L、F、M S、T、R、A、G、V、P、Y、I或K；X⁹是Y、N、F、K、L、R、I、V、W或Q；X¹⁰是S、K、N、T、E、R、L、Q、I、V、D或K；X¹¹是N、E、D、Q、S、A或I；且X¹²是W、R、V、L、I、K、F或E，其中所述肽并非SVPYDYNWYSNW。在其它实施例中，所述肽由氨基酸X¹-X²-X³-X⁴-X⁵-X⁶-X⁷-X⁸-X⁹-X¹⁰-X¹¹-X¹²组成，其中X¹是S、N、T、K、R、H、E、I、Q或D；X²是V、I、L、Y、G、F或W；X³是H、N、Q、E、D或S；X⁴是S、P、A或T；X⁵是F、W或Y；X⁶是D、N、E或Q；X⁷是Y、F或W；X⁸是D、G或E；X⁹是W、F或Y；X¹⁰是Y、F或W；X¹¹是N或Q；且X¹²是V、I或L，其中所述肽并非SVHSFDYDWYNV。
在特定实施例中，所述肽是SVPFDYNLYSNW；SAPYNFNFYSNW；NIPFNFSLNKER；SVPYQYNWYSNW；SVPWEYNFYSNW；RIPYDRGMIVNV；KVPYDWDSVINL；QLPYDVHTYNDW；LAPYDHNRYTQW；SNPYDLEAYENW；SVPYDYQGYRNI；SVPYDYNVYLNK；IQPYDKNYFQNF；VVPYDINIKDNW；SVPYDYNPYSNW；SVPYDYNKLKNW；SVPYDYNWRSSW；SVPYDYNWWSAW；SVPYDYNWQSNW；ELSSFNFDWYNV；RYSSFDYDWYNV；NVHSFDYDWYNV；RVESFNYDWYNV；RVESFDFDWYNI；RINSFDYDWYNV；TVNSFDYDWYNV；KVNSFDYDWYNV；TVHSFDYDWYNV；SVHSWDYDWYNV；SVHSYDFDWYNV；TLQAFNYEWYQL；KYETFEYGWYNI；HGDSFQYEWYNL；SVHSFDWDWYNV；SVHSFDYDYYNV；SVHSFDYDFYNV；SVHSFDYDWFNV；SVHSFDYDWWNV；IFNPFDYDWYNV；QWHSFDYDWYNV或DVHPFDYDWYNV。
在一些实施例中，所述疾病是自身免疫疾病、发炎疾病或变性疾病。在一些实施例 中，所述疾病是阿尔茨海默氏病。
附图说明
图1显示在将微生物培育过夜以产生生物膜且随后将所述生物膜与Eqt2Z-cyc肽一起培育过夜后，铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)生物膜从96孔培养板中的孔的脱离。
图2A显示在将微生物培育2小时以产生生物膜且随后将所述生物膜与不同浓度的Eqt2Z-cyc肽和Abac10阴性对照一起培育过夜后，铜绿假单胞菌生物膜从孔的脱离。
图2B显示在将微生物培育2小时以产生生物膜且随后将所述生物膜与不同浓度的Eqt2Z-cyc肽和Abac10阴性对照一起培育24小时后，铜绿假单胞菌生物膜从孔的脱离。
图3显示在将微生物培育2小时以产生生物膜且随后将所述生物膜与grZ14s-nvcyc肽一起培育过夜后，铜绿假单胞菌生物膜从孔的脱离。
图4显示在将微生物培育24小时以产生生物膜且随后将所述生物膜与Eqt2-cyc肽一起培育24小时后，铜绿假单胞菌生物膜从孔的脱离。
图5显示在将微生物培育24小时以产生生物膜且随后将所述生物膜与grZ14s-nvcyc肽一起培育24小时后，铜绿假单胞菌生物膜从孔的脱离。
图6显示在将微生物培育24小时以产生生物膜且随后将所述生物膜与Physco-cyc肽一起培育过夜后，铜绿假单胞菌生物膜从孔的脱离。
图7显示用grZ14s-nvCyc增强亚胺培南(Imipenem)活性。
图8显示用grZ14s-nvCyc增强氨苄西林(Ampicillin)活性。
图9显示用grZ14s-nvCyc增强万古霉素(Vancomycin)活性。
图10显示用grZ14s-nvCyc增强两性霉素(Amphotericin)活性。
图11显示用grZ14s-nvCyc增强氟康唑(Fluconazole)活性。
图12显示用grZ14s-nvCyc增强卡那霉素(Kanamycin)活性。
图13A显示通过各种肽防止铜绿假单胞菌粘附。
图13B显示通过各种肽使铜绿假单胞菌粘附脱离。
图14A显示通过各种肽防止金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)粘附。
图14B显示通过各种肽使金黄色葡萄球菌粘附脱离。
图15A显示通过各种肽防止白色念珠菌(Candida albicans)粘附。
图15B显示通过各种肽使白色念珠菌粘附脱离。
图16A显示通过各种肽防止大肠杆菌(Escherichia coli)粘附。
图16B显示通过各种肽使大肠杆菌粘附脱离。
图17显示通过Eqt2Z-Cyc的各种修饰形式防止铜绿假单胞菌粘附。
图18显示与铜绿假单胞菌一起培育的Eqt2Z-Cyc的刚果红(Congo Red)染色。
图19显示与铜绿假单胞菌一起培育的grZ14s-nvCyc的刚果红染色。
图20显示与铜绿假单胞菌一起培育的grZ14s-nvCyc的锥虫蓝(Trypan Blue)染色。
图21显示与白色念珠菌一起培育的grZ14s-nvCyc的刚果红染色。
图22显示与白色念珠菌一起培育的Eqt2Z-Cyc的刚果红染色。
图23显示与金黄色葡萄球菌一起培育的grZ14s-nvCyc的刚果红染色。
具体实施方式
本发明涉及包含蛋白质或肽的组合物和方法，所述蛋白质或肽具有一种或一种以上与尤其在生物体在生物膜中的情况下使单细胞生物体脱离表面或其它单细胞生物体相关的效应。
一般来说，本文所用术语和本发明所用实验室程序包括分子、生化、微生物和重组DNA技术。所述技术充分解释于文献中。例如，参见“分子克隆：实验室手册(Molecular Cloning：A laboratory Manual)”，萨姆布鲁克(Sambrook)等人，(1989)；“最新分子生物学实验指南(Current Protocols in Molecular Biology)”，第I-III卷，奥苏贝尔，R.M.(Ausubel，R.M.)编辑(1994)；奥苏贝尔等人，“最新分子生物学实验指南”，约翰威利父子公司(John Wiley and Sons)，巴尔的摩，马里兰州(1989)；佩巴尔(Perbal)，“分子克隆实践指南(APractical Guide to Molecular Cloning)”，约翰威利父子公司，纽约(1988)；沃森(Watson)等人，“重组DNA(Recombinant DNA)”，科学美国丛书(Scientific American Books)，纽约；比伦(Birren)等人(编辑)，“基因组分析：实验室手册系列(Genome Analysis：ALaboratory Manual Series)”，第1-4卷，冷泉港实验室出版社(Cold Spring Harbor Laboratory Press)，纽约(1998)；方法阐述于美国专利第4,666,828号、第4,683,202号、第4,801,531号、第5,192,659号和第5,272,057号中；“细胞生物学：实验室手册(Cell Biology：A Laboratory Handbook)”，第I-III卷，赛里斯，J.E.(Cellis，J.E.)编辑(1994)；“最新免疫学实验指南(Current Protocols in Immunology)”，第I-III卷，科林根J.E.(Coligan J.E.)编辑(1994)；斯蒂茨(Stites)等人(编辑)，“基础与临床免疫学(Basic and Clinical Immunology)”(第8版)，阿普顿和兰格出版社(Appleton&Lange)，诺沃克(Norwalk)，康 涅狄格州(1994)；米歇尔(Mishell)和史嵇(Shiigi)(编辑)，“细胞免疫学中的所选方法(Selected Methods in Cellular Immunology)”，W.H.弗里曼有限公司(W.H.Freeman and Co.)，纽约(1980)；可用免疫分析广泛阐述于专利和科学文献中，例如，参见美国专利第3,791,932号、第3,839,153号、第3,850,752号、第3,850,578号、第3,853,987号、第3,867,517号、第3,879,262号、第3,901,654号、第3,935,074号、第3,984,533号、第3,996,345号、第4,034,074号、第4,098,876号、第4,879,219号、第5,011,771号和第5,281,521号；“寡核苷酸合成(Oligonucleotide Synthesis)”，盖特，M.J.(Gait，M.J.)编辑(1984)；“核酸杂交(Nucleic Acid Hybridization)”，阿姆，B.D.(Hames，B.D.)和希金斯S.J.(Higgins S.J.)编辑(1985)；“转录和翻译(Transcription and Translation)”，阿姆，B.D.和希金斯S.J.编辑(1984)；“动物细胞培养(Animal Cell Culture)”，弗雷谢尼，R.I.(Freshney，R.I.)编辑(1986)；“固定细胞和酶(Immobilized Cells and Enzymes)”，IRL出版社(IRL Press)，(1986)；“分子克隆实践指南(A Practical Guide to Molecular Cloning)”，佩巴尔，B.，(1984)和“酶学方法(Methods in Enzymology)”，第1-317卷，科学出版社(Academic Press)；“PCR实验指南：方法和应用指导(PCR Protocols：A Guide To Methods And Applications)”，科学出版社，圣地亚哥，加利福尼亚州(1990)；马尔沙克(Marshak)等人，“蛋白质纯化和表征策略——实验室课程手册(Strategies for Protein Purification and Characterization-A Laboratory Course Manual)”，CSHL出版社(CSHL Press)(1996)；上述所有文献都如同全文阐述于本文中一般以引用方式并入。在通篇此文件中提供其它一般参考文献。为读者方便起见，提供其中的程序。其中所含的所有信息都是以引用方式并入本文中。
定义
本文所用术语“经分离”是指组合物已从其活体内位置移出。本发明经分离组合物优选地实质上不含存于其活体内位置的其它物质(例如不包含抗粘附效应的其它蛋白质)，即纯化或半纯化。经分离蛋白质和肽可任选地为合成的或从天然来源获得，包括任选地通过使用遗传工程技术在活体内表达来获得。
本文所用词组“单细胞生物体”是指单细胞的生物体，也称作微生物(microorganism)或微生物(microbe)。本发明单细胞生物体可为真核单细胞生物体(例如，原生动物或真菌，例如酵母)或原核单细胞生物体(例如，细菌或古细菌)。本发明单细胞生物体可在任何细胞环境中，例如在生物膜中，呈分离细胞或呈细胞悬浮液。
本文所用术语“革兰氏(Gram)阳性细菌”是指如下细菌：特征在于具有肽多糖以及多糖和/或磷壁酸作为其细胞壁结构的一部分，并且特征在于其在革兰氏染色程序中的蓝- 紫色反应。代表性革兰氏阳性细菌包括：放线菌属(Actinomyces spp.)、炭疽芽孢杆菌(Bacillus anthracis)、双歧杆菌属(Bifidobacterium sPP.)、肉毒梭菌(Clostridium botulinum)、产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)、梭菌属(Clostridium spp.)、破伤风梭菌(Clostridium tetani)、白喉棒状杆菌(Corynebacterium diphtheriae)、杰氏棒状杆菌(Corynebacterium jeikeium)、粪肠球菌(Enterococcus faecalis)、屎肠球菌(Enterococcus faecium)、猪红斑丹毒丝菌(Erysipelothrix rhusiopathiae)、真细菌属(Eubacterium spp.)、阴道加德那菌(Gardnerella vaginalis)、麻疹孪生球菌(Gemella morbillorum)、明串球菌属(Leuconostoc spp.)、脓肿分枝杆菌(Mycobacterium abscessus)、鸟复合分枝杆菌(Mycobacterium avium complex)、龟亚科分枝杆菌(Mycobacterium chelonae)、偶发分枝杆菌(Mycobacterium fortuitum)、嗜血分枝杆菌(Mycobacterium haemophilium)、堪萨斯分枝杆菌(Mycobacterium kansasii)、麻风分枝杆菌(Mycobacterium leprae)、海分枝杆菌(Mycobacterium marinum)、瘰疬分枝杆菌(Mycobacterium scrofulaceum)、耻垢分枝杆菌(Mycobacterium smegmatis)、土分枝杆菌(Mycobacterium terrae)、结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)、溃疡分枝杆菌(Mycobacterium ulcerans)、诺卡氏菌属(Nocardia spp.)、黑色消化球菌(Peptococcus niger)、消化链球菌属(Peptostreptococcus spp.)、丙酸杆菌属(Proprionibacterium spp.)、藤黄八叠球菌(Sarcina lutea)、金黄色葡萄球菌、耳葡萄球菌(Staphylococcus auricularis)、头葡萄球菌(Staphylococcus capitis)、科氏葡萄球菌(Staphylococcus cohnii)、表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)、溶血性葡萄球菌(Staphylococcus haemolyticus)、人葡萄球菌(Staphylococcus hominis)、路邓葡萄球菌(Staphylococcus lugdanensis)、解糖葡萄球菌(Staphylococcus saccharolyticus)、腐生性葡萄球菌(Staphylococcus saprophyticus)、施氏葡萄球菌(Staphylococcus schleiferi)、模仿葡萄球菌(Staphylococcus similans)、沃氏葡萄球菌(Staphylococcus warneri)、木糖葡萄球菌(Staphylococcus xylosus)、无乳链球菌(Streptococcus agalactiae，B型链球菌)、咽峡炎链球菌(Streptococcus anginosus)、牛链球菌(Streptococcus bovis)、犬链球菌(Streptococcus canis)、马链球菌(Streptococcus equi)、米勒链球菌(Streptococcus milleri)、轻型链球菌(Streptococcus mitior)、变异链球菌(Streptococcus mutans)、肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)、酿脓链球菌(Streptococcus pyogenes，A型链球菌)、唾液链球菌(Streptococcus salivarius)、血链球菌(Streptococcus sanguis)。
本文所用术语“革兰氏阴性细菌”是指如下细菌：特征在于在每一细菌细胞周围存在双层膜。代表性革兰氏阴性细菌包括乙酸钙不动杆菌(Acinetobacter calcoaceticus)、鲍氏不动杆菌(Acinetobacter baumannii)、伴放射菌放线杆菌(Actinobacillus  actinomycetemcomitans)、嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)、木糖氧化产碱菌(Alcaligenes xylosoxidans)、拟杆菌属(Bacteroides)、脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis)、杆菌状巴尔通体(Bartonella bacilliformis)、博德特菌属(Bordetella spp.)、伯氏疏螺旋体(Borrelia burgdorferi)、卡他布兰汉菌(Branhamella catarrhalis)、布鲁杆菌属(Brucella spp.)、弯曲杆菌属(Campylobacter spp.)、肺炎衣原体(Chalmydia pneumoniae)、鹦鹉衣原体(Chlamydia psittaci)、沙眼衣原体(Chlamydia trachomatis)、青紫色素杆菌(Chromobacterium violaceum)、柠檬酸杆菌属(Citrobacter spp.)、啮蚀艾肯菌(Eikenellacorrodens)、产气肠杆菌(Enterobacter aerogenes)、大肠杆菌、脑膜炎脓毒性黄杆菌(Flavobacterium meningosepticum)、梭杆菌属(Fusobacterium spp.)、流感嗜血菌(Haemophilus influenzae)、嗜血菌属(Haemophilus spp.)、幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)、肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)、克雷伯菌属(Klebsiella spp.)、军团病杆菌属(Legionella spp.)、钩端螺旋体属(Leptospira spp.)、粘膜炎莫拉菌(Moraxella catarrhalis)、摩氏摩根菌(Morganella morganii)、肺炎支原体(Mycoplasma pneumoniae)、淋病奈瑟球菌(Neisseria gonorrhoeae)、脑膜炎奈瑟球菌(Neisseria meningitidis)、多杀性巴斯德菌(Pasteurella multocida)、类志贺邻单胞菌(Plesiomonas shigelloides)、普雷沃氏菌属(Prevotella spp.)、变形杆菌属(Proteus spp.)、雷氏普罗威登斯菌(Providencia rettgeri)、铜绿假单胞菌、假单胞菌属(Pseudomonas spp.)、普氏立克次氏体(Rickettsia prowazekii)、立氏立克次氏体(Rickettsia rickettsii)、罗克利马体菌属(Rochalimaea spp.)、沙门菌属(Salmonella spp.)、伤寒沙门菌(Salmonella typhi)、粘质沙雷菌(Serratia marcescens)、志贺菌属(Shigella spp.)、宋氏志贺菌(Shigella sonnei)、斑点病密螺旋体(Treponema carateum)、苍白密螺旋体(Treponema pallidum)、地方性苍白密螺旋体(Treponema pallidum endemicum)、细弱密螺旋体(Treponema pertenue)、韦荣球菌属(Veillonella spp.)、霍乱弧菌(Vibrio cholerae)、创伤弧菌(Vibrio vulnificus)、小肠结肠炎耶尔森菌(Yersinia enterocolitica)、鼠疫耶尔森菌(Yersinia pestis)。
本文所用术语“真菌”是指异养型生物体，其特征在于存在几丁质细胞壁，并且在大多数物种中，存在呈多细胞菌丝形式的丝状生长。可根据本发明方法防止粘附的代表性真菌包括白色念珠菌、酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)、光滑念珠菌(Candida glabrata)、近平滑念珠菌(Candida parapsilosis)和杜氏念珠菌(Candida dubliniensis)。
本文所用术语“生物膜”是指细胞外基质，其中单细胞生物体可经分散和/或形成菌落。生物膜通常由多糖和其它大分子构成。
本文所用术语“脱离”是指在活体外或活体内从细胞粘附的表面移除单细胞生物体 (例如，通过降低在表面上的生长速率)或从其所粘附的其它单细胞生物体移除细胞。优选地，如通过粘附分析所测量，本发明组合物可使多达10％、更优选地20％、更优选地30％、更优选地40％、更优选地50％、更优选地60％、更优选地70％、更优选地80％、更优选地90％并且最优选地100％的细胞脱离粘附。实例性脱离分析阐述于下文中和随后的实例部分中。
在生物膜中的单细胞生物体或细胞生物体簇脱离表面时，生物膜发生“脱离”；且在生物膜中的单细胞生物体彼此脱离时，生物膜发生“分散”。
本文所用术语“接触”是指本发明组合物经定位以使得其与粘附性单细胞生物体直接或间接接触，所述接触方式使得所述组合物内包含的活性剂能使细胞自其脱离。因此，本发明打算将本发明组合物施加到所需表面上和/或直接施加到粘附性细胞。使组合物与表面接触可使用业内已知的任一方法来实施，包括喷雾、撒施、润湿、浸渍、浸没、涂施、超声波焊接、焊接、粘合或粘附。本发明组合物可作为单层或多层附着。
“拟肽有机部分”可任选地以保守取代和非保守取代二者取代本发明肽中的氨基酸残基。这些部分也称作“非天然氨基酸”且可任选地替代氨基酸残基、氨基酸或在肽内用作间隔基团来代替缺失的氨基酸。拟肽有机部分任选地且优选地具有与所替代氨基酸类似的空间、电子或构型性质并且使用所述拟肽来替代重要位置的氨基酸，且将其视为保守取代。然而，所述相似性并非必需。对于使用拟肽的唯一限制在于，组合物与本发明天然肽相比至少实质上保持其生理活性。
本文所用术语“化学修饰”在涉及本发明肽时，是指肽中的至少一个氨基酸残基通过天然过程(例如加工或其它翻译后修饰)或通过业内熟知的化学修饰技术来修饰。多种已知修饰的实例通常包括(但不限于)：乙酰化、酰化、酰胺化、ADP-核糖基化、糖基化、GPI锚形成、脂质或脂质衍生物的共价附着、甲基化、十四烷基化、聚乙二醇化、异戊二烯化、磷酸化、泛素化或任何类似过程。
本文所用术语“医疗装置”是指打算用于诊断、治疗、治愈或预防疾病或其它病况的任何植入物、仪器、设备、器具、机器、装置或任何其它类似或相关物品(包括任何组件或附件)。所述医疗装置打算用于人类或其它动物，并且预期可影响身体的结构或任何功能。所述医疗装置不是通过化学作用来达成其主要既定目的，并且不是依赖于发生代谢来达成其主要既定目的。
本文所用术语“植入物”是指打算置入人类体内的并非活组织的任何物品。植入物可为暂时性或永久性的。植入物可为包含人工组件(例如导管或起搏器)的物件。植入物也可包括已经加工以使得其活组织失活的天然物品。作为一实例，骨移植物已经加工以移 除其活细胞(无细胞化)，但其形状得以保留以用作宿主的骨向内生长的模板。作为另一实例，可加工天然珊瑚以产生羟基磷灰石制剂，可将其施加到身体以用于某些矫形外科和牙科疗法。因此，本发明设想用本发明组合物涂布医疗装置以防止微生物粘附，从而减少/消除已知会在植入后发生的任何细胞聚集和生物膜形成。装置相关感染通常是由于在装置插入或植入程序期间引入微生物(主要是细菌)所致，或是由于血液传染性生物体附着到刚插入的装置上且随后在所述装置的表面上增殖所致。因此，用本发明组合物涂布医疗装置可抑制一种或一种以上微生物物种的生物膜形成，可预防医疗装置相关感染，并且因此可降低对抗生素治疗或从个体移除医疗装置的需要。
本文所用术语“抗生物污着剂”是指用于防止水下表面附着单细胞生物体的化合物。这些单细胞生物体包括微生物，例如细菌和真菌。
在下文中，词组“生理上可接受的载剂”和“医药上可接受的载剂”可互换使用，其是指不会对生物体造成显著刺激且不会消除所投与化合物的生物活性和性质的载剂或稀释剂。所述词组包括佐剂。
本文所用术语“赋形剂”是指添加到医药组合物中以进一步帮助投与活性成份的惰性物质。
本文所用词组“固着水生生物体”是指在其生命周期的至少某一时期内不会自由移动的水生生物体。水生固着生物体通常因物理锚定到衬底或任何其它原因(例如，石鱼)永久附着到某类固体衬底(例如附着到岩石或船壳)。实例性固着生物体包括(但不限于)固着刺胞动物，例如珊瑚、海葵(例如，等指海葵(Actinia equine)和美丽海葵(Aiptasia pulchella))、海鳃、水生固着幼体(例如，海蜇幼体)、千手佛珊瑚和水螅(例如，绿水螅(Chlorohydra viridissima)和普通水螅(Hydra vulgaris))。可根据本发明的此方面使用的实例性鱼优选地是居住在浅水中的鱼或藏在海洋底层、有时藏在孔洞或洞穴中的鱼。所述鱼包括鳗鱼和鲶鱼。
本文所用术语“有需要的个体”是指哺乳动物，优选地是指人类个体。
本文所用术语“治疗”是指治愈、逆转、减弱、减轻、最小化、压制或停止病原体感染的有害效应。
本文所用词组“病原体感染”是指由病原性生物体引起的任何医学病况。病原体感染的实例包括(但不限于)慢性传染病、亚急性传染病、急性传染病、病毒性疾病、细菌性疾病、原生动物疾病、寄生虫疾病、真菌疾病、支原体疾病、古细菌疾病和朊病毒疾病。病原体感染可由能在生物膜中或在生物膜上生长的生物体引起。由微生物生物膜引起的病原体感染的实例包括自体瓣膜心内膜炎(NVE)、中耳炎(OM)、慢性细菌性前列腺炎、 囊性纤维化(CF)和牙周炎。并未特异性归因于生物膜的其它病原体感染包括(但不限于)尿路感染、女性生殖道感染和肺炎。因植入医疗装置所致的感染包括血管导管感染、人工动脉感染、人工心脏瓣膜感染、人工关节感染、中枢神经系统分流器感染、矫形外科植入物感染、起搏器和除颤器感染、血液透析和腹膜透析感染、眼部感染、泌尿道感染、女性生殖道感染、与气管内插管和气管造口术相关的感染以及牙科感染。
本文所用词组“病原性生物体”是指能引起疾病的任何单细胞生物体，尤其是指活微生物，例如细菌或真菌。优选地，病原性生物体能在生物膜中或在生物膜上生长。多种常见病原性生物体以生物膜形式存在于哺乳动物(例如人类)中并引起疾病。这些病原性生物体包括(但不限于)溶血曼海姆菌(Mannheimia haemolytica)和多杀性巴斯德菌(引起肺炎)、坏死梭杆菌(Fusobacterium necrophorum)(引起肝脓肿)、金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌(引起伤口感染)、大肠杆菌和沙门菌属(引起肠炎)、金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌(引起OM)以及链球菌属(Streptococci sp.)、葡萄球菌属(Staphylococci sp.)、念珠菌属(Candida)和曲霉菌属(Aspergillus sp)(引起NVE)。
应用
本发明具有多个应用。一个应用是使用包含蛋白质或肽的组合物来分散生物膜或使生物膜脱离表面。另一个应用是使用组合物来对抗患者的由活体内微生物生物膜引起的全身性感染(例如，医院内感染)。另一个应用是使用组合物来分散或脱离其它领域(包括食品、农业、制药、涂料、水、运输和工程工业)中存在的生物膜。另一个应用是使用组合物来分散或脱离其中发生共聚集(即，一个以上物种聚集产生单一簇)的生物膜。上述应用不具有限制性且其它应用也适用，其中可使用组合物来使微生物脱离表面或其它微生物。另一个应用是使用组合物来治疗疾病，包括自身免疫疾病、发炎疾病和变性疾病，例如阿尔茨海默氏病。这些疾病是因细胞聚集或簇集而引起，且使用本发明肽防止或解离细胞聚集体可减轻所述疾病。另一个应用是使用组合物来治疗再狭窄，包括由植入医疗支架引起的再狭窄。另一个应用是使用组合物来治疗血细胞(包括白血细胞)簇集。
可根据本发明方法脱离表面并彼此脱离的实例性细菌细胞包括革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌。
单细胞生物体可附着且为本发明所涵盖的实例性表面包括织物、纤维、泡沫、薄膜、混凝土、砖石、玻璃、金属、塑料、聚合物等。
表面易形成生物膜且为本发明所涵盖的实例性装置包括(但不限于)船壳、汽车表面、飞机表面、膜、过滤器和工业装备。表面也可包含于医疗装置、仪器和植入物中。
所述医疗装置、仪器和植入物的实例包括能暂时性或永久性植入哺乳动物生物体(例 如人类)中的任何物品。可根据本发明使用的代表性医疗装置、仪器和植入物包括(例如)中心静脉导管、尿路导管、气管导管、机械心脏瓣膜、起搏器、血管移植物、支架和人工关节。
可根据本发明教示涂布的医疗装置包括(但不限于)人工血管、导管和用于移除流体或向患者递送流体的其它装置、人工心脏、人工肾脏、矫形外科针、人工关节、板和植入物；导管和其它管道(包括泌尿插管和胆道插管、气管插管、可自外周插入的中心静脉导管、透析导管、长期留置中心静脉导管、外周静脉导管、短期中心静脉导管、动脉导管、肺导管、斯旺-甘兹(Swan-Ganz)导管、尿路导管、腹膜导管)、泌尿装置(包括长期泌尿装置、组织结合泌尿装置、人工尿道括约肌、尿道扩张器)、分流器(包括心室或动脉-静脉分流器)；假体(包括乳房植入物、阴茎假体、血管移植假体、动脉瘤修复装置、机械心脏瓣膜、人工关节、人工喉、耳部植入物)、吻合装置、血管导管端口、血管支架、夹钳、血管栓装置、伤口引流管、目镜、牙科植入物、脑积水分流器、起搏器和可植入除颤器、无针接头、语音假体等。本发明组合物的另一可能应用是涂布在医疗和牙科环境中发现的表面。所述表面包括各种可弃式或打算重复使用的仪器和装置的内外方面。所述表面包括适合医疗用途的所有物件，包括(但不限于)解剖刀、针、剪刀和用于侵入性外科手术、治疗程序或诊断程序的其它装置；血液过滤器。这些领域的从业人员可容易地了解其它实例。
在医疗环境中发现的表面还包括保健场所人员穿戴或携带的医疗装备工件、医疗用具的内外方面。所述表面可包括打算在医疗场所用作针对感染性生物体的生物屏障的表面，例如手套、围裙和面罩。生物屏障的常用材料是热塑性材料或聚合材料，例如聚乙烯、达克龙(dacron)、尼龙(nylon)、聚酯、聚四氟乙烯、聚氨基甲酸酯、胶乳、硅酮和乙烯树脂。其它表面可包括用于医疗程序或用于制备呼吸治疗中所用医疗设备、管道和金属罐的领域中的台面和夹具，所述呼吸治疗包括投与氧、投与喷雾器中的溶解药物和投与麻醉剂。其它所述表面可包括用于并非打算无菌的医疗或牙科装备的把手和缆线。另外，所述表面可包括那些在经常遇到血液或体液或其它危险生物材料的领域中发现的管道和其它设备的非无菌外表面。本发明组合物可用于这些医疗装置的表面上或用于这些装置内，以提供针对单细胞生物体定殖的长期保护并降低装置相关感染的发病率。也可将这些组合物与抗微生物剂(例如，抗生素药剂)组合纳入医疗装置涂层中。此一组合足以杀灭或抑制初始定殖的细菌并预防装置相关感染，只要在装置-微生物界面处以抑制性浓度存在所述物质即可。
可在聚合物合成阶段或在装置制造阶段将本发明组合物直接纳入医疗装置的聚合 基质中。也可使组合物共价附着到医疗装置聚合物中。这些和许多其它涂布医疗装置的方法为所属领域技术人员已知。
可根据本发明教示处理的其它表面包括那些参与水纯化、水储存和水递送的物件以及那些参与食品加工的物件的内外方面。因此，本发明设想涂布食品或饮料容器的固体表面以延长其内含物的贮存期限。
与健康相关的表面还可包括那些参与提供营养、卫生或疾病预防的家用物件的内外方面。因此，本发明组合物可用于从外表面移除致病微生物。这些家用物件可包括(例如)家用食品加工装备、婴儿护理材料、棉塞、肥皂、去污剂、保健和护肤产品、家用清洁器和抽水马桶。
表面还可为实验室物件，包括(但不限于)显微镜载玻片、培养罩、培替式培养皿(Petridish)或其它业内已知的任何其它适宜类型的组织培养器皿或容器。
本申请案的发明者还设想使用本发明组合物作为抗生物污着剂。
水下表面包括任何水浸渍表面，包括船(ship/boat)壳(即，船(ship或boat)体或龙骨)、潜水艇、导航设备、屏幕、网、建筑、漂浮或固定近海平台(例如船坞)、浮标、发信装备和与海水或咸水接触的物件。其它水下表面包括暴露于海水中的结构，包括桩材、海洋标记、水下运输工具(例如缆线和管道)、渔网、舱壁、冷却塔和任何在水下作业的装置或结构。
可将本发明组合物纳入船用涂层中以限制不需要的海洋生物污着。因此，本发明抗生物污着剂可经调配以不含毒性材料(例如重金属)且仍保持其功效。本发明抗生物污着涂料可另外含有粘合剂、颜料、溶剂和添加剂。
可用溶剂的实例包括芳香族烃，例如二甲苯和甲苯；脂肪族烃，例如己烷和庚烷；酯，例如乙酸乙酯和乙酸丁酯；酰胺，例如N-甲基吡咯烷酮和N,N-二甲基甲酰胺；醇，例如异丙醇和丁醇；醚，例如二噁烷、THF和二乙醚；和酮，例如甲基乙基酮、甲基异丁基酮和甲基异戊基酮。溶剂可单独使用或以其组合使用。
可用粘合剂的实例包括醇酸树脂、丙烯酸系或乙烯基乳液、聚氨基甲酸酯树脂、环氧树脂、硅酮基树脂、丙烯酸系树脂、无机硅酸盐基树脂、乙烯树脂(尤其是氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物)和松香。可用颜料的实例包括二氧化钛、氧化亚铜、氧化铁、滑石粉、铝片、云母片、三氧化二铁、硫氰酸亚铜、氧化锌、乙酸亚砷酸铜、铬酸锌、二甲基二硫代氨基甲酸锌、乙烯基双(二硫代氨基甲酸)锌和二乙基二硫代氨基甲酸锌。
可纳入涂层组合物中的添加剂的实例包括除湿剂、润湿/分散剂、抗沉降剂、防结皮剂、干燥/固化剂、防划剂和在涂层组合物中常用作稳定剂和消泡剂的添加剂。另外，在 海水中相对不溶的任何抗生素可与抗生物污着船用涂料一起使用。
制备船用抗生物污着涂料的方法详细解释于美国专利第4,678,512号、美国专利第4,286,988号、美国专利第4,675,051号、美国专利第4,865,909号和美国专利第5,143,545号中。
本发明组合物还可用于在化妆品中提供抗细菌性质，以防止产品变质。
组合物可通过(例如)纳入牙膏、漱口药或口香糖中进一步用于向口、牙齿和牙龈提供抗细菌效应。总之，本发明教示内容阐述了众多种从生物体(例如水生生物体和苔藓)分离的新颖抗粘附剂。这些抗粘附剂的广谱脱离效应(例如移除革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌的粘附)以及其影响微生物生物膜形成的易受攻击的初始阶段的能力使得这些试剂成为抗生物膜剂的首要候选者。此外，本文所述抗粘附剂是可克隆的，从而允许对其进行修饰和大量生产。另外，其稳定性(即对环境条件的耐受性)使得这些试剂适用于众多种应用。
应了解，本发明对传染病的治疗可与业内已知的其它治疗方法组合(即，组合疗法)。这些方法包括(但不限于)抗微生物剂，例如青霉素(penicillin)、头孢菌素(cephalosporin)、碳青霉烯(carbapenem)、氨基葡糖苷、大环内酯、林可霉素(lincomycin)、四环素(tetracycline)、氯霉素(chloramphenicol)和灰黄霉素(griseofulvin)。适宜投与途径可包括(例如)经口、经直肠、经粘膜(尤其经鼻、经肠或非经肠递送)，包括肌内、皮下和髓内注射，以及鞘内、直接心室内、静脉内、腹膜内、鼻内或眼内注射。
或者，可以局部方式而不是全身性方式投与医药组合物，例如通过将医药组合物直接注射到患者的组织区域中来投与。
本发明医药组合物可通过业内熟知的工艺来制造，例如，藉助常规混合、溶解、造粒、制糖衣丸、水飞、乳化、囊封、覆埋或冻干工艺。因此，根据本发明使用的医药组合物可以常规方式使用一种或一种以上生理上可接受的载剂(包含赋形剂和辅助剂)来调配，所述载剂有助于将活性成份加工为可在医药上使用的制剂。适宜调配物取决于所选投与途径。
对于注射，可将医药组合物中的活性成份调配于水溶液中，优选地调配于生理上相容的缓冲液(例如汉克氏溶液(Hank′s solution)、林格氏溶液(Ringer′s solution)或生理缓冲盐水)中。对于经粘膜投与，在调配物中使用适合于欲透过屏障的渗透剂。所述渗透剂为业内众所周知。
对于局部投与，可将本发明组合物调配为凝胶、乳膏、洗剂、冲洗剂或喷雾剂。
对于经口投与，可通过组合活性化合物与业内熟知的医药上可接受的载剂容易地调 配医药组合物。所述载剂使得能将医药组合物调配为片剂、丸剂、糖衣丸剂、胶囊、液体、凝胶、糖浆剂、浆剂、悬浮液等以供患者口服摄入。用于经口使用的药理制剂可使用固体赋形剂任选地研磨所得混合物，并在添加所需适宜辅助剂后加工颗粒混合物以获得片剂或糖衣丸剂核心来制备。具体来说，适宜赋形剂为填充剂，例如糖，包括乳糖、蔗糖、甘露醇或山梨醇；纤维素制剂，例如玉米淀粉、小麦淀粉、水稻淀粉、马铃薯淀粉、明胶、黄蓍树胶、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素和羧甲基纤维素钠；和/或生理上可接受的聚合物，例如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。如果需要，可添加崩解剂，例如交联聚乙烯吡咯烷酮、琼脂或海藻酸或其盐(例如海藻酸钠)。
糖衣丸剂核心提供有适宜包衣。出于此目的，可使用浓糖溶液，其可任选地含有阿拉伯树胶、滑石粉、聚乙烯吡咯烷酮、聚羧乙烯(carbopol)凝胶、聚乙二醇、二氧化钛、漆溶液和适宜有机溶剂或溶剂混合物。可将染料或颜料添加到片剂或糖衣丸剂包衣中以供鉴别或描述活性化合物剂量的不同组合。可经口使用的医药组合物包括由明胶制成的推入配合式(push-fit)胶囊，以及由明胶和增塑剂(例如甘油或山梨醇)制成的密封软胶囊。推入配合式胶囊可含有活性成份与填充剂(例如乳糖)、粘合剂(例如淀粉)和/或润滑剂(例如滑石粉或硬脂酸镁)和任选地稳定剂的掺合物。在软胶囊中，可将活性成份溶解或悬浮于适宜液体(例如脂肪油、液体石蜡或液体聚乙二醇)中。另外，可添加稳定剂。所有用于经口投与的调配物都应具有适合所选投与途径的剂量。
对于经颊投与，组合物可呈以常规方式调配的片剂或锭剂形式。
对于通过鼻吸入投与，从加压包或使用适宜推进剂(例如，二氯二氟甲烷、三氯氟甲烷、二氯四氟乙烷或二氧化碳)的喷雾器以气溶胶喷雾呈递形式便捷地递送根据本发明使用的活性成份。在加压气溶胶情形中，剂量可通过提供阀门以递送经计量量来确定。例如用于分配器中的明胶的胶囊和药筒可经调配而含有化合物与适宜粉剂基质(例如乳糖或淀粉)的粉剂混合物。
本文所述医药组合物可经调配用于通过(例如)快速浓注或连续输注非经肠投与。用于注射的调配物可以单位剂型存在，例如存于任选地添加有防腐剂的安瓿瓶或多剂量容器中。组合物可为于油性或水性媒剂中的悬浮液、溶液或乳液，且可含有诸如悬浮剂、稳定剂和/或分散剂等调配剂。
用于非经肠投与的医药组合物包括呈水溶性形式的活性制剂的水溶液。另外，可将活性成份的悬浮液制备为适宜油性或水性注射悬浮液。适宜亲脂溶剂或媒剂包括脂肪油(例如芝麻油)或合成脂肪酸酯(例如油酸乙酯、甘油三酯)或脂质体。水性注射悬浮液可含有增加悬浮液粘度的物质，例如羧甲基纤维素钠、山梨醇或葡聚糖。
任选地，悬浮液还可含有适宜稳定剂或增加活性成份的溶解度的试剂，以容许制备高浓度溶液。或者，活性成份可呈粉剂形式，用于在使用前用适宜媒剂(例如无菌无热原水溶液)构造。
本发明医药组合物还可使用(例如)常规栓剂基质(例如可可脂或其它甘油酯)调配于直肠组合物(例如栓剂或保留灌肠剂)中。适用于本发明的医药组合物包括其中以有效达成既定目的的量含有活性成份的组合物。更特定来说，“治疗有效量”意指活性成份(例如，水生生物体组合物)有效预防、减轻或改善病原感染的症状(例如，发热)或延长所治疗个体的存活的量。所属领域技术人员尤其能根据本文所提供的详细揭示内容熟练地确定治疗有效量。
对于用于本发明方法中的任何制剂，可首先从活体外和细胞培养分析来估计剂量或治疗有效量。例如，可在动物模型中调配剂量以达成所需浓度或效价。所述信息可用于更准确地确定可用于人类的剂量。
可在活体外、在细胞培养物或实验动物中通过标准医药程序测定本文所述活性成份的毒性和疗效。从这些活体外和细胞培养分析以及动物研究获得的数据可用于调配用于人类的剂量范围。所述剂量可根据所用剂型和所用投与途径而变。个别医师可根据患者的情况来选择确切的调配物、投与途径和剂量。(例如，参见芬格尔，E.(Fingl，E.)等人(1975)，“治疗剂的药理学基础(The Pharmacological Basis of Therapeutics)”，第1章，第1页。)剂量和投与间隔可个别调节以提供足够血浆或脑水平的活性成份，以诱导或压制生物效应(即，最低有效浓度，MEC)。MEC对于每一制剂可变，但可根据活体外数据来估计。达成MEC所需的剂量将取决于个体特征和投与途径。可使用检测分析来测定血浆浓度。
根据所治疗病况的严重性和反应性，可通过单次或多次投与给药，且疗程持续数天到数周，或直到实现治愈或达成疾病状态减轻。
当然，待投与组合物的量将取决于所治疗个体、病痛的严重性、投与方式、处方医师的判断等。
如果需要，本发明组合物可在可含有一个或一个以上含有活性成份的单位剂型的包或分配器装置(例如FDA批准的试剂盒)中呈递。所述包可(例如)包含金属或塑料箔，例如泡罩包。所述包或分配器装置可附有投与说明书。所述包或分配器装置还可附有呈管理医药制剂的制造、使用或销售的政府机构规定形式的注意事项，所述注意事项反映所述机构对用于人类或兽医投与的组合物形式的批准。例如，所述注意事项可包括由美国食品药物监督管理局批准的用于处方药物的标签或获批产品插页。还可制备调配于‘医药 上可接受的载剂中的包含本发明制剂的组合物，将其置于适当容器中，并标记对适应症的治疗，如上文进一步详述。
所属领域技术人员在阅读以下实例后可了解本发明的其它目标、优点和新颖特征，所述实例不打算具有限制性。另外，上文所述和下文权利要求书部分所主张的本发明各个实施例和方面可在以下实例中发现各自的实验依据。
蛋白质和肽
组合物中的蛋白质或肽可从不同来源获得。天然蛋白质和肽可发现于动物(包括人类)中。同样，由于缺乏特定免疫且被众多种微生物包围，海洋和淡水植物和生物体(包括软体水生无脊椎动物、鱼和苔藓)产生若干种可防止微生物在其体表定殖的因子。最“敏感”的生物体是属于刺胞动物(cnidaria)门的无脊椎动物，包括海葵、珊瑚、海蜇、水螅、水母和海扇。所述软体生物缺少诸如鳞片或壳等物理保护，使用蛋白质和次级代谢产物来保护其自身免受其周围微生物环境的影响。
另外，先前已报道，海洋生物体(例如海绵)产生展现抗细菌和抗真菌活性的次级代谢产物[阿马德(Amade)等人，如前所述]。此外，已显示海葵(例如等指海葵)可产生毒性成孔肽(即等指海葵毒素)，其以与其它抗微生物小肽类似的方式溶解并杀灭真核细胞[安德鲁(Anderluh)等人，如前所述]。
尽管业内已知，多种蛋白质的全长序列与其细胞溶解功能有关，但先前尚未鉴别出负责细胞溶解效应的特定肽。
在简化本发明以供实践的同时，本发明者发现人类蛋白质和水生固着生物体包含抗生物膜性质。如下文实例部分中所示，本发明者已显示，在人类和固着刺胞动物(例如，海葵)中发现的蛋白质和肽可使微生物脱离表面并彼此脱离(图1-6)。这些蛋白质和肽不具有杀细菌性且不影响细菌生长。
总之，本发明教示内容阐述了众多种源自人类和水生固着生物体、尤其源自固着刺胞动物的新颖抗粘附剂。这些试剂的抗生物膜效应的广谱性使这些试剂成为抗生物膜剂的首要候选者。此外，本文所述抗粘附剂是可克隆的，从而允许对其进行修饰和大量生产。另外，其稳定性(即对环境条件的耐受性)使得这些试剂适用于众多种应用。
本发明者已证实，使用液相色谱分离从海葵获得的若干个活性片段显示以高水平预防微生物粘附到无生命表面。海葵包括46个科，可在全世界水源中发现。大多数海葵是固着的，具有特化足，用于将其锚定在柔软衬底中或使其附着到岩石和珊瑚上。属于不同属的若干种海葵显示抗粘附活性：等指海葵、美丽海葵(Aiptasia)和阿摩尼亚海葵(Ammonia)。已显示海葵细胞毒素的N末端区域参与细胞毒性效应[参考：克里斯蒂安K (Kristan K)、波特莱西科Z(Podlesek Z)、霍耶内科V(Hojnik V)、古铁雷斯-阿吉雷I₅冈卡G(Gutierrez-Aguirre I₅ Guncar G)、特克D(Turk D)、冈萨雷斯-马纳JM(Gonzalez-Manas JM)、莱基JH(Lakey JH)、马采克P(Macek P)、安德鲁G(2004)：真核成孔毒素等指海葵毒素的孔形成需要柔性N-末端区域和稳定的β夹层(Pore formation by equinatoxin，an eukaryotic pore-forming toxin，requires a flexible N-terminal region and a stable beta sandwich)，生物化学杂志(J Biol Chem.)279(45)：46509-46517]。本发明者还在鱼中鉴别出与海葵细胞毒素超家族(pfam06369)(超家族簇是一组来自一个或一个以上源数据库的保守结构域模型，其对相同蛋白质序列生成重叠注释。假定这些模型代表在进化中相关的结构域且可彼此冗余)的C末端区域具有一定相似性的蛋白质，所述区域不参与细胞毒性。这种蛋白质具有高度保守区域，其功能未知，也是富含Trp的结构域，且可能对蛋白质与脂质膜的结合具有重要意义。本发明者还在苔藓小立碗藓(Physcomitrella patens)中发现了这个区域。因此，本发明者假设，这个区域提供可非常有效地分散生物膜或使生物膜脱离表面同时全无细胞毒性活性的肽。
基于生物信息学分析，人们相信，在高等生物体中(包括在人类中)，所述蛋白质在高度保守区域已变为FDYDWY，此可在基因库(GenBank)中表示为GPCR137b类的大小在128aa-400aa范围内的蛋白质中发现。在人类中，这种肽是G蛋白偶联受体137B(基因编号：7107 GPR137B)的位于269到274的一部分。基于UniProtKB/Swiss-Prot登录号060478，始于259且止于292的区域是细胞外区域，其证实了这种肽是所述蛋白质的活性部分的理论。对古海洋生物体玻璃海鞘(Ciona intestinalis)的生物信息学分析鉴别出与G蛋白偶联受体137ba[基因库登录号XP_002125109]类似的368个氨基酸的蛋白质。与抗粘附肽类似的区域是SPLRCSELSSFNFDWYNVSDQADLVN。基于这个信息以及玻璃海鞘也暴露于众多微生物中的事实，肽FNFDWY也可非常有效地分散生物膜或使生物膜脱离表面，同时全无细胞毒性活性。
蛋白质或肽可为天然的且从任何动物分离。优选地，动物是脊椎动物，例如，鱼、两栖动物(包括青蛙、蟾蜍、蝾螈或火蜥蜴)、鸟、爬行动物(例如鳄鱼、蜥蜴、蛇、海龟、陆龟或甲鱼)或哺乳动物(包括人类)。
根据一些实施例，所述肽包含具有多达约30个、多达约40个或多达约50个氨基酸的序列部分。
本发明肽可任选地包含至少两个序列，其通过某种类型的连接体连接，使得第一肽序列的N-末端连接到所述连接体的C-末端，并且第二肽序列的C-末端连接到所述连接体的N-末端。
本发明肽可环化(即，呈环形式)，且因而在本申请案中以术语“cyc”来表示。
在一个实施例中，每一肽在C-末端经半胱氨酸修饰且在N-末端经半胱氨酸修饰，其中所述C-末端和N-末端经S-S桥接。在特定实施例中，一个或一个以上肽在C-末端经半胱氨酸修饰且在N-末端经半胱氨酸修饰，其中所述C-末端和N-末端经S-S桥接。
实例性肽含有包含至少一个肽且可有效抵抗单细胞生物体粘附到表面或其它单细胞生物体的结构域。更优选地，所述结构域是作为蛋白质的一部分加以包括。任选地且最优选地，所述结构域展现抗粘附特征，例如，用于使生物膜脱离和/或处理生物膜，但不展现细胞毒性特征。
所述肽可任选地经改变以形成非肽类似物，包括(但不限于)用较稳定的键替代一个或一个以上键、环化等。另外或或者，可任选地通过计算机建模将肽转化为小分子，如(例如)PCT申请案第WO/2007/147098号中所述，所述申请案如同全文阐述于本文中一般以引用方式并入本文中。
拟肽可任选地用于抑制肽因酶促过程或其它降解过程而降解。拟肽可任选地且优选地通过有机合成技术来产生。适宜拟肽的非限制性实例包括相应L氨基酸的D氨基酸，四唑(赞布鲁奇(Zabrocki)等人，美国化学学会杂志(J.Am.Chem.Soc.)110：5875 5880(1988))；酰胺键的电子等排体(琼斯(Jones)等人，四面体通讯(Tetrahedron Lett.)29：3853 3856(1988))；LL 3氨基酸2二丙烯酮6羧酸(LL Acp)(坎普(Kemp)等人，有机化学期刊(J.Org.Chem.)50：5834 5838(1985))。类似类似物显示于以下文献中：坎普等人，四面体通讯29：5081 5082(1988)；以及坎普等人，四面体通讯29：5057 5060(1988)；坎普等人，四面体通讯29：4935 4938(1988)；和坎普等人，有机化学期刊54：109 115(1987)。其它适宜实例性拟肽显示于以下文献中：纳加伊(Nagai)和佐藤(Sato)，四面体通讯26：647 650(1985)；迪麦奥(Di Maio)等人，英国化学会志，普尔金会刊(J.Chem.Soc.Perkin Trans.)，1687(1985)；卡恩(Kahn)等人，四面体通讯30：2317(1989)；奥尔松(Olson)等人，美国化学学会杂志112：323 333(1990)；加维(Garvey)等人，有机化学期刊56：436(1990)。其它适宜实例性拟肽包括羟基1，2，3，4四氢异喹啉3甲酸酯(三宅(Miyake)等人，武田研究所报(J.Takeda Res.Labs)43：53 76(1989))；1，2，3，4四氢异喹啉3甲酸酯(格兹米亚斯基(Kazmierski)等人，美国化学学会杂志133：2275 2283(1991))；组氨酸异喹啉酮甲酸(HIC)(泽赫尔(Zechel)等人，国际肽与蛋白质研究杂志(Int.J.Pep.Protein Res.)43(1991))；(2S，3S)甲基苯基丙氨酸、(2S，3R)甲基苯基丙氨酸、(2R，3S)甲基苯基丙氨酸和(2R，3R)甲基苯基丙氨酸(格兹米亚斯基和赫鲁比(Hruby)，四面体通讯(1991))。
说明性而非限制性的实例性非天然氨基酸包括β-氨基酸(β3和β2)、高氨基酸、环状 氨基酸、芳香族氨基酸、Pro和Pyr衍生物、3-取代丙氨酸衍生物、甘氨酸衍生物、环取代Phe和Tyr衍生物、直链核心氨基酸或二氨基酸。其可从多个供应商购得，例如西格玛-艾德瑞克(Sigma-Aldrich，美国)。在本发明中，肽的任一部分都可任选地经化学修饰，即，通过添加官能团来改变。在分子合成期间，如果随后进行化学合成过程，那么可任选地通过(例如)添加经化学修饰的氨基酸来执行修饰。然而，也可在氨基酸已存在于分子中时对其进行化学修饰(“原位”修饰)。
分子中任一序列区域的氨基酸都可任选地根据以下实例性修饰类型中的任一类型(在肽中，概念上视为“化学修饰”)来修饰。非限制性实例性修饰类型包括羧甲基化、酰化、磷酸化、糖基化或脂肪酰化。醚键可任选地用于接合丝氨酸或苏氨酸的羟基与糖的羟基。酰胺键可任选地用于接合谷氨酸或天冬氨酸的羧基与糖上的氨基(贾格(Garg)和金洛兹(Jeanloz)，碳水化合物化学和生物化学进展(Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry)，第43卷，科学出版社(1985)；孔兹(Kunz)，德国应用化学(Ang.Chem.Int.)，英文版26：294-308(1987))。也可任选地在氨基酸与碳水化合物之间形成缩醛和缩酮键。脂肪酸酰基衍生物可任选地通过(例如)酰化游离氨基(例如，赖氨酸)来制得(托特(Toth)等人，肽：化学、结构和生物学(Peptides：Chemistry，Structure and Biology)，里维埃(Rivier)和马歇尔(Marshal)编辑，艾思康出版社(ESCOM Publ.)，莱顿(Leiden)，1078-1079(1990))。
本发明组合物也可使用遗传工程技术(例如，使用转基因水生固着生物体)在活体内表达。
本发明组合物可全无细胞毒性或细胞增殖抑制活性，例如其不具有杀细菌性或细菌抑制性。
本发明者已表征并分离包含选自由以下组成的群组的序列的天然肽：YDYNWY、YDYNLY、FDYNFY、FDYNLY、WDYNLY、FDYNWY、YDWNLY、YDWHLY和YDYSFY，其具有有效抗细胞聚集体(例如，抗生物膜)性质。例如，所述肽可包含以下序列中的至少一者：LFSVPYDYNWYSNWW、LFSVPYDYNWYSNWW、FSVPYDYNLYSNWW、MFSVPYDYNLYSNWV、MFSVPFDYNFYSNWW、LFSVPFDYNFYSNWW、MFSVPFDYNLYSNWW、MFSVPFDYNLYTNWW、MWSVPFDYNLYSNWW、MFSVPFDYNLYKNWL、LFSVPFDYNLYSNWW、LFSIPFDYNLYSNWW、MFSVPWDYNLYKNWL、MFSVPWDYNLYKNWF、MFSVPFFDYNWYSNWW、MASIPYDWNLYQSWA、MASIPYDWNLYSAWA或MASIPYDWHLYNAWA或其组合。
本发明者已表征并分离包含选自由以下组成的群组的序列的天然肽：FDYDWY， FNFDWY和FDFDWY，其具有有效抗细胞聚集体(例如，抗生物膜)性质。例如，所述肽可包含以下序列中的至少一者：SFDYDWY、SFDYDWYN、HSFDYDWYN、HSFDYDWYNV、VHSFDYDWYNV、VHSFDYDWYNVS、SVHSFDYDWYNVS、SVHSFDYDWYNVSD、KSVHSFDYDWYNVSD、KSVHSFDYDWYNVSDQ、NKSVHSFDYDWYNVSDQ、NKSVHSFDYDWYNVSDQA、QNKSVHSFDYDWYNVSDQA、QNKSVHSFDYDWYNVSDQAD、SQNKSVHSFDYDWYNVSDQAD、SQNKSVHSFDYDWYNVSDQADL、FSQNKSVHSFDYDWYNVSDQADL、FSQNKSVHSFDYDWYNVSDQADLK、SFSQNKSVHSFDYDWYNVSDQADLK、SFSQNKSVHSFDYDWYNVSDQADLKN、CSFSQNKSVHSFDYDWYNVSDQADLKN或CSFSQNKSVHSFDYDWYNVSDQADLKNC或其组合。
本发明者已表征并分离包含选自由以下组成的群组的序列的天然肽：SVPYDYNWYSNW、SFSQNKSVHSFDYDWYNVSDQADLKN和SVHSFDYDWYNV。
可用于使单细胞生物体脱离表面或其它单细胞生物体的源自水生生物体的实例性蛋白质或肽试剂是等指海葵毒素。等指海葵毒素(即，等指海葵毒素1、2和3)具有在海葵(例如，等指海葵)中发现的成孔毒素。等指海葵毒素可包含在海葵细胞中或可从所述细胞分离。根据本发明的教示，可使用任何等指海葵毒素来使微生物脱离表面或彼此脱离。一个实例是等指海葵毒素-2前体(基因库登录识别码＞gi|48428895|sp|P61914.1|ACTP2_ACTEQ(等指海葵毒素II)(EqT II)(EqTII))：
MSRLIIVFIVVTMICSATALPSKKIIDEDEEDEKRSADVAGAVIDGASLSFDILKTVLEALGNVKRKIAVGVDNESGKTWTALNTYFRSGTSDIVLPHKVPHGKALLYNGQKDRGPVATGAVGVLAYLMSDGNTLAVLFSVPYDYNWYSNWWNVRIYKGKRRADQRMYEELYYNLSPFRGDNGWHTRNLGYGLKSRGFMNSSGHAILEIHVSKA
源自海葵的另一种实例性蛋白质是列指海葵(Stichodactyla helianthus)((基因库登录识别码＞gi|2815496|sp|P07845.2|ACTP2_STOHE(海葵溶细胞素II)(StnII)(溶细胞素St II)(溶细胞素III)(细胞毒素))：
ALAGTIIAGASLTFQVLDKVLEELGKVSRKIAVGIDNESGGTWTALNAYFRSGTTDVILPEFVPNTKALLYSGRKDTGPVATGAVAAFAYYMSSGNTLGVMFSVPFDYNWYSNWWDVKIYSGKRRADQGMYEDLYYGNPYRGDNGWHEKNLGYGLRMKGIMTSAGEAKMQIKISR
源自硬骨鱼的实例性蛋白质是斑马鱼(Danio rerio)((基因库登录识别码＞gi|125821212|ref|XP_001342650.1|PREDICTED(斑马鱼))：
MTESAEAVAANVSSRRHATVEITNLTNNYCFLNPKVYLENGETSNPPQPTVRPLKTEVCTFSKSAAHATGSVGVLTYDLFERRRNDYTETLAIMFSVPWDYNLYKNWFAVGIYPKGKECDQALYKEMYYQKNQHGFVREEANGSGINFEGKNLDIRATMCPMGRAIVKVEVWDKLLSPMAQMDC
源自硬骨鱼的另一种实例性蛋白质是金娃娃(Tetraodon nigroviridis)((基因库登录识别码＞gi|47218822|emb|CAG02807.1|未命名蛋白质产物(金娃娃))：
MESAEAVAADVSRSRSVTIEISNLTKNYCLINPRVYLESGETYNPPQPTVRPLMTEVCTFSKSSGIPTGSVGVLTYELLERRSTMLPETLAIMFSVPYDYSFYNNWFAVGIYETGTKCNEGLYKQMYNEKKQAEHGFVREKANGSGINYVGGNLDIRATMNPLGKAIMKVEVWDAFFPFSE
源自苔藓的另一种实例性蛋白质是小立碗藓((基因库登录识别码＞gi|16806023|ref|XP_001782104.1|预测蛋白质(小立碗藓原亚种(Physcomitrella patens subsp.patens)))：
MVVHLIAMGLRYSETIMKTARMAEAIIPAAELSIKTLQNIVEGITGVDRKIAIGFKNLTDYTLENLGVYFNSGSSDRSIAYKINAQEALLFSARKSDHTARGTVGTFSYYIQDEDKTVHVMWSVPFDYNLYSNWWNIAVVDGRQPPDSNVHDNLYNGSGGMPYPNKPDQYINNEQKGFHLFGSMTNNGQATIEVELKKA
源自鸟类的实例性蛋白质是原鸡(Gallus gallus)(基因库登录识别码＞gi|118129726|ref|XP_001231839.1|PREDICTED：假设蛋白质亚型(原鸡))：
MPPKEKKENDKPCNDNCQPKPQGKGVESLMKNIDVCRSVGLEIINRTRTVTLTDFRSYCFSGKIVTTLPFEIGPDSKGICIFAKTPYSLRGSVGTVVCKADTFFLAITFSNPYDYILYKIEFALEIFTEPNHLGNLGDVFSKMMKSKPYCGSSLFQRAVLESEHETLEVSKGSIRVQAKMSNNRKAILKVQVEDMDPPPYSKGM
源自鸭嘴兽的实例性蛋白质是鸭嘴兽(Ornithorhynchus anatinus)(基因库登录识别码＞gi|149638239|ref|XP_001512702.1|PREDICTED：膜内在蛋白质GPR137B类(鸭嘴兽))：
MEGSPPGRPPGNDSLPPTLSPAVPPYVKLGLTSVYTAFYSLLFVFVYAQLWLVLHHRHRRLSYQTVFLFLCLLWAALRTVLFSFYFRDFLAANKLGPFGFWLLYCCPVCLQFFTLTLMNLYFSQVIFKAKSKFSPELLKYRLALYLASLVVSLVFLLVNLTCAVLVKTGTWERKVVVSVRVAINDTLFVLCAVSLSVCLYKISKMSLANIYLESKGSSVCQVTAIGVTVILLYASRACYNLFTLSFSRHGSSFDYDWYNVSDQADLKSQLGDAGYVVFGVVLFVWELLPTSLVVYFFRVRNPTKDPTNPRGVPSHAFSPRSYFFDNPRRYDSDDDLAWNVAPQGFQGSFAPDYYDWGQPSSSFTGHIGSLQQDSDLDNGKPSHA
源自等指海葵毒素的适用肽的实例是SVPYDYNWYSNW，其呈可溶形式或偶联到 聚乙二醇(PEG)和棕榈酸且能粘附到表面。呈环状形式且在N-末端和C-末端中的每一者具有半胱氨酸的肽的可溶形式和偶联形式如下：
Eqt2ZCyc(可溶水生肽)：CSVPYDYNWYSNWC
Eqt2ZCyc-3PEG-Pal(粘附性水生肽)：Pal--(微小PEG)3-CSVPYDYNWYSNWC
基于等指海葵毒素序列和其变体的亚组的肽也适用。下表展示特定12聚体肽实施例，其在12个位置中的每一位置具有适用氨基酸。粗体氨基酸对应于相应位置的非天然氨基酸，但其提供在本发明范围内的肽。在一些实施例中，所述肽不是SVPYDYNWYSNW。