放射性同位素与适配体药物联合治疗金黄色葡萄球菌感染的制作方法

本发明属于生物医药，涉及放射性同位素与适配体药物联合治疗金黄色葡萄球菌感染。

背景技术：

1、金黄色葡萄球菌在自然界是无处不在的，空气、水、灰尘以及人和动物的排泄物中都可以找到，所以食物受到污染的机会非常多。金黄色葡萄球菌引起的感染占第二位，仅次于金黄色葡萄球菌。金黄色葡萄球菌是人类化脓性感染中最常见的病原菌，可以引起局部化脓感染，也可以引起肺炎、伪膜性肠炎、心包炎等，甚至败血症、脓毒血症等全身性的感染。

2、目前抗生素耐药性(amr)被认为是全球人类健康面临的最大威胁之一。据世界卫生组织称，世界各地都存在抗微生物药物耐药菌株，新的耐药机制继续出现并在全球蔓延。抗生素耐药性的上升将使控制和治疗感染变得越来越困难和昂贵，并可能影响一些现代卫生保健干预措施的可持续性。病原体获得抗生素耐药基因减少了严重感染的治疗选择，增加了疾病负担，并增加了因治疗失败而导致的死亡率。抗生素耐药性上升的惊人速度使许多现有抗生素无效，市场上新抗生素供应不足，新类别抗生素的发现速度不足以抵消日益增加的耐药性，细菌在进化中发展出了从细胞内移除抗生素的方法，目前大多数抗生素为广谱抗生素，这对新的抗生素提出了需求。

3、因此本发明旨在提供更多的选择来对抗抗生素耐药性问题。

技术实现思路

1、为解决上述问题，我们将核酸适配体与铂的放射性同位素制备成偶联物，作为一种新的抗菌剂。本发明发现，病原体通过不同的机制表现出对药物的耐药性，包括不可逆酶裂解使药物失活、药物结合位点改变、药物渗透性降低或药物外排增加以减少药物的积累和生物膜的产生。在发现这个机制之后，我们试图寻找一种新的抗耐药产品，理想的产品应无副作用、特定用于感染、适用于免疫功能低下的患者等。本发明采用了一种不同于传统抗生素的机制，提供更少的耐药性损害。具体地，使用低成本的电子直线加速器生产了铂的放射性同位素195mpt，消除了由于短缺或运输问题而导致的可用性问题，利用高度特异性的核酸适配体与铂的放射性同位素195mpt结合到细菌的表面蛋白质，以对健康组织的最小副作用杀死细菌目标，而不会增加耐药性的风险。核酸适配体与铂的放射性同位素还能发挥诊断功能，具有高度的灵敏度和特异性，可以实现诊疗一体化，减少成本，增加可用性。

2、本发明第一方面提供了一种偶联物，所述偶联物中含有相连设置的核酸适配体和铂的放射性同位素，所述核酸适配体含有seq id no.1所示的序列。

3、在一些实施方案中，所述铂的放射性同位素包括但不限于α、俄歇、β、γ或正电子中的一种或几种。

4、在一些实施方案中，所述铂的放射性同位素包括但不限于188pt、189pt、191pt、193pt、195mpt、197pt、200pt、202pt中的至少一种。

5、在一个具体实施方案中，所述铂的放射性同位素选自195mpt。

6、在本发明中，所述195mpt中m表示亚稳态或核同质异能态，195mpt是195pt原子核的一个激发态，它的基态是稳定的195pt。195mpt是放射性的，通过同质异能跃迁衰变，跃迁释放的能量几乎完全以γ射线的形式发射出去。

7、在一些实施方案中，所述195mpt通过电子直线加速器生产。

8、在另一些实施方案中，所述195mpt通过反应堆或回旋加速器生产。

9、在本发明中，195mpt可以通过以下核反应获得：197au(γ,np)195mpt、195au(γ,n)195mpt、196pt(γ,n)195mpt、195pt(γ,γ’)195mpt。

10、在一些实施方案中，所述核酸适配体与铂的放射性同位素直接连接或通过连接体进行连接。

11、在一些实施方案中，所述核酸适配体与铂的放射性同位素优选为直接连接，不带任何连接体(螯合剂)的放射性同位素直接与核酸适配体结合。因为它便于快速制备、成本和操作简单，并且减少了可能的降解。

12、在一些实施方案中，所述核酸适配体与铂的放射性同位素通过连接体进行连接，以避免空间障碍。所述连接体包括但不限于1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸、乙二胺四乙酸或二乙烯三胺五乙酸。

13、在一个具体实施方案中，所述连接体选自1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸。

14、本发明提供的偶联物还能够用于制备诊断受试者是否感染金黄色葡萄球菌或诊断金黄色葡萄球菌感染引起的疾病或病症的产品。

15、在一些实施方案中，在治疗之前使用核酸适配体+195mpt偶联物，利用核酸适配体的特异性靶向金黄色葡萄球菌的功能以及195mpt的放射性功能对患者进行诊断，诊断后可以使用核酸适配体+195mpt偶联物进行后续治疗。

16、在另一些实施方案中，所述偶联物中的核酸适配体的5'端或3'端可以修饰有功能基团或分子。

17、在一些实施方案中，所述功能基团或分子选自同位素、电化学标记物、酶标记物、荧光基团、生物素、亲和配基、巯基、氨基中的至少一种。

18、本发明第二方面提供了一种用于治疗金黄色葡萄球菌感染引起的疾病或病症或抑制金黄色葡萄球菌活性的药物组合物，所述药物组合物中含有本发明第一方面所述的偶联物。

19、在本发明中，术语“治疗”是指(1)防止易感或尚未显示病症的受试者出现症状或疾病；(2)抑制疾病或阻止其发展或复发；或(3)改善或导致疾病或病症消退。如本领域所理解的，“治疗”是用于获得有益的或期望的结果(包括临床结果)的方法。出于本技术的目的，有益的或期望的结果可以包括但不限于减轻或改善一个或多个症状、病症(包括疾病)程度的减轻、病症(包括疾病)状态的稳定(即，不恶化)，病症(包括疾病)的延迟或减缓、病症(包括疾病)、状态和缓解(无论是部分还是全部)的进展、改善或缓解，无论是否可检测。

20、在一些实施方案中，所述药物组合物还包括药学上可接受的载体和/或辅料。

21、本发明所述的药学上可接受的载体和/或辅料包括任何适用于人和/或哺乳动物而无过度不良副反应(例如毒性、刺激和变态反应)的，即具有合理的效益/风险比的物质。所述药学上可接受的载体和/或辅料根据需要用于帮助配方的稳定性或有助于提高其活性或其生物有效性或在口服的情况下产生可接受的口感或气味。

22、本发明所述的药学上可接受的载体和/或辅料包括但不限于稀释剂、粘合剂、表面活性剂、致湿剂、吸附载体、润滑剂和/或崩解剂。其中，稀释剂包括但不限于乳糖、氯化钠、葡萄糖、尿素、淀粉、水；粘合剂包括但不限于淀粉、预胶化淀粉、糊精、麦芽糖糊精、蔗糖、阿拉伯胶、明胶、甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯比咯烷酮、海藻酸及海藻酸盐、黄原胶、羟丙基纤维素和羟丙基甲基纤维素；表面活性剂包括但不限于聚氧化乙烯山梨聚糖脂肪酸酯、十二烷基硫酸钠、硬脂酸单甘油酯、十六烷醇；致湿剂包括但不限于甘油、淀粉；吸附载体包括但不限于淀粉、乳糖、斑脱土、硅胶、高岭土、皂粘土；润滑剂包括但不限于硬脂酸锌、单硬脂酸甘油酯、聚乙二醇、滑石粉、硬脂酸钙和镁、聚乙二醇、硼酸粉末、氢化植物油、硬脂富马酸钠、聚氧乙烯单硬脂酸酯、单月桂蔗糖酸酯、月桂醇硫酸钠、月桂醇硫酸镁、十二烷基硫酸镁。

23、本发明所述的药物组合物的适合的给药剂量根据制剂化方法、给药方式、患者的年龄、体重、性别、病态、饮食、给药时间、给药途径、排泄速度及反应灵敏性之类的因素而可以进行多种处方，熟练的医生通常能够容易地决定处方及所希望的对治疗有效的给药剂量。

24、本发明所述的药物组合物可以以任何方便的药物剂型施用，所述药物组合物的剂型包括非经胃肠道给药剂型、经肠胃道给药剂型。

25、其中，所述非经胃肠道给药剂型包括但不限于注射给药剂型、呼吸道给药剂型、腔道给药剂型、粘膜给药剂型、皮肤给药剂型，所述经肠胃道给药剂型包括但不限于片剂、颗粒剂、胶囊剂、溶液剂、干混悬剂、散剂、缓释剂、泡腾片、乳剂、混悬剂、糖浆剂、滴剂、咀嚼片。

26、所述注射给药剂型包括但不限于静脉注射剂、肌内注射剂、皮下注射剂、皮内注射剂及腔内注射剂；所述呼吸道给药剂型包括但不限于喷雾剂、气雾剂、粉雾剂；所述腔道给药剂型包括但不限于栓剂、气雾剂、泡腾片、滴剂、滴丸剂，可用于包括但不限于直肠、阴道、尿道、鼻腔、耳道；所述粘膜给药剂型包括但不限于滴眼剂、滴鼻剂、眼用软膏剂、含漱剂、舌下片剂、粘贴片剂、贴膜剂；所述皮肤给药剂型包括但不限于外用溶液剂、洗剂、搽剂、软膏剂、硬膏剂、糊剂、贴剂。

27、在一些实施方案中，所述金黄色葡萄球菌感染引起的疾病或病症包括但不限于皮肤软组织感染：如疖、痈、毛囊炎、脓疱疮、蜂窝织炎、伤口感染(大腿感染)、甲沟炎、睑腺炎、皮肤或深部组织的脓肿；侵袭性感染：菌血症、败血症、破坏性心内膜炎(尤其易发生在静脉吸毒者或有人工瓣膜者)、骨髓炎(骨感染)、化脓性关节炎(关节感染)、肺炎(可能导致肺脓肿或脓胸)、脑膜炎、脑脓肿或肌肉脓肿。

28、在一些实施方案中，所述金黄色葡萄球菌包括但不限于甲氧西林敏感的金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、耐万古霉素金黄色葡萄球菌。

29、在一个具体实施方案中，所述金黄色葡萄球菌选自耐甲氧西林金黄色葡萄球菌。

30、本发明第三方面提供了一种用于诊断金黄色葡萄球菌感染引起的疾病或病症或诊断金黄色葡萄球菌感染的产品，所述产品中含有本发明第一方面所述的偶联物。

31、在一些实施方案中，所述产品包括但不限于试剂、试剂盒。

32、在一些实施方案中，所述试剂盒中包含说明书、容器、缓冲液。

33、本发明第四方面提供了本发明第一方面所述的偶联物、本发明第二方面所述的药物组合物在制备治疗金黄色葡萄球菌感染引起的疾病或病症或抑制金黄色葡萄球菌活性的产品中的应用。

34、在一些实施方案中，所述金黄色葡萄球菌感染引起的疾病或病症包括但不限于皮肤软组织感染：如疖、痈、毛囊炎、脓疱疮、蜂窝织炎、伤口感染(大腿感染)、甲沟炎、睑腺炎、皮肤或深部组织的脓肿；侵袭性感染：菌血症、败血症、破坏性心内膜炎(尤其易发生在静脉吸毒者或有人工瓣膜者)、骨髓炎(骨感染)、化脓性关节炎(关节感染)、肺炎(可能导致肺脓肿或脓胸)、脑膜炎、脑脓肿或肌肉脓肿。

35、在一些实施方案中，所述金黄色葡萄球菌包括但不限于甲氧西林敏感的金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、耐万古霉素金黄色葡萄球菌。

36、在一个具体实施方案中，所述金黄色葡萄球菌选自耐甲氧西林金黄色葡萄球菌。

37、本发明第五方面提供了本发明第一方面所述的偶联物在制备诊断金黄色葡萄球菌感染引起的疾病或病症或诊断金黄色葡萄球菌感染的产品中的应用。

38、本发明第六方面提供了一种体外杀灭金黄色葡萄球菌或抑制金黄色葡萄球菌活性的方法，所述方法包括施用本发明第一方面所述的偶联物、本发明第二方面所述的药物组合物，或者本发明第四方面中所述的产品。

39、当金黄色葡萄球菌的活性相对于参考值降低至少1％、至少5％、至少10％、至少15％、至少20％、至少25％、至少30％、至少35％、至少40％、至少45％、至少50％、至少55％、至少60％、至少65％、至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％、至少95％、至少100％(即，不存在)时，可以认为金黄色葡萄球菌的活性是受到抑制的。“参考值”可以是指在给药之前金黄色葡萄球菌的活性。参考值可以是绝对值、相对值、具有上限和/或下限的值、一系列的值、平均值、中位数、平均数或通过参考对照或参考值来表示的值。参考值可以基于从单个样本获得的值，诸如，例如从研究样本获得但在先前时间点获得的值。参考值可以基于大量样本，诸如，在样本种群中获得的值，或者基于包括或不包括待测试的样本的样本池。

40、在一些实施方案中，所述金黄色葡萄球菌包括但不限于甲氧西林敏感的金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、耐万古霉素金黄色葡萄球菌。

41、在一个具体实施方案中，所述金黄色葡萄球菌选自耐甲氧西林金黄色葡萄球菌。

42、本发明第七方面提供了一种治疗金黄色葡萄球菌感染引起的疾病或病症的方法，所述方法包括施用本发明第一方面所述的偶联物、本发明第二方面所述的药物组合物，或者本发明第四方面中所述的产品。

43、在一些实施方案中，所述金黄色葡萄球菌感染引起的疾病或病症包括但不限于皮肤软组织感染：如疖、痈、毛囊炎、脓疱疮、蜂窝织炎、伤口感染(大腿感染)、甲沟炎、睑腺炎、皮肤或深部组织的脓肿；侵袭性感染：菌血症、败血症、破坏性心内膜炎(尤其易发生在静脉吸毒者或有人工瓣膜者)、骨髓炎(骨感染)、化脓性关节炎(关节感染)、肺炎(可能导致肺脓肿或脓胸)、脑膜炎、脑脓肿或肌肉脓肿。

44、在一些实施方案中，所述金黄色葡萄球菌包括但不限于甲氧西林敏感的金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、耐万古霉素金黄色葡萄球菌。

45、在一个具体实施方案中，所述金黄色葡萄球菌选自耐甲氧西林金黄色葡萄球菌。

46、本发明第八方面提供了一种诊断金黄色葡萄球菌感染引起的疾病或病症或诊断金黄色葡萄球菌感染的方法，所述方法包括施用本发明第一方面所述的偶联物、本发明第三方面所述的产品，或者本发明第五方面中所述的产品。

47、在一些实施方案中，所述金黄色葡萄球菌感染引起的疾病或病症包括但不限于皮肤软组织感染：如疖、痈、毛囊炎、脓疱疮、蜂窝织炎、伤口感染(大腿感染)、甲沟炎、睑腺炎、皮肤或深部组织的脓肿；侵袭性感染：菌血症、败血症、破坏性心内膜炎(尤其易发生在静脉吸毒者或有人工瓣膜者)、骨髓炎(骨感染)、化脓性关节炎(关节感染)、肺炎(可能导致肺脓肿或脓胸)、脑膜炎、脑脓肿或肌肉脓肿。

48、在一些实施方案中，所述金黄色葡萄球菌包括但不限于甲氧西林敏感的金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、耐万古霉素金黄色葡萄球菌。

49、在一个具体实施方案中，所述金黄色葡萄球菌选自耐甲氧西林金黄色葡萄球菌。

50、本发明具有的优点和有益效果：

51、本发明通过一种不同于传统抗生素的机制，利用高度特异性的核酸适配体与铂的放射性同位素结合到金黄色葡萄球菌的表面蛋白质，以对健康组织的最小副作用杀死细菌目标，而不会增加耐药性的风险。核酸适配体与铂的放射性同位素还能发挥诊断功能，具有高度的灵敏度和特异性，可以实现诊疗一体化，减少成本，增加可用性。本发明选用的铂的放射性同位素具有大量的低能量电子，辐射范围小，能够将给予患者的辐射剂量减少到最低限度且能够有效针对细菌表面的蛋白质，即使药物无法进入细胞壁，仍能有效。大量电子的释放导致了多处dna双链断裂，这使得细菌产生耐药性的机会降低。并且铂能够对细菌细胞壁造成损害，且这种损害不涉及dna的损伤，这使得细菌更难产生抗药性。