结语
微生物组代表着健康与疾病的一个新前沿领域。如今,许多基于微生物组的疗法正处于早期的开发阶段。若没有来自康涅狄格州和世界各地实验室的基础研究,近期的这一系列商业化开发将是不可能的。随着这个领域不断取得进展,这些趋势也定会持续下去。
PartII:2015年专利趋势
2016年1月29日/生物谷BIOON/--这是微生物组研发进展系列的第二部分。这一部分评述2015年获得授权的微生物组学方面的美国专利。未来的部分将继续评述这种技术领域的重要话题以及感兴趣的专利。
微生物组相关的疗法通常涉及治疗疾病或增强健康的含有细菌---经常被称作益生菌(probiotics)---的配方。一些疗法通过提供合适的细菌菌种、促进有益的微生物组成员生长的营养物或者替换细菌性病原体的细菌菌种改变肠道微生物组的组成。其他的疗法含有与病人自己的器官、组织和机体相互作用的细菌或细菌性成分。许多这类疗法激活免疫系统,并且人们也正在开发治疗多种代谢性、炎症性和传染性疾病的方法。
2015年,这个领域的专利活动持续活跃。每项授权的美国专利已列举在表1中,并且在下面更加详细地总结。值得注意的是,这些专利涉及微生物组学(microbiomics)的多个研究领域。美国专利US8927242B2涉及一个新兴的研究领域---肠-脑轴(gut-brainaxis)。这个术语描述胃肠道和大脑之间的连接,而且这个领域的研究旨在鉴定出微生物群(microbiota)如何影响大脑功能。美国专利US8951512B2涉及微生物组组成与诸如肥胖及其关联的代谢综合征之类疾病之间的关系。这项专利还包含治疗骨质疏松症和其他的骨形成和矿化疾病的方法。美国专利US9005603B2则描述治疗自身免疫病的方法。
其他的专利着重关注治疗胃肠道疾病的方法。美国专利US9011834B2描述利用细菌孢子调节肠道菌群的组成。美国专利US9017662B2涉及一种用于治疗炎症性肠病的治疗性工程菌株。美国专利US9028841B2描述一种治疗艰难梭菌(Clostridiumdifficle)感染的方法。美国专利US9040036B2涉及一种由细菌孢子和非致病性细菌组成的益生菌组合。美国专利US9040101B2描述一种治疗二甲双胍导致的腹泻同时提高糖尿病患者胰岛素敏感性的方法。美国专利US9040302B2涉及使用工程菌株靶向输运胃肠道疾病治疗药物。美国专利US9050358B2描述一种用来治疗肠道易激综合征(irritablebowelsyndrome)和胃肠痛(gastrointestinaldistress)的益生菌组合。美国专利US9057070B2涉及使用一种治疗炎症性肠病的工程菌株。
在这些新授权的专利当中,有两种代表性的专利权人:社会机构和个人。纽约大学、北卡罗莱纳州立大学、弗吉尼亚大学专利基金会和加州理工学院都是大学及其附属机构。作为一个非盈利性的医学实践与研究中心的梅约诊所,和作为一所教学与研究医院的布莱根妇女医院也被授予专利。在微生物组研发方面处于领先地位的几家公司持续在这些近期专利中进行布局:NuBiome公司、Actogenix公司、SeresTherapeutics公司和MicroBiomeTherapeutics公司在2015年都获得专利授权。也有两篇授权的专利属于同一个发明人:ThomasBorody。Borody博士是位于澳大利亚悉尼的消化道疾病中心的创建者和主任,其中该疾病中心研究、诊断和治疗胃肠道疾病。
就像本次专利活动评述所表明的那样,微生物组研发日趋活跃。这里讨论的这些专利涵盖微生物组在胃肠道疾病、自身免疫疾病、骨科疾病和精神疾病方面的广泛应用。再者,这些专利来自多个机构,包括学术机构、产业机构、非营利性研究中心。这些发明专利主题和来源的多样性展现了微生物组研发的强度和重要性,而且在2015年剩下的日子里很可能还能看到这个领域的更多创新。
US8927242B2涉及一种治疗一部分儿童精神疾病的细菌性疗法。这项专利保护服用口腔链球菌89a菌株治疗精神疾病的方法。链球菌感染相关的儿童自身免疫性神经精神疾病(PediatricAutoimmuneNeuropsychiatricDisordersAssociatedwithStreptococcalInfections,PANDAS)包括强迫症(ObsessiveCompulsiveDisorder,OCD)和/或Tourette综合征,其症状在感染后会恶化。因对细菌抗原的不适当免疫反应产生的自身免疫被认为损害基底神经节的功能,其中基底神经节控制着参与感情和运动的大脑结构。这项发明专利的实施例组合使用降低产生自身免疫诱导性抗原的细菌群体数量的治疗性细菌和降解这些致病性抗原的酶添加剂(如PepO、PepO2和枯草杆菌蛋白酶)。
US8951512B2涉及一种治疗骨质疏松症或相关的骨科疾病的细菌性疗法。肠道菌群调节代谢和免疫。改变肠道菌群组成能够破坏这些关键性的功能,并导致骨质发生改变。这项专利保护包括幽门螺旋杆菌在内的细菌菌株,它们能够恢复肠道菌群组成;促进治疗性细菌菌株生长或改善肠道微生物组组成的益生菌;服用这些细菌性配方治疗病人的方法。
US9005603B2涉及一种用来治疗诸如关节炎和多发性硬化症之类的自身免疫疾病的含有Prevotellahisticola的细菌性药物。Prevotellahisticola菌降低作为自身免疫疾病特征之一的炎症。
US9011834B2涉及一种治疗或预防肠道菌群组成发生改变(如那些伴随艰难梭菌感染、肠道易激综合征和克罗恩病的改变)的细菌性疗法。这项专利保护能够萌发的细菌孢子的生产、分离和服用。这些孢子旨在调节肠道菌群。
US9017662B2涉及一种治疗炎症性肠病的细菌性疗法。这项专利保护口服一种经基因改造产生TNF-α中和抗体的乳酸乳球菌菌株的方法。
US9028841B2涉及一种治疗或预防肠道菌群组成发生改变(如那些伴随艰难梭菌感染、肠道易激综合征和克罗恩病的改变)的细菌性疗法。这项专利保护一种含有产气柯林斯菌(Collinsellaaerofaciens)和梭菌科细菌的配方。这些细菌旨在抑制生活于肠道中的致病性细菌生长。
US9040036B2涉及一种治疗或预防肠道菌群组成发生改变的细菌性疗法。这项专利保护含有来自厌氧球菌(Anaerobiccocci)、非致病性梭菌科细菌、拟杆菌属细菌、柯林斯菌属细菌、梭菌属细菌、丙酸杆菌属细菌、乳杆菌属细菌、芽殖菌属细菌、脱硫单胞菌属细菌或消化链球菌属细菌的孢子和一种非致病性大肠杆菌菌株的配方。
US9040101B2涉及治疗服用二甲双胍导致的糖尿病患者腹泻的方法,其中二甲双胍是一种治疗2型糖尿病的药物。二甲双胍治疗会导致一些患者产生腹泻,并已证实它能够改变小鼠肠道微生物组组成。这项专利保护一种含有菊粉(inulin)、β-葡聚糖和来自蓝莓的多酚化合物的治疗性配方。菊粉是一种不易消化的糖类化合物,能够被拟杆菌门细菌用来促进它们自身的生长和功能。β-葡聚糖不仅保护肠道微生物组成员免受胆汁的抗菌作用,而且也为肠道微生物组成员提供源自多糖的营养物。多酚化合物已经证实能够改善糖尿病患者的胰岛素敏感性。
US9040302B2涉及使用一种嗜热链球菌工程菌株作为药物运输载体。这项专利保护一种含有表达富含丙氨酸-谷氨酰胺或丙氨酸-谷氨酰胺-精氨酸生物试剂的嗜热链球菌工程菌株的配方。谷氨酰胺有助肠道维持完整性。加入丙氨酸旨在改善这种肽的稳定性,而精氨酸可能增加谷氨酰胺的作用效果。
US9050358B2涉及一种治疗与肠道微生物组组成改变相关联的胃肠道疾病的细菌性疗法。这项专利保护含有来自细菌Clostridiumbifermentans,Clostridiumbutyricum,Clostridiumdifficile,Clostridiumramosum,Clostridiuminnocuum和一种柯林斯菌属(Collinsella)细菌的孢子的配方。这个配方可与多种其他的梭菌纲(Clostridia)和拟杆菌属成员:BifidobacteriumPseudoflavonifractorcapillosus, Odoribactersplanchnicus,anaerobiccocci,Fusobacteria,Propionibacteria,Lactobacillus,Gemmiger,Desulfomonas, Peptostreptococcus,Escherichiacoli,PeptostreptococcusproductusII,ParabacteroidesdistasonisFusobacteriumprausnitzii, Coprococcuseutactus,,PeptostreptococcusproductusI,Ruminococcusbromii,Eubacteriumsiraeum, Ruminococcustorques,Eubacteriumrectale,Eubacteriumeligens,Eubacteriumbiforme,EubacteriumrectaleIII-F, Coprococcuscomes,Ruminococcusalbus,Doreaformicigenerans,Eubacteriumhaffii,EubacteriumventriosumI, Ruminococcusobeum,Eubacteriumrectale,,Ruminococcuscallidus,Butyrivibriocrossotus, Acidaminococcusfermentans,Eubacteriumventriosum,Coprococcuscatus,Aerostipeshadrus,Eubacteriumcylindroides, Eubacteriumruminantium,EubacteriumCH-1,Staphylococcusepidermidis,PeptostreptococcusBL, Eubacteriumlimosum,Tissirellapraeacuta,FusobacteriummortiferumI,Fusobacteriumnaviforme, Ruminococcusflavefaciens,RuminococcusAT,PeptococcusAU-1,Fusobacteriumnucleatum, Fusobacteriummortiferum,Gemellamorbillorum,Finegoldiamagnus,PeptococcusG,-AU-2; Streptococcusintermedius,Ruminococcuslactaris,RuminococcusCOGemmigerX, CoprococcusBH,–CC;Eubacteriumtenue,Eubacteriumramulus,Prevotellaoralis,Prevotellaruminicola, Odoribactersplanchnicus,Desuifomonaspigra,SuccinivibrioA和一种致病性真菌的配方联合使用。
US9057070B2涉及一种治疗炎症性肠病的细菌性疗法。这项专利保护服用经基因改造缺乏荚膜多糖A(capsularpolysaccharideA,PSA)的脆弱杆菌(Bacillusfragilis)菌株的方法。这项专利的发明人已证实PSA降低多发性硬化症和炎症性肠病模式小鼠的肠道炎症。这项发明专利旨在促进脆弱杆菌中的PSA纯化,但是不会促进其他荚膜多糖的纯化。
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