用于治疗眼部症状的多糖

技术领域

本发明涉及细菌菌株衍生多糖在预防和治疗眼部疾病方面的用途。更具体而言，本发明涉及可从海科贝特氏菌(Cobetia marina)细菌菌株中获得的多糖(本文为P268)在与眼部干燥和炎症有关的眼部症状中的眼科用途，该菌株于2015年12月23日保藏于国家微生物菌种保藏中心(CNCM-巴斯德研究所25-28rue du Docteur Roux–F75724 Paris Cedex15)，保藏编号为CNCM I-5038。

发明背景

多糖是一种高分子量聚合物，其既可以是细胞内的，也可以由微生物分泌到环境中。分泌的多糖具有有助于生物膜形成的物理化学性质，其中所述微生物细胞彼此黏附并作为菌落附着在表面上。

在本领域中，多糖的工业应用是周知的。最常见的分泌多糖的示例是结兰胶。这种多糖是由嗜热细菌埃洛地假单胞菌(Pseudomonas elodea)分泌的。结兰胶作为琼脂多糖的替代物用于微生物培养基，但是其增黏性能在食品业中也有应用。此外，在CN104055729中公开了结兰胶在眼用组合物中作为增黏赋形剂的用途。

本领域已描述了微生物菌株分泌的多糖与透明质酸之间的结构相似性。

申请人出乎意料地发现，本发明中使用的多糖可用于预防和/或治疗眼部疾病，例如与干眼症相关的症状和/或眼表损伤的征兆。这些眼部表现通常与浅层点状角膜炎、干燥综合征或原发性干眼综合症等疾病有关。本发明的组合物还可以在由于灰尘环境因素如烟、干热、空调、风、寒冷、长时间使用计算机屏幕或隐形眼镜引起的干燥感、灼烧感和眼部疲劳以及其他无病理意义的轻微不适的情况下用于润滑眼睛。

发明内容

因此，本发明涉及一种组合物，包含多糖，用于治疗眼部疾病或眼部症状。所述多糖包含选自鼠李糖、葡萄糖、半乳糖、半乳糖醛酸和N-乙酰氨基葡萄糖单体的每种单体中的至少一种。在所述多糖中，相对于多糖的总重量，约10重量％至约20重量％的羟基被硫酸化。此外，所述多糖的分子量为约1000000g/mol至约10000000g/mol。

在一个实施方案中，在所述多糖中，相对于多糖的总重量，约10重量％的羟基被硫酸化。此外，所述多糖的分子量为约1000000g/mol至约5000000g/mol。

在第二实施方案中，所述多糖基本上由选自鼠李糖、葡萄糖、半乳糖、半乳糖醛酸和N-乙酰氨基葡萄糖的单体组成。

在一个优选的实施方案中，所述多糖的组成为约5重量％至约50重量％的鼠李糖、约5重量％至约50重量％的葡萄糖、约5重量％至约40重量％的半乳糖、约10重量％至约50重量％的半乳糖醛酸、约2重量％至约20重量％的N-乙酰氨基葡萄糖，条件是百分比之和不超过100％。

在一个甚至更优选的实施方案中，所述多糖的组成为约12重量％至约37重量％的鼠李糖、约14重量％至约40重量％的葡萄糖、约7重量％至约30重量％的半乳糖、约15重量％至约43重量％的半乳糖醛酸、约7重量％至约15重量％的N-乙酰氨基葡萄糖，条件是百分比之和不超过100％。

在一个实施方案中，所述多糖可通过从2015年12月23日以保藏号CNCM I-5038保藏于国家微生物菌种保藏中心(CNCM-巴斯德研究所25-rue du Docteur Roux–F75724Paris Cedex 15)的海科贝特氏菌细菌菌株中提取来获得。

用于根据本发明用途的组合物包含按所述组合物总重量计浓度范围为0.001重量％至2重量％，优选0.01重量％至1重量％，更优选0.2重量％至0.5重量％的前述多糖。

在一个实施方案中，用于根据本发明用途的组合物还包含至少一种药学上可接受的赋形剂。

用于根据本发明任一实施方案的用途的组合物可以是滴眼液、人工泪液、凝胶或软膏的形式。

根据本发明的组合物用于治疗与眼部炎症和/或病变相关的眼部疾病或眼部症状。更具体而言，眼部疾病或眼部症状是干眼症(干燥性角膜结膜炎)。

在第二方面，本发明涉及包含本发明组合物的药剂。

在第三方面，本发明涉及包含用于本发明用途的组合物的多剂量容器。

在第四方面，本发明涉及包含用于本发明用途的组合物的试剂盒。

定义

在本发明中，下列术语具有以下含义：

-“约”在本文中用于表示大约、大致、在...附近或在...区域内。当用术语“约”修饰时，数字表示所述数值的±10％。当术语“约”与数值范围结合使用时，其以将所述数值的上下边界扩大10％的方式来修饰该范围。

-“多糖”：是指含有至少共价连接的两个糖分子(糖单体)的一个或多于一个分子的聚合化合物或制剂。多糖可以是细胞的胞内成分，或者可以分泌到细胞的胞外环境中。在一个实施方案中，多糖可包含糖单体的线性序列。在另一实施方案中，糖单体可以以支链方式连接。“多糖”可以是群体内具有相似或相同的重复单元但是具有不同分子量的分子的制剂。在一个实施方案中，单糖的羟基部分或者参与共价键(糖苷键)，或者是游离的。在另一实施方案中，单糖的羟基部分参与共价键(糖苷键)、被硫酸化或者是游离的(即，未硫酸化)。硫酸化羟基部分的数目表示为相对于多糖总重量的重量百分比。

-“药学上可接受的赋形剂”是指可与本发明的一种或多于一种化合物一起施用于患者的载体或佐剂，其不会破坏本发明的一种或多于一种化合物的药理活性，并且以足以递送治疗量的化合物的剂量施用时是无毒的。

具体实施方式

本发明涉及一种组合物，包含多糖的，用于治疗眼部疾病或眼部症状。

在本发明的组合物中使用的多糖包含选自鼠李糖、葡萄糖、半乳糖、半乳糖醛酸和N-乙酰氨基葡萄糖单体的每种单体中的至少一种。多糖单体结构可使用本领域公知的常规方法来测定，例如气相色谱(GC)、核磁共振(NMR)光谱或质谱(MS)。

在所述多糖中，相对于多糖的总重量，约10重量％至约20重量％的羟基被硫酸化。硫酸化羟基的速率可利用本领域公知的常规方法来测定，例如与安培法、比色法、硫元素分析或红外(IR)分析联用的高效液相色谱(HPLC)。

本发明中使用的多糖分子量范围为约1000000g/mol至约10000000g/mol。多糖分子量可采用本领域公知的常规方法如尺寸排除色谱法(SEC)和光散射法(LS)来测定。

根据第一实施方案，多糖包含选自鼠李糖、葡萄糖、半乳糖、半乳糖醛酸和A-乙酰氨基葡萄糖单体的每种单体中的至少一种。在所述多糖中，按相对于所述多糖的羟基总数的羟基数目计，约10％到20％的羟基被硫酸化。多糖的分子量为约1000000g/mol至10000000g/mol。

根据第二实施方案，多糖包含选自鼠李糖、葡萄糖、半乳糖、半乳糖醛酸和N-乙酰氨基葡萄糖单体的每种单体中的至少一种。在所述多糖中，按相对于所述多糖的总重量计，约10重量％的羟基被硫酸化。多糖的分子量为约1000000g/mol至5000000g/mol.

在第三实施方案中，如前所述，所述多糖基本上由选自鼠李糖、葡萄糖、半乳糖、半乳糖醛酸和N-乙酰氨基葡萄糖的单体组成。

根据第四实施方案，如前所述，所述多糖的组成为约5重量％至约50重量％的鼠李糖、约5重量％至约50重量％的葡萄糖、约5重量％至约40重量％的半乳糖、约10重量％至约50重量％的半乳糖醛酸、约2重量％至约20重量％的N-乙酰氨基葡萄糖，条件是百分比总和不超过100％。

在一个优选的实施方案中，如前所述，所述多糖的组成为约12重量％至约37重量％的鼠李糖、约14重量％至约40重量％的葡萄糖、约7重量％至约30重量％的半乳糖、约15重量％至约43重量％的半乳糖酸、约7重量％至约15重量％的N-乙酰氨基葡萄糖，条件是百分比总和不超过100％。

在另一实施方案中，多糖基本上由选自鼠李糖、葡萄糖、半乳糖、半乳糖醛酸和N-乙酰氨基葡萄糖的单体组成，其中每种糖的摩尔比如下：

·鼠李糖：2、3或4；

·葡萄糖：2、3或4；

·半乳糖：1、2或3；

·半乳糖醛酸：2、3或4；

·N-乙酰氨基葡萄糖：1。

在一个特定实施方案中，多糖为P268，其提取自海科贝特氏菌属细菌培养物的培养物。在一个实施方案中，多糖为P268，其提取自由POLYMARIS BIOTECHNOLOGY(

在一个实施方案中，多糖可通过从海科贝特氏菌细菌株培养物提取所述多糖来获得。

在一个实施方案中，多糖可通过从2015年12月23日保藏于国家微生物菌种保藏中心(CNCM-巴斯德研究所25-28rue du Docteur Roux–F75724 Paris Cedex 15)的海科贝特氏菌C细菌菌株中提取来获得。

P268的分子量为约1000000g/mol至约10000000g/mol。按相对于P268多糖的总重量计，约10重量％至约20重量％的羟基被硫酸化。此外，P268的组成为约5重量％至约50重量％的鼠李糖、约5重量％至约50重量％的葡萄糖、约5重量％至约40重量％的半乳糖、约10重量％至约50重量％的半乳糖醛酸、约2重量％至约20重量％N-乙酰氨基葡萄糖，条件是百分比总和不超过100％。P268基本上由选自鼠李糖、葡萄糖、半乳糖、半乳糖醛酸和N-乙酰氨基葡萄糖的单体组成，其中每种糖的摩尔比如下：

·鼠李糖：2、3或4；

·葡萄糖：2、3或4；

·半乳糖：1、2或3；

·半乳糖醛酸：2、3或4；

·N-乙酰氨基葡萄糖：1。

产生本发明多糖的海科贝特氏菌菌株(也称为“ENGIE 2-68PB”)由POLYMARISBIOTECHNOLOGY(

通过本领域已知的任何可能方法从菌株培养物中提取多糖。在一个实施方案中，通过对菌株培养基进行离心分离来提取多糖。在另一实施方案中，通过离心分离菌株培养基，然后进行微滤来提取多糖。

在一个实施方案中，本发明的组合物包含含量为所述组合物总重量的0.001重量％至2重量％的前述多糖。

在一个实施方案中，本发明的组合物包含含量为所述组合物总重量的0.01重量％至1重量％的前述多糖。

在一个优选的实施方案中，本发明的组合物包含含量为所述组合物总重量的0.2重量％至0.5重量％的前述多糖。

本发明还涉及前述组合物，其还包含至少一种药学上可接受的赋形剂。所述药学上可接受的赋形剂选自抗氧化剂、渗透剂、黏度调节剂、pH调节剂或缓冲剂、防腐剂、增溶剂、螯合剂等。添加剂的量可由本领域技术人员根据药典和生物学标准计算。

在一个实施方案中，根据本发明的组合物包含抗氧化剂，其选自维生素E、亚硫酸氢钠、偏亚硫酸钠、无水硫代硫酸钠、柠檬酸一水合物、抗坏血酸棕榈酸酯和抗坏血酸、丁基羟基甲苯、丁基羟基苯甲醚、没食子酸丙酯、辅酶Q10(2,3-二甲氧基-5-甲基-6-癸烯基苯醌)、ω-3脂肪酸。这些抗氧化剂可以单独使用或组合使用。抗氧化剂的量可由本领域计算人员根据药典标准和生物学标准计算。

在一个实施方案中，本发明包含至少一种渗透剂，其选自甘油、丙二醇、氯化钠、氯化钾、山梨醇、甘露醇、木糖醇、赤藓糖醇等。在某些实施方案中，海藻糖也可用作渗透保护剂和稳定剂。此外，渗透剂的量是根据药典标准和生物学标准来确定的。

在一个实施方案中，组合物不包含黏度调节剂。在另一实施方案中，组合物包含至少一种黏度调节剂，其选自卡波姆、聚卡波非、纤维素衍生物(例如羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素等)、聚维酮、共聚维酮、天然胶(例如结兰胶、瓜尔胶、黄原胶、琼脂、木葡聚糖等)、泊洛沙姆等。这些黏度调节剂可单独使用或组合使用，其量满足药典(欧洲和美国)和生物学标准的要求。

在一个实施方案中，本发明组合物在极低剪切速率(小于0.1s

使用本领域技术人员已知的流变仪设备(例如，旋转流变仪Kinexus，马尔文，英国)在25℃至35℃和大气压(1atm)下测量组合物黏度。

在一个实施方案中，不对本发明的组合物进行缓冲。在另一实施方案中，本发明的组合物包含至少一种pH调节剂或缓冲剂，其选自盐酸、柠檬酸、磷酸、乙酸、氢氧化钠、氢氧化钾、硼酸、硼砂、碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸二钠、磷酸三钠等。pH调节剂的量是最终pH值的函数，包括3.5至7.5；优选约6.4至约7.3。此外，根据药典标准和生物学标准使用pH调节剂的量。

在一个实施方案中，本发明的组合物不含防腐剂(或“无防腐剂”)。在另一个实施方案中，本发明的组合物包含至少一种防腐剂，其选自苄扎溴铵(BAK)、苯甲醇、汞盐、硫柳汞、氯己定、硼酸和/或其盐或类似物(其本身或组合)。此外，根据药典标准和生物学标准使用防腐剂的量。

在一个实施方案中，本发明的组合物包含至少一种增溶剂，其选自乙醇、聚乙二醇、甘油、丙二醇、N-甲基吡咯烷酮、三缩四乙二醇、异山梨醇二甲醚。此外，根据药典标准和生物学标准使用增溶剂的量。

在一个实施方案中，本发明的组合物包含至少一种螯合剂，其选自依地酸及其盐、乙二醇四乙酸及其盐、柠檬酸、偏磷酸、焦磷酸、多聚磷酸、苹果酸、酒石酸、植酸及其盐；更优选选自依地酸、柠檬酸、偏磷酸、多聚磷酸及其盐中的至少一种类型；尤其优选依地酸的盐。此外，根据药典标准和生物学标准使用螯合剂的量。

在一个实施方案中，本发明的组合物可通过本领域已知的任何方法灭菌。

灭菌方法的非限制性示例包括加热(例如通过高压灭菌)、过滤、辐照和气体灭菌。

在一个实施方案中，本发明的组合物为溶液或乳液。在一个优选的实施方案中，组合物为溶液。

包含本发明组合物的溶液的pH值为约4.2至约7.4，优选约6.4至约7.3。

包含本发明组合物的溶液的渗透摩尔量为约100mPa.s至约250mPa.s，优选约170mPa.s至约220mPa.s。

包含本发明组合物的溶液在25℃的黏度为约1mPa.s至约70mPa.s，优选约2mPa.s至约60mPa.s。

在一个实施方案中，本发明的组合物可为液体、流体、凝胶、粉末、软膏、乳膏、贴剂、膜制剂或适于眼科施用的任何递送制剂。

在一个优选的实施方案中，本发明的组合物可为滴眼液、人工泪液、凝胶或软膏的形式。

在一个方面，本发明涉及包含前述本发明组合物的药剂。

在另一方面，本发明涉及一种包含或包括本发明的多糖、组合物或药剂的装置。根据第一实施方案，该装置为含有本发明的多糖、组合物或药剂的容器。容器的打开方式应尽量减少和/或抑制内容物的微生物污染。容器喷嘴可适用于滴注至对象的眼内。容器可以是单剂量容器或多剂量容器。

在第二实施方案中，该装置可以是本领域已知的用于施加和/或注入的任何装置。在这样的实施方案中，该装置可以是预装式注射器装置。

在一个实施方案中，本发明的组合物以单一剂量包装；在另一实施方案中，组合物包装在合适的多剂量容器中。

在另一方面，本发明涉及包含前述本发明组合物或药剂的试剂盒。试剂盒可包括本发明组合物或药剂的单剂量剂型或多剂量容器。该试剂盒还可包含组合物施用装置(例如，滴眼液分配器或注射器)和/或用于在施用组合物后吸收保留在眼区域内的过量组合物的无菌纱布。

在本发明的意义上，眼部疾病或眼部症状是干眼症，例如干眼症综合征或慢性干眼病，例如干燥性角膜结膜炎(KCS)、特应性角膜结膜炎(AKC)和春季角膜结膜炎(VKC)、青光眼，眼部炎症如角膜炎、角膜上皮糜烂、葡萄膜炎(包括前葡萄膜炎)、眼内炎症、过敏和干眼综合症、眼部感染、眼部感染、眼部过敏、角膜或结膜病变、癌性生长、糖尿病性黄斑水肿、年龄相关性黄斑变性、角膜麻醉或瞳孔放大。

在一个实施方案中，眼部症状可为眼睑炎、青光眼、睑板腺疾病如睑板腺功能障碍(MGD)和干眼症如干眼综合症或慢性干眼病、糖尿病性角膜病变或神经营养性角化病。

在一个实施方案中，症状可与毛囊蠕形螨感染有关。在一个实施方案中，症状为青光眼。在一个实施方案中，症状为前葡萄膜炎。

在一个实施方案中，眼部疾病或症状不是眼部增生性疾病，即在眼睛及其周围的组织中形成的增生性疾病，例如黑素瘤(在眼内形成色素黑色素的细胞中)、癌(在眼内覆盖结构的组织中)、淋巴瘤(免疫系统细胞中)和视网膜母细胞瘤(在视网膜中)。在一个实施方案中，眼部疾病或症状不是眼癌。

在另一方面，本发明的组合物用于制造用于治疗眼部疾病或眼部症状的药物或药剂。

本发明还涉及一种治疗有此需要的对象的眼部疾病或眼部症状的方法，该方法包括对患者眼部施用前述根据本发明的多糖、组合物或制剂的步骤。

在一个实施方案中，施用是局部施用。在一个实施方案中，施用是眼内施用，例如眼内注射。

附图说明

图1显示了代表用内部对照化合物(Jak抑制剂(Jak抑制剂；CAS号457081-03-7)，10μM)；P268 0.5％(重量/重量)溶液的0.04％、0.2％、1％和5％稀释液孵育48小时之后对白细胞介素8(IL-8)的体外抑制的结果的图。将该结果与用包含0.3％(重量/重量)透明质酸的组合物(Vismed

图2显示了代表体内角叉菜胶诱导的结膜炎测定的结果的图。在利用载剂和P268的0.3％溶液处理后，测量水肿病变的重量(mg)。将结果与使用0.3％

图3显示了代表通过泪腺切除术进行的体内大鼠干眼(“DED”)疾病测定的结果的图。通过荧光素染色测量以下组中的浅层点状角膜炎评分(“SPK评分”)：健康对照、仅用治疗载剂治疗的泪腺切除对照、仅用0.03％(重量/重量)、0.1％(重量/重量)和0.3％(重量/重量)的P268溶液处理的切除的泪腺。将结果与利用3％

实施例

通过以下实施例进一步说明本发明。

用于本发明的多糖P268得自CNCM I-5038海科贝特氏菌细菌菌株培养物的冻干上清液。

在含有补充有葡萄糖(30g/L)的海藻肉汤培养基2216(BD Difco)的5L发酵罐中于25℃下进行细菌细胞培养。在指数生长期内用细菌悬液以10％(体积/体积)对培养基进行接种。通过自动添加1M NaOH调节pH值并将其保持在7.5。以15L/min的速度以350rpm的搅拌速度对培养基进行加氧。在发酵72小时之后，通过离心(16000g，30分钟)从培养基中移除细菌细胞。然后通过超滤(100kDa)纯化含有分泌的多糖P268的上清液。将P268样品进行冷冻干燥，并在室温下避光避湿保存。

根据本领域已知的结构测定方法，对本发明中使用并如上述实施例1中所述制造的多糖P268进行分析。

GC分析

多糖P268的单体结构确定为：

表1.P268单体质量组成

HPLC-安培法分析

经测定，多糖P268的羟基硫酸化率为被硫酸化的羟基的10重量/重量％至20重量/重量％。

SEC-LS分析

经测定，多糖P268的分子量大于1000000g/mol。

制备浓缩的P268溶液，在烧杯中称量水和P268。在25℃下储存一晚，搅拌溶液至完全匀化。获得三种P268溶液。

表2.P268溶液组成

将所得溶液的物理化学性质与含0.18重量/重量％透明质酸(HA)的组合物(Vismed

表3.与含0.18重量/重量％透明质酸(HA)的组合物相比P268溶液的理化性质

将角朊细胞(NHEK)接种在96孔板中，并在培养基中培养24小时。然后用含有或不含(对照)测试化合物或参比(Jak抑制剂(Jak抑制剂I；CAS号457081-03-7)，10μM)的培养基或溶剂对照(5％的PBS)替换培养基，并将细胞预孵育24小时。预孵育之后，将细胞再次用测试化合物、参比或溶剂对照进行处理，并用细胞因子混合物(IL-17+OSM+TNFalpha，各自为3ng/ml)刺激细胞或不刺激细胞(未刺激对照)。孵育细胞48小时。所有实验条件均执行n＝3次，但是对刺激和未刺激对照执行n＝6次。

孵育后，收集培养上清液以用于白介素8(IL-8)释放定量。根据供应商说明，利用ELISA试剂盒(Duo set IL-8，R&D体系)进行IL-8定量测量。使用标准MTT还原测定法评估细胞层上的NHEK活力。

如图1所示，与10μM的Jak抑制剂相比，用0.5重量/重量％的P268溶液的5％稀释液(最终浓度为0.025重量/重量％)处理的细胞显示出30％的IL-8分泌抑制作用。P268以剂量依赖方式抑制IL-8的分泌抑制。

透明质酸溶液(Vismed

并非所有细菌多糖都具有抗炎特性。如图1所示，在相同的实验条件下，细菌多糖PHE800

评价P268对角叉菜胶诱导的结膜炎大鼠模型中的结膜下水肿形成的抑制作用，以Mucosta、Hyalyin和Proranon(Pranoprofen)为对照。

表4.角叉菜胶诱导的结膜炎模型试验，治疗组

在给大鼠施用角叉菜胶前1小时施用测试溶液(5μL/眼)。在施用后0小时、1小时、2小时和3小时进行后续施用。在实验过程期间，每种测试溶液施用5次。

在施用角叉菜胶后4小时，收集结膜下组织(带有水肿性病变)并测量重量。重量越轻疗效越好。

角叉菜胶诱导的结膜炎模型试验结果见图2。

P268组(0.3％)滴注中观察到了明显的抗炎作用，即水肿病变重量减轻。

评价P268对眶部泪腺切除的干眼病(“DED”)大鼠模型中的角膜上皮损伤的抑制作用，以Diquas为对照。

表5.眶外泪腺切除的干眼大鼠模型，治疗组。

泪腺切除(和干眼进展)后8周，每天施用测试溶液(5μL/眼)6次，持续2周。

治疗开始后2周测量代表角膜上皮损伤的浅层点状角膜炎(通过荧光素染色获得的SPK评分)。

眶部泪腺切除的干眼模型大鼠测定的结果如图3所示。

滴注P2680.1％、P2680.3％和Diquas 2周后观察到对角膜上皮损伤的明显抑制作用。

已经制造了包含P268的眼科组合物，并且已经研究了其理化性质。

用于局部施用P268的合适眼科用组合物可以是水性制剂，其具有生理pH(约7)以及200mOsm/kg的低渗透摩尔量。

用缓冲液(5mM Tris Buffer)调节pH。通过选自氯化钠(NaCl)和糖(甘露醇或海藻糖)中的至少一种渗透剂来调节至低渗透摩尔量。

在以下稳定性点测量pH和流变性(剪切黏度随剪切应力变化)：

-在25℃、40℃、60℃和80℃的温度下T15天

-在25℃、40℃和60℃下T 30天。

在25℃T 30天时测量渗透压。

对于以下每个组合物1至4，测试了三种不同浓度的P268：0.1重量/重量％、0.3重量/重量％和0.5重量/重量％。

表6.P268的眼部组合物

pH值通常随温度、时间和P268浓度而降低，在80℃时更为显著。组合物1和2(含甘露醇或NaCl)的pH稳定性曲线更为均匀。

对于组合物1和2获得了更均匀的流变曲线，对于组合物2(含NaCl)具有显著优势，尤其是在0.3重量/重量％和0.5重量/重量％的浓度下。

在各组合物1至4之间的渗透摩尔量无明显变化。

因此，P268可配制成具有眼部施用所必需的物理化学性质的眼用组合物。