CN115087442A - 用于预防或治疗糖尿病、自身免疫病、炎性疾病或心血管疾病的干预策略 - Google Patents

用于预防或治疗糖尿病、自身免疫病、炎性疾病或心血管疾病的干预策略 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种预防或治疗患有炎症相关疾病如糖尿病、自身免疫病、炎性疾病或心血管疾病的个体的干预策略。该干预策略优选涉及施用氯取代的色氨酸、氟取代的色氨酸或溴取代的色氨酸,优选6‑溴色氨酸,和/或单脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC),优选选自1‑肉豆蔻酰基‑2‑花生四烯酰基‑甘油磷酸胆碱(MA‑GPC)和1‑花生四烯酰基‑甘油磷酸胆碱(A‑GPC),或它们的任何衍生物或功能等同物。或者,所述干预涉及脱硫弧菌属物种的施用,其中所述脱硫弧菌属物种优选选自Desulfovibrio piger、费尔菲尔德脱硫弧菌(Desulfovibrio fairfieldensis)、脱硫脱硫弧菌(Desulfovibrio desulfuricans)、印尼脱硫弧菌(desulfovibrio indonensis)、阿拉斯加脱硫弧菌(Desulfovibrio alaskensis)、普通脱硫弧菌(Desulfovibrio vulgaris)、越南脱硫弧菌(Desulfovibrio vietnamensis)和巨大脱硫弧菌(Desulfovibrio gigas)。

Description

用于预防或治疗糖尿病、自身免疫病、炎性疾病或心血管疾病 的干预策略
技术领域
本发明涉及预防和/或治疗选自糖尿病、自身免疫病、炎性疾病和心血管疾病的炎症相关疾病,更具体地,涉及包含特定微生物和/或其代谢物的组合物在所述预防和/或治疗中的应用。
背景技术
炎症在1型糖尿病和2型糖尿病二者中的作用已经引起了人们对靶向炎症的提高的兴趣,以改善疾病预防和治疗。有证据表明,在包括肥胖或超重的风险因素的刺激下,炎症通路是糖尿病病理中的主要介质。
此外,糖尿病和心血管疾病之间的关系已经得到很好的确立,糖尿病患者患心血管疾病的风险显著升高。动脉粥样硬化是冠状动脉疾病的最常见原因,并且该疾病作为慢性低度炎症状态的特征现在已被广泛接受。
此外,自身免疫病的典型标志也是炎症。这些疾病可能会突然发作,即病情恶化,也可能会缓解,即症状好转或消失。自身免疫病的治疗取决于疾病的类型,但在大多数情况下,一个重要的目标是减少炎症。
目前用于糖尿病、心血管疾病、自身免疫病和炎性疾病的疗法除了它们的主要作用模式之外,还具有抗炎特性。生活方式干预等非药物治疗减少了炎症状态,例如评估循环C-反应蛋白(CRP)和白细胞介素-6(IL-6)浓度,并改善心血管和全因死亡率。
这使得针对炎症的治疗方法成为一个有吸引力的研究领域。
需要新的治疗策略来改善患有包括糖尿病、自身免疫病、炎性疾病和心血管疾病等炎症相关疾病的患者的生活质量。仍然需要开发新的或改善的预防和/或治疗策略。本发明的目的就是满足这一需求。
发明内容
本发明人研究了同种异体(健康供体)或自体(自身)来源的粪便移植物的施用是否对患有自身免疫病的患者具有有益效果。证实了早期的研究,发现自体粪便移植的施用能够在患有自身免疫病的患者中引起免疫重置(immune reset),从而降低自身免疫病的严重程度。
本发明人惊奇地发现,这种有益效果可以追溯到粪便物质中的特定成分。发现这些具有治疗应用的成分最具体地涉及以下:
脱硫弧菌属的细菌,优选选自Desulfovibrio piger、费尔菲尔德脱硫弧菌(Desulfovibrio fairfieldensis)、脱硫脱硫弧菌(Desulfovibrio desulfuricans)、印尼脱硫弧菌(Desulfovibrio indonensis)、阿拉斯加脱硫弧菌(Desulfovibrioalaskensis)、普通脱硫弧菌(Desulfovibrio vulgaris)、越南脱硫弧菌(Desulfovibriovietnamensis)和巨大脱硫弧菌(Desulfovibrio gigas),最优选为Desulfovibrio piger,和
代谢物6-溴色氨酸、1-肉豆蔻酰基-2-花生四烯酰基-甘油磷酸胆碱(1-myristoyl-2-arachidonoyl-glycero-phosphocholine,MA-GPC)和1-花生四烯酰基-甘油磷酸胆碱(1-arachidonoyl-glycero-phosphocholine,A-GPC),或者更通常地,氯取代的色氨酸、氟取代的色氨酸或溴取代的色氨酸,或单脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱,或这些代谢物的任何衍生物或功能等同物。
在进一步的研究中,令人惊讶地发现根据本发明的脱硫弧菌属物种和/或代谢物,特别是6-溴色氨酸,具有抗炎作用,即减少炎症状态和减少例如与1型糖尿病和2型糖尿病、自身免疫病、心血管疾病和炎性疾病如全身炎症反应综合征(Systemic InflammatoryResponse Syndrome,SIRS)或脓毒症相关的炎症标志物。
此外,发现血浆6-溴色氨酸水平与2型糖尿病的存在之间呈负相关。这表明根据本发明的脱硫弧菌属物种和/或代谢物,特别是6-溴色氨酸,可能有助于预防2型糖尿病,并且可能有助于预防或治疗(微血管和大血管)心血管并发症。此外,发现根据本发明的脱硫弧菌属物种和/或代谢物,特别是6-溴色氨酸,可以促进β细胞的胰岛素分泌。
从机理上讲,本发明人揭示了6-溴色氨酸(6-BT)的生物学作用似乎不同于色氨酸的生物学作用。6-BT不通过激活AhR起作用,但它确实抑制NFkB的激活并增强线粒体代谢。后者通常由具有抗炎表型的细胞使用。由于其对多种细胞类型的广泛作用、其对NFkB信号传导的抑制作用及其对线粒体代谢和适应性的促进作用,6-BT不仅在1型糖尿病和2型糖尿病的背景下,而且在许多其他炎症相关疾病如脓毒症、全身炎症反应综合征(SIRS)和心血管疾病中,都可以是非常有用的治疗剂。
此外,不受任何理论的束缚,本发明人认为根据本发明的所述脱硫弧菌属物种和所述代谢物可以调节免疫系统,例如通过重置B细胞克隆功能和调节性T细胞,这反过来可以抑制自身免疫反应(response)。
人们认为,在生命早期,免疫系统是通过与发育中的肠道微生物组组成的持续对话(crosstalk)来训练的。以这种方式,肠道微生物组在调节适应性免疫细胞发育、组成和功能方面起着至关重要的作用(参见例如Agace and McCoy Immunity 46,April 18,2017)。正是除其他以外的这一过程,导致了一个正常运作的免疫系统,没有自身免疫因素。
然而,免疫系统和肠道微生物组之间的相互作用(crosstalk)或其最终结果可能会被扰乱,这可导致自身免疫抗体(由B细胞)的产生和自身反应性T细胞的形成。根据本发明的治疗可以通过重新启动免疫系统和肠道微生物组(包括其特定细菌和/或衍生产物如代谢物)之间的相互作用并导致抑制自身免疫反应来克服这种干扰。
因此,在自身免疫病中使用上述脱硫弧菌属物种和/或代谢物,可以阻止靶组织的自身免疫性破坏并重建免疫耐受性。本发明可以通过刺激免疫系统来实现这一点,其中脱硫弧菌属物种和/或代谢物优选被施用至十二指肠(直接地或间接地,例如通过口服施用)。本发明优选不旨在改变肠道微生物组,即肠道微生物群组成。
WO2019168401公开了粪便物质在预防和治疗自身免疫病中的应用,其中粪便物质对个体而言是自体的,并且优选施用到小肠,优选十二指肠,在那里它可以启动免疫重置,从而降低自身免疫病的严重程度。然而,WO2019168401的方法的治疗效果仍有提高的空间,并且其治疗费力且难以扩大规模。
因此,本发明旨在预防或治疗选自以下的炎症相关疾病
1型糖尿病;
2型糖尿病,
心血管疾病,特别是冠状动脉疾病(也称为冠心病和缺血性心脏病)、外周动脉疾病、脑血管疾病(例如中风或短暂性脑缺血发作(Transient Ischemic Attack,TIA))、动脉粥样硬化、狭窄、肾动脉狭窄、主动脉疾病、主动脉瘤、心肌病、高血压性心脏病、高血压、心力衰竭、肺心病、心律失常、心血管炎症、炎性心脏病、心内膜炎、炎性心脏肥大、心肌炎、嗜酸性心肌炎、瓣膜性心脏病、先天性心脏病或风湿性心脏病;
炎性疾病,特别是心血管炎症,例如心脏炎、心内膜炎、心肌炎、心包炎、血管炎、动脉炎、静脉炎或毛细血管炎,或例如胃肠道炎症,例如食管炎、胃炎、胃肠炎、肠炎、结肠炎、小肠结肠炎、十二指肠炎、回肠炎、盲肠炎、阑尾炎或直肠炎。炎性疾病进一步包括肝脏炎症、肺部炎症、骨骼炎症、全身炎症反应综合征(SIRS)、脓毒症;和
自身免疫病,特别是(内分泌)自身免疫病(例如桥本甲状腺功能减退症、格雷夫斯甲状腺功能亢进症、类风湿性关节炎、乳糜泻、哮喘/COPD、艾迪生病、IBD病(克罗恩病(Crohn)和溃疡性结肠炎)、系统性红斑狼疮、血管炎、吉兰-巴雷综合征和CIDP综合征、多发性硬化、银屑病(关节炎)、白癜风和别赫捷列夫(Bechterew’s disease)病。
另外地或可选地,根据本发明的用途可以用于改善总体健康和/或减少炎症状态。
因此,本发明还包括所述疾病,即1型糖尿病或2型糖尿病、心血管疾病、炎性疾病或自身免疫病的预防。因此,可以将根据本发明的所述脱硫弧菌属物种和/或代谢物施用于个体,例如在其中已经检测到与相应疾病的前期或早期相关的风险标志物(在相应疾病的诊断之前)的个体,以避免任何所述疾病的发作。这种一级或二级预防策略可以防止疾病的发展。
本文所提及的一些自身免疫病目前是用免疫疗法治疗的,例如通过使用TNFα的抗体。然而,这些昂贵的免疫疗法可能只在一部分患者身上有效。这归因于肠道微生物群的差异(Kolho et al 2015 Am J Gastroenterol.110(6):921-30)。本发明人设想用TNFα拮抗剂或抗-TNFα的治疗可以与根据本发明的治疗例如施用根据本发明的脱硫弧菌属物种和/或代谢物协同。
具体实施方式
本发明涉及通过使用一种或多种选自以下的药剂(agent)来预防或治疗选自1型糖尿病或2型糖尿病、自身免疫病、心血管疾病和炎性疾病的炎症相关疾病:
脱硫弧菌属物种,优选选自Desulfovibrio piger、费尔菲尔德脱硫弧菌、脱硫脱硫弧菌、印尼脱硫弧菌、阿拉斯加脱硫弧菌、普通脱硫弧菌、越南脱硫弧菌和巨大脱硫弧菌,最优选Desulfovibrio piger;和
化合物(代谢物)6-溴色氨酸、1-肉豆蔻酰基-2-花生四烯酰基-甘油磷酸胆碱(MA-GPC)和1-花生四烯酰基-甘油磷酸胆碱(A-GPC),或更一般地,氯取代的色氨酸、氟取代的色氨酸或溴取代的色氨酸,或单脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱,或它们的任何衍生物或功能等同物。
因此,本发明提供了一种预防或治疗有需要的个体的方法,所述个体特别是患有炎症相关疾病(例如1型糖尿病或2型糖尿病)、自身免疫病(例如内分泌自身免疫病)、心血管疾病或炎性疾病的个体,所述方法包括施用一种或多种上述药剂的步骤。
如WO2019168401中所述,与施用自体粪便物质相比,发现根据本发明的方法在自身免疫病中具有改善的治疗功效,更省力,更易于施用,例如在经过认证的质量管理体系(Quality Management Systems,QMS)或在良好生产规范(Good Manufacturing Practice,GMP)下更易于生产,和/或更容易扩大规模。
本发明至少先验地优选不旨在改变肠道微生物群,即肠道微生物群组成或特别是结肠微生物群组成。
在本发明的上下文中,自身免疫病可以是任何自身免疫病,包括全身性和局部性(器官特异性)自身免疫病,特别是选自内分泌自身免疫病(例如1型糖尿病、桥本氏病(Hashimoto’s disease)、格雷夫斯病(Graves’s disease)或艾迪生病(Addison’sdisease))的自身免疫病;皮肤自身免疫病(如银屑病或白癜风);类风湿性自身免疫病(例如类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、血管炎或别赫捷列夫病),和胃肠道自身免疫病(例如乳糜泻、炎性肠病),神经系统疾病(吉兰-巴雷综合征、CIDP病和多发性硬化)和肺部疾病(COPD/哮喘)。
在本发明的上下文中,心血管疾病可以是任何心血管疾病,例如冠状动脉疾病(也称为冠心病和缺血性心脏病)、外周动脉疾病、脑血管疾病(例如中风或短暂性脑缺血发作(TIA)、动脉粥样硬化、狭窄、肾动脉狭窄、主动脉疾病、主动脉瘤、心肌病、高血压性心脏病、高血压、心力衰竭、肺心病、心律失常、心血管炎症、炎性心脏病、心内膜炎、炎性心脏肥大、心肌炎、嗜酸性心肌炎、瓣膜性心脏病、先天性心脏病或风湿性心脏病(任选地,这些疾病中的任何一种也可以从本申请中排除)。
此外,在本发明的上下文中,炎性疾病可以是任何炎性疾病,特别是心血管炎症,例如心脏炎、心内膜炎、心肌炎、心包炎、血管炎、动脉炎、静脉炎或毛细血管炎,或者例如胃肠道炎症,例如食管炎、胃炎、胃肠炎、肠炎、结肠炎、小肠结肠炎、十二指肠炎、回肠炎、盲肠炎、阑尾炎或直肠炎。根据本发明的炎性疾病可以进一步指肝脏炎症、肺部炎症或骨骼炎症。或者,炎性疾病可指全身炎症反应综合征(SIRS)或脓毒症(任选地,这些疾病中的任何一种也可从本申请中排除)。
糖尿病
1型糖尿病
1型糖尿病是一种慢性内分泌自身免疫病,其中胰腺产生过少或不产生胰岛素。通常认为其与进行性β细胞破坏有关,并且与健康个体相比,其与发病率和死亡率风险增加有关。由于2型糖尿病中β细胞功能也可能会恶化,因此本发明还可以涉及2型糖尿病的预防和/或治疗。
发现根据本发明的剂可用于预防和/或治疗1型糖尿病。这种治疗还可以延长1型糖尿病的蜜月期(honeymoon phase),即诊断后的一段时间,在这段时间内,自身的胰腺仍然能够产生足够量的胰岛素,以限制体内对外源性胰岛素的需求,并维持血糖控制。延长这一时期可以显著改善患者的生活质量。该治疗还可用于减轻1型糖尿病症状的严重程度,例如与眼睛、肾脏、神经和/或大脑功能受损相关的症状或并发症。
更具体地,该治疗可以抑制β细胞功能的衰退和/或抑制与1型糖尿病相关的自身抗体的产生,例如胰岛(β)细胞自身抗体、胰岛素自身抗体、GAD(GAD65)自身抗体、酪氨酸磷酸酶IA-2和IA-2β自身抗体和/或锌转运蛋白8(ZnT8)自身抗体。
1型糖尿病的症状可以包括多尿、多饮、多食、体重减轻、疲劳、恶心和视力模糊。症状性疾病的发作可能是突然的。在这方面,1型糖尿病患者患有糖尿病酮症酸中毒(diabetic ketoacidosis,DKA)并不罕见。以下诊断标准可用于1型糖尿病和2型糖尿病(美国糖尿病协会,ADA):
空腹血糖(FPG)水平≥126毫克/分升(7.0毫摩尔/升),或
在75克口服葡萄糖耐量试验(OGTT)期间,2小时血糖水平≥200毫克/分升(11.1毫摩尔/升),或
具有典型高血糖症或高血糖危象症状的患者的随机血糖≥200毫克/分升(11.1毫摩尔/升)。
此外和/或可选地,如实施例和/或Lachin等人(2011PLoS ONE Vol.6(11)e26471)所述,可以评估混合膳食试验后的C肽反应。
1型糖尿病和/或其先前症状可以通过一种或多种自身免疫标志物的存在来证实,所述自身免疫标志物包括胰岛(β)细胞自身抗体、胰岛素自身抗体、GAD(GAD65)自身抗体、酪氨酸磷酸酶IA-2和IA-2β自身抗体和锌转运蛋白8(ZnT8)自身抗体以及HbA1c升高和葡萄糖耐量改变。
2型糖尿病
2型糖尿病是一种常见的代谢疾病,当身体不能产生足够的胰岛素或胰岛素不能正常工作时,即所谓的胰岛素抵抗(resistance)时,就会发生这种疾病。胰岛素是一种刺激细胞从血液中摄取葡萄糖以获取能量的激素。在这种情况下,胰岛素不会指示细胞从血液中摄取葡萄糖,这意味着血糖水平上升(称为高血糖症)。
人们通常在40岁后患上2型糖尿病,尽管南亚血统的人患这种疾病的风险更高,并且可能从25岁起患上糖尿病。这种情况在所有人群的儿童和青少年中也变得越来越普遍。2型糖尿病通常是由于超重、肥胖和缺乏体育活动而形成的,随着这些问题变得更加普遍,糖尿病的患病率在世界范围内呈上升趋势。2型糖尿病占所有糖尿病病例的约90%(另一种形式是1型糖尿病),治疗方法包括改变生活方式和使用药物。
发现根据本发明的剂可用于预防和/或治疗2型糖尿病。该治疗可用于减轻2型糖尿病症状的严重程度,例如与多尿、多饮有关的症状或并发症。更具体地,该治疗可以减少对外源激素补充的需要。
心血管疾病
冠状动脉疾病
冠状动脉疾病是最常见的心血管疾病。它涉及由于心脏动脉中斑块(动脉粥样硬化)的积聚而导致的流向心肌的血流量减少。一个常见的症状是胸痛或不适,可能会蔓延到肩部、手臂、背部、颈部或下巴。在许多情况下,第一个迹象是心脏病发作。其他并发症包括心力衰竭或心跳异常。
风险因素包括高血压、吸烟、糖尿病、缺乏运动、肥胖、高血胆固醇、不良饮食、抑郁和过量饮酒。一些测试可以有助于诊断,包括:心电图、心脏负荷试验(cardiac stresstesting)、冠状动脉计算机断层血管造影和冠状动脉血管造影,等等。
炎症性疾病
可以通过本领域已知的方法,例如组织的大体检查(gross examination oftissue)或组织或血液中相关炎症的检测,来鉴定患有炎性疾病或有发展为炎性疾病的风险的个体。炎症的症状包括受影响组织的疼痛、发红和肿胀。
全身炎症反应综合征(SIRS)和脓毒症
全身炎症反应综合征(SIRS)是机体对例如感染、创伤、手术、急性炎症、局部缺血或再灌注或恶性肿瘤的过度防御反应。它涉及急性期反应物的释放,这些反应物是个体广泛的自主神经、内分泌、血液学和免疫学变化的直接介质。尽管目的是防御性的,但失调的细胞因子风暴有可能导致大规模的炎症级联反应,导致可逆或不可逆的终末器官功能障碍,甚至死亡。具有可疑传染源的SIRS被称为脓毒症。伴有一处或多处终末器官衰竭的脓毒症被称为严重脓毒症,尽管有血管内容量的补充,但血液动力学不稳定的脓毒症被称为脓毒性休克。
SIRS可通过满足以下任何两个标准来诊断:
体温超过38摄氏度或低于36摄氏度;
心率大于90次/分钟;
呼吸频率大于20次呼吸/分钟或CO2分压小于32毫米汞柱;
白细胞计数大于12000/μL或小于4000/μL或超过10%的未成熟形式或条带。
另外地或可选地,根据本发明的应用可以用于改善总体健康和/或减少炎症状态,后者优选通过与例如相对于未施用根据本发明的组合物的健康个体相比,更高的红细胞沉降率(例如至少35mm/小时、40mm/小时、45mm/小时、50mm/小时、55mm/小时、60mm/小时的ESR值)和/或血液(血浆)中C-反应蛋白水平的降低来测量。c-反应蛋白可以例如在施用本发明的组合物1-12周、1-4周、2-8周、4-12周后或1-12个月或1-12年后测量。c反应蛋白(CRP)是一种由肝脏制造的蛋白质。当身体某处出现导致炎症的情况时,血液中的CRP水平会升高。CRP测试测量血液中CRP的量来检测炎症状态。
另外地或可选地,根据本发明的应用可以用于诱导个体的体重减轻,或用于降低体重指数(BMI)。
自身免疫病
自身免疫病是一类免疫系统对个体自身的细胞、组织和/或器官产生不适当反应的疾病。这可能会导致炎症、损伤和功能丧失。常见的自身免疫病有桥本甲状腺功能减退症、格雷夫斯甲状腺功能亢进症、类风湿性关节炎、乳糜泻、哮喘/COPD、艾迪生病、IBD(克罗恩病(Crohn’s disease)和溃疡性结肠炎)、系统性红斑狼疮、血管炎、吉兰-巴雷综合征和慢性炎性脱髓鞘性多发性神经病(CIDP)、多发性硬化、银屑病(关节炎)、白癜风、1型糖尿病和别赫捷列夫病。
自身免疫病的原因尚不清楚。然而,如感染和遗传倾向等因素可能会在引发自身免疫病方面发挥作用。自身免疫病通常通过结合临床病史和血液检查(检测自身抗体或炎症或器官功能的标志物等)来诊断。
尽管根据自身免疫病的阶段和类型有多种治疗选择,但自身免疫病没有明确的治愈方法。
治疗策略通常旨在缓解症状、最小化器官或组织损伤以及保护器官功能。例如,治疗选择可以包括器官功能的替代(例如在1型糖尿病中施用胰岛素,在桥本甲状腺功能减退症中施用甲状腺素)、非甾体抗炎药(NSAIDS)、皮质类固醇抗炎药(例如泼尼松龙(prednisolone))、TNFα抑制剂、免疫抑制药物或免疫球蛋白替代疗法。
内分泌自身免疫病
在各种自身免疫病中,自身免疫性内分泌紊乱最为常见。内分泌系统包括产生激素并将激素直接输送到循环系统的腺体,以及实现体内平衡的反馈回路。内分泌系统的器官会受到几种自身免疫病的影响,这些疾病的特征在于影响和严重程度不同。有时涉及多个器官,如多腺体自身免疫综合征。
在不同的自身免疫性内分泌疾病中,1型糖尿病、桥本氏病、格雷夫斯病和艾迪生病在临床实践中尤其常见。
桥本氏病
桥本氏病是一种发病率最高的器官特异性自身免疫病。它也被称为桥本甲状腺炎,或慢性淋巴细胞性甲状腺炎,并被认为是一种甲状腺逐渐被破坏的自身免疫病。桥本氏病的病因尚不清楚,尽管通常认为与不适当的细胞介导的免疫反应和针对甲状腺的自身抗体产生有关。B(CD20+和CD79α+)细胞都可见于单核淋巴浸润(甲状腺滤泡和甲状腺细胞的破坏)以及过度刺激的T细胞CD4+(辅助性T细胞2型Th2细胞导致过度刺激和产生针对甲状腺抗原的抗体的B细胞的产生,随后在甲状腺中导致甲状腺炎,Marazuela et al J ClinEndocrinol Metab.2006Sep;91(9):3639-46)。
在甲状腺功能减退变得明显之前,甲状腺肿大通常是唯一的症状。然而,该疾病可以进展为甲状腺功能减退,从而经常导致包括水肿、体重增加和易疲劳(容易疲倦)、对寒冷和腹泻敏感等症状,以及例如皮肤干燥、声音嘶哑、心动过缓和/或跟腱反射的松弛期延长的身体表现。
桥本氏病可以通过患者血清中存在抗甲状腺过氧化物酶(TPO)抗体和抗甲状腺球蛋白(Tg)抗体来确诊。此外,与健康个体的平均水平相比,升高的促甲状腺激素(TSH)水平、降低的游离T4(FT4)水平、降低的游离T3水平和/或升高的抗微粒体抗体水平可以帮助获得阳性诊断。
桥本氏病目前使用甲状腺激素替代剂治疗,如左甲状腺素(补充FT4)、三碘甲状腺原氨酸(补充T3)或干燥的甲状腺提取物。本发明人发现,根据本发明的药剂任选地与如上所述的甲状腺激素替代剂组合,可用于预防和/或治疗桥本氏病。根据本发明的治疗也可用于减轻桥本氏病症状的严重程度,例如一种或多种如上所述的症状或并发症。
格雷夫斯病
格雷夫斯病是一种影响甲状腺的自身免疫病,并且是甲状腺功能亢进的最常见原因。该疾病的特征在于血清中存在结合促甲状腺素受体,即促甲状腺激素(TSH)受体的自身抗体。这些抗TSH受体抗体(TBII)过度刺激甲状腺,这可能导致甲状腺肿和甲状腺毒症的迹象,以及部分患者的眼部肌肉受累(involvement)(格雷夫斯眼病(Gravesophthalmopathy))。
症状包括甲状腺功能亢进、甲状腺肿和眼眶病。其他主要症状包括体重减轻(食欲增加)、易疲劳、气短、多汗、手指震颤、腹泻、周期性瘫痪(男性)和肌肉无力。关于格雷夫斯眼病,患者可能患有眼球突出、视力模糊和干眼症/红眼症(在极少数情况下,可能导致失明)。有两个体征是格雷夫斯病特有的,并且在其他甲状腺功能亢进疾病中没有发现:眼球突出和胫骨前粘液性水肿。
与健康个体相比,可以通过低血清TSH水平(有时检测不到)和/或游离T3和游离T4升高来确诊格雷夫斯病。患者血清中抗TSH受体抗体(TBII)通常呈阳性。
目前对格雷夫斯病的治疗可能涉及施用抗甲状腺药物(阻断和替代疗法)、放射性碘(放射性碘I-131);和/或甲状腺切除术(腺体的外科切除)。通常,处方为他巴唑(strumazol)和甲巯基咪唑(PTU),然后是甲状腺激素替代剂,如左旋甲状腺素(FT4补充剂)、三碘甲状腺原氨酸(T3补充剂)或干燥甲状腺提取物。
可选地或与上述治疗相结合,本发明人发现根据本发明的剂可用于预防和/或治疗包括眼病在内的格雷夫斯病。根据本发明的治疗也可用于降低格雷夫斯病的症状的严重程度,例如一种或多种如上所述的症状或并发症。
艾迪生病
艾迪生病是一种慢性内分泌自身免疫病,其中肾上腺不能产生足够的类固醇激素。这种疾病是由肾上腺(皮质和髓质都产生激素)的破坏引起的。该疾病可能是多腺体自身免疫综合征的一种表现,包括由其他器官特异性自身免疫疾病(如1型糖尿病、桥本氏病、白癜风)引起的并发症。
由于ACTH分泌增加而引起的色素沉着过度是艾迪生病的特征性临床症状。其他症状包括胃部腹痛、直立性低血压(orthostasis)和体重减轻。
医学检查通常将确定是否存在直立性低血压、低血糖、低钠血症、高钾血症和外周血嗜酸性粒细胞增多。为了确诊艾迪生病,通常在用合成垂体ACTH促皮质素(Tetracosactide)激素进行刺激(称为ACTH刺激试验或促肾上腺皮质激素(synacthen)试验)后仍显示低肾上腺激素水平用于诊断。
治疗通常包括口服氢化可的松和/或盐皮质激素如氟氢可的松的替代疗法(如果肾上腺髓质也参与其中)。本发明人发现,任选地除了用氢化可的松治疗之外,根据本发明的药剂可用于预防和/或治疗艾迪生病。根据本发明的治疗也可用于减轻艾迪生病症状的严重程度,例如一种或多种如上所述的症状或并发症。
皮肤自身免疫病
银屑病(关节炎)
银屑病是一种慢性自身免疫病,导致皮肤细胞快速生成。潜在的病因是T细胞攻击健康的皮肤细胞,导致皮肤细胞生产过程超速运转。新细胞被推到皮肤表面,在那里堆积。这会导致皮肤出现斑块和红色发炎区域,这通常与银屑病有关。银屑病的亚型包括
(1)斑块型银屑病,这是最常见的银屑病类型。其特征是覆盖皮肤区域的红色发炎斑块,通常在肘部、膝盖和头皮上。这些斑块通常覆盖着银白色的鳞片或斑块;
(2)点滴状银屑病(Guttate psoriasis),这是银屑病的一种形式,常见于儿童并引起小的粉红色斑点,通常出现在躯干、手臂和腿上;
(3)脓疱型银屑病,其是成人银屑病的更常见的形式,并导致白色、充满脓的水泡和红色发炎皮肤区域,通常在手或脚上;
(4)反向银屑病(Inverse psoriasis),其导致皮肤出现红色、有光泽、发炎的明亮区域。反向银屑病斑块通常出现在腋窝或乳房下方、腹股沟或皮褶周围;
(5)红皮病型银屑病(Erythrodermic psoriasis),这是一种严重且罕见的银屑病类型。这种形式通常覆盖身体的大部分区域,这些区域的皮肤可能会出现晒伤。患有这种类型银屑病的人可能会发烧或病得很重,并且这种形式的银屑病可能会危及生命;
(6)涉及关节的银屑病关节炎。
银屑病的症状因患者而异。常见的症状包括皮肤上覆盖着厚厚的银色鳞屑的红色斑块、小鳞屑斑(常见于儿童)、可能出血的干燥、开裂皮肤、瘙痒、烧灼感或疼痛、指甲增厚、凹陷或隆起,和/或关节肿胀和僵硬。大多数类型的银屑病可以经历周期,发作几周甚至几个月,然后消退一段时间,甚至进入缓解期。银屑病关节炎(或银屑病关节炎(psoriaticarthritis))是一种伴随银屑病发生的关节肿胀、疼痛的疾病。
对于仅涉及身体小部分区域的轻度疾病,通常会开出局部治疗(应用于皮肤),如乳膏、洗液和喷雾剂。有时,将类固醇直接局部注射到坚硬或耐药的孤立银屑病斑块中可能会有帮助。
肿瘤坏死因子(TNF)拮抗剂(或抗-TNFα疗法)已成为治疗中度至重度银屑病或银屑病关节炎的一线药物。实例包括英夫利昔单抗(infliximab)、依那西普(etanercept)和阿达木单抗(adalimumab)。已发现抗-TNFα疗法可有效治疗银屑病和银屑病关节炎,并且还可降低心血管事件的风险。本发明人发现,此外或可选地,根据本发明的剂可用于预防和/或治疗银屑病和/或银屑病关节炎。此外,根据本发明的治疗也可用于减轻银屑病和银屑病关节炎症状的严重程度,例如一种或多种如上所述的症状或并发症。特别地,用TNF拮抗剂或抗-TNFα的联合治疗和根据本发明的治疗可以是协同的。
白癫风
白癜风是一种身体不同部位出现皮肤的白色斑块的疾病。一般认为这是由于自身免疫过程破坏了皮肤中产生色素(颜色)的细胞,即黑素细胞。白癜风也可能发生在粘膜(例如口腔和鼻子内部)和眼睛中。
最近的研究揭示了白癜风患者皮肤微生物群中微生物群落结构多样性的生态失调。虽然个体特异性微生物组特征在白癜风特异性微生物群中占主导地位,但在病变斑块中可以注意到分类丰富度和均匀度的明显下降(Ganju et al Sci Rep.2016Jan 13;6:18761)。
白癜风的白色斑块更常见于皮肤经常暴露在阳光下的区域。斑块可能出现在手上、脚上、手臂上、脸上和嘴唇上,但偶尔也会出现在腋窝和腹股沟上、嘴巴、眼睛、鼻孔、肚脐、生殖器、直肠区域周围。此外,白癜风患者的头发通常会提前变白(例如,在35岁之前)。
紫外(UV)光尤其可用于白癜风的早期诊断和确定UV治疗的有效性。患有白癜风的皮肤暴露在紫外线下时,通常会发出蓝光。相比之下,健康的皮肤不会有任何反应。
白癜风可分为节段性白癜风(SV)和非节段性白癜风(NSV),其中NSV是最常见的白癜风类型。
在非节段性白癜风(NSV)中,色素脱失斑块的位置通常是对称的。在极端情况下,几乎没有色素沉着的皮肤残留,这被称为全身型白斑(vitiligo universalis)。NSV可以在任何年龄发病,而节段性白癜风在青少年时期更为普遍。
节段性白癜风(SV)倾向于影响与脊髓背根相关的皮肤区域,并且通常是单侧的。它在过程中更稳定/静态。UV光疗法通常不会改善SV,但手术治疗如细胞移植可能有效。
白癜风没有明确的治愈方法,但有几种治疗方法可供选择,包括紫外线和/或乳膏。包括皮质类固醇或糖皮质激素(例如氯倍他索(clobetasol)和/或倍他米松(betamethasone))和钙调神经磷酸酶抑制剂(如他克莫司(tacrolimus)和/或吡美莫司(pimecrolimus))在内的免疫抑制药物的局部制剂(即乳膏)被认为是白癜风的一线治疗,而UV(B)疗法被认为是白癜风的二线治疗。
本发明人发现,除了上述治疗之外或作为上述治疗的替代,根据本发明的药剂可用于预防和/或治疗白癜风。此外,根据本发明的治疗也可用于减轻白癜风症状的严重程度,例如上述的一种或多种症状或并发症。
类风湿性疾病
类风湿性关节炎
类风湿性关节炎(RA)可以被视为一种自身免疫病,其中免疫系统攻击关节。这会导致炎症,导致关节内侧的组织(滑膜)增厚,从而导致关节疼痛。
如果不进行治疗,RA会损害软骨,即覆盖关节骨骼末端的弹性组织,甚至骨骼本身。最终,软骨可能会丧失,关节会变得松动、不稳定、疼痛并失去活动能力,甚至变形。不幸的是,关节损伤通常无法逆转,因此建议早期诊断和治疗以控制RA。
RA最常见于手、脚、手腕、肘、膝盖和踝关节。RA还可以影响身体系统,例如心血管或呼吸系统,因此被称为系统性类RA。在早期阶段,RA患者可能会经历关节压痛和疼痛。
RA的症状包括僵硬和关节痛,特别是小关节(手腕、手和脚的某些关节),并且通常持续六周或更长时间。除了疼痛,许多人还会感到疲劳、食欲不振和轻度发烧。
没有单一的测试可以明确地确诊RA,但可以进行血液测试,测量炎症水平并寻找生物标志物,例如与RA相关的抗体。
与健康个体相比,高红细胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate)和高C-反应蛋白(CRP)水平是炎症的生物标志物。高ESR或高CRP不是RA特有的,但当与RA相关抗体的存在相结合时,可以确诊RA。
类风湿因子(rheumatoid factor,RF)是在大多数RA患者中发现的一种抗体。因为RF可以发生在其他炎性疾病中,所以它不是患有RA的明确标志。然而,一种不同的抗体-抗环瓜氨酸肽(抗-CCP)-主要出现在RA患者中。这使得阳性的抗-CCP试验成为RA的更强指征。此外,可以进行X射线、超声波或磁共振成像扫描来寻找关节损伤,例如关节间隙的侵蚀和变窄。
关于治疗,通常会开具非甾体抗炎药(NSAIDs),其可以缓解关节炎疼痛和炎症。NSAIDs的实例包括布洛芬、酮洛芬和萘普生钠。此外,皮质类固醇,包括泼尼松(prednisone)、泼尼松龙(prednisolone)和甲基泼尼松龙(methyprednisolone),可以作为抗炎药物施用。
DMARD,即缓解疾病的抗风湿药物,可用于减缓疾病的进展。DMARD包括甲氨蝶呤(methotrexate)、羟基氯喹(hydroxycholorquine)、柳氮磺吡啶(sulfasalazine)、来氟米特(leflunomide)、环磷酰胺和硫唑嘌呤。DMARD的一个子类被称为“JAK抑制剂”,它阻断Janus激酶或JAK通路。一个实例是托法替尼(Tofacitinib)。
生物制剂可能比传统的DMARD起效更快,而且是通过注射或输液给药。在许多RA患者中,生物制剂可以减缓、改善或阻止疾病。特别优选的是肿瘤坏死因子(TNF)拮抗剂(抗-TNFα疗法)。
本发明人发现,除了上述治疗之外或作为上述治疗的替代,根据本发明的药剂可用于预防和/或治疗类风湿性关节炎和/或其一种或多种上述症状。根据本发明的与TNF拮抗剂或抗-TNFα的联合治疗可以是协同的。
别赫捷列夫病(Bechterew's disease)
别赫捷列夫病(或强直性脊柱炎)是一种慢性自身免疫性类风湿性疾病,尤其涉及中轴骨骼。通常,它出现在20-30岁的男性成年人中。
最严重的症状是颈部和下背部疼痛。典型的症状是夜间疼痛,以及骶髂关节炎症。在一些患者中,可能会出现脊柱骨畸形,这可能会导致运动受限。除了这些脊柱疾病外,外周关节的炎症也很常见。
为了诊断别赫捷列夫病,需要进行脊柱检查以评估颈椎和腰椎活动的限制。绍贝尔试验(Schober test)有助于评估腰椎前屈受限的程度。通过在患者血液中发现HLA-B27抗原可以确诊。
治疗方案包括服用NSAID、柳氮磺吡啶、甲氨蝶呤、来氟米特、皮质类固醇、TNFα抑制剂。本发明人发现,除了上述治疗之外或作为上述治疗的替代,根据本发明的剂可用于预防和/或治疗别赫捷列夫病和/或其一种或多种上述症状。特别地,根据本发明的治疗与TNF拮抗剂或抗-TNFα的组合可以是协同的。
系统性红斑狼疮
系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE),也简称为狼疮,是一种自身免疫病,其中身体的免疫系统错误地攻击身体许多部位的健康组织。症状因人而异,并且可能从轻微到严重。SLE显著增加心血管疾病的风险,这是最常见的死亡原因。通过现代治疗,大约80%的患者在诊断后存活超过15年。常见症状包括关节疼痛和肿胀、发烧、胸痛、脱发、口腔溃疡、淋巴结肿大、感觉疲劳以及最常见于面部的红疹。通常会有被称为发作期(flares)的患病期(periods of illness),以及缓解期,在此期间几乎没有症状。SLE无法治愈。治疗可能包括NSAIDs、皮质类固醇、免疫抑制剂、羟基氯喹和甲氨蝶呤。虽然皮质类固醇起效迅速,但长期使用会产生副作用。本发明人发现,除了上述治疗之外或作为上述治疗的替代,根据本发明的药剂可用于预防和/或治疗SLE疾病和/或其一种或多种上述症状。
血管炎
血管炎可见于发炎的从大血管到小血管。大血管血管炎疾病有巨细胞动脉炎或颞动脉炎)、高安病(Takayasu’s disease)(大动脉炎(Takayasu arteritis))。中大血管血管炎疾病有结节性多动脉炎(Polyarteritis Nodosa,PAN)和川崎病(Kawasaki’s disease)。小血管血管炎疾病包括显微镜下多血管炎、GPA(肉芽肿病(Granulomatosis)伴多血管炎(PolyAngiitis),也称为韦格纳病(Wegener’s disease))、EGPA(嗜酸性肉芽肿病伴多血管炎,也称为许尔许斯特劳斯综合征(Churg-Strauss Syndrome))、
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综合征、抗-GBM(肺出血-肾炎综合征(Goodpasture’s syndrome))和冷球蛋白血症相关血管炎。本发明人发现,根据本发明的剂可用于预防和/或治疗血管炎和/或其一种或多种上述症状。
胃肠自身免疫病
乳糜泻(Celiac disease)
乳糜泻(Celiac disease)(或乳糜泻(coeliac disease))是一种自身免疫病,其中麸质(gluten)的摄入导致小肠上皮细胞的损伤。它通常发生在有遗传倾向的人群中并伴有1型糖尿病。乳糜泻和1型糖尿病可能具有相似的发病机制,其中可遗传的遗传因素以及饮食和微生物暴露可能发挥作用,特别是在生命早期(参见例如Verdu and Danska NatureImmunology|VOL19|JULY 2018|685–695)。
当患有乳糜泻的人食用麸质(一种在小麦、黑麦和大麦中发现的蛋白质)时,他们的身体会启动攻击小肠的免疫反应,从而导致绒毛(排列在小肠上的手指状小突起)受损。当绒毛受损时,肠道无法正常吸收营养。症状是腹部绞痛、营养不良和骨质疏松。
有几种血清学(血液)检测可用于筛查乳糜泻抗体,但最常用的是tTG-IgA检测。为了使该测试起作用,病人必须摄入麸质。此外,可以通过内窥镜活检来诊断乳糜泻。然后对小肠进行活组织检查,随后可以对其进行分析,以查看是否有与乳糜泻一致的任何损伤。当在无麸质饮食中看到改善时,可以确诊。
目前,乳糜泻的唯一治疗方法是严格的无麸质饮食。无麸质生活的人必须避免食用含有小麦、黑麦和大麦的食物,例如面包和啤酒。摄入少量的麸质会引发小肠损伤。本发明人发现,除了上述治疗之外或作为上述治疗的替代,根据本发明的药剂可用于预防和/或治疗乳糜泻和/或其一种或多种上述症状。
炎性肠病
炎性肠病(IBD)是用于以胃肠道(GI)慢性炎症为特征的两种疾病(克罗恩病和溃疡性结肠炎)的术语。IBD被认为是由免疫反应失调引起的。IBD的症状包括持续性腹泻、腹痛、直肠出血/血便、体重减轻和疲劳。在IBD中,免疫系统对环境触发因素的反应不正确,这会导致胃肠道炎症。似乎还有一个遗传因素——有IBD家族史的人更有可能产生这种不适当的免疫反应。
IBD的诊断结合使用内窥镜检查(针对克罗恩病)或结肠镜检查(针对溃疡性结肠炎)和成像研究(如造影、磁共振成像(MRI)或计算机断层扫描(CT)。
几种类型的药物可用于治疗IBD:氨基水杨酸盐(aminosalicylates)、皮质类固醇(如泼尼松)、免疫调节剂和最新批准用于IBD的“生物制剂”,例如抗-TNFα。建议为IBD患者接种多种疫苗以预防感染。严重的IBD可能需要手术切除胃肠道的受损部分,但药物治疗的进步意味着手术不像几十年前那样普遍。本发明人发现,除了上述治疗之外或作为上述治疗的替代,根据本发明的药剂可用于预防和/或治疗IBD和/或减轻其一种或多种上述症状的严重程度。
神经系统疾病
吉兰-巴雷综合征
吉兰-巴雷综合征(Guillain–Barré syndrome,GBS)是一种由免疫系统损害周围神经系统引起的快速发作的肌无力(急性多发性神经病)。最初的症状通常是感觉的变化或疼痛以及肌肉无力,从脚和手开始,通常蔓延到手臂和上身,两侧都有涉及。症状可能在几个小时到几周内出现。在急性期,这种疾病可能会危及生命,大约15%的人会出现呼吸肌无力,因此需要机械通气。
尽管原因不明,但其潜在机制涉及一种自身免疫疾病,其中身体的免疫系统错误地攻击周围神经,并破坏其髓鞘绝缘。有时,这种免疫功能障碍是由感染引发的,或由手术引发,很少由疫苗引发。通常根据体征和症状,通过排除其他原因,并通过神经传导研究和脑脊液检查等测试的支持进行诊断。根据薄弱部位、神经传导研究结果和某些抗体的存在,有许多亚型。静脉注射免疫球蛋白或血浆置换疗法,连同支持性护理,将使大多数人恢复良好。恢复可能需要几周到几年的时间,大约三分之一的人会有一些永久性的弱点。本发明人发现,除了上述治疗之外或作为上述治疗的替代,根据本发明的药剂可用于预防和/或治疗GBS和/或减轻其一种或多种上述症状的严重程度。
CDIP
慢性炎性脱髓鞘性多发性神经病(CDIP)是一种周围神经系统的获得性免疫介导的炎症性疾病。这种疾病有时被称为慢性复发性多发性神经病(CRP)或慢性炎性脱髓鞘性多发性神经根神经病(因为它涉及神经根)。CIDP与吉兰-巴雷综合征密切相关,并被认为是该急性疾病的慢性对应疾病。本发明人发现,根据本发明的药剂可用于预防和/或治疗CDIP和/或减轻其一种或多种上述症状的严重程度。
多发性硬化
多发性硬化(MS)是一种脱髓鞘疾病,其中大脑和脊髓中神经细胞的绝缘覆盖物受损。这种损伤破坏了部分神经系统传递信号的能力,导致一系列体征和症状,包括身体、精神并且有时甚至是精神问题。具体症状可能包括复视、单眼失明、肌肉无力和感觉或协调障碍。MS有多种形式,新的症状要么出现在孤立的发作中(复发形式),要么随着时间的推移而积累(渐进形式)。发作之间,症状可能完全消失;然而,永久性的神经问题经常仍然存在,特别是随着疾病的发展。虽然原因尚不清楚,但潜在的机制被认为是免疫系统的破坏或髓鞘生成细胞的衰竭。对此提出的原因包括遗传因素和环境因素,例如由病毒感染引发。MS的诊断通常基于出现的体征和症状以及辅助医学检查的结果。目前还没有治愈多发性硬化的方法。治疗试图改善发作后的功能并防止新的发作。本发明人发现,根据本发明的药剂可用于预防和/或治疗MS和/或减轻其一种或多种上述症状的严重程度。
哮喘和COPD
在本发明的上下文中,鉴于自身免疫机制也可能在哮喘中起作用,也预见了哮喘的预防和/或治疗。
哮喘是一种常见的肺部气道慢性炎症性疾病。其特征可以是可逆的气流阻塞和支气管痉挛。症状包括咳嗽、喘息、胸闷和气短。
目前没有明确的哮喘诊断测试,诊断通常基于症状模式和随时间对治疗的反应。如果有反复喘息、咳嗽或呼吸困难的病史,并且这些症状由于运动、病毒感染、过敏原和/或空气污染而出现或恶化,则可以诊断为哮喘;还进行支气管扩张剂后FEV1试验,以研究对肺功能的影响。
哮喘的一种有效治疗方法是确定引发疾病的原因,例如香烟烟雾、宠物或阿司匹林,并消除与这些诱因的接触。此外,还经常推荐使用支气管扩张剂。对于轻度但持续的疾病,可应用低剂量吸入皮质类固醇或可选地白三烯拮抗剂或肥大细胞稳定剂。对于严重的哮喘,即每天发作的患者,可以使用吸入的皮质类固醇,即更高剂量的皮质类固醇。
本发明人发现,除了上述治疗之外或作为上述治疗的替代,根据本发明的药剂可用于预防和/或治疗哮喘和/或其一种或多种上述症状。
根据本发明的治疗的有效性证实了肠道微生物组组成与发展为哮喘的风险之间的联系,这已由Korpela等人假设(Nat Commun.2016Jan 26;7:10410)。
(肺)肺气肿是包括COPD(慢性阻塞性肺疾病)的疾病之一。肺气肿涉及肺组织的逐渐损伤,特别是肺泡或气囊的变薄和破坏。根据本发明的药剂可用于预防和/或治疗COPD,或具体地(肺)肺气肿,和/或其一种或多种如上所述的症状。
其他疾病
本发明还可用于预防和/或治疗其他自身免疫病,特别是包括自身免疫性肝炎、1a型糖尿病和/或1b型糖尿病、多腺体自身免疫性综合征、重症肌无力、恶性贫血、原发性胆汁性肝硬化、硬化性胆管炎、抗磷脂抗体综合征、皮肌炎、混合性结缔组织病、风湿性多肌痛、多发性肌炎、硬皮病和干燥综合征。然而,还设想任何上述疾病被排除在本发明之外。
此外,根据本发明的药剂可用于预防和/或治疗过敏,也称为过敏性疾病,其是由免疫系统对环境中通常无害的物质的超敏反应引起的病症。常见的过敏包括花粉热(植物花粉过敏)和食物过敏(与例如牛奶、大豆、鸡蛋、小麦、花生、坚果、鱼和/或贝类相关)。
本发明还可以允许预防和/或治疗以下疾病,但是任选地,这些疾病被排除在本发明的范围之外:胃肠道疾病、艰难梭菌感染、克隆氏症(Morbus Crohn)(克罗恩病)、溃疡性结肠炎或炎性肠病(IBD)和/或肠易激综合征(IBS)。可选地和/或另外地,以下疾病中的任何一种可被排除在本发明的范围之外:全身性和局部性(器官特异性)自身免疫病、内分泌性自身免疫病、1型糖尿病、2型糖尿病、桥本氏病、格雷夫斯病或艾迪生病、皮肤自身免疫病、银屑病或白癜风、类风湿性自身免疫病、类风湿性关节炎、别赫捷列夫病和胃肠道自身免疫病、乳糜泻、血管炎、COPD、CIDP、MS、SLE、吉兰-巴雷综合征。根据本发明的疾病不必是炎症相关的。
根据本发明的治疗
用于预防或治疗如本文所述的自身免疫病的药剂可以是脱硫弧菌属物种,其中所述脱硫弧菌属物种优选地选自Desulfovibrio piger(ATCC29098)、费尔菲尔德脱硫弧菌(ATCC700045)、脱硫脱硫弧菌(Essex 6ATCC 29577)、脱硫脱硫弧菌(MB ATCC 27774)、印尼脱硫弧菌(NCIMB 13468)、阿拉斯加脱硫弧菌(NCIMB 13491)、越南脱硫弧菌(DSM 10520)、巨大脱硫弧菌(DSM 1382)、肠脱硫弧菌(Desulfovibrio intestinalis)(DSM 11275)、Desulfovibrio longreachensis(ACM 3958)、白蚁脱硫弧菌(Desulfovibrio termitidis)(DSM 5308)、普通脱硫弧菌普通亚种(Desulfovibrio vulgaris subsp.vulgaris)(DSM644)和普通脱硫弧菌oxamicus亚种(DSM 1925)。另外地或可选地,所述药剂可以是拟杆菌属物种,优选为粪便拟杆菌(Bacteroides stercoris)或其亲属,例如与粪便拟杆菌模式菌株(type strain)的16S rDNA序列具有至少70、80、85、90、95、96、97、98、99、99.5、99.9%序列同一性的亲属。
最优选地,脱硫弧菌属物种是Desulfovibrio piger,或与Desulfovibrio piger的16S rDNA序列(例如SEQ ID NO:1)具有至少70、80、85、90、95、96、97、98、99、99.5、99.9%序列同一性的Desulfovibrio piger的亲属。这种基于16S rDNA相似性的临界值可以限定具有相似特征和/或功能的物种。
优选地,可以使用例如在其中包含脱硫弧菌属物种的组合物中,例如每毫升或每克所述组合物包含至少104个、105个、106个、107个、108个脱硫弧菌细胞的量。可选地或另外地,可以优选使用例如在其中包含脱硫弧菌属物种的组合物中,例如每毫升或每克组合物包含总数在104个和1016个之间、104个和1015个之间、104个和1014个之间、104个和1012个之间、106个和1012个之间、优选在108个和1010个之间的脱硫弧菌细胞。
可选地或另外地,脱硫弧菌细胞可以是活的,但是也可以设想使用(仅)减毒的或死的细胞,例如在巴氏灭菌后获得的,或者例如在50-100摄氏度、60-80摄氏度、65-75摄氏度或70摄氏度下温育后获得的,优选至少持续5、10、15、20、25、30、40、50分钟的时间,或者暴露于UV或γ辐射下获得的,优选至少持续1、5、10、20、30秒的时间,或1、5、10、15、20、25、30、40、50分钟,或者在与氧气(例如包含至少15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、99、100体积%氧气的气体)一起温育后获得,优选至少持续1、5、10、20、30秒或1、5、10、15、20、25、30、40、50分钟。优选地,脱硫弧菌属物种是组合物中第一、第二、第三、第四或第五最主要的细菌物种,即与组合物中包含的其他细菌物种相比具有最高的细胞计数,或者至少在前5位。
优选在粪便物质中不包含根据本发明的脱硫弧菌属物种,或者,如果脱硫弧菌属物种包含在粪便物质中(例如,作为上述组合物的替代物),其是富集的,即脱硫弧菌细胞的数量高于现有技术中的粪便物质中的数量,例如脱硫弧菌细胞已经被添加到粪便物质中,或者粪便物质已经暴露于有利于所述脱硫弧菌属物种生长的条件下。如果根据本发明的脱硫弧菌属物种包含在粪便物质中,优选例如每毫升或每克粪便物质中包含至少104、105、2×105、3×105、4×105、5×105、6×105、7×105、8×105、9×105、106、2×106、3×106、4×106、5×106、6×106、7×106、8×106、9×106、107、2×107、3×107、4×107、5×107、6×107、7×107、8×107、9×107、108、109、1010、1011、1012、1013个脱硫弧菌细胞。优选地,脱硫弧菌属物种是粪便中第一、第二、第三、第四或第五最主要的细菌物种,即与粪便中包含的其他细菌物种相比具有最高的细胞计数,或者至少在前5位。
根据本发明的药剂可以另外地或可选地是被一种或多种卤素取代的氨基酸,优选一种卤素,优选氯、氟或溴取代的氨基酸。优选芳香族氨基酸,任选地被一种或多种卤素取代,优选例如在6位被一种卤素取代,优选例如在6位被氯、氟或溴取代的芳香族氨基酸。更优选色氨酸、酪氨酸或苯丙氨酸,任选被一种或多种卤素取代,优选一种卤素(例如在6位),优选例如在色氨酸、酪氨酸或苯丙氨酸的6位,被氯、氟或溴取代,例如氯取代的色氨酸、氟取代的色氨酸或溴取代的色氨酸。甚至更优选例如在6位的卤代色氨酸,优选氯色氨酸、氟色氨酸或溴色氨酸。最优选的是6-溴色氨酸或其任何衍生物或功能等同物。例如在每毫升或每克包括药剂的组合物中,可以以至少0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900μg(微克)的量使用药剂。可选地或另外地,例如在每毫升或每克包括药剂的组合物中,可以优选使用总量在0.1-10、0.5-15、1-20、1-100、5-100、1-500、50-750μg(微克)之间的药剂。可选地,例如在每毫升或每克包括药剂的组合物中,可以以至少0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900mg的量使用药剂。可选地或另外地,例如在每毫升或每克包括药剂的组合物中,可以优选使用总量在0.1-10、0.5-15、1-20、1-100、5-100、1-500、50-750μg(微克)之间的药剂。可选地或另外地,例如在每毫升或每克包括剂的组合物中,可以优选使用总量在0.1-10、0.5-15、1-20、1-100、5-100、1-500、50-750mg之间的药剂。施用可以是口服施用、皮下施用或静脉施用。待施用的总量可取决于待治疗的个体的体重,并可由技术人员确定。例如,单剂量可以包含10μg和100g之间,或10mg和50g之间,或50mg和10g之间,或100mg和5g之间。该剂量可如本文其他地方所述定期施用。另外地或可选地,所述药剂优选不包含在粪便物质中,或者,如果它包含在粪便物质中(例如,作为上述组合物的替代物),其是富集的,即,所述剂的量高于现有技术中的粪便物质中的量,即,与没有添加所述药剂的任何粪便物质或粪便微生物群移植物相比,高至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10重量%。根据本发明,所述药剂可以添加到粪便中。如果药剂包含在粪便物质中,例如,在每毫升或每克粪便物质中,优选以至少0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900ng,或至少0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900μg(微克),或至少0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100mg的药剂包括在所述粪便物质中。优选地,该药剂是粪便物质中第一、第二、第三、第四或第五最主要的代谢物,即与粪便物质中包含的其他代谢物相比具有最高的重量,或者至少在前10名或前5名。
另外地或可选地,根据本发明的药剂可以是单脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC),优选其中脂肪酸是(独立地)饱和或(单或多)不饱和脂肪酸。
优选不饱和脂肪酸,例如肉豆蔻脑酸(myristoleic acid)、棕榈油酸、十六碳稀酸(sapienic acid)、油酸、反油酸、反型异油酸(vaccenic acid)、亚油酸、反式亚麻酸(linoelaidic acid)、α-亚麻酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、芥酸、二十二碳六烯酸。更优选含有一种或多种肉豆蔻脑酸和花生四烯酸的取代的甘油磷酸胆碱(GPC)。用1-肉豆蔻酰基-2-花生四烯酰基-甘油磷酸胆碱(MA-GPC)和1-花生四烯酰基-甘油磷酸胆碱(A-GPC)或它们的任何衍生物或功能等同物是更优选的或已经获得了更好的效果。在例如每毫升或每克包括药剂的组合物中,可以以至少0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900μg(微克)的量使用该药剂。可选地或另外地,例如在每毫升或每克包括药剂的组合物中,可以优选使用总量在0.1-10、0.5-15、1-20、1-100、5-100、1-500、50-750μg(微克)之间的量的该药剂。可选地,例如在每毫升或每克包括药剂的组合物中,可以以至少0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900mg的量使用该药剂。可选地或另外地,例如在每毫升或每克包括药剂的组合物中,可以优选使用总量在0.1-10、0.5-15、1-20、1-100、5-100、1-500、50-750μg(微克)之间的量的药剂。可选地或另外地,例如在每毫升或每克包括药剂的组合物中,可以优选使用总量在0.1-10、0.5-15、1-20、1-100、5-100、1-500、50-750mg之间的量的药剂。施用可以是口服施用、皮下施用或静脉施用。待施用的总量可取决于待治疗个体的体重,并可由技术人员确定。例如,单剂量可包含10μg至100g之间,或10mg至50g之间,或50mg至10g之间,或100mg至5g之间。可选地或另外地,施用可使得待治疗的个体中的血浆浓度达到优选0.1-100、0.2-50、0.5-25、0.5-20、0.5-3、1-15、2-10、2-5纳摩尔/ml之间或0.1-100、0.2-50、0.5-3、0.5-25、0.5-20、1-15、2-10、2-5微摩尔/ml之间,或在儿科用途的情况下,为其50%。该剂量可以如本文其他处所述定期施用。另外地或可选地,所述药剂优选不包含在粪便物质中,或者,如果它包含在粪便物质中(例如,作为上述组合物的替代物),其是富集的,即,所述药剂的量高于在现有技术中的粪便物质中的量,即,与没有添加所述药剂的任何粪便物质或粪便微生物群移植物相比,高至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10重量%。根据本发明,所述剂可以添加到粪便物质中。如果药剂包含在粪便物质中,例如在每毫升或每克粪便物质中,优选至少0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900ng,或至少0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900μg(微克),或至少0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100mg的药剂包括在所述粪便物质中。优选地,该药剂是粪便物质中第一、第二、第三、第四或第五最主要的代谢物,即与粪便物质中包含的其他代谢物相比具有最高的重量,或者至少在前10名或前5名。
根据本发明的药剂可以以任何组合用于预防或治疗本文所述的自身免疫病。例如,脱硫弧菌属物种可以与氯、氟或溴取代的色氨酸如6-BT,和/或与单或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)如MA-GPC或A-GPC组合。或者,氯、氟或溴取代的色氨酸,例如6-BT可以与单或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)组合,例如与MA-GPC或与A-GPC组合。或者可选地,MA-GPC可以与A-GPC组合。
根据本发明的剂可以通过重置B细胞克隆功能和调节T细胞来调节免疫系统,这反过来可以抑制自身免疫反应。
优选地,根据本发明的药剂不包含在粪便物质中或不与粪便物质组合,尽管药剂可以从粪便物质中获得。另外地或可选地,所述药剂可以包含在包含不超过100、90、80、70、60、50、40、30、20、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1个细菌物种(bacterial species)的组合物中。
优选地,例如在每克或每毫升组合物或载体(例如特别是在静脉内施用的情况下的含有例如0.5-1.5重量%的NaCl,例如0.9重量%的NaCl的水溶液)中,根据本发明的药剂以至少0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100或0.1-10、0.5-15、1-20、1-100mg之间,5-50mg之间或1-25mg之间的量包含在(药物)组合物中。
根据本发明的预防和/或治疗可涉及口服施用该药剂,或施用至所述个体的小肠,优选十二指肠。在这点上,粪便物质可以通过肠内施用,优选通过口服、鼻或直肠施用,和/或通过十二指肠施用,例如通过(鼻)十二指肠管。还预见到静脉内施用和皮下施用(例如,通过火柴棒大小(4×44mm)的植入装置皮下给药系统用于递送有效且一致的慢性剂量以进行3-6个月的治疗(之后再次更换)),特别是对于根据本发明的任何一种药剂(agent)取代的氨基酸(substituted amino acid),并且特别是对于根据本发明的GPC,例如MA-GPC和A-GPC。
根据本发明的药剂可以施用到个体的胃肠道,优选施用到个体的小肠,最优选施用到个体的十二指肠。十二指肠是包括哺乳动物在内的大多数高等脊椎动物小肠的第一部分。十二指肠位于空肠和回肠之前,是小肠中最短的部分。在人类中,十二指肠是一个25-38厘米的中空管,将胃连接到远端十二指肠。它始于十二指肠球部,止于十二指肠悬肌。尽管也可以将药剂施用至个体的结肠(或盲肠),但施用至个体的结肠(或盲肠)优选不包括在本发明中。
根据本发明的剂可以与细菌组合,即微生物群或肠微生物细胞,其中门(phylum)可以是选自以下的一种(或组合):
厚壁菌门(Firmicutes),例如属于真杆菌属、肠单胞菌属、粪杆菌属(Faecalibacterium)、克里斯滕森菌属(Christensenella)、厌氧菌属(Anaerostipes)、Agathobacter、罗斯氏菌属(Roseburia)、粪球菌属(Coprococcus)、梭状芽胞杆菌属(Clostridium)、罕见小球菌属(Subdoligranulum)、Anaerotruncus、黄杆菌属(Flavinobacter)、瘤胃球菌属(Ruminococcus)、丁酸球菌属(Butyricicoccus)、丁酸弧菌属(Butyrovibrio)、孢子杆菌属(Sporobacter)、乳头杆菌属(Papilibacter)、颤杆菌属(Oscillobacter)、颤螺菌属(Oscillospora)、韦荣氏球菌属(Veilonella)、乳酸杆菌属(Lactobacillus)、链球菌属(Streptococcus)的属;
变形菌门(Proteobacteria),例如属于埃希氏菌属(Escherichia)或肠杆菌属(Enterobacter)的属;
放线菌门(Actinobacteria),例如属于双歧杆菌属(Bifidobacterium)或柯林斯菌属(Colinsella)的属;
拟杆菌门(Bacteroidetes),例如属于拟杆菌属(Bacteroides)、普氏菌属(Prevotella)或另枝菌属(Alistipes)的属;和/或
疣微菌门(Verrucomicrobia),例如属于阿克曼菌属(Akkermansia)的属。
所述药剂还可以与选自真核生物、古细菌和细菌的微生物群或肠道微生物细胞组合,优选选自由
Figure BDA0003795622030000291
和de Vos(2014 FEMS Microbiol Rev.38(5):996-1047)公开的1057个种。
例如每毫升或每毫克载体可以优选使用总数在104个和1016个之间、104个和1015个之间、104个和1014个之间、106个和1012个之间、优选在108个和1010个之间的任何上述微生物细胞。
药剂可以以有效量施用,即足以实现期望的治疗和/或预防效果的量,例如使得治疗和/或预防相应病症的量。在治疗或预防应用的情况下,施用至个体的量可能取决于疾病或病症的类型和严重程度以及个体的特征,例如总体健康状况、年龄、性别、体重和对药物的耐受性。它也可能取决于疾病或病症的程度、严重程度和类型。熟练的技术人员将能够根据这些和其他因素确定合适的剂量。
在一个优选的实施方案中,根据本发明的预防和/或治疗涉及至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10次和/或最多10、20、30、40、50次药剂的单独施用,优选在所述单独施用之间间隔至少1、2、3、4、5、6、7、8、10周和/或最多10、20、30、40、50周。预防和/或治疗还可以涉及每日、每周、每月施用,例如每1、2、3、4、5、6、7、8、9、10天/周/月施用一次或两次,和/或可以在至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50周(或月或甚至年)的时期内施用。
药剂可以包含在液体介质中和/或优选(例如,在包含固体的组合物中)不与直径大于1、2、3、4、5、10、15、20、25、50、75、100、200、400、600、800或1000μm的固体组合。液体介质可以是具有0.5-1.5重量%的NaCl,例如0.9重量%的NaCl的水溶液。术语“固体”是指具有至多30、20、10、5、1重量%的水的离散颗粒。
进一步设想根据本发明的药剂包含在组合物中,优选药物组合物,更优选液体或固体剂型,最优选胶囊、片剂或粉末。
对于口服施用,药剂可以以固体剂型施用,例如胶囊、片剂和粉末,或者以液体剂型施用,例如酏剂、糖浆和悬浮液。此外,可以应用载体,例如活性炭。
药剂可以用作药物和/或伴随有生理学上可接受的载体,载体可以是任何惰性载体。例如,合适的生理学或药学上可接受的载体的非限制性实例包括任何众所周知的生理学或药学载体、缓冲剂、稀释剂和赋形剂。应当理解,合适的生理学载体的选择将取决于本文教导的组合物的预期施用方式(例如口服)和组合物的预期形式(例如饮料、酸奶、粉末、胶囊等)。本领域技术人员知道如何选择生理学上可接受的载体,其适合于或兼容于如本文教导的用途的组合物。
特别优选的是,药剂被包含在(肠溶)包衣中和/或被(肠溶)包衣包封,优选其中所述包衣在个体的胃环境中不溶解和/或不崩解。这种包衣可以帮助药剂到达预期的递送部位,例如十二指肠,而不会由于胃的酸性环境而分解。优选的(肠溶)包衣通过提供在胃中的高酸性pH下稳定,但在较低pH下分解更快的表面而起作用。例如,它不会溶解在胃的胃酸(pH~3)中,但会溶解在小肠或十二指肠中存在的碱性(pH 7-9)环境中。
在一个实施方案中,根据本发明的药剂可以与粘膜结合剂组合,或者包含在包含粘膜结合剂的组合物中。本文所用术语“粘膜结合剂”或“粘膜结合多肽”是指能够将其自身附着到哺乳动物(例如人)的肠粘膜屏障的肠粘膜表面的剂或多肽。本领域已经公开了多种粘膜结合多肽。粘膜结合多肽的非限制性实例包括细菌毒素膜结合亚单位(bacterialtoxin membrane binding subunit),其包括例如霍乱毒素的B亚单位、大肠杆菌不耐热肠毒素的B亚单位、百日咳杆菌毒素亚单位S2、S3、S4和/或S5、白喉毒素的B片段以及志贺毒素或志贺样毒素的膜结合亚单位。其他合适的粘膜结合多肽包括细菌菌毛蛋白,例如包括大肠杆菌菌毛K88、K99、987P、F41、FAIL、CFAIII ICES1、CS2和/或CS3、CFAIIV ICS4、CS5和/或CS6)、P菌毛等。菌毛的其他非限制性实例包括百日咳杆菌丝状血凝素、霍乱弧菌毒素共调节菌毛(TCP)、甘露糖敏感血凝素(MSHA)、岩藻糖敏感血凝素(PSHA)等。其他粘膜结合剂包括病毒附着蛋白,病毒附着蛋白包括流感病毒和仙台病毒血凝素和动物凝集素或凝集素样分子,包括免疫球蛋白分子或其片段、钙依赖性(C型)凝集素、选择素、聚集素或Helixpomatia血凝素,具有粘膜结合亚基的植物凝集素包括伴刀豆球蛋白A、麦胚凝集素、植物血凝素、相思豆毒蛋白、蓖麻毒蛋白等。
在一个实施方案中,包含如本文所教导的用途的药剂的组合物可以呈液体形式,例如包含一种或多种剂的稳定悬浮液,可以呈固体形式,例如如本文所教导的冻干剂的粉末。例如,可以使用冷冻保护剂,例如乳糖、海藻糖或糖原。
任选地,根据本发明的药剂可能与非活性成分和粉末载体,例如葡萄糖、乳糖、蔗糖、甘露醇、淀粉、纤维素或纤维素衍生物、硬脂酸镁、硬脂酸、糖精钠、滑石、碳酸镁等一起,可以被包封在胶囊中,例如明胶胶囊。
在一个实施方案中,根据本发明的药剂可包含一种或多种成分,其适于,例如在储存期间和/或暴露于胆汁期间和/或通过哺乳动物(例如人)的胃肠道期间,促进药剂的存活(survival)和/或生存力(viability)和/或保持药剂的和/或完整性(integrity)。这些成分的非限制性实例包括如前所述的肠溶衣,和/或允许通过胃的控释剂。技术人员知道如何选择合适的成分以确保粪便物质到达其预期目的地,在那里发挥作用。
在一个实施方案中,包含如本文所教导的用途的药剂的组合物可以进一步包含选自益生元、益生菌、碳水化合物、多肽、脂质、维生素、矿物质、药剂、防腐剂、抗生素或它们的任意组合的成分。
在一个特别优选的实施方案中,根据本发明的药剂与来自真杆菌属、肠单胞菌属、双歧杆菌属、乳杆菌属和/或阿克曼菌属的细菌组合,所述细菌优选选自动物双歧杆菌乳亚种或短双歧杆菌、植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、嗜酸乳杆菌、霍氏真杆菌、产丁酸肠单胞菌和/或嗜黏蛋白阿克曼氏菌(Akkermansia muciniphila)。可以优选使用总数在104和1014之间、106和1012之间、优选在108和1010之间的这种细菌细胞(例如每毫升或每毫克)。上述组合可以提供协同效应。药剂和细菌可以包含在不同的组合物中,或者一起包含在单一组合物中(例如在本文所述的胶囊或其他剂型中)。
根据本发明的药剂可以另外地或可选地与优选选自英夫利昔单抗、阿达木单抗、赛妥珠单抗和戈利木单抗的激素补充剂(甲状腺、氢化可的松、胰岛素等)、肿瘤坏死因子α(TNFα)抑制剂和/或DMARD(类风湿性关节炎)组合。本发明人认为用TNFα抑制剂处理可以增加对用本发明的剂处理的反应,和/或反之亦然,用本发明的剂处理可以增加对用TNFα抑制剂处理的反应。优选地,TNFα抑制剂以与剂(a)不同或相同的组成形式(例如以如本文所述的胶囊或其他剂型)施用。TNFα抑制剂可以以例如每周或每天1-10mg/kg、2-8mg/kg、3-7mg/kg、4-6mg/kg或5mg/kg的剂量和/或静脉内/口服施用至少(或最多)1、2、3、4次。
进一步设想,根据本发明的用途的药剂,特别是脱硫弧菌属物种,以冻干和/或微胶囊化形式存在,例如包含所述物质的胶囊。优选地,所述药剂(例如脱硫弧菌属物种)以固体、冻干或干燥形式存在(即含有少于20、10、5、2、1重量%的水),例如呈粉末或颗粒形式。例如,它可以以微胶囊的形式存在。技术人员能够基于公知的技术将药剂冻干或微胶囊化,其中无氧条件可用于保存粪便物质中所含任何细菌的生存力。
微胶囊技术在用于保存细菌的领域中是公知的(例如,如Serna-CockandVallejo-Castillo,2013.Afr J of Microbiol Res,7(40):4743-4753所综述的)。例如,Serna-Cock和Vallejo-Castillo所教导的任何保存技术和保存系统都可以用于本发明。
冷冻干燥法包括但不限于在干燥前缓慢、逐步冷冻至-40℃、通过在干燥前置于-80℃快速冷冻或通过在干燥前在液氮中滴入含有冷冻保护剂的细胞进行超快速冷冻。冷冻保护剂通常用于在冷冻干燥过程中保护组合物,并延长保存期。非限制性地,可以使用选自蔗糖、麦芽糖、麦芽糖糊精、海藻糖、甘露醇、山梨醇、菊粉、甘油、DMSO、乙二醇、丙二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚甘油、脱脂奶粉、乳蛋白、乳清蛋白、UHT乳、甜菜碱、侧金盏花醇(adonitol)、蔗糖、葡萄糖、乳糖或它们的任意组合的冷冻保护剂。
可以进一步将益生元如淀粉和麦麸添加到本发明的药剂中,例如在冻干之前,以增强其功效。向冻干混合物中加入抗氧化剂如核黄素、核黄素磷酸酯或其生理上可接受的盐、谷胱甘肽、抗坏血酸盐、谷胱甘肽和半胱氨酸可以进一步增强所含任何细菌的生存力。
在加入本文公开的冷冻保护剂(例如甘油)和/或在-80℃下冷冻后,药剂(尤其是脱硫弧菌属物种)可以长期储存(例如至少10、20、40、52周或至少1、2、3年)。此外,或者可选地,冷冻干燥在此期间使药剂稳定。最后,如de Vos(2013Microb Biotechnol.2013Jul;6(4):316-25)所描述的,也可以接种脱硫弧菌属物种。
在一个实施方案中,如本文所教导的用途的药剂可以是或可以包含在食物或食物补充剂组合物中。这种食品或食品补充剂组合物可以包括乳制品,更优选发酵乳制品,优选酸奶或酸奶饮料。
在一个实施方案中,如本文所教导的用途的药剂或包含所述药剂的组合物可以进一步包含一种或多种成分,其进一步提高本文所教导的粪便物质的营养价值和/或治疗价值。例如,添加一种或多种成分(例如营养成分、兽医或药物成分等)可能是有利的,该成分选自蛋白质、氨基酸、酶、矿物盐、维生素(例如HCl硫胺素、核黄素、HCl吡哆醇、烟酸、肌醇、氯化胆碱、泛酸钙、生物素、叶酸、抗坏血酸、维生素B12、对氨基苯甲酸、醋酸维生素A、维生素K、维生素D、维生素E等)、糖和复合碳水化合物(例如水溶性和水不溶性单糖、二糖和多糖)、药用化合物(例如抗生素)、抗氧化剂、微量元素成分(例如钴、铜、锰、铁、锌、锡、镍、铬、钼、碘、氯、硅、钒、硒、钙、镁、钠和钾等的化合物)。技术人员熟知适于提高营养和/或治疗/药用价值的方法和成分。
本发明还提供了一种用于预测自身免疫病患者对根据本发明的药剂(或自体粪便物质)治疗的反应的方法,该方法包括
测量所述患者粪便微生物群中至少一种选自粪拟杆菌(Bacteroides caccae)和灵巧粪球菌(Coprococcus catus)的细菌的丰度水平,
其中高于参考水平的测量水平表明自身免疫病患者对疗法有反应。所述参考水平可以是例如健康对照个体粪便微生物群中所述至少一种选自粪拟杆菌和灵巧粪球菌的细菌的丰度水平的50%-150%之间,优选75%-125%之间,更优选90%-120%之间,95%-110%之间,98%-105%之间。
在本发明的上下文中,接受治疗的个体优选是动物,更优选是哺乳动物,最优选是人。如将清楚的,本发明的治疗优选不作为对照或安慰剂治疗和/或在临床试验中进行,即在研究中,参与者被分配到接受一种或多种干预/治疗、一种或多种对照或安慰剂干预/治疗或不接受干预的组,以便研究人员可以评估干预对生物医学或健康相关结果的影响。
在本发明文件及其权利要求中,动词“包括”及其变形(conjugation)以其非限制性的含义使用,意指包括该词后面的项目,但不排除未具体提及的项目。此外,不定冠词“一(a)”或“一(an)”对要素的引用不排除存在不止一个要素的可能性,除非上下文明确要求有且仅有一个要素。因此,不定冠词“一(a)”或“一(an)”通常表示“至少一个”。
“序列同一性”可以通过使用比对算法比对两个肽序列或两个核苷酸序列来确定(当通过例如GAP或BESTFIT程序使用默认参数进行最佳比对时)。GAP使用Needleman和Wunsch全局比对算法来比对两个序列的整个长度,从而最大化匹配数并最小化空位数。通常,使用GAP默认参数,空位创建罚分=50(核苷酸)/8(蛋白质),并且空位延伸罚分=3(核苷酸)/2(蛋白质)。对于核苷酸,使用的默认评分矩阵是nwsgapdna,而对于蛋白质,默认评分矩阵是Blosum62(Henikoff&Henikoff,1992,PNAS 89,915-919)。序列比对和百分比序列同一性的分数可以使用计算机程序,例如GCG Wisconsin Package,版本10.3来确定,该GCGWisconsin Package可从Accelrys Inc.,9685Scranton Road,San Diego,CA92121-3752USA,或EmbossWin版本2.10.0(使用程序“needle”)获得。或者,可以通过使用例如FASTA、BLAST等算法搜索数据库来确定相似性或同一性百分比。作为说明,通过具有与编码某一序列的多肽的参考核苷酸序列至少例如有95%“同一性”的核苷酸序列的多核苷酸,意指除了该多核苷酸序列的参考多肽序列每100个核苷酸可以包含最多5个点突变(其可以是(保守的)取代、缺失和/或插入)以外,该多核苷酸的核苷酸序列与参考序列相同。换言之,为了获得具有与参考核苷酸序列至少95%的同一性的核苷酸序列的多核苷酸,参考序列中最多5%的核苷酸可以被缺失和/或被另一种核苷酸取代,和/或参考序列中最多5%的核苷酸总数可以被插入到参考序列中。参考序列的这些突变可以发生在参考核苷酸序列的5’或3’末端位置,或这些末端位置之间的任何位置,或者单独散布在参考序列的核苷酸中,或者以一个或多个连续的组散布在参考序列中。类似地,通过具有具有与SEQ ID NO:1的参考氨基酸序列至少例如95%的“同一性”的氨基酸序列的多肽,意指除了该多肽序列的SEQ IDNO:1的参考氨基酸的每100个氨基酸中可以包括最多5个氨基酸的改变以外,该多肽的氨基酸序列与参考序列相同。换言之,为了获得具有与参考氨基酸序列至少95%的同一性的氨基酸序列的多肽,参考序列中最多5%的氨基酸残基可以被缺失或被另一种氨基酸取代,或者参考序列中最多占总氨基酸残基5%的氨基酸可以被插入到参考序列中。参考序列的这些改变可以发生在参考氨基酸序列的氨基末端或羧基末端位置或这些末端位置之间的任何位置,或者单独散布在参考序列的残基中,或者以一个或多个连续基团散布在参考序列中。可以在待考虑序列的整个长度上确定序列同一性。
序列表
Figure BDA0003795622030000361
Figure BDA0003795622030000371
附图说明
图1:最佳预测治疗组分配分配的相对重要性排名前10位的小肠微生物群(XGBoost预测建模算法)。百分比向最大值缩放,最大值设置为100%。排名前4位的微生物群以较高的相对重要性脱颖而出。
图2:A:最佳预测治疗组分配分配的前10种代谢物(XGBoost预测建模算法)。百分比向最大值缩放,最大值设置为100%。前3种代谢物在分析中表现出较高的相对重要性。B-D:针对每个治疗组绘制的前3种代谢物的相对丰度与时间的关系(在每张图中,主要是上部线的线代表自体FMT组;主要是底线的线代表同种异体FMT组)。报道了中位数±IQR。在12个月时,使用Mann-Whitney U检验计算组间的p值。在12个月时,1-肉豆蔻酰基-2-花生四烯酰基-GPC在各组之间存在差异,p值=0.020。在12个月时,1-花生四烯酰基-GPC在各组之间存在差异,p值=0.020。E:空腹C肽变化与1-肉豆蔻酰基-2-花生四烯酰基-GPC变化之间的Spearman相关性。F:随着时间的推移,粪便中含有的D.piger的丰度。使用Mann-Whitney U检验计算p值。在6个月时的p值=0.024,在12个月时的p值=0.023。G:组间D.piger的倍数变化(占主导地位的上线代表自体FMT组)。通过对每组0至12个月之间的δ进行Mann-Whitney U检验来计算δp值,p值=0.006。H:粪便D.piger的δ(0-12个月)和空腹C-肽的δ(0-12个月)的Spearman相关性图。I:粪便D.piger和1-花生四烯酰基-GPC的相关性图。J:粪便中D.piger和小肠普雷沃菌(Prevotella)1的相关性图。K:粪便中D.piger和小肠普雷沃菌2的相关性图。
图3:示出了治疗组之间排名前30位的差异变化的粪便微生物群预测模型输出。
图4:A:示出了在6个月和在12个月时的应答者(responder)数量以及每个治疗组中有多少个体。应答(response)定义为与基线相比C肽AUC下降<10%。使用12个月的应答者进行所有分析。B:示出随时间变化的C-肽AUC的个体受试者线。C和D:分别示出随着时间的推移粪拟杆菌和灵巧粪球菌的丰度。在这两张图中,上面的线代表应答者。在每个时间点使用Mann-Whitney U检验计算组间的p值。对于基线时的粪拟杆菌,p值=0.0099,对于基线时的灵巧粪球菌,p值=0.00049。E:示出了Δ灵巧粪球菌(0-12个月)和ΔC-肽AUC(0-12个月)之间的相关性。示出了Spearman的rho(r),并使用Spearman排名计算了p值。
图5:示出治疗组之间排名前30位的差异变化的粪便微生物群的预测模型输出。
图6:来自前10名的五种粪便微生物群随时间的丰度(见图3),在基线时,其在应答者和无应答者之间有最佳区分(在A、B和D中,上面的线代表应答者,另一条线代表无应答者;在C和E中,上面的线代表无应答者,另一条线代表应答者)。选择在基线处或研究过程中有应答者和无应答者的菌株进行展示。在每个时间点使用Mann-Whitney U检验计算p值。A:副普雷沃菌属(Paraprevotella spp.),p=0.019,B:细枝真杆菌(Eubacterium ramulus),p=0.043,C:产气柯林斯菌(Collinsella aerofaciens),p=0.043,D:埃氏拟杆菌(Bacteroides eggerthii),p=0.006,E:伶俐胃球菌(Ruminococcus callidus),p=0.026。普拉梭菌(Faecalibacterium prausnitzii)(前10名中的第10名)在基线处没有显著差异(p=0.063)。
图7:6-溴色氨酸(6-BT)、1-花生四烯酰基-甘油磷酸胆碱(20:0)(A-GPC)、1-棕榈酰基-2-亚油酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(16:0-18:2PE)、1-肉豆蔻酰基-2-花生四烯酰基-甘油磷酸胆碱(MA-GPC)在不同剂量下对NFκB通路激活的影响。
图8:6-BT、MA-GPC、A-GPC对骨髓细胞的影响:用LPS(10ng/ml)活化鼠单核细胞CD11b+进行24小时-TLR4刺激。
图9:6-BT、MA-GPC、A-GPC对骨髓细胞的影响:用dsRNA的类似物Poly(I:C)活化的鼠单核细胞CD11b+进行24小时-TLR3刺激
图10:6-BT在LPS刺激中对人单核细胞的影响。
图11:6-BT、A-GPC、MA-GPC对T淋巴细胞的影响:用抗CD3和抗CD28 mAbs活化的鼠CD4+T细胞。
图12:用6-BT处理24小时的INS1eβ细胞:β细胞分化标志物的基因表达。
图13:用6-BT处理24小时的INS1eβ细胞:β细胞分化标志物的基因表达。
图14:将鼠骨髓分离的单核细胞(Christ A,.Cell 2018)或骨髓衍生的巨噬细胞(Swansen,JEM,2017)在存在或不存在10ng/ml LPS、10μg/ml P3C或10μg/ml poly(I:C)的情况下暴露于指定浓度的6-BT(10-100μM)24小时。通过ELISA试验,发明人发现6-BT可以抑制TLR4和TLR2接合时促炎细胞因子TNFa的分泌,以及TLR3活化时IFNβ的分泌。
图15:本发明人研究了6-BT对骨髓细胞用GM-CSF(40ng/ml)分化的鼠DC的作用。至于单核细胞/巨噬细胞,在分别活化TLR4(100ng/ml LPS)或TLR3(10μg/ml poly(I:C))后,6-BT通过DC抑制促炎细胞因子TNFa和IFNβ的分泌。
图16:本发明人进一步研究了6-BT对CD4 T细胞的影响。为了模拟抗原呈递,鼠CD4T细胞(分离自脾脏;Uchimura T,Immunity 2019)被抗CD3和CD28的单克隆抗体(分别为2.5和1μg/ml)激活。与对骨髓细胞的发现一致,6-BT显著降低了Th1细胞因子IFNγ的产生。
图17:本发明人研究了6-BT是否能对β细胞产生直接作用。事实上,我们此处看到6-BT在IS1Eβ细胞中诱导转录因子PDX1和MAFA的基因表达,这对于β细胞的成熟和功能非常重要。同样地,6-BT在稳态和葡萄糖刺激的胰岛素分泌期间也促进胰岛素分泌(数据示出为饥饿状态[1mM葡萄糖]和高血糖状态[22mM]下胰岛素释放的差异)(Paula S,FASEBJ2015)。
图18:本发明人检测了6-BT对NF-kB途径激活的影响,该途径是所有炎性疾病(除自身免疫外)的中心途径。因此,我们定量了磷酸化形式的p65亚单位的表达,这被认为是NFkB激活的标志。在用PMA(50ng/ml)和离子霉素(1μg/ml)激活T细胞后,6-BT可以在非常早的时间点(激活后5-10分钟)抑制NF-kB信号传导。在鼠和人(Jurkat细胞)CD4 T细胞中都发现了这种效应。
图19:使用稳定表达NFkB萤光素酶报告基因的RAW264.7鼠巨噬细胞系(GroenewegM,J Lipid Res 2006),本发明人公开了巨噬细胞过夜暴露于6-BT(10-200μm)在用LPS(10ng/ml)刺激2小时后以剂量依赖性方式抑制NFkB复合物的转录活性。
图20:在鼠CD4 T淋巴细胞中(分离自鼠脾脏;Uchimura T,Immunity2019),6-BT,而不是色氨酸,在CD3/CD28接合时对IFNγ的产生产生抑制作用。这表明6-BT和色氨酸引起不同的生物活性。
图21:单核细胞(分离自鼠骨髓;Christ A,.Cell 2018)暴露于6-BT或色氨酸,表明抗炎作用对6-溴色氨酸分子是特异性的,而对色氨酸不是特异性的。
图22:本发明人发现6-BT(100μM)促进鼠和人(Jurkat)CD4 T细胞的线粒体代谢。OCR=耗氧率,用作线粒体氧化磷酸化的细胞利用的代表。使用海马XF分析仪测量OCRUchimura T,Immunity 2019;Chou,Nature2021)。
图23:6-BT暴露可增强促炎性M1巨噬细胞的线粒体代谢(在LPS和IFNγ存在下分化;Cheng N,JCI Insight 2018),而不影响糖酵解通量。使用海马XF分析仪测量细胞内代谢Uchimura T,Immunity 2019;Chou,Nature 2021)。
图24:本发明人研究了6-BT是否可以影响β细胞的线粒体代谢,β细胞依赖ATP和线粒体代谢产物来进行胰岛素胞吐作用。6-BT增加了β细胞(INS1Eβ细胞)中稳态和高血糖(25mM葡萄糖)下的线粒体代谢。此外,我们测试了色氨酸对细胞内代谢的影响,并且发现就炎症标志物而言,色氨酸发挥了与6-BT不同的作用。使用海马XF分析仪测量细胞内代谢Uchimura T,Immunity 2019;Chou,Nature 2021)。
图25:糖尿病与非糖尿病个体的相对粪便脱硫弧菌丰度。
图26:糖尿病:脱硫弧菌属的影响。对于糖尿病的优势比。
图27:在(1)非糖尿病个体(上线)和(2)糖尿病患者(下线)中,血浆6BT水平和粪便脱硫弧菌属相对丰度之间的关系。
实施例1
患有以下疾病的患者接受以下治疗
1.连续2年每天口服施用一粒空的肠溶胶囊。
2.连续2年每天口服施用含有~1*108个脱硫弧菌属(Desulfovibrio piger、脱硫脱硫弧菌或费尔菲尔德脱硫弧菌)物种细胞的肠溶胶囊
3.连续2年每天口服施用含有50毫克氯取代的色氨酸、氟取代的色氨酸或溴取代的色氨酸(6-溴色氨酸(6-BT)或6-氟色氨酸(6-FT))的肠溶胶囊。
4.连续2年每天口服施用含有50毫克的单脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)(1-肉豆蔻酰基-2-花生四烯酰基-甘油磷酸胆碱(MA-GPC)或1-花生四烯酰基-甘油磷酸胆碱(A-GPC))的肠溶胶囊。
表1
Figure BDA0003795622030000411
Figure BDA0003795622030000421
Figure BDA0003795622030000431
Figure BDA0003795622030000441
预期在更大的患者队列(cohort)中可以获得与上表1中所示的假定效果相似的结果。
实施例2
近期发病(<6周)的T1D患者被随机分为两组,接受为期4个月的三次自体或同种异体(健康供体)粪便微生物群移植(FMTs)。
发现几种(微生物群衍生的)血浆代谢物和(小)肠道细菌菌株与1型糖尿病中残余β细胞功能的改善有关。
材料和方法
采用计算机随机化在新发病T1D个体中进行了一项双盲随机对照试验。研究了同种异体(健康供体)与自体(自身)肠道微生物群输注对与治疗后1年内(小)肠道微生物群的变化相关的残余β细胞功能和自身免疫T细胞反应的影响。
患者招募
从阿姆斯特丹地区的门诊诊所招募新发病T1D患者。患者的入选标准为男性/女性,年龄18-35岁,BMI正常(18.5-25kg/m2),入选前最多6周内诊断为T1D,具有残余β细胞功能(如MMT后血浆C肽>0.2毫摩尔/l和/或>1.2ng/mL所示)。
排除标准是另一种自身免疫病的诊断或症状(如甲状腺功能减退或亢进、乳糜泻、类风湿性关节炎或炎性肠病),(预期)长期受损的免疫力(由于最近的细胞毒性化疗或HIV感染CD4计数<240)以及在过去3个月内使用抗生素、使用质子泵抑制剂和除胰岛素以外的任何其他类型的系统性药物。
供体招募
招募精瘦(BMI<25kg/m2)、杂食性、健康的高加索男性和女性作为粪便供体。他们完成了关于饮食和排便习惯、旅行史、共病(包括糖尿病家族史和药物使用)的调查问卷。如前所述,对供体进行传染性疾病筛查((van Nood et al.,2013)。对血液进行人类免疫缺陷病毒;人类T淋巴细胞病毒;甲型、乙型和丙型肝炎;巨细胞病毒(CMV);爱泼斯坦-巴尔病毒(EBV);类圆线虫;阿米巴病和梅毒的筛查。尽管允许以前的和非活动性感染EBV和CMV,存在感染导致排除。如先前建议的那样,如果供体的粪便筛查显示存在致病性寄生虫(如人芽囊原虫、脆弱双核阿米巴、蓝氏贾第鞭毛虫)、多重耐药细菌(志贺氏菌、弯曲杆菌、耶尔森氏菌、MRSA、ESBL、沙门氏菌、肠致病性大肠杆菌和艰难梭菌)或病毒(诺如病毒、轮状病毒、星状病毒、腺病毒(40/41/52)、肠道病毒和巴氏病毒),则供体也被排除在外。
考察访问
在每次研究访问之前,参与者被要求填写为期一周的在线营养日记,以监测热量摄入,包括膳食碳水化合物、脂肪、蛋白质和纤维的量。在研究访问期间,记录血压、身高、体重和每日胰岛素用量。每次访视时采集空腹血样,离心后储存在-80℃下用于以后的分析。全血肝素钠试管保存在室温下,并在24小时内处理,用于免疫学分析。
在0、2和4个月时进行了三次使用新鲜粪便的粪便移植。在0个月、2个月、6个月、9个月和12个月时进行混合膳食试验(针对残余β细胞功能)、肠道微生物群分析。在0个月、6个月和12个月时测量血浆代谢物。在所有时间点进行生物统计学测量和空腹血浆监测安全参数。
每次研究访问的描述
所有访视都是在禁食一夜后进行的,个体前一天晚上没有服用长效胰岛素。每次就诊时,都要进行血液取样、粪便和尿液取样以及生物特征测量。在基线/0个月时,进行了鼻十二指肠管的定位。如前所述,放置导管后,当患者完全清醒时,进行标准化2小时混合膳食试验(Nestlésustacal
Figure BDA0003795622030000461
)(Moran et al.,2013)来研究残余的β细胞功能。在2个月、9个月和12个月时,患者再次接受混合膳食测试,以检测残余的β细胞C肽分泌。然后,通过CORTRAK肠内通道放置十二指肠管,并重复粪便移植手术。在6个月时,进行了混合膳食试验。
粪便移植手术
个体被随机分配接受三次自体或异体粪便移植。所有患者和研究人员都对治疗分配不知情。入院后,通过胃镜或CORTRAK肠内通路系统放置十二指肠管。然后,每个患者通过十二指肠管用2-4L的Klean
Figure BDA0003795622030000462
(聚乙二醇)进行完全结肠灌洗,直到研究人员判断肠道被适当灌洗(即没有固体排泄物,但有清澈的液体)约3小时。然后,通过在500ml的0.9%盐溶液中稀释处理200-300克供体粪便,并通过展开的棉网过滤。在使用50cc注射器在约30分钟内通过十二指肠管最后一次施用Klean
Figure BDA0003795622030000463
后两小时,将滤液用于移植。经过短暂的观察期后,病人被送回家。
混合膳食试验
从每次混合膳食试验的前一天晚上开始,T1D患者暂停他们的长效胰岛素注射。在禁食一夜后,且不服用短效晨间胰岛素的情况下,用6ml/kg体重的Boost High Protein(NestléNutrition,Vervey,瑞士)进行混合膳食试验,每人最多360ml。随后在-10、0、15、30、45、60、90和120分钟时对刺激的C-肽进行血液取样。根据梯形法则推导出AUC(曲线下面积)值。
血浆代谢物
空腹血浆代谢物测量由Metabolon公司(北卡罗来纳州达勒姆(Durham,NC))使用超高效液相色谱与串联质谱联用(UPLC-MS/MS)完成。原始数据被标准化以解释日间差异。然后,重新调整每种代谢物的水平以将所有样品的中位数设置为1。缺失值通常是由于样品测量值低于检测限,然后用相应代谢物的最小观察值进行估算。
生物化学
在禁食血浆样品中测定葡萄糖和C反应蛋白(CRP,Roche,瑞士)。用放射免疫法(Millipore)测定C肽。使用商购可得的酶测定法(Randox,Antrim,英国和DiaSys,德国)测定含EDTA血浆中的总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇(HDLc)和甘油三酯(TG)。所有分析均使用Selectra自动分析仪(Sopachem,荷兰)进行。使用Friedewald公式计算低密度脂蛋白胆固醇(LDLc)。使用商售ELISA(Bühlmann,瑞士)测定粪便中的钙防卫蛋白(calprotectin)。
粪便样本鸟枪法测序和宏基因组管道(metagenomic pipeline)
使用鸟枪法测序对供体粪便样本和研究开始后0个月、6个月和12个月采集的粪便样本进行粪便微生物群分析。从粪便样本中提取DNA用于鸟枪法宏基因组学。随后,进行鸟枪法宏基因组测序(Clinical Microbiomics,Copenhagen,丹麦)。在测序之前,使用琼脂糖凝胶电泳、NanoDrop 2000分光光度法(spectrophotometry)和Qubit 2.0荧光计定量评估DNA样品的质量。基因组DNA被随机剪切成约350bp的片段。使用NEBNext Ultra LibraryPrep Kit for Illumina(New England Biolabs)将片段化的DNA用于文库构建。使用Qubit2.0荧光计定量和Agilent 2100生物分析仪评估制备的DNA文库的片段大小分布。在测序之前,使用定量实时PCR(qPCR)来确定最终文库的浓度。在Illumina HiSeq平台上对文库进行测序,产生2×150bp的配对末端读数。使用Trimmomatic(v0.38)对原始读数进行质量过滤,去除衔接子,修剪前5个bp,然后使用4个bp的滑动窗口和15的最小Q分数对读数进行质量修剪。剔除修剪后短于70bp的读数。用bowtie2(v2.3.4.3)将幸存的配对读数映射到人类基因组(GRCh37_hg19)以去除人类读数。最后,对剩余的经过质量过滤的非人类读数进行二次采样(sub-sampled),使每个样品的读数达到2000万,并使用Metaphlan2(v2.7.7)进行处理,以推断宏基因组微生物物种组成,并使用Humann2(v0.11.2)提取基因计数和功能通路。简而言之,使用bowtie2对微生物泛基因组进行映射读数;使用diamond(v0.8.38)将未映射的读数翻译并映射到完整的Uniref90蛋白质数据库。使用MetaCyc数据库进行通路收集。
小肠微生物群分析
将活检组织(biopsies)加入到具有300μl Stool Transport and Recovery(STAR)缓冲液、0.25g灭菌氧化锆珠(0.1mm)的珠敲打管(bead-beating tube)中。添加6ul蛋白酶K(20毫克/ml;QIAGEN,Venlo,荷兰)并在55℃下培养1小时。然后通过珠敲打三次(60秒×5.5毫秒)使活检组织匀浆,随后在95℃下以1000rpm培养15分钟。然后将样品在4℃和14,000g下离心5分钟,并将上清液转移到无菌试管中。使用200μl STAR缓冲液重新处理沉淀,并合并两种上清液。用定制的试剂盒(AS1220 Promega)使用250μl最终上清液池进行DNA纯化。在50μl不含DNAse-RNAse-的水中洗脱DNA,并使用DS-11FX+分光光度计/荧光计(DeNovix Inc.,Wilmington,美国)和QubitTM dsDNABR检测试剂盒(Thermo Scientific,Landsmeer,荷兰)测量其浓度。16S核糖体RNA(rRNA)基因的V5-V6区在总反应体积为50μl的每个样品的一式两份的PCR反应中扩增。使用27F和1369R引物进行第一步PCR用于初级富集。1μl的10μM引物、1μl的dNTPs混合物、0.5μl Phusion Green Hot Start II高保真DNA聚合酶(2U/μl;Thermo Scientific,Landsmeer,荷兰),10μl 5×Phusion Green HF缓冲液和36.5μl不含DNAse-RNAse-的水。扩增程序包括98℃下30秒的初始变性步骤,接下来是98℃下30秒的变性5个循环,52℃下40秒的退火,72℃下90秒的延伸,以及72℃下7分钟的最终延伸步骤。使用含有1μl独特条形码引物784F-n和1064R-n(每个反应10μM)、1μl dNTPs混合物、0.5μl Phusion Green Hot Start II高保真DNA聚合酶(2U/μl;Thermo Scientific,Landsmeer,荷兰),10μl 5×Phusion Green HF缓冲液和36.5μl无DNAse-RNAse-的水的主混合物(master mix)在PCR产物进行巢式PCR。扩增程序包括98℃下30秒的初始变性步骤,接下来是98℃下10秒的变性5个循环、42℃下10秒的退火、72℃下10秒的延伸以及72℃下7分钟的最终延伸步骤。使PCR产物在1%琼脂糖凝胶(~280bp)中可视化,并用CleanPCR试剂盒(CleanNA,Alphen aan den Rijn,荷兰)纯化。用Qubit dsDNA BR检测试剂盒(Invitrogen,California,美国)测量纯化的PCR产物的浓度,并汇集来自每个样品的200ng微生物DNA用于创建在Illumina HiSeq.2500平台(GATC Biotech,Constance,德国)上进行测序(150bp,配对末端)的最终的扩增子文库。
使用Je软件套件(2.0版)对原始读数进行解复用,不允许条形码出现不匹配。去除条形码、接头和引物后,使用bowtie2对照人类基因组映射读数,以去除人类读数。使用DADA2(Callahan et al.,2016)(v1.12.1)分别对幸存的微生物正向和反向读数流水线化。从反向读数推断的扩增子序列变体(AVS)被反向互补并与从正向读数推断的ASV匹配。仅保留与反向互补的反向读数ASV匹配的非嵌合正向读数ASV。ASV样本计数从正向读数中推断。使用DADA2和SILVA(v132)数据库分配ASV分类。使用phyloseq R包(v1.28.0)集成生成的ASV表和分类分配,并稀释到每个样本的60000个计数。
功率计算与统计
需要每组17名患者(总共34名患者)的样本量来提供80%的功效,以检测12个月时治疗组之间C肽AUC的50%差异(360mmol/l/min对180mmol/l/min,标准偏差为170),在α=0.05和10%脱落的情况下进行双侧检验。所有分析均基于预先指定的具有已知测量值的意向性治疗队列(完整病例分析);缺失值被认为是随机缺失的。试验的主要终点是与基线(0个月)相比,6个月和12个月时残余(MMT刺激的)β细胞功能的储备。其他次要终点是在这12个月期间全血白细胞亚群自身免疫的免疫标志物、血糖控制参数以及空腹血浆代谢物的变化。最后,测定小肠上皮基因在基线和FMT开始后6个月之间的变化。通过意向治疗进行分析。
对于各组之间的基线差异,根据数据的分布使用未配对的学生t检验或Mann-Whitney U检验。因此,数据表示为平均值±标准偏差或四分位范围的中位数。餐后结果(例如c肽)描述为餐后2小时随访的曲线下面积(AUC),通过使用梯形法计算。对于相关性分析,使用Spearman’s秩检验(因为所有参数均为非参数的)。为了比较主要终点,使用了线性混合模型(LMM)(R中的lme4包),其中“分配”和“时间点”是固定效应,而“患者条目数”是随机效应。报告了“分配”和“时间点”之间相互作用的p值。此外,使用Mann-Whitney U检验对不同时间点的组间参数进行比较。p值<0.05被认为具有统计学意义。根据赫尔辛基宣言(2013年更新版),本研究在学术医学中心(阿姆斯特丹)进行。所有参与者都提供了书面知情同意书,并且所有研究程序均获得了学术医学中心伦理委员会(IRB)的批准。该研究已在荷兰试验注册中心(Dutch Trial registry)(NTR3697)进行了前瞻性注册。
机器学习和后续统计分析
应用极端梯度推进(Extreme Gradient Boosting)(XGBoost)机器学习分类算法,结合稳定性选择程序,以确定哪些参数(作为基线值,或作为相对变化)最好地预测了治疗组和应答者与无应答者。该技术用于十二指肠微生物组成(活检的16S rRNA测序)、粪便微生物群组成和代谢途径丰度以及血浆代谢物水平。为了预测治疗组,我们使用了每个参数在0到12个月之间的相对变化(δ(delta))。对于十二指肠微生物,我们使用δ0对6个月。对于应答者与无应答者的预测,我们使用基线值、δ0对6个月和δ0对12个月。每一项分析都会生成一个排名前30的最有区别特征的排序列表。使用任意但合理的截止值从准确(即ROC AUC为0.8以上)或适度(ROC AUC>0.7)预测组分配以进行更密切研究的每个分析中选择最高参数。该临界值通常是30%左右或更高的相对重要性。然后,将所选参数随时间的变化可视化(威尔克森符号秩检验(Wilcoxon's signed rank tests)),并在每个时间点研究组间差异(Mann-Whitney U检验),最后,使用Spearman’s秩检验,将这些参数与主要终点和以这种方式确定的其他关键参数相关联。
结果
患者被随机分配到供体FMT组(n=11名个体)或自体FMT组(n=10名个体)。一名参与者在第一次研究访视后撤回了同意书。由于缺乏资金,该试验在20名个体参加并完成研究后停止。7名健康的精瘦供体(其中3名供体被使用了两次)为10名新发病的DM1患者捐献了同种异体肠道微生物群,并且同一供体用于每位DM1患者的连续三次FMT。两组之间在基线时和在整个随访期间均无差异,两个治疗组均未出现严重不良事件或血浆生化不良变化。
自体FMT比同种异体FMT更好地保留了(刺激的)C肽水平
各组之间基线时的平均空腹血浆C-肽相似(同种异体移植组为327pmol/l+/-89,相对的,自体移植组为319+/-118;p=0.86,学生T检验),但在12个月时,与自体FMT组相比,异体FMT组变差(202+/-85相对348pmol/l+/-115,学生T检验p值=0.0049;LMM p=0.00019)。在受刺激的C肽反应AUC中观察到类似的效果,这在基线时各组之间是类似的(同种异体移植组为361+/-154mmol/l·分钟,相对的,自体移植组为355+/-97;p=0.92,学生T检验),但自体FMT后12个月的残余β细胞功能明显更好地保留(392+/-124相对248+/-153mmol/l·分钟,学生T检验p值=p=0.033,LMM p值=0.000067)。正如预期的那样,外源性胰岛素治疗在12个月时降低了两组的HbA1c水平。尽管同种异体FMT组(0.45+/-SD IU/kg/天)和自体FMT组(0.47IU/kg/天)之间的每日外源性胰岛素需求量相似,但是自体FMT组与同种异体FMT组相比血糖控制没有显著提高(HbA1c 46相对53.5mmol/mol,MWU p=0.19,LMM p值=0.12)。测定0个月、6个月和12个月时的糖代谢参数。最后,BMI、粪便钙卫蛋白、微量白蛋白尿、血脂和膳食摄入(单独评估总热量、脂肪、饱和脂肪、蛋白质、碳水化合物和纤维)在基线时和研究过程中均无差异。
自体FMT的治疗成功可以通过血浆代谢物以及微生物群组成的变化来预测
FMT处理组之间的小肠微生物群差异
在基线时,处理组之间的小肠微生物群的α多样性没有显著差异,但在6个月时,自体和同种异体FMT组之间有显著差异(p=0.054),这与同种异体FMT组的多样性显著增加(p=0.009)一致。当在冗余分析(RDA-plot)中沿坐标轴作图时,小肠微生物群组成在组间在基线时不同地聚类,并且在处理组之间也有不同的变化。FMT处理组分配可以通过特定小肠细菌菌株(AUC ROC 0.89±0.18)的变化进行可靠预测,包括两种普雷沃菌和口腔链球菌(Streptococcus oralis)(图1)。然而,门、科、属和种水平上的变化表明小肠微生物群组成没有重大变化。所有这些物种的相对丰度在自体粪便移植后下降,但在同种异体粪便移植后增加。值得注意的是,普雷沃菌1的相对丰度显示出组间的基线差异(p=0.033)。普雷沃菌2组之间的δ差异显著(p=0.048),但普雷沃菌1组(p=0.069)或口腔链球菌组之间的差异不显著。此外,在普雷沃菌1相对丰度与受刺激的C-肽AUC之间观察到显著的负相关(Spearman p=0.015,rho=-0.55)。
FMT后空腹血浆代谢物的变化
DM1和供体之间的空腹血浆代谢物水平不同,并在FMT后发生改变。通过0至12个月之间空腹血浆代谢物的变化可靠地预测了处理组的分配(ROC AUC 0.79±0.23)。十种最具预测性的代谢物的相对重要性如图2的A所示。在12个月时,前3种代谢物1-肉豆蔻酰基-2-花生四烯酰基-GPC(MA-GPC)(p=0.02)和1-花生四烯酰基-GPC(A-GPC)(p=0.02,Mann-Whitney U检验),而不是1-(1-烯基-棕榈酰基)-2-亚油酰基-GPE(EPL-GPE),在各组之间是不同的(图2的B-图2的D)。此外,血浆MA-GPC水平的变化与空腹C肽的变化显著相关(p=0.012,Mann-Whitney U检验,图2的E)。
FMT后粪便微生物群的变化
在基线时,Dm1和健康供体之间的粪便微生物群组成是不同的,并且处理组之间的变化也不同。然而,在基线、6个月或12个月时,FMT处理组之间以及供体和受体之间的α多样性没有显著差异。在组间的门、科、属和种的水平上观察到一些变化。基于0至12个月之间粪便微生物群分类变化的组分配预测显示中等ROC AUC为0.72±0.24。Desulfovibrio piger作为处理组之间最有区别的细菌菌株脱颖而出(图3)。基于代谢途径的处理组预测显示相对较差的ROC AUC为0.68±0.27。有趣的是,在6个月(p=0.024,MWU)和12个月(p=0.023)的随访中,处理组之间的D.piger丰度变化不同(图2的G-图2的H)。此外,D.piger的变化与空腹C-肽的变化(p=0.009,图2的I)和血浆1-花生四烯酰基-GPC水平的变化(p=0.004,图2的J)呈正相关。此外,D.piger的相对丰度的变化与普雷沃菌1(图2的K)和普雷沃菌2(图2的L)的相对丰度的变化呈负相关。此外,D.piger的变化与空腹C-肽的变化(p=0.009,图2的I)和与血浆1-花生四烯酰基-GPC水平的变化(p=0.004,图2的J)呈正相关。此外,D.piger相对丰度的变化与普雷沃菌1(图2的K)和普雷沃菌2(图2的L)的相对丰度的变化呈负相关。
基线粪便微生物群组成预测FMT应答。
由于不同年龄组的健康个体和T1D个体的肠道微生物群组成不同,发明人还推断FMT本身是对自身免疫病的干预,因为FMT在小肠中引入了粪便物质。因此,在不考虑处理组的情况下,对FMT处理应答者和无应答者进行了事后分析。因此,发明人在12个月随访时研究了T1D患者的基线特征是否可以预测对FMT疗法的应答,以及哪些细菌菌株和血浆代谢物与该应答相关。临床反应(clinical response)被定义为在12个月的随访中,与基线相比,β细胞功能下降<10%,这显著低于预期的β细胞功能1年自然下降20%。在6个月的随访中,即最后一次FMT后2个月,12/20名个体为应答者。在12个月的随访中,10名个体的临床反应持续,其中3名接受了同种异体FMT移植,7名接受了自体FMT移植(图4的A-图4的B)。因此,发明人选择在12个月时的应答者进行分析,因为主要终点(受MMT刺激的C-肽)在12个月(但不是在6个月)时显著不同,并且因为蜜月期的干扰在12个月比6个月的时间点更少。发明人接下来使用预测模型来确定哪些基线参数(它们的基线值或0-12个月的δ值)是对FMT的临床反应的预测因子。
基线粪便微生物群组成最能预测FMT后的临床反应
基线粪便微生物群组成非常准确地预测了FMT后的临床反应(AUC ROC 0.93±0.14)。在这方面,肠道粪拟杆菌和灵巧粪球菌的水平是最突出的分化微生物(图5),这两种微生物在基线时在应答者中明显比在无应答者中更丰富(图4的C-图4的D)。从前10种最具差异化的肠道细菌菌株来看,副普雷沃菌属、产气柯林斯菌、埃氏拟杆菌和伶俐胃球菌在基线时在应答者和无应答者之间也有显著差异(图6的A-图6的E)。在灵巧粪球菌丰度的变化与受刺激的C肽AUC之间观察到显著的(负)相关(p=0.053,r=-0.44,图4的E)。通过粪便微生物群组成的变化(AUC ROC 0.76±0.23)比通过基线组成预测应答更不准确,表明在T1D诊断时,肠道微生物群组成可以预测基于肠道微生物群的治疗功效。最具分化性的物种是拟杆菌目细菌(Bacteroidales bacterium)ph8、粘性放线菌(Actinomyces viscosus)、多形拟杆菌(Bacteroides thetaoitaomicron)、唾液链球菌(Streptococcus salivarius)、布氏瘤胃球菌(Ruminococcus bromii)和柔嫩梭菌(Clostridium leptum),其中拟杆菌目细菌ph8(p=0.015,Mann-Whitney U检验)和布氏瘤胃球菌(p=0.013)在应答者和无应答者中变得较少,唾液链球菌(p=0.045)在应答者和无应答者中变得较多,并且多形拟杆菌在基线时显著不同,并在应答者中显示出下降趋势。
FMT后多组学分析的整合
探索了发现受FMT显著影响的参数之间的相关性。因为在两个处理组中都发现了应答者,所以首先在我们的合并数据集(n=20)中探索相关性,然后分别在处理组内以及在FMT后的临床反应者中探索相关性。在合并的数据集中,发现了与葡萄糖调节标志物(即C肽AUC、空腹C肽和HbA1c)正相关和负相关的显著参数的交织簇。一方面,高度相关的血浆代谢物MA-GPC和A-GPC准确预测胰岛素分泌的保持,与D.piger正相关,D.piger与空腹C-肽正相关。另一方面,普雷沃菌1、普雷沃菌2和口腔链球菌与葡萄糖调节以及代谢物MC-GPC和A-GPC呈负相关。单独分析处理组,自体组中保留的β细胞功能(高C-肽)在基线时的特征为高灵巧粪球菌,以及随后的布氏瘤胃球菌的减少。在同种异体移植组中,保留的β细胞功能的特征是粪便中肠罗斯氏菌(Roseburia intestinalis)的减少(恰好与普雷沃菌1和普雷沃菌2正相关)。最后,在临床反应者中,保留的β细胞功能特征为十二指肠普雷沃菌1、普雷沃菌2、粪便灵巧粪球菌、代谢物EPL-GPE减少,而D.piger增加。
分析
发明人在此首次报道了FMT对新发病的T1D患者的残余β细胞功能有影响。这与最近支持T1D个体肠道微生物群作用的观察性研究相一致。与预期相反,自体FMT比健康供体FMT表现更好,而即使在同种异体移植组中,残余β细胞功能的下降在未经处理的情况下也低于预期。一个吸引人的解释是,当FMT供体微生物群更好地匹配宿主的免疫调节基调时,FMT的有益免疫效果更显著和持久。这达到了健康供体粪便的有益效果可能被(免疫)不相容性减弱的程度。其他观察结果也指向特定血浆代谢物的免疫调节作用,这些代谢物来源于饮食并由肠道微生物群转化。虽然FMT的总体临床效果是适度的,并且在新发病的T1D个体之间表现出广泛的差异,但该干预是安全的,并且没有副作用。我们认为,作为肠道微生物群组成改变的结果,血浆代谢物(主要是脂肪酸和色氨酸衍生物)的变化可以解释观察到的FMT对新发病的T1D患者残余β细胞功能的有益作用。
β细胞功能的保持与特定肠道微生物群菌株的变化有关
D.piger可能通过血浆1-花生四烯酰基-GPC抑制T1D的自身免疫。预测模型显示,基线粪便微生物分类和代谢途径准确预测了12个月时的应答。然而,已鉴定的微生物(例如,粪拟杆菌和灵巧粪球菌)与我们的任何相关免疫参数、小肠基因或血浆代谢物均不相关。这表明粪便微生物群组成是与应答相关的宿主免疫特征的结果而非原因。唯一的例外是D.piger,一种硫酸盐还原菌株。它的有益作用可能是通过其产生的硫化氢来调节的。此外,我们将D.piger确定为FMT处理组分配的杰出粪便微生物预测因子。有趣的是,这种小肠细菌菌株也有益地与FMT刺激的C肽应答的变化相关,并且在自体组和总体应答者中其丰度增加。有趣的是,D.piger与血浆1-花生四烯酰基-GPC水平呈正相关(图2的J),1-花生四烯酰基-GPC是一种关键的代谢物,也与C-肽产量的增加有关。总之,D.piger可能是通过产生A-GPC,例如通过突出的免疫细胞树突摄取到肠腔中来抑制自身免疫的强有力候选物。有趣的是,最近从人类肠道中培养D.piger,从而能够在人类T1D中测试这种细菌菌株(Chen etal 2019Letters in Applied Microbiology 68(6)553-561)。在十二指肠中的其他细菌物种中,在处理组之间差异最大的是两种未命名的普雷沃菌属(Prevotella spp.)和口腔链球菌(Streptococcus oralis)。我们对多组学分析的探索性整合随后表明这些普雷沃菌属和口腔链球菌与我们的关键有益代谢物MA-GPC(一种甘油磷脂)呈负相关。粪便拟杆菌与D.piger和A-GPC呈正相关,并且与口腔链球菌呈负相关,但与C-肽无正相关。最后,布氏瘤胃球菌(自体FMT组)和肠罗斯氏菌(异体FMT组)的变化与C-肽的变化呈负相关,尽管这两种菌株通常被认为是有益的微生物,在富含纤维的膳食中茁壮成长,产生SCFA并促进肠道完整性。
结论
将结肠来源的微生物群粪便移植到T1D患者的宿主小肠和大肠中有效地延长了残余β细胞的功能,从而延长了蜜月期(honeymoon phase)。此外,一些新的细菌菌株,包括粪便中的D.piger和粪便拟杆菌以及十二指肠普雷沃菌属和口腔链球菌被鉴定为具有治疗潜力。相应地,在FMT后血浆代谢物如1-肉豆蔻酰基-2-花生四烯酰基-GPC、1-花生四烯酰基-GPC和6-溴色氨酸的增加与有益的变化相关。
实施例3
在本实施例中,在基于细胞的试验中评估了下列化合物的作用:
-6-溴色氨酸(6-BT)
-1-花生四烯酰基-甘油磷酸胆碱(20:0)(A-GPC)
-1-棕榈酰基-2-亚油酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(16:0-18:2PE)
-1-肉豆蔻酰基-2-花生四烯酰基-甘油磷酸胆碱(MA-GPC)
材料和方法
代谢物制备和细胞培养
购买粉末形式的6-溴色氨酸(6-BT)(Alichem)并以50mM溶解在DMSO中。
购买粉末形式的1-花生四烯酰基-甘油磷酸胆碱(20:0)(LysoPC(20:0)(AvantiPolar),并以0.9 mM溶解在PBS中。
购买1-棕榈酰基-2-亚油酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(16:0-18:2 PE)(AvantiPolar)的10mg/ml的氯仿溶液;将200μl(相当于2 mg)转移到玻璃管中,并在氮气流下使氯仿蒸发,得到透明薄膜,然后以1 mM将其溶解在PBS中。
购买粉末形式的1-肉豆蔻酰基-2-花生四烯酰基-甘油磷酸胆碱(MA-GPC)(Syncom,定制合成)并以10 mM溶解在DMSO中。
在37℃下在5%CO2气氛中培养所有细胞类型,并用代谢物处理不超过24小时,在对照条件下,在培养基中加入适当的载体(DMSO或PBS)。NF-κB报告巨噬细胞和萤光素酶试验
通过萤光素酶活性测定评估NF-κB信号激活。使稳定转染了3×-κB-luc质粒(含有来自Igκ轻链启动子的三个NF-κB位点的DNA构建体,该启动子与编码萤火虫萤光素酶的基因偶联)的RAW264.7细胞在补充有10%热灭活胎牛血清、青霉素(100 U/ml)、链霉素(100μg/ml)、L-谷氨酰胺(2 mM)的DMEM培养基中生长。将细胞以0.5×105/孔的密度接种在F-底96孔板中,并在第二天用LPS(10/100 ng/ml)刺激2小时,添加/不添加不同浓度的代谢物(6-BT 0.1-100μM,LysoPC(20:0)1-10μM,16:0-18:2 PE1-50μM,MA-GPC 1-100μM)。之后,用25μl/孔1×被动裂解缓冲液裂解细胞,并通过
Figure BDA0003795622030000571
测定系统(Promega,E1500)在
Figure BDA0003795622030000572
检测系统(Promega)上测量萤火虫萤光素酶活性。
原代单核细胞的体外刺激
从BM细胞中分离出幼稚骨髓单核细胞(
Figure BDA0003795622030000573
bone marrowmonocyte)。简而言之,从3只小鼠中取出后腿,清除周围的肌肉。在其末端修剪股骨和胫骨,使用10ml注射器和25G针头用冷PBS冲洗掉BM内容物,并通过40μm过滤器过滤。在冰上用1×RBC裂解缓冲液(Biolegend)裂解红细胞(RBC)5分钟。根据制造商的说明书,使用CD11b磁珠混合物(cocktail)(Miltenyi Biotec,#130-049-601)和磁化MS柱(Miltenyi Biote)通过正向选择进一步纯化CD11b+单核细胞。随后,将单核细胞以每孔1×105个细胞的密度接种在添加了10%热灭活胎牛血清、青霉素(100U/ml)、链霉素(100μg/ml)、L-谷氨酰胺(2mM)的RPMI1640中的F-底96孔板中,并用10μg/ml poly(I:C)活化。用10ng/ml LPS(Sigma-Aldrich)激活单核细胞,然后用6-BT(10/100μM)、LysoPC(20:0)(10/50μM)、MA-GPC(10/50/100μM)或适当的载体处理。将细胞以200μl/孔的最终体积保存24小时,之后收获上清液并储存在-80℃下。
小鼠巨噬细胞/树突细胞(DC)的体外刺激
通过从C57/Bl6小鼠(每次实验N=3)的股骨和胫骨(如上所述)分化新鲜分离的BM细胞获得骨髓来源的巨噬细胞(BMDM)和DC(BMDC)。对于BMDM,将BM细胞以每10cm培养皿3×106个细胞接种,并在含有20%胎牛血清、30%L-929细胞条件培养基的12ml RPMI1640培养基中培养7天,作为鼠巨噬细胞集落刺激因子(macrophage colony-stimulating factor,M-CSF)的来源。对于BMDC,将BM细胞以0.5×106/ml细胞接种于10cm培养皿中,并在GM-CSF存在下在25ml 5%FBS-RPMI1640培养基中培养7天。分化后,收获BMDM/DC,计数并以每孔1×105个细胞的密度接种于F-底96孔板中,并在进行实验前静置粘附20小时。在存在或不存在6-BT(10/100μM)、LysoPC(20:0)(10/50μM)或MA-GPC(10/50/100μM)的情况下,用10μg/ml聚肌胞苷酸(polyinosinic-polycytidylic acid)(poly(I:C)(InvivoGen)活化巨噬细胞24小时,最终体积为200μl/孔。在测定结束时,收集上清液并储存在-80℃下。
体外CD4+T细胞活化试验
通过阴性选择从C57/Bl6小鼠的脾脏中新鲜分离出原代CD4+T细胞(每次实验N=3)。简而言之,将脾脏在培养皿中粉碎,并两次通过滤网(分别为70μm和40μm)以获得单细胞悬液。在用1×RBC裂解缓冲液(Biolegend)裂解红细胞(在冰上10分钟)后,对细胞进行计数,用针对CD8a、CD11b、CD11c、CD19、CD45R(B220)、CD49b(D×5)、CD105、抗MHC-II类、Ter-119和TCRγ/δ的生物素缀合抗体的混合物染色,随后用抗生物素微珠磁性标记进行染色。
使用阴性选择(CD4+T细胞分离试剂盒,Miltenyi Biotec,#130-104-454)。通过将非CD4 T细胞保留在LS磁化柱(Miltenyi Biotec)中来去除(depleted)它们。
将分离的CD4 T细胞在96孔板(1×105/孔)中在补充有10%胎牛血清、100U/ml青霉素、100μg/ml链霉素、2mM L-谷氨酰胺的RPMI1640培养基中培养。在接种于200μl/孔完全RPMI1640培养基中24小时后立即开始用代谢物6-BT(1/10μM)、LysoPC(20:0)(10/50μM)或MA-GPC(10/50/100μM)进行处理,并用2.5μg/ml可溶性抗CD3抗体(145-2C11,eBioscience)和1μg/ml可溶性抗CD28抗体(37.51,eBioscience)进行处理,最后收集并将上清液储存在-80℃下。
人单核细胞的体外刺激
使用LymphoprepTM(Axis-Shield)通过密度离心从健康志愿者的血液(SanquinBloodbank,阿姆斯特丹,荷兰)中分离单核细胞部分,并根据制造商的说明书使用人CD14磁珠和
Figure BDA0003795622030000591
细胞分离柱(Miltenyi Biotec)进行分离。对分离的原代人单核细胞进行计数,并以1×106个细胞/mL接种于24孔板中,其中1ml培养基补充了10%胎牛血清、100U/ml青霉素、100μg/ml链霉素、2mM L-谷氨酰胺。接种后,用10ng/ml LPS或25mM D-葡萄糖(均为Sigma-Aldrich)刺激细胞24小时,添加/不添加100μM 6-BT。然后,用Tripure分离试剂(Roche)裂解细胞,并储存在-80℃直至RNA分离。
胰腺β细胞的体外刺激
将INS1E细胞(大鼠胰腺β细胞系)维持在补充有5%胎牛血清、2m M L-谷氨酰胺、5μMβ-巯基乙醇、1mM丙酮酸钠、10mM HEPES、100单位/ml青霉素和100μg/ml链霉素的完全RPMI1640中。将INSIE细胞以1×105个细胞/孔的密度接种在48孔板中,并静置一天。随后,用0,5ml/孔的含有载体或代谢物:6-BT(1/10/25μM)、LysoPC(20:0)(5/10/50μM)或MA-GPC(10/50/100μM)的INS1E完全RPMI1640培养基替换培养基。24小时后,收集细胞和上清液用于进一步分析(分别用于基因表达和胰岛素分泌),并储存于-80℃。储存前将细胞溶解于Tripure分离试剂(Roche)中。
对于葡萄糖刺激的胰岛素分泌(GSIS)测定,将细胞在37℃下在Krebs-Ringer碳酸氢盐缓冲液(KRB)[115mMNaCl,5mMKCl,2.56mMCaCl2,1mM MgCl2,10mM NaHCO3,15mMHEPES,和0.3%的BSA(pH 7.4)]中预培养30分钟,随后在KRB中用1mM葡萄糖刺激1小时(0.5ml/孔),并且在KRB中用22mM葡萄糖再刺激一小时(0.5ml/孔)。用1mM葡萄糖(Sigma-Aldrich)和22mM葡萄糖处理后回收上清液,并将细胞储存在-80℃。在用10μM 6-BT处理24小时后,对β细胞进行GSIS。
ELISA
根据制造商的说明书,使用特异性ELISA(R&D系统)分别测量小鼠单核细胞、巨噬细胞和T细胞的细胞上清液中TNFα、IFNβ和IFNγ的浓度。根据制造商的说明书,使用大鼠胰岛素ELISA(Mercodia)测定用代谢物处理24小时后或GSIS后的胰岛素浓度。通过从22mM葡萄糖下的胰岛素率(insulin rate)减去1mM葡萄糖下的胰岛素浓度来计算GSIS。
基因表达分析
从Tripure分离试剂细胞裂解物中提取总RNA。通过用iScript试剂盒(BioRad)将RNA转化为cDNA。使用SYBR Green-SensiMix(Bioline)在CFX384触摸实时PCR检测系统(BioRad)上进行定量聚合酶链反应(qPCR)。使用δδCt方法计算基因表达,作为与对照(未刺激条件)相比的倍数变化。
统计数据
使用学生t检验进行两组比较,使用单因素方差分析(One-Way ANOVA)和Dunnett检验进行多组比较以进行统计分析。数据以平均值和平均值的标准误差(standard errorof the mean,SEM)表示。P<0.05被认为是显著的。
结果
结果如图7-图13所示:
-6-BT、A-GPC和MA-GPC可以在不同剂量下抑制巨噬细胞中NFκB通路的激活(图7)。
-6-BT、A-GPC和MA-GPC阻止单核细胞分泌细胞因子(图8);
-6-BT和MA-GPC损害1型IFN分泌(图9);
-6-BT减少人单核细胞产生的细胞因子(图10);
-6-BT和A-GPC抑制CD4 T细胞中的Th1反应(图11);
-6-BT增强胰腺β细胞功能(图12和图13);
特别感兴趣的是6-溴色氨酸,其因此抑制NFκB通路激活,阻碍单核细胞/巨噬细胞和CD4 T细胞中的免疫反应,并改善胰腺β细胞功能。MA-GPC抑制NFκB通路激活,阻碍单核细胞/巨噬细胞和CD4 T细胞中的免疫反应。
实施例4
在横断面队列研究(n=369名个体)中,血浆6-溴色胺酸水平与2型糖尿病和血糖控制呈负相关
在一个369名个体的队列中,有证据表明6-溴色胺酸可以预防2型糖尿病的发作和进展。更具体地说,发现血浆6-溴色胺酸水平与2型糖尿病的存在和血糖控制呈负相关。这表明6-BT可能有助于二型糖尿病预防和治疗,从而改善二型糖尿病的心血管(微血管和大血管)并发症。6-BT还可以帮助减少非2型糖尿病患者的大血管疾病(即心血管疾病)和微血管并发症。
材料和方法
如前所述[Koh A,Molinaro A,Stahlman M,et al.Microbially ProducedImidazole Propionate Impairs Insulin Signaling through mTORC1.Cell2018;175:947-961.e17.doi:10.1016/j.cell.2018.09.055],使用超高效液相色谱与串联质谱联用(UPLC-MS/MS)通过Metabolon(Durham,NC)进行空腹血浆靶向代谢物的测量。
结果
结果如表2和表3所示。
表2
Figure BDA0003795622030000621
表3-化合物与糖尿病、BMI值、葡萄糖值、HbA1c值之间的相关性
Figure BDA0003795622030000622
*相关性在0.05水平上显著(双尾)。
6-溴色氨酸抑制骨髓细胞的炎症反应
6-BT是色氨酸的溴吲哚衍生物,已知其由结肠和小肠的固有肠道微生物代谢。到目前为止,6-BT的生理作用完全未知。本发明人的临床发现提示了对抗炎症和糖尿病的保护功能。
通过一系列体外/离体实验,本发明人阐明了6-BT对免疫细胞以及产生胰岛素的胰腺β细胞的一些功能。
6-BT可以抑制TLR4和TLR2接合时促炎细胞因子TNFa的分泌,以及TLR3激活时IFNβ的分泌
此处,鼠骨髓分离的单核细胞(Christ A,Western Diet Triggers NLRP3-Dependent Innate Immune Reprogramming.Cell 2018)或骨髓来源的巨噬细胞(SwansonKV,Anoncanonical function of cGAMP in inflammasome priming and activation.JEM2017)在存在或不存在10ng/ml LPS、10ug/ml P3C或10ug/ml poly(I:C)的情况下,暴露于指定浓度的6-BT(10-100μM)中24小时。通过ELISA测定的方式,本发明人发现6-BT在TLR4和TLR2接合时可以抑制促炎细胞因子TNFa的分泌,并且在TLR3激活时可以抑制IFNβ的分泌。参见图14。
抑制TLR信号传导诱导的细胞因子分泌对于针对炎症和感染性疾病的治疗方法特别重要,在所述炎症和感染性疾病中,损伤是由过度的炎症反应(repose)引起的(例如脓毒症和全身炎症反应综合征,SIRS)。
6-BT抑制促炎细胞因子TNFa和IFNβ的分泌
由于树突细胞(DC)是在T细胞活化中至关重要的主要抗原呈递细胞,本发明人接下来研究了6-BT对通过骨髓细胞用GM-CSF(40ng/ml)分化的鼠DC的作用。至于单核细胞/巨噬细胞,在分别激活TLR4(用100ng/ml LPS)或TLR3(10ug/ml poly(I:C))后,6-BT抑制通过DC分泌促炎细胞因子TNFa和IFNβ。参见图15。
6-BT显著减少Th1细胞因子IFNγ的产生
尤其在自身免疫性糖尿病的背景下,T细胞的活性驱动疾病的发作和进展。因此,本发明人进一步研究了6-BT对CD4 T细胞的影响。为了模拟抗原呈递,鼠CD4 T细胞(分离自脾脏;Uchimura T,The Innate Immune Sensor NLRC3 Acts as a Rheostat that Fine-Tunes T Cell Responses in Infection and Autoimmunity.Immunity 2019)被抗CD3和CD28的单克隆抗体(分别为2.5和1ug/ml)激活。与对于骨髓细胞的发现一致,6-BT显著减少了Th1细胞因子IFNγ的产生。参见图16。
6-BT刺激β细胞分化和胰岛素产生
鉴于血浆6-BT水平与C-肽浓度之间的正相关性(在临床研究中发现),本发明人接下来质疑6-BT是否能够对β细胞产生直接作用。事实上,本发明人在此发现6-BT在IS1Eβ细胞中诱导转录因子PDX1和MAFA的基因表达,这对于β细胞的成熟和功能性是重要的。一致地,6-BT也促进稳态和葡萄糖刺激的胰岛素分泌期间的胰岛素分泌(数据示出为饥饿状态[1mM葡萄糖]和高血糖状态[22mM]下的胰岛素释放之间的差异),(Paula S,Exerciseincreases pancreaticβ-cell viability in a model of type 1 diabetes throughIL-6 signaling.FASEB J 2015)。参见图17。
6-溴色氨酸的作用机制
为了寻找6-BT作用的分子机制,本发明人首先检查了6-BT对所有炎性疾病(除自身免疫以外)的中心通路,NF-kB通路激活的影响。因此,本发明人定量了磷酸化形式的p65亚单位的表达,将其视为NFkB活化的标志物。在用PMA(50ng/ml)和离子霉素(1ug/ml)激活T细胞后,6-BT可以在非常早的时间点(激活后5-10分钟)抑制NF-kB信号传导。在鼠和人(Jurkat细胞)CD4 T细胞中都发现了这种效应。参见图18。
6-BT抑制巨噬细胞中NFkB的激活
与发明人在淋巴细胞中观察到的类似,6-BT抑制巨噬细胞中NFkB的活化。使用稳定表达NFkB萤光素酶报告基因的RAW264.7鼠巨噬细胞系(Groeneweg M,Lipopolysaccharide-induced gene expression in murine macrophages is enhancedby prior exposure to oxLDL.J Lipid Res 2006.),发明人公开了巨噬细胞过夜暴露于6-BT(10-200μM)在用LPS(10ng/ml)刺激2小时后以剂量依赖性方式抑制NFkB复合物的转录活性。参见图19。
6-BT和色氨酸引发不同的生物活性
接下来,本发明人质疑6-BT的作用是特异的还是也可以由色氨酸发挥。在鼠CD4 T淋巴细胞中(分离自鼠脾脏;Uchimura T,The Innate Immune Sensor NLRC3 Acts as aRheostat that Fine-Tunes T Cell Responses in Infection andAutoimmunity.Immunity 2019),6-BT,而不是色氨酸,在CD3/CD28接合后对IFNγ的产生产生抑制作用。这表明6-BT和色氨酸引发不同的生物活性。参见图20。
与DC的结果一致,单核细胞(分离自鼠骨髓;Christ A,Western Diet TriggersNLRP3-Dependent Innate Immune Reprogramming.Cell 2018)对6-BT或色氨酸的暴露研究表明,抗炎作用对6-溴色氨酸分子是特异性的,而对色氨酸不是特异性的。参见图21。
6-BT影响细胞内代谢
最后,本发明人发现6-BT也影响细胞内代谢。尤其发现6-BT(100μM)促进鼠和人(Jurkat)CD4 T细胞的线粒体代谢。参见图22。
OCR=耗氧率,用作线粒体氧化磷酸化的细胞利用的指标(proxy)。使用SeahorseXF分析仪测量OCR(Uchimura T,The Innate Immune Sensor NLRC3 Acts as a Rheostatthat Fine-Tunes T Cell Responses in Infection and Autoimmunity.Immunity 2019;Chou,AIM2 in regulatory T cells restrains autoimmune diseases,Nature 2021)。
6-BT增强线粒体代谢
类似地,6-BT暴露可以增强促炎性M1巨噬细胞的线粒体代谢(在LPS和IFNγ的存在下分化;Cheng et al JCI Insight.2018;3(22):e120638),而不影响糖酵解通量。使用Seahorse XF分析仪测量细胞内代谢,Uchimura T,The Innate Immune Sensor NLRC3Acts as a Rheostat that Fine-Tunes T Cell Responses in Infection andAutoimmunity.Immunity 2019;Chou,AIM2 in regulatory T cells restrainsautoimmune diseases,nature 2021)。参见图23。
6-BT可以挽救1型和2型糖尿病的β细胞功能障碍
最后,本发明人研究了6-BT是否能够影响β细胞的线粒体代谢,β细胞依赖ATP和线粒体代谢产物来进行胰岛素胞吐。6-BT在稳态和高血糖(25mM葡萄糖)下均增加了β细胞(INS1Eβ细胞)中的线粒体代谢。此外,本发明人测试了色氨酸对细胞内代谢的作用,并发现就炎症标志物而言,它发挥了与6-BT不同的作用。使用Seahorse XF分析仪Uchimura T,TheInnate Immune Sensor NLRC3 Acts as a Rheostat that Fine-Tunes T CellResponses in Infection and Autoimmunity.Immunity 2019.;Chou,AIM2 inregulatory T cells restrains autoimmune diseases,nature 2021)测量细胞内代谢。
重要的是,在T2D中已经报告了线粒体和氧化代谢的缺陷(Haythorne,NatureCommunications volume 10,Article number:2474(2019)),这表明6-BT可以挽救1型和2型糖尿病中的β细胞功能障碍。此外,线粒体代谢利用增加可以抵消异位细胞内脂质积累,从而抵消肥胖。
综上所述:
·6-BT对多种细胞类型发挥多效性作用
·它对骨髓细胞和淋巴细胞有抗炎作用
·它促进β细胞分泌胰岛素
从机制上讲,它的生物学作用与色氨酸不同。
6-BT不通过激活AhR起作用,但它抑制NFkB的激活并增强线粒体代谢。后者通常由具有抗炎表型的细胞使用。
应用
由于6-BT对多种细胞类型的广泛作用、对NFkB信号传导的抑制作用及其促进线粒体代谢和适应性,6-BT不仅在1型糖尿病和2型糖尿病的情况下,而且在许多其他炎症相关疾病如脓毒症、全身炎症反应综合征(SIRS)和心血管疾病中可以是一种新的疗法。
实施例5
在横断面队列研究(n=369名个体)中,脱硫弧菌属水平与2型糖尿病和血糖控制呈负相关
在与本文前面讨论的相同的369名个体队列中,发现了属于脱硫弧菌属的细菌(例如Desulfovibrio piger)可以预防2型糖尿病的发作和发展的证据。更具体地,发现属于脱硫弧菌属的粪便细菌的相对丰度与2型糖尿病的存在和血糖控制呈负相关。这表明施用脱硫弧菌属可以有助于2型糖尿病的预防和治疗,从而改善2型糖尿病的(微血管和大血管)心血管并发症。脱硫弧菌属也可以有助于减少非2型糖尿病患者的大血管疾病(即心血管疾病)和微血管并发症。
材料和方法
如前所述[Koh A,Molinaro A,Stahlman M,et al.Microbially ProducedImidazole Propionate Impairs Insulin Signaling through mTORC1.Cell2018;175:947-961.e17.doi:10.1016/j.cell.2018.09.055],使用超高效液相色谱与串联质谱联用(UPLC-MS/MS)通过Metabolon(Durham,NC)进行空腹血浆靶向代谢物的测量。
结果
结果示出于表4和图25与图26中。
表4–粪便脱硫弧菌属相对丰度与糖尿病、BMI值、葡萄糖值、HbA1c值之间的相关性
糖尿病 BMI 葡萄糖 HbA1c
脱硫弧菌属 -0.03* -0.03* 0.02 -0.02
*相关性在0.05水平上显著(双尾)。
此外,在2型糖尿病患者中,可以看到粪便脱硫弧菌相对丰度和血浆6BT水平之间的明显关系。参见图27。
<110> 中枢神经系统学院(Academisch Medisch Centrum), 瓦赫宁根大学(Wageningen Universiteit)
<120> 用于预防或治疗糖尿病、自身免疫病、炎性疾病或心血管疾病的干预策略
<130> KHP222111025.6
<160> 1
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 1542
<212> DNA
<213> Desulfovibrio piger
<400> 1
agagtttgat cctggctcag attgaacgct ggcggcgtgc ttaacacatg caagtcgtac 60
gcgaaaggga cttcggtccc gagtaaagtg gcgcacgggt gagtaacacg tggataatct 120
gcctctatga tggggataac agttggaaac gactgctaat accgaatacg ctcatgatga 180
actttgtgag gaaaggtggc ctctgcttgc aagctatcgc atagagatga gtccgcgtcc 240
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gtggcgaagg cggccacctg gaccggtatt gacgctgagg tgcgaaagcg tggggagcaa 780
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atgtctcggt gtcgtagtta acgcgttaag catcccgcct ggggagtacg gtcgcaaggc 900
tgaaactcaa agaaattgac gggggcccgc acaagcggtg gagtatgtgg tttaattcga 960
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tgttgggtta agtcccgcaa cgagcgcaac ccctatgcat agttgccagc aagtaaagtt 1140
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tcatggccct tacacctagg gctacacacg tactacaatg gcacgcacaa agggcagcga 1260
taccgtgagg tggagccaat cccaaaaaac gtgtcccagt ccggattgca gtctgcaact 1320
cgactgcatg aagtcggaat cgctagtaat tcgaggtcag catactcggg tgaatgcgtt 1380
cccgggcctt gtacacaccg cccgtcacac cacgaaagtc ggttttaccc gaagccggtg 1440
agccaactag caatagaggc agccgtctac ggtagggccg atgattgggg tgaagtcgta 1500
acaaggtagc cgtaggggaa cctgcggctg gatcacctcc tt 1542

Claims (50)

1.氯取代的色氨酸、氟取代的色氨酸或溴取代的色氨酸,其用于预防或治疗选自糖尿病、自身免疫病、炎性疾病和心血管疾病的炎症相关疾病,其中如果所述应用是预防或治疗自身免疫病,则所述氯取代的色氨酸、氟取代的色氨酸或溴取代的色氨酸是6-溴色氨酸,并且其中如果所述应用是预防或治疗糖尿病或自身免疫病,则粪便物质中不包含所述氯取代的色氨酸、氟取代的色氨酸或溴取代的色氨酸。
2.根据权利要求1所述的应用的氯取代的色氨酸、氟取代的色氨酸或溴取代的色氨酸,其中所述糖尿病选自1型糖尿病和2型糖尿病。
3.根据权利要求1所述的应用的氯取代的色氨酸、氟取代的色氨酸或溴取代的色氨酸,其中所述自身免疫病选自1型糖尿病、桥本氏病、格雷夫斯病、艾迪生病、银屑病、白癜风、类风湿性关节炎、别赫捷列夫病、乳糜泻、炎性肠病、哮喘、慢性阻塞性肺疾病(COPD)、艾迪生病、血管炎、多发性硬化(MS)、慢性炎性脱髓鞘性多发性神经病(CDIP)和吉兰-巴雷综合征(GBS)。
4.根据权利要求1所述的应用的氯取代的色氨酸、氟取代的色氨酸或溴取代的色氨酸,其中所述炎性疾病选自心血管炎症、心脏炎、心内膜炎、心肌炎、心包炎、血管炎、动脉炎、静脉炎、毛细血管炎、胃肠道炎症、食管炎、胃炎、胃肠炎、肠炎、结肠炎、小肠结肠炎、十二指肠炎、回肠炎、盲肠炎、阑尾炎、直肠炎、肝脏炎症、肺部炎症、骨骼炎症、全身炎症反应综合征(SIRS)和脓毒症。
5.根据权利要求1所述的应用的氯取代的色氨酸、氟取代的色氨酸或溴取代的色氨酸,其中所述心血管疾病选自冠状动脉疾病、外周动脉疾病、脑血管疾病、动脉粥样硬化、狭窄、肾动脉狭窄、主动脉疾病、主动脉瘤、心肌病、高血压性心脏病、高血压、心力衰竭、肺心病、心律失常、心血管炎症、炎性心脏病、心内膜炎、炎性心脏肥大、心肌炎、嗜酸性心肌炎、瓣膜性心脏病、先天性心脏病和风湿性心脏病。
6.根据前述权利要求中任一项所述的应用的氯取代的色氨酸、氟取代的色氨酸或溴取代的色氨酸,其中所述氯取代的色氨酸、氟取代的色氨酸或溴取代的色氨酸是6-溴色氨酸。
7.根据前述权利要求中任一项所述的应用的氯取代的色氨酸、氟取代的色氨酸或溴取代的色氨酸,其中所述氯取代的色氨酸、氟取代的色氨酸或溴取代的色氨酸与肿瘤坏死因子α(TNFα)抑制剂组合,所述肿瘤坏死因子α抑制剂优选选自英夫利昔单抗、阿达木单抗、赛妥珠单抗和戈利木单抗。
8.根据前述权利要求中任一项所述的应用的氯取代的色氨酸、氟取代的色氨酸或溴取代的色氨酸,其中所述氯取代的色氨酸、氟取代的色氨酸或溴取代的色氨酸与来自真杆菌属(Eubacterium)、肠单胞菌属(Intestinimonas)、双歧杆菌属(Bifidobacteria)、乳杆菌属(Lactobacillales)和/或阿克曼菌属(Akkermansia)的细菌组合,所述细菌优选选自动物双歧杆菌乳亚种(Bifidobacterium animalis sub lactis)或短双歧杆菌(Bifidobacterium breve)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)、嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)、霍氏真杆菌(Eubacterium hallii)、产丁酸肠单胞菌(Intestinimonas butyriciproducens)和/或嗜黏蛋白阿克曼氏菌(Akkermansia muciniphila)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的应用的氯取代的色氨酸、氟取代的色氨酸或溴取代的色氨酸,其中所述氯取代的色氨酸、氟取代的色氨酸或溴取代的色氨酸通过肠内施用,优选口服或经鼻施用,或通过皮下施用、通过静脉内施用、直肠施用和/或经鼻十二指肠管施用。
10.根据前述权利要求中任一项所述的应用的氯取代的色氨酸、氟取代的色氨酸或溴取代的色氨酸,其中所述应用包括将所述氯取代的色氨酸、氟取代的色氨酸或溴取代的色氨酸施用至小肠,优选十二指肠。
11.根据前述权利要求中任一项所述的应用的氯取代的色氨酸、氟取代的色氨酸或溴取代的色氨酸,其中所述氯取代的色氨酸、氟取代的色氨酸或溴取代的色氨酸包含在组合物中,所述组合物优选为药物组合物,更优选为液体剂型或固体剂型,最优选为胶囊、片剂或粉末。
12.根据权利要求10所述的应用的氯取代的色氨酸、氟取代的色氨酸或溴取代的色氨酸,其中所述氯取代的色氨酸、氟取代的色氨酸或溴取代的色氨酸以至少1mg、5mg、10mg、25mg、50mg、100mg的量的氯取代的色氨酸、氟取代的色氨酸或溴取代的色氨酸包含在所述组合物中。
13.根据前述权利要求中任一项所述的应用的氯取代的色氨酸、氟取代的色氨酸或溴取代的色氨酸,其中所述氯取代的色氨酸、氟取代的色氨酸或溴取代的色氨酸包含在肠溶衣中和/或被肠溶衣包封,优选其中所述肠溶衣在胃环境中不溶解和/或不崩解。
14.根据前述权利要求中任一项所述的应用的氯取代的色氨酸、氟取代的色氨酸或溴取代的色氨酸,其中所述应用涉及单独施用所述氯取代的色氨酸、氟取代的色氨酸或溴取代的色氨酸至少1次、2次、3次、4次、5次、6次、7次、8次、9次、10次,优选所述单独施用之间的间隔为至少1周、2周、3周、4周、5周、6周、7周、8周。
15.根据前述权利要求中任一项所述的应用的氯取代的色氨酸、氟取代的色氨酸或溴取代的色氨酸,其中待治疗的个体为哺乳动物,优选为人。
16.脱硫弧菌属物种,其任选地包含在粪便物质中,用于预防或治疗选自1型糖尿病、自身免疫病、炎性疾病和心血管疾病的炎症相关疾病,其中所述炎症相关疾病不是2型糖尿病、银屑病或炎性肠病,并且其中如果所述应用是预防或治疗糖尿病或自身免疫病并且所述脱硫弧菌属物种包含于粪便物质中,则所述粪便物质的每克粪便物质中包含至少107个脱硫弧菌细胞。
17.根据权利要求16所述的应用的脱硫弧菌属物种,其中所述糖尿病选自1型糖尿病和2型糖尿病。
18.根据权利要求16所述的应用的脱硫弧菌属物种,其中所述自身免疫病选自1型糖尿病、桥本氏病、格雷夫斯病、艾迪生病、白癜风、类风湿性关节炎、别赫捷列夫病、乳糜泻、哮喘、慢性阻塞性肺疾病(COPD)、艾迪生病、血管炎、多发性硬化(MS)、慢性炎性脱髓鞘性多发性神经病(CDIP)和吉兰-巴雷综合征(GBS)。
19.根据权利要求16所述的应用的脱硫弧菌属物种,其中所述炎性疾病选自心血管炎症、心脏炎、心内膜炎、心肌炎、心包炎、血管炎、动脉炎、静脉炎、毛细血管炎、胃肠道炎症、食管炎、胃炎、胃肠炎、肠炎、结肠炎、小肠结肠炎、十二指肠炎、回肠炎、盲肠炎、阑尾炎、直肠炎、肝脏炎症、肺部炎症、骨骼炎症、全身炎症反应综合征(SIRS)和脓毒症。
20.根据权利要求16所述的应用的脱硫弧菌属物种,其中所述心血管疾病选自冠状动脉疾病、外周动脉疾病、脑血管疾病、动脉粥样硬化、狭窄、肾动脉狭窄、主动脉疾病、主动脉瘤、心肌病、高血压性心脏病、高血压、心力衰竭、肺心病、心律失常、心血管炎症、炎性心脏病、心内膜炎、炎性心脏肥大、心肌炎、嗜酸性心肌炎、瓣膜性心脏病、先天性心脏病和风湿性心脏病。
21.根据权利要求16-20中任一项所述的应用的脱硫弧菌属物种,其中所述脱硫弧菌属物种选自Desulfovibrio piger、费尔菲尔德脱硫弧菌(Desulfovibrio fairfieldensis)、脱硫脱硫弧菌(Desulfovibrio desulfuricans)、印尼脱硫弧菌(desulfovibrioindonensis)、阿拉斯加脱硫弧菌(Desulfovibrio alaskensis)、普通脱硫弧菌(Desulfovibrio vulgaris)、越南脱硫弧菌(Desulfovibrio vietnamensis)、肠脱硫弧菌(Desulfovibrio intestinalis)、Desulfovibrio longreachensis、白蚁脱硫弧菌(Desulfovibrio termitidis)和巨大脱硫弧菌(Desulfovibrio gigas)。
22.根据权利要求16-21中任一项所述的应用的脱硫弧菌属物种,其中所述脱硫弧菌属物种为与Desulfovibrio piger的16S rDNA序列(SEQ ID NO:1)具有至少90%、优选至少95%、更优选至少97%序列同一性的Desulfovibrio piger或其亲属。
23.根据权利要求16-22中任一项所述的应用的脱硫弧菌属物种,其中所述脱硫弧菌属物种与肿瘤坏死因子α(TNFα)抑制剂组合,所述肿瘤坏死因子α抑制剂优选选自英夫利昔单抗、阿达木单抗、赛妥珠单抗和戈利木单抗。
24.根据权利要求16-23中任一项所述的应用的脱硫弧菌属物种,其中所述脱硫弧菌属物种与来自真杆菌属、肠单胞菌属、双歧杆菌属、乳杆菌属和/或阿克曼菌属的细菌组合,所述细菌优选选自动物双歧杆菌乳亚种或短双歧杆菌、植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、嗜酸乳杆菌、霍氏真杆菌、产丁酸肠单胞菌和/或嗜黏蛋白阿克曼氏菌。
25.根据权利要求16-24中任一项所述的应用的脱硫弧菌属物种,其中所述脱硫弧菌属物种通过肠内施用,优选口服或经鼻施用,或通过直肠施用和/或经鼻十二指肠管施用。
26.根据权利要求16-25中任一项所述的应用的脱硫弧菌属物种,其中所述应用包括将所述脱硫弧菌属物种施用至小肠,优选十二指肠。
27.根据权利要求16-26中任一项所述的应用的脱硫弧菌属物种,其中如果所述脱硫弧菌属物种包含于粪便物质中,则所述粪便物质的每克粪便物质中包含至少108、109或1010个脱硫弧菌细胞。
28.根据权利要求16-27中任一项所述的应用的脱硫弧菌属物种,其中所述脱硫弧菌属物种不包含于粪便物质中。
29.根据权利要求16-28中任一项所述的应用的脱硫弧菌属物种,其中所述脱硫弧菌属物种包含于组合物中,所述组合物优选为药物组合物,更优选为液体剂型或固体剂型,最优选为胶囊、片剂或粉末。
30.根据权利要求29所述的应用的脱硫弧菌属物种,其中所述脱硫弧菌属物种以至少104、105、106、107、108个细胞的量包含在所述组合物中。
31.根据权利要求16-30中任一项所述的应用的脱硫弧菌属物种,其中使用所述脱硫弧菌属物种的减毒细胞或死亡细胞。
32.根据权利要求16-31中任一项所述的应用的脱硫弧菌属物种,其中所述脱硫弧菌属物种包含在肠溶衣中和/或被肠溶衣包封,优选其中所述肠溶衣在胃环境中不溶解和/或不崩解。
33.根据权利要求16-32中任一项所述的应用的脱硫弧菌属物种,其中所述应用涉及单独施用所述脱硫弧菌属物种至少1次、2次、3次、4次、5次、6次、7次、8次、9次、10次,优选所述单独施用之间的间隔为至少1周、2周、3周、4周、5周、6周、7周、8周。
34.根据权利要求16-33中任一项所述的应用的脱硫弧菌属物种,其中待治疗的个体为哺乳动物,优选为人。
35.单脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC),其用于预防或治疗选自糖尿病、自身免疫病、炎性疾病和心血管疾病的炎症相关疾病,其中如果应用是预防或治疗1型糖尿病或自身免疫病,则所述单脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)是1-肉豆蔻酰基-2-花生四烯酰基-甘油磷酸胆碱(MA-GPC)或1-花生四烯酰基-甘油磷酸胆碱(A-GPC),并且其中如果所述应用是预防或治疗糖尿病或自身免疫病,则粪便物质中不包含所述单脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)。
36.根据权利要求35所述的应用的单脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC),其中所述糖尿病选自1型糖尿病和2型糖尿病。
37.根据权利要求35所述的应用的单脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC),其中所述自身免疫病选自1型糖尿病、桥本氏病、格雷夫斯病、艾迪生病、银屑病、白癜风、类风湿性关节炎、别赫捷列夫病、乳糜泻、炎性肠病、哮喘、慢性阻塞性肺疾病(COPD)、艾迪生病、血管炎、多发性硬化(MS)、慢性炎性脱髓鞘性多发性神经病(CDIP)和吉兰-巴雷综合征(GBS)。
38.根据权利要求35所述的应用的单脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC),其中所述炎性疾病选自心血管炎症、心脏炎、心内膜炎、心肌炎、心包炎、血管炎、动脉炎、静脉炎、毛细血管炎、胃肠道炎症、食管炎、胃炎、胃肠炎、肠炎、结肠炎、小肠结肠炎、十二指肠炎、回肠炎、盲肠炎、阑尾炎、直肠炎、肝脏炎症、肺部炎症、骨骼炎症、全身炎症反应综合征(SIRS)和脓毒症。
39.根据权利要求35所述的应用的单脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC),其中所述心血管疾病选自冠状动脉疾病、外周动脉疾病、脑血管疾病、动脉粥样硬化、狭窄、肾动脉狭窄、主动脉疾病、主动脉瘤、心肌病、高血压性心脏病、高血压、心力衰竭、肺心病、心律失常、心血管炎症、炎性心脏病、心内膜炎、炎性心脏肥大、心肌炎、嗜酸性心肌炎、瓣膜性心脏病、先天性心脏病和风湿性心脏病。
40.根据权利要求35-39中任一项所述的应用的单脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC),其中所述单脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)为1-肉豆蔻酰基-2-花生四烯酰基-甘油磷酸胆碱(MA-GPC)或1-花生四烯酰基-甘油磷酸胆碱(A-GPC)。
41.根据权利要求35-40中任一项所述的应用的单脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC),其中粪便物质中不包含所述单脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)。
42.根据权利要求35-41中任一项所述的应用的单脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC),其中所述单脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)与肿瘤坏死因子α(TNFα)抑制剂组合,所述肿瘤坏死因子α抑制剂优选选自英夫利昔单抗、阿达木单抗、赛妥珠单抗和戈利木单抗。
43.根据权利要求35-42中任一项所述的应用的单脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC),其中所述单脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)与来自真杆菌属、肠单胞菌属、双歧杆菌属、乳杆菌属和/或阿克曼菌属的细菌组合,所述细菌优选选自动物双歧杆菌乳亚种或短双歧杆菌、植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、嗜酸乳杆菌、霍氏真杆菌、产丁酸肠单胞菌和/或嗜黏蛋白阿克曼氏菌。
44.根据权利要求35-43中任一项所述的应用的单脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC),其中所述单脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)通过肠内施用,优选口服或经鼻施用,或通过皮下施用,经直肠施用,经鼻十二指肠管施用和/或经静脉施用。
45.根据权利要求35-44中任一项所述的应用的单脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC),其中所述应用涉及将所述单脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)施用至小肠,优选十二指肠。
46.根据权利要求35-45中任一项所述的应用的单脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC),其中所述单脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)包含于组合物中,所述组合物优选为药物组合物,更优选为液体剂型或固体剂型,最优选为胶囊、片剂或粉末。
47.根据权利要求46所述的应用的单脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC),其中所述单脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)以至少1mg、5mg、10mg、25mg、50mg、100mg的量的所述单脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)包含在所述组合物中。
48.根据权利要求35-47中任一项所述的应用的单脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC),其中所述单脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)包含在肠溶衣中和/或被肠溶衣包封,优选其中所述肠溶衣在胃环境中不溶解和/或不崩解。
49.根据权利要求35-48中任一项所述的应用的单脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC),其中所述应用涉及单独施用所述单脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)至少1次、2次、3次、4次、5次、6次、7次、8次、9次、10次,优选所述单独施用之间的间隔为至少1周、2周、3周、4周、5周、6周、7周、8周。
50.根据权利要求35-49中任一项所述的应用的单脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC)或二脂肪酸取代的甘油磷酸胆碱(GPC),其中待治疗的个体为哺乳动物,优选为人。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102281863A (zh) * 2009-01-16 2011-12-14 新科蒂斯公司 集钙作用组合物以及用于治疗皮肤的色素沉着障碍以及病症的方法
CN108785322A (zh) * 2017-04-28 2018-11-13 南京葆赫生物技术有限公司 黑骨藤c21甾类在制备ido抑制剂中的用途

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PUBILL‐ULLDEMOLINS C, SHARMA S V, CARTMELL C, ET AL.: "Heck Diversification of Indole‐Based Substrates under Aqueous Conditions: From Indoles to Unprotected Halo‐tryptophans and Halo‐tryptophans in Natural Product Derivatives", 《 CHEMISTRY–A EUROPEAN JOURNAL 》, vol. 25, 24 May 2019 (2019-05-24) *
SOUTHAN ET AL: "Structural requirements of the competitive binding siteof recombinant human indoleamine 2, 3-dioxygenase"", 《 MEDICINAL CHEMISTRY RESEARCH, BIRKHAEUSER, BOSTON, US 》, vol. 6, 1 January 1996 (1996-01-01), pages 22 - 25 *

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