JP2018502557A - ラクトバチルス・ラムノサスggの、間欠滅菌され、インタクトかつ免疫学的に活性なバクテリア細胞の製造、ならびにそれの定性的かつ定量的な決定のための方法。 - Google Patents

ラクトバチルス・ラムノサスggの、間欠滅菌され、インタクトかつ免疫学的に活性なバクテリア細胞の製造、ならびにそれの定性的かつ定量的な決定のための方法。 Download PDF

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Abstract

本発明は、ラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)の、間欠滅菌され、インタクトかつ免疫学的に活性なバクテリア細胞;その製造方法、並びにラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)の、間欠滅菌され、インタクトかつ免疫学的に活性なバクテリア細胞の、分析的な、定性的かつ定量的な決定のための方法に関する。

Description

本発明は、ラクトバチルス・ラムノサス(Lactobacillus rhamnosus)GG(ATCC53103)の、間欠滅菌され、インタクトかつ免疫学的に活性なバクテリア細胞;その製造方法、並びにラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)の、間欠滅菌され、インタクトかつ免疫学的に活性なバクテリア細胞の、定性的かつ定量的な決定のための分析的な方法に関する。
間欠滅菌された胞子または細菌を製造するための技術がよく知られている。間欠滅菌は分割滅菌法であり、80−100℃の温度で30分間加熱することがバッチモードで適用される。増殖型を死滅させる第一の熱処理に続いて、24時間のインキュベーション時間が続き、胞子発芽を促進する。そのように処置された物質は、30分間80−100℃の温度に戻され、胞子発芽に由来する増殖細胞を死滅させる。これらの手順は、2または3回、繰り返されるべきである。間欠滅菌は、高温に耐えられない物質、例えば胞子または乳酸菌などについて使用される。
間欠滅菌されたバクテリア細胞は、不活性化された複製能力および不活性化された酵素の能力を有するものである。しかしながら、間欠滅菌された細胞は、未改変の細胞構造および細胞壁を維持する。従って、間欠滅菌されたバクテリア細胞は、それらの活性の観点から、生理学的にインタクトな細胞と規定され、この理由から、それらは免疫学的に活性である。これは、間欠滅菌されたインタクトな細胞が、GALTに対するそれらの特定の免疫賦活性を維持することを示唆する。
GALTとしても知られている腸管関連リンパ組織は、通常、消化管レベルで存在する免疫系の部分を意味する。GALTは、粘膜関連リンパ組織の一例であり、第一次反応および第二次反応の両方において、病原体攻撃に対する粘膜の保護を担う。実際、胃腸系は外部環境との通信経路を代表しており、かつ主として潜在的に病原性の微生物が存在し(特に腸)、これにより、このような集団の制御を確保するための粘膜レベルで免疫系の強力な存在が必要とされている。
最も研究された乳酸菌株の中には間違いなく、その免疫刺激性/活性が非常に優れているため、ヒトおよび小児使用のために多くの製剤に効果的に使用されているラクトバチルス・ラムノサスGG ATCC 53103がある。しかしながら、これまで、ラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)の間欠滅菌されたバクテリア細胞を含有する製剤は存在しなかった。これは、とりわけ、現在までバクテリア細胞の試料中に存在している間欠滅菌され、インタクトな細胞の正確な数を決定する可能性はないという事実のためである。
従って、迅速で、信頼性があり、かつ完全に再現可能な分析方法により、試料中に存在するインタクトかつ免疫学的に活性な細胞を有する間欠滅菌されたバクテリア細胞(未改変の細胞壁を有する細胞)の正確な数を決定できることは非常に有用である。さらに、投与を容易にし、使用される用量の再現性を確実にし、暖かな国へラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)のバクテリア細胞の輸送をできる30℃の温度でさえも貯蔵寿命を延ばし、かつ最終製品(製剤)へのバクテリア細胞の処理を容易にするために、間欠滅菌され、インタクトかつ免疫学的に活性な細胞の決定された数が、試験された間欠滅菌された試料中に実際に存在する数に対応することを確実にできることが重要でもあるだろう。
しかしながら、迅速で、正確で、信頼性があり、かつ完全に再現可能な方法で決定された細胞数を有するラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)の、間欠滅菌され、インタクトかつ免疫学的に活性なバクテリア細胞の培養物を製造するための方法は、現在利用できない。
従って、ラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)の、間欠滅菌され、インタクトかつ免疫学的に活性なバクテリア細胞の培養物を製造するための方法が依然として必要であり;培養物は、正確で、信頼性があり、かつ完全に再現可能な細胞数を有する。さらに、未改変の細胞壁を有して、免疫系の細胞の固有の能力を維持するラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)のインタクトなバクテリア細胞のみを、迅速で、正確で、信頼性があり、かつ完全に再現可能な方法で計数することを可能にする分析方法が依然として必要である。
本発明の目的は、添付の特許請求の範囲に記載されるようにラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)の、間欠滅菌され、インタクトかつ免疫学的に活性なバクテリア細胞の培養物であって;培養物は、間欠滅菌されたバクテリア細胞の、正確で、信頼性があり、かつ完全に再現可能な濃度値を有する。
本発明の目的は、添付の特許請求の範囲に記載されるように、ラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)の、間欠滅菌され、インタクトかつ免疫学的に活性なバクテリア細胞の製造方法であって;方法は、迅速で、正確で、信頼性があり、かつ完全に再現可能である。
本発明の目的は、添付の特許請求の範囲に記載されるように、前もって調製され、かつその後間欠滅菌に供されたラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)のバクテリア細胞培養物中に存在する、ラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)の、間欠滅菌され、インタクトかつ免疫学的に活性なバクテリア細胞の定性的かつ定量的な決定のための分析的な方法である。
本発明の目的は、添付の特許請求の範囲に記載されるように、ラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)の間欠滅菌されたバクテリア細胞の試料中に存在する、インタクトであるが死んでいる細胞を計数するためのフローサイトフルオロメトリーの使用である。
図1は、FSC対SSCサイトグラムに関する。 図2は、FL1対FL3サイトグラムに関する。 図3は、試料のFSC対SSCサイトグラムに関する。 図4は、試料のFL1対FL3サイトグラムに関する。
本発明の好ましい実施形態は、本明細書において以下に記述される。
本発明は、第一に、例えば1x10から1x1010UFC/g、好ましくは1x10から1x10UFC/gの濃度を有する乾燥、脱水または凍結乾燥培養物などの固体形態における、ラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)のバクテリア細胞培養物の調製を企図する。培養物は、当業者に知られた技術および装置により調製される。バクテリア細胞培養物が調製されると、これは、当業者に知られた技術に従い間欠滅菌プロセスに供され、間欠滅菌されたバクテリア細胞の培養物が得られる。
次に、間欠滅菌され、インタクトかつ免疫学的に活性なバクテリア細胞を定量化するために、出願人はラクトバチルス・ラムノサスGG(53103)について効果的に適用され、かつ細胞蛍光測定の使用に基づく、間欠滅菌されたバクテリア細胞の定性的かつ定量的な決定のための、革新的な分析的計数方法を開発した。
出願人は、ラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)の、間欠滅菌され、インタクトなバクテリア細胞の試料にフローサイトフルオロメトリーを適用し、当該試料は、間欠滅菌についての知られた技術および装置により得られる。
クレームされた方法は、当業者に知られた技術および装置によるそれらの調製の際に、それらの複製能力およびそれらの酵素の能力を失活させる、当業者に知られた技術および装置で行われる間欠滅菌プロセスに供されるラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)のバクテリア細胞の迅速かつ正確な計算に有用である。
伝統的な計数方法は、間欠滅菌された生体試料中に存在するラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)の死んだバクテリア細胞を定量化することができず、かつ同時に十分に確立され、かつ再現可能な生物学的活性(免疫系の刺激および/または生物活性ペプチド)を有するバクテリア細胞の試料を確実にすることができないので、当該方法は出願人により開発された。有利には、この手順は、複製できないが、細胞壁レベルで構造完全性を有するラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)のバクテリア細胞にうまく適用することができる。
本発明の方法は、本明細書において以下により詳細に記載される一連の段階を企図する。
第一に、ラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)の間欠滅菌され、インタクトなバクテリア細胞を計数するためのフローサイトフルオロメトリーが適用される。
従って、本発明の目的は、間欠滅菌された試料中のラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)のバクテリア細胞およびそれらの生物学的活性の数を製造し、計数し、および決定するための細胞蛍光測定の使用である。
フローサイトメトリーは、細菌懸濁液中に存在する生存/死細胞を定量化するための、迅速かつ信頼性のある方法を提供する。細胞蛍光測定解析を通して、細胞壁の完全性を特異的に調べる「BDTM cell Viability」キット(Becton Dickinson Companyにより販売される)中に含有される特定の色素の組み合わせを利用して、例えばバクテリア細胞培養物などの生体試料中で生細胞と死細胞を弁別することができる。
商業的に入手可能なキットは、生および死の両方の、全ての細胞を標識することができるチアゾールオレンジ(TO)などの第一染色試薬、および死細胞に特異的なヨウ化プロピジウム(PI)などの第二染色試薬を含有する。
定量的な細胞決定について、上述のキットをBecton Dickinson Companyにより販売される蛍光ビーズ「BDTM Liquid Counting Beads」の懸濁液と会合させることが重要である。ビーズ懸濁液は、アジ化ナトリウム0.1%溶液中の蛍光ポリスチレン微粒子の懸濁液である。
10から100μl、好ましくは40から60μlが含まれる、既知の量のビーズを加えることで、収集されたデータを推定することにより、絶対的な細胞数を決定することができる。
インタクトな細胞質膜を有する生細胞は、ヨウ化プロピジウム(PI)などの色素に不透過性である。逆に、ヨウ化プロピジウム(PI)などの色素は、損傷した細胞質膜を有する細胞に入ることができる。チアゾールオレンジ(TO)は、生および死の両方の全ての細胞に入ることができる色素である。これらの2つの染色試薬の組み合わせは、構造完全性を有する生および死の両方のバクテリア細胞を弁別するための迅速かつ信頼性のある方法を提供する。
試薬および試験される試料を調節するための予備工程を行う事が重要である。
従って、手順は以下の通りである:
全てのキット試薬をそれらの使用前に室温にする。
バクテリア細胞を含有する生体試料を室温で1−6時間、マイナス20℃の温度で保存されていた場合は好ましくは1.5から3時間、例えば2から2.5時間、+4℃で保存されていた場合、約60分、例えば30分間放置する。
ゆっくりかつ穏やかに攪拌しながら、ビーズを含有する懸濁液を置く。
次に、例えば1x10から1x1010UFC/g、好ましくは1x10から1x10UFC/gの濃度を有する乾燥、脱水または凍結乾燥培養物などの固体形態における、ラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)のバクテリア細胞培養物の調製およびそれに続くその間欠滅菌化が行われ、間欠滅菌されたバクテリア細胞の培養物を得られる。
次に、試験試料の調製が行われる。
・ 液体形態の試料の場合、約10−10細胞/mlの濃縮倍率が達成されるまで、0.1%滅菌ペプトン生理食塩水で1:10の段階希釈を行う。
・ 無水試料の場合、滅菌バッグ中で試料を1:10で水を加えて元に戻し、そして、ストマッキングして調製物を均質化する。次に、液体形態の試料の場合などのその後の1:10の希釈が行われる。
次に、細胞蛍光測定を使用することによる生/死細胞の量の解析が実施される。
死ぬ段階について、手順は以下の通りである:
・ 2分間室温で攪拌およびインキュベートしながら0.5mlの適した希釈液に、2.5μlのチアゾールオレンジTOおよび1.5μlのヨウ化プロピジウムPIを加え;かつ
・ ビーズを含有する50μlの懸濁液を加えて、試料を細胞蛍光測定解析に供する。
次に、データの取得および解析が行われる。
x軸が前方散乱光(FSC)を表し、y軸が側方散乱光(SSC)を表すサイトグラムが設定され(R2、図1を参照)、解析される集団を定める。
使用された色素の内在化に基いて識別される細胞亜集団の適切な視覚化について、x軸がFL−1(TO、図2を参照)を表し、y軸がFL−3(PI、図2を参照)を表す、第二のサイトグラムが設定される。
図1は、FSC対SSCサイトグラムに関し、一方で、図2は、FL1対FL3サイトグラムに関する。
次に、結果の算出および表示が行われる。
以下の式が使用され、試料中の死んだバクテリア細胞の数を決定する。
Figure 2018502557
(*)適用される値は、使用されているビーズの包装に報告された値であり、バッチ間で異なる;D.F.=希釈係数
結果は、液体形態の試料については細胞数/ml、または無水形態の試料については細胞数/gとして表現される。
上記の式、および領域(R6)で区切られた細胞事象を使用することにより、試料中に存在する死細胞の数が得られる。
構造完全性を有するが死んでいる細胞は、液体形態の試料については細胞数/ml、または無水形態の試料については細胞数/gとして表現される。
実施形態は、ラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)の間欠滅菌されたバクテリア細胞の試料中のインタクトな細胞膜を有する死細胞の数を計数するための方法に関し;当該方法は、以下を含む:
−段階希釈により、10から10細胞/mlの濃度を有するラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)の間欠滅菌されたバクテリア細胞を含有する試料を調製すること;
−試料に第一試薬チアゾールオレンジおよび第二試薬ヨウ化プロピジウムを加えて、溶液を得ること;
−溶液にアジ化ナトリウム中の蛍光微粒子の懸濁液を加えて、試験試料を得ること;
−試験試料をフローサイトフルオロメトリーによる生細胞および死細胞を含む総細胞の計数並びに死細胞だけの計数に供すること;
−間欠滅菌された試料中に存在する死細胞を計数すること。
好ましくは、当該方法はさらに、0.5mlの、10から10細胞/mlの濃度を有するラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)の間欠滅菌されたバクテリア細胞を含有する試料に、2.5マイクロリットルの第一試薬および1.5マイクロリットルの第二試薬が加えられ、溶液を得ることを企図する。
好ましくは、当該方法はさらに、アジ化ナトリウム中の蛍光微粒子の懸濁液がポリスチレン微粒子を含み、好ましくはビーズ懸濁液が、アジ化ナトリウム0.1%溶液中の蛍光ポリスチレン微粒子の懸濁液であることを企図する。
好ましくは、当該方法はさらに、細胞数決定を可能にするために、10から100μl、好ましくは40から60μlが含まれる、既知の量のビーズを加えることを企図する。
別の実施形態は、インタクトな細胞壁を有するラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)の間欠滅菌されたバクテリア細胞を製造するための方法に関する;方法は、以下を含む:
−1x10から1x1010UFC/gの濃度を有するラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)のバクテリア細胞培養物を調製すること;
−培養物を、間欠滅菌プロセスに供して、間欠滅菌されたバクテリア細胞の培養物を得ること;
−上述の計数方法を適用すること。
別の実施形態は、上述されるバクテリア細胞を製造するための方法により得られるラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)の、間欠滅菌され、インタクトかつ免疫学的に活性なバクテリア細胞の培養物に関する。
別の実施形態は、ラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)の間欠滅菌されたバクテリア細胞の試料中のインタクトな細胞膜を有するラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)の、間欠滅菌され、死んだバクテリア細胞の数を計数するためのフローサイトフルオロメトリーの使用に関する。
好ましくは、当該使用は、インタクトな細胞膜を有するラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)の、間欠滅菌され、死んだバクテリア細胞が、上述される計数方法で計数されることを企図する。
ラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)のバクテリア細胞で行われた実験例が以下に示される(bn/gとして表現される値):
Figure 2018502557
図3は、試料のFSC対SSCサイトグラムに関し、一方で、図4は、試料のFL1対FL3サイトグラムに関する。
使用されたサイトフルオロメーターおよびキットは、以下の仕様を有する。
488nmのレーザー励起を備えるフローサイトメーターFACSCalibur 3CA(Becton Dickinson イタリア、カタログ番号343020)およびそのCellQuestTM software。
BDTM Cell Viability Kit BD Liquid Counting Beads(カタログ番号34948)。

Claims (8)

  1. ラクトバチルス・ラムノサス(Lactobacillus rhamnosus)GG(ATCC53103)の間欠滅菌されたバクテリア細胞の試料中のインタクトな細胞膜を有する死細胞の数を計数するための方法であって:
    −段階希釈により、10から10細胞/mlの濃度を有するラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)の間欠滅菌されたバクテリア細胞を含有する試料を調製すること;
    −試料に第一試薬チアゾールオレンジおよび第二試薬ヨウ化プロピジウムを加えて、溶液を得ること;
    −溶液にアジ化ナトリウム中の蛍光微粒子の懸濁液を加えて、試験試料を得ること;
    −試験試料をフローサイトフルオロメトリーによる生細胞および死細胞を含む総細胞の計数並びに死細胞だけの計数に供すること;
    −間欠滅菌された試料中に存在する死細胞を計数すること、
    を含む、方法。
  2. 0.5mlの、10から10細胞/mlの濃度を有するラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)の間欠滅菌されたバクテリア細胞を含有する試料に、2.5マイクロリットルの第一試薬および1.5マイクロリットルの第二試薬が加えられ、溶液を形成する、請求項1に記載の方法。
  3. アジ化ナトリウム中の蛍光微粒子の懸濁液がポリスチレン微粒子を含み、好ましくはビーズ懸濁液が、アジ化ナトリウム0.1%溶液中の蛍光ポリスチレン微粒子の懸濁液である、請求項1または2に記載の方法。
  4. 10から100μl、好ましくは40から60μlが含まれる、既知の量のビーズが加えられ、細胞数の決定を可能にする、請求項3に記載の方法。
  5. インタクトな細胞壁を有するラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)の間欠滅菌されたバクテリア細胞を製造するための方法であって、:
    −1x10から1x1010UFC/gの濃度を有するラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)のバクテリア細胞培養物を調製すること;
    −培養物を、間欠滅菌プロセスに供して、間欠滅菌されたバクテリア細胞の培養物を得ること;
    −請求項1−4のいずれか一項に記載の計数方法を適用すること、
    を含む、方法。
  6. 請求項5に記載の方法により得られる、ラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)の、間欠滅菌され、インタクトかつ免疫学的に活性なバクテリア細胞の培養物。
  7. ラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)の間欠滅菌されたバクテリア細胞の試料中のインタクトな細胞膜を有するラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)の、間欠滅菌された、死んだバクテリア細胞の数を計数するためのフローサイトフルオロメトリーの使用。
  8. インタクトな細胞膜を有するラクトバチルス・ラムノサスGG(ATCC53103)の、間欠滅菌され、死んだバクテリア細胞が、請求項1−4のいずれか一項に記載の方法により計数される、請求項7に記載の使用。
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