JP2018513196A - マイクロバイオーム制御因子及び関連するその使用 - Google Patents

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フォン・マルトツァーン，ジェフリー・エイ
ジェレミア，ジョン・エム
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Abstract

マイクロバイオーム制御因子を含む組成物、ならびにヒト微生物叢の調節のため、及び関連する疾患、障害、または状態を治療または予防するためのその使用方法が提供される。

Description

優先権の主張
本出願は、２０１５年１１月１３日出願の米国特許出願第６２／２５５，３６５号、２０１５年１１月１３日出願の米国特許出願第６２／２５５，３６６号、２０１５年４月２３日出願の米国特許出願第６２／１５２，０１６号、２０１５年４月２３日出願の米国特許出願第６２／１５２，０１７号、２０１５年４月２３日出願の米国特許出願第６２／１５２，０１１号、２０１５年４月２３日出願の米国特許出願第６２／１５２，００７号、及び２０１５年４月２３日出願の米国特許出願第６２／１５２，００５号に対する優先権を主張するものである。前述の出願の各々の開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
ヒトの微生物叢は、複雑である。微生物叢は、多くの活動を行い、宿主の生理に影響を与える可能性がある。腸内微生物叢の数及び種を変えることで、集団機能及び宿主との相互作用を変えることができる。限定された数のプロバイオティクス細菌が当該技術分野で既知であり、ヒトによって摂取された場合、健康上の利益との関連が記録されている。特定の「プレバイオティクス」食品は、ヒト宿主に有益であると考えられる特定の細菌株の増殖を促進する物質を含む。これらの物質を用いた臨床試験の結果は、その有効性に関して相反しており、それらのヒトの健康への影響は一般的に控えめであると記載されている。したがって、有益な微生物の移動を刺激し、ヒトの健康を改善することができる新規な治療薬が必要とされている。
本発明は、マイクロバイオーム制御因子を含む化合物及び組成物、ならびに様々な疾患、障害、または状態を治療及び予防するための方法を特徴とする。一態様において、本発明は、マイクロバイオーム制御因子を含む組成物を含む投与剤形を特徴とし、投与剤形は、消化管（例えば、胃、小腸、及び大腸）における組成物の実質的な放出を標的とする。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖、糖アルコール、アミノ酸、ペプチド、微量栄養素、脂肪酸、またはポリフェノールを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、少なくとも２つのマイクロバイオーム制御因子（例えば、糖、糖アルコール、アミノ酸、ペプチド、微量栄養素、脂肪酸、またはポリフェノール）を含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、少なくとも３つのマイクロバイオーム制御因子（例えば、糖、糖アルコール、アミノ酸、ペプチド、微量栄養素、脂肪酸、またはポリフェノール）を含む。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖または糖アルコールを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、宿主によって代謝可能な糖または糖アルコールを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、宿主によって代謝されない糖または糖アルコールを含む。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、単糖類、二糖類、三糖類、四糖類、または五糖類を含む。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、単糖類を含む。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、二糖類、三糖類、四糖類、または五糖類を含む。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、二糖類、三糖類、四糖類、または五糖類を含み、グリコシド結合のうちの少なくとも１つ、少なくとも２つ、少なくとも３つ、少なくとも４、またはそれ以上は、１−＞２グリコシド結合、１−＞３グリコシド結合、１−＞４グリコシド結合、または１−＞６グリコシド結合を独立して含む。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、二糖類、三糖類、四糖類、または五糖類を含み、グリコシド結合のうちの少なくとも１つ、少なくとも２つ、少なくとも３つ、少なくとも４、またはそれ以上は、アルファまたはベータ配置で存在する。
いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、グルコース、ガラクトース、フルクトース、フコース、マンノース、キシロース、アラビノース、ラムノース、リボース、スクロース、ソルボース、ラクトース、ソルビトール、マルトース、マンニトール、ラクツロース、ラクチトール、エリトリトール、タガトース、コージビオース、ニゲロース、イソマルトース、トレハロース、ソホロース、ラミナリビオース、ゲンチオビオース、ツラノース、マルツロース、パラチノース、ゲンチオビウロース、マンノビオース、メリビウロース、ルチヌロース、またはキシロビオースを含む。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、ガラクトース、フルクトース、フコース、マンノース、キシロース、アラビノース、ラムノース、リボース、スクロース、ソルボース、ラクトース、ソルビトール、マルトース、マンニトール、ラクツロース、ラクチトール、エリトリトール、タガトース、コージビオース、ニゲロース、イソマルトース、トレハロース、ソホロース、ラミナリビオース、ゲンチオビオース、ツラノース、マルツロース、パラチノース、ゲンチオビウロース、マンノビオース、メリビウロース、ルチヌロース、またはキシロビオースを含む。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、グルコースを含まない。
いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、グルコース、ガラクトース、フルクトース、フコース、マンノース、キシロース、アラビノース、ラムノース、リボース、スクロース、ラクトース、ソルビトール、またはマルトースを含む。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、ガラクトース、フルクトース、フコース、マンノース、キシロース、アラビノース、ラムノース、リボース、スクロース、ラクトース、ソルビトール、またはマルトースである。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、宿主によって代謝され、グルコース、ガラクトース、フルクトース、フコース、マンノース、キシロース、リボース、スクロース、ラクトース、ソルビトール、マルトース、マンニトール、またはエリトリトールを含む。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、宿主によって代謝され、ガラクトース、フルクトース、フコース、マンノース、キシロース、リボース、スクロース、ラクトース、ソルビトール、マルトース、マンニトール、またはエリトリトールを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、約５０％（ｗ／ｗ）超（例えば、約５５％超、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、約９６％、約９７％、約９８％、約９９％、またはそれ以上）の糖または糖アルコールを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、宿主によって代謝可能な約５０％（ｗ／ｗ）超（例えば、約５５％超、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、約９６％、約９７％、約９８％、約９９％、またはそれ以上）の糖または糖アルコールを含む。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、グルコースを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、ガラクトースを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、フコースを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、フルクトースを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、マンノースを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、キシロースを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、アラビノースを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、ラムノースを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、スクロースを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、ラクトースを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、マルトースを含む。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、約１０００ｇ／ｍｏｌ未満（例えば、約９５０ｇ／ｍｏｌ未満、約９００ｇ／ｍｏｌ、約８５０ｇ／ｍｏｌ、約８００ｇ／ｍｏｌ、約７５０ｇ／ｍｏｌ、約７００ｇ／ｍｏｌ、約６５０ｇ／ｍｏｌ、約６００ｇ／ｍｏｌ、約５００ｇ／ｍｏｌ、約４５０ｇ／ｍｏｌ、約４００ｇ／ｍｏｌ、約３５０ｇ／ｍｏｌ、約３００ｇ／ｍｏｌ、約２５０ｇ／ｍｏｌ、約２００ｇ／ｍｏｌ、またはそれ未満）の分子量を有する分子を含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、約３０個未満の炭素原子（例えば、約２５個未満の炭素原子、約２０個の炭素原子、約１８個の炭素原子、約１５個の炭素原子、約１２個の炭素原子、約１０個の炭素原子、約９個の炭素原子、約８個の炭素原子、約７個の炭素原子、約６個の炭素原子、または約５個の炭素原子）を有する分子を含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、約３０個未満の炭素原子（例えば、約２５個未満の炭素原子、約２０個の炭素原子、約１８個の炭素原子、約１５個の炭素原子、約１２個の炭素原子、約１０個の炭素原子、約９個の炭素原子、約８個の炭素原子、約７個の炭素原子、約６個の炭素原子、または約５個の炭素原子）、及び約３０個未満のヘテロ原子（例えば、約２５個未満のヘテロ原子、約２０個のヘテロ原子、約１８個のヘテロ原子、約１５個未満のヘテロ原子、約１２個未満のヘテロ原子、約１０個未満のヘテロ原子、約９個未満のヘテロ原子、約８個未満のヘテロ原子、約７個未満のヘテロ原子、約６個未満のヘテロ原子、または約５個未満のヘテロ原子）を有する分子を含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、約３０個未満の炭素原子（例えば、約２５個未満の炭素原子、約２０個の炭素原子、約１８個の炭素原子、約１５個の炭素原子、約１２個の炭素原子、約１０個の炭素原子、約９個の炭素原子、約８個の炭素原子、約７個の炭素原子、約６個の炭素原子、または約５個の炭素原子）、及び約３０個未満の酸素原子（例えば、約２５個未満の酸素原子、約２０個の酸素原子、約１８個の酸素原子、約１５個未満の酸素原子、約１２個未満の酸素原子、約１０個未満の酸素原子、約９個未満のヘテロ原子、約８個未満の酸素原子、約７個未満の酸素原子、約６個未満の酸素原子、または約５個未満の酸素原子）を有する分子を含む。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアリール、ハロゲン、エステル、カルボキシル、アシル、チオール、アミノ、アミド、シアノ、ニトロ、スルホニル、硫酸、またはリン酸部分を含まない。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ハロゲン、アシル、チオール、シアノ、ニトロ、またはスルホニル部分を含まない。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、ＦＤＡ承認分子である。
いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、スクロースに対して低い甘味度を有する。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、スクロースに対して約１未満（例えば、約０．９５未満、約０．９、約０．８５、約０．８、約０．７５、約０．７、約０．６５、約０．６、約０．５５、約０．５、またはそれ未満）の甘味度を有する。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、スクロースに対して約２未満（例えば、約３未満、約４、約５、約１０、約２０、約２５、約５０、約７５、約１００、約２５０、約５００、約１０００、またはそれ以上）の甘味度を有する。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、スクロースに対して約５未満（例えば、約０．９５未満、約０．９、約０．８５、約０．８、約０．７５、約０．７、約０．６５、約０．６、約０．５５、約０．５、またはそれ未満）の甘味度を有し、宿主によって代謝可能である。
いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、グルコースに対して低い吸収係数を有する。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、０．１５未満（例えば、約０．１４未満、約０．１３、約０．１２、約０．１１、約０．１０、約０．０９、約０．０８、約０．０７、約０．０６、約０．０５、約０．０４、約０．０３、約０．０２、約０．０１、またはそれ未満）の吸収係数を有する。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、０．１５未満（例えば、約０．１４未満、約０．１３、約０．１２、約０．１１、約０．１０、約０．０９、約０．０８、約０．０７、約０．０６、約０．０５、約０．０４、約０．０３、約０．０２、約０．０１、またはそれ未満）の吸収係数を有し、宿主によって代謝可能である。
いくつかの実施形態では、宿主によって代謝される糖または糖アルコールの大部分は、下部消化管（例えば、小腸または大腸）において代謝される。いくつかの実施形態では、宿主によって代謝される糖または糖アルコールの約５０％（ｗ／ｗ）超（例えば、約５５％超、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、約９９％、約９９．９％、またはそれ以上）は、宿主の下部消化管において代謝される。
いくつかの実施形態では、宿主によって代謝される糖または糖アルコールの大部分は、小腸、例えば、十二指腸、空腸、回腸において代謝される。いくつかの実施形態では、宿主によって代謝される糖または糖アルコールの約５０％（ｗ／ｗ）超（例えば、約５５％超、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、約９９％、約９９．９％、またはそれ以上）は、宿主の小腸、例えば、十二指腸、空腸、または回腸において代謝される。
いくつかの実施形態では、前記宿主によって代謝される前記糖または糖アルコールの大部分は、大腸、例えば、盲腸、結腸、または直腸において代謝される。いくつかの実施形態では、宿主によって代謝される糖または糖アルコールの約５０％（ｗ／ｗ）超（例えば、約５５％超、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、約９９％、約９９．９％、またはそれ以上）は、宿主の大腸、例えば、盲腸、結腸、または直腸において代謝される。
いくつかの実施形態では、組成物は、約５０％未満（例えば、約４５％未満、約４０％、約３５％、約３０％、約２５％、約２０％、約１５％、約１０％、約５％、約３％、約２％、約１％、約０．５％）の宿主によって代謝されない甘味料を含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子の甘味料に対する比（ｗ／ｗ）は、約１：１超（例えば、約１．１：１、約１．２：１、約１．３：１、約１．４：１、約１．５：１、約１．７５：１、約２：１、約２．２５：１、約２．５：１、約２．７５：１、約３：１、約４：１、約５：１、約６：１、約７：１、約８：１、約９：１、約１０：１、約１２．５：１、約１５：１、約２０：１、約３０：１、約４０：１、約５０：１、約１００：１、約５００：１、約１０００：１、またはそれ以上）である。いくつかの実施形態では、組成物は、宿主によって代謝されない甘味料を実質的に含まない。
いくつかの実施形態では、宿主によって代謝されない甘味料は、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ヘテロシクリル、ハロゲン、エステル、カルボキシル、アシル、チオール、アミノ、アミド、シアノ、ニトロ、スルホニル、硫酸、またはリン酸部分を含む。
いくつかの実施形態では、宿主によって代謝されない甘味料は、スクロースに対して高い甘味度を有する。いくつかの実施形態では、宿主によって代謝されない甘味料は、スクロースのそれの約５倍超（例えば、スクロースのそれの約１０倍超、約１５、約２０、約２５、約５０、約７５、約１００、約１５０、約２００、約２５０、約３００、約３５０、約４００、約４５０、約５００、約５５０、約６００、約６５０、約７００、約７５０、約８００、約８５０、約９００、約９５０、約１０００、約１２５０、約１５００、約２０００、約３０００、約４０００、約５０００、約６０００、約７０００、約８０００、約９０００、約１０，０００、約１１，０００、約１２，０００、約１３，０００、約１４，０００、約１５，０００、またはそれ以上）の甘味度を有する。いくつかの実施形態では、宿主によって代謝されない甘味料は、スクロースのそれの約１００倍超（例えば、スクロースのそれの約１５０倍、約２００、約２５０、約３００、約３５０、約４００、約４５０、約５００、約５５０、約６００、約６５０、約７００、約７５０、約８００、約８５０、約９００、約９５０、約１０００、約１２５０、約１５００、約２０００、約３０００、約４０００、約５０００、約６０００、約７０００、約８０００、約９０００、約１０，０００、約１１，０００、約１２，０００、約１３，０００、約１４，０００、約１５，０００、またはそれ以上）の甘味度を有する。いくつかの実施形態では、宿主によって代謝されない甘味料は、スクロースのそれの約１００〜２０，０００倍（例えば、約１００〜１５，０００、約１００〜１０，０００、約１００〜９，０００、約１００〜８，０００、約１００〜７，０００、約１００〜６，０００、約１００〜５，０００、約１００〜４，０００、約１００〜３，０００、約１００〜２，０００、約１００〜１，０００、約１００〜７５０、約１００〜５００、約１００〜４００、約１００〜３００、約１００〜２５０、約１００〜２００倍）の甘味度を有する。
いくつかの実施形態では、宿主によって代謝されない甘味料は、糖または糖アルコールである。いくつかの実施形態では、宿主によって代謝されない甘味料は、スクラロース、アスパルテーム、アスパルテーム−アセスルファム塩、アドバンテーム、ステビオシド、ネオテーム、サッカリン、アセスルファムＫ、アリターム、シクラメート、ネオヘスペリジン、またはレバウジオシドである。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、宿主によって緩徐に代謝される（例えば、宿主によってグルコースよりも緩徐に代謝される）糖または糖アルコールである。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、宿主によって実質的に代謝されない。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールの約５％（ｗ／ｗ）超（例えば、約１０％超、約１５％、約２０％、約２５％、約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、約９９％、約９９．９％、またはそれ以上）は、宿主によって代謝されない。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、宿主によって実質的に代謝されないが、微生物叢によって代謝される。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールの約５％（ｗ／ｗ）超（例えば、約１０％超、約１５％、約２０％、約２５％、約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、約９９％、約９９．９％、またはそれ以上）は、微生物叢によって代謝されるが、宿主によって実質的に代謝されない。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖または糖アルコールであり、タンパク質を認識するか、タンパク質に対する特異性を有するか、またはタンパク質に結合する。いくつかの実施形態では、タンパク質は、酵素またはレクチンである。いくつかの実施形態では、酵素は、グリコシダーゼ、ホスファターゼ、キナーゼ、トランスフェラーゼ、または輸送体である。いくつかの実施形態では、グリコシダーゼは、糖質加水分解酵素ファミリー１−１２８のうちの１つに分類される糖質加水分解酵素である。いくつかの実施形態では、グリコシダーゼは、加水分解酵素（例えば、アミラーゼ、スクロース、ラクターゼ、またはマルターゼ）である。いくつかの実施形態では、酵素は、トランスフェラーゼ（例えば、グリコシルトランスフェラーゼ、例えば、グリコシルトランスフェラーゼファミリー１−９８のうちの１つに分類されるグリコシルトランスフェラーゼ）である。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、アミノ酸を含む。いくつかの実施形態では、アミノ酸は、Ｌ−アミノ酸またはＤ−アミノ酸である。いくつかの実施形態では、アミノ酸は、天然に存在する。いくつかの実施形態では、アミノ酸は、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、及びバリンから選択される。いくつかの実施形態では、アミノ酸は、システインまたはロイシンから選択される。いくつかの実施形態では、組成物は、少なくとも約１％（ｗ／ｗ）（例えば、少なくとも約５％、約１０％、約１５％、約２０％、約２５％、約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、約９６％、約９７％、約９８％、約９９％、またはそれ以上）のアミノ酸を含む。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、ペプチド（例えば、ジペプチド、トリペプチド、テトラペプチド、またはペンタペプチド）を含む。いくつかの実施形態では、ペプチドは、Ｌ−アミノ酸またはＤ−アミノ酸を含む。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、微量栄養素を含む。いくつかの実施形態では、微量栄養素は、ビタミン、元素、またはミネラルを含む。いくつかの実施形態では、ビタミンは、パントテン酸、チアミン、リボフラビン、ニコチン酸、ピリドキソール、ビオチン、葉酸、４−アミノ安息香酸、コビンアミド、コバミド（例えば、フェニオリル（ｐｈｅｎｙｏｌｙｌ）コバミド、５−メチルベンゾイミダゾリルコバミド）、もしくはコバラミン、またはその塩もしくは誘導体を含む。いくつかの実施形態では、元素またはミネラルは、塩化物、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、窒素、カリウム、マンガン、鉄（例えば、Ｆｅ２＋またはＦｅ３＋）、亜鉛、ニッケル、銅、またはコバルトを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、少なくとも約０．１％（ｗ／ｗ）（例えば、少なくとも約０．５％、約１％、約１．５％、約２％、約３％、約４％、約５％、約１０％、約１５％、約２０％、約２５％、約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、約９６％、約９７％、約９８％、約９９％、またはそれ以上）の微量栄養素、例えば、ビタミン、元素、またはミネラルを含む。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、脂肪酸を含む。いくつかの実施形態では、脂肪酸は、短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）、中鎖脂肪酸（ＭＣＦＡ）、長鎖脂肪酸（ＬＣＦＡ）、または極長鎖脂肪酸（ＶＬＣＦＡ）を含む。いくつかの実施形態では、脂肪酸は、飽和また不飽和脂肪酸を含む。いくつかの実施形態では、脂肪酸は、少なくとも２個の炭素原子（例えば、少なくとも３個の炭素原子、４個の炭素原子、５個の炭素原子、６個の炭素原子、７個の炭素原子、８個の炭素原子、９個の炭素原子、１０個の炭素原子、１２個の炭素原子、１４個の炭素原子、１６個の炭素原子、１８個の炭素原子、２０個の炭素原子、２２個の炭素原子、２４個の炭素原子、２６個の炭素原子、２８個の炭素原子、またはそれ以上）を含有する分子を含む。いくつかの実施形態では、短鎖脂肪酸は、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、ヘキサン酸、またはオクタン酸を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、少なくとも約０．１％（ｗ／ｗ）（例えば、少なくとも約０．５％、約１％、約１．５％、約２％、約３％、約４％、約５％、約１０％、約１５％、約２０％、約２５％、約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、約９６％、約９７％、約９８％、約９９％、またはそれ以上）の脂肪酸、例えば、短鎖脂肪酸を含む。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、ポリフェノールを含む。いくつかの実施形態では、ポリフェノールは、植物源材料から単離された植物性ポリフェノールを含む。いくつかの実施形態では、植物源材料は、ブルーベリー、クランベリー、ブドウ、モモ、プラム、ザクロ、ダイズ、赤ワイン、紅茶、または緑茶を含む。いくつかの実施形態では、ポリフェノールは、カテキン、エラジタンニン、イソフラボン、フラボノール、フラバノン、アントシアニン、またはリグニンを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、少なくとも約１％（ｗ／ｗ）（例えば、少なくとも約２％、約５％、約１０％、約１５％、約２０％、約２５％、約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、約９６％、約９７％、約９８％、約９９％、またはそれ以上）のポリフェノールを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、プロバイオティクスまたはプレバイオティクスをさらに含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、単位剤形として製剤化される。いくつかの実施形態では、単位剤形は、液体、ゲル、クリーム、軟膏、粉末、錠剤、丸剤、カプセル、デポジトリ（ｄｅｐｏｓｉｔｏｒｙ）、使い捨てアプリケータ、または医療用デバイス（例えば、シリンジ）を含む。いくつかの実施形態では、単位剤形は、液体投与剤形または固体投与剤形を含む。いくつかの実施形態では、単位剤形は、経口投与用に製剤化される。いくつかの実施形態では、単位剤形は、経口投与用に製剤化された液体投与剤形である。いくつかの実施形態では、経口投与用の液体投与剤形は、溶液、シロップ、懸濁液、乳剤、チンキ剤、またはエリキシル剤を含む。いくつかの実施形態では、単位剤形は、経口投与用に製剤化された固体投与剤形である。いくつかの実施形態では、経口投与用の固体投与剤形は、丸剤、錠剤、またはカプセルを含む。いくつかの実施形態では、経口投与用の固体投与剤形は、腸溶性コーティングされるか、時限放出のためにコーティングされるか、または制御放出のためにコーティングされる。
いくつかの実施形態では、単位剤形は、経腸投与用に製剤化される。いくつかの実施形態では、単位剤形は、経腸投与用に製剤化された液体投与剤形である。いくつかの実施形態では、経腸投与用の液体投与剤形は、溶液、シロップ、懸濁液、乳剤、チンキ剤、またはエリキシル剤を含む。いくつかの実施形態では、単位剤形は、経腸投与用に製剤化された固体投与剤形である。いくつかの実施形態では、経腸投与用の固体投与剤形は、丸剤、錠剤、カプセル、軟膏、坐薬、または浣腸剤を含む。いくつかの実施形態では、投与剤形は、小腸、例えば、十二指腸、空腸、回腸を標的とする。いくつかの実施形態では、投与剤形は、大腸、例えば、盲腸、結腸、または直腸を標的とする。
いくつかの実施形態では、組成物は、約５０％（ｗ／ｗ）未満（例えば、約４０％未満、約３０％、約２５％、約２０％、約１５％、約１０％、約５％、約２．５％、約２％、約１％、約０．５％、約０．１％、約０．０５％、またはそれ未満）のマイクロバイオーム制御因子以外の薬剤を含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子の、マイクロバイオーム制御因子以外の薬剤に対する比（ｗ／ｗ）は、約１：１超（例えば、約１．１：１、約１．２：１、約１．３：１、約１．４：１、約１．５：１、約１．７５：１、約２：１、約２．２５：１、約２．５：１、約２．７５：１、約３：１、約４：１、約５：１、約６：１、約７：１、約８：１、約９：１、約１０：１、約１２．５：１、約１５：１、約２０：１、約３０：１、約４０：１、約５０：１、約１００：１、約５００：１、約１０００：１、またはそれ以上）である。いくつかの実施形態では、組成物は、マイクロバイオーム制御因子以外の薬剤を実質的に含まない。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子以外の薬剤は、治療剤である。いくつかの実施形態では、組成物は、約５０％（ｗ／ｗ）未満（例えば、約４０％未満、約３０％、約２５％、約２０％、約１５％、約１０％、約５％、約２．５％、約２％、約１％、約０．５％、約０．１％、約０．０５％、またはそれ未満）の治療剤を含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子の治療剤に対する比（ｗ／ｗ）は、約１：１超（例えば、約１．１：１、約１．２：１、約１．３：１、約１．４：１、約１．５：１、約１．７５：１、約２：１、約２．２５：１、約２．５：１、約２．７５：１、約３：１、約４：１、約５：１、約６：１、約７：１、約８：１、約９：１、約１０：１、約１２．５：１、約１５：１、約２０：１、約３０：１、約４０：１、約５０：１、約１００：１、約５００：１、約１０００：１、またはそれ以上）である。いくつかの実施形態では、組成物は、治療剤を実質的に含まない。
いくつかの実施形態では、治療剤は、ペプチド、核酸、オリゴ糖、多糖類、タンパク質、非ペプチド小分子、またはプロドラッグもしくはその代謝産物を含む。いくつかの実施形態では、治療剤は、二次代謝産物（例えば、アルカロイド、グリコシド、脂質、非リボソームペプチド、フェナジン、フェノール、ポリケチド、テルペン、またはテトラピロール）である。いくつかの実施形態では、治療剤は、約２００ｇ／ｍｏｌ超（例えば、約２５０ｇ／ｍｏｌ超、約３００ｇ／ｍｏｌ、約３５０ｇ／ｍｏｌ、約４００ｇ／ｍｏｌ、約５００ｇ／ｍｏｌ、約６００ｇ／ｍｏｌ、約７００ｇ／ｍｏｌ、約８００ｇ／ｍｏｌ、約９００ｇ／ｍｏｌ、約１０００ｇ／ｍｏｌ、約１１００ｇ／ｍｏｌ、約１２００ｇ／ｍｏｌ、約１３００ｇ／ｍｏｌ、約１４００ｇ／ｍｏｌ、約１５００ｇ／ｍｏｌ、約２０００ｇ／ｍｏｌ、またはそれ以上）の分子量を有する分子を含む。いくつかの実施形態では、治療剤は、約６個超の炭素原子（例えば、約７個の炭素原子、約８個の炭素原子、約９個の炭素原子、約１０個の炭素原子、約１２個の炭素原子、約１５個の炭素原子、約２０個の炭素原子、約２４個の炭素原子、約３０個の炭素原子、またはそれ以上）を有する分子を含む。いくつかの実施形態では、治療剤は、約６個超の炭素原子（例えば、約７個の炭素原子、約８個の炭素原子、約９個の炭素原子、約１０個の炭素原子、約１２個の炭素原子、約１５個の炭素原子、約２０個の炭素原子、約２４個の炭素原子、もしくは約３０個の炭素原子、またはそれ以上）、及び約６個超のヘテロ原子（例えば、約７個の炭素原子、約８個の炭素原子、約９個の炭素原子、約１０個の炭素原子、約１２個の炭素原子、約１５個の炭素原子、約２０個の炭素原子、約２４個の炭素原子、約３０個の炭素原子、またはそれ以上）を有する分子を含む。いくつかの実施形態では、治療剤は、約６個超の炭素原子（例えば、約７個の炭素原子、約８個の炭素原子、約９個の炭素原子、約１０個の炭素原子、約１２個の炭素原子、約１５個の炭素原子、約２０個の炭素原子、約２４個の炭素原子、もしくは約３０個の炭素原子、またはそれ以上）、及び約６個超の酸素原子（例えば、約７個の酸素原子、約８個の酸素原子、約９個の酸素原子、約１０個の酸素原子、約１２個の酸素原子、約１５個の酸素原子、約２０個の酸素原子、約２４個の酸素原子、約３０個の酸素原子、またはそれ以上）を有する分子を含む。
いくつかの実施形態では、治療剤は、細胞表面受容体、イオンチャネル、輸送体、酵素、抗体、または他の生物学的標的に対する特異性を有する。いくつかの実施形態では、治療剤は、疾患、障害、または状態の治療に使用される薬剤である。いくつかの実施形態では、治療剤は、炎症性疾患、感染症、代謝性疾患、または神経変性疾患の治療に使用される薬剤である。いくつかの実施形態では、治療剤は、癌、糖尿病、心血管疾患、線維性疾患、または微生物感染（例えば、細菌、真菌、またはウイルス感染）の治療に使用される薬剤である。いくつかの実施形態では、治療剤は、殺菌剤（例えば、抗生物質、抗真菌剤、または抗ウイルス剤）である。いくつかの実施形態では、治療剤は、ＦＤＡ承認原薬である。いくつかの実施形態では、治療剤は、自然界に天然には存在しない。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子以外の薬剤は、ポリマー、担体、充填剤、または賦形剤である。いくつかの実施形態では、組成物は、約５０％（ｗ／ｗ）未満（例えば、約４０％未満、約３０％、約２５％、約２０％、約１５％、約１０％、約５％、約２．５％、約２％、約１％、約０．５％、約０．１％、約０．０５％、またはそれ未満）のポリマー、担体、充填剤、または賦形剤のうちの少なくとも１つを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子の、ポリマー、担体、充填剤、または賦形剤のうちの少なくとも１つに対する比（ｗ／ｗ）は、約１：１超（例えば、約１．１：１、約１．２：１、約１．３：１、約１．４：１、約１．５：１、約１．７５：１、約２：１、約２．２５：１、約２．５：１、約２．７５：１、約３：１、約４：１、約５：１、約６：１、約７：１、約８：１、約９：１、約１０：１、約１２．５：１、約１５：１、約２０：１、約３０：１、約４０：１、約５０：１、約１００：１、約５００：１、約１０００：１、またはそれ以上）である。いくつかの実施形態では、組成物は、ポリマー、担体、充填剤、または賦形剤のうちの少なくとも１つを実質的に含まない。いくつかの実施形態では、組成物は、約５０％（ｗ／ｗ）未満（例えば、約４０％未満、約３０％、約２５％、約２０％、約１５％、約１０％、約５％、約２．５％、約２％、約１％、約０．５％、約０．１％、約０．０５％、またはそれ未満）のポリマーを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子のポリマーに対する比（ｗ／ｗ）は、約１：１超（例えば、約１．１：１、約１．２：１、約１．３：１、約１．４：１、約１．５：１、約１．７５：１、約２：１、約２．２５：１、約２．５：１、約２．７５：１、約３：１、約４：１、約５：１、約６：１、約７：１、約８：１、約９：１、約１０：１、約１２．５：１、約１５：１、約２０：１、約３０：１、約４０：１、約５０：１、約１００：１、約５００：１、約１０００：１、またはそれ以上）である。いくつかの実施形態では、組成物は、ポリマーを実質的に含まない。いくつかの実施形態では、ポリマーは、合成または天然型である。いくつかの実施形態では、ポリマーは、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）、ポリビニルピロリジン（ＰＶＧ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアクリル酸（ＰＡＡ）、ポリアクリルアミド、Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）メチルアクリルアミド（ＨＭＰＡ）、ジビニルエーテル−無水マレイン酸（ＤＩＶＥＭＡ）、ポリオキサゾリン、ポリリン酸、キサンタンガム、ペクチン、キチン、キトサン、デキストラン、カラギーナン、グアーガム、セルロース（例えば、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、カルボキシメチルセルロースナトリウム（ＮａＣＭＣ））、ヒアルロン酸、ヒアルロナン、アルブミン、ヘパリン、コンドロイチン、デンプン、またはその誘導体である。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子以外の薬剤は、結合剤、フィルム発泡剤、可溶化剤、味物質、凍結乾燥剤、安定剤、親水化剤、乳化剤、固着剤、または毒性低減剤である。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、ｉ）宿主によって代謝される単糖類、二糖類、三糖類、四糖類、もしくは五糖類であって、糖または糖アルコールが、二糖類、三糖類、四糖類、もしくは五糖類である場合、ａ）少なくとも１つ、少なくとも２つ、少なくとも３つ、少なくとも４つ、またはそれ以上のグリコシド結合は、１−＞２グリコシド結合、１−＞３グリコシド結合、１−＞４グリコシド結合、または１−＞６グリコシド結合を含み、かつｂ）グリコシド結合のうちの少なくとも１つ、少なくとも２つ、少なくとも３つ、少なくとも４つ、またはそれ以上は、アルファもしくはベータ配置で存在する、単糖類、二糖類、三糖類、四糖類、もしくは五糖類、ｉｉ）約１０００ｇ／ｍｏｌ未満（例えば、約９５０ｇ／ｍｏｌ未満、約９００ｇ／ｍｏｌ、約８５０ｇ／ｍｏｌ、約８００ｇ／ｍｏｌ、約７５０ｇ／ｍｏｌ、約７００ｇ／ｍｏｌ、約６５０ｇ／ｍｏｌ、約６００ｇ／ｍｏｌ、約５００ｇ／ｍｏｌ、約４５０ｇ／ｍｏｌ、約４００ｇ／ｍｏｌ、約３５０ｇ／ｍｏｌ、約３００ｇ／ｍｏｌ、約２５０ｇ／ｍｏｌ、約２００ｇ／ｍｏｌ、またはそれ未満）の分子量、ｉｉｉ）約３０個未満の炭素原子（例えば、約２５個未満の炭素原子、約２０個の炭素原子、約１８個の炭素原子、約１５個の炭素原子、約１２個の炭素原子、約１０個の炭素原子、約９個の炭素原子、約８個の炭素原子、約７個の炭素原子、約６個の炭素原子、または約５個の炭素原子）、ｉｖ）約３０個未満のヘテロ原子（例えば、約２５個未満のヘテロ原子、約２０個のヘテロ原子、約１８個のヘテロ原子、約１５個未満のヘテロ原子、約１２個未満のヘテロ原子、約１０個未満のヘテロ原子、約９個未満のヘテロ原子、約８個未満のヘテロ原子、約７個未満のヘテロ原子、約６個未満のヘテロ原子、または約５個未満のヘテロ原子）、またはｖ）アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ハロゲン、アシル、チオール、シアノ、ニトロ、もしくはスルホニル部分を含まないこと、のうちの１つ以上を含む糖または糖アルコールである。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、ｉ）、ｉｉ）、ｉｉｉ）、またはｉｖ）のうちの少なくとも２つを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、ｉ）、ｉｉ）、ｉｉｉ）、またはｉｖ）のうちの少なくとも３つを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、ｉ）、ｉｉ）、ｉｉｉ）、及びｉｖ）からなる。
いくつかの実施形態では、組成物は、糖または糖アルコールを含み、ｉ）宿主によって代謝されない糖または糖アルコールを実質的に含まないか、またはｉｉ）マイクロバイオーム制御因子以外の薬剤、例えば、治療剤（例えば、ペプチド、核酸、オリゴ糖、多糖類、タンパク質、小分子、もしくはプロドラッグもしくはその代謝産物）、もしくはポリマー（例えば、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）、ポリビニルピロリジン（ＰＶＧ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアクリル酸（ＰＡＡ）、ポリアクリルアミド、Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）メチルアクリルアミド（ＨＭＰＡ）、ジビニルエーテル−無水マレイン酸（ＤＩＶＥＭＡ）、ポリオキサゾリン、ポリリン酸、キサンタンガム、ペクチン、キチン、キトサン、デキストラン、カラギーナン、グアーガム、セルロース（例えば、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、カルボキシメチルセルロースナトリウム（ＮａＣＭＣ））、ヒアルロン酸、ヒアルロナン、アルブミン、ヘパリン、コンドロイチン、デンプン、もしくはその誘導体）を実質的に含まない。いくつかの実施形態では、組成物は、ｉ）及びｉｉ）からなる。
いくつかの実施形態では、組成物は、治療剤を実質的に含まず、治療剤は、ｉ）ペプチド、核酸、オリゴ糖、多糖類、タンパク質、非ペプチド小分子、もしくはプロドラッグもしくはその代謝産物、ｉｉ）約５００ｇ／ｍｏｌ超の分子量、ｉｉｉ）約６個超の炭素原子、ｉｖ）細胞表面受容体、イオンチャネル、輸送体、酵素、抗体、もしくは他の生物学的標的に対する特異性、またはｖ）疾患、障害、もしくは状態の治療に使用される薬剤のうちの１つ以上を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、ｉ）、ｉｉ）、ｉｉｉ）、ｉｖ）、またはｖ）のうちの少なくとも２つを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、ｉ）、ｉｉ）、ｉｉｉ）、ｉｖ）、またはｖ）のうちの少なくとも３つを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、ｉ）、ｉｉ）、ｉｉｉ）、ｉｖ）、及びｖ）からなる。
いくつかの実施形態では、組成物は、消化管内の特定部位、例えば、小腸（例えば、十二指腸、空腸、もしくは回腸）、または大腸（例えば、盲腸、結腸、もしくは直腸）に組成物を標的化するポリマー（例えば、多糖類）を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約１％（ｗ／ｗ）超（例えば、約２％超、約５％、約１０％、約２０％、約３０％、約４０％、約５０％、またはそれ以上）のポリマーを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子のポリマーに対する比（ｗ／ｗ）は、約１：１超（例えば、約１．１：１、約１．２：１、約１．３：１、約１．４：１、約１．５：１、約１．７５：１、約２：１、約２．２５：１、約２．５：１、約２．７５：１、約３：１、約４：１、約５：１、約６：１、約７：１、約８：１、約９：１、約１０：１、約１２．５：１、約１５：１、約２０：１、約３０：１、約４０：１、約５０：１、約１００：１、約５００：１、約１０００：１、またはそれ以上）である。いくつかの実施形態では、ポリマーは、多糖類である。いくつかの実施形態では、ポリマーは、アミロース、アラビノガラクタン、カラギーナン、キトサン、コンドロイチン硫酸塩、デキストラン、ファーセレラン、ガラクトマンナン、グルコマンナン、ゲランガム、ヒアルロン酸、カラヤガム（ｓｔｅｒｃｕｌｉａガム）、ローカストビーンガム、スクレログルカン、プララン（ｐｕｌｌａｌａｎ）、キシラン、またはその誘導体である。
いくつかの実施形態では、組成物は、細菌分類群をさらに含む。いくつかの実施形態では、組成物は、少なくとも２つ（例えば、少なくとも３つ、少なくとも４つ）のマイクロバイオーム制御因子、及び細菌分類群（例えば、共生細菌分類群）を含む。いくつかの実施形態では、細菌分類群（例えば、共生細菌分類群）は、Ｍｅｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎａ属、Ｐｙｒｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｍｅｔｈａｎｏｔｈｅｒｍｏｂａｃｔｅｒ属、Ａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｓ属、Ｎａｃａｒｄｉｏｐｓｉｓ属、Ｐｒｏｐｉｏｎｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｇｏｒｄｏｎｉａ属、Ｎｏｃａｒｄｉａ属、Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ属、Ｍｉｃｒｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｋｏｃｕｒｉａ属、Ｍｉｃｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｐｓｕｅｏｄｏｎｏｃａｒｄｉａ属、Ｓａｃｃｈａｒｏｍｏｎｏｓｐｏｒａ属、Ａｍｙｃｏｌａｔｏｐｓｉｓ属、Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ属、Ｍｉｃｒｏｍｏｎｏｓｐｏｒａ属、Ｃｏｌｌｉｎｓｅｌｌａ属、Ａｌｉｃｙｃｌｏｂａｃｉｌｌｕｓ属、Ｌａｃｅｙｅｌｌａ属、Ｓｐｏｒｏｓａｒｃｉｎａ属、Ｈａｌｏｂａｃｉｌｌｕｓ属、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｓｐｏｒｏｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ属、Ｌｉｓｔｅｒｉａ属、Ｐａｅｎｉｂａｃｉｌｌｕｓ属、Ｌｅｕｃｏｎｏｓｔｏｃ属、Ｗｅｉｓｓｅｌｌａ属、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｍｏｏｒｅｌｌａ属、Ｔｈｅｒｍｏａｎａｅｒｏｂａｃｔｅｒ属、Ｔｈｅｒｍｏａｎａｅｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｃａｌｄｉｃｅｌｌｕｌｏｓｉｒｕｐｔｏｒ属、Ｄｅｓｕｌｆｉｔｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｄｅｓｕｌｆｏｔｏｍａｃｕｌｕｍ属、Ｂｌａｕｔｉａ属、Ｌａｃｈｎｏｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ属、Ｂｕｔｙｒｉｖｉｂｒｉｏ属、Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｒｕｍｉｎｉｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ属、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ属、Ｖｅｉｌｌｏｎｅｌｌａ属、Ｓｅｌｅｎｏｍｏｎｏａｓ属、Ｄｅｉｎｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｔｈｅｒｍｕｓ属、Ｍｅｉｏｔｈｅｒｍｕｓ属、Ｆｕｓｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｓｐｉｒｏｃｈａｅｔａ属、Ｍｙｃｏｐｌａｓｍａ属、Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ属、Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ属、Ｄｅｓｕｌｆｏｖｉｂｒｉｏ属、Ｃｙｓｔｏｂａｃｔｅｒ属、Ｓｏｒａｎｇｉｕｍ属、Ｍｙｘｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｃｏｒｒａｌｌｏｃｏｃｃｕｓ属、Ａｎａｅｒｏｍｙｘｏｂａｃｔｅｒ属、Ｇｅｏｂａｃｔｅｒ属、Ａｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒ属、Ｂｏｒｄｅｔｅｌｌａ属、Ａｃｉｄｏｖｏｒａｘ属、Ｄｅｌｆｔｉａ属、Ｖａｒｉｏｖｏｒａｘ属、Ｃｏｍａｍｏｎａｓ属、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓ属、Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ属、Ｎｅｉｓｓｅｒｉａ属、Ａｃｉｄｉｔｈｉｏｂａｃｉｌｌｕｓ属、Ｍａｒｉｎｏｂａｃｔｅｒ属、Ｓｈｅｗａｎｅｌｌａ属、Ｈａｌｏｍｏｎａｓ属、Ａｃｉｎｅｂａｃｔｅｒ属、Ｐｓｕｅｄｏｍｏｎａｓ属、Ｖｉｂｒｉｏ属、Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ属、Ｔｈｉｏｍｉｃｒｏｓｐｉｒａ属、Ａｃｔｉｎｏｂａｃｉｌｌｕｓ属、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ属、Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ属、Ｐｈｏｔｏｒｈａｂｄｕｓ属、Ｓｐｈｉｎｇｏｂｉｕｍ属、Ｓｐｈｉｎｇｏｍｏｎａｓ属、Ｐａｒａｃｏｃｃｕｓ属、Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ属、Ｋｏｍａｇａｔａｅｉｂａｃｔｅｒ属、Ａｚｏｓｐｉｒｉｌｌｕｍ属、Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍ属、Ｍｅｔｈｙｌｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ａｎｃｙｌｏｂａｃｔｅｒ属、Ｘａｎｔｈｏｂａｃｔｅｒ属、Ｏｃｈｒｏｂａｃｔｒｕｍ属、Ｌｅｐｔｏｓｐｉｒｉｌｌｕｍ属、Ｓｐｉｒｏｓｏｍａ属、Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｃａｐｎｏｃｙｔｏｐｈａｇａ属、Ｐｏｒｐｈｙｒｏｍｏｎａｓ属、Ｐｒｅｖｏｔｅｌｌａ属、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ属、Ｃｈｌｏｒｏｂｉｕｍ属、Ｓｐｏｒｏｍｕｓａ属、Ｄｅｈａｌｏｃｏｃｃｏｉｄｅｓ属、Ｂｕｔｉｒｉｖｉｂｒｉｏ属、Ｍｅｔｈａｎｏｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒ属、またはＭｅｔｈａｎｏｓｐｈａｅｒａ属を含む。
別の態様において、本発明は、対象の胃腸内微生物叢における細菌分類群の生着、または定着の改善のための方法を特徴とし、該方法は、消化管（例えば、胃、小腸、または大腸）において組成物を実質的に放出するように製剤化された投与剤形を投与することを含み、単位剤形は、ｉ）マイクロバイオーム制御因子及びｉｉ）生着または定着の改善のいずれかが求められる細菌分類群を含む組成物を含む。いくつかの実施形態では、投与剤形は、小腸、例えば、十二指腸、空腸、回腸を標的とする。いくつかの実施形態では、投与剤形は、大腸、例えば、盲腸、結腸、または直腸を標的とする。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖、糖アルコール、アミノ酸、ペプチド、微量栄養素、脂肪酸、またはポリフェノールを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖または糖アルコールを含む。
いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、グルコース、ガラクトース、フルクトース、フコース、マンノース、キシロース、アラビノース、ラムノース、リボース、スクロース、ソルボース、ラクトース、ソルビトール、マルトース、マンニトール、ラクツロース、ラクチトール、エリトリトール、タガトース、コージビオース、ニゲロース、イソマルトース、トレハロース、ソホロース、ラミナリビオース、ゲンチオビオース、ツラノース、マルツロース、パラチノース、ゲンチオビウロース、マンノビオース、メリビウロース、ルチヌロース、またはキシロビオースを含む。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、ガラクトース、フルクトース、フコース、マンノース、キシロース、アラビノース、ラムノース、リボース、スクロース、ソルボース、ラクトース、ソルビトール、マルトース、マンニトール、ラクツロース、ラクチトール、エリトリトール、タガトース、コージビオース、ニゲロース、イソマルトース、トレハロース、ソホロース、ラミナリビオース、ゲンチオビオース、ツラノース、マルツロース、パラチノース、ゲンチオビウロース、マンノビオース、メリビウロース、ルチヌロース、またはキシロビオースを含む。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、グルコースを含まない。
いくつかの実施形態では、細菌分類群は、プロバイオティクスである。いくつかの実施形態では、対象は、細菌分類群を宿さない（例えば、対象は、細菌分類群を実質的に欠いている）。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、細菌分類群の増殖を実質的に促進する。いくつかの実施形態では、プロバイオティクスは、対象に健康効果または治療効果をもたらす。
別の態様において、本発明は、対象の胃腸内微生物叢内の細菌分類群を調節する方法を特徴とし、該方法は、対象の消化管での組成物の実質的な放出のために投与剤形で製剤化されるか、または投与レジメンで投与されるマイクロバイオーム制御因子を含む有効量の組成物を対象に投与することを含み、それにより細菌分類群を調節する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、細菌分類群を調節するために有効量で投与される。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、第１及び第２の細菌分類群を調節するために有効量で投与される。
いくつかの実施形態では、細菌分類群の調節は、分類群の存在量の増加または減少を含む。いくつかの実施形態では、細菌分類群の調節は、組成物の不在下における該細菌分類群の存在量に対する分類群の存在量の増加または減少を含む。いくつかの実施形態では、細菌分類群の調節は、第２の細菌分類群の存在量に対する分類群の存在量の増加または減少を含む。いくつかの実施形態では、対象の微生物叢における細菌分類群の存在量は、少なくとも約５％、約１０％、約２５％約５０％、約７５％、約１００％、約２５０％、約５００％、約７５０％、約１０００％、またはそれ以上増加している。いくつかの実施形態では、対象の微生物叢における細菌分類群の存在量は、少なくとも約５％、約１０％、約２５％約５０％、約７５％、約８５％、約９０％、約９５％、約９６％、約９７％、約９８％、約９９％、約９９．９％、またはそれ未満減少している。
いくつかの実施形態では、細菌分類群は、共生細菌分類群である。いくつかの実施形態では、細菌分類群は、病原菌分類群である。いくつかの実施形態では、第１または第２の細菌分類群の内の少なくとも１つは、Ａｋｋｅｒｍａｎｓｉａ属、Ａｌｉｓｔｉｐｅｓ属、Ａｎａｅｒｏｆｉｌｕｍ属、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ属、Ｂｉｌｏｐｈｉｌａ属、Ｂｌａｕｔｉａ属、Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｂｕｔｙｒｉｖｉｂｒｉｏ属、Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ属、Ｃａｎｄｉｄａｔｕｓ属、Ｃｉｔｒｏｂａｃｔｅｒ属、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ属、Ｃｏｌｌｉｎｓｅｌｌａ属、Ｃｏｐｒｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｄｅｓｕｌｆｏｖｉｂｒｉｏ属、Ｄｉａｌｉｓｔｅｒ属、Ｄｏｒｅａ属、Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ属、Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ属、Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｆａｅｃａｌｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｆｕｓｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｈａｅｍｏｐｈｉｌｕｓ属、Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ属、Ｌａｃｈｎｏｓｐｉｒａ属、Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ属、Ｏｄｏｒｉｂａｃｔｅｒ属、Ｏｓｃｉｌｌｏｓｐｉｒａ属、Ｐａｒａｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ属、Ｐｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｐｅｐｔｏｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｐｈａｓｃｏｌａｒｃｔｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｐｏｒｐｈｙｒｏｍｏｎａｓ属、Ｐｏｒｔｉｅｒａ属、Ｐｒｅｖｏｔｅｌｌａ属、Ｐｒｏｖｉｄｅｎｃｉａ属、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ属、Ｒｏｓｅｂｕｒｉａ属、Ｒｕｍｉｎｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ属、Ｓｈｉｇｅｌｌａ属、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｓｕｂｄｏｌｉｇｒａｎｕｌｕｍ属、Ｖｉｂｒｉｏ属、またはＹｅｒｓｉｎｉａ属を含む。
いくつかの実施形態では、細菌分類群は、Ｐｒｅｖｏｔｅｌｌａ属、Ａｋｋｅｒｍａｎｓｉａ属、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ属、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ（Ｅｒｙｓｉｐｅｌｏｔｒｉｃｈａｃｅａｅ）属、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉａｃｅａｅ）属、Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ａｇｇｒｅｇａｔｉｂａｃｔｅｒ属、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ（Ｐｅｐｔｏｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃａｖｅａｅ）属、Ｐａｒａｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ属、Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ属、またはＥｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ属を含む。いくつかの実施形態では、細菌分類群は、Ａｋｋｅｒｍａｎｓｉａ属、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ属、Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ属、またはＰａｒａｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ属を含む。いくつかの実施形態では、細菌分類群は、Ａｋｋｅｒｍａｎｓｉａ属またはＢｌａｕｔｉａ属を含む。
いくつかの実施形態では、細菌分類群は、小腸または大腸において優勢な分類群を含む。いくつかの実施形態では、小腸において優勢な細菌分類群は、Ａｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒ属、Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｂｌａｕｔｉａ属、Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ属、Ｃｏｐｒｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｃｒｙｏｃｏｌａ属、Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｈｏｌｄｅｍａｎｉａ属、Ｌａｃｔｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｐｓｅｕｄｏｒａｍｉｂａｃｔｅｒ属、Ｒａｌｓｔｏｎｉａ属、Ｓｐｈｉｎｇｏｍｏｎａｓ属、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属、またはＴｕｒｉｃｉｂａｃｔｅｒ属のうちの１つ以上を含む。いくつかの実施形態では、大腸において優勢な細菌分類群は、Ａｎａｅｒｏｔｒｕｎｃｕｓ属、Ａｋｋｅｒｍａｎｓｉａ属、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ属、Ｂｉｌｏｐｈｉｌａ属、Ｂｕｔｙｒｉｃｉｍｏｎａｓ属、Ｏｄｏｒｉｂａｃｔｅｒ属、Ｐａｒａｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ属、Ｐｈａｓｃｏｌａｒｃｔｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｐｒｅｖｏｔｅｌｌａ属、またはＲｕｍｉｎｏｃｏｃｃｕｓ属を含む。いくつかの実施形態では、細菌分類群は、Ｍｅｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎａ属、Ｐｙｒｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｍｅｔｈａｎｏｔｈｅｒｍｏｂａｃｔｅｒ属、Ａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｓ属、Ｎａｃａｒｄｉｏｐｓｉｓ属、Ｐｒｏｐｉｏｎｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｇｏｒｄｏｎｉａ属、Ｎｏｃａｒｄｉａ属、Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ属、Ｍｉｃｒｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｋｏｃｕｒｉａ属、Ｍｉｃｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｐｓｕｅｏｄｏｎｏｃａｒｄｉａ属、Ｓａｃｃｈａｒｏｍｏｎｏｓｐｏｒａ属、Ａｍｙｃｏｌａｔｏｐｓｉｓ属、Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ属、Ｍｉｃｒｏｍｏｎｏｓｐｏｒａ属、Ｃｏｌｌｉｎｓｅｌｌａ属、Ａｌｉｃｙｃｌｏｂａｃｉｌｌｕｓ属、Ｌａｃｅｙｅｌｌａ属、Ｓｐｏｒｏｓａｒｃｉｎａ属、Ｈａｌｏｂａｃｉｌｌｕｓ属、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｓｐｏｒｏｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ属、Ｌｉｓｔｅｒｉａ属、Ｐａｅｎｉｂａｃｉｌｌｕｓ属、Ｌｅｕｃｏｎｏｓｔｏｃ属、Ｗｅｉｓｓｅｌｌａ属、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｍｏｏｒｅｌｌａ属、Ｔｈｅｒｍｏａｎａｅｒｏｂａｃｔｅｒ属、Ｔｈｅｒｍｏａｎａｅｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｃａｌｄｉｃｅｌｌｕｌｏｓｉｒｕｐｔｏｒ属、Ｄｅｓｕｌｆｉｔｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｄｅｓｕｌｆｏｔｏｍａｃｕｌｕｍ属、Ｂｌａｕｔｉａ属、Ｌａｃｈｎｏｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ属、Ｂｕｔｙｒｉｖｉｂｒｉｏ属、Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｒｕｍｉｎｉｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ属、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ属、Ｖｅｉｌｌｏｎｅｌｌａ属、Ｓｅｌｅｎｏｍｏｎｏａｓ属、Ｄｅｉｎｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｔｈｅｒｍｕｓ属、Ｍｅｉｏｔｈｅｒｍｕｓ属、Ｆｕｓｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｓｐｉｒｏｃｈａｅｔａ属、Ｍｙｃｏｐｌａｓｍａ属、Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ属、Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ属、Ｄｅｓｕｌｆｏｖｉｂｒｉｏ属、Ｃｙｓｔｏｂａｃｔｅｒ属、Ｓｏｒａｎｇｉｕｍ属、Ｍｙｘｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｃｏｒｒａｌｌｏｃｏｃｃｕｓ属、Ａｎａｅｒｏｍｙｘｏｂａｃｔｅｒ属、Ｇｅｏｂａｃｔｅｒ属、Ａｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒ属、Ｂｏｒｄｅｔｅｌｌａ属、Ａｃｉｄｏｖｏｒａｘ属、Ｄｅｌｆｔｉａ属、Ｖａｒｉｏｖｏｒａｘ属、Ｃｏｍａｍｏｎａｓ属、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓ属、Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ属、Ｎｅｉｓｓｅｒｉａ属、Ａｃｉｄｉｔｈｉｏｂａｃｉｌｌｕｓ属、Ｍａｒｉｎｏｂａｃｔｅｒ属、Ｓｈｅｗａｎｅｌｌａ属、Ｈａｌｏｍｏｎａｓ属、Ａｃｉｎｅｂａｃｔｅｒ属、Ｐｓｕｅｄｏｍｏｎａｓ属、Ｖｉｂｒｉｏ属、Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ属、Ｔｈｉｏｍｉｃｒｏｓｐｉｒａ属、Ａｃｔｉｎｏｂａｃｉｌｌｕｓ属、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ属、Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ属、Ｐｈｏｔｏｒｈａｂｄｕｓ属、Ｓｐｈｉｎｇｏｂｉｕｍ属、Ｓｐｈｉｎｇｏｍｏｎａｓ属、Ｐａｒａｃｏｃｃｕｓ属、Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ属、Ｋｏｍａｇａｔａｅｉｂａｃｔｅｒ属、Ａｚｏｓｐｉｒｉｌｌｕｍ属、Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍ属、Ｍｅｔｈｙｌｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ａｎｃｙｌｏｂａｃｔｅｒ属、Ｘａｎｔｈｏｂａｃｔｅｒ属、Ｏｃｈｒｏｂａｃｔｒｕｍ属、Ｌｅｐｔｏｓｐｉｒｉｌｌｕｍ属、Ｓｐｉｒｏｓｏｍａ属、Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｃａｐｎｏｃｙｔｏｐｈａｇａ属、Ｐｏｒｐｈｙｒｏｍｏｎａｓ属、Ｐｒｅｖｏｔｅｌｌａ属、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ属、Ｃｈｌｏｒｏｂｉｕｍ属、Ｓｐｏｒｏｍｕｓａ属、Ｄｅｈａｌｏｃｏｃｃｏｉｄｅｓ属、Ｂｕｔｉｒｉｖｉｂｒｉｏ属、Ｍｅｔｈａｎｏｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒ属、またはＭｅｔｈａｎｏｓｐｈａｅｒａ属を含む。
いくつかの実施形態では、対象への組成物の投与は、対象における微生物多様性を調節する。いくつかの実施形態では、微生物多様性は、細菌多様性を含む。いくつかの実施形態では、細菌分類群のシャノン多様性は、少なくとも約５％（例えば、少なくとも約１０％、約１５％、約２０％、約２５％、約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、またはそれ以上）増加または減少している。いくつかの実施形態では、細菌分類群のシャノン多様性は、少なくとも約０．１ログ倍（例えば、約０．２ログ倍、約０．３ログ倍、約０．４ログ倍、約０．５ログ倍、約０．６ログ倍、約０．７ログ倍、約０．８ログ倍、約０．９ログ倍、約１ログ倍、約１．５ログ倍約２ログ倍、またはそれ以上）増加または減少している。
いくつかの実施形態では、対象への組成物の投与は、微生物叢の機能を調節する。いくつかの実施形態では、細菌分類群の調節は、代謝経路の調節（例えば、刺激または下方制御）を含む。いくつかの実施形態では代謝経路の調節は、少なくとも約５％（例えば、少なくとも約１０％、約１５％、約２０％、約２５％、約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、またはそれ以上）の代謝経路の刺激または下方制御を含む。いくつかの実施形態では、代謝経路の調節は、少なくとも約０．１ログ倍（例えば、約０．２ログ倍、約０．３ログ倍、約０．４ログ倍、約０．５ログ倍、約０．６ログ倍、約０．７ログ倍、約０．８ログ倍、約０．９ログ倍、約１ログ倍、約１．５ログ倍約２ログ倍、またはそれ以上）代謝経路の刺激または下方制御を含む。
代謝経路の調節は、微生物叢による抗菌剤、二次胆汁酸、短鎖脂肪酸、シデロフォア、または表２に列挙される代謝産物のレベルの増加または減少を含む。いくつかの実施形態では、抗菌剤は、バクテリオシンまたは過酸化水素を含む。いくつかの実施形態では、代謝産物は、２−ヒドロキシイソ酪酸、３−ヒドロキシイソ吉草酸、３−メチルクロトニルグリシン、３−メチルクロトニルグリシン、アラントイン、ベタイン、ギ酸塩、マンニトール、ｐ−クレゾールグルクロニド、フェニルアセチルグリシン、サルコシン、タウリン、酢酸、アセチルアルデヒド、アスコルビン酸、ブタンジオン、酪酸、デオキシコール酸、硫酸エチルフェニル、ギ酸、インドール、イソ酪酸、イソ吉草酸、プロピオン酸、セロトニン、コハク酸、コハク酸塩、ＴＭＡＯ、トリプトファン、吉草酸、ウルソデオキシコール酸、乳酸塩、乳酸、または過酸化水素を含む。
いくつかの実施形態では、代謝経路の調節は、ヒト対象における炎症性または免疫調節性サイトカインのレベルの増加または減少を含む。いくつかの実施形態では、炎症性及び免疫調節性サイトカインは、インターロイキン−１α（ＩＬ−１α）、ＩＬ−１β、ＩＬ−２、ＩＬ−４、ＩＬ−６、ＩＬ−８、ＩＬ−１０、ＩＬ−１２、ＩＬ−１３、ＩＬ−１７Ａ、ＩＬ−１７Ｆ、ＩＬ−２２、ＩＬ−２３、腫瘍壊死因子（ＴＮＦ）、ケモカイン（Ｃ−Ｃモチーフ）リガンド５（ＣＣＬ５、別名ＲＡＮＴＥＳ）、形質転換増殖因子ベータ（ＴＧＦ−β）、またはインターフェロンガンマ（ＩＦＮ−γ）を含む。
いくつかの実施形態では、代謝経路の調節は、対象における短鎖脂肪酸のレベルの増加または減少を含む。いくつかの実施形態では、短鎖脂肪酸の増加は、対象による制御性Ｔ（Ｔｒｅｇ）細胞の生成を誘発する。いくつかの実施形態では、短鎖脂肪酸の増加は、対象における腸管の透過性または血漿エンドトキシンレベルを低減する。いくつかの実施形態では、短鎖脂肪酸の増加は、対象の炎症反応を低減する。いくつかの実施形態では、短鎖脂肪酸は、Ｒｕｍｉｎｏｃａｃｃａｃｅａｅ科及び／またはＬａｃｈｎｏｓｐｉｒａｃｅａｅ科の少なくとも１つの細菌種によって産生される。いくつかの実施形態では、短鎖脂肪酸は、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、ヘキサン酸、またはオクタン酸を含む。いくつかの実施形態では、短鎖脂肪酸のレベルは、少なくとも約５％（例えば、少なくとも約１０％、約１５％、約２０％、約２５％、約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、またはそれ以上）増加または減少している。いくつかの実施形態では、短鎖脂肪酸のレベルは、少なくとも約０．１ログ倍（例えば、約０．２ログ倍、約０．３ログ倍、約０．４ログ倍、約０．５ログ倍、約０．６ログ倍、約０．７ログ倍、約０．８ログ倍、約０．９ログ倍、約１ログ倍、約１．５ログ倍約２ログ倍、またはそれ以上）増加または減少している。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖、糖アルコール、アミノ酸、ペプチド、微量栄養素、脂肪酸、またはポリフェノールである。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖または糖アルコールを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、宿主によって代謝可能な糖または糖アルコールを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、宿主によって代謝されない糖または糖アルコールを含む。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、グルコース、ガラクトース、フルクトース、フコース、マンノース、キシロース、アラビノース、ラムノース、リボース、スクロース、ソルボース、ラクトース、ソルビトール、マルトース、マンニトール、ラクツロース、ラクチトール、エリトリトール、タガトース、コージビオース、ニゲロース、イソマルトース、トレハロース、ソホロース、ラミナリビオース、ゲンチオビオース、ツラノース、マルツロース、パラチノース、ゲンチオビウロース、マンノビオース、メリビウロース、ルチヌロース、またはキシロビオースを含む。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、ガラクトース、フルクトース、フコース、マンノース、キシロース、アラビノース、ラムノース、リボース、スクロース、ソルボース、ラクトース、ソルビトール、マルトース、マンニトール、ラクツロース、ラクチトール、エリトリトール、タガトース、コージビオース、ニゲロース、イソマルトース、トレハロース、ソホロース、ラミナリビオース、ゲンチオビオース、ツラノース、マルツロース、パラチノース、ゲンチオビウロース、マンノビオース、メリビウロース、ルチヌロース、またはキシロビオースを含む。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、グルコースを含まない。
いくつかの実施形態では、組成物は、約５０％（ｗ／ｗ）超（例えば、約５５％超、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、約９６％、約９７％、約９８％、約９９％、またはそれ以上）の糖または糖アルコールを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、約１２個未満の炭素原子（例えば、約１０個未満の炭素原子、約９個の炭素原子、約８個の炭素原子、約７個の炭素原子、約６個の炭素原子、または約５個の炭素原子）、及び約１２個未満のヘテロ原子（例えば、約１０個未満のヘテロ原子、約９個未満のヘテロ原子、約８個未満のヘテロ原子、約７個未満のヘテロ原子、約６個未満のヘテロ原子、または約５個未満のヘテロ原子）を有する分子を含み、ヘテロ原子は、酸素、窒素、硫黄、またはリンから選択される。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ハロゲン、アシル、チオール、シアノ、ニトロ、またはスルホニル部分を含まない。
いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、スクロースに対して低い甘味度を有する。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、スクロースに対して約１未満（例えば、約０．９５未満、約０．９、約０．８５、約０．８、約０．７５、約０．７、約０．６５、約０．６、約０．５５、約０．５、またはそれ未満）の甘味度を有する。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、スクロースに対して約１以下（例えば、約２以下、約３、約４、約５、約１０、約２０、約２５、約５０、約７５、約１００、約２５０、約５００、約１０００、またはそれ以上）の甘味度を有する。
いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、グルコースに対して低い吸収係数を有する。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、０．１５未満（例えば、約０．１４未満、約０．１３、約０．１２、約０．１１、約０．１０、約０．０９、約０．０８、約０．０７、約０．０６、約０．０５、約０．０４、約０．０３、約０．０２、約０．０１、またはそれ未満）の吸収係数を有する。
いくつかの実施形態では、宿主によって代謝される糖または糖アルコールの大部分は、下部消化管（例えば、小腸または大腸）において代謝される。いくつかの実施形態では、宿主によって代謝される糖または糖アルコールの大部分は、小腸、例えば、十二指腸、空腸、回腸において代謝される。いくつかの実施形態では、宿主によって代謝される糖または糖アルコールの大部分は、大腸、例えば、盲腸、結腸、または直腸において代謝される。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、アミノ酸を含む。いくつかの実施形態では、アミノ酸は、Ｌ−アミノ酸またはＤ−アミノ酸である。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、微量栄養素を含む。いくつかの実施形態では、微量栄養素は、ビタミン、元素、またはミネラルを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、脂肪酸を含む。いくつかの実施形態では、脂肪酸は、短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）、中鎖脂肪酸（ＭＣＦＡ）、長鎖脂肪酸（ＬＣＦＡ）、または極長鎖脂肪酸（ＶＬＣＦＡ）を含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、ポリフェノールを含む。いくつかの実施形態では、ポリフェノールは、カテキン、エラジタンニン、イソフラボン、フラボノール、フラバノン、アントシアニン、またはリグニンを含む。
別の態様において、本発明は、胃腸内微生物叢の腸内毒素症を有する対象を治療する方法を特徴とし、該方法は、対象の消化管での組成物の実質的な放出のために投与剤形で製剤化されるか、または投与レジメンで投与されるマイクロバイオーム制御因子を含む組成物を対象に投与することを含み、それにより対象を治療する。いくつかの実施形態では、腸内毒素症は、特発性である（例えば、対象は、腸内毒素症の識別可能な原因を有しないか、または腸内毒素症の原因が不明瞭または不明である）。いくつかの実施形態では、腸内毒素症は、対象における疾患、障害、または状態に関連付けられる。いくつかの実施形態では、疾患、障害、または状態は、感染症、炎症性疾患、代謝性疾患、自己免疫疾患、神経性疾患、または癌を含む。
いくつかの実施形態では、感染症は、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｄｉｆｆｉｃｉｌｅ感染症（ＣＤＩ）、バンコマイシン耐性腸球菌（ＶＲＥ）感染症、感染性大腸炎、Ｃ．ｄｉｆｆｉｃｉｌｅ大腸炎、真菌症（例えば、Ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ感染症、Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ ｊｅｊｕｎｉ感染症、またはＨｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ ｐｙｌｏｒｉ感染症）、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｄｉｆｆｉｃｉｌｅ関連下痢症（ＣＤＡＤ）、抗生物質関連下痢症（ＡＡＤ）、抗生物質誘発性下痢症、旅行者下痢症（ＴＤ）、小児下痢症、または（急性）感染性下痢症を含む。
いくつかの実施形態では、炎症性疾患は、炎症性腸疾患（ＩＢＤ）、潰瘍性大腸炎（ＵＣ）、クローン病（ＣＤ）、小腸の特発性炎症、不確定大腸炎、嚢炎、過敏性腸症候群（ＩＢＳ）、壊死性腸炎（ＮＥＣ）、小腸炎、便秘、顕微鏡的大腸炎、下痢症、移植片対宿主病（ＧＶＨＤ）、アレルギー（例えば、食物アレルギー）、偽膜性大腸炎、消化不良、非潰瘍性消化不良、憩室症、憩室炎、虚血性大腸炎、放射線大腸炎、放射線腸炎、膠原線維性大腸炎、胃腸炎、またはポリープを含む。
いくつかの実施形態では、代謝性疾患は、肥満、（インスリン抵抗性）糖尿病前症、ＩＩ型糖尿病、高い空腹時血糖（高血糖症）、代謝症候群、または心疾患危険因子（例えば、高い血中コレステロール、高いＬＤＬ、高い血圧（高血圧症）、高いトリグリセリドレベル、低いＨＤＬ）を含む。
いくつかの実施形態では、自己免疫疾患は、自己免疫性関節炎、Ｉ型糖尿病、多発性硬化症、乾癬、アレルギー、喘息、またはアトピー性皮膚炎を含む。
いくつかの実施形態では、神経性疾患は、自閉症、高アンモニア血症、または肝性脳症を含む。
いくつかの実施形態では、癌は、脳、皮膚、血液、骨、眼、乳房、肺、前立腺、肝臓、または消化管の癌を含む。
いくつかの実施形態では、腸内毒素症は、胃腸疾患に関連付けられる。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖、糖アルコール、アミノ酸、ペプチド、微量栄養素、脂肪酸、またはポリフェノールである。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖、糖アルコール、アミノ酸、ペプチド、微量栄養素、脂肪酸、またはポリフェノールである。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖または糖アルコールを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、宿主によって代謝可能な糖または糖アルコールを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、宿主によって代謝されない糖または糖アルコールを含む。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、グルコース、ガラクトース、フルクトース、フコース、マンノース、キシロース、アラビノース、ラムノース、リボース、スクロース、ソルボース、ラクトース、ソルビトール、マルトース、マンニトール、ラクツロース、ラクチトール、エリトリトール、タガトース、コージビオース、ニゲロース、イソマルトース、トレハロース、ソホロース、ラミナリビオース、ゲンチオビオース、ツラノース、マルツロース、パラチノース、ゲンチオビウロース、マンノビオース、メリビウロース、ルチヌロース、またはキシロビオースを含む。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、ガラクトース、フルクトース、フコース、マンノース、キシロース、アラビノース、ラムノース、リボース、スクロース、ソルボース、ラクトース、ソルビトール、マルトース、マンニトール、ラクツロース、ラクチトール、エリトリトール、タガトース、コージビオース、ニゲロース、イソマルトース、トレハロース、ソホロース、ラミナリビオース、ゲンチオビオース、ツラノース、マルツロース、パラチノース、ゲンチオビウロース、マンノビオース、メリビウロース、ルチヌロース、またはキシロビオースを含む。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、グルコースを含まない。
いくつかの実施形態では、組成物は、約５０％（ｗ／ｗ）超（例えば、約５５％超、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、約９６％、約９７％、約９８％、約９９％、またはそれ以上）の糖または糖アルコールを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、約１２個未満の炭素原子（例えば、約１０個未満の炭素原子、約９個の炭素原子、約８個の炭素原子、約７個の炭素原子、約６個の炭素原子、または約５個の炭素原子）、及び約１２個未満のヘテロ原子（例えば、約１０個未満のヘテロ原子、約９個未満のヘテロ原子、約８個未満のヘテロ原子、約７個未満のヘテロ原子、約６個未満のヘテロ原子、または約５個未満のヘテロ原子）を有する分子を含み、ヘテロ原子は、酸素、窒素、硫黄、またはリンから選択される。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ハロゲン、アシル、チオール、シアノ、ニトロ、またはスルホニル部分を含まない。
いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、スクロースに対して低い甘味度を有する。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、スクロースに対して約１未満（例えば、約０．９５未満、約０．９、約０．８５、約０．８、約０．７５、約０．７、約０．６５、約０．６、約０．５５、約０．５、またはそれ未満）の甘味度を有する。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、スクロースに対して約１以下（例えば、約２以下、約３、約４、約５、約１０、約２０、約２５、約５０、約７５、約１００、約２５０、約５００、約１０００、またはそれ以上）の甘味度を有する。
いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、グルコースに対して低い吸収係数を有する。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、０．１５未満（例えば、約０．１４未満、約０．１３、約０．１２、約０．１１、約０．１０、約０．０９、約０．０８、約０．０７、約０．０６、約０．０５、約０．０４、約０．０３、約０．０２、約０．０１、またはそれ未満）の吸収係数を有する。
いくつかの実施形態では、宿主によって代謝される糖または糖アルコールの大部分は、下部消化管（例えば、小腸または大腸）において代謝される。いくつかの実施形態では、宿主によって代謝される糖または糖アルコールの大部分は、小腸、例えば、十二指腸、空腸、回腸において代謝される。いくつかの実施形態では、宿主によって代謝される糖または糖アルコールの大部分は、大腸、例えば、盲腸、結腸、または直腸において代謝される。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、アミノ酸を含む。いくつかの実施形態では、アミノ酸は、Ｌ−アミノ酸またはＤ−アミノ酸である。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、微量栄養素を含む。いくつかの実施形態では、微量栄養素は、ビタミン、元素、またはミネラルを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、脂肪酸を含む。いくつかの実施形態では、脂肪酸は、短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）、中鎖脂肪酸（ＭＣＦＡ）、長鎖脂肪酸（ＬＣＦＡ）、または極長鎖脂肪酸（ＶＬＣＦＡ）を含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、ポリフェノールを含む。いくつかの実施形態では、ポリフェノールは、カテキン、エラジタンニン、イソフラボン、フラボノール、フラバノン、アントシアニン、またはリグニンを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、消化管内の特定部位、例えば、小腸（例えば、十二指腸、空腸、もしくは回腸）、または大腸（例えば、盲腸、結腸、もしくは直腸）に組成物を標的化するポリマー（例えば、多糖類）を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約１％（ｗ／ｗ）超（例えば、約２％超、約５％、約１０％、約２０％、約３０％、約４０％、約５０％、またはそれ以上）のポリマーを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子のポリマーに対する比（ｗ／ｗ）は、約１：１超（例えば、約１．１：１、約１．２：１、約１．３：１、約１．４：１、約１．５：１、約１．７５：１、約２：１、約２．２５：１、約２．５：１、約２．７５：１、約３：１、約４：１、約５：１、約６：１、約７：１、約８：１、約９：１、約１０：１、約１２．５：１、約１５：１、約２０：１、約３０：１、約４０：１、約５０：１、約１００：１、約５００：１、約１０００：１、またはそれ以上）である。いくつかの実施形態では、ポリマーは、多糖類である。いくつかの実施形態では、ポリマーは、アミロース、アラビノガラクタン、アラビノガラクタン、キトサン、コンドロイチン硫酸塩、デキストラン、ファーセレラン、ガラクトマンナン、グルコマンナン、ゲランガム、ヒアルロン酸、カラヤガム（ｓｔｅｒｃｕｌｉａガム）、ローカストビーンガム、スクレログルカン、プララン（ｐｕｌｌａｌａｎ）、キシラン、またはその誘導体である。
いくつかの実施形態では、組成物は、細菌分類群をさらに含む。いくつかの実施形態では、組成物は、少なくとも２つ（例えば、少なくとも３つ、少なくとも４つ）のマイクロバイオーム制御因子、及び細菌分類群（例えば、共生細菌分類群）を含む。
別の態様において、本発明は、対象の薬物誘発性または治療誘発性の症状の低減ための方法を特徴とし、該方法は消化管での組成物の実質的な放出のための投与剤形で製剤化されるか、または投与レジメンで投与されるマイクロバイオーム制御因子を含む組成物を対象に投与することを含み、それにより対象の症状を低減する。いくつかの実施形態では、該方法は、ｉ）糖、糖アルコール、アミノ酸、ペプチド、微量栄養素、脂肪酸、またはポリフェノールを含むマイクロバイオーム制御因子、ｉｉ）アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ハロゲン、アシル、チオール、シアノ、ニトロ、またはスルホニル部分を含まないマイクロバイオーム制御因子、ｉｉｉ）約１２個未満の炭素原子（例えば、約１０個未満の炭素原子、約９個の炭素原子、約８個の炭素原子、約７個の炭素原子、約６個の炭素原子、または約５個の炭素原子）、及び約１２個未満のヘテロ原子（例えば、約１０個未満のヘテロ原子、約９個未満のヘテロ原子、約８個未満のヘテロ原子、約７個未満のヘテロ原子、約６個未満のヘテロ原子、または約５個未満のヘテロ原子）を有する分子を含むマイクロバイオーム制御因子であって、ヘテロ原子が酸素、窒素、硫黄、またはリンから選択される、マイクロバイオーム制御因子、ならびにｉｖ）約５０％（ｗ／ｗ）超（例えば、約５５％超、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、約９６％、約９７％、約９８％、約９９％、またはそれ以上）のマイクロバイオーム制御因子を含む組成物のうちの１つ以上を含む。
いくつかの実施形態では、該方法は、ｉ）、ｉｉ）、ｉｉｉ）、またはｉｖ）のうちの少なくとも２つを含む。いくつかの実施形態では、該方法は、ｉ）、ｉｉ）、ｉｉｉ）、またはｉｖ）のうちの少なくとも３つを含む。いくつかの実施形態では、該方法は、ｉ）、ｉｉ）、ｉｉｉ）、及びｉｖ）からなる。
いくつかの実施形態では、薬物誘発性または治療誘発性の症状は、膨満、下痢症、嘔吐、悪心、及び便秘である。いくつかの実施形態では、薬物誘発性または治療誘発性のものは、下痢症である。いくつかの実施形態では、薬物誘発性または治療誘発性の症状は、便秘である。いくつかの実施形態では、組成物は、薬物の投与前、投与と同時に、または投与後に投与される。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖または糖アルコールを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、宿主によって代謝可能な糖または糖アルコールを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、宿主によって代謝されない糖または糖アルコールを含む。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、グルコース、ガラクトース、フルクトース、フコース、マンノース、キシロース、アラビノース、ラムノース、リボース、スクロース、ソルボース、ラクトース、ソルビトール、マルトース、マンニトール、ラクツロース、ラクチトール、エリトリトール、タガトース、コージビオース、ニゲロース、イソマルトース、トレハロース、ソホロース、ラミナリビオース、ゲンチオビオース、ツラノース、マルツロース、パラチノース、ゲンチオビウロース、マンノビオース、メリビウロース、ルチヌロース、またはキシロビオースを含む。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、ガラクトース、フルクトース、フコース、マンノース、キシロース、アラビノース、ラムノース、リボース、スクロース、ソルボース、ラクトース、ソルビトール、マルトース、マンニトール、ラクツロース、ラクチトール、エリトリトール、タガトース、コージビオース、ニゲロース、イソマルトース、トレハロース、ソホロース、ラミナリビオース、ゲンチオビオース、ツラノース、マルツロース、パラチノース、ゲンチオビウロース、マンノビオース、メリビウロース、ルチヌロース、またはキシロビオースを含む。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、グルコースを含まない。
いくつかの実施形態では、組成物は、約５０％（ｗ／ｗ）超（例えば、約５５％超、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、約９６％、約９７％、約９８％、約９９％、またはそれ以上）の糖または糖アルコールを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、約１２個未満の炭素原子（例えば、約１０個未満の炭素原子、約９個の炭素原子、約８個の炭素原子、約７個の炭素原子、約６個の炭素原子、または約５個の炭素原子）、及び約１２個未満のヘテロ原子（例えば、約１０個未満のヘテロ原子、約９個未満のヘテロ原子、約８個未満のヘテロ原子、約７個未満のヘテロ原子、約６個未満のヘテロ原子、または約５個未満のヘテロ原子）を有する分子を含み、ヘテロ原子は、酸素、窒素、硫黄、またはリンから選択される。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ハロゲン、アシル、チオール、シアノ、ニトロ、またはスルホニル部分を含まない。
いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、スクロースに対して低い甘味度を有する。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、スクロースに対して約１未満（例えば、約０．９５未満、約０．９、約０．８５、約０．８、約０．７５、約０．７、約０．６５、約０．６、約０．５５、約０．５、またはそれ未満）の甘味度を有する。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、スクロースに対して約１以下（例えば、約２以下、約３、約４、約５、約１０、約２０、約２５、約５０、約７５、約１００、約２５０、約５００、約１０００、またはそれ以上）の甘味度を有する。
いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、グルコースに対して低い吸収係数を有する。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、０．１５未満（例えば、約０．１４未満、約０．１３、約０．１２、約０．１１、約０．１０、約０．０９、約０．０８、約０．０７、約０．０６、約０．０５、約０．０４、約０．０３、約０．０２、約０．０１、またはそれ未満）の吸収係数を有する。
いくつかの実施形態では、宿主によって代謝される糖または糖アルコールの大部分は、下部消化管（例えば、小腸または大腸）において代謝される。いくつかの実施形態では、宿主によって代謝される糖または糖アルコールの大部分は、小腸、例えば、十二指腸、空腸、回腸において代謝される。いくつかの実施形態では、宿主によって代謝される糖または糖アルコールの大部分は、大腸、例えば、盲腸、結腸、または直腸において代謝される。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、アミノ酸を含む。いくつかの実施形態では、アミノ酸は、Ｌ−アミノ酸またはＤ−アミノ酸である。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、微量栄養素を含む。いくつかの実施形態では、微量栄養素は、ビタミン、元素、またはミネラルを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、脂肪酸を含む。いくつかの実施形態では、脂肪酸は、短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）、中鎖脂肪酸（ＭＣＦＡ）、長鎖脂肪酸（ＬＣＦＡ）、または極長鎖脂肪酸（ＶＬＣＦＡ）を含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、ポリフェノールを含む。いくつかの実施形態では、ポリフェノールは、カテキン、エラジタンニン、イソフラボン、フラボノール、フラバノン、アントシアニン、またはリグニンを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、消化管内の特定部位、例えば、小腸（例えば、十二指腸、空腸、もしくは回腸）、または大腸（例えば、盲腸、結腸、もしくは直腸）に組成物を標的化するポリマー（例えば、多糖類）を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約１％（ｗ／ｗ）超（例えば、約２％超、約５％、約１０％、約２０％、約３０％、約４０％、約５０％、またはそれ以上）のポリマーを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子のポリマーに対する比（ｗ／ｗ）は、約１：１超（例えば、約１．１：１、約１．２：１、約１．３：１、約１．４：１、約１．５：１、約１．７５：１、約２：１、約２．２５：１、約２．５：１、約２．７５：１、約３：１、約４：１、約５：１、約６：１、約７：１、約８：１、約９：１、約１０：１、約１２．５：１、約１５：１、約２０：１、約３０：１、約４０：１、約５０：１、約１００：１、約５００：１、約１０００：１、またはそれ以上）である。いくつかの実施形態では、ポリマーは、多糖類である。いくつかの実施形態では、ポリマーは、アミロース、アラビノガラクタン、カラギーナン、キトサン、コンドロイチン硫酸塩、デキストラン、ファーセレラン、ガラクトマンナン、グルコマンナン、ゲランガム、ヒアルロン酸、カラヤガム（ｓｔｅｒｃｕｌｉａガム）、ローカストビーンガム、スクレログルカン、プララン（ｐｕｌｌａｌａｎ）、キシラン、またはその誘導体である。
いくつかの実施形態では、組成物は、細菌分類群をさらに含む。いくつかの実施形態では、組成物は、少なくとも２つ（例えば、少なくとも３つ、少なくとも４つ）のマイクロバイオーム制御因子、及び細菌分類群（例えば、共生細菌分類群）を含む。
別の態様において、本発明は、血糖値（例えば、血糖レベル）の制御を必要とする疾患、障害、または状態を有する対象を治療する方法を特徴とし、消化管（例えば、小腸または大腸）での実質的な放出のための投与剤形で製剤化されるか、または投与レジメンで投与されるマイクロバイオーム制御因子を含む組成物での治療であって、それによりマイクロバイオーム制御因子への全身曝露を実質的に制限する治療により対象が利益を享受する。いくつかの実施形態では、組成物は、小腸、例えば、十二指腸、空腸、回腸での実質的な放出のために製剤化される。いくつかの実施形態では、組成物は、大腸、例えば、盲腸、結腸、または直腸での実質的な放出のために製剤化される。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖、糖アルコール、アミノ酸、ペプチド、微量栄養素、脂肪酸、またはポリフェノールを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖または糖アルコールを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、宿主によって代謝可能な糖または糖アルコールを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、宿主によって代謝されない糖または糖アルコールを含む。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、グルコース、ガラクトース、フルクトース、フコース、マンノース、キシロース、アラビノース、ラムノース、リボース、スクロース、ソルボース、ラクトース、ソルビトール、マルトース、マンニトール、ラクツロース、ラクチトール、エリトリトール、タガトース、コージビオース、ニゲロース、イソマルトース、トレハロース、ソホロース、ラミナリビオース、ゲンチオビオース、ツラノース、マルツロース、パラチノース、ゲンチオビウロース、マンノビオース、メリビウロース、ルチヌロース、またはキシロビオースを含む。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、ガラクトース、フルクトース、フコース、マンノース、キシロース、アラビノース、ラムノース、リボース、スクロース、ソルボース、ラクトース、ソルビトール、マルトース、マンニトール、ラクツロース、ラクチトール、エリトリトール、タガトース、コージビオース、ニゲロース、イソマルトース、トレハロース、ソホロース、ラミナリビオース、ゲンチオビオース、ツラノース、マルツロース、パラチノース、ゲンチオビウロース、マンノビオース、メリビウロース、ルチヌロース、またはキシロビオースを含む。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、グルコースを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、約５０％（ｗ／ｗ）超（例えば、約５５％超、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、約９６％、約９７％、約９８％、約９９％、またはそれ以上）の糖または糖アルコールを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、約１２個未満の炭素原子（例えば、約１０個未満の炭素原子、約９個の炭素原子、約８個の炭素原子、約７個の炭素原子、約６個の炭素原子、または約５個の炭素原子）、及び約１２個未満のヘテロ原子（例えば、約１０個未満のヘテロ原子、約９個未満のヘテロ原子、約８個未満のヘテロ原子、約７個未満のヘテロ原子、約６個未満のヘテロ原子、または約５個未満のヘテロ原子）を有する分子を含み、ヘテロ原子は、酸素、窒素、硫黄、またはリンから選択される。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ハロゲン、アシル、チオール、シアノ、ニトロ、またはスルホニル部分を含まない。
いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、スクロースに対して低い甘味度を有する。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、スクロースに対して約１未満（例えば、約０．９５未満、約０．９、約０．８５、約０．８、約０．７５、約０．７、約０．６５、約０．６、約０．５５、約０．５、またはそれ未満）の甘味度を有する。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、スクロースに対して約１以下（例えば、約２以下、約３、約４、約５、約１０、約２０、約２５、約５０、約７５、約１００、約２５０、約５００、約１０００、またはそれ以上）の甘味度を有する。
いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、グルコースに対して低い吸収係数を有する。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、０．１５未満（例えば、約０．１４未満、約０．１３、約０．１２、約０．１１、約０．１０、約０．０９、約０．０８、約０．０７、約０．０６、約０．０５、約０．０４、約０．０３、約０．０２、約０．０１、またはそれ未満）の吸収係数を有する。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、アミノ酸を含む。いくつかの実施形態では、アミノ酸は、Ｌ−アミノ酸またはＤ−アミノ酸である。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、微量栄養素を含む。いくつかの実施形態では、微量栄養素は、ビタミン、元素、またはミネラルを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、脂肪酸を含む。いくつかの実施形態では、脂肪酸は、短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）、中鎖脂肪酸（ＭＣＦＡ）、長鎖脂肪酸（ＬＣＦＡ）、または極長鎖脂肪酸（ＶＬＣＦＡ）を含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、ポリフェノールを含む。いくつかの実施形態では、ポリフェノールは、カテキン、エラジタンニン、イソフラボン、フラボノール、フラバノン、アントシアニン、またはリグニンを含む。
いくつかの実施形態では、疾患、障害、または状態は、癌を含む。いくつかの実施形態では、疾患、障害、または状態は、代謝性疾患である。いくつかの実施形態では、代謝性疾患、障害、または状態は、糖尿病を含む。
いくつかの実施形態では、宿主における組成物の全身曝露は、全組成物の約９５％（ｗ／ｗ）未満（例えば、約９０％未満、約８５％、約８０％、約７５％、約７０％、約６５％、約６０％、約５５％、約５０％、約４５％、約４０％、約３５％、約３０％、約２５％、約２０％、約１５％、約１０％、約５％、約４％、約３％、約２％、約１％、約０．５％、またはそれ未満である。いくつかの実施形態では、宿主における組成物の全身曝露は、全組成物の約５０％（ｗ／ｗ）未満である。いくつかの実施形態では、宿主における組成物の全身曝露は、全組成物の約２５％（ｗ／ｗ）未満である。いくつかの実施形態では、宿主における組成物の全身曝露は、全組成物の約１０％（ｗ／ｗ）未満である。いくつかの実施形態では、宿主における組成物の全身曝露は、全組成物の約５％（ｗ／ｗ）未満である。いくつかの実施形態では、宿主における組成物の全身曝露は、全組成物の約１％（ｗ／ｗ）未満である。いくつかの実施形態では、組成物（例えば、マイクロバイオーム制御因子）は、宿主に全身的に曝露されない。
いくつかの実施形態では、組成物は、消化管内の特定部位、例えば、小腸（例えば、十二指腸、空腸、もしくは回腸）、または大腸（例えば、盲腸、結腸、もしくは直腸）に組成物を標的化するポリマー（例えば、多糖類）を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約１％（ｗ／ｗ）超（例えば、約２％超、約５％、約１０％、約２０％、約３０％、約４０％、約５０％、またはそれ以上）のポリマーを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子のポリマーに対する比（ｗ／ｗ）は、約１：１超（例えば、約１．１：１、約１．２：１、約１．３：１、約１．４：１、約１．５：１、約１．７５：１、約２：１、約２．２５：１、約２．５：１、約２．７５：１、約３：１、約４：１、約５：１、約６：１、約７：１、約８：１、約９：１、約１０：１、約１２．５：１、約１５：１、約２０：１、約３０：１、約４０：１、約５０：１、約１００：１、約５００：１、約１０００：１、またはそれ以上）である。いくつかの実施形態では、ポリマーは、多糖類である。いくつかの実施形態では、ポリマーは、アミロース、アラビノガラクタン、カラギーナン、キトサン、コンドロイチン硫酸塩、デキストラン、ファーセレラン、ガラクトマンナン、グルコマンナン、ゲランガム、ヒアルロン酸、カラヤガム（ｓｔｅｒｃｕｌｉａガム）、ローカストビーンガム、スクレログルカン、プララン（ｐｕｌｌａｌａｎ）、キシラン、またはその誘導体である。
いくつかの実施形態では、組成物は、細菌分類群をさらに含む。いくつかの実施形態では、組成物は、少なくとも２つ（例えば、少なくとも３つ、少なくとも４つ）のマイクロバイオーム制御因子、及び細菌分類群（例えば、共生細菌分類群）を含む。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子を含む組成物での治療から利益を享受することは、ｉ）腸内毒素症を治療すること、ｉｉ）薬物誘発性または治療誘発性の副作用を治療すること、またはｉｉｉ）細菌分類群を調節して健康上の利益をもたらすことのうちの１つ以上を含む。いくつかの実施形態では、該方法は、ｉ）、ｉｉ）、またはｉｉｉ）のうちの少なくとも２つを含む。いくつかの実施形態では、該方法は、ｉ）、ｉｉ）、及びｉｉｉ）からなる。
別の態様において、本発明は、対象の胃腸内微生物叢内の微生物多様性と調節する方法を特徴とし、該方法は、消化管での組成物の実質的な放出のための投与剤形で製剤化されるか、または投与レジメンで投与されるマイクロバイオーム制御因子を含む組成物を対象に投与することを含み、それにより対象における微生物多様性を調節する。いくつかの実施形態では、微生物多様性は、細菌多様性を含む。いくつかの実施形態では、微生物叢のシャノン多様性は、少なくとも約５％（例えば、少なくとも約１０％、約１５％、約２０％、約２５％、約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、またはそれ以上）増加または減少している。いくつかの実施形態では、微生物叢のシャノン多様性は、少なくとも約０．１ログ倍（例えば、約０．２ログ倍、約０．３ログ倍、約０．４ログ倍、約０．５ログ倍、約０．６ログ倍、約０．７ログ倍、約０．８ログ倍、約０．９ログ倍、約１ログ倍、約１．５ログ倍約２ログ倍、またはそれ以上）増加または減少している。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖、糖アルコール、アミノ酸、ペプチド、微量栄養素、脂肪酸、またはポリフェノールを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖または糖アルコールを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、宿主によって代謝可能な糖または糖アルコールを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、宿主によって代謝されない糖または糖アルコールを含む。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、グルコース、ガラクトース、フルクトース、フコース、マンノース、キシロース、アラビノース、ラムノース、リボース、スクロース、ソルボース、ラクトース、ソルビトール、マルトース、マンニトール、ラクツロース、ラクチトール、エリトリトール、タガトース、コージビオース、ニゲロース、イソマルトース、トレハロース、ソホロース、ラミナリビオース、ゲンチオビオース、ツラノース、マルツロース、パラチノース、ゲンチオビウロース、マンノビオース、メリビウロース、ルチヌロース、またはキシロビオースを含む。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、ガラクトース、フルクトース、フコース、マンノース、キシロース、アラビノース、ラムノース、リボース、スクロース、ソルボース、ラクトース、ソルビトール、マルトース、マンニトール、ラクツロース、ラクチトール、エリトリトール、タガトース、コージビオース、ニゲロース、イソマルトース、トレハロース、ソホロース、ラミナリビオース、ゲンチオビオース、ツラノース、マルツロース、パラチノース、ゲンチオビウロース、マンノビオース、メリビウロース、ルチヌロース、またはキシロビオースを含む。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、グルコースを含まない。
いくつかの実施形態では、組成物は、約５０％（ｗ／ｗ）超（例えば、約５５％超、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、約９６％、約９７％、約９８％、約９９％、またはそれ以上）の糖または糖アルコールを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、約１２個未満の炭素原子（例えば、約１０個未満の炭素原子、約９個の炭素原子、約８個の炭素原子、約７個の炭素原子、約６個の炭素原子、または約５個の炭素原子）、及び約１２個未満のヘテロ原子（例えば、約１０個未満のヘテロ原子、約９個未満のヘテロ原子、約８個未満のヘテロ原子、約７個未満のヘテロ原子、約６個未満のヘテロ原子、または約５個未満のヘテロ原子）を有する分子を含み、ヘテロ原子は、酸素、窒素、硫黄、またはリンから選択される。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ハロゲン、アシル、チオール、シアノ、ニトロ、またはスルホニル部分を含まない。
いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、スクロースに対して低い甘味度を有する。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、スクロースに対して約１未満（例えば、約０．９５未満、約０．９、約０．８５、約０．８、約０．７５、約０．７、約０．６５、約０．６、約０．５５、約０．５、またはそれ未満）の甘味度を有する。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、スクロースに対して約１以下（例えば、約２以下、約３、約４、約５、約１０、約２０、約２５、約５０、約７５、約１００、約２５０、約５００、約１０００、またはそれ以上）の甘味度を有する。
いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、グルコースに対して低い吸収係数を有する。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、０．１５未満（例えば、約０．１４未満、約０．１３、約０．１２、約０．１１、約０．１０、約０．０９、約０．０８、約０．０７、約０．０６、約０．０５、約０．０４、約０．０３、約０．０２、約０．０１、またはそれ未満）の吸収係数を有する。
いくつかの実施形態では、宿主によって代謝される糖または糖アルコールの大部分は、下部消化管（例えば、小腸または大腸）において代謝される。いくつかの実施形態では、宿主によって代謝される糖または糖アルコールの大部分は、小腸、例えば、十二指腸、空腸、回腸において代謝される。いくつかの実施形態では、宿主によって代謝される糖または糖アルコールの大部分は、大腸、例えば、盲腸、結腸、または直腸において代謝される。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、アミノ酸を含む。いくつかの実施形態では、アミノ酸は、Ｌ−アミノ酸またはＤ−アミノ酸である。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、微量栄養素を含む。いくつかの実施形態では、微量栄養素は、ビタミン、元素、またはミネラルを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、脂肪酸を含む。いくつかの実施形態では、脂肪酸は、短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）、中鎖脂肪酸（ＭＣＦＡ）、長鎖脂肪酸（ＬＣＦＡ）、または極長鎖脂肪酸（ＶＬＣＦＡ）を含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、ポリフェノールを含む。いくつかの実施形態では、ポリフェノールは、カテキン、エラジタンニン、イソフラボン、フラボノール、フラバノン、アントシアニン、またはリグニンを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、消化管内の特定部位、例えば、小腸（例えば、十二指腸、空腸、もしくは回腸）、または大腸（例えば、盲腸、結腸、もしくは直腸）に組成物を標的化するポリマー（例えば、多糖類）を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約１％（ｗ／ｗ）超（例えば、約２％超、約５％、約１０％、約２０％、約３０％、約４０％、約５０％、またはそれ以上）のポリマーを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子のポリマーに対する比（ｗ／ｗ）は、約１：１超（例えば、約１．１：１、約１．２：１、約１．３：１、約１．４：１、約１．５：１、約１．７５：１、約２：１、約２．２５：１、約２．５：１、約２．７５：１、約３：１、約４：１、約５：１、約６：１、約７：１、約８：１、約９：１、約１０：１、約１２．５：１、約１５：１、約２０：１、約３０：１、約４０：１、約５０：１、約１００：１、約５００：１、約１０００：１、またはそれ以上）である。いくつかの実施形態では、ポリマーは、多糖類である。いくつかの実施形態では、ポリマーは、アミロース、アラビノガラクタン、カラギーナン、キトサン、コンドロイチン硫酸塩、デキストラン、ファーセレラン、ガラクトマンナン、グルコマンナン、ゲランガム、ヒアルロン酸、カラヤガム（ｓｔｅｒｃｕｌｉａガム）、ローカストビーンガム、スクレログルカン、プララン（ｐｕｌｌａｌａｎ）、キシラン、またはその誘導体である。
いくつかの実施形態では、組成物は、細菌分類群をさらに含む。いくつかの実施形態では、組成物は、少なくとも２つ（例えば、少なくとも３つ、少なくとも４つ）のマイクロバイオーム制御因子、及び細菌分類群（例えば、共生細菌分類群）を含む。
別の態様において、本発明は、胃腸疾患を有する対象を治療する方法を特徴とし、該方法は、対象の消化管での銭組成物の実質的な放出のための投与剤形で製剤化されるか、または投与レジメンで投与されるマイクロバイオーム制御因子を含む組成物を対象に投与することを含み、但し、マイクロバイオーム制御因子がグルコースを含む場合、マイクロバイオーム制御因子は、腸溶性コーティングされた投与剤形で提供されることを条件とする。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、ｉ）宿主によって代謝される単糖類、二糖類、三糖類、四糖類、もしくは五糖類であって、糖または糖アルコールが、二糖類、三糖類、四糖類、もしくは五糖類である場合、ａ）少なくとも１つ、少なくとも２つ、少なくとも３つ、少なくとも４つ、またはそれ以上のグリコシド結合は、１−＞２グリコシド結合、１−＞３グリコシド結合、１−＞４グリコシド結合、または１−＞６グリコシド結合を含み、かつｂ）グリコシド結合のうちの少なくとも１つ、少なくとも２つ、少なくとも３つ、少なくとも４つ、またはそれ以上は、アルファもしくはベータ配置で存在する、単糖類、二糖類、三糖類、四糖類、もしくは五糖類、ｉｉ）約１０００ｇ／ｍｏｌ未満（例えば、約９５０ｇ／ｍｏｌ未満、約９００ｇ／ｍｏｌ、約８５０ｇ／ｍｏｌ、約８００ｇ／ｍｏｌ、約７５０ｇ／ｍｏｌ、約７００ｇ／ｍｏｌ、約６５０ｇ／ｍｏｌ、約６００ｇ／ｍｏｌ、約５００ｇ／ｍｏｌ、約４５０ｇ／ｍｏｌ、約４００ｇ／ｍｏｌ、約３５０ｇ／ｍｏｌ、約３００ｇ／ｍｏｌ、約２５０ｇ／ｍｏｌ、約２００ｇ／ｍｏｌ、またはそれ未満）の分子量、ｉｉｉ）約３０個未満の炭素原子（例えば、約２５個未満の炭素原子、約２０個の炭素原子、約１８個の炭素原子、約１５個の炭素原子、約１２個の炭素原子、約１０個の炭素原子、約９個の炭素原子、約８個の炭素原子、約７個の炭素原子、約６個の炭素原子、または約５個の炭素原子）、ｉｖ）約３０個未満のヘテロ原子（例えば、約２５個未満のヘテロ原子、約２０個のヘテロ原子、約１８個のヘテロ原子、約１５個未満のヘテロ原子、約１２個未満のヘテロ原子、約１０個未満のヘテロ原子、約９個未満のヘテロ原子、約８個未満のヘテロ原子、約７個未満のヘテロ原子、約６個未満のヘテロ原子、または約５個未満のヘテロ原子）、またはｖ）アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ハロゲン、アシル、チオール、シアノ、ニトロ、もしくはスルホニル部分を含まないこと、のうちの１つ以上を含む糖または糖アルコールである。
いくつかの実施形態では、該方法は、ｉ）、ｉｉ）、ｉｉｉ）、ｉｖ）、またはｖ）のうちの少なくとも２つを含む。いくつかの実施形態では、該方法は、ｉ）、ｉｉ）、ｉｉｉ）、ｉｖ）、またはｖ）のうちの少なくとも３つを含む。いくつかの実施形態では、該方法は、ｉ）、ｉｉ）、ｉｉｉ）、ｉｖ）、またはｖ）のうちの少なくとも４つを含む。いくつかの実施形態では、該方法は、ｉ）、ｉｉ）、ｉｉｉ）、ｉｖ）、及びｖ）からなる。
いくつかの実施形態では、組成物は、糖または糖アルコールと、ｉ）宿主によって代謝されない糖または糖アルコールを実質的に含まないこと、及びｉｉ）マイクロバイオーム制御因子以外の薬剤、例えば、治療剤（例えば、ペプチド、核酸、オリゴ糖、多糖類、タンパク質、非ペプチド小分子、またはプロドラッグもしくはその代謝産物）、またはポリマー（例えば、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）、ポリビニルピロリジン（ＰＶＧ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアクリル酸（ＰＡＡ）、ポリアクリルアミド、Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）メチルアクリルアミド（ＨＭＰＡ）、ジビニルエーテル−無水マレイン酸（ＤＩＶＥＭＡ）、ポリオキサゾリン、ポリリン酸、キサンタンガム、ペクチン、キチン、キトサン、デキストラン、カラギーナン、グアーガム、セルロース（例えば、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、カルボキシメチルセルロースナトリウム（ＮａＣＭＣ））、ヒアルロン酸、ヒアルロナン、アルブミン、ヘパリン、コンドロイチン、デンプン、もしくはその誘導体）を実質的に含まないことのうちの１つ以上とを含む。いくつかの実施形態では、該方法は、ｉ）及びｉｉ）からなる。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子以外の薬剤は、治療剤であり、ｉ）ペプチド、核酸、オリゴ糖、多糖類、タンパク質、非ペプチド小分子、もしくはプロドラッグもしくはその代謝産物、ｉｉ）約５００ｇ／ｍｏｌ超の分子量、ｉｉｉ）約６個超の炭素原子、ｉｖ）細胞表面受容体、イオンチャネル、輸送体、酵素、抗体、もしくは他の生物学的標的に対する特異性、またはｖ）疾患、障害、または状態の治療に使用される薬剤のうちの１つ以上を含む。いくつかの実施形態では、該方法は、ｉ）、ｉｉ）、ｉｉｉ）、ｉｖ）、またはｖ）のうちの少なくとも２つを含む。いくつかの実施形態では、該方法は、ｉ）、ｉｉ）、ｉｉｉ）、ｉｖ）、またはｖ）のうちの少なくとも３つを含む。いくつかの実施形態では、該方法は、ｉ）、ｉｉ）、ｉｉｉ）、ｉｖ）、またはｖ）のうちの少なくとも４つを含む。いくつかの実施形態では、該方法は、ｉ）、ｉｉ）、ｉｉｉ）、ｉｖ）、及びｖ）からなる。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子以外の薬剤は、ポリマーである。
いくつかの実施形態では、組成物は、消化管内の特定部位、例えば、小腸（例えば、十二指腸、空腸、もしくは回腸）、または大腸（例えば、盲腸、結腸、もしくは直腸）に組成物を標的化するポリマー（例えば、多糖類）をさらに含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約１％（ｗ／ｗ）超（例えば、約２％超、約５％、約１０％、約２０％、約３０％、約４０％、約５０％、またはそれ以上）のポリマーを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子のポリマーに対する比（ｗ／ｗ）は、約１：１超（例えば、約１．１：１、約１．２：１、約１．３：１、約１．４：１、約１．５：１、約１．７５：１、約２：１、約２．２５：１、約２．５：１、約２．７５：１、約３：１、約４：１、約５：１、約６：１、約７：１、約８：１、約９：１、約１０：１、約１２．５：１、約１５：１、約２０：１、約３０：１、約４０：１、約５０：１、約１００：１、約５００：１、約１０００：１、またはそれ以上）である。いくつかの実施形態では、ポリマーは、多糖類である。いくつかの実施形態では、ポリマーは、アミロース、アラビノガラクタン、カラギーナン、キトサン、コンドロイチン硫酸塩、デキストラン、ファーセレラン、ガラクトマンナン、グルコマンナン、ゲランガム、ヒアルロン酸、カラヤガム（ｓｔｅｒｃｕｌｉａガム）、ローカストビーンガム、スクレログルカン、プララン（ｐｕｌｌａｌａｎ）、キシラン、またはその誘導体である。
いくつかの実施形態では、組成物は、細菌分類群をさらに含む。いくつかの実施形態では、組成物は、少なくとも２つ（例えば、少なくとも３つ、少なくとも４つ）のマイクロバイオーム制御因子、及び細菌分類群（例えば、共生細菌分類群）を含む。
いくつかの実施形態では、本発明は、胃腸疾患の治療を必要とする対象を識別することをさらに含む。いくつかの実施形態では、胃腸疾患の治療を必要とする対象は、対象の微生物叢の状態の評価に基づいて識別される。いくつかの実施形態では、評価は、特定のＯＴＵまたは対象の胃腸内微生物叢の微生物多様性のいずれかの知識を得る（例えば、直接的または間接的に）得ることを含む。いくつかの実施形態では、識別は、対象から試料（例えば、糞便試料）を得る（例えば、直接的または間接的に）ことを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子を含む有効量の組成物が、評価の結果に基づいて投与される。いくつかの実施形態では、該方法は、腸内毒素症を有する対象を識別することをさらに含む。
別の態様において、本発明は、糖、糖アルコール、アミノ酸、ペプチド、微量栄養素、脂肪酸、またはポリフェノールを含むマイクロバイオーム制御因子を含む薬学的組成物であって、組成物の消化管での実質的な放出を標的とする投与剤形で製剤化されるか、または投与レジメンで投与される、薬学的組成物を特徴とする。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖、糖アルコール、アミノ酸、ペプチド、微量栄養素、脂肪酸、またはポリフェノールを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖または糖アルコールを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、宿主によって代謝可能な糖または糖アルコールを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、宿主によって代謝されない糖または糖アルコールを含む。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、グルコース、ガラクトース、フルクトース、フコース、マンノース、キシロース、アラビノース、ラムノース、リボース、スクロース、ソルボース、ラクトース、ソルビトール、マルトース、マンニトール、ラクツロース、ラクチトール、エリトリトール、タガトース、コージビオース、ニゲロース、イソマルトース、トレハロース、ソホロース、ラミナリビオース、ゲンチオビオース、ツラノース、マルツロース、パラチノース、ゲンチオビウロース、マンノビオース、メリビウロース、ルチヌロース、またはキシロビオースを含む。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、ガラクトース、フルクトース、フコース、マンノース、キシロース、アラビノース、ラムノース、リボース、スクロース、ソルボース、ラクトース、ソルビトール、マルトース、マンニトール、ラクツロース、ラクチトール、エリトリトール、タガトース、コージビオース、ニゲロース、イソマルトース、トレハロース、ソホロース、ラミナリビオース、ゲンチオビオース、ツラノース、マルツロース、パラチノース、ゲンチオビウロース、マンノビオース、メリビウロース、ルチヌロース、またはキシロビオースを含む。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、グルコースを含まない。
いくつかの実施形態では、組成物は、約５０％（ｗ／ｗ）超（例えば、約５５％超、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、約９６％、約９７％、約９８％、約９９％、またはそれ以上）の糖または糖アルコールを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、約１２個未満の炭素原子（例えば、約１０個未満の炭素原子、約９個の炭素原子、約８個の炭素原子、約７個の炭素原子、約６個の炭素原子、または約５個の炭素原子）、及び約１２個未満のヘテロ原子（例えば、約１０個未満のヘテロ原子、約９個未満のヘテロ原子、約８個未満のヘテロ原子、約７個未満のヘテロ原子、約６個未満のヘテロ原子、または約５個未満のヘテロ原子）を有する分子を含み、ヘテロ原子は、酸素、窒素、硫黄、またはリンから選択される。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ハロゲン、アシル、チオール、シアノ、ニトロ、またはスルホニル部分を含まない。
いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、スクロースに対して低い甘味度を有する。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、スクロースに対して約１未満（例えば、約０．９５未満、約０．９、約０．８５、約０．８、約０．７５、約０．７、約０．６５、約０．６、約０．５５、約０．５、またはそれ未満）の甘味度を有する。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、スクロースに対して約１以下（例えば、約２以下、約３、約４、約５、約１０、約２０、約２５、約５０、約７５、約１００、約２５０、約５００、約１０００、またはそれ以上）の甘味度を有する。
いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、グルコースに対して低い吸収係数を有する。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、０．１５未満（例えば、約０．１４未満、約０．１３、約０．１２、約０．１１、約０．１０、約０．０９、約０．０８、約０．０７、約０．０６、約０．０５、約０．０４、約０．０３、約０．０２、約０．０１、またはそれ未満）の吸収係数を有する。
いくつかの実施形態では、宿主によって代謝される糖または糖アルコールの大部分は、下部消化管（例えば、小腸または大腸）において代謝される。いくつかの実施形態では、宿主によって代謝される糖または糖アルコールの大部分は、小腸、例えば、十二指腸、空腸、回腸において代謝される。いくつかの実施形態では、宿主によって代謝される糖または糖アルコールの大部分は、大腸、例えば、盲腸、結腸、または直腸において代謝される。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、アミノ酸を含む。いくつかの実施形態では、アミノ酸は、Ｌ−アミノ酸またはＤ−アミノ酸である。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、微量栄養素を含む。いくつかの実施形態では、微量栄養素は、ビタミン、元素、またはミネラルを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、脂肪酸を含む。いくつかの実施形態では、脂肪酸は、短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）、中鎖脂肪酸（ＭＣＦＡ）、長鎖脂肪酸（ＬＣＦＡ）、または極長鎖脂肪酸（ＶＬＣＦＡ）を含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、ポリフェノールを含む。いくつかの実施形態では、ポリフェノールは、カテキン、エラジタンニン、イソフラボン、フラボノール、フラバノン、アントシアニン、またはリグニンを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、消化管内の特定部位、例えば、小腸（例えば、十二指腸、空腸、もしくは回腸）、または大腸（例えば、盲腸、結腸、もしくは直腸）に組成物を標的化するポリマー（例えば、多糖類）を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約１％（ｗ／ｗ）超（例えば、約２％超、約５％、約１０％、約２０％、約３０％、約４０％、約５０％、またはそれ以上）のポリマーを含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子のポリマーに対する比（ｗ／ｗ）は、約１：１超（例えば、約１．１：１、約１．２：１、約１．３：１、約１．４：１、約１．５：１、約１．７５：１、約２：１、約２．２５：１、約２．５：１、約２．７５：１、約３：１、約４：１、約５：１、約６：１、約７：１、約８：１、約９：１、約１０：１、約１２．５：１、約１５：１、約２０：１、約３０：１、約４０：１、約５０：１、約１００：１、約５００：１、約１０００：１、またはそれ以上）である。いくつかの実施形態では、ポリマーは、多糖類である。いくつかの実施形態では、ポリマーは、アミロース、アラビノガラクタン、カラギーナン、キトサン、コンドロイチン硫酸塩、デキストラン、ファーセレラン、ガラクトマンナン、グルコマンナン、ゲランガム、ヒアルロン酸、カラヤガム（ｓｔｅｒｃｕｌｉａガム）、ローカストビーンガム、スクレログルカン、プララン（ｐｕｌｌａｌａｎ）、キシラン、またはその誘導体である。
いくつかの実施形態では、組成物は、細菌分類群をさらに含む。いくつかの実施形態では、組成物は、少なくとも２つ（例えば、少なくとも３つ、少なくとも４つ）のマイクロバイオーム制御因子、及び細菌分類群（例えば、共生細菌分類群）を含む。
前述の態様のいずれか及び全てにおいて、いくつかの実施形態では、本発明は、例えば、対象の疾患、障害、または状態の治療、対象の腸内毒素症の治療、対象の胃腸内微生物叢における細菌分類群の生着または定着の改善、対象の胃腸内微生物叢における細菌分類群の調節、対象の胃腸内微生物叢内の微生物多様性の調節、及び／または対象の薬物誘発性または治療誘発性の症状の低減における使用のための化合物及び組成物（例えば、薬学的組成物）を特徴とする。
実施例６に記載されるように、炭素源としてグルコースモノマー及び市販のＦＯＳ中で増殖させたヒト糞便スラリーからの選択された細菌分類群の相対存在量を示すグラフである。試験される選択された細菌分類群には、Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉａｌｅｓ（図１Ａ）、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄａｌｅｓ（図１Ｂ）、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉａｌｅｓ（図１Ｃ）、Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉａ（図１Ｄ）、ならびにＶｅｒｒｕｃｏｍｉｃｒｏｂｉａ、Ｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ、Ｆｉｒｍｉｃｕｔｅｓ、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｔｅｓ、及びＡｃｔｉｎｏｂａｃｔｅｒｉａ（図１Ｅ）が含まれる。それぞれについて、ＦＯＳ、グルコース、及び炭素添加なしにおいて増殖させた１％糞便スラリー中の相対存在量パーセント（％）が示される。 実施例６に記載されるように、炭素源としてグルコースモノマー及び市販のＦＯＳ中で増殖させたヒト糞便スラリーからの選択された細菌分類群の相対存在量を示すグラフである。試験される選択された細菌分類群には、Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉａｌｅｓ（図１Ａ）、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄａｌｅｓ（図１Ｂ）、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉａｌｅｓ（図１Ｃ）、Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉａ（図１Ｄ）、ならびにＶｅｒｒｕｃｏｍｉｃｒｏｂｉａ、Ｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ、Ｆｉｒｍｉｃｕｔｅｓ、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｔｅｓ、及びＡｃｔｉｎｏｂａｃｔｅｒｉａ（図１Ｅ）が含まれる。それぞれについて、ＦＯＳ、グルコース、及び炭素添加なしにおいて増殖させた１％糞便スラリー中の相対存在量パーセント（％）が示される。 実施例６に記載されるように、炭素源としてグルコースモノマー及び市販のＦＯＳ中で増殖させたヒト糞便スラリーからの選択された細菌分類群の相対存在量を示すグラフである。試験される選択された細菌分類群には、Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉａｌｅｓ（図１Ａ）、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄａｌｅｓ（図１Ｂ）、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉａｌｅｓ（図１Ｃ）、Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉａ（図１Ｄ）、ならびにＶｅｒｒｕｃｏｍｉｃｒｏｂｉａ、Ｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ、Ｆｉｒｍｉｃｕｔｅｓ、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｔｅｓ、及びＡｃｔｉｎｏｂａｃｔｅｒｉａ（図１Ｅ）が含まれる。それぞれについて、ＦＯＳ、グルコース、及び炭素添加なしにおいて増殖させた１％糞便スラリー中の相対存在量パーセント（％）が示される。 実施例６に記載されるように、炭素源としてグルコースモノマー及び市販のＦＯＳ中で増殖させたヒト糞便スラリーからの選択された細菌分類群の相対存在量を示すグラフである。試験される選択された細菌分類群には、Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉａｌｅｓ（図１Ａ）、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄａｌｅｓ（図１Ｂ）、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉａｌｅｓ（図１Ｃ）、Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉａ（図１Ｄ）、ならびにＶｅｒｒｕｃｏｍｉｃｒｏｂｉａ、Ｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ、Ｆｉｒｍｉｃｕｔｅｓ、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｔｅｓ、及びＡｃｔｉｎｏｂａｃｔｅｒｉａ（図１Ｅ）が含まれる。それぞれについて、ＦＯＳ、グルコース、及び炭素添加なしにおいて増殖させた１％糞便スラリー中の相対存在量パーセント（％）が示される。 実施例６に記載されるように、炭素源としてグルコースモノマー及び市販のＦＯＳ中で増殖させたヒト糞便スラリーからの選択された細菌分類群の相対存在量を示すグラフである。試験される選択された細菌分類群には、Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉａｌｅｓ（図１Ａ）、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄａｌｅｓ（図１Ｂ）、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉａｌｅｓ（図１Ｃ）、Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉａ（図１Ｄ）、ならびにＶｅｒｒｕｃｏｍｉｃｒｏｂｉａ、Ｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ、Ｆｉｒｍｉｃｕｔｅｓ、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｔｅｓ、及びＡｃｔｉｎｏｂａｃｔｅｒｉａ（図１Ｅ）が含まれる。それぞれについて、ＦＯＳ、グルコース、及び炭素添加なしにおいて増殖させた１％糞便スラリー中の相対存在量パーセント（％）が示される。 実施例７に記載されるグルコースモノマーのＦＯＳのいずれかで増殖させたＢＵＮ．８０及びＤＬＯ．７６の上清中の短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）濃度を示す図表である。 微生物属、マイクロバイオーム制御因子、及び選択された培地成分の例示的な組み合わせを示す表である。 微生物属、マイクロバイオーム制御因子、及び選択された培地成分の例示的な組み合わせを示す表である。 微生物属、マイクロバイオーム制御因子、及び選択された培地成分の例示的な組み合わせを示す表である。
ヒトにおいて、胃腸内微生物叢は、宿主が良好な健康状態にあるときには大部分は安定であるが、胃腸内微生物叢の生態系は、宿主の年齢、病原体による感染、ストレス、食餌、及び薬学的治療を含む疾患によって異なり、腸内毒素症の状態に入る可能性がある。本発明は、ヒト微生物叢の１つ以上のマイクロバイオーム制御因子調節を含む、疾患の治療のための化合物、組成物、及び方法を特徴とする。理論に拘束されるわけではないが、マイクロバイオーム制御因子は、特定の微生物種によって消化され、それにより消化管の変化を誘発し、宿主の幸福と健康に利益をもたらし得る。マイクロバイオーム制御因子は、例えば、有益な細菌の増殖及び／もしくは機能を増強すること、かつ／または疾患もしくは状態に関連付けられるもの等の病原微生物の増殖及び／もしくは機能を抑制することによって、常在微生物叢または獲得微生物叢のための適合されたきめ細かな調節因子として機能する。
本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子及びその使用により、胃腸内微生物叢の重要な分類群の存在量における変化の驚くべき配列を媒介することができる。いくつかの実施形態では、微生物の変化は、ｉ）撹乱に対する生態系の回復力、ｉｉ）微生物叢多様性、ｉｉｉ）代謝産物産生、ｉｖ）病原性共生生物、及び病原体の定着、ならびにｖ）宿主の代謝機能、免疫機能、及び他の機能、またはその任意の組み合わせへの改変された効果等の微生物特性の特定の調整を可能にする。
胃腸内微生物叢の腸内毒素症に関連付けられる疾患の治療及び予防、必要とする対象におけるその症状の低減、ならびに宿主の全体的な健康状態を改善するために有用な組成物、方法、及びキットが本明細書に記載される。マイクロバイオーム制御因子のための投与剤形が本明細書にさらに記載される。いくつかの実施形態では、投与剤形は、消化管、例えば、小腸または大腸（例えば、結腸）等の特定の領域への標的送達のために製剤化される。マイクロバイオーム制御因子を含む薬学的組成物、医療用食品、または栄養補助食品の投与は、微生物叢が撹乱され、かつ対象が腸内毒素症を呈する可能性がある状態を治療または予防し得る。いくつかの実施形態では、撹乱は、有益な微生物叢及び宿主の両方の改善された生理学的増殖及び機能を達成することができるように、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子の使用によって改良され得る。かかる治療または予防は、直接的に生じ得、例えば、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子もしくはその組成物は、病原微生物の非病原微生物での転置を引き起こすか、または有益な微生物叢または共生微生物叢の増殖を増加させ得るか、あるいは間接的に生じ得、例えば、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子もしくはその組成物は、微生物叢の代謝もしくは他の機能に影響を及ぼし得、それにより、例えば１つ以上の下流の代謝産物の効果を介して宿主の生理学を調節し得る。本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子もしくはその組成物の投与は、宿主の全体的な健康状態を改善し得、微生物集団の１つ以上のメンバーに影響を及ぼすことによって、消化管等の選択されたニッチにおける健常な均衡を復元し得る。
定義
本明細書で使用されるとき、微生物分類群に関する「存在量」という用語は、消化管等の定義される微生物ニッチ、または全宿主生物（例えば、ヒトもしくは実験動物疾患モデル）における、ある微生物分類群の別の微生物分類群と比較した存在を指す。
「取得する」または「取得」とは、これらの用語が本明細書で使用されるとき、値または物理的実体を「直接取得する」か、または「間接的に取得する」ことによって、値、例えば数値、または画像、または物理的実体（例えば、試料）の所有権を得ることを指す。「直接取得する」とは、プロセスを行って（例えば、合成法もしくはプロトコルまたは分析法もしくはプロトコルを行って）、その値または物理的実体を得ることを意味する。「間接的に取得する」とは、その値または物理的実体を別の当事者または供給源（例えば、その物理的実体または値を直接取得した第三者実験室）から受け取ることを指す。値または物理的実体を直接取得することは、物理的物質の物理的変化または機械もしくはデバイスの使用を含むプロセスを行うことを含む。値を直接取得する例としては、試料をヒト対象から得ることが挙げられる。値を直接取得することは、機械またはデバイス、例えば、ＮＭＲ分光計を使用して、ＮＭＲスペクトルを得るプロセスを行うことを含む。
本明細書で使用されるとき、宿主生物の「定着」とは、ニッチにおける細菌または他の微生物の非一時的な常在を指す。
本明細書で使用されるとき、「微生物集団の多様性」または「微生物多様性」とは、所与のニッチまたは宿主対象における微生物叢に見られる多様性を指す。多様性は、別個の微生物分類群の数及び／またはニッチまたは宿主における微生物分類群の豊富度に関連する場合があり、本明細書に記載されるように、例えば、シャノン多様性指数（シャノンエントロピー）、アルファ−ベータ多様性、観察された総ＯＴＵ数、またはＣｈａｏ１指数を使用して表され得る。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のマイクロバイオーム制御因子は、シャノンエントロピーを尺度として使用して表され得る微生物集団における多様性を調節する。例えば、細菌分類群の存在量が不均等であるほど、シャノン式中のｐｉ値の加重幾何平均が大きくなり、対応するシャノンエントロピーが小さくなる。実質的に全ての存在量が１つの分類群に集中し、他の分類群が非常に稀である場合（それらが多く存在する場合であっても）、シャノンエントロピーはゼロに近づく。１つの分類群のみが存在する場合、シャノンエントロピーは、正確にゼロに等しい。
本明細書で使用されるとき、「投与レジメン」、「投薬レジメン」、または「治療レジメン」とは、治療目的を達成する薬物投与様式である。投与レジメンは、投与経路、単位用量、投与頻度、または治療期間のうちの１つ、２つ、３つ、または４つの定義を含む。
本明細書で使用されるとき、「腸内毒素症」とは、宿主疾患、宿主疾患の素因、または宿主の他の望ましくない状態もしくは症状の条件下での微生物叢の状態を指す。一実施形態では、腸内毒素症とは、疾患条件下での微生物叢の状態を指す。腸内毒素症は、宿主の健常条件下での微生物叢の状態を指す均衡状態（ｅｕｂｉｏｓｉｓ）と対比され得る。微生物叢の状態は、微生物叢の構造または機能のいずれかに関連する特徴を含み得る。一実施形態では、腸内毒素症は、微生物叢の状態の不均衡を含み、微生物分類群の正常な多様性または相対存在量は、例えば、第２の細菌分類群に対して、または健康条件下での該分類群の存在量に対して影響を及ぼされる。一実施形態では、腸内毒素症は、微生物叢の機能の不均衡、例えば、遺伝子発現のレベル、遺伝子産物のレベル、または代謝出力（例えば、免疫監視または免疫応答等の免疫機能）の変化を含む。いくつかの実施形態では、腸内毒素症は、宿主における望ましくない症状に関連付けられ、かつ健康を促進しない望ましくない、例えば、健常ではない状態である。
「胃腸内微生物叢の腸内毒素症」とは、消化管（例えば、胃、小腸、または大腸）の微生物叢の不均衡状態を指す。
本明細書で使用されるとき、「生態学的ニッチ」または単に「ニッチ」とは、生物または生物群が占有する生態学的空間（例えば、消化管、または消化管の１つ以上の小区分、例えば、胃、小腸、小腸、直腸等）を指す。いくつかの実施形態では、ニッチは、具体的には、微生物が占有する空間を指す。ニッチは、生物または生物集団が、資源、物理的パラメータ（例えば、宿主組織空間）、及び競合相手の分布に（例えば、資源が豊富に存在し、捕食体、寄生体、及び病原体が乏しい場合に増殖することによって）どのように応答し、次いで、それが、それらの同じ因子（例えば、他の生物による資源へのアクセスの制限、捕食体の食料源及び餌食の消費体としての役割）をどのように変化させるかを説明し得る。
本明細書で使用される「有効量」及び「治療有効量」とは、所望の効果を提供するのに十分な薬学的組成物または薬剤の量を指す。いくつかの実施形態では、医師または他の医療専門家が、適切な量及び投与レジメンを決定する。有効量は、病状の発症または再発を予防する薬学的組成物または薬剤の量も指す。
本明細書で使用されるとき、マイクロバイオーム制御因子の「単離された」または「精製された」調合剤は、実質的に純粋であり、気泡材料または他の化学物質を含まない。いくつかの実施形態では、純粋なまたは単離された化合物、組成物、または調合剤は、微量の溶媒及び／または塩を含有し得る。精製された化合物は、少なくとも約６０％（ｗ／ｗ、ｗ／ｖ、ｖ／ｖ、またはモル％で）、ｗ／ｗ、ｗ／ｖ、ｖ／ｖまたはモル％で、目的とする化合物の少なくとも約７５％、少なくとも約９０％、少なくとも約９５％、少なくとも約９７％、少なくとも約９８％、または少なくとも約９９％である。例えば、マイクロバイオーム制御因子の精製された（実質的に純粋な）または単離された調合剤は、ｗ／ｗ、ｗ／ｖ、ｖ／ｖ、またはモル％で、所望のマイクロバイオーム制御因子の少なくとも９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９８％、９９％、９９．５％、９９．８％、９９．９％、または１００％（ｗ／ｗ）であり、かつそれに伴う成分から、例えば、製造、抽出／精製、及び／または加工中に分離される（例えば、望ましくない化合物を含まない）ものである。純度は、任意の適切な標準の方法によって、例えば、カラムクロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィー、または高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）分析によって測定され得る。
本明細書で使用されるとき、「代謝可能な」という用語は、宿主、微生物叢、またはその両方のいずれかによって消化または吸収される物質（例えば、マイクロバイオーム制御因子、例えば、糖または糖アルコール）を指す。一実施形態では、物質は、宿主によってのみ実質的に代謝可能であり得る。一実施形態では、物質は、微生物叢によってのみ実質的に代謝可能であり得る。代謝可能な「栄養」物質は、物質または物質の副産物が、宿主によってエネルギーまたは他の目的のために利用されるものである。代謝可能な非栄養物質は、宿主にとって実質的に非栄養性であるが、微生物叢によって分解され得る。例示的な代謝可能な物質には、グルコース、ガラクトース、マンノース、フルクトース、及びフコース等の糖及び糖アルコールが含まれる。
本明細書で使用されるとき、「マイクロバイオーム」とは、真核生物、古細菌、細菌、及びウイルス（細菌ウイルス（例えば、ファージ）等）を含む、持続的及び一時的の両方で対象（例えば、ヒト対象）において、かつそれを糧として生きる微生物集団の遺伝物質を指し、「遺伝物質」としては、ゲノムＤＮＡ、ＲＮＡ、例えば、リボソームＲＮＡ及びメッセンジャーＲＮＡ、エピゲノム、プラスミド、及び全ての他のタイプの遺伝情報が挙げられる。いくつかの実施形態では、マイクロバイオームとは、具体的には、ニッチにおける微生物集団の遺伝物質を指す。
本明細書で使用されるとき、「マイクロバイオーム制御因子」という用語は、対象のマイクロバイオームを調節することができる糖、糖アルコール、アミノ酸、ペプチド、脂肪酸、微量栄養素、ポリフェノール、またはそれらの任意の組み合わせを指す。いくつかの実施形態では、マイクロバイオームの調節は、少なくとも１つの微生物分類群の存在量の増加もしくは減少、少なくとも１つの微生物分類群の多様性の増加もしくは減少、または少なくとも１つの微生物分類群の代謝経路の変更を含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、治療効果または予防効果等の治療効果を有し、微生物ニッチ（例えば、対象の消化管）の健康状態を改善し得る。
本明細書で使用される「マイクロバイオーム制御因子以外の薬剤」とは、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子を含まない薬剤を指す。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子以外の薬剤は、糖、糖アルコール、アミノ酸、ペプチド、脂肪酸、微量栄養素、またはポリフェノールを含まない。例示的なマイクロバイオーム制御因子以外の薬剤には、治療剤（例えば、核酸、五糖類よりも長いオリゴ糖もしくは多糖類、タンパク質、または非ペプチド小分子）、またはポリマー、担体、充填剤、コーティング剤、もしくは賦形剤等の非治療剤が含まれ得る。
本明細書で使用される「微生物叢」とは、真核生物、古細菌、細菌、及びウイルス（細菌ウイルス、例えば、ファージ等）を含む、対象（例えば、ヒト対象）において、かつそれを糧として（持続的または一時的に）生じる微生物集団を指す。いくつかの実施形態では、微生物叢とは、具体的には、ニッチにおける微生物集団を指す。
本明細書で使用される「微生物叢を調節する」または「微生物叢の調節」とは、微生物叢の状態を変化させることを指す。微生物叢の状態の変化は、微生物叢の構造及び／または機能の変化を含み得る。微生物叢の構造の変化は、例えば、盲腸、上行結腸、横行結腸、下行結腸、Ｓ状結腸、及び／または直腸等の消化管の１つ以上の領域における分類群の相対組成の変化等である。一実施形態では、微生物叢の構造の変化は、例えば、別の分類群に対する、または調節不在下で観察されるものに対する分類群の存在量の変化を含む。微生物叢の調節は、同様に、微生物叢の機能の変化、例えば、微生物叢の遺伝子発現、遺伝子産物（例えば、ＲＮＡもしくはタンパク質）のレベル、及び／または微生物叢の代謝出力の変化を含み得る。微生物叢の機能は、病原体保護、栄養、宿主代謝、及び免疫調節も含み得る。微生物叢の構造または機能の調節は、加えて、微生物叢構造またはその機能の変化の結果として、宿主の１つ以上の機能的経路の変化（例えば、遺伝子発現、遺伝子産物のレベル、及び／または宿主細胞もしくは宿主プロセスの代謝出力の変化）を誘導し得る。
本明細書で使用されるとき、「病原」（例えば、「病原菌」）という用語は、疾患を引き起こす能力を有する物質、微生物、または条件を指す。ある特定の状況では、病原体は、疾患または状態に関連付けられるが、因果関係（例えば、直接因果関係）が確立されていないか、またはまだ確立されていない微生物（例えば、細菌）も含む。
本明細書で使用されるとき、「薬学的組成物」または「薬学的調合剤」とは、疾患の緩和、治療、もしくは予防において薬理学的活性もしくは他の直接影響を有する組成物もしくは調合剤、及び／またはその完成剤形もしくは製剤であり、ヒト使用のためのものである。薬学的組成物または薬学的調合剤は、典型的には、適正製造基準（ＧＭＰ）条件下で産生される。薬学的組成物または調合剤は、滅菌または非滅菌であり得る。非滅菌である場合、かかる薬学的組成物は、米国薬局方（ＵＳＰ）または欧州薬局方（ＥＰ）に記載される非滅菌医薬製品の微生物学的仕様及び基準を満たす。薬学的組成物は、追加の活性薬剤、例えば、追加の治療剤をさらに含み得るか、またはそれらと同時投与され得る。薬学的組成物は、薬学的に許容される賦形剤、溶媒、担体、充填剤、またはそれらの任意の組み合わせも含み得る。
「表現型」という用語は、個体実体の一連の観察可能な特徴を指す。例えば、個体対象は、「健常」または「疾患」表現型を有し得る。表現型は、実体の状態を説明することができ、表現型内の全ての実体は、その表現型を説明する同じ組の特徴を共有する。個体の表現型は、実体ゲノム及び／またはマイクロバイオームと環境との相互作用に部分的または全体的に起因する。
本明細書で使用されるとき、「対象」または「患者」という用語は、一般に、任意のヒト対象を指す。この用語は、特定の年齢または性別を意味しない。対象は、妊娠女性を含み得る。対象は、新生児（例えば、早産児、満期児）、１歳までの幼児、若年小児（例えば、１歳〜１２歳）、十代の若者（例えば、１３〜１９歳）、成人（例えば、２０〜６４歳）、及び高齢者（６５歳以上）を含み得る。対象には、農業動物、例えば、家畜または獣畜、例えば、ウシ、ウマ、ヒツジ、ブタ、トリ等は含まれない。一般に、対象は、宿主及びその対応する微生物叢を含む。
本明細書で使用される「実質的減少」とは、５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、９７％、９８％、９９％、９９．９％、または１００％の減少である。
本明細書で使用される「実質的増加」とは、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、１００％、１５０％、２００％、２５０％、３００％、３５０％、４００％、４５０％、５００％、５５０％、６００％、６５０％、７００％、７５０％、８００％、８５０％、９００％、９５０％、１０００％、または１０００％超の増加である。
本明細書で使用される「治療する」及び「治療」という用語は、症状の重症度及び／もしくは頻度の低減、症状及び／もしくはその根本原因の排除、ならびに／または損傷の改善もしくは修復の促進、ならびに／または特定の有害な状態、障害、もしくは疾患にかかりやすいか、もしくは状態、障害、もしくは疾患を発症すると疑われているか、もしくはそれを発症する危険性のある無症候性対象における有害な状態、障害、もしくは疾患の予防に影響を及ぼすように、対象（例えば、有害な状態、障害、もしくは疾患に罹患している症候性対象）に薬剤または組成物を投与することを指す。
マイクロバイオーム制御因子：糖及び糖アルコール
いくつかの実施形態におけるマイクロバイオーム制御因子は、単糖（単糖類、二糖類、三糖類、四糖類、もしくは五糖類）、糖アルコール、アミノ酸（単一アミノ酸、ジペプチド、トリペプチド、テトラペプチド、またはペンタペプチド等）、ペプチド（ジペプチド、トリペプチド、テトラペプチド、またはペンタペプチド）、脂質または脂肪酸（例えば、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３等の脂肪酸）、微量栄養素（例えば、ビタミン、元素、またはミネラル）、ポリフェノール、もしくはそれらの任意の組み合わせを含む化合物、調合剤、薬学的組成物、または投与剤形（及びそれを含むキット）である。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、代謝可能な糖または代謝可能な糖アルコールを含み、糖または糖アルコールは、宿主の消化管において代謝される。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子の調合剤、薬学的組成物、または投与剤形（及びそれを含むキット）は、シンバイオティクスではない。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子調合剤は、プロバイオティクス及びプレバイオティクスを含む栄養補助食品ではない。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子調合剤は、プロバイオティクス細菌を含有しない。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子調合剤は、食物繊維（ＤＦ）、例えば、非デンプン性多糖類（ＮＳＰ）またはリグニンを含有しない。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子調合剤は、オリゴ糖（例えば、二糖類よりも大きい糖類）を含有しない。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子調合剤は、グルコオリゴ糖、マンナンオリゴ糖、イヌリン、リクノース（ｌｙｃｈｎｏｓｅ）、マルトトレトラオース（ｍａｌｔｏｔｒｅｔｒａｏｓｅ）、ニゲロテトラオース（ｎｉｇｅｒｏｔｅｔｒａｏｓｅ）、ニストース、セセモース（ｓｅｓｅｍｏｓｅ）、スタキオース、イソマルトトリオース、ニゲロトリオース（ｎｉｇｅｒｏｔｒｉｏｓｅ）、マルトトリオース、メレジトース、マルトトリウロース（ｍａｌｔｏｔｒｉｕｌｏｓｅ）、ラフィノース、ケストース、フラクトオリゴ糖、２’−フコシルラクトース、ガラクトオリゴ糖、イドラパリナックス、イソマルトオリゴ糖、マルトデキストリン、及びキシロオリゴ糖のうちの１つ以上を含有しない。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、グルコースではない。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子の調合剤、薬学的組成物、または投与剤形（及びそれを含むキット）は、１つ以上（または複数）の単糖または糖アルコール（例えば、宿主によって代謝可能たな糖または糖アルコール）を含む。一実施形態では、糖は、単糖類及び二糖類からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、糖は、三糖類、四糖類、または五糖類である。
いくつかの実施形態では、１つ以上の糖は、アラビノース、リキソース、リボース、キシロース、ガラクトース、グルコース、マンノース、フルクトース、フコース、ラムノース、及びノイラミン酸を含むがこれらに限定されない単糖類である。いくつかの実施形態では、１つ以上の糖は、グリコールアルデヒド、グリセルアルデヒド、ジヒドロキシアセトン、エリトロース、トレオース、エリスロース（ｅｒｙｔｈｕｌｏｓｅ）、リブロース、キシルロース、アロース、アルトロース、グロース、イドース、タロース、プシコース、ソルボース、タガトース、フクロース、マンノヘプツロース、及びセドヘプツロースを含むがこれらに限定されない単糖類である。
他の実施形態では、１つ以上の糖または糖アルコール（例えば、宿主によって代謝可能な糖または糖アルコール）は、グルコース、ガラクトース、フルクトース、フコース、マンノース、キシロース、アラビノースラムノース、リボース、ソルボース、ソルビトール、マンニトール、エリトリトール、タガトース、及びトレハロースを含む単糖類である。
いくつかの実施形態では、１つ以上の糖（例えば、宿主によって代謝可能な糖）は、セロビオース、イソマルツロース、ラクトース、マルトース、メリビオース、及びスクロースを含むがこれらに限定されない二糖類である。いくつかの実施形態では、１つ以上の糖または糖アルコール（例えば、宿主によって代謝可能な糖または糖アルコール）は、アカルビオシン、Ｎ−アセチルラクトサミン、アロラクトース、キトビオース、ガラクトース−アルファ−１，３−ガラクトース、ゲンチオビオース、イソマルト、イソマルツロース、コージビオース、ラクチトール、ラクトビオン酸、ラクツロース、ラミナリビオース、マルチトール、マンノビオース、メリビウロース、ネオヘスペリドース、ニゲロース、ロビノース、ルチノース、サンブブイース（ｓａｍｂｕｂｕｉｓｅ）、ソホロース、スクラルファート、イソブチレートアセテートスクロース、オクタアセチルスクロース、トレハロース、ツラノース、ビシアノース、及びキシロビオースを含むがこれらに限定されない二糖類である。
他の実施形態では、１つ以上の糖または糖アルコール（例えば、代謝可能な糖または代謝可能な糖アルコール）は、スクロース、ラクトース、ラクツロース、ラクチトール、コージビオース、ニゲロース、イソマルトース、トレハロース、ソホロース、ラミナリビオース、ゲンチオビオース、ツラノース、マルツロース、パラチノース、ゲンチオビウロース、マンノビオース、メリビウロース、ルチヌロース、及びキシロビオースを含むがこれらに限定されない二糖類である。いくつかの実施形態では、１つ以上の糖は、イソマルトトリオース（グルコースα（１→６）グルコースα（１→６）グルコース）、ニゲロトリオース（ｎｉｇｅｒｏｔｒｉｏｓｅ）（グルコースα（１→３）グルコースα（１→３）グルコース）、マルトトリオース（グルコースα（１→４）グルコースα（１→４）グルコース）、メレジトース（グルコースα（１→２）フルクトースα（１→３）グルコース）、マルトトリウロース（ｍａｌｔｏｔｒｉｕｌｏｓｅ）（グルコースα（１→４）グルコースα（１→４）フルクトース）、ラフィノース（ガラクトースα（１→６）グルコースβ（１→２）フルクトース）、ケストース（グルコースα（１←→２）またはフルクトースβ（１→２）フルクトース）を含むがこれらに限定されない三糖類である。
いくつかの実施形態では、１つ以上の糖は、リクノース（ｌｙｃｈｎｏｓｅ）（１−α−ガラクトシル−ラフィノース）、マルトテトラオース、ニゲロテトラオース（ｎｉｇｅｒｏｔｅｔｒａｏｓｅ）、ニストース、セサモース（ｓｅｓａｍｏｓｅ）、またはスタキオースを含むがこれらに限定されない四糖類である。
いくつかの実施形態では、１つ以上の糖は、五糖類である。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子の調合剤、薬学的組成物、または投与剤形（及びそれを含むキット）は、１つ以上の糖アルコールを含む。いくつかの実施形態では、糖アルコールは、メタノール、エチレングリコール、グリセロール、エリトリトール、トレイトール、アラビトール、リビトール、キシリトール、マンニトール、ソルビトール、ガラクチトール、イジトール、ボレミトール、フシトール、イノシトール、マルトトリトール（ｍａｌｔｏｔｒｉｔｏｌ）、マルトテトライトール（ｍａｌｔｏｔｅｔｒａｉｔｏｌ）、またはポリグリシトール（ｐｏｌｙｇｌｙｃｉｔｏｌ）である。
マイクロバイオーム制御因子が二糖類、三糖類、四糖類、または五糖類を含む場合、糖または糖アルコールの各末端は、還元末端の糖が実際に還元糖であるかどうかによって、還元末端及び非還元末端を有し得る。受け入れられた命名法に従って、大部分の二糖類、三糖類、四糖類、及び五糖類は、本明細書において、非還元末端を左に、かつ還元末端を右に示す。さらに、これらの構造は、本明細書に典型的に記載され、非還元糖類の名称または略号（例えば、ＧａｌもしくはＤ−Ｇａｌ）で記載され、グリコシド結合（アルファまたはベータ）の構造、環結合、結合に関与する還元糖類の環の位置が先行するかまたは後に続き、次いで、還元糖の名称または略号（例えば、ＧｌｃもしくはＤ−Ｇｌｃ）が記載される。２つの糖単位間の結合（例えば、グリコシド結合、ガラクトシド（ｇａｌａｃｔｏｓｉｄｉｃ）結合、グルコシド結合等）は、例えば、１，４、１−＞４、または（１−４）として表現することができ、これらは本明細書において互換的に用いられる。各糖は、環状形態（例えば、ピラノースまたはフラノース形態）にあってもよい。例えば、ラクトースは、アセタール酸素架橋がベータ−配向である、ベータ（１−４）結合によって結合しているガラクトース及びグルコースの環状形態からなる二糖類である。
二糖類、三糖類、四糖類、または五糖類を含む個々の糖単位間の結合は、アルファ１−＞２、アルファ１−＞３、アルファ１−＞４、アルファ１−＞６、アルファ２−＞１、アルファ２−＞３、アルファ２−＞４、アルファ２−＞６、ベータ１−＞２、ベータ１−＞３、ベータ１−＞４、ベータ１−＞６、ベータ２−＞１、ベータ２−＞３、ベータ２−＞４、及び２−＞６を含み得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される糖及び糖アルコールは、アルファ結合のみを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される糖及び糖アルコールは、ベータ結合のみを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される糖及び糖アルコールは、アルファ及びベータ結合の混合を含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される特定の糖または糖アルコールにおけるアルファ：ベータグリコシド結合比は、約０．１：１、０．２：１、０．３：１、０．４：１、０．５：１、０．６：１、０．７：１、０．８：１、０．９：１、１：１、１．２：１、１．５：１、１．７：１、２：１、２．２：１、２．５：１、２．７：１、３：１、４：１、５：１、６：１、７：１、８：１、９：１、または約１０：１である。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される糖及び糖アルコールは、少なくとも１％、２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、９７％、９８％、９９％、少なくとも９９．９％、またはさらには１００％アルファグリコシド結合を含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される糖及び糖アルコールは、少なくとも１％、２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、９７％、９８％、９９％、少なくとも９９．９％、またはさらには１００％ベータグリコシド結合を含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される糖及び糖アルコールは、アルファ１−＞２及びアルファ１−＞３、アルファ１−＞２及びアルファ１−＞４、アルファ１−＞２及びアルファ１−＞６、アルファ１−＞２及びベータ１−＞２、アルファ１−＞２及びベータ１−＞３、アルファ１−＞２及びベータ１−＞４、アルファ１−＞２及びベータ１−＞６、アルファ１−＞３及びアルファ１−＞４、アルファ１−＞３及びアルファ１−＞６、アルファ１−＞３及びベータ１−＞２、アルファ１−＞３及びベータ１−＞３、アルファ１−＞３及びベータ１−＞４、アルファ１−＞３及びベータ１−＞６、アルファ１−＞４及びアルファ１−＞６、アルファ１−＞４及びベータ１−＞２、アルファ１−＞４及びベータ１−＞３、アルファ１−＞４及びベータ１−＞４、アルファ１−＞４及びベータ１−＞６、アルファ１−＞６及びベータ１−＞２、アルファ１−＞６及びベータ１−＞３、アルファ１−＞６及びベータ１−＞４、アルファ１−＞６及びベータ１−＞６、ベータ１−＞２及びベータ１−＞３、ベータ１−＞２及びベータ１−＞４、ベータ１−＞２及びベータ１−＞６、ベータ１−＞３及びベータ１−＞４、ベータ１−＞３及びベータ１−＞６、ならびにベータ１−＞４及びベータ１−＞６からなる群から選択される少なくとも２つのグリコシド結合を含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される糖及び糖アルコールは、少なくとも１つのＬ型の糖または糖アルコールを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される糖及び糖アルコールは、少なくとも１つのＤ型の糖または糖アルコールを含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される糖及び糖アルコールは、例えば、１：１、１：２、１：３、１：４、１：５、１：６、１：７、１：８、１：９、１：１０、１：１２、１：１４、１：１６、１：１８、１：２０、１：２５、１：３０、１：３５、１：４０、１：４５、１：５０、１：５５、１：６０、１：６５、１：７０、１：７５、１：８０、１：８５、１：９０、１：１００、１：１５０のＬ型対Ｄ型またはＤ型対Ｌ型等の所望の比のＬ型及びＤ型の所望の混合を含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される糖及び糖アルコールは、少なくとも１つのテトロース、ペントース、ヘキソース、またはヘプトースを含む。単糖類の例としては、グルコース、ガラクトース、及びフルクトース等のヘキソース、ならびにキシロース等のペントースが挙げられる。単糖類は、一般に、化学式：Ｃｘ（Ｈ２Ｏ）ｙ（式中、通常、ｘ≧３）を有する。単糖類は、例えば、ジオース（２）トリオース（３）テトロース（４）、ペントース（５）、ヘキソース（６）、及びヘプトース（７）のように、それらが含有する炭素原子の数ｘによって分類することができる。単糖類は、非環式（開鎖）形態で存在し得るか、または２つ以上の立体異性体として存在し得る。単糖類はまた、環状形態、例えば、５個（フラノース）または６個（ピラノース）の原子を有する環として存在し得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される糖または糖アルコール（例えば、宿主によって代謝可能な糖または糖アルコール）は、エステル、アセチル、カルボキシレート、アミノ、アミド、または他の誘導体形態等の修飾形態で存在する。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される糖または糖アルコール（例えば、宿主により代謝可能な糖または糖アルコール）は、硫酸塩、リン酸塩、またはそれらの他の塩形態等の塩形態として存在する。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される糖または糖アルコール（例えば、宿主によって代謝可能な糖または糖アルコール）は、約１０００ｇ／ｍｏｌ未満（例えば、約９５０ｇ／ｍｏｌ未満、約９００ｇ／ｍｏｌ、約８５０ｇ／ｍｏｌ、約８００ｇ／ｍｏｌ、約７５０ｇ／ｍｏｌ、約７００ｇ／ｍｏｌ、約６５０ｇ／ｍｏｌ、約６００ｇ／ｍｏｌ、約５００ｇ／ｍｏｌ、約４５０ｇ／ｍｏｌ、約４００ｇ／ｍｏｌ、約３５０ｇ／ｍｏｌ、約３００ｇ／ｍｏｌ、約２５０ｇ／ｍｏｌ、約２００ｇ／ｍｏｌ、またはそれ未満）の分子量を有する。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される糖または糖アルコール（例えば、宿主によって代謝可能な糖または糖アルコール）は、約５００ｇ／ｍｏｌ未満（例えば、約４５０ｇ／ｍｏｌ未満、約４００ｇ／ｍｏｌ、約３５０ｇ／ｍｏｌ、約３００ｇ／ｍｏｌ、約２５０ｇ／ｍｏｌ、約２００ｇ／ｍｏｌ、またはそれ未満）の分子量を有する。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される糖または糖アルコール（例えば、宿主によって代謝可能な糖または糖アルコール）は、約３０個未満の炭素原子（例えば、約２５個未満の炭素原子、約２０個の炭素原子、約１８個の炭素原子、約１５個の炭素原子、約１２個の炭素原子、約１０個の炭素原子、約９個の炭素原子、約８個の炭素原子、約７個の炭素原子、約６個の炭素原子、または約５個の炭素原子）を有する分子を含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される糖または糖アルコール（例えば、宿主によって代謝可能な糖または糖アルコール）は、約１２個未満の炭素原子（例えば、約１０個未満の炭素原子、約９個の炭素原子、約８個の炭素原子、約７個の炭素原子、約６個の炭素原子、または約５個の炭素原子）を有する分子を含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される糖または糖アルコール（例えば、宿主によって代謝可能な糖または糖アルコール）は、約３０個未満の炭素原子（例えば、約２５個未満の炭素原子、約２０個の炭素原子、約１８個の炭素原子、約１５個の炭素原子、約１２個の炭素原子、約１０個の炭素原子、約９個の炭素原子、約８個の炭素原子、約７個の炭素原子、約６個の炭素原子、または約５個の炭素原子）、及び約３０個未満のヘテロ原子（例えば、約２５個未満のヘテロ原子、約２０個のヘテロ原子、約１８個のヘテロ原子、約１５個未満のヘテロ原子、約１２個未満のヘテロ原子、約１０個未満のヘテロ原子、約９個未満のヘテロ原子、約８個未満のヘテロ原子、約７個未満のヘテロ原子、約６個未満のヘテロ原子、または約５個未満のヘテロ原子）を有する分子を含み、ヘテロ原子は、酸素、硫黄、窒素、またはリンから選択される。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される糖または糖アルコール（例えば、宿主によって代謝可能な糖または糖アルコール）は、約１２個未満の炭素原子（例えば、約１０個未満の炭素原子、約９個の炭素原子、約８個の炭素原子、約７個の炭素原子、約６個の炭素原子、または約５個の炭素原子）、及び約１２個未満のヘテロ原子（例えば、約１０個未満のヘテロ原子、約９個未満のヘテロ原子、約８個未満のヘテロ原子、約７個未満のヘテロ原子、約６個未満のヘテロ原子、または約５個未満のヘテロ原子）を有する分子を含み、ヘテロ原子は、酸素、硫黄、窒素、またはリンから選択される。
いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールの相対甘味は、参照標準と比較して判定され得る。例えば、いくつかの糖及び糖アルコールの相対甘味は、スクロースに対して判定されてきた（例えば、ｈｔｔｐ：／／ｏｗｌｓｏｆｔ．ｃｏｍ／ｐｄｆ＿ｄｏｃｓ／ＷｈｉｔｅＰａｐｅｒ／Ｒｅｌ＿Ｓｗｅｅｔ．ｐｄｆを参照されたい）。グルコース、フルクトース、ガラクロース（ｇａｌａｃｒｏｓｅ）、ラクトース、マルトース、キシロース、及びソルビトール等の天然に存在する糖及び糖アルコール（例えば、宿主によって代謝可能な糖及び糖アルコール）は全て、スクロースと大体同等に甘いか、または多くの場合、それより甘くないことが発見された。しかし、人工糖、糖アルコール、ならびにアセスルファムＫ及びアスパルテームを含む他の甘味料は、スクロースと比較してはるかに高い相対甘味（例えば、スクロースの１５０〜２００倍甘い）を有すると判定された。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールの相対甘味は、スクロースに対して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、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、８０、９０、１００、１５０、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、５００、５５０、６００、６５０、７００、７５０、８００、８５０、９００、９５０、１０００、２０００、３０００、４０００、５０００、６０００、７０００、８０００、９０００、１００００、２５０００、５００００、７５０００、１０００００、１５００００、２０００００、２５００００、３０００００、３５００００、４００００、４５００００、５０００００、または５００，０００超（スクロースを１としてスコア化）である。いくつかの実施形態では、宿主によって代謝可能な糖または糖アルコールは、スクロースに対して約１未満（例えば、約０．９５未満、約０．９、約０．８５、約０．８、約０．７５、約０．７、約０．６５、約０．６、約０．５５、約０．５、またはそれ未満）の甘味度を有する。いくつかの実施形態では、宿主によって代謝可能な糖または糖アルコールの調合剤は、軽度に甘いか、または甘くかつ苦い。
他の実施形態では、対象の消化管における糖または糖アルコールの吸収速度は、糖または糖アルコールの化学構造によって異なり得る。例えば、糖または糖アルコールの吸収係数は、その物質が対象によってどれほど容易に吸収されるかを示すために例えば、グルコースに対して判定され得る（例えば、Ｃｏｒｉ，Ｃ．Ｆ．Ｊ Ｂｉｏｌ Ｃｈｅｍ（１９２５）６６：６９１−７１５を参照されたい）。いくつかの実施形態では、宿主によって代謝可能な糖または糖アルコールは、グルコースに対して低い吸収係数を有する。いくつかの実施形態では、宿主によって代謝可能な糖または糖アルコールは、０．１５未満（例えば、約０．１４未満、約０．１３、約０．１２、約０．１１、約０．１０、約０．０９、約０．０８、約０．０７、約０．０６、約０．０５、約０．０４、約０．０３、約０．０２、約０．０１、またはそれ未満）の吸収係数を有する。
いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、それが投与された対象（例えば、ヒト対象）によって容易に代謝可能でない場合があるか、または別のものと比較して消化管の１つの領域においてより容易に吸収され得る。例えば、ＭｃＣａｎｃｅ等（Ｊ Ｂｉｏｌ Ｃｈｅｍ（１９３０）２４：７９５−８０４）による研究は、特定の糖、例えば、グルコース及びガラクトースが、消化管によって容易に吸収される一方で、他のもの、例えば、アラビノース及びラムノースはそうでないことを示す。延長されたか、または遅延された吸収プロファイルを有する糖は、「緩徐に代謝される」と称され得る。いくつかの実施形態では、宿主によって代謝可能な糖または糖アルコールは、緩徐に代謝される（例えば、グルコースよりも緩徐に代謝される）。いくつかの実施形態では、緩徐に代謝された糖または緩徐に代謝された糖アルコールは、マンノース、キシロース、アラビノース、ラムノース、リボース、ソルボース、ラクツロース、マルチトール、メリニオース（ｍｅｌｉｎｉｏｓｅ）、セロビオース、キシリトール、ラクチトール、またはタガトースである。
いくつかの実施形態では、宿主によって代謝される糖または糖アルコールの大部分は、下部消化管（例えば、小腸または大腸）において代謝される。いくつかの実施形態では、宿主によって代謝される糖または糖アルコールの約５０％（ｗ／ｗ）超（例えば、約５５％超、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、約９９％、約９９．９％、またはそれ以上）は、下部消化管において代謝される。いくつかの実施形態では、宿主によって代謝される糖または糖アルコール（例えば、緩徐に代謝可能な糖または緩徐に代謝可能な糖アルコール）は、対象よりも微生物叢によってより容易に代謝される。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される糖または糖アルコールは、非代謝性甘味料を含まない。非代謝性甘味料は、対象にとってカロリー値をほとんどまたは全く有しない場合があり、非栄養性であり得る。いくつかの実施形態では、非代謝性甘味料は、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ヘテロシクリル、ハロゲン、エステル、カルボキシル、アシル、チオール、アミノ、アミド、シアノ、ニトロ、スルホニル、硫酸、またはリン酸部分を含む。いくつかの実施形態では、非代謝性甘味料は、スクロースに対して高い甘味度を有する。いくつかの実施形態では、非代謝性甘味料は、スクラロース、アスパルテーム、アスパルテーム−アセスルファム塩、アドバンテーム、ステビオシド、ネオテーム、サッカリン、アセスルファムＫ、アリターム、シクラメート、ネオヘスペリジン、またはレバウジオシドである。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、代謝可能な糖または代謝可能な糖アルコールであり、タンパク質（例えば、酵素、抗体、またはレクチン（例えば、Ｃ型、Ｐ型、もしくはＩ型レクチン））によって認識される。
いくつかの実施形態では、酵素は、グリコシダーゼ、ホスファターゼ、キナーゼ、トランスフェラーゼ、または輸送体を含む。いくつかの実施形態では、グリコシダーゼは、糖質加水分解酵素ファミリー１−１２８のうちの１つに分類される糖質加水分解酵素である。いくつかの実施形態では、グリコシダーゼは、加水分解酵素（例えば、アミラーゼ、スクロース、ラクターゼ、またはマルターゼ）である。いくつかの実施形態では、酵素は、トランスフェラーゼ（例えば、グリコシルトランスフェラーゼ、例えば、グリコシルトランスフェラーゼファミリー１−９８のうちの１つに分類されるグリコシルトランスフェラーゼ）である。
糖及び糖アルコールの調合剤
いくつかの実施形態では、単糖類、二糖類、三糖類、四糖類、または五糖類を含むマイクロバイオーム制御因子は、天然に存在する。他の実施形態では、二糖類、三糖類、四糖類、または五糖類を含むマイクロバイオーム制御因子は、非酵素触媒、例えば、米国特許第８，４６６，２４２号「ＰＯＬＹＭＥＲＩＣ ＡＣＩＤ ＣＡＴＡＬＹＳＴＳ ＡＮＤ ＵＳＥＳ ＴＨＥＲＥＯＦ」に記載されるポリマー触媒を使用するか、または他の好適な方法によって生成される。本明細書に記載されるポリマー触媒及び固体支持触媒を調製する方法は、ＷＯ２０１４／０３１９５６「ＰＯＬＹＭＥＲＩＣ ＡＮＤ ＳＯＬＩＤ−ＳＵＰＰＯＲＴＥＤ ＣＡＴＡＬＹＳＴＳ，ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＯＦ ＤＩＧＥＳＴＩＮＧ ＣＥＬＬＵＬＯＳＩＣ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ ＵＳＩＮＧ ＳＵＣＨ ＣＡＴＡＬＹＳＴＳ」に見出すことができる。二糖類、三糖類、四糖類、または五糖類を含むマイクロバイオーム制御因子は、例えば、ＷＯ２０１６／００７７７８「ＯＬＩＧＯＳＡＣＣＨＡＲＩＤＥ ＣＯＭＰＯＳＩＴＩＯＮＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＰＲＯＤＵＣＩＮＧ ＴＨＥＲＥＯＦ」に記載されるように、例えば、触媒を使用して精製され得る。全ての特許出願は、参照により本明細書に組み込まれている。
非酵素触媒（例えば、米国特許第８，４６６，２４２号に記載されるポリマー触媒）の使用を介して精製されたマイクロバイオーム制御因子は、以下のステップ：ａ）１つ以上の単糖類もしくは二糖類、またはその組み合わせを提供すること、ｂ）所望のマイクロバイオーム制御因子になるまで十分な時間にわたって単糖類もしくは二糖類をポリマー触媒（例えば、特許第８，４６６，２４２号に記載されるポリマー触媒）及び好適な溶媒（例えば、水または非水溶媒）と接触させること、ならびにｃ）所望のマイクロバイオーム制御因子の少なくとも一部を単離及び／または回収することを通して調製され得る。
いくつかの実施形態では、ポリマー触媒（例えば、米国特許第８，４６６，２４２号に記載されるポリマー触媒）で調製されたマイクロバイオーム制御因子は、多分子である。いくつかの実施形態では、ポリマー触媒（例えば、米国特許第８，４６６，２４２号に記載されるポリマー触媒）で調製されたマイクロバイオーム制御因子は、多分散である。例えば、ポリマー触媒（例えば、米国特許第８，４６６，２４２号に記載されるポリマー触媒）は、別個の種（例えば、異なる重合度及び分岐度、ならびに異なるアルファ対ベータグリコシド結合比のもの）の混合を含み得る。いくつかの実施形態では、ポリマー触媒（例えば、米国特許第８，４６６，２４２号に記載されるポリマー触媒）で調製されたマイクロバイオーム制御因子は、互いに対する様々な割合で、１ｘ１０３、１ｘ１０４、１ｘ１０５、１ｘ１０６、１ｘ１０７、１ｘ１０８、１ｘ１０９、１ｘ１０１０、１ｘ１０１１、１ｘ１０１２、１ｘ１０１３、１ｘ１０１４、またはそれ以上の種からなる場合がある。
該方法のいくつかの実施形態では、重合反応のための出発材料は、１つ以上の単糖、１つ以上の二糖類、またはそれらの組み合わせである。該方法のいくつかの実施形態では、重合反応のための出発材料は、テトロース、ペントース、ヘキソース、またはヘプトースから選択される１つ以上の単糖類または二糖類である。該方法のいくつかの実施形態では、重合反応のための出発材料は、グルコース、ガラクトース、アラビノース、マンノース、フルクトース、キシロース、フコース、及びラムノースのうちの１つ以上であり、これらは全て、任意選択で、それらのＬ型もしくはＤ型にあるか、アルファもしくはベータ配置にある（二量体の場合）か、かつ／またはデオキシ型にあるか（該当する場合）、あるいはこれらの任意の組み合わせである。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、酢酸エステル、硫酸半エステル、リン酸エステル、またはピルビン酸環状アセタール基のうちの１つ以上によって置換もしくは誘導体化されているか、または他の様式で、例えば１つ以上のヒドロキシル基で誘導体化されている。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールは、例えば、塩酸塩、ヨウ化水素酸塩、臭化水素酸塩、リン酸塩、硫酸塩、メタン硫酸塩、酢酸塩、ギ酸塩、酒石酸塩、リンゴ酸塩、クエン酸塩、コハク酸塩、乳酸塩、グルコン酸塩、ピルビン酸塩、フマル酸塩、プロピオン酸塩、アスパラギン酸塩、グルタミン酸塩、安息香酸塩、アスコルビン酸塩等の塩（例えば、薬学的に許容される塩）として存在し得る。
本明細書に記載される方法に使用される糖または糖アルコールは、任意の商業的に既知の供給源から得ることができるか、または当該技術分野で既知の任意の方法に従って産生され得る。
一般に、ポリマー触媒及び出発材料は、同時または順次のいずれかで、反応器の内部チャンバに導入される。所望のマイクロバイオーム制御因子（例えば、本明細書に記載されるような）の合成は、バッチプロセスまたは連続プロセスで行われ得る。例えば、一実施形態では、糖または糖アルコールの合成は、反応器の内容物が連続して混合またはブレンドされ、かつ反応生成物の全てまたは相当量が除去される（例えば、単離及び／または回収される）バッチプロセスで行われる。他の実施形態では、糖または糖アルコール合成は、内容物が平均連続流量で反応器を流れるが、明白な混合は行われない連続プロセスで行われる。
いくつかの実施形態では、糖または糖アルコール及び触媒（例えば、ポリマー触媒または固体担持触媒）は、少なくとも１時間、少なくとも２時間、少なくとも３時間、少なくとも４時間、少なくとも６時間、少なくとも８時間、少なくとも１６時間、少なくとも２４時間、少なくとも３６時間、もしくは少なくとも４８時間、または１〜２４時間、２〜１２時間、３〜６時間、１〜９６時間、１２〜７２時間、もしくは１２〜４８時間にわたって反応させられる。
いくつかの実施形態では、反応温度は、約２５℃〜１５０℃の範囲に維持される。ある特定の実施形態では、温度は、約３０℃〜約１２５℃、約６０℃〜約１２０℃、約８０℃〜約１１５℃、約９０℃〜約１１０℃、約９５℃〜約１０５℃、または約１００℃〜１１０℃である。
使用される溶媒の量に対する本明細書に記載の方法で使用される出発材料の量は、反応速度及び収率に影響を及ぼし得る。使用される出発材料の量は、乾燥固体分によって特徴づけられ得る。ある特定の実施形態では、乾燥固形分は、乾燥重量に基づく割合としてのスラリーの全固形分を指す。いくつかの実施形態では、糖または糖アルコールの乾燥固形分は、約５重量％〜約９５重量％、約１０重量％〜約８０重量％、約１５重量％〜約７５重量％、または約１５重量％〜約５０重量％である。
本明細書に記載される方法に使用される触媒の量は、例えば、単糖または二糖出発材料の種類及び濃度、ならびに反応条件（例えば、温度、時間、及びｐＨ）を含むいくつかの要因に依拠し得る。
ある特定の実施形態では、触媒を使用する方法は、水性環境下、例えば、水中で行われる。水性溶媒が水であるいくつかの実施形態では、水は、１０％未満のイオン種（例えば、ナトリウム、リン、アンモニウム、マグネシウムの塩）を有する。
さらに、該方法の脱水反応が進行するにつれて、１つ以上の糖または糖アルコールの各結合によって水が生成される。ある特定の実施形態では、本明細書に記載される方法は、反応混合物中に存在する水の量、及び／またはモノマーもしくは触媒に対する水の比率をある期間にわたって監視することをさらに含み得る。いくつかの実施形態では、該方法は、反応混合物中に生成された水の少なくとも一部を除去すること（例えば、真空濾過等によって、少なくとも約１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、９７％、９９％、または１００％のうちのいずれかを除去すること）をさらに含む。しかしながら、モノマーに対する水の量が反応条件及び使用される特定の触媒に基づいて調整され得ることを理解されたい。
例えば、真空濾過、真空蒸留、加熱、及び／または蒸発を含む当該技術分野で既知の任意の方法を使用して、反応混合物中の水を除去してもよい。いくつかの実施形態では、該方法は、反応混合物中に水を含ませることを含む。任意に、調合剤は、さらなる加工ステップを経る場合がある。さらなる加工ステップには、例えば、精製ステップが含まれ得る。精製ステップには、例えば、分離、希釈、濃縮、濾過、脱塩、もしくはイオン交換、クロマトグラフ分離、もしくは脱色、またはそれらの任意の組み合わせが含まれ得る。
マイクロバイオーム制御因子：アミノ酸、脂質、脂肪酸、及び微量栄養素
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子の調合剤、薬学的組成物、または投与剤形（及びそれを含むキット）は、１つ以上の（または複数の）アミノ酸及びその短いペプチド（例えば、１〜５個のアミノ酸）を含む。一実施形態では、アミノ酸は、単一アミノ酸、ジペプチド、トリペプチド、テトラペプチド、及びペンタペプチドからなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、アミノ酸は、アラニン、システイン、アスパラギン酸、グルタミン酸、フェニルアラニン、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、リジン、ロイシン、メチオニン、アスパラギン、プロリン、グルタミン、アルギニン、セリン、トレオニン、バリン、トリプトファン、及びチロシンからなる群から選択されるＤ−アミノ酸またはＬ−アミノ酸である。いくつかの実施形態では、アミノ酸は、タウリン、Ｌ−リジン、Ｌ−プロリン、Ｌ−アルギニン、Ｌ−カルニチン、またはＬ−システインである。
いくつかの実施形態では、アミノ酸は、ピロリジン、セレノシステイン、またはｎ−ホルミルメチオニンである。いくつかの実施形態では、アミノ酸は、α−アミノ−ｎ−酪酸、ノルバリン、ノルロイシン、アロイソロイシン、ｔ−ロイシン、α−アミノ−ｎ−ヘプタン酸、ピペコリン酸、α，β−ジアミノプロピオン酸、α，γ−ジアミノ酪酸、オルニチン、アロトレオニン、ホモシステイン、ホモセリン、β−アラニン、β−アミノ−ｎ−酪酸、β−アミノイソ酪酸、γ−アミノ酪酸、α−アミノイソ酪酸、イソバリン、サルコシン、Ｎ−エチルグリシン、Ｎ−プロピルグリシン、Ｎ−イソプロピルグリシン、Ｎ−メチルアラニン、Ｎ−エチルアラニン、Ｎ−メチルβ−アラニン、Ｎ−エチルβ−アラニン、イソセリン、またはα−ヒドロキシ−γ−アミノ酪酸である。
いくつかの実施形態では、アミノ酸は、カルノシン（ベータ−アラニル−Ｌ−ヒスチジン）、アンセリン（ベータ−アラニル−Ｎ−メチルヒスチジン）、ホモアンセリン（Ｎ−（４−アミノブチリル）−Ｌ−ヒスチジン）、キョートルフィン（Ｌ−チロシル−Ｌ−アルギニン）、バレニン（ベータ−アラニル−Ｎタウ−メチルヒスチジン）、アスパルテーム（Ｎ−Ｌ−α−アスパルチル；−Ｌ−フェニルアラニン１−メチルエステル）、グロリン（Ｎ−プロピオニル−γ−Ｌ−グルタミル−Ｌ−オルニチン−δ−ｌａｃエチルエステル）、バレッチン（シクロ−［（６−ブロモ−８−エン−トリプトファン）−アルギニン］）、及びグリシルグリシンを含むがこれらに限定されないジペプチドである。
いくつかの実施形態では、アミノ酸は、エイセニン（ｅｉｓｅｎｉｎ）（ｐＧｌｕ−Ｇｌｎ−Ａｌａ−ＯＨ）、ＧＨＫ−Ｃｕ（グリシル−Ｌ−ヒスチジル−Ｌ−リジン）、グルタチオン（γ−Ｌ−グルタミル−Ｌ−システイニルグリシン）、イソロイシン−プロリン−プロリン（ＩＰＰ）、ロイペプチン（Ｎ−アセチル−Ｌ−ロイシル−Ｌ−ロイシル−Ｌ−アルギニナール）、メラノスタチン（プロリル−ロイシル−グリシンアミド）、オフタルミン酸（Ｌ−γ−グルタミル−Ｌ−α−アミノブチリル−グリシン）、ノルオフタルミン酸（ｙ−グルタミル−アラニル−グリシン）、甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン（ＴＲＨ、Ｌ−ピログルタミル−Ｌ−ヒスチジニル−Ｌ−プロリンアミド）、及びＡＣＶ（δ−（Ｌ−α−アミノアジピル）−Ｌ−Ｃｙｓ−Ｄ−Ｖａｌ）を含むがこれらに限定されないトリペプチドである。
いくつかの実施形態では、アミノ酸、タフトシン（Ｌ−トレオニル−Ｌ−リシル−Ｌ−プロリル−Ｌ−アルギニン）、リギン（グリシル−Ｌ−グルタミニル−Ｌ−プロリル−Ｌ−アルギニン）、ポスチン（ｐｏｓｔｉｎ）（Ｌｙｓ−Ｐｒｏ−Ｐｒｏ−Ａｒｇ）、エンドモルフィン−１（Ｈ−Ｔｙｒ−Ｐｒｏ−Ｔｒｐ−Ｐｈｅ−ＮＨ２）、エンドモルフィン−２（Ｈ−Ｔｙｒ−Ｐｒｏ−Ｐｈｅ−Ｐｈｅ−ＮＨ２）、モルフィセプチン（Ｈ−Ｔｙｒ−Ｐｒｏ−Ｐｈｅ−Ｐｒｏ−ＮＨ２）、グルテンエキソルフィンＡ４（Ｈ−Ｇｌｙ−Ｔｙｒ−Ｔｙｒ−Ｐｒｏ−ＯＨ）、グルテンエキソルフィンＢ４（Ｈ−Ｔｙｒ−Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｔｒｐ−ＯＨ）、チロシン−ＭＩＦ−１（Ｈ−Ｔｙｒ−Ｐｒｏ−Ｌｅｕ−Ｇｌｙ−ＮＨ２）、テトラガストリン（Ｎ−（（フェニルメトキシ）カルボニル）−Ｌ−トリプトフィル−Ｌ−メチオニル−Ｌ−アスパルチル；−Ｌ−フェニルアラニンアミド）、ケントシン（ｋｅｎｔｓｉｎ）（Ｈ−Ｔｈｒ−Ｐｒｏ−Ａｒｇ−Ｌｙｓ−ＯＨ）、アカチン−Ｉ（グリシル−フェニルアラニル−アラニル−アスパラギン酸）、テントキシン（シクロ（Ｎ−メチル−Ｌ−アラニル−Ｌ−ロイシル−Ｎ−メチル−トランス−デヒドロフェニル−アラニル−グリシル））、ラパスチネル（ｒａｐａｓｔｉｎｅｌ）（Ｈ−Ｔｈｒ−Ｐｒｏ−Ｐｒｏ−Ｔｈｒ−ＮＨ２）、及びＨＣ−トキシン，シクロ（Ｄ−Ｐｒｏ−Ｌ−Ａｌａ−Ｄ−Ａｌａ−Ｌ−Ａｅｏ（Ａｅｏ＝２−アミノ−８−オキソ−９，１０−エポキシデカン酸））を含むがこれらに限定されないテトラペプチドである。
いくつかの実施形態では、アミノ酸は、ペンタペプチドである。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、少なくとも約１％（ｗ／ｗ）（例えば、少なくとも約５％、約１０％、約１５％、約２０％、約２５％、約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、約９６％、約９７％、約９８％、約９９％、またはそれ以上）のアミノ酸またはペプチドを含む。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子の調合剤、薬学的組成物、または投与剤形（及びそれを含むキット）は、１つ以上の（または複数の）脂質または脂肪酸を含む。いくつかの実施形態では、脂質は、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９、Ｃ１０、及びＣ１８脂肪酸からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、脂肪酸は、短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）、中鎖脂肪酸（ＭＣＦＡ）、長鎖脂肪酸（ＬＣＦＡ）、または極長鎖脂肪酸（ＶＬＣＦＡ）である。いくつかの実施形態では、脂肪酸は、飽和である。他の実施形態では、脂肪酸は、不飽和である。
短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）には、例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、及びイソ吉草酸が含まれ得る。飽和脂肪酸には、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、ノナデシル酸、アラキジン酸、ヘンイコシル酸、ベヘニン酸、トリコシル酸、リグノセリン酸、ペンタコシル酸、セロチン酸、ヘプタコシル酸、モンタン酸、ノナコシル酸、メリシン酸ヘナトリアコンチル酸（ｈｅｎａｔｒｉａｃｏｎｔｙｌｉｃ ａｃｉｄ）、ラクセロン酸、フィリン酸、ゲド酸（ｇｅｄｄｉｃ ａｃｉｄ）、セロプラスチン酸（ｃｅｒｏｐｌａｓｔｉｃ ａｃｉｄ）、及びヘキサトリアコンチル酸（ｈｅｘａｔｒｉａｃｏｎｔｙｌｉｃ ａｃｉｄ）が含まれるが、これらに限定されない。不飽和脂肪酸には、ａ）例えば、クロトン酸、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、サピエン酸、オレイン酸、エライジン酸、バクセン酸、ガドレイン、エイコセン酸、エルカ酸、及びネルボン酸等のモノ不飽和脂肪酸、ｂ）例えば、リノール酸、エイコサジエン酸、及びドコサジエン酸等のジ不飽和脂肪酸、ｃ）例えば、リノレン酸、ピノレン酸、エレオステアリン酸、ミード酸、ジホモ−γ−リノレン酸、及びエイコサトリエン酸等のトリ不飽和脂肪酸、ｄ）例えば、ステアリドン酸、アラキドン酸、エイコサテトラエン酸、及びアドレン酸等のテトラ不飽和脂肪酸、ｅ）例えば、ボセオペンタエン酸、エイコサペンタエン酸、オズボンド酸、イワシ酸、及びテトラコサノールペンタエン酸等のペンタ不飽和脂肪酸、ｆ）例えば、ドコサヘキサエン酸及びニシン酸等のヘキサ不飽和脂肪酸が含まれるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、脂肪酸は、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９、Ｃ１０、またはＣ１８脂肪酸である。例としては、ギ酸等のＣ１酸；酢酸、シュウ酸、グリオキシル酸等のＣ２酸；プロピオン酸、アクリル酸、マロン酸、ピルビン酸、乳酸等のＣ３酸；酪酸、イソ酪酸、コハク酸、アセト酢酸、フマル酸、マレイン酸、オキサロ酢酸、リンゴ酸、酒石酸、クロトン酸等のＣ４酸；吉草酸、グルタル酸、アルファ−ケトグルタル酸等のＣ５酸；カプロン酸、アジピン酸、クエン酸、アコニット酸、イソクエン酸、ソルビン酸等のＣ６酸；エナント酸、ピメリン酸、安息香酸、サリチル酸等のＣ７酸；カプリル酸、フタル酸等のＣ８酸；ペラルゴン酸、トリメシン酸、桂皮酸等のＣ９酸；カプリン酸、セバシン酸等のＣ１０酸；ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、α−リノレン酸（ＡＬＡ）、γ−リノレン酸（ＧＬＡ）、及びステアリドン酸（ＳＤＡ）等のＣ１８酸が挙げられる。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、ヘキサン酸、またはオクタン酸を含む短鎖脂肪酸である。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、少なくとも約０．１％（ｗ／ｗ）（例えば、少なくとも約０．５％、約１％、約１．５％、約２％、約３％、約４％、約５％、約１０％、約１５％、約２０％、約２５％、約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、約９６％、約９７％、約９８％、約９９％、またはそれ以上）の脂肪酸、例えば、短鎖脂肪酸を含む。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子の調合剤、薬学的組成物、または投与剤形（及びそれを含むキット）は、１つ以上の（または複数の）微量栄養素を含む。いくつかの実施形態では、微量栄養素は、ビタミン、元素、またはミネラル（例えば、微量ミネラル）を含む。いくつかの実施形態では、微量栄養素は、微量ミネラル、元素、コリン、またはビタミンからなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、微量栄養素は、ビタミンである。微量栄養素として好適なビタミンには、ビタミンＢ群、ビタミンＢ１（チアミン）、ビタミンＢ２（リボフラビン）、ビタミンＢ３（ニコチン酸）、ビタミンＢ５（パントテン酸）、ビタミンＢ６群（ピリドキシン、ピリドキサール、ピリドキサミン）、ビタミンＢ７（ビオチン）、ビタミンＢ８（エルガデニル（ｅｒｇａｄｅｎｙｌｉｃ）酸）、ビタミンＢ９（葉酸）、ビタミンＢ１２（シアノコバラミン）、コリン、ビタミンＡ（レチノール）、ビタミンＣ（アスコルビン酸）、ビタミンＤ、ビタミンＥ（トコフェロール）、ビタミンＫ、カロテノイド（アルファカロテン、ベータカロテン、クリプトキサンチン、ルテイン、リコペン）、及びゼアキサンチンが含まれるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、微量栄養素は、元素または微量ミネラルである。例示的な元素または微量ミネラルには、ボロン、塩化物、フッ化物、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、窒素、カリウム、セレン、マンガン、鉄（例えば、Ｆｅ２＋またはＦｅ３＋）、亜鉛、ニッケル、銅、及びコバルトが含まれるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、少なくとも約０．１％（ｗ／ｗ）（例えば、少なくとも約０．５％、約１％、約１．５％、約２％、約３％、約４％、約５％、約１０％、約１５％、約２０％、約２５％、約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、約９６％、約９７％、約９８％、約９９％、またはそれ以上）の微量栄養素、例えば、ビタミン、元素、またはミネラルを含む。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、ポリフェノールを含む。ポリフェノールは、１つ以上のヒドロキシル基を有する少なくとも１つの芳香環を有することを特徴とする化学化合物または分子である。いくつかの実施形態では、ポリフェノールは、フラボノイドまたはカテキンである。いくつかの実施形態では、フラボノイドまたはカテキンは、アントシアニン、カルコン、ジヒドロカルコン、ジヒドロフラボノール、フラバノール、フラバノン、フラボン、フラボノール、及びイソフラボノイドから選択される。いくつかの実施形態では、ポリフェノールは、リグナンである。いくつかの実施形態では、ポリフェノールは、アルキルメトキシフェノール、アルキルフェノール、クルクミノイド、フラノクマリン、ヒドロキシベンズアルデヒド、ヒドロキシベンゾケトン、ヒドロキシ桂皮アルデヒド、ヒドロキシクマリン、ヒドロキシフェニルプロペン、メトキシフェノール、ナフトキノン、フェノールテルペン、及びチロソールから選択される。いくつかの実施形態では、ポリフェノールは、タンニンまたはタンニン酸である。いくつかの実施形態では、ポリフェノールは、ヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシ桂皮酸、ヒドロキシフェニル酢酸、ヒドロキシフェニルプロパン酸、及びヒドロキシフェニルペンタン酸から選択される。いくつかの実施形態では、ポリフェノールは、カテキン、エラジタンニン、イソフラボン、フラボノール、フラバノン、アントシアニン、またはリグニンを含む。いくつかの実施形態では、ポリフェノールは、スチルベンである。
いくつかの実施形態では、ポリフェノールは、植物源材料から単離された植物性ポリフェノールを含む。いくつかの実施形態では、植物源材料は、ブルーベリー、クランベリー、ブドウ、モモ、プラム、ザクロ、ダイズ、赤ワイン、紅茶、または緑茶を含む。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、少なくとも約１％（ｗ／ｗ）（例えば、少なくとも約２％、約５％、約１０％、約１５％、約２０％、約２５％、約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、約９６％、約９７％、約９８％、約９９％、またはそれ以上）のポリフェノールを含む。
さらに、所望であれば、マイクロバイオーム制御因子の調合剤、薬学的組成物、または投与剤形は、治療活性薬剤、プレバイオティクス物質、及び／またはプロバイオティクス細菌を含み得る。代替的に、またはそれに加えて、治療活性薬剤、プレバイオティクス物質、及び／またはプロバイオティクス細菌は、マイクロバイオーム制御因子の調合剤、薬学的組成物、または投与剤形の一部として（例えば、共製剤として）ではなく、別個に（例えば、マイクロバイオーム制御因子の投与前、投与と同時に、または投与後に）投与してもよい。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、医師または他の医療専門家によって判定され得るような、推奨または規定された食事、例えば、プロバイオティクス及び／またはプレバイオティクス含有食品が豊富な食事と組み合わせて投与される。治療活性薬剤、プレバイオティクス物質、及び／またはプロバイオティクス細菌は、被験体の腸内マイクロバイオームを調節するために投与され得る。いくつかの実施形態では、（例えば、微生物シフトの数または強度への）併用効果は、相加的である。いくつかの実施形態では、（例えば、微生物シフトの数または強度への）併用効果は、相乗的である。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子の調合剤、薬学的組成物、または投与剤形（及びそれを含むキット）は、プレバイオティクス物質またはその調合剤をさらに含む。いくつかの実施形態では、プレバイオティクスは、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子を受ける対象に投与され得る。プレバイオティクスは、消費されると、腸内の限られた数の固有細菌の好ましい増殖または活性を選択的に刺激することによって、有益な生理学的効果を宿主に提供し得る宿主によって実質的に非消化性な物質である（Ｇｉｂｓｏｎ Ｇ Ｒ，Ｒｏｂｅｒｆｒｏｉｄ Ｍ Ｂ．Ｊ Ｎｕｔｒ．（１９９５）１２５：１４０１−１２．）。食物繊維またはプロバイオティクスオリゴ糖（例えば、結晶セルロース、小麦ふすま、エンバクふすま、コーン線維、ダイズ線維、ビート線維等）等のプレバイオティクスは、発酵可能な量の炭水化物を細菌に提供することによって、腸内のプロバイオティクス細菌及び／または共生細菌の増殖をさらに促進し得、消化管におけるそれらの微生物集団（例えば、ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｉ及びｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉａ）のレベルを増加させ得る
プレバイオティクスには、様々なガラクタン及び炭水化物ベースのガム、例えば、オオバコ、グアー、カラゲーン、ゲラン、ラクツロース、及びコンニャクが含まれ得るが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、プレバイオティクスは、ガラクトオリゴ糖（ＧＯＳ）、ラクツロース、ラフィノース、スタキオース、ラクトスクロース、フルクト−オリゴ糖（ＦＯＳ、例えば、オリゴフルクトースまたはオリゴフルクタン）、イヌリン、イソマルト−オリゴ糖、キシロ−オリゴ糖（ＸＯＳ）、パラチノースオリゴ糖、イソマルトースオリゴ糖（ＩＭＯＳ）、トランスガラクトシル化オリゴ糖（例えば、トランスガラクト−オリゴ糖）、トランスガラクトシル化二糖類、ダイズオリゴ糖（ｓｏｙｂｅａｎ ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ）（例えば、ダイズオリゴ糖（ｓｏｙｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ））、キトサンオリゴ糖（チオセス）、ゲンチオオリゴ糖、ダイズ及びペクチン性オリゴ糖、グルコオリゴ糖、ペプチンオリゴ糖、パラチノース重縮合物、ジフルクトース無水物ＩＩＩ、ソルビトール、マルチトール、ラクチトール、ポリオール、ポリデキストロース、直鎖及び分岐鎖デキストラン、プララン（ｐｕｌｌａｌａｎ）、ヘミセルロース、還元パラチノース、セルロース、ベータ−グルコース、ベータ−ガラクトース、ベータ−フルクトース、ベルバスコース、ガラクチノール、キシラン、イヌリン、キトサン、ベータ−グルカン、グアーガム、アラビアゴム、ペクチン、高アルギン酸ナトリウム、ならびにラムダカラギーナン、またはこれらの混合物のうちの１つ以上である。
プレバイオティクスは、特定の食品、例えば、チコリ根、キクイモ、タンポポの葉、ニンニク、ニラ、タマネギ、アスパラガス、小麦ふすま、小麦粉、バナナ、牛乳、ヨーグルト、モロコシ、ゴボウ、ブロッコリー、芽キャベツ、キャベツ、カリフラワー、コラードの葉、ケール、ダイコン及びルタバガ、ならびに味噌に見出される。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子は、プレバイオティクスが豊富な食品を含む食餌と併せて対象に投与される。可溶性及び不溶性繊維の好適な供給源は、市販されている。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子を含む組成物は、少なくとも約１％（ｗ／ｗ）（例えば、少なくとも約２％、約５％、約１０％、約１５％、約２０％、約２５％、約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、約９６％、約９７％、約９８％、約９９％、またはそれ以上）のプレバイオティクス物質をさらに含む。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子の調合剤、薬学的組成物、または投与剤形（及びそれを含むキット）は、例えば、一般に安全と認められる（ＧＲＡＳ）細菌培養物または既知の共生もしくはプロバイオティクス微生物叢に由来するプロバイオティクス細菌またはその調合剤をさらに含む。いくつかの実施形態では、内在性の共生微生物叢または外因的に投与されたプロバイオティクス微生物の有益な効果を最大化するために、本明細書に記載のマイクロバイオーム制御因子を投与して、消化管内の好都合な細菌の増殖及び／または活性を刺激する。好適なプロバイオティクスの例としては、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ属、Ｂｌａｕｔｉａ属、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ属、Ｆｕｓｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｒｕｍｉｎｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｐｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｐｅｐｔｏｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属、Ａｋｋｅｒｍａｎｓｉａ属、Ｆａｅｃａｌｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｒｏｓｅｂｕｒｉａ属、Ｐｒｅｖｏｔｅｌｌａ属、Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ属、Ｂａｃｉｌｌｕｓ属、Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ属、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ属、Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ属、及びＣｈｒｉｓｔｅｎｓｅｎｅｌｌａｃｅａｅ科に分類される生物が挙げられるが、これらに限定されない。本明細書に記載される方法及び組成物に使用され得るプロバイオティクス細菌の非限定的な例としては、Ｌ．ａｃｉｄｏｐｈｉｌｕｓ、Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ種、例えば、Ｌ．ｃｒｉｓｐａｔｕｓ、Ｌ．ｃａｓｅｉ、Ｌ．ｒｈａｍｎｏｓｕｓ、Ｌ．ｒｅｕｔｅｒｉ、Ｌ．ｆｅｒｍｅｎｔｕｍ、Ｌ．ｐｌａｎｔａｒｕｍ、Ｌ．ｓｐｏｒｏｇｅｎｅｓ、及びＬ．ｂｕｌｇａｒｉｃｕｓ、ならびにＢｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｕｍ種、例えば、Ｂ．ｌａｃｔｉｓ、Ｂ．ａｎｉｍａｌｉｓ、Ｂ．ｂｉｆｉｄｕｍ、Ｂ．ｌｏｎｇｕｍ、Ｂ．ａｄｏｌｅｓｃｅｎｔｉｓ、及びＢ．ｉｎｆａｎｔｉｓが挙げられる。Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｂｏｕｌａｒｄｉｉ等の酵母も、例えば、経口投与剤形または食物による腸への投与用のプロバイオティクスとして好適である。例えば、ヨーグルトは、Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｂｕｌｇａｒｉｃｕｓ及びＳｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ等の細菌種を既に含有する製品である。
胃腸内微生物叢を調節するための有益な細菌としては、有機酸（例えば、乳酸及び酢酸）を産生するか、または（病原体の増殖を阻害するために）細胞毒性剤もしくは細胞増殖抑制剤を産生する細菌、例えば、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）及びバクテリオシン等が挙げられ得る。バクテリオシンは、両方の近縁細菌を死滅させることができるか、またはより広域の活性スペクトルを呈する小さい抗微生物ペプチド（例えば、ナイシン）である。有益な細菌には、Ａｋｋｅｒｍａｎｓｉａ属、Ａｎａｅｒｏｆｉｌｕｍ属、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ属、Ｂｌａｕｔｉａ属、Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｂｕｔｙｒｉｖｉｂｒｉｏ属、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ属、Ｃｏｐｒｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｄｉａｌｉｓｔｅｒ属、Ｄｏｒｅａ属、Ｆｕｓｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｆａｅｃａｌｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｌａｃｈｎｏｓｐｉｒａ属、Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ属、Ｐｈａｓｃｏｌａｒｃｔｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｐｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｐｅｐｔｏｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｐｒｅｖｏｔｅｌｌａ属、Ｒｏｓｅｂｕｒｉａ属、Ｒｕｍｉｎｏｃｏｃｃｕｓ属、及びＳｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属のうちの１つ以上、ならびに／またはＡｋｋｅｒｍａｎｓｉａ ｍｕｎｉｃｉｐｈｉｌｉａ種、Ｃｈｒｉｓｔｅｎｓｅｎｅｌｌａ ｍｉｎｕｔａ種、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｃｏｃｃｏｉｄｅｓ種、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｌｅｐｔｕｍ種、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｓｃｉｎｄｅｎｓ種、Ｄｉａｌｉｓｔｅｒ ｉｎｖｉｓｕｓ種、Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｒｅｃｔａｌ種、Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｅｌｉｇｅｎｓ種、Ｆａｅｃａｌｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｐｒａｕｓｎｉｔｚｉｉ種、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｓａｌｉｖａｒｉｕｓ種、及びＳｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ種のうちの１つ以上が含まれ得る。いくつかの実施形態では、プロバイオティクス細菌または共生細菌は、表１に列挙される細菌のうちの１つ以上を含む。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子を含む組成物は、少なくとも約１％（ｗ／ｗ）（例えば、少なくとも約２％、約５％、約１０％、約１５％、約２０％、約２５％、約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、約９６％、約９７％、約９８％、約９９％、またはそれ以上）のプロバイオティクス細菌またはその組み合わせをさらに含む。
組成物またはキットを産生するために本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子と組み合わせられ得るプレバイオティクス物質及びプロバイオティクス菌株は、標準方法を用いて任意の純度レベルで単離され得、精製は、蒸留、再結晶化、及びクロマトグラフィー等の当業者に既知の従来の手段によって達成され得る。組成物に使用される培養された細菌は、遠心分離、濾過、またはデカンテーションを含むがこれらに限定されない任意の方法によって培養ブロスから分離される。発酵ブロスから分離された細胞は、任意に、水、生理食塩水（０．９％ＮａＣｌ）、または任意の好適な緩衝液で洗浄される。得られた湿潤細胞塊は、任意の好適な方法によって、好ましくは凍結乾燥によって乾燥され得る。
一実施形態では、マイクロバイオーム制御因子組成物は、プレバイオティクス及びプロバイオティクスを含む。本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子のプレバイオティクス物質及びプロバイオティクス菌株は、単独で、または薬学的に許容される担体または希釈剤と組み合わせて投与してもよく、かかる投与は、単回または複数回の投与で行われ得る。
一実施形態では、組成物は、生存能力が部分的に弱毒化されたプロバイオティクス、または生存不能な微生物のみからなるプロバイオティクスを含む。所望の場合、プロバイオティクス生物（複数可）は、プロバイオティクスが生存可能なままである水または別の液体または半固体媒体中の培養物としてマイクロバイオーム制御因子組成物に組み込まれ得る。別の技法では、プロバイオティクス生物を含有する凍結乾燥させた粉末が、粒子状材料または液体もしくは半固体材料に混合またはブレンドによって組み込まれ得る。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子の調合剤、薬学的組成物、もしくは投与剤形（及びそれを含むキット）、またはその組み合わせは、薬学的活性薬剤またはその調合剤をさらに含む。いくつかの実施形態では、薬学的活性薬剤は、抗生物質、抗真菌剤、抗ウイルス剤、または抗炎症剤（例えば、サイトカイン、ホルモン等）である。抗生物質には、アミノグリコシド、例えば、アミカシン、ゲンタマイシン、カナマイシン、ネオマイシン、ストレプトマイシン、及びトブラマイシン；セファロスポリン、例えば、セファマンドール、セファゾリン、セファレキシン、セファログリシン、セファロリジン、セファロチン、セファピリン、及びセフラジン；マクロライド、例えば、マクロライド；ペニシリン、例えば、ペニシリンＧ、アモキシシリン、アンピシリン、カルベニシリン、クロキサシリン、ジクロキサシリン、メチシリン、ナフシリン、オキサシリン、フェネチシリン、及びチカルシリン；ポリペプチド抗生物質、例えば、バシトラシン、コリスチメタート、コリスチン、ポリミキシンＢ；テトラサイクリン、例えば、クロルテトラサイクリン、デメクロサイクリン、ドキシサイクリン、メタサイクリン、ミノサイクリン、テトラサイクリン、及びオキシテトラサイクリン；種々の抗生物質、例えば、クロラムフェニコール、クリンダマイシン、シクロセリン、リンコマイシン、リファンピン、スペクチノマイシン、バンコマイシン、バイオマイシン、及びメトロニダゾール；またはそれらの任意の組み合わせが含まれ得る。
いくつかの実施形態では、組成物は、選択された細菌分類群と組み合わせたマイクロバイオーム制御因子を含み、特定のマイクロバイオーム制御因子は、宿主の胃腸内微生物叢内の該分類群の増殖または定着を増強するように選択される。いくつかの実施形態では、選択される細菌分類群は、微生物叢内に存在する細菌分類群と比べて新しい分類群である。いくつかの実施形態では、宿主の胃腸内微生物叢内の該分類群の増殖または定着を増強するために、マイクロバイオーム制御因子及び細菌分類群と組み合わせて追加の薬剤が提供される。いくつかの実施形態では、複数のマイクロバイオーム制御因子（例えば、少なくとも２つ、少なくとも３つ、または少なくとも４つ）を選択された細菌分類群及び別の薬剤と組み合わせて、宿主の胃腸内微生物叢内の該分類群の増殖または定着を増強する。例示的な細菌分類群には、Ｍｅｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎａ属、Ｐｙｒｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｍｅｔｈａｎｏｔｈｅｒｍｏｂａｃｔｅｒ属、Ａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｓ属、Ｎａｃａｒｄｉｏｐｓｉｓ属、Ｐｒｏｐｉｏｎｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｇｏｒｄｏｎｉａ属、Ｎｏｃａｒｄｉａ属、Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ属、Ｍｉｃｒｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｋｏｃｕｒｉａ属、Ｍｉｃｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｐｓｕｅｏｄｏｎｏｃａｒｄｉａ属、Ｓａｃｃｈａｒｏｍｏｎｏｓｐｏｒａ属、Ａｍｙｃｏｌａｔｏｐｓｉｓ属、Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ属、Ｍｉｃｒｏｍｏｎｏｓｐｏｒａ属、Ｃｏｌｌｉｎｓｅｌｌａ属、Ａｌｉｃｙｃｌｏｂａｃｉｌｌｕｓ属、Ｌａｃｅｙｅｌｌａ属、Ｓｐｏｒｏｓａｒｃｉｎａ属、Ｈａｌｏｂａｃｉｌｌｕｓ属、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｓｐｏｒｏｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ属、Ｌｉｓｔｅｒｉａ属、Ｐａｅｎｉｂａｃｉｌｌｕｓ属、Ｌｅｕｃｏｎｏｓｔｏｃ属、Ｗｅｉｓｓｅｌｌａ属、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｍｏｏｒｅｌｌａ属、Ｔｈｅｒｍｏａｎａｅｒｏｂａｃｔｅｒ属、Ｔｈｅｒｍｏａｎａｅｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｃａｌｄｉｃｅｌｌｕｌｏｓｉｒｕｐｔｏｒ属、Ｄｅｓｕｌｆｉｔｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｄｅｓｕｌｆｏｔｏｍａｃｕｌｕｍ属、Ｂｌａｕｔｉａ属、Ｌａｃｈｎｏｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ属、Ｂｕｔｙｒｉｖｉｂｒｉｏ属、Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｒｕｍｉｎｉｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ属、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ属、Ｖｅｉｌｌｏｎｅｌｌａ属、Ｓｅｌｅｎｏｍｏｎｏａｓ属、Ｄｅｉｎｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｔｈｅｒｍｕｓ属、Ｍｅｉｏｔｈｅｒｍｕｓ属、Ｆｕｓｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｓｐｉｒｏｃｈａｅｔａ属、Ｍｙｃｏｐｌａｓｍａ属、Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ属、Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ属、Ｄｅｓｕｌｆｏｖｉｂｒｉｏ属、Ｃｙｓｔｏｂａｃｔｅｒ属、Ｓｏｒａｎｇｉｕｍ属、Ｍｙｘｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｃｏｒｒａｌｌｏｃｏｃｃｕｓ属、Ａｎａｅｒｏｍｙｘｏｂａｃｔｅｒ属、Ｇｅｏｂａｃｔｅｒ属、Ａｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒ属、Ｂｏｒｄｅｔｅｌｌａ属、Ａｃｉｄｏｖｏｒａｘ属、Ｄｅｌｆｔｉａ属、Ｖａｒｉｏｖｏｒａｘ属、Ｃｏｍａｍｏｎａｓ属、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓ属、Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ属、Ｎｅｉｓｓｅｒｉａ属、Ａｃｉｄｉｔｈｉｏｂａｃｉｌｌｕｓ属、Ｍａｒｉｎｏｂａｃｔｅｒ属、Ｓｈｅｗａｎｅｌｌａ属、Ｈａｌｏｍｏｎａｓ属、Ａｃｉｎｅｂａｃｔｅｒ属、Ｐｓｕｅｄｏｍｏｎａｓ属、Ｖｉｂｒｉｏ属、Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ属、Ｔｈｉｏｍｉｃｒｏｓｐｉｒａ属、Ａｃｔｉｎｏｂａｃｉｌｌｕｓ属、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ属、Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ属、Ｐｈｏｔｏｒｈａｂｄｕｓ属、Ｓｐｈｉｎｇｏｂｉｕｍ属、Ｓｐｈｉｎｇｏｍｏｎａｓ属、Ｐａｒａｃｏｃｃｕｓ属、Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ属、Ｋｏｍａｇａｔａｅｉｂａｃｔｅｒ属、Ａｚｏｓｐｉｒｉｌｌｕｍ属、Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍ属、Ｍｅｔｈｙｌｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ａｎｃｙｌｏｂａｃｔｅｒ属、Ｘａｎｔｈｏｂａｃｔｅｒ属、Ｏｃｈｒｏｂａｃｔｒｕｍ属、Ｌｅｐｔｏｓｐｉｒｉｌｌｕｍ属、Ｓｐｉｒｏｓｏｍａ属、Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｃａｐｎｏｃｙｔｏｐｈａｇａ属、Ｐｏｒｐｈｙｒｏｍｏｎａｓ属、Ｐｒｅｖｏｔｅｌｌａ属、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ属、Ｃｈｌｏｒｏｂｉｕｍ属、Ｓｐｏｒｏｍｕｓａ属、Ｄｅｈａｌｏｃｏｃｃｏｉｄｅｓ属、Ｂｕｔｉｒｉｖｉｂｒｉｏ属、Ｍｅｔｈａｎｏｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒ属、またはＭｅｔｈａｎｏｓｐｈａｅｒａ属のうちの１つ以上が含まれ得る。例示的なマイクロバイオーム制御因子には、糖（例えば、グルコース）、ビタミン（例えば、パントテン酸塩、チアミン、リボフラビン、ニコチン酸、ピリドキソール、ビオチン、葉酸、４−アミノ安息香酸、コビンアミド、コバミド（例えば、（例えば、フェニオリル（ｐｈｅｎｙｏｌｙｌ）コバミド、５−メチルベンゾイミダゾリルコバミド）、もしくはコバラミン、またはその塩もしくは誘導体）、アミノ酸（例えば、システイン）、元素もしくはミネラル（例えば、塩化物、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、窒素、カリウム、マンガン、鉄（例えば、Ｆｅ２＋もしくはＦｅ３＋）、亜鉛、ニッケル、同、もしくはコバルト）、またはポリフェノール（例えば、カテキン、エラジタンニン、イソフラボン、フラボノール、フラバノン、アントシアニン、もしくはリグニン）が含まれ得る。マイクロバイオーム制御因子と選択された細菌分類群との組み合わせには、ヌクレオシド（例えば、アデノシン）、炭素源（例えば、ピルビン酸塩、酢酸塩、リポ酸塩、ＨＣＯ３、またはクエン酸塩）、エチレンジアミン四酢酸、ホウ酸、Ｈ２Ｓ、ＳＯ４、ＣＯ２、リン酸塩、ＮＨ４、モリブデン酸ナトリウム、モノメチルアミン、ジメチルアミン、２−メチルアデニンヘミスルフェート、５−ヒドロキシベンゾイミダゾール、フェノール、またはｐ−クレゾールが補足され得る。特定のマイクロバイオーム制御因子、細菌分類群、及び他の薬剤の例示的な組み合わせは、図３に示され、Ｏｂｅｒｈａｒｄｔ，Ｍ．Ａ．ａｔ ａｌ，Ｎａｔ Ｃｏｍｍｕｎ（２０１５）６：８４９３（ｈｔｔｐ：／／ｋｏｍｏｄｏ．ｍｏｄｅｌｓｅｅｄ．ｏｒｇ）、Ｒｉｃｈａｒｄｓ，Ｍ．Ａ．ｅｔ ａｌ，ＰＬｏＳ １（２０１４）９：ｅ１０３５４８（ｈｔｔｐ：／／ｍｅｄｉａｌａｂ．ｓｙｓｔｅｍｓｂｉｏｌｏｇｙ．ｎｅｔ）、Ｍｏｋ，Ｋ．Ｃ．ａｎｄ Ｔａｇａ，Ｍ．Ｅ．（２０１３）Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ １９５：１９０２−１９１１、Ｔｉ，Ｓ．ｅｔ ａｌ（２０１２）Ａｐｐｌ Ｅｎｖｉｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ ７８：７７４５−７７５２、Ｃｈａｕｄｈａｒｙ，Ｐ．Ｐ．ｅｔ ａｌ，（２０１５）Ａｐｐｌ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ ９９：５８０１−５８１５、Ａｎｄｅｒｓｏｎ，Ｐ．Ｊ．ｅｔ ａｌ，Ｊ Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ（２００８）１９０：１１６０−１１７１、Ｔｚｏｕｎｉｓ，Ｘ ｅｔ ａｌ，Ｂｒ Ｊ Ｎｕｔｒ（２００８）９９：７８２−７９２、Ｓｅｌｍａ，Ｍ．Ｖ．（２００９）Ｊ Ａｇｒｉｃ Ｆｏｏｄ Ｃｈｅｍ ５７：６４８５−６５０１、及びＬａｇｉｅｒ，Ｊ．Ｃ．ｅｔ ａｌ，Ｃｌｉｎ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ Ｉｎｆｅｃｔ（２０１２）１８：１１８５−１１９３（これらはそれぞれ、その全体が参照により本明細書に組み込まれる）を参照されたい。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される組成物は、マイクロバイオーム制御因子を含み、消化管内の特定の部位に組成物の送達を標的化する物質（例えば、多糖類）でコーティングされている。いくつかの実施形態では、特定の消化管ニッチまたは領域内に見出される１つ以上の特定の微生物分類群を標的化するために、特定のコーティング（例えば、多糖類）が選択され得る。消化管内の特定の部位に送達を標的化し得る例示的な多糖類には、アミロース、アラビノガラクタン、カラギーナン、キトサン、コンドロイチン硫酸塩、デキストラン、ファーセレラン、ガラクトマンナン、グルコマンナン、ゲランガム、ヒアルロン酸、カラヤガム（ｓｔｅｒｃｕｌｉａガム）、ローカストビーンガム、スクレログルカン、プララン（ｐｕｌｌａｌａｎ）、またはキシランが含まれる。本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子を含む組成物に適用され得る標的化機構及び選択される細菌分類群のさらなる詳細は、Ｊａｉｎ，Ａ．ｅｔ ａｌ（Ｊ Ｐｈａｒｍ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔ Ｓｃｉ（２００７）１０：８６−１２８）に見出すことができ、その全体は参照により本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される組成物は、マイクロバイオーム制御因子以外の活性薬剤を含まない。例示的なマイクロバイオーム制御因子以外の活性薬剤には、治療剤（例えば、マイクロバイオームの制御に対するものではない薬学的活性を有する薬剤）、担体、充填剤、賦形剤、結合剤、フィルム発泡剤、可溶化剤、味物質、凍結乾燥剤、安定剤、親水化剤、乳化剤、固着剤、または毒性低減剤が含まれ得るが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、組成物に含まれる場合、これらの薬剤は、活性薬剤とは見なされず、マイクロバイオーム制御因子を含まず、かつ本発明の範囲外である。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される組成物（例えば、マイクロバイオーム制御因子を含む組成物）は、約５０％（ｗ／ｗ）未満（例えば、約４０％未満、約３０％、約２５％、約２０％、約１５％、約１０％、約５％、約２．５％、約２％、約１％、約０．５％、約０．１％、約０．０５％、またはそれ未満）のマイクロバイオーム制御因子以外の薬剤を含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子の、マイクロバイオーム制御因子以外の薬剤に対する比（ｗ／ｗ）は、約１：１超（例えば、約１．１：１、約１．２：１、約１．３：１、約１．４：１、約１．５：１、約１．７５：１、約２：１、約２．２５：１、約２．５：１、約２．７５：１、約３：１、約４：１、約５：１、約６：１、約７：１、約８：１、約９：１、約１０：１、約１２．５：１、約１５：１、約２０：１、約３０：１、約４０：１、約５０：１、約１００：１、約５００：１、約１０００：１、またはそれ以上）である。いくつかの実施形態では、組成物は、マイクロバイオーム制御因子以外の薬剤を実質的に含まない。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子以外の薬剤は、治療剤である。例示的な薬剤には、ペプチド、核酸、オリゴ糖、多糖類、タンパク質、非ペプチド小分子、二次代謝産物、またはプロドラッグもしくはその代謝産物が含まれ得る。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される組成物は、治療剤を実質的に含まない。
いくつかの実施形態では、治療剤は、約２００ｇ／ｍｏｌ腸（例えば、約２５０ｇ／ｍｏｌ超、約３００ｇ／ｍｏｌ、約３５０ｇ／ｍｏｌ、約４００ｇ／ｍｏｌ、約５００ｇ／ｍｏｌ、約６００ｇ／ｍｏｌ、約７００ｇ／ｍｏｌ、約８００ｇ／ｍｏｌ、約９００ｇ／ｍｏｌ、約１０００ｇ／ｍｏｌ、約１１００ｇ／ｍｏｌ、約１２００ｇ／ｍｏｌ、約１３００ｇ／ｍｏｌ、約１４００ｇ／ｍｏｌ、約１５００ｇ／ｍｏｌ、約２０００ｇ／ｍｏｌ、またはそれ以上）の分子量を有する分子を含む。
いくつかの実施形態では、治療剤は、約６個超の炭素原子（例えば、約７個の炭素原子、約８個の炭素原子、約９個の炭素原子、約１０個の炭素原子、約１２個の炭素原子、約１５個の炭素原子、約２０個の炭素原子、約２４個の炭素原子、約３０個の炭素原子、またはそれ以上）を有する分子を含む。他の実施形態では、治療剤は、約６個超の炭素原子（例えば、約７個の炭素原子、約８個の炭素原子、約９個の炭素原子、約１０個の炭素原子、約１２個の炭素原子、約１５個の炭素原子、約２０個の炭素原子、約２４個の炭素原子、もしくは約３０個の炭素原子、またはそれ以上）、及び約６個超のヘテロ原子（例えば、約７個の炭素原子、約８個の炭素原子、約９個の炭素原子、約１０個の炭素原子、約１２個の炭素原子、約１５個の炭素原子、約２０個の炭素原子、約２４個の炭素原子、約３０個の炭素原子、またはそれ以上）を有する分子を含み、ヘテロ原子は、酸素、窒素、硫黄、またはリンから選択される。さらに他の実施形態では、治療剤は、約６個超の炭素原子（例えば、約７個の炭素原子、約８個の炭素原子、約９個の炭素原子、約１０個の炭素原子、約１２個の炭素原子、約１５個の炭素原子、約２０個の炭素原子、約２４個の炭素原子、もしくは約３０個の炭素原子、またはそれ以上）、及び約６個超の酸素原子（例えば、約７個の酸素原子、約８個の酸素原子、約９個の酸素原子、約１０個の酸素原子、約１２個の酸素原子、約１５個の酸素原子、約２０個の酸素原子、約２４個の酸素原子、約３０個の酸素原子、またはそれ以上）を有する分子を含む。
いくつかの実施形態では、治療剤は、対象（例えば、ヒト対象）における特定の標的を特徴とする。いくつかの実施形態では、治療剤は、細胞表面受容体、イオンチャネル、輸送体、酵素、抗体、または他の生物学的標的に対する特異性を有する。他の実施形態では、治療剤は、疾患、障害、または状態、例えば、炎症性疾患、感染症、代謝性疾患、もしくは神経変性疾患の治療または予防に使用される。治療剤がその治療または予防に使用され得る例示的な疾患、障害、または状態には、癌、糖尿病、心血管疾患、線維性疾患、または微生物感染（例えば、細菌、真菌、もしくはウイルス感染）が含まれるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、治療剤は、殺菌剤（例えば、抗生物質、抗真菌剤、または抗ウイルス剤）である。いくつかの実施形態では、治療剤は、ＦＤＡ承認原薬である。
他の実施形態では、マイクロバイオーム制御因子以外の薬剤は、担体、充填剤、または賦形剤（例えば、ポリマー）である。いくつかの実施形態では、ポリマーは、合成または天然型である。いくつかの実施形態では、ポリマーは、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）、ポリビニルピロリジン（ＰＶＧ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアクリル酸（ＰＡＡ）、ポリアクリルアミド、Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）メチルアクリルアミド（ＨＭＰＡ）、ジビニルエーテル−無水マレイン酸（ＤＩＶＥＭＡ）、ポリオキサゾリン、ポリリン酸、キサンタンガム、ペクチン、キチン、キトサン、デキストラン、カラギーナン、グアーガム、セルロース（例えば、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、カルボキシメチルセルロースナトリウム（ＮａＣＭＣ））、ヒアルロン酸、ヒアルロナン、アルブミン、ヘパリン、コンドロイチン、デンプン、またはその誘導体を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、ポリマー（例えば、本明細書に記載されるポリマー）を実質的に含まない。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子以外の薬剤は、結合剤、フィルム発泡剤、可溶化剤、味物質、凍結乾燥剤、安定剤、親水化剤、乳化剤、固着剤、または毒性低減剤である。
以下の表１〜４は、本発明の特徴によって標的化または調節され得る例示的な微生物分類群及びその代謝産物を要約する。
Figure 2018513196


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以下の表５〜６は、例示的なマイクロバイオーム制御因子及びその選択された特徴を要約する。
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いくつかの実施形態では、本明細書に記載される組成物は、例えば表１、３、または４に引用される細菌分類群を調節するために、表５に引用されるマイクロバイオーム制御因子のうちの少なくとも１つを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される組成物は、例えば表１、３、または４に引用される細菌分類群を調節するために、表５に引用されるマイクロバイオーム制御因子のうちの少なくとも２つ、少なくとも３つ、少なくとも４つ、少なくとも５つ、またはそれ以上を含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される組成物は、例えば、対象の胃腸内微生物叢の腸内毒素症を予防または治療するために、表５に引用されるマイクロバイオーム制御因子のうちの少なくとも１つを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される組成物は、例えば、対象の胃腸内微生物叢の腸内毒素症を予防または治療するために、表５に引用されるマイクロバイオーム制御因子のうちの少なくとも２つ、少なくとも３つ、少なくとも４つ、少なくとも５つ、またはそれ以上を含む。いくつかの実施形態では、腸内毒素症は、表１、３、または４に引用される細菌分類群の少なくともに関連付けられる。いくつかの実施形態では、腸内毒素症は、表１、３、または４に引用される細菌分類群の少なくとも２つ、少なくとも３つ、少なくとも４つ、少なくとも５つ、またはそれ以上に関連付けられる。いくつかの実施形態では、腸内毒素症は、本明細書に記載される疾患、障害、または状態（例えば、感染症、炎症性疾患、代謝性疾患、自己免疫疾患、神経性疾患、または癌）に関連付けられる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される組成物は、表５に引用されるマイクロバイオーム制御因子を含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、５−１〜５−３７から選択される糖のうちの１つ以上である。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、５−４０〜５−５３から選択される糖アルコールのうちの１つ以上である。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、５−６０〜５−７９から選択されるアミノ酸のうちの１つ以上である。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、５−８０〜５−９９から選択されるビタミンのうちの１つ以上である。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、５−１００〜５−１１１から選択される元素またはミネラルのうちの１つ以上である。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、５−１２０〜５−１６７から選択される脂肪酸のうちの１つ以上である。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、５−１７０〜５−１８９から選択されるポリフェノールのうちの１つ以上である。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される組成物は、少なくとも２つの表５に引用されるマイクロバイオーム制御因子、例えば、少なくとも２つ、少なくとも３つ、または少なくとも４つの表５に引用されるマイクロバイオーム制御因子を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも２つ（例えば、少なくとも３つまたは少なくとも４つ）のマイクロバイオーム制御因子は、５−１〜５−３７から選択される糖を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも２つ（例えば、少なくとも３つまたは少なくとも４つ）のマイクロバイオーム制御因子は、５−４０〜５−５３から選択される糖アルコールを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも２つ（例えば、少なくとも３つまたは少なくとも４つ）のマイクロバイオーム制御因子は、５−６０〜５−７９から選択されるアミノ酸を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも２つ（例えば、少なくとも３つまたは少なくとも４つ）のマイクロバイオーム制御因子は、５−８０〜５−９９から選択されるビタミンを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも２つ（例えば、少なくとも３つまたは少なくとも４つ）のマイクロバイオーム制御因子は、５−１００〜５−１１１から選択される元素またはミネラルを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも２つ（例えば、少なくとも３つまたは少なくとも４つ）のマイクロバイオーム制御因子は、５−１２０〜５−１６７から選択される脂肪酸を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも２つ（例えば、少なくとも３つまたは少なくとも４つ）のマイクロバイオーム制御因子は、５−１７０〜５−１８９から選択されるポリフェノールを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、糖のうちの１つ以上（例えば、５−１〜５−３７から選択される糖）及び糖アルコールのうちの１つ以上（例えば、５−４０〜５−５３から選択される糖アルコール）を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、糖のうちの１つ以上（例えば、５−１〜５−３７から選択される糖）及びアミノ酸のうちの１つ以上（例えば、５−６０〜５−７９から選択されるアミノ酸）を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、糖のうちの１つ以上（例えば、５−１〜５−３７から選択される糖）及びビタミン、元素、またはミネラルのうちの１つ以上（例えば、５−８０〜５−９９から選択されるビタミン、または５−１００〜５−１１１から選択される元素もしくはミネラル）を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、糖のうちの１つ以上（例えば、５−１〜５−３７から選択される糖）及び脂肪酸のうちの１つ以上（例えば、５−１２０〜５−１６７から選択される脂肪酸）を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、糖のうちの１つ以上（例えば、５−１〜５−３７から選択される糖）及びポリフェノールのうちの１つ以上（例えば、５−１７０〜５−１８９から選択されるポリフェノール）を含む。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、表６に引用される特徴または特性を含む。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖（例えば、５−１〜５−３７から選択される糖）であり、表６に引用される分子量（例えば、６−１〜６−２０の分子量）を有する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖（例えば、５−１〜５−３７から選択される糖）であり、表６に引用されるいくつかの炭素原子（例えば、６−２１〜６−３５の炭素原子のいくつか）を有する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖（例えば、５−１〜５−３７から選択される糖）であり、表６に引用されるいくつかのヘテロ原子（例えば、６−４０〜６−５６のヘテロ原子のいくつか）を有する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖（例えば、５−１〜５−３７から選択される糖）であり、表６に引用される化学部分（例えば、６−６０〜６−７４の化学部分）を特徴としない。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖（例えば、５−１〜５−３７から選択される糖）であり、表６に引用される重量パーセント（％ｗ／ｗ）（例えば、６−８０〜６−１０５の重量パーセント（％ｗ／ｗ））で本明細書に記載される組成物中に存在する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖（例えば、５−１〜５−３７から選択される糖）であり、表６に引用される相対甘味度（例えば、６−１１０〜６−１３８の相対甘味度）を有する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖（例えば、５−１〜５−３７から選択される糖）であり、表６に引用される宿主の消化管の１つ以上の特定の領域（例えば、６−１４０〜６−１４９の代謝の主要な位置）において主に代謝される。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖（例えば、５−１〜５−３７から選択される糖）であり、表６に引用される治療剤（例えば、６−１５０〜６−１５５の治療剤）をさらに含まない組成物中に存在する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖（例えば、５−１〜５−３７から選択される糖）であり、表６に引用される重量パーセント（％ｗ／ｗ）（例えば、６−８０〜６−１０５の重量パーセント（％ｗ／ｗ））で表６に引用される治療剤（例えば、６−１５０〜６−１５５の治療剤）をさらに含まない組成物中に存在する。いくつかの実施形態では、治療剤（例えば、６−１５０〜６−１５５の治療剤）は、表６に引用される化学部分（例えば、６−６０〜６−７４の化学部分）を特徴としない。いくつかの実施形態では、治療剤（例えば、６−１５０〜６−１５５の治療剤）は、表６に引用される化合物または物質（例えば、６−１９０〜６−１９８の標的）を標的としない。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖（例えば、５−１〜５−３７から選択される糖）であり、表６に引用されるポリマー（例えば、６−１６０〜６−１８６のポリマー）をさらに含まない組成物中に存在する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖（例えば、５−１〜５−３７から選択される糖）であり、表６に引用される重量パーセント（％ｗ／ｗ）（例えば、６−８０〜６−１０５の重量パーセント（％ｗ／ｗ））で表６に引用されるポリマー（例えば、６−１６０〜６−１８６のポリマー）をさらに含まない組成物中に存在する。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖アルコール（例えば、５−４０〜５−５３から選択される糖アルコール）であり、表６に引用される分子量（例えば、６−１〜６−２０の分子量）を有する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖アルコール（例えば、５−４０〜５−５３から選択される糖アルコール）であり、表６に引用されるいくつかの炭素原子（例えば、６−２１〜６−３５の炭素原子のいくつか）を有する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖アルコール（例えば、５−４０〜５−５３から選択される糖アルコール）であり、表６に引用されるいくつかのヘテロ原子（例えば、６−４０〜６−５６のヘテロ原子のいくつか）を有する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖アルコール（例えば、５−４０〜５−５３から選択される糖アルコール）であり、表６に引用される化学部分（例えば、６−６０〜６−７４の化学部分）を特徴としない。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖アルコール（例えば、５−４０〜５−５３から選択される糖アルコール）であり、表６に引用される重量パーセント（％ｗ／ｗ）（例えば、６−８０〜６−１０５の重量パーセント（％ｗ／ｗ））で本明細書に記載される組成物中に存在する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖アルコール（例えば、５−４０〜５−５３から選択される糖アルコール）であり、表６に引用される相対甘味度（例えば、６−１１０〜６−１３８の相対甘味度）を有する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖アルコール（例えば、５−４０〜５−５３から選択される糖アルコール）であり、表６に引用される宿主の消化管の１つ以上の特定の領域（例えば、６−１４０〜６−１４９の代謝の主要な位置）において主に代謝される。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖アルコール（例えば、５−４０〜５−５３から選択される糖アルコール）であり、表６に引用される治療剤（例えば、６−１５０〜６−１５５の治療剤）をさらに含まない組成物中に存在する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖アルコール（例えば、５−４０〜５−５３から選択される糖アルコール）であり、表６に引用される重量パーセント（％ｗ／ｗ）（例えば、６−８０〜６−１０５の重量パーセント（％ｗ／ｗ））で表６に引用される治療剤（例えば、６−１５０〜６−１５５の治療剤）をさらに含まない組成物中に存在する。いくつかの実施形態では、治療剤（例えば、６−１５０〜６−１５５の治療剤）は、表６に引用される化学部分（例えば、６−６０〜６−７４の化学部分）を特徴としない。いくつかの実施形態では、治療剤（例えば、６−１５０〜６−１５５の治療剤）は、表６に引用される化合物または物質（例えば、６−１９０〜６−１９８の標的）を標的としない。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖アルコール（例えば、５−４０〜５−５３から選択される糖アルコール）であり、表６に引用されるポリマー（例えば、６−１６０〜６−１８６のポリマー）をさらに含まない組成物中に存在する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、糖アルコール（例えば、５−４０〜５−５３から選択される糖アルコール）であり、表６に引用される重量パーセント（％ｗ／ｗ）（例えば、６−８０〜６−１０５の重量パーセント（％ｗ／ｗ））で表６に引用されるポリマー（例えば、６−１６０〜６−１８６のポリマー）をさらに含まない組成物中に存在する。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、アミノ酸（例えば、５−６０〜５−７９から選択されるアミノ酸）であり、表６に引用される分子量（例えば、６−１〜６−２０の分子量）を有する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、アミノ酸（例えば、５−６０〜５−７９から選択されるアミノ酸）であり、表６に引用される重量パーセント（％ｗ／ｗ）（例えば、６−８０〜６−１０５の重量パーセント（％ｗ／ｗ））で本明細書に記載される組成物中に存在する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、アミノ酸（例えば、５−６０〜５−７９から選択されるアミノ酸）であり、表６に引用される治療剤（例えば、６−１５０〜６−１５５の治療剤）をさらに含まない組成物中に存在する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、アミノ酸（例えば、５−６０〜５−７９から選択されるアミノ酸）であり、表６に引用される重量パーセント（％ｗ／ｗ）（例えば、６−８０〜６−１０５の重量パーセント（％ｗ／ｗ））で表６に引用される治療剤（例えば、６−１５０〜６−１５５の治療剤）をさらに含まない組成物中に存在する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、アミノ酸（例えば、５−６０〜５−７９から選択されるアミノ酸）であり、表６に引用されるポリマー（例えば、６−１６０〜６−１８６のポリマー）をさらに含まない組成物中に存在する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、アミノ酸（例えば、５−６０〜５−７９から選択されるアミノ酸）であり、表６に引用される重量パーセント（％ｗ／ｗ）（例えば、６−８０〜６−１０５の重量パーセント（％ｗ／ｗ））で表６に引用されるポリマー（例えば、６−１６０〜６−１８６のポリマー）をさらに含まない組成物中に存在する。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、ビタミン、元素、またはミネラル（例えば、５−８０〜５−９９から選択されるビタミン、または５−１００〜５−１１１から選択される元素もしくはミネラル）であり、表６に引用される分子量（例えば、６−１〜６−２０の分子量）を有する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、ビタミン、元素、またはミネラル（例えば、５−８０〜５−９９から選択されるビタミン、または５−１００〜５−１１１から選択される元素もしくはミネラル）であり、表６に引用される重量パーセント（％ｗ／ｗ）（例えば、６−８０〜６−１０５の重量パーセント（％ｗ／ｗ））で本明細書に記載される組成物中に存在する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、ビタミン、元素、またはミネラル（例えば、５−８０〜５−９９から選択されるビタミン、または５−１００〜５−１１１から選択される元素もしくはミネラル）であり、表６に引用される治療剤（例えば、６−１５０〜６−１５５の治療剤）をさらに含まない組成物中に存在する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、ビタミン、元素、またはミネラル（例えば、５−８０〜５−９９から選択されるビタミン、または５−１００〜５−１１１から選択される元素もしくはミネラル）であり、表６に引用される重量パーセント（％ｗ／ｗ）（例えば、６−８０〜６−１０５の重量パーセント（％ｗ／ｗ））で表６に引用される治療剤（例えば、６−１５０〜６−１５５の治療剤）をさらに含まない組成物中に存在する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、ビタミン、元素、またはミネラル（例えば、５−８０〜５−９９から選択されるビタミン、または５−１００〜５−１１１から選択される元素もしくはミネラル）であり、表６に引用されるポリマー（例えば、６−１６０〜６−１８６のポリマー）をさらに含まない組成物中に存在する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、ビタミン、元素、またはミネラル（例えば、５−８０〜５−９９から選択されるビタミン、または５−１００〜５−１１１から選択される元素もしくはミネラル）であり、表６に引用される重量パーセント（％ｗ／ｗ）（例えば、６−８０〜６−１０５の重量パーセント（％ｗ／ｗ））で表６に引用されるポリマー（例えば、６−１６０〜６−１８６のポリマー）をさらに含まない組成物中に存在する。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、脂肪酸（例えば、５−１２０〜５−１６７から選択される脂肪酸）であり、表６に引用される分子量（例えば、６−１〜６−２０の分子量）を有する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、脂肪酸（例えば、５−１２０〜５−１６７から選択される脂肪酸）であり、表６に引用される重量パーセント（％ｗ／ｗ）（例えば、６−８０〜６−１０５の重量パーセント（％ｗ／ｗ））で本明細書に記載される組成物中に存在する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、脂肪酸（例えば、５−１２０〜５−１６７から選択される脂肪酸）であり、表６に引用される治療剤（例えば、６−１５０〜６−１５５の治療剤）をさらに含まない組成物中に存在する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、脂肪酸（例えば、５−１２０〜５−１６７から選択される脂肪酸）であり、表６に引用される重量パーセント（％ｗ／ｗ）（例えば、６−８０〜６−１０５の重量パーセント（％ｗ／ｗ））で表６に引用される治療剤（例えば、６−１５０〜６−１５５の治療剤）をさらに含まない組成物中に存在する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、脂肪酸（例えば、５−１２０〜５−１６７から選択される脂肪酸）であり、表６に引用されるポリマー（例えば、６−１６０〜６−１８６のポリマー）をさらに含まない組成物中に存在する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、脂肪酸（例えば、５−１２０〜５−１６７から選択される脂肪酸）であり、表６に引用される重量パーセント（％ｗ／ｗ）（例えば、６−８０〜６−１０５の重量パーセント（％ｗ／ｗ））で表６に引用されるポリマー（例えば、６−１６０〜６−１８６のポリマー）をさらに含まない組成物中に存在する。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、ポリフェノール（例えば、５−１７０〜５−１８９から選択されるポリフェノール）であり、表６に引用される分子量（例えば、６−１〜６−２０の分子量）を有する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、ポリフェノール（例えば、５−１７０〜５−１８９から選択されるポリフェノール）であり、表６に引用される重量パーセント（％ｗ／ｗ）（例えば、６−８０〜６−１０５の重量パーセント（％ｗ／ｗ））で本明細書に記載される組成物中に存在する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、ポリフェノール（例えば、５−１７０〜５−１８９から選択されるポリフェノール）であり、表６に引用される治療剤（例えば、６−１５０〜６−１５５の治療剤）をさらに含まない組成物中に存在する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、ポリフェノール（例えば、５−１７０〜５−１８９から選択されるポリフェノール）であり、表６に引用される重量パーセント（％ｗ／ｗ）（例えば、６−８０〜６−１０５の重量パーセント（％ｗ／ｗ））で表６に引用される治療剤（例えば、６−１５０〜６−１５５の治療剤）をさらに含まない組成物中に存在する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、ポリフェノール（例えば、５−１７０〜５−１８９から選択されるポリフェノール）であり、表６に引用されるポリマー（例えば、６−１６０〜６−１８６のポリマー）をさらに含まない組成物中に存在する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、ポリフェノール（例えば、５−１７０〜５−１８９から選択されるポリフェノール）であり、表６に引用される重量パーセント（％ｗ／ｗ）（例えば、６−８０〜６−１０５の重量パーセント（％ｗ／ｗ））で表６に引用されるポリマー（例えば、６−１６０〜６−１８６のポリマー）をさらに含まない組成物中に存在する。
微生物分類群を調節する方法
本明細書に提供される化合物及び組成物は、対象の微生物叢に存在する細菌分類群（例えば、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、またはそれ以上の分類群）を調節する方法において使用され得る。いくつかの実施形態では、調節は、例えば、別の分類群に対する、または調節の不在下で観察されるものに対する分類群の相対組成の変化または分類群の相対存在量の変化等の微生物の構造の変化を含む。他の実施形態では、調節は、微生物叢の遺伝子発現、遺伝子産物（例えば、ＲＮＡもしくはタンパク質）のレベル、もしくは微生物叢の代謝出力の変化、または宿主の機能経路の変化（宿主細胞もしくは宿主プロセスの遺伝子発現、遺伝子産物のレベル、もしくは代謝出力の変化）等の微生物叢の機能の変化を含む。
本明細書に記載される方法は、分類群の調節に有効な量でマイクロバイオーム制御因子またはその薬学的組成物をヒト対象に投与することを含む。いくつかの実施形態では、細菌分類群の存在量は、マイクロバイオーム制御因子が投与されると他の分類群に対して（またはある時点から別の時点に対して）増加し得、その増加は、少なくとも５％、１０％、２５％、５０％、７５％、１００％、２５０％、５００％、７５０％の増加、または少なくとも１０００％の増加であり得る。細菌分類群の存在量、マイクロバイオーム制御因子が投与されると他の分類群に対して（またはある時点から別の時点に対して）減少する場合もあり、その減少は、少なくとも５％、１０％、２５％、５０％、７５％、８５％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％の減少、または少なくとも９９．９％の減少であり得る。いくつかの実施形態では、腸内毒素症は、微生物叢をシフトし、１つ以上の望ましくない分類群を増加させ、かつ／または１つ以上の所望の分類群を増加させた。マイクロバイオーム制御因子の投与は、対象の胃腸内微生物叢における所望の及び／または望ましくない細菌分類群の存在量を調節し、それにより腸内毒素症を治療することができる。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、例えば、消化管に見られるＢａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ属、Ｏｄｏｒｉｂａｃｔｅｒ属、Ｐａｒａｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ属、Ａｌｉｓｔｉｐｅｓ属、Ｂｌａｕｔｉａ属、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ属、Ｃｏｐｒｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｄｏｒｅａ属、Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｌａｃｈｎｏｓｐｉｒａ属、Ｒｏｓｅｂｕｒｉａ属、Ｒｕｍｉｎｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｆａｅｃａｌｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｏｓｃｉｌｌｏｓｐｉｒａ属、及びＳｕｂｄｏｌｉｇｒａｎｕｌｕｍ属に属するもの等の１つ以上の細菌の増殖を調節する（例えば、増加または減少させる）ことができる。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、例えば、健常な胃腸状態に関連付けられると考えられているもの、例えば、Ａｋｋｅｒｍａｎｓｉａ属、Ａｎａｅｒｏｆｉｌｕｍ属、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ属、Ｂｌａｕｔｉａ属、Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｂｕｔｙｒｉｖｉｂｒｉｏ属、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ属、Ｃｏｐｒｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｄｉａｌｉｓｔｅｒ属、Ｄｏｒｅａ属、Ｆｕｓｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｆａｅｃａｌｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｌａｃｈｎｏｓｐｉｒａ属、Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ属、Ｐｈａｓｃｏｌａｒｃｔｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｐｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｐｅｐｔｏｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｐｒｅｖｏｔｅｌｌａ属、Ｒｏｓｅｂｕｒｉａ属、Ｒｕｍｉｎｏｃｏｃｃｕｓ属、及びＳｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属のうちの１つ以上、ならびに／またはＡｋｋｅｒｍａｎｓｉａ ｍｕｎｉｃｉｐｈｉｌｉａ種、Ｃｈｒｉｓｔｅｎｓｅｎｅｌｌａ ｍｉｎｕｔａ種、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｃｏｃｃｏｉｄｅｓ種、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｌｅｐｔｕｍ種、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｓｃｉｎｄｅｎｓ種、Ｄｉａｌｉｓｔｅｒ ｉｎｖｉｓｕｓ種、Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｒｅｃｔａｌ種、Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｅｌｉｇｅｎｓ種、Ｆａｅｃａｌｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｐｒａｕｓｎｉｔｚｉｉ種、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｓａｌｉｖａｒｉｕｓ種、及びＳｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ種等の１つ以上の細菌の増殖を調節する（例えば、増加または減少させる）ことができる。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、Ｐｒｅｖｏｔｅｌｌａ、Ａｋｋｅｒｍａｎｓｉａ、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ（Ｅｒｙｓｉｐｅｌｏｔｒｉｃｈａｃｅａｅ）、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉａｃｅａｅ）、Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ、Ａｇｇｒｅｇａｔｉｂａｃｔｅｒ、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ（Ｐｅｐｔｏｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃａｖｅａｅ）、Ｐａｒａｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ、Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ、及びＥｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓから選択される少なくとも２つの細菌分類群の増殖を調節する（例えば、増加または減少させる）ことができる。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、Ａｋｋｅｒｍｅｎｓｉａ及びＢｌａｕｔｉａの２つの細菌分類群の増殖を調節することができる。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子またはその組成物は、胃腸内微生物叢の組成及び活性（または機能）の両方の選択的変化を引き起こし、それにより宿主に健康上の利益を与える。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、消化管に存在し、その増殖及び／または代謝活性を刺激する１つまたは限られた数の潜在的に有益な細菌の選択的基質である。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、特定の細菌において、胃腸内微生物叢の組成をより高いまたはより低い組成に改変することができる。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、健康及び幸福に関連付けられる胃腸細菌の増殖及び／または選択的活性を刺激する。一例において、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子組成物は、病原菌の存在量または相対数または密度を減少させる。
微生物叢とそれらの宿主との関係は、単なる共生（ｃｏｍｍｅｎｓａｌ）（非有害な共存）ではなく、多くの場合、共生（ｓｙｍｂｉｏｔｉｃ）関係である。対象は、微生物叢なしで生き残ることができるが、微生物は、未使用のエネルギー基質の発酵、免疫系の訓練、病原菌の増殖の防止、腸の発達の調節、宿主のためのビタミンの産生（例えばビオチン及びビタミン）等の様々な有用な機能を行う（例えば、Ｄｏｍｉｎｇｕｅｚ−Ｂｅｌｌｏ Ｍ Ｇ ａｎｄ Ｂｌａｓｅｒ Ｍ Ｊ，２００８ Ｍｉｃｒｏｂｅｓ Ｉｎｆｅｃｔ，１０（９）：１０７２−１０７６を参照されたい）。一般的な胃腸細菌分類群には、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ属、Ｏｄｏｒｉｂａｃｔｅｒ属、Ｐａｒａｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ属、Ａｌｉｓｔｉｐｅｓ属、Ｂｌａｕｔｉａ属、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ属、Ｃｏｐｒｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｄｏｒｅａ属、Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｌａｃｈｎｏｓｐｉｒａ属、Ｒｏｓｅｂｕｒｉａ属、Ｒｕｍｉｎｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｆａｅｃａｌｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｏｓｃｉｌｌｏｓｐｉｒａ属、及びＳｕｂｄｏｌｉｇｒａｎｕｌｕｍ属が含まれる。例えば、Ａｋｋｅｒｍａｎｓｉａ属、Ａｎａｅｒｏｆｉｌｕｍ属、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ属、Ｂｌａｕｔｉａ属、Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｂｕｔｙｒｉｖｉｂｒｉｏ属、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ属、Ｃｏｐｒｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｄｉａｌｉｓｔｅｒ属、Ｄｏｒｅａ属、Ｆｕｓｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｆａｅｃａｌｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｌａｃｈｎｏｓｐｉｒａ属、Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ属、Ｐｈａｓｃｏｌａｒｃｔｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｐｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｐｅｐｔｏｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｐｒｅｖｏｔｅｌｌａ属、Ｒｏｓｅｂｕｒｉａ属、Ｒｕｍｉｎｏｃｏｃｃｕｓ属、及びＳｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属、ならびに／またはＡｋｋｅｒｍａｎｓｉａ ｍｕｎｉｃｉｐｈｉｌｉａ種、Ｃｈｒｉｓｔｅｎｓｅｎｅｌｌａ ｍｉｎｕｔａ種、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｃｏｃｃｏｉｄｅｓ種、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｌｅｐｔｕｍ種、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｓｃｉｎｄｅｎｓ種、Ｄｉａｌｉｓｔｅｒ ｉｎｖｉｓｕｓ種、Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｒｅｃｔａｌ種、Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｅｌｉｇｅｎｓ種、Ｆａｅｃａｌｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｐｒａｕｓｎｉｔｚｉｉ種、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｓａｌｉｖａｒｉｕｓ種、及びＳｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ種等のいくつかの細菌属及び種は、消化管の健常な状態に関連付けられると考えられている。
しかしながら、特定の条件下では、例えば、感染及び／もしくは炎症を誘発することによって疾患をもたらすことができる病原種及び病原性共生生物、ならびに必ずしも原因物質となることなく疾患状態に関連付けられる細菌が、ニッチ内に存在する。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子によって調節され得る疾患関連細菌、病原性共生成物、または病原体は、Ｂｉｌｏｐｈｉｌａ属、Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ属、Ｃａｎｄｉｄａｔｕｓ属、Ｃｉｔｒｏｂａｃｔｅｒ属、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ属、Ｃｏｌｌｉｎｓｅｌｌａ属、Ｄｅｓｕｌｆｏｖｉｂｒｉｏ属、Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ属、Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ属、Ｆｕｓｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｈａｅｍｏｐｈｉｌｕｓ属、Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ属、Ｌａｃｈｎｏｓｐｉｒａｃｅａｅ属、Ｐｅｐｔｏｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｐｏｒｐｈｙｒｏｍｏｎａｓ属、Ｐｏｒｔｉｅｒａ属、Ｐｒｏｖｉｄｅｎｃｉａ属、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ属、Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ属、Ｓｈｉｇｅｌｌａ属、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｖｉｂｒｉｏ属、及びＹｅｒｓｉｎｉａ属からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子によって調節され得る疾患関連細菌、病原性共生成物、または病原体は、Ｂｉｌｏｐｈｉｌａ ｗａｄｓｗｏｒｔｈｉａ種、Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ ｊｅｊｕｎｉ種、Ｃｉｔｒｏｂａｃｔｅｒ ｆａｒｍｅｒ種、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｄｉｆｆｉｃｉｌｅ種、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｐｅｒｆｒｉｎｇｅｎｓ種、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｔｅｔａｎｉ種、Ｃｏｌｌｉｎｓｅｌｌａ ａｅｒｏｆａｃｉｅｎｓ種、Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ ｈｏｒｍａｅｃｈｅｉ種、Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ ｆａｅｃａｌｉｓ種、Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ ｆａｅｃｉｕｍ種、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ種、Ｆｕｓｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｖａｒｉｕｍ種、Ｆｕｓｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｎｕｃｌｅａｔｕｍ種、Ｈａｅｍｏｐｈｉｌｕｓ ｐａｒａｉｎｆｌｕｅｎｚａｅ種、Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｐｎｅｕｍｏｎｉａ種、Ｐｅｐｔｏｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｓｔｏｍａｔｉｓ種、Ｐｏｒｐｈｙｒｏｍｏｎａｓ ａｓａｃｃｈａｒｏｌｙｔｉｃａ種、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ種、Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ ｂｏｎｇｏｒｉ種、Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ ｅｎｔｅｒｉｃ種、Ｓｈｉｇｅｌｌａ ｂｏｙｄｉｉ種、Ｓｈｉｇｅｌｌａ ｄｙｓｅｎｔｅｒｉａｅ種、Ｓｈｉｇｅｌｌａ ｆｌｅｘｎｅｒｉ種、Ｓｈｉｇｅｌｌａ ｓｏｎｎｅｉ種、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ種、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｉｎｆａｎｔａｒｉｕｓ種、Ｖｉｂｒｉｏ ｃｈｏｌｅｒａ種、及びＹｅｒｓｉｎｉａ ｅｎｔｅｒｏｃｏｌｉｔｉｃａ種からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子によって調節され得る疾患関連細菌、病原性共生成物、または病原体は、消化管の１つ以上の特定の領域に主に存在し得る。例えば、以下の疾患関連細菌、病原性共生成物、または病原体は、大腸（結腸）に主に存在する：Ｌｉｓｔｅｒｉａ、Ｅｎｔａｍｏｅｂａ ｈｉｓｔｏｌｙｔｉｃａ、Ｂａｌａｎｔｉｄｉｕｍ ｃｏｌｉ、Ｂａｓｉｄｉｏｂｏｌｕｓ ｒａｎａｒｕｍ、Ｔｒｙｐａｎｏｓｏｍａ ｃｒｕｚｉ、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｂｏｔｕｌｉｎｕｍ、Ｆａｓｃｉｏｌａ ｈｅｐａｔｉｃａ、Ｈｉｓｔｏｐｌａｓｍａ ｃａｐｓｕｌａｔｕｍ、Ｒｏｔａｖｉｒｕｓ、Ｓｃｈｉｓｔｏｓｏｍａ ｍａｎｓｏｎｉ、Ｓｃｈｉｓｔｏｓｏｍａ ｊａｐｏｎｉｃｕｍ、及びＳｃｈｉｓｔｏｓｏｍａ ｍｅｋｏｎｇｉ、Ｓｈｉｇｅｌｌａ、Ｂｒａｃｈｙｓｐｉｒａ ａａｌｂｏｒｇｉ、Ｓｅｒｐｕｌｉｎａ ｐｉｌｏｓｉｃｏｌｉ、Ｔｒｉｃｈｕｒｉｓ ｔｒｉｃｈｉｕｒａ、及びＹｅｒｓｉｎｉａ ｅｎｔｅｒｏｃｏｌｉｔｉｃａ。以下の疾患関連細菌、病原性共生成物、及び病原体は、小腸に主に存在する：Ｖｉｂｒｉｏ、Ｙｅｒｓｉｎｉａ ｅｎｔｅｒｏｃｏｌｉｔｉｃａ、Ｙｅｒｓｉｎｉａ ｐｓｅｕｄｏｔｕｂｅｒｃｕｌｏｓｉｓ、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｐｅｒｆｒｉｎｇｅｎｓ、Ｃａｐｉｌｌａｒｉａ ｐｈｉｌｉｐｐｉｎｅｎｓｉｓ、Ｃｒｙｐｔｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍ ｐａｒｖｕｍ、Ｃｙｃｌｏｓｐｏｒａ ｃａｙｅｔａｎｅｎｓｉｓ、及びＣＭＶウイルス。以下の疾患関連細菌、病原性共生成物、及び病原体は、大腸及び小腸に主に存在する：Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ及びＳａｌｍｏｎｅｌｌａ。別の例において、以下の疾患関連細菌、病原性共生成物、及び病原体は、胃に主に存在する：ＣＭＶウイルス、Ｂａｃｉｌｌｕｓ ａｎｔｈｒａｃｉｓ、Ｃａｎｄｉｄａ、Ｃｒｙｐｔｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍ、ＥＢＶ（エプスタイン−バーウィルス）、Ｇｉａｒｄｉａ ｌａｍｂｌｉａ、Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ ｐｙｌｏｒｉ、Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ ｆｅｌｉｓ、Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ ｆｅｎｎｅｌｌｉａｅ、Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ ｃｉｎａｅｄｉ、Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ａｖｉｕｍ、Ｈｅｒｐｅｓ ｖａｒｉｃｅｌｌａ ｚｏｓｔｅｒ、Ｈｉｓｔｏｐｌａｓｍａ、及びＴｏｘｏｐｌａｓｍａ。
健常な微生物集団は、例えば、腸バリアを増強することによって、潜在的な病原体または疾患関連細菌の競合的排除によって、ならびに細菌病原体及び疾患関連細菌の増殖阻害によって、宿主を保護する。健常な細菌集団は、バクテリオシン及び酸を含む抗菌物質の産出によって病原体及び疾患関連細菌に直接的な抗菌作用を及ぼし得る（Ｃｏｔｔｅｒ Ｐ Ｄ，ｅｔ ａｌ．２００５ Ｎａｔ Ｒｅｖ，３：７７７−７８８、Ｓｅｒｖｉｎ Ａ Ｌ，２００４ ＦＥＭＳ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ Ｒｅｖ，２８：４０５−４４０）。抗菌物質は、病原体または疾患関連細菌の増殖を阻害するために、単独でまたは相乗的にそれらの作用を及ぼす。健常な細菌集団は、病原体及びそれらの毒素の両方の胃腸の内側への接着を減少させ得る。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子またはその組成物は、例えば、消化管に見られるＢａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ属、Ｏｄｏｒｉｂａｃｔｅｒ属、Ｐａｒａｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ属、Ａｌｉｓｔｉｐｅｓ属、Ｂｌａｕｔｉａ属、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ属、Ｃｏｐｒｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｄｏｒｅａ属、Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｌａｃｈｎｏｓｐｉｒａ属、Ｒｏｓｅｂｕｒｉａ属、Ｒｕｍｉｎｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｆａｅｃａｌｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｏｓｃｉｌｌｏｓｐｉｒａ属、及びＳｕｂｄｏｌｉｇｒａｎｕｌｕｍ属等の消化管に存在する１つ以上の細菌分類群の増殖を調節する（例えば、増加または減少させる）。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子またはその組成物は、健常な胃腸状態に関連付けられると考えられているもの、例えば、Ａｋｋｅｒｍａｎｓｉａ属、Ａｎａｅｒｏｆｉｌｕｍ属、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ属、Ｂｌａｕｔｉａ属、Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｂｕｔｙｒｉｖｉｂｒｉｏ属、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ属、Ｃｏｐｒｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｄｉａｌｉｓｔｅｒ属、Ｄｏｒｅａ属、Ｆｕｓｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｆａｅｃａｌｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｌａｃｈｎｏｓｐｉｒａ属、Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ属、Ｐｈａｓｃｏｌａｒｃｔｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｐｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｐｅｐｔｏｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｐｒｅｖｏｔｅｌｌａ属、Ｒｏｓｅｂｕｒｉａ属、Ｒｕｍｉｎｏｃｏｃｃｕｓ属、ａｎｄ及びＳｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属のうちの１つ以上、ならびに／またはＡｋｋｅｒｍａｎｓｉａ ｍｕｎｉｃｉｐｈｉｌｉａ種、Ｃｈｒｉｓｔｅｎｓｅｎｅｌｌａ ｍｉｎｕｔａ種、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｃｏｃｃｏｉｄｅｓ種、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｌｅｐｔｕｍ種、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｓｃｉｎｄｅｎｓ種、Ｄｉａｌｉｓｔｅｒ ｉｎｖｉｓｕｓ種、Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｒｅｃｔａｌ種、Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｅｌｉｇｅｎｓ種、Ｆａｅｃａｌｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｐｒａｕｓｎｉｔｚｉｉ種、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｓａｌｉｖａｒｉｕｓ種、及びＳｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓのうちの１つ以上等の細菌分類群の増殖を調節する（例えば、増加または減少させる）。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子調節は、Ｖｅｒｒｕｃｏｍｉｃｒｏｂｉａ門の分類群、例えば、Ａｋｋｅｒｍａｎｓｉａ属のもの等の１つ以上の細菌分類群の増殖を調節する（例えば、増加または減少させる）。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子またはその組成物は、小腸に主に存在する１つ以上の細菌分類群の増殖を調節する（例えば、増加または減少させる）。例えば、マイクロバイオーム制御因子は、例えば、Ａｃｔｉｎｏｂａｃｔｅｒｉａ、Ｆｉｒｍｉｃｕｔｅｓ（Ｂａｃｉｌｌｉ、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉａ）、及びＰｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ（Ａｌｐｈａｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ、Ｂｅｔａ ｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ）等の小腸に主に存在する１つ以上（２、３、４、５、６、７、８、９、１０、またはそれ以上）の細菌分類群を調節する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子またはその組成物は、Ｃｒｙｏｃｏｌａ属、Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｌａｃｔｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｔｕｒｉｃｉｂａｃｔｅｒ属、Ｂｌａｕｔｉａ属、Ｃｏｐｒｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｈｏｌｄｅｍａｎｉａ属、Ｐｓｅｕｄｏｒａｍｉｂａｃｔｅｒ Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｓｐｈｉｎｇｏｍｏｎａｓ属、Ａｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒ属、Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ属、及びＲａｌｓｔｏｎｉａ属から選択される小腸に主に存在する１つ以上（２、３、４、５、６、７、８、９、１０、または以上）の細菌分類群を調節する。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子またはその組成物は、大腸に主に存在する１つ以上の細菌分類群の増殖を調節する（例えば、増加または減少させる）。例えば、マイクロバイオーム制御因子またはその組成物は、例えばＢａｃｔｅｒｏｉｄｅｔｅｓ、Ｆｉｒｍｉｃｕｔｅｓ（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉａ）、Ｖｅｒｒｕｃｏｍｉｃｒｏｂｉａ、及びＰｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ（Ｄｅｌｔａｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ）等の大腸に主に存在する１つ以上（２、３、４、５、６、７、８、９、１０、または以上）の細菌分類群を調節する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子またはその組成物は、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ属、Ｂｕｔｙｒｉｃｉｍｏｎａｓ属、Ｏｄｏｒｉｂａｃｔｅｒ属、Ｐａｒａｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ属、Ｐｒｅｖｏｔｅｌｌａ属、Ａｎａｅｒｏｔｒｕｎｃｕｓ属、Ｐｈａｓｃｏｌａｒｃｔｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｒｕｍｉｎｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｂｉｌｏｐｈｉｌａ属、及びＡｋｋｅｒｍａｎｓｉａ属から選択される大腸に主に存在する１つ以上（２、３、４、５、６、７、８、９、１０、または以上）の細菌分類群を調節する。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、例えばＡｃｔｉｎｏｂａｃｔｅｒｉａ、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ、Ｂａｃｉｌｌｉ、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉａ、Ｍｏｌｌｉｃｕｔｅｓ、Ａｌｐｈａ Ｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ、及びＶｅｒｒｕｃｏｍｉｃｒｏｂｉａ等の盲腸に主に存在する１つ以上の細菌分類群の増殖を調節する（例えば、増加または減少させる）。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子またはその組成物は、例えばＡｃｔｉｎｏｂａｃｔｅｒｉａ、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ、Ｂａｃｉｌｌｉ、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉａ、Ｆｕｓｏｂａｃｔｅｒｉａ、Ｂｅｔａ Ｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ、Ｄｅｌｔａ／Ｅｐｓｉｌｏｎ Ｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ、Ｇａｍｍａ Ｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ、及びＶｅｒｒｕｃｏｍｉｃｒｏｂｉａ等の上行結腸に主に存在する１つ以上の細菌分類群の増殖を調節する（例えば、増加または減少させる）。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、例えばＡｃｔｉｎｏｂａｃｔｅｒｉａ、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉａ、Ｍｏｌｌｉｃｕｔｅｓ、Ｆｕｓｏｂａｃｔｅｒｉａ、及びＧａｍｍａ Ｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ等の横行結腸に主に存在する１つ以上の細菌分類群の増殖を調節する（例えば、増加または減少させる）。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子またはその組成物は、例えばＢａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉａ、Ｍｏｌｌｉｃｕｔｅｓ、Ｆｕｓｏｂａｃｔｅｒｉａ、Ｄｅｌｔａ／Ｅｐｓｉｌｏｎ Ｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ、及びＶｅｒｒｕｃｏｍｉｃｒｏｂｉａ等の下行結腸に主に存在する１つ以上の細菌分類群の増殖を調節する（例えば、増加または減少させる）。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子またはその組成物は、例えばＡｃｔｉｎｏｂａｃｔｅｒｉａ、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ、Ｂａｃｉｌｌｉ、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉａ、Ｍｏｌｌｉｃｕｔｅｓ、Ａｌｐｈａ Ｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ、Ｂｅｔａ Ｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ、及びＶｅｒｒｕｃｏｍｉｃｒｏｂｉａ等のＳ状結腸に主に存在する１つ以上の細菌分類群の増殖を調節する（例えば、増加または減少させる）。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子またはその組成物は、例えばＢａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉａ、Ｍｏｌｌｉｃｕｔｅｓ、Ａｌｐｈａ Ｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ、Ｇａｍｍａ Ｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ、及びＶｅｒｒｕｃｏｍｉｃｒｏｂｉａ等の直腸に主に存在する１つ以上の細菌分類群の増殖を調節する（例えば、増加または減少させる）。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子またはその組成物は、例えば、Ａｌｉｓｔｉｐｅｓ属、Ａｋｋｅｒｍａｎｓｉａ属、Ａｎａｅｒｏｆｉｌｕｍ属、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ属、Ｂｌａｕｔｉａ属、Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｂｕｔｙｒｉｖｉｂｒｉｏ属、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ属、Ｃｏｐｒｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｄｉａｌｉｓｔｅｒ属、Ｄｏｒｅａ属、Ｆｕｓｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｆａｅｃａｌｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｌａｃｈｎｏｓｐｉｒａ属、Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ属、Ｏｄｏｒｉｂａｃｔｅｒ属、Ｏｓｃｉｌｌｏｓｐｉｒａ属、Ｐａｒａｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ属、Ｐｈａｓｃｏｌａｒｃｔｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｐｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｐｅｐｔｏｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｐｒｅｖｏｔｅｌｌａ属、Ｒｏｓｅｂｕｒｉａ属、Ｒｕｍｉｎｏｃｏｃｃｕｓ属、ならびにＳｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属及びＳｕｂｄｏｌｉｇｒａｎｕｌｕｍ属を含む様々な属の１つ以上（例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、８０、９０、１００、１５０、２００、または２００超）の内在性の共生微生物分類群または外因的に投与されたプロバイオティクス細菌分類群の増殖を調節する（例えば、刺激／増加または抑制／減少させる）。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子またはその組成物は、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子によって調節され得る胃腸の健康に関連付けられると考えられているＡｋｋｅｒｍａｎｓｉａ属、Ａｎａｅｒｏｆｉｌｕｍ属、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ属、Ｂｌａｕｔｉａ属、Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｂｕｔｙｒｉｖｉｂｒｉｏ属、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ属、Ｃｏｐｒｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｄｉａｌｉｓｔｅｒ属、Ｄｏｒｅａ属、Ｆｕｓｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｆａｅｃａｌｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｌａｃｈｎｏｓｐｉｒａ属、Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ属、Ｐｈａｓｃｏｌａｒｃｔｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｐｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｐｅｐｔｏｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｐｒｅｖｏｔｅｌｌａ属、Ｒｏｓｅｂｕｒｉａ属、Ｒｕｍｉｎｏｃｏｃｃｕｓ属、及びＳｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属、ならびにＡｋｋｅｒｍａｎｓｉａ ｍｕｎｉｃｉｐｈｉｌｉａ種、Ｃｈｒｉｓｔｅｎｓｅｎｅｌｌａ ｍｉｎｕｔａ種、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｃｏｃｃｏｉｄｅｓ種、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｌｅｐｔｕｍ種、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｓｃｉｎｄｅｎｓ種、Ｄｉａｌｉｓｔｅｒ ｉｎｖｉｓｕｓ種、Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｒｅｃｔａｌ種、Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｅｌｉｇｅｎｓ種、Ｆａｅｃａｌｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｐｒａｕｓｎｉｔｚｉｉ種、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｓａｌｉｖａｒｉｕｓ種、及びＳｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ種からなる群から選択される細菌分類群を含むがこれらに限定されない様々な属の１つ以上（例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、８０、９０、１００、１５０、２００、または２００超）の内在性の共生（ｃｏｍｍｅｎｓａｌ）もしくは共生（ｓｙｍｂｉｏｔｉｃ）微生物分類群または外因的に投与されたプロバイオティクス細菌分類群の増殖を調節する（例えば、刺激／増加または抑制／減少させる）。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子またはその組成物は、表１に列挙される属、種、または系統分岐群のうちの１つ以上（例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、または５０超）の増殖（及び総数）を調節する（例えば、実質的に増加させるか、または実質的に減少させる）（あるいは、全胃腸集団における相対的表現を実質的に増加させるか、または実質的に増加させる）。表１は、消化管の微生物成分の属レベルのリストを提供する。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子またはその組成物は、表１、３、及び４に列挙されるＯＴＵ、属、種、または系統分岐群のうちの１つ以上（例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、または５０超）の増殖、例えば、全胃腸集団、大腸の集団、または小腸の集団における総数または相対的表現を実質的に増加させる。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子またはその組成物は、表１、３、及び４に列挙されるＯＴＵ、属、種、または系統分岐群のうちの１つ以上（例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、または５０超）の増殖、例えば、全胃腸集団、大腸の集団、または小腸の集団における総数または相対的表現を実質的に減少させる。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子またはその組成物は、表１、３、及び４に列挙されるＯＴＵ、属、種、または系統分岐群のうちの１つ以上（例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、または５０超）の増殖、例えば、全胃腸集団、大腸の集団、または小腸の集団における総数または相対的表現を実質的に増加及び減少させる。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子を食物源として利用することができる選択された群の場細菌のみのための基質であるマイクロバイオーム制御因子及びその組成物が本明細書に提供される。マイクロバイオーム制御因子の分解は、宿主の健康に有益な効果を及ぼす。有益な健康効果は、マイクロバイオーム制御因子食物源として利用し、宿主に健康上の利益を与えることができる、胃腸内微生物叢における選択された数の微生物属、種、または株の増殖及び／または生物活性の選択的刺激に起因する。ある特定の実施形態では、マイクロバイオーム制御因子の降下は、消化管における有益な細菌の増殖の選択的刺激に起因する。特定の分類群の存在量のかかる増加及び減少は、常在微生物叢を「正常化する」、例えば、健常な状態または均衡を回復させるのに十分であり得る。増加または減少は、薬学的マイクロバイオーム制御因子組成物の摂取前のヒト対象における比率に対するか、または薬学的マイクロバイオーム制御因子組成物を服用していない対照群に対するものである。プレバイオティクス指数（ＰＩ）は、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子の効果の代理として使用することができる。ＰＩは、（Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉａ／全細菌）＋（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｉ／全細菌）−（Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ／全細菌）−（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉａ／全細菌）の合計に関連する（Ｐａｌｆｒａｍａｎ ｅｔ ａｌ，２００３，Ｌｅｔｔ Ａｐｐｌ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ ３７：２８１−２８４を参照されたい）。いくつかの実施形態では、Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｒｅｃｔａｌｅ／全細菌の比率も考慮され得る。Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｒｅｃｔａｌｅは、成人の腸バリアに有利なブチレートを産生する。
例えば、特定の細菌分類群の増殖の刺激は、結腸のｐＨを低下させ、短鎖脂肪酸の産生を増加させ、病原性微生物の増殖及び接着を妨げ（バリア効果）、潜在的に発癌性のアミノ化化合物の代謝を増加させ、かつ／またはビタミンの産生を増加させ得る。
いくつかの実施形態では、特定の副作用を伴わず、または鼓腸、不快感、及び／もしくは膨満感を引き起こし得るガス形成の増加等の発酵の症状の実質的な低減を伴って微生物叢によって（例えば、炭水化物発酵によって）消化することができるマイクロバイオーム制御因子及びその組成物が本明細書に提供される。
ある特定の実施形態では、特定の細菌分類群の比率またはそれらの相対存在量は、シフトされ得る。かかるは、薬学的マイクロバイオーム制御因子組成物の投与前の対象における比率に対して、または薬学的マイクロバイオーム制御因子組成物を服用していない対照群に対して測定され得る。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、消化管に存在し、その増殖及び／または代謝活性を刺激する１つまたは限られた数の潜在的に有益な細菌分類群の選択的基質である。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、特定の細菌分類群において、胃腸内微生物叢の組成をより高いまたはより低い組成に改変することができる。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、健康及び幸福に関連付けられる胃腸細菌分類群の増殖及び／または選択的活性を選択的に刺激する。
微生物多様性を調節するのに有効な量で薬学的マイクロバイオーム制御因子組成物を、それを必要とする対象に投与することを含む方法が提供される。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子の投与は、ヒト対象の消化管（または、具体的には大腸または小腸）における微生物多様性を調節する（例えば、増加または減少させる）。有効量のマイクロバイオーム制御因子が投与されると、多様性は増加または減少し得る。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、多様性を増加させる。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、多様性を減少させる。いくつかの実施形態では、腸内毒素症は、微生物叢をシフトさせ、微生物多様性を増加または減少させ、それにより撹乱状態が達成された。マイクロバイオーム制御因子の投与は、微生物多様性を調節し、それにより腸内毒素症を治療することができる。いくつかの実施形態では、微生物多様性は減少し、Ａｋｋｅｒｍａｎｓｉａ、Ｂｌａｕｔｉａ、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ、Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ、及びＰａｒａｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓを含む１つ以上、２つ以上、３つ以上、または４つ以上の細菌分類群の存在量は増加する。
微生物多様性は、本明細書に記載される１６Ｓ ｒＤＮＡ配列の分析を含む、当該技術分野で既知の任意の好適な方法によって測定することができる。多様性は、例えば、シャノン多様性指数（シャノンエントロピー）、認められたＯＴＵの数、Ｃｈａｏ１指数等を使用して表され得る。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、シャノンエントロピーを尺度として使用して表され得る微生物集団における多様性、例えば消化管の多様性を調節する（例えば、増加または減少させる）。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、微生物多様性及び関連するシャノンエントロピーを０．０００１％、０．０００５％、０．００１％、０．００５％、０．０１％、０．０５％、０．１％、０．５％、１％、５％、１０％、５０％、１００％、５００％、１０００％、５０００％、または１００００％増加させる。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、微生物多様性及び関連するシャノンエントロピーを（ログ）１倍、２倍、３倍、４倍、５倍、６倍、７倍、８倍、９倍、１０倍、２０倍、３０倍、４０倍、５０倍、６０倍、７０倍、８０倍、９０倍、１００倍、またはそれ以上増加させる。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、微生物多様性及び関連するシャノンエントロピーを０．０００１％、０．０００５％、０．００１％、０．００５％、０．０１％、０．０５％、０．１％、０．５％、１％、５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、または９９％超減少させる。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、微生物多様性及び関連するシャノンエントロピーを（ログ）１倍、２倍、２倍、３倍、４倍、５倍、６倍、７倍、８倍、９倍、１０倍、２０倍、３０倍、４０倍、５０倍、６０倍、７０倍、８０倍、９０倍、１００倍、またはそれ以上増加させる。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、微生物多様性及び関連するシャノンエントロピーを少なくとも１％、２％、３％、４％、５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、または少なくとも５０％増加させる。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、微生物多様性及び関連するシャノンエントロピーを少なくとも（ログ）０．２倍、０．３倍、０．４倍、０．５倍、０．８倍、１倍、１．２倍、１．５倍、１．８倍、または少なくとも２倍増加させる。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、微生物多様性及び関連するシャノンエントロピーを少なくとも１％、２％、３％、４％、５％、１０％、１５％ ２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、または少なくとも７５％減少させる。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、微生物多様性及び関連するシャノンエントロピーを少なくとも（ログ）０．２倍、０．３倍、０．４倍、０．５倍、０．８倍、１倍、１．２倍、１．５倍、１．８倍、２倍、３倍、４倍、または少なくとも５倍減少させる。
本明細書に記載されるいくつかの方法は、宿主の免疫機能及び腸上皮細胞機能を調節するためのマイクロバイオーム制御因子またはその組成物の投与を含む。マイクロバイオーム制御因子は、免疫機能の下方制御がアレルギーまたは腸炎症の発症を予防し得る一方で、例えば宿主の感染と闘う能力を改善するために、免疫機能をアップレギュレートすることができる。調節された有益な細菌は、損傷した上皮バリアの回復、抗菌物質及び細胞保護タンパク質の産生、ならびにサイトカイン誘導性の腸上皮細胞アポトーシスの遮断を含む、腸上皮細胞応答を刺激し得る。
細菌は、宿主（哺乳類）細胞からの炎症誘発応答及び抗炎症応答の両方を誘発することができ、異なる細菌種が異なる宿主応答を誘発することができる。一実施形態では、マイクロバイオーム制御因子を用いて細菌集団を変更し、所望の宿主応答を誘発する。宿主応答は、細菌集団との直接的な相互作用を介して、または分泌もしくは放出された細菌産物（例えば、短鎖脂肪酸）を介する間接的な相互作用を介して調節され得る。マイクロバイオーム制御因子は、細菌集団が、宿主細胞との直接的または間接的な相互作用のいずれかに応じて、抗菌ペプチド（ＡＭＰ）の産生を刺激するか、またはインターロイキン−１α（ＩＬ−１α）、ＩＬ−１β、ＩＬ−２、ＩＬ−４、ＩＬ−６、ＩＬ−８、ＩＬ−１０、ＩＬ−１２、ＩＬ−１３、ＩＬ−１７Ａ、ＩＬ−１７Ｆ、ＩＬ−２２、ＩＬ−２３、腫瘍壊死因子（ＴＮＦ）、ケモカイン（Ｃ−Ｃモチーフ）リガンド５（ＣＣＬ５、別名ＲＡＮＴＥＳ）、形質転換増殖因子ベータ（ＴＧＦ−β）、インターフェロンガンマ（ＩＦＮ−γ）を含む炎症性及び免疫調節性サイトカインを調節する（すなわち、その産生を増加もしくは減少させる）か、または他の自然免疫応答もしくは適応免疫応答を調節するように、細菌集団を改変し得る。
いくつかの実施形態では、消化管の炎症状態は、マイクロバイオーム制御因子の経口投与によって調節される。いくつかの実施形態では、腸内でのマイクロバイオーム制御因子の細菌発酵は、短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）を産生する。腸内微生物叢によって産生されるＳＣＦＡは、結腸上皮細胞のためのエネルギー源として機能し、腸バリア機能の維持に寄与し、転じてそれは血漿エンドトキシンレベルを制限し、全身性炎症を予防すると考えられている（Ｃａｎｉ ｅｔ ａｌ．，Ｇｕｔ，２００９，５８：１０９１）。さらに、ＳＣＦＡは、制御性Ｔ（Ｔｒｅｇ）細胞の生成を促進し、炎症反応を制限する役割を果たすと考えられている（Ａｒｐａｉａ ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ，２０１３，５０４：４５１）。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、例えばＳＣＦＡ及び他の微生物によって産生された免疫調節性分子もしくは代謝産物の全身性効果を誘発して、遠位部位の炎症状態を調節するために投与される。
マイクロバイオーム制御因子は、有効量で対象に投与されると、表２に列挙されるもの等の１つ以上の微生物代謝産物の産生を調節し得る。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、有効量で対象に投与されると、以下の微生物代謝産物のうちの１つ以上を調節し（例えば、増加または減少させ）得る：ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、アスコルビン酸、乳酸、トリプトファン、セロトニン、及び／またはインドール。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、有効量で対象に投与されると、以下の微生物代謝産物のうちの１つ以上を調節し（例えば、増加または減少させ）得る：コハク酸、トリメチルアミン（ＴＭＡ）、ＴＭＡＯ（トリメチルアミンＮ−オキシド）、デオキシコール酸、硫酸エチフェニル（ｅｔｈｙｐｈｅｎｙｌ）、アセチルアルデヒド、過酸化水素、及び／またはブタンジオン。いくつかの実施形態では、代謝産物の実質的な増加または減少が検出され得る。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、腸内微生物叢（例えば、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉａ）によって消化され、それにより例えば、免疫調節性（例えば、抗炎症性）に作用し得る酪酸塩、酢酸塩、及びプロピオン酸塩等の短鎖脂肪酸、ならびに宿主に有益な健康効果を与え得る他の代謝産物（例えば、胆汁酸及び乳酸塩）の放出がもたらされる。
マイクロバイオーム制御因子は、有効量で対象に投与されると、１つ以上の宿主経路を調節し得る。短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）は、Ｒｕｍｉｎｏｃａｃｃａｃｅａｅ科及びＬａｃｈｎｏｓｐｉｒａｃｅａｅ科のメンバーを含む共生細菌によって腸内で産生される細菌代謝産物である（Ｖｉｔａｌ Ｍ，Ｈｏｗｅ ＡＣ，Ｔｉｅｄｊｅ ＪＭ．２０１４．ｍＢｉｏ ５（２）：ｅ００８８９−１４）。ＳＣＦＡは、いくつかのヒト免疫因子を調節し、例えば、ＳＣＦＡであるプロピオン酸塩でのマウスまたはインビトロにおける治療は、結腸制御性Ｔ細胞におけるＴ細胞制御因子であるＦｏｘｐ３及び抗炎症性サイトカインであるＩＬ−１０の発現を増加させた。さらに、ＳＣＦＡへの曝露は、無菌マウスにおける結腸制御性Ｔ細胞（ｃＴｒｅｇ）及びＣＤ４＋細胞の頻度及び数を増加させることが示されてきた（Ｓｍｉｔｈ ＰＭ ｅｔ ａｌ．２０１３．Ｓｃｉｅｎｃｅ；３４１（６１４５）。ＳＣＦＡは、ムチン酸性及び胃腸内ペプチドＬＬ−３７に影響を及ぼすことによって腸バリア機能を促進し、ＳＣＦＡはさらに、ＮＦ−ｋＢ、ならびにＩＬ−６及びＴＮＦ−α等の炎症性サイトカインの産生を抑制することによって炎症を調節する（Ｋｉｍ ＣＨ ｅｔ ａｌ．２０１４．Ｉｍｍｕｎｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ １４（６）：２７７−２８８）。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、有効量で対象に投与されると、例えば、Ｒｕｍｉｎｏｃａｃｃｅａｅ科及び／またはＬａｃｈｎｏｓｐｉｒａｃｅａｅ科のもの等のＳＣＦＡを産生する細菌種を調節する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、宿主免疫及び炎症を調節する。
いくつかの実施形態では、消化管の微生物叢の機能経路を調節する方法が提供される。個の方法は、機能経路を調節するのに有効な量で薬学的マイクロバイオーム制御因子を含む組成物をヒト対象に投与することを含む。いくつかの実施形態では、機能経路は、微生物叢による抗菌剤、二次胆汁酸、短鎖脂肪酸、シデロフォア、または表２に列挙される代謝産物の産生を調節する。いくつかの実施形態では、短鎖脂肪酸は、Ｒｕｍｉｎｏｃａｃｃａｃｅａｅ科及び／またはＬａｃｈｎｏｓｐｉｒａｃｅａｅ科の１つ以上の細菌メンバーによって産生される。いくつかの実施形態では、対象は肥満である。
いくつかの実施形態では、薬学的マイクロバイオーム制御因子組成物は、１つ以上のポリフェノールを含む。薬学的組成物中のマイクロバイオーム制御因子調合剤及び１つ以上のポリフェノールは、相加的または相乗的効果を有し得る。
いくつかの実施形態では、ポリフェノールは、消化管内の１つ以上の細菌成分を調節することができる。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子及びポリフェノール調合剤を含む薬学的組成物は、Ｖｅｒｒｕｃｏｍｉｃｒｏｂｉａ門の細菌、例えばＡｋｋｅｒｍａｎｓｉａ属のもの等の１つ以上の細菌分類群の増殖を調節する（例えば、増加または減少させる）。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子及びポリフェノール調合剤を含む薬学的組成物は、Ａｋｋｅｒｍａｎｓｉａ属を含むＶｅｒｒｕｃｏｍｉｃｒｏｂｉａ門の細菌の存在量を増加させる。
いくつかの実施形態では、組成物中のポリフェノールは、抗酸化機能を有する。いくつかの実施形態では、組成物中のポリフェノールは、抗菌機能を有する。いくつかの実施形態では、組成物中のポリフェノールの抗酸化機能及び／または抗菌機能は、消化管に存在する１つ以上の細菌の存在量を調節する。いくつかの実施形態では、薬学的マイクロバイオーム制御因子組成物は、例えば、病原体または病原性共生生物等の種のサブセットの増殖を阻害することによって抗菌剤として作用するポリフェノールを含む。（Ｐｕｕｐｐｏｎｅｎ−Ｐｉｍｉａ Ｒ ｅｔ ａｌ．２００１．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ ９０：４９４−５０７、Ｐｕｕｐｐｏｎｅｎ−Ｐｉｍｉａ Ｒ ｅｔ ａｌ．２００５．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ ９８：９９１−１０００）。いくつかの実施形態では、組成物中のポリフェノールは、消化管に存在する１つ以上の細菌分類群の選択的基質である（例えば、Ｓｅｌｍａ ＭＶ ｅｔ ａｌ．２００９．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ａｎｄ Ｆｏｏｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ５７：６４８５−６５０１；Ｄｅｐｒｅｚ Ｓ ｅｔ ａｌ）。
本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子は、有効量で対象に投与されると、１つ以上の宿主経路を調節し得る。マイクロバイオーム制御因子治療は、当該技術分野で公知の方法によって判定することができる１つ以上のバイオマーカーの増加または減少をもたらし得る。研究者は、例えば治療中及び／または治療後の様々な間隔で、治療前に、バイオマーカーを測定すべき治療点（複数可）を容易に判定することができる。任意の好適な試料、例えば、組織試料または生検、スワブ、胃腸分泌物（糞便／便試料等）等の胃腸特異的試料を対象から採取し、試料を分析してもよい。いくつかの実施形態では、バイオマーカーの実質的な増加または減少が検出され得る。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、腸内微生物叢（例えば、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉａ）によって消化され、それにより例えば、免疫調節性（例えば、抗炎症性）に作用し得る酪酸塩、酢酸塩、及びプロピオン酸塩等の短鎖脂肪酸、ならびに宿主に有益な健康効果を与え得る他の代謝産物（例えば、胆汁酸及び乳酸塩）の放出がもたらされる。
腸内のＳＣＦＡ産生に対する投与されたマイクロバイオーム制御因子組成物の効果を評価するために、糞便ペレットを収集することができる。ＳＣＦＡレベル、特に酢酸塩、プロピオン酸塩、及び酪酸塩が定量化され得る。ＳＣＦＡ、クレアチン、及びヒドロキシ−ＳＣＦＡは、便試料をアルカリ性にし、例えば１Ｄ １Ｈ ＮＭＲ分光器を用いて試料の代謝組成のフィンガープリントを得、監視された多変量統計法によって分析することで定量化することができる。イヌリンは、陽性対照として機能し得る。
いくつかの実施形態では、患者試料の微生物代謝産物プロファイルまたは対象試料由来の微生物培養物を用いて、胃腸感染性及び／または炎症性疾患、障害、または状態を発症するリスク因子を識別する。診断、予後リスク評価、または治療評価目的のための例示的な代謝産物には、表２に列挙されたものが含まれる。いくつかの実施形態では、微生物代謝産物プロファイルは、回復または再発事象を含む、対象の疾患状態をより良好に評価するために、対象の疾患及び治療中の異なる時点で取得される。かかる監視は、対象が新たな胃腸疾患、障害、または状態を発症するリスクを低下させるためにも重要である。いくつかの実施形態では、代謝産物プロファイルは、その後の治療を知らせる。
さらに、主治医または他の医療従事者によって有用であると判定された場合、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子組成物は、様々な他の標準治療の療法と組み合わせて投与することができる。マイクロバイオーム制御因子組成物は、標準治療の療法での治療前、治療と同時に、または治療後に投与され得る。いくつかの事例において、療法は、消化管の正常な微生物叢の組成及び健康を破壊し（例えば、抗菌剤、抗ウイルス剤、または抗真菌剤の使用）、これは、本明細書に記載される１つ以上の症状を引き起こし得る有害な細菌または病原体の望ましくない増殖をもたらし得る。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子組成物の投与は、それらの症状を緩和し、胃腸内微生物集団の組成を改善するために有用である。
治療方法
マイクロバイオーム制御因子またはその組成物を用いて、疾患、障害、または状態を有する対象を治療する方法が、本明細書に開示される。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される方法は、ｉ）疾患、障害、または状態を有するか、有する疑いのある対象を識別すること、及びｉｉ）疾患、障害、または状態を治療するのに有効な量で薬学的マイクロバイオーム制御因子を含む組成物を対象に投与することのうちの１つまたは両方を含む。
いくつかの実施形態では、疾患、障害、または状態を有する対象は、腸内毒素症、例えば、胃腸内微生物叢の腸内毒素症を有し得る。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される方法は、ｉ）胃腸内微生物叢の腸内毒素症を有するか、有する疑いのある対象を識別すること、及びｉｉ）腸内毒素症を治療するのに有効な量で薬学的マイクロバイオーム制御因子を含む組成物をヒト対象に投与することのうちの１つまたは両方を含む。有益な微生物叢における撹乱は、抗生物質、化学療法剤、及び他の腸内毒素症誘発性薬物または治療（例えば、放射線治療）の使用、病原体感染、病原性共生成物活性、誤較正されたカロリー摂取（例えば、高脂肪、高糖）、誤較正された（非消化性）繊維接種（例えば、低繊維またはゼロ繊維）、宿主要因（例えば、宿主遺伝子変異）等を含むがこれらに限定されない様々な要因（例えば、遺伝要因または環境要因）に起因して生じ得る。いくつかの実施形態では、腸内毒素症を治療することによって、疾患、障害、または状態が治療される。
胃腸内微生物叢の腸内毒素症、及び／または胃腸疾患、障害、もしくは状態に関連付けられ得る症状には、屁、胸焼け、胃もたれ、膨満、鼓腸、下痢、腹痛、痙攣、悪心、及び嘔吐が含まれるが、これらに限定されない。胃腸に関する軽度の消化器系疾患には、時折の膨満、下痢、便秘、屁、または胃もたれも含まれる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子及びその組成物は、感染症、炎症性疾患、代謝性疾患、自己免疫疾患、神経性疾患、または癌を含む疾患を治療するために使用される。これらの疾患、障害、または状態のそれぞれは、以下に概説される。
感染症
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子または組成物の投与は、感染を低減させる。いくつかの実施形態では、患者が、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｄｉｆｆｉｃｉｌｅ感染症（ＣＤＩ）、バンコマイシン耐性腸球菌（ＶＲＥ）感染症、感染性大腸炎、及びＣ．ｄｉｆｆｉｃｉｌｅ大腸炎を含む胃腸感染症；例えば、Ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ感染症、Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ ｊｅｊｕｎｉ感染症、Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ ｐｙｌｏｒｉ感染症等の真菌症；例えば、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｄｉｆｆｉｃｉｌｅ関連下痢症（ＣＤＡＤ）、抗生物質関連下痢症（ＡＡＤ）、抗生物質誘発性下痢症、旅行者下痢症（ＴＤ）、小児下痢症、（急性）感染性下痢症等の下痢症、結腸癌及び肝臓癌、アメーバ腫；壊死性腸炎（ＮＥＣ）、及び小腸内細菌異常増殖（ＳＩＢＯ）；消化不良または非潰瘍性消化不良；裂肛、肛囲膿瘍、及び痔瘻；憩室症または憩室炎；消化性潰瘍；ならびに胃腸炎を含む疾患、障害、または状態を有するか、または有する疑いがある場合、患者は治療に好適であると識別される。
一実施形態では、マイクロバイオーム制御因子での治療に好適であると識別される対象は、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｄｉｆｆｉｃｉｌｅ感染症（ＣＤＩ）；バンコマイシン耐性腸球菌（ＶＲＥ）感染症、感染性大腸炎、またはＣ．ｄｉｆｆｉｃｉｌｅ大腸炎を有するか、または有する疑いがある。
一実施形態では、マイクロバイオーム制御因子での治療に好適であると識別される対象は、例えば、Ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ感染症、Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ ｊｅｊｕｎｉ感染症、またはＨｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ ｐｙｌｏｒｉ感染症等の真菌症を有するか、または有する疑いがある。
いくつかの実施形態では、消化管感染症は、例えば、ＶＲＥ、Ｃ．ｄｉｆｆｉｃｉｌｅ、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ、Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ、Ｓｈｉｇｅｌｌａ、Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ、Ｖｉｂｒｉｏ ｃｈｏｌｅｒａ、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｐｅｒｆｒｉｎｇｅｓ、Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｃｅｒｅｕｓ、Ｖｉｂｒｉｏ ｐａｒａｈｅｍｏｌｙｔｉｃｕｓ、Ｙｅｒｓｉｎｉａ ｅｎｔｅｒｏｃｏｌｉｔｉｃａ、Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ ｐｙｌｏｒｉ、ロタウイルス、またはノロウイルスでの感染等の細菌感染症またはウイルス感染症である。
いくつかの実施形態では、消化管感染症は、例えば、Ｃａｎｄｉｄａ、Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ、Ｍｕｃｏｒ、Ｃｒｙｐｔｏｃｏｃｃｕｓ、Ｈｉｓｔｏｐｌａｓｍａ、またはＣｏｃｃｉｄｉｏｉｄｅｓでの感染等の真菌感染症である。
いくつかの実施形態では、消化管感染症は、例えば、Ｅｎｔａｍｏｅｂａ ｈｉｓｔｏｌｙｔｉｃａ、Ｇｉａｒｄｉａ ｌａｍｂｌｉａ、Ｃｒｙｐｔｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍ ｐａｒｖｕｍでの感染等の原虫感染である。
一実施形態では、マイクロバイオーム制御因子での治療に好適であると識別される対象は、例えば、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｄｉｆｆｉｃｉｌｅ関連原理症（ＣＤＡＤ）、抗生物質関連下痢症（ＡＡＤ）、抗生物質誘発性下痢症、旅行者下痢症（ＴＤ）、小児下痢症、または（急性）感染性下痢症等の下痢症を有するか、または有する疑いがある。
一実施形態では、マイクロバイオーム制御因子での治療に好適であると識別される対象は、壊死性腸炎（ＮＥＣ）；胃腸炎；小腸内細菌異常増殖（ＳＩＢＯ）、または消化管感染症に関連付けられる同様の疾患、障害、もしくは状態を有するか、または有する疑いがある。
一実施形態では、マイクロバイオーム制御因子での治療に好適であると識別される対象は、アメーバ腫；消化不良もしくは非潰瘍性消化不良；裂肛、肛囲膿瘍、及び痔瘻；憩室症もしくは憩室炎；消化性潰瘍、または消化管の構造変化に関連付けられる同様の疾患、障害、もしくは状態を有するか、または有する疑いがある。
いくつかの実施形態では、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｄｉｆｆｉｃｉｌｅ感染症（ＣＤＩ）による大腸炎を有する対象は、本明細書に提供される方法に従って治療され得る。ＣＤＩによる大腸炎を有する対象は、水様性下痢、痙攣、腹痛、食欲不振、倦怠感、発熱、脱水、下腹部圧痛、及び／または反跳圧痛を呈し得る。患者の便中のＣ．ｄｉｆｆｉｃｉｌｅの存在は、便培養、グルタミン酸デヒドロゲナーゼ酵素免疫測定法、Ｃ．ｄｉｆｆｉｃｉｌｅ毒素の遺伝子を検出するためのＰＣＲアッセイ、便細胞毒アッセイ、またはＣ．ｄｉｆｆｉｃｉｌｅ毒素Ａ及びＢのための酵素免疫測定法によって試験することができる。患者集団には、原発性ＣＤＩを有する対象、再発性ＣＤＩを有する対象、異なる重症度のＣＤＩ関連下痢症（軽度、中等度、重度）を有する対象、及び抗生物質治療、広域抗生物質治療、病院または長期療養施設での滞在、消化管手術、結腸の疾患、弱まった免疫系、化学療法、高齢、腎臓疾患、またはプロトンポンプ阻害剤の使用等のリスク因子の存在に起因してＣＤＩの危険がある対象が含まれる。ＣＤＩのための標準治療には、メトロニダゾール、フィダキソマイシン、またはバンコマイシン等の抗生物質が含まれる。治療には、プロバイオティクス、糞便移植、及び脱水を防ぐための液体も含まれる。疾患の解決は、下痢の軽減（例えば、３つ以上の未形成便を有する２４時間の休止）及び上記の他の症状の解消によって測定される。感染のクリアランスは、Ｃ．ｄｉｆｆｉｃｉｌｅの陽性便試験がないことによって確認することができる。
一実施形態では、病原体による初期定着または定着の再発の症状を予防、治療、改善し、かつ／またはそれを予防するための方法が提供される。いくつかの実施形態では、再発は、ファーストラインまたは標準治療レジメン中、またはその後に生じる。いくつかの場合では、病原体富化は、標準治療に際して最初は軽減し得るが、その負荷は再び増加し始め、潜在的に疾患の再発を引き起こす。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子またはその組成物は、再発を予防するか、または１つ以上の再発症状を治療するために、（例えば、初期治療レジメンの始め、その間、またはその後に）投与され得る。いくつかの実施形態では、疾患関連細菌、病原性共生成物、または病原体は、Ｂｉｌｏｐｈｉｌａ ｗａｄｓｗｏｒｔｈｉａ種、Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ ｊｅｊｕｎｉ種、Ｃｉｔｒｏｂａｃｔｅｒ ｆａｒｍｅｒ種、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｄｉｆｆｉｃｉｌｅ種、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｐｅｒｆｒｉｎｇｅｎｓ種、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｔｅｔａｎｉ種、Ｃｏｌｌｉｎｓｅｌｌａ ａｅｒｏｆａｃｉｅｎｓ種、Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ ｈｏｒｍａｅｃｈｅｉ種、Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ ｆａｅｃａｌｉｓ種、Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ ｆａｅｃｉｕｍ種、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ種、Ｆｕｓｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｖａｒｉｕｍ種、Ｆｕｓｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｎｕｃｌｅａｔｕｍ種、Ｈａｅｍｏｐｈｉｌｕｓ ｐａｒａｉｎｆｌｕｅｎｚａｅ種、Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｐｎｅｕｍｏｎｉａ種、Ｐｅｐｔｏｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｓｔｏｍａｔｉｓ種、Ｐｏｒｐｈｙｒｏｍｏｎａｓ ａｓａｃｃｈａｒｏｌｙｔｉｃａ種、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ種、Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ ｂｏｎｇｏｒｉ種、Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ ｅｎｔｅｒｉｃ種、Ｓｈｉｇｅｌｌａ ｂｏｙｄｉｉ種、Ｓｈｉｇｅｌｌａ ｄｙｓｅｎｔｅｒｉａｅ種、Ｓｈｉｇｅｌｌａ ｆｌｅｘｎｅｒｉ種、Ｓｈｉｇｅｌｌａ ｓｏｎｎｅｉ種、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ種、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｉｎｆａｎｔａｒｉｕｓ種、Ｖｉｂｒｉｏ ｃｈｏｌｅｒａ種、及びＹｅｒｓｉｎｉａ ｅｎｔｅｒｏｃｏｌｉｔｉｃａ種からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、疾患関連細菌、病原性共生成物、または病原体には、Ｂｉｌｏｐｈｉｌａ属、Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ属、Ｃａｎｄｉｄａｔｕｓ属、Ｃｉｔｒｏｂａｃｔｅｒ属、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ属、Ｃｏｌｌｉｎｓｅｌｌａ属、Ｄｅｓｕｌｆｏｖｉｂｒｉｏ属、Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ属、Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ属、Ｆｕｓｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｈａｅｍｏｐｈｉｌｕｓ属、Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ属、Ｌａｃｈｎｏｓｐｉｒａｃｅａｅ属、Ｐｅｐｔｏｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｐｏｒｐｈｙｒｏｍｏｎａｓ属、Ｐｏｒｔｉｅｒａ属、Ｐｒｏｖｉｄｅｎｃｉａ属、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ属、Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ属、Ｓｈｉｇｅｌｌａ属、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属、Ｖｉｂｒｉｏ属、及びＹｅｒｓｉｎｉａ属が含まれる。
一実施形態では、ファーストライン薬物（例えば、バンコマイシン、メトロニダゾール、フィダキソマイシン）で治療された対象におけるＣ．ｄｉｆｆｉｃｉｌｅ症状の再発を予防する方法が本明細書に提供される。該方法は、Ｃ．ｄｉｆｆｉｃｉｌｅに感染し、抗生物質を投与された対象を識別するステップと、Ｃ．ｄｉｆｆｉｃｉｌｅ感染症に関連付けられる１つ以上の症状の再発を予防するのに有効な量で薬学的マイクロバイオーム制御因子を含む組成物を投与するステップと、を含む。いくつかの実施形態では、生存可能なＣ．ｄｉｆｆｉｃｉｌｅ病原体は、抗生物質での治療後にも、対象の消化管内に保持される（例えば、ＣＦＵカウントが対象から採取された試料、例えば糞便試料中で検出可能である）が、Ｃ．ｄｉｆｆｉｃｉｌｅ関連症状は、著しく低減される。いくつかの実施形態では、バンコマイシン耐性腸球菌（ＶＲＥ）定着及び感染を示す対象は、本明細書に提供される方法に従って治療され得る。Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ属の細菌は、腸内微生物叢の共通のメンバーである。この属のバンコマイシン耐性メンバー、一般的にＥ．ｆａｅｃａｌｉｓ及びＥ．ｆａｅｃｉｕｍは、バンコマイシン耐性腸球菌（ＶＲＥ）定着及び感染を引き起こすことができる。ＶＲＥに定着された対象は、ＶＲＥ陽性糞便試料、直腸スワブ、または別の身体部位からの試料を提示し得る。バンコマイシン耐性は、細菌培養物またはバンコマイシン耐性（Ｖａｎ）遺伝子オペロンを検出するＰＣＲベースのアッセイによって評価することができる。定着された対象は無症候であり得るが、この集団は、ＶＲＥによる感染症のリスクが高い。ＶＲＥ感染症を有する対象は、下痢、発熱、悪寒、尿路感染症（ＵＴＩ）、菌血症、心内膜炎、腹腔内及び骨盤感染、呼吸器感染、または別の身体部位での感染を呈し得る。患者集団には、ＶＲＥが定着した対象、ＶＲＥ感染症に罹患している対象、及び入院、長期療養施設での滞在、長期的な抗生物質の使用、免疫抑制、手術、開放創、留置デバイス（例えば、静脈ラインまたは尿路カテーテル）、または医療従事者としての就業等のリスク因子の存在に起因してＶＲＥによる定着または感染症のリスクがある対象が含まれる。ＶＲＥ定着または感染の標準予防手段には、適正衛生規範への徹底的な順守（例えば、手洗い）、及び可能な場合のリスク因子の回避（例えば、留置デバイスの除去）が含まれる。ＶＲＥが定着したが、ＶＲＥ感染症に罹患していない対象は、典型的には治療されない。ＶＲＥ感染症のための標準治療の選択肢は、標準抗生物質への耐性に起因して限定的であるが、抗生物質の組み合わせ、及び／またはＶＲＥの多くの菌株に対して活性を保持すること示されてきたキヌプリスチン・ダルホプリスチン合剤、リネゾリド、ダプトマイシン、及びチゲサイクリン等の抗生物質が含まれる。治療には、プロバイオティクスまたは支持療法も含まれ得る。疾患の解決は、感染のクリアランス及び上記の他の症状の解消によって測定される。感染または定着のクリアランスは、関連する生体試料においてＶＲＥ陽性試験がないことによって確認することができる。感染または定着の予防は、同様の方法で定量化され得る。
炎症性疾患
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子またはその組成物の投与は、炎症を低減させる。いくつかの実施形態では、対象が、炎症性腸疾患（ＩＢＤ）、潰瘍性大腸炎（ＵＣ）、クローン病（ＣＤ）、小腸の特発性炎症、不確定大腸炎、嚢炎を含む胃腸炎症性疾患；過敏性腸症候群（ＩＢＳ）、結腸癌及び肝臓癌、壊死性腸炎（ＮＥＣ）、小腸炎、べピ、顕微鏡的大腸炎、下痢；移植片対宿主病（ＧＶＨＤ）；（食物）アレルギー；偽膜性大腸炎；消化不良もしくは非海洋性消化不良；憩室症もしくは憩室炎、虚血性大腸炎；放射線大腸炎もしくは腸炎；膠原線維性大腸炎；胃腸炎；ならびにポリープを含む疾患、障害、または状態を有するか、または有する疑いがある場合、対象は治療に好適であると識別される。
一実施形態では、マイクロバイオーム制御因子での治療に好適であると識別される対象は、炎症性腸疾患（ＩＢＤ）、潰瘍性大腸炎（ＵＣ）、クローン病（ＣＤ）、小腸炎、顕微鏡的大腸炎、または腸の炎症に関連付けられる同様の疾患、障害、もしくは状態を有するか、または有する疑いがある。
一実施形態では、マイクロバイオーム制御因子での治療に好適であると識別される対象は、小腸の特発性炎症、不確定大腸炎、嚢炎、偽膜性大腸炎、虚血性大腸炎、放射線大腸炎（腸炎）、膠原線維性大腸炎、または腸の炎症に関連付けられる同様の疾患、障害、もしくは状態を有するか、または有する疑いがある。
一実施形態では、マイクロバイオーム制御因子での治療に好適であると識別される対象は、胃腸炎；移植片対宿主病（ＧＶＨＤ）、または（食物）アレルギーを有するか、または有する疑いがある。
一実施形態では、マイクロバイオーム制御因子での治療に好適であると識別される対象は、過敏性腸症候群（ＩＢＳ）、便秘、下痢、消化不良、非潰瘍性消化不良、または改変された腸内輸送に関連付けられる同様の疾患、障害、もしくは状態を有するか、または有する疑いがある。
一実施形態では、マイクロバイオーム制御因子での治療に好適であると識別される対象は、壊死性腸炎（ＮＥＣ）；憩室症もしくは憩室炎；ポリープ、または腸の構造変化に関連付けられる同様の疾患、障害、もしくは状態を有するか、または有する疑いがある。
炎症性腸疾患（ＩＢＤ）を有する対象は、腹部痙攣及び腹痛、血性であり得る下痢、便通の緊急性、便秘、悪心、嘔吐、発熱、体重減少、食欲不振、ならびに／または失血による鉄欠乏性貧血を呈し得る。ＩＢＤの症状は、症状がある疾患と無症状の疾患との交互に時期を伴うフレアで生じ得る。ＩＢＤは、便検査（下痢の感染性の可能性を排除し、便中の微量の血液をチェックし、糞便カルプロテクチン等のＩＢＤに関連付けられるバイオマーカーを定量化するため）、炎症のレベルを評価するための全血球算定、Ｃ反応性タンパク質（ＣＲＰ）及び核周辺型抗好中球細胞質抗体（ｐＡＮＣＡ）を含むバイオマーカーを評価するための血液検査、バリウムＸ線、Ｓ状結腸鏡検査、結腸鏡検査、及び内視鏡検査を含む試験の組み合わせによって診断され得る。患者集団には、潰瘍性大腸炎（ＵＣ、結腸または大腸に限定）を有する対象、クローン病（ＣＤ、消化管の任意の部分に影響を及ぼす）を有する対象、及び異なる疾患重症度（軽度、中等度、重度）を有する対象が含まれる。ＩＢＤの標準治療には、アミノサリチル酸（例えば、スルファサラジン、メサラミン、バルサラジド、オルサラジン）、コルチコステロイド（例えば、ヒドロコルチゾン、プレドニゾン、メチルプレドニゾロン、プレドニゾロン、ブデソニド、デキサメタゾン）、免疫抑制剤（例えば、アザチオプリン、６−メルカプトプリン、メトトレキサート、シクロスポリン）、抗生物質（例えば、メトロニダゾール、シプロフロキサシン、リファキシミン）、腫瘍壊死因子阻害剤（例えば、インフリキシマブ、アダリムマブ、セトリズマブペゴール）、インテグリン阻害剤（例えば、ナタリズマブ、ベドリズマブ）、及び手術が含まれる。疾患の解決または制御は、標準的なスコア化メトリックに従う顕微鏡的またはＳ状結腸鏡検査による疾患重症度の評価、上記の症状の軽減、クローン病活性指数（ＣＤＡＩ）等の複合指数によって判定される疾患重症度の低減、またはＩＢＤ質問票（ＩＢＤ−Ｑ）によって測定される健康に関する生活の質の改善によって定量化され得る。
代謝性疾患
いくつかの実施形態では、対象が、肥満、糖尿病前症、ＩＩ型糖尿病、高い血中コレステロール、高いＬＤＬ、高血圧、高い空腹時血糖、高いトリグリセリドレベル、低いＨＤＬ、アルコール性脂肪性肝疾患（ＮＡＦＬＤ）、非アルコール性脂肪性肝炎（ＮＡＳＨ）；代謝症候群；高アンモニア血症、必須栄養素欠乏症、ヘモクロマトーシス、乳糖不耐症、グルテン不耐症、及び腸性肢端皮膚炎を含む疾患、障害、または状態を有するか、または有する疑いがある場合、対象はマイクロバイオーム制御因子またはその組成物での治療に好適であると識別される。
一実施形態では、マイクロバイオーム制御因子での治療に好適であると識別される対象は、肥満、（インスリン抵抗性）糖尿病前症、ＩＩ型糖尿病、高い空腹時血糖（高血糖症）、代謝症候群、または代謝性疾患症状に関連付けられる同様の疾患、障害、もしくは状態を有するか、または有する疑いがある。
一実施形態では、マイクロバイオーム制御因子での治療に好適であると識別される対象は、高い血中コレステロール、高いＬＤＬ、高い血圧（高血圧症）、高いトリグリセリドレベル、低いＨＤＬ、または同様の心疾患危険因子を有するか、または有する疑いがある。
一実施形態では、マイクロバイオーム制御因子での治療に好適であると識別される対象は、アルコール性脂肪性肝疾患（ＮＡＦＬＤ）、非アルコール性脂肪性肝炎（ＮＡＳＨ）、高アンモニア血症、または肝臓の同様の疾患、障害、または状態を有するか、または有する疑いがある。
一実施形態では、マイクロバイオーム制御因子での治療に好適であると識別される対象は、乳糖不耐症、グルテン不耐症、または食物不耐症に関連付けられる同様の疾患、障害、もしくは状態を有するか、または有する疑いがある。
一実施形態では、マイクロバイオーム制御因子での治療に好適であると識別される対象は、必須栄養素欠乏症、ヘモクロマトーシス、腸性肢端皮膚炎、または栄養の誤った管理に関連付けられる同様の疾患、障害、もしくは状態を有するか、または有する疑いがある。
一実施形態では、代謝性障害を治療するためにヒトに薬学的マイクロバイオーム制御因子組成物を投与することによって、それを必要とするヒトにおいて代謝性障害を治療する方法を提供する。一実施形態では、代謝性障害は、肥満、脂肪症、インスリン耐性、糖尿病、及び脂肪肝症候群から選択される。
代謝性障害には、異常な体重増加；エネルギー使用または消費；栄養素、エネルギー源、ホルモン、もしくは他のシグナル分子に対する応答の変化；または炭水化物、脂質、タンパク質、もしくは核酸、またはそれらの組み合わせの代謝の変化によって引き起こされるか、またはそれを特徴とする障害、疾患、及び状態が含まれ得る。代謝性障害の例としては、インスリン耐性、インスリン感受性、脂肪肝症候群、肥満、脂肪症、及び糖尿病（例えば、１型糖尿病、２型糖尿病）が挙げられる。１つの変形形態において、本明細書に提供される方法は、肥満を治療する。対象における体重減少及び／または減少した体脂肪をもたらすような方法で対象の腸内微生物叢を改変することができる薬学的マイクロバイオーム制御因子組成物を使用して、それを必要とする対象において肥満を治療するための方法が本明細書に提供される。
一実施形態では、脂肪症を低減させるためにヒトに薬学的マイクロバイオーム制御因子組成物を投与することによって、それを必要とする対象において脂肪症を低減する方法を提供する。脂肪症は、例えば、ウェスト周囲、ウェストヒップ比、皮下脂肪厚、生体インピーダンス、水中秤量、空気置換プレチスモグラフィー、または液体比重測定を含む、当該技術分野で既知の任意の適切な方法を用いて判定され得る。
一実施形態では、グルコース代謝を改善するために対象に薬学的マイクロバイオーム制御因子組成物を投与することによって、それを必要とする対象においてグルコース代謝を改善する方法を提供する。グルコース代謝は、例えば、空腹時血糖値、空腹時インスリンレベル、食後血糖値試験、食後インスリン試験、経口グルコース負荷試験、静脈内グルコース負荷試験、糖化ヘモグロビンレベル、またはランダム血糖試験を含む当該技術分野で既知の任意の適切な方法によって判定され得る。
一実施形態では、インスリン感受性を増加させるのに有効な量で薬学的マイクロバイオーム制御因子組成物を対象に投与することによって、ヒトにおけるインスリン感受性を増加させる方法が提供され、ヒトは、マイクロバイオーム制御因子の投与前にインスリン感受性を有し、かつマイクロバイオーム制御因子の投与後にインスリン感受性を有し、マイクロバイオーム制御因子の投与後のヒトのインスリン感受性は、マイクロバイオーム制御因子の投与前のヒトのインスリン感受性よりも高い。インスリン感受性は、例えば、空腹時血糖値、空腹時インスリンレベル、食後血糖値試験、食後インスリン試験、経口グルコース負荷試験、静脈内グルコース負荷試験、糖化ヘモグロビンレベル、またはランダム血糖試験を含む当該技術分野で既知の任意の適切な方法によって判定され得る。
いくつかの実施形態では、２型糖尿病を有する対象は、本明細書に提供される方法に従って治療され得る。２型糖尿病を有する対象は、霧視、末梢神経障害、排尿増加、喉の渇きの増加、疲労、空腹の増加、体重減少、または酵母菌、膀胱、腎臓、皮膚、もしくは他の感染症を呈し得る。２型糖尿病は、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｄｉａｂｅｔｅｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ＡＤＡ）によって規定される基準によって診断され、これには以下が含まれる：空腹時血漿グルコース（ＦＰＧ）が１２６ｍｇ／ｄＬ（７ｍＭ）以上、または７５ｇ経口グルコース負荷試験（ＯＧＴＴ）中の２時間血漿グルコースレベルが２００ｍｇ／ｄＬ（１１．１ｍＭ）以上、高血糖症の典型的な症状または高血糖発症を有する患者においてランダム血漿グルコースが２００ｍｇ／ｄＬ（１１．１ｍＭ）以上、またはヘモグロビンＡ１ｃ（ＨｂＡ１ｃ）レベルが６．５％以上。患者集団には、２型糖尿病を有する成人及び子供、２型糖尿病を発症するリスクがある対象（例えば、糖尿病前症を有する対象、または過体重の対象）、ならびに肥満、血圧上昇、血清トリグリセリド上昇、及び低い高密度リポタンパク質（ＨＤＬ）レベル２と併せて型糖尿病を有する対象が含まれる。２型糖尿病の標準治療には、生活習慣管理（食餌、運動、及び行動変容）、アルファ−グルコシダーゼ阻害剤、ビグアナイド（例えば、メトホルミン）、スルホニル尿素、ジペプチジルペプチダーゼＩＶ（ＤＰＰ−４）阻害剤、グルカゴン様ペプチド−１（ＧＬＰ−１）類似体、メグリチニド、選択的ナトリウム−グルコース輸送体−２（ＳＧＬＴ２）阻害剤、チアゾリジンジオン、インスリン、及びアミリノミメティック（ａｍｙｌｉｎｏｍｉｍｅｔｉｃｓ）が含まれる。治療効果は、上記に列挙された症状もしくは診断基準の解消（例えば、健常レベルへのＦＰＧの減少）、または２型糖尿病を発症するリスクがある対象において、２型糖尿病状態への変換率の低下によって評価され得る。
いくつかの実施形態では、アルコール性脂肪性肝疾患（ＮＡＦＬＤ）及び／または非アルコール性脂肪性肝炎（ＮＡＳＨ）を呈する対象は、本明細書に提供される方法に従って治療され得る。アルコール性脂肪性肝疾患（ＮＡＦＬＤ）は、肝臓における脂肪の異常な蓄積を特徴とする。ＮＡＦＬＤは、肝臓の炎症、線維症、及び肝硬変を特徴とする非アルコール性脂肪性肝炎（ＮＡＳＨ）に進行することがある。ＮＡＦＬＤを有する対象は、無症候性であり得る。ＮＡＦＬＤまたはＮＡＳＨを有する対象は、肝臓の大きさの増加（検診中に記録された）、疲労、体重減少、全身消耗、及び／または腹部の右上の痛みを呈し得る。ＮＡＦＬＤ／ＮＡＳＨの診断には、アラニンアミノトランスフェラーゼ（ＡＬＴ）またはアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ（ＡＳＴ）の血中レベルの上昇、肝臓の肥大、及び特定の病理組織学的なマーカー（例えば、肝生検、腹部エコー、ＣＴスキャン、またはＭＲＩスキャンによる）が含まれる。患者集団には、ＮＡＦＬＤを有する対象、ＮＡＳＨを有する対象、ＮＡＦＬＤ／ＮＡＳＨを発症するリスクがある対象（例えば、過体重であるか、または上昇したコレステロールレベルを有する対象）、ならびに肥満、空腹時血漿グルコースの上昇、血圧上昇、血清トリグリセリドの上昇、及び低い高密度リポタンパク質（ＨＤＬ）レベルを含む代謝症候群の状態と併せてＮＡＦＬＤ／ＮＡＳＨを有する対象が含まれる。ＮＡＦＬＤ／ＮＡＳＨの標準治療には、生活習慣管理（食餌、運動、行動変容、及びアルコールの回避）が含まれる。臨床試験中または開発中である治療には、ファルネソイドＸ受容体（ＦＸＲ）アゴニスト（例えば、オベチコール酸）、ＴａｋｅｄａのＧタンパク質共役受容体５（ＴＧＲ５）アゴニスト、脂肪酸−胆汁酸コンジュゲート（例えば、アラムコール）、抗酸化剤（例えば、ビタミンＥ）、抗線維化剤、ペルオキシソーム増殖剤活性化受容体（ＰＰＡＲ）−ガンマアゴニスト、ＰＰＡＲアルファ／デルタアゴニスト、カスパーゼ阻害剤（例えば、Ｅｍｒｉｃａｓａｎ）、及び／またはガレクチン−３阻害剤が含まれる。治療効果は、上記に列挙された症状もしくは診断基準の解消（例えば、健常レベルへのＡＬＴの減少）、またはＮＡＦＬＤ／ＮＡＳＨを発症するリスクがある対象において、ＮＡＦＬＤ／ＮＡＳＨへの変換率の低下によって評価され得る。
いくつかの実施形態では、肥満の対象は、本明細書に提供される方法に従って治療され得る。肥満は、重大な健康上の問題であり、健康に悪影響を及ぼす場合がある。例えば、肥満は、余命の減少、ならびに／または糖尿病、高気圧、心臓病、脳卒中、高コレステロール、睡眠時無呼吸、及び関節炎等の健康問題の増加につながる場合がある。肥満の対象は、３０ｋｇ／ｍ２超の肥満指数（ＢＭＩ）を呈する。あるいは、肥満の対象は、体脂肪率（男性は２５％超、女性は３３％超）に基づいて分類され得る。診断には、空腹時脂質レベル（コレステロール、トリグリセリド）、肝機能、グルコースレベル、インスリンレベル、糖化ヘモグロビン（ＨｂＡ１ｃ）、及び／または耐糖能の評価も含まれる。患者集団には、小児肥満、中等度肥満、病的／重度肥満、肥満の遺伝的原因（プラダー・ウィリー症候群、バルデ・ビードル症候群、コーエン症候群、及びＭＯＭＯ症候群）、ならびに代謝症候群の他の状態（血圧上昇、空腹時血漿グルコースの上昇、血清トリグリセリドの上昇、及び低い高密度リポ脂質（ＨＤＬ）レベル）と併せた肥満を有する対象が含まれる。肥満の標準治療には、生活習慣管理（食餌、運動、及び行動変容）、肥満外科手術、食物吸収を害する薬（例えば、テトラヒドロリプスタチン）、食物摂取を害する薬、エネルギー消費を増加させる薬、一般的な共存症を治療するための薬（例えば、２型糖尿病または高血圧症のための薬）が含まれる。治療終点には、体重、空腹時脂質レベル、肝機能、グルコースレベル、インスリンレベル、ＨｂＡ１Ｃ、及び／または耐糖能の変化が含まれる。
癌
いくつかの実施形態では、対象が、癌を有するか、または有する疑いがある場合、対象はマイクロバイオーム制御因子またはその組成物での治療に好適であると識別される。いくつかの実施形態では、癌は、任意の固形または液体の癌であり得、これには、良性または悪性、非侵襲性または侵襲性腫瘍、過形成、及び前悪性病変が含まれる。いくつかの実施形態では、対象は、転移性癌を有する。他の実施形態では、対象は、非転移性癌を有する。いくつかの実施形態では、対象は、良性腫瘍を有する。いくつかの実施形態では、対象は、前悪性病変または全癌性状態を有する。前悪性病変または前癌性状態の例としては、日光角化症、バレット食道、萎縮性胃炎、非浸潤性乳管癌、先天性角化不全症、鉄欠乏性嚥下困難症、扁平苔癬、口腔粘膜下線維症、日光弾力線維症、子宮頸部異形成、白板症、及び紅板症が挙げられる。
いくつかの実施形態では、癌は、高度に免疫原性の癌であり、例えば、癌は、（例えば、癌生検の分析によって判定される）以下の特徴のうちの１つ以上を有する：（ａ）腫瘍浸潤性リンパ球（ＴＩＬ）、例えば、１０００個の腫瘍細胞当たり１個のＴＩＬ；（ｂ）変異、例えば、腫瘍ゲノムＤＮＡのメガベース当たり０．１以上の体細胞変異；（ｃ）新生抗原、例えば、１つ以上の内在性Ｔ細胞を有する１つ以上の新生抗原、及び／または新生抗原のプロセシングされ提示された部分を認識する１つ以上のイディオタイプクローン；（ｄ）立体リンパ構造；（ｅ）炎症性遺伝子発現の高発現、例えば、非癌性組織におけるベースライン発現より２倍に増加したサイトカインの発現；ならびに（ｆ）免疫抑制表現型を提示する免疫細胞、例えば、サイトカイン発現を欠く樹状細胞。いくつかの実施形態では、癌は、黒色腫、肺癌、膀胱癌、結腸直腸癌、食道癌、子宮頸癌、頭頸部癌、胃癌、子宮癌、肝臓癌、腎臓癌、卵巣癌、前立腺癌、骨髄腫、Ｂ細胞リンパ腫、または神経膠腫である。癌のこれらの特徴を評価する方法は、既知である（例えば、Ｃｌｉｎ Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ．２０００ Ｍａｙ；６（５）：１８７５−８１、Ｎａｔｕｒｅ．２０１３ Ａｕｇ ２２；５００（７４６３）：４１５−２１を参照されたい）。
いくつかの実施形態では、癌は、原発性腫瘍である。いくつかの実施形態では、癌は、転移した腫瘍である。いくつかの実施形態では、癌患者は、１つ以上の腫瘍が切除され、化学療法または他の癌のための薬理学的治療を受け、放射線治療を受け、かつ／または癌のための他の療法を受けてきた。
マイクロバイオーム制御因子またはその組成物（例えば、本明細書に記載されるような）で治療され得る例示的癌としては、聴神経腫瘍；腺癌；副腎癌；肛門癌；血管肉腫（ａｎｇｉｏｓａｒｃｏｍａ）（例えば、リンパ管肉腫、リンパ管内皮細胞肉腫、血管肉腫（ｈｅｍａｎｇｉｏｓａｒｃｏｍａ））；虫垂癌；良性単クローン性免疫グロブリン血症；胆道癌（例えば、胆管細胞癌）；膀胱癌；乳癌（ｂｒｅａｓｔ ｃａｎｃｅｒ）（例えば、乳房の腺癌、乳頭癌、乳癌（ｍａｍｍａｒｙ ｃａｎｃｅｒ）、乳房の髄様癌）；脳癌（例えば、髄膜腫、膠芽腫、神経膠腫（例えば、星状細胞腫、乏突起膠腫）、髄芽細胞腫）；気管支癌；カルチノイド腫瘍；子宮頸癌（例えば、子宮頸部腺癌）；絨毛癌；脊索腫；頭蓋咽頭腫；結腸直腸癌（例えば、結腸癌、直腸癌、結腸直腸腺癌）；結合組織癌；上皮癌；上衣腫；内皮肉腫（例えば、カポジ肉腫、多発性特発性出血性肉腫）；子宮内膜癌（例えば、子宮癌、子宮肉腫）；食道癌（例えば、食道の腺癌、バレット腺癌）；ユーイング肉腫；眼癌（例えば、眼内黒色腫、網膜芽細胞腫）；よくある過好酸球増加症；胆嚢癌；胃癌（例えば、胃の腺癌）；消化管間質腫瘍（ＧＩＳＴ）；胚細胞癌；頭頸部癌（例えば、頭頸部扁平上皮癌、口腔癌（例えば、口腔扁平上皮癌）、咽頭癌（ｔｈｒｏａｔ ｃａｎｃｅｒ）（例えば、喉頭癌、咽頭癌（ｐｈａｒｙｎｇｅａｌ ｃａｎｃｅｒ）、上咽頭癌、中咽頭癌））；造血器癌（例えば、急性リンパ性白血病（ＡＬＬ）（例えば、Ｂ細胞ＡＬＬ、Ｔ細胞ＡＬＬ）、急性骨髄性白血病（ＡＭＬ）（例えば、Ｂ細胞ＡＭＬ、Ｔ細胞ＡＭＬ）、慢性骨髄性白血病（ＣＭＬ）（例えば、Ｂ細胞ＣＭＬ、Ｔ細胞ＣＭＬ）、及び慢性リンパ性白血病（ＣＬＬ）（例えば、Ｂ細胞ＣＬＬ、Ｔ細胞ＣＬＬ）等の白血病）；ホジキンリンパ腫（ＨＬ）（例えば、Ｂ細胞ＨＬ、Ｔ細胞ＨＬ）及び非ホジキンリンパ腫（ＮＨＬ）（例えば、びまん性大細胞型リンパ腫（ＤＬＣＬ）（例えば、びまん性第細胞型Ｂ細胞リンパ腫）、濾胞性リンパ腫、慢性リンパ性白血病／小リンパ球性リンパ腫（ＣＬＬ／ＳＬＬ）、マントル細胞リンパ腫（ＭＣＬ）、辺縁帯Ｂ細胞リンパ腫（例えば、粘膜関連リンパ組織（ＭＡＬＴ）リンパ腫、結節性辺縁帯Ｂ細胞リンパ腫、脾臓周辺帯Ｂ細胞リンパ腫）、原発性縦隔Ｂ細胞リンパ腫、バーキットリンパ腫、リンパ形質細胞性リンパ腫（すなわち、ワルデンシュトレームマクログロブリン血症）、有毛細胞白血病（ＨＣＬ）、免疫芽球性大細胞型リンパ腫、前駆Ｂリンパ芽球性リンパ腫、及び原発性中枢神経系（ＣＮＳ）リンパ腫等のＢ細胞ＮＨＬ；ならびに前駆Ｔリンパ芽球性リンパ腫／白血病、末梢Ｔ細胞リンパ腫（ＰＴＣＬ）（例えば、皮膚Ｔ細胞リンパ腫（ＣＴＣＬ）（例えば、菌状息肉腫、セザリー症候群）、血管免疫芽球性Ｔ細胞リンパ腫、節外性ナチュラルキラーＴ細胞リンパ腫、腸疾患型Ｔ細胞リンパ腫、皮下脂肪織炎様Ｔ細胞リンパ腫、及び未分化大細胞型リンパ腫等のＴ細胞ＮＨＬ）等のリンパ腫；上記の１つ以上の白血病／リンパ腫の混合；ならびに多発性骨髄腫（ＭＭ））、重鎖病（例えば、アルファ鎖病、ガンマ鎖病、Ｍｕ鎖病）；血管芽腫；下咽頭癌；炎症性筋線維芽細胞腫；免疫細胞性アミロイドーシス；腎臓癌（例えば、腎芽腫、別名ウィルムス腫瘍、腎細胞癌腫）；肝臓癌（例えば、肝細胞癌（ＨＣＣ）、悪性肝癌）；肺癌（例えば、気管支原性癌、小細胞肺癌（ＳＣＬＣ）、非小細胞肺癌（ＮＳＣＬＣ）、肺の腺癌）；平滑筋肉腫（ＬＭＳ）；肥満細胞症（例えば、全身性肥満細胞症）；筋肉癌；骨髄異形成症候群（ＭＤＳ）；中皮腫；骨髄増殖性疾患（ＭＰＤ）（例えば、真性赤血球増加症（Ｐｖ）、本態性血小板増加症（ＥＴ）、特発性骨髄化生（ＡＭＭ）、別名骨髄線維症（ＭＦ）、慢性特発性骨髄線維症、慢性骨髄性白血病（ＣＭＬ）、慢性好中球性白血病（ＣＮＬ）、好酸球増加症候群（ＨＥＳ））；神経芽腫；神経線維腫（例えば、１型または２型神経線維腫症（ＮＦ）、神経鞘腫症）；神経内分泌癌（例えば、胃腸膵管神経内分泌腫瘍（ＧＥＰ−ＮＥＴ）、カルチノイド腫瘍）；骨肉腫（例えば、骨癌）；卵巣癌（例えば、嚢胞腺癌、卵巣胎児性癌、卵巣腺癌）；乳頭状腺癌；膵臓癌（例えば、膵臓腺癌、膵管内乳頭粘液性腫瘍（ＩＰＭＮ）、膵島細胞腫瘍）；陰茎癌（例えば、陰茎及び陰嚢のパジェット病）；松果体腫；原始神経外胚葉性腫瘍（ＰＮＴ）；形質細胞性腫瘍；腫瘍随伴症候群；上皮内腫瘍；前立腺癌（例えば、前立腺腺癌）；直腸癌；横紋筋肉腫；唾液腺癌；皮膚癌（例えば、扁平上皮癌（ＳＣＣ）、角化棘細胞腫（ＫＡ）、黒色腫、基底細胞癌（ＢＣＣ））；小腸（ｓｍａｌｌ ｂｏｗｅｌ）癌（例えば、虫垂癌）；軟部肉腫（例えば、悪性線維性組織球腫（ＭＦＨ）、脂肪肉腫、悪性末梢神経鞘腫瘍（ＭＰＮＳＴ）、軟骨肉腫、線維肉腫、粘液肉腫）；脂腺癌；小腸（ｓｍａｌｌ ｉｎｔｅｓｔｉｎｅ）癌；汗腺癌；滑膜腫；精巣癌（例えば、精上皮腫、精巣胎児性癌）；甲状腺癌（例えば、甲状腺の乳頭癌、甲状腺乳頭癌（ＰＴＣ）、甲状腺髄様癌）；尿道癌；腟癌；ならびに外陰癌（例えば、外陰のパジェット病）が挙げられる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子は、他の抗増殖薬、抗新生物薬、または抗腫瘍薬または治療と組み合わせて使用され得る。かかる薬物または治療には、化学療法薬、例えば、細胞傷害性薬物（例えば、アルキル化剤、抗代謝剤、抗腫瘍抗生物質、トポイソメラーゼ阻害剤、有糸分裂阻害薬、コルチコステロイド）；チロシンキナーゼ阻害剤及びプロテアソーム阻害剤等の癌増殖遮断薬；Ｌ−アスパラギナーゼ及びボルテゾミブ（Ｖｅｌｃａｄｅ（登録商標））等の他の化学薬物が含まれる。例えばホルモン感受性癌には、ホルモン療法（または抗ホルモン療法）を使用してもよい。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子は、例えば、チェックポイント阻害剤（例えば、抗ＰＤ−１、抗ＰＤ−Ｌ１、抗ＣＴＬＡ４、抗ＴＩＭ−３、抗ＬＡＧ−３等）；ワクチン（例えば、自家癌ワクチン、同種癌ワクチン、新生抗原癌ワクチン、共通抗原癌ワクチン（例えば、ＮＹ−ＥＳＯ−１））；標的化キナーゼ阻害剤（例えば、メシル酸イマチニブ、イブルチニブ、ネラチニブ、パルポシクリブ（Ｐａｌｐｏｃｉｃｌｉｂ）、エルロチニブ、ラパチニブ等）；抗体（例えば、ベバシズマブ、トラスツズマブ、リツキシマブ、セツキシマブ等）；化学療法剤（例えば、イリノテカン、５−フルロウラシル（ｆｌｕｒｏｕｒａｃｉｌ）、レナリドマイド、カペシタビン、ドセタキセル等）、抗体−薬物コンジュゲート（例えば、アド−トラスツズマブエムタンシン）等の抗癌薬を含む他の抗増殖薬、抗腫瘍薬または治療と組み合わせて使用され得る。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、グルコースへの全身曝露を最小化し、対象における血糖値を制御するために投与される。癌患者は、予後の実質的な改善を有し得、癌の好ましい燃料であるグルコースの供給は制御された。マイクロバイオーム制御因子またはその組成物の投与は、対象における癌の増殖を遅らせ、それにより彼／彼女の免疫系、ならびに腫瘍量の大部分を減少させるための医療的減量術、例えば、化学療法、放射線、及び手術が、疾患に追いつくことを可能にする。例えば、糖及びデンプン由来の同等のカロリーを有する食餌を与えられたラットの研究では、高糖の食餌を与えられた動物が、より多くの乳癌の症例を発症したことが発見された。同様に、ヒト乳癌のマウスモデルは、腫瘍が、血中グルコースレベルに感受性であることを示した。いくつかの実施形態では、対象は、食餌の監視及び他の予防措置と併せて、血糖値を制御するためにマイクロバイオーム制御因子またはその組成物を投与される。
自己免疫疾患、神経性疾患、及び他の疾患
いくつかの実施形態では、対象が、自己免疫性関節炎、Ｉ型糖尿病、アトピー性皮膚炎、自閉症、喘息、心血管疾患、慢性腎臓病、多発性硬化症、心臓病、乾癬、高アンモニア血症、肝性脳症、悪液質、痛風、薬物不耐性（例えば、メトホルミンに対する）、薬物の低い経口バイオアベイラビリティ、便失禁、ヒルシュスプルング病、アニスムス（ａｎｉｓｍｕｓ）、疝痛、腸閉塞、痔核、及び腸重積症を含む疾患、障害、または状態を有するか、または有する疑いがある場合、患者はマイクロバイオーム制御因子またはその組成物での治療に好適であると識別される。
一実施形態では、マイクロバイオーム制御因子での治療に好適であると識別される対象は、自己免疫性関節炎、Ｉ型糖尿病、多発性硬化症、乾癬、または同様の自己免疫疾患、障害、もしくは状態を有するか、または有する疑いがある。
一実施形態では、マイクロバイオーム制御因子での治療に好適であると識別される対象は、喘息、アトピー性皮膚炎、または同様の環境由来アレルギーを有するか、または有する疑いがある。
一実施形態では、マイクロバイオーム制御因子での治療に好適であると識別される対象は、慢性腎臓病、心臓病、心血管疾患、または臓器不全に関連付けられる同様の疾患、障害、もしくは状態を有するか、または有する疑いがある。
一実施形態では、マイクロバイオーム制御因子での治療に好適であると識別される対象は、自閉症、高アンモニア血症、肝性脳症、または神経症状に関連付けられる同様の疾患、障害、もしくは状態を有するか、または有する疑いがある。
一実施形態では、マイクロバイオーム制御因子での治療に好適であると識別される対象は、悪液質、痛風、または同様の栄養障害を有するか、または有する疑いがある。
一実施形態では、マイクロバイオーム制御因子での治療に好適であると識別される対象は、ヒルシュスプルング病、腸閉塞、アニスムス、腸重積症、便失禁、痔核、または同様の胃腸障害を有するか、または有する疑いがある。
いくつかの実施形態では、アトピー性皮膚炎（ＡＤ）を有する対象は、本明細書に提供される方法に従って治療され得る。アトピー性皮膚炎（ＡＤ）を有する対象は、乾燥、痒み、及び／または炎症を有する皮膚を呈し得る。ＡＤの診断及び重症度は、ＳＣＯＲＡＤ指数（Ｏｒａｎｊｅ，Ａ．Ｐ．，ｅｔ ａｌ．Ｂｒｉｔ Ｊ Ｄｅｒｍａｔｏｌ １５７．４（２００７）：６４５−６４８）またはＥｃｚｅｍａ Ａｒｅａ ａｎｄ Ｓｅｖｅｒｉｔｙ Ｉｎｄｅｘ（ＥＡＳＩ）スコア（Ｈａｎｉｆｉｎ ｅｔ ａｌ．，Ｅｘｐｅｒ Ｄｅｒｍａｔ，２００１，１０：１１）を使用して判定され得る。ＡＤは、症状がある疾患と無症状の疾患との交互に時期を伴うフレアで生じ得る。Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓは、ＡＤを有する皮膚部位に通常存在し、ＩｇＥ及び炎症性またはＴｈ２サイトカイン及びケモカインを含むバイオマーカーは、罹患した皮膚または全身で上昇し得る。患者集団には、早発性ＡＤを有する幼児、小児性ＡＤを有する小児、遅発性ＡＤを有する成人、ＡＤのフレア（「妊娠のアトピー性発疹」）のリスクがある妊娠女性、軽度、中等度、もしくは重度のＡＤフレアを有する対象、またはＡＤを発症するリスクがある対象が含まれる。ＡＤの標準治療には、局所適用される保湿剤、局所適用されるヒドロコルチゾン等のステロイド軟膏、ブリーチバス（ｂｌｅａｃｈ ｂａｔｈ）、抗生物質、タクロリムス等の免疫調節剤、抗ヒスタミン剤、抗体（ＩＬ−４受容体であるＩｇＥ、ＩＬ−４、及びＩＬ−１３を遮断する抗体を含む）を用いる治療、ならびに他の抗炎症剤が含まれる。治療には、プロバイオティクスも含まれ得る。疾患の解消または制御は、上記の標準ＳＣＯＲＡＤまたはＥＡＳＩ基準によって定量化され得る。
いくつかの実施形態では、喘息を有する対象は、本明細書に提供される方法に従って治療され得る。喘息を有する対象は、喘鳴音、咳、息切れ、及び／または胸部の圧迫または痛みを呈し得る。これらの症状は、一般的に突発的であり、運動またはアレルゲンへの曝露等の要因によって引き起こされ得る。さらに、喘息を有する小児は、再発性気管支炎、細気管支炎、もしくは肺炎の病歴、または風邪を伴う持続的な咳を呈し得る。喘息の診断は、気管支拡張剤での治療の存在下及び不在下での肺活量測定での肺機能試験によって確立される。患者集団には、喘息を有する幼児；小児喘息を有する対象；成人発症性喘息；間欠性、軽度持続性、中等度持続性、または重度持続性喘息；運動誘発性喘息；アレルギー性喘息；咳喘息；職業性喘息；夜間性喘息；及び例えばアトピーの家族健康歴に起因して喘息を発症するリスクがある対象が含まれる。喘息の標準治療には、吸入コルチコステロイド（例えば、ブデソニド、フルチカゾン、ベクロメタゾン、モメタゾン、及びシクレソニド）、短時間作用性気管支拡張剤（例えば、アルブテロール）、長時間作用性気管支拡張剤（例えば、サルメテロール）、ロイコトリエン調節剤（例えば、モンテルカスト）、または他の抗炎症剤、アレルギー性喘息のための抗抗コリン薬（例えば、イプラトロピウム、チオトロピウム）、抗ＩｇＥ（例えば、オマリズマブ）、及び／または全身性ステロイド剤（例えば、プレドニゾン、プレドニゾロン、メチルプレドニゾロン、デキサメタゾン）が含まれる。治療には、プロバイオティクスも含まれ得る。治療効果は、上記の症状の頻度または重症度の減少、肺機能の改善（最大呼気流量（ＰＥＦＲ）もしくは１秒間の努力性肺活量（ＦＥＶ１）によって評価される）、喘息のための治療を継続または開始する必要性の減少、または気道炎症のバイオマーカーレベルの変化（例えば、血清ＩｇＥ、吐き出された一酸化窒素、唾液または血中好酸球数、炎症性サイトカイン、Ｔｈ２サイトカイン等）によって評価され得る。
いくつかの実施形態では、慢性腎臓病（ＣＫＤ）を有する対象は、本明細書に提供される方法に従って治療され得る。ＣＫＤを有する対象は、疲労、集中力の低下、食欲不振、睡眠障害、夜間の筋肉痙攣、足及び足首の腫脹、皮膚発疹／痒み、悪心、嘔吐、口中の金属味、息切れ、及び／または排尿の増加を呈し得る。ＣＫＤを含む腎臓病に診断は、糸球体濾過率（ＧＦＲ）、尿素及びクレアチニンの血中レベル、アルブミンの尿レベル、腎臓生検、超音波、ならびに／またはＣＴスキャンの試験によって行われる。患者集団には、糖尿病性腎症によって引き起こされるＣＫＤを有する対象；高血圧によって引き起こされるＣＫＤを有する対象；多発性嚢胞腎、腎盂腎炎、または糸球体腎炎を有する対象；腎臓に有害な薬の長期使用による腎障害を有する対象；ならびに糖尿病、高血圧、または腎臓病の家族健康歴等のリスク要因の存在によってＣＫＤを発症するリスクがある対象が含まれる。ＣＫＤの標準治療には、血圧を下げ、血糖を制御し、かつ血中コレステロールを下げるための薬が含まれる。治療には、食生活改善及びプロバイオティクスも含まれ得る。治療効果は、上記の症状もしくは診断基準の解消（例えば、尿アルブミン及び血清クレアチニンの減少）、透析を開始する必要性の減少または透析を開始するまでの時間の延長、尿毒症溶質の低減（例えば、ｐ−クレゾール硫酸及びインドキシル硫酸）、または他の潜在的に有害な循環因子（例えば、トリメチルアミンＮ−オキシド（ＴＭＡＯ）、またはＣＫＤを発症するリスクがある対象において、ＣＫＤへの変換率の低下によって評価され得る。
いくつかの実施形態では、肝性脳症（ＨＥ）を有する対象は、本明細書に提供される方法に従って治療され得る。肝性脳症には、肝臓がアンモニア等の有害物質を血液から除去することができない場合に生じる、複数の有害な神経症状が含まれる。ＨＥを有する対象は、混乱、健忘症、不安もしくは興奮、正確もしくは行動の突然の変化、睡眠パターンの変化、方向感覚の喪失、甘いかもしくはカビ臭い息、不明瞭発語、及び／または運動機能の制御困難を呈し得る。ＨＥの診断は、肝機能、血清アンモニアレベル、ＥＥＧ、ならびに他の血液検査及び神経学的検査の試験によって行われる。患者集団には、軽度のＨＥ、重度のＨＥ、顕著なＨＥ、ＨＥの１つ以上のエピソードを以前に経験した対象、及び肝障害等のリスク要因の存在に起因してＨＥのリスクがある患者が含まれる。ＨＥの標準治療には、ラクツロース、ラクチトール、及び抗生物質（例えば、リファキシミンまたはネオマイシン）が含まれる。治療には、食生活改善及びプロバイオティクスも含まれ得る。治療効果は、上記の症状もしくは診断基準の解消（例えば、血清アンモニアレベルの低減）、ＨＥの将来のエピソードの発生率の低下、またはＨＥのリスクがある対象において、ＨＥの最初のエピソードの発の減少によって評価され得る。
薬物誘発性または治療誘発性の消化異常
マイクロバイオーム制御因子またはその組成物を用いて、ヒト対象における薬物誘発性または治療誘発性の症状を低減する方法が本明細書に提供される。かかる薬物誘発性または治療誘発性の消化異常には、任意の消化異常が含まれる。例示的な消化異常には、体重増加、便秘、胸焼け、胃もたれ、屁、膨満感、鼓腸、下痢、腹痛、痙攣、悪心、及び嘔吐が含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、消化異常は、下痢である。本方法は、薬物誘発性または治療誘発性の１つ以上の症状を低減するのに有効な量で薬学的マイクロバイオーム制御因子を含む組成物ヒト対象に投与することを含む。一実施形態では、治療は、放射線治療である。
一実施形態では、マイクロバイオーム制御因子での治療に好適であると識別される対象は、薬物誘発性の下痢、薬物誘発性の便秘、薬物誘発性の毒性、薬物誘発性の不耐症（例えば、メトホルミンに対して、化学療法に対して）、薬物誘発性のマイクロバイオーム損傷、薬物誘発性のマイクロバイオーム疾患、薬物誘発性の胃腸疾患、薬物誘発性の腸炎もしくは大腸炎、または同様の薬物誘発性の障害もしくは状態を有するか、または有する疑いがある。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子を含む薬学的組成物は、薬物（または放射線治療）の投与前、投与と同時に、または投与後に投与され、その投与が症状を誘発する。薬物または治療によって誘発される症状にしばしば関連付けられる例示的な薬物には、癌薬物、抗糖尿病薬、免疫抑制薬、抗菌薬、化学療法剤、抗精神病薬、プロトンポンプ阻害剤、及び非ステロイド抗炎症薬（ＮＳＡＩＤ）が含まれるが、これらに限定されない。これらの薬物の投与は、一般に、例えば、治療レジメン中に生じることがある腸内毒素症に関連付けられる。いくつかの実施形態では、腸内毒素症は、消化異常等の薬物誘発性または治療誘発性の症状を引き起こすか、または増幅する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子の投与は、薬物誘発性または治療誘発性の症状が低減されるように、マイクロバイオームを調節する。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、共生細菌の増殖を促進し、かつ／または薬物処理に応答して負に影響を受けるかもしくは失われた、または薬物治療に応答して負に影響を受けるかもしくは失われた共生細菌を補足することができる有益な微生物群集の増殖を支持する。
消化異常に関連付けられ、マイクロバイオーム制御因子の投与によって低減され得る薬物の具体的な例としては、シプロフロキサシン、クリンダマイシン、アモキシシリン・クラブラン酸合剤、セフィキシム、エファロスポリン（ｅｐｈａｌｏｓｐｏｒｉｎｓ）、フルオロキノロン、アジスロマイシン、クラリスロマイシン、エリスロマイシン、テトラサイクリン、アジスロマイシン、イリノテカン（カンプトサー（ｃａｍｐｔｏｓａｒ））、５−フルオロウラシル、ロイコボリン、オキサリプラチン、ボルテゾミブ、イマチニブ、レナリドマイド、イムブルビカ、イピリムマブ、ペルツズマブ、カペシタビン、ドセタキセル、ラパチニブ、エルロチニブ、カルムスチン、エトポシド、アラシチン（ａｒａｃｙｔｉｎｅ）、メルファラン、シタラビン、ダウノルビシン、アムサクリン、ミトキサントロン、オランザピン、ラニチジン、ファモチジン、シメチジン、オメプラゾール、スクラルファート、エソメプラゾール、ナプロキセン、ジクロフェナク、インドメタシン、イブプロフェン、ケトプロフェン、ピロキシカム、セレコキシブ、ニメスリド、アスピリン、メトホルミン、パロキセチン、バルプロ酸、またはクロザピンが挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、消化異常は、対象の化学療法剤での治療に関連付けられる。一実施形態では、消化異常は、下痢である。特定の実施形態では、化学療法剤は、イリノテカン、５−フルオロウラシル、ロイコボリン、またはそれらの組み合わせである。具体的な実施形態では、化学療法剤は、オキサリプラチン、ロイコボリン、５−フルオロウラシル、またはそれらの組み合わせである。具体的な実施形態では、化学療法剤は、ボルテゾミブ、イマチニブ、レナリドマイド、イムブルビカ、イピリムマブ、ペルツズマブ、カペシタビン、ドセタキセル、ラパチニブ、エルロチニブ、またはそれらの組み合わせである。いくつかの実施形態では、化学療法剤は、カルムスチン、エトポシド、アラシチン、メルファラン、またはそれらの組み合わせである。特定の実施形態では、化学療法剤は、シタラビン、ダウノルビシン、エトポシド、またはそれらの組み合わせである。特定の実施形態では、化学療法剤は、アムサクリン、シタラビン、エトポシド、またはそれらの組み合わせである。特定の実施形態では、化学療法剤は、ミトキサントロン、シタラビン、またはそれらの組み合わせである。
いくつかの実施形態では、消化異常は、対象の抗生物質での治療に関連付けられる。一実施形態では、消化異常は、下痢である。特定の実施形態では、抗生物質は、シプロフロキサシン、クリンダマイシン、アモキシシリン・クラブラン酸合剤、セフィキシム、エファロスポリン、フルオロキノロン、アジスロマイシン、クラリスロマイシン、エリスロマイシン、テトラサイクリン、またはアジスロマイシンである。
いくつかの実施形態では、消化異常は、対象の抗精神病薬での治療に関連付けられる。一実施形態では、消化異常は、体重増加である。一実施形態では、薬物は、オランザピンである。
いくつかの実施形態では、消化異常は、対象のプロトンポンプ阻害薬での治療に関連付けられる。一実施形態では、消化異常は、下痢である。特定の実施形態では、薬物は、ラニチジン、ファモチジン、シメチジン、オメプラゾール、スクラルファート、またはエソメプラゾールである。
いくつかの実施形態では、消化異常は、対象の非ステロイド性抗炎症薬（ＮＳＡＩＤ）での治療に関連付けられる。一実施形態では、消化異常は、下痢である。特定の実施形態では、薬物は、ナプロキセン、ジクロフェナク、インドメタシン、イブプロフェン、ケトプロフェン、ピロキシカム、セレコキシブ、ニメスリド、またはアスピリンである。
いくつかの実施形態では、消化異常は、対象の、メトホルミン、パロキセチン、バルプロ酸、またはクロザピンでの治療に関連付けられる。
一実施形態では、１つ以上の症状を低減することにより、対象による治療レジメンへの服薬順守が向上する。一実施形態では、１つ以上の症状を低減することにより、医師がより高い用量の薬物の投与を処方することが可能になる。かかる実施形態では、基礎疾患の治療は、より効果的である（例えば、症状の低減の増加、より短期間での無疾患もしくは無症状状態の達成、または無疾患もしくは無症状状態のより長期間の維持等）。
他の実施形態
いくつかの実施形態では、対象は、マイクロバイオーム制御因子またはその組成物での治療の後に、胃腸疾患、障害、または状態の少なくとも１つの症状の低減を経験する。いくつかの実施形態では、治療後の症状の重症度の低減を判定することができ（例えば、既知のバイオマーカーを測定することにより）、およそ約３％、５％、７％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、または約１００％である。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるように測定された症状は、薬学的マイクロバイオーム制御因子組成物の投与前の症状と比較して、平均で約１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、または約１００％減少している。いくつかの実施形態では、症状の重症度の低減は、治療後少なくとも約１日、２日、３日、４日、５日、１週間、２週間、３週間、１カ月、３カ月、６カ月、９カ月、１年、２年、５年、１０年にわたって維持されるか、または低減は永続的である。
一実施形態では、対象における胃腸疾患、障害、または状態の症状の重症度は、治療の終結後、少なくとも約１日、１週間、１カ月、２カ月、３カ月、４カ月、５カ月、６カ月、９カ月、１年、１８カ月、２年、３年、４年、５年、１０年、または１０年超にわたって部分的に、実質的に、または完全に排除または減少したままである。別の実施形態では、対象における胃腸疾患、障害、または状態の症状は、治療の終結後に永続的に排除されるかまたは減少している。
いくつかの実施形態では、薬学的マイクロバイオーム制御因子組成物の投与は、ニッチ内の微生物集団の１つ以上のメンバー（常在共生細菌及び／または後天性病原体または病原性共生成物）の増殖もしくは存在量を調節する（例えば、増加または減少させる）ことによって宿主の全体的な健康及び／または消化管等の特定のニッチの健康を向上させる。
腸の研究は、プレバイオティクスの健康効果示す潜在性を有するバイオマーカーの識別をもたらし、これはまた、胃腸内微生物叢及び環境への本明細書に記載される薬学的マイクロバイオーム制御因子組成物の健康効果及び治療効果を特徴づけるためにも使用され得る。これらのマーカーには、ｉ）胃腸内微生物叢及び胃内環境の全体的代謝の変化、例えば有機酸の産生、ｉｉ）免疫系の調節、炎症及び免疫グロブリンの評価、ｉｉｉ）結腸におけるカルシウム、亜鉛、またはマグネシウム等のミネラルの吸収を増加させる、ｉｖ）脂質代謝の調節、コレステロールの低下、ｖ）宿主のホメオスタシスのための他の重要なプロセスの誘発（Ｐｏｏｌ−Ｚｏｂｅｌ Ｂ Ｌ．（２００５）Ｂｒｉｔ Ｊ Ｎｕｔｒ ９３ Ｓｕｐｐｌ １：Ｓ７３−９０；及びＬｉｏｎｇ Ｍ Ｔ．（２００８）．Ｉｎｔ Ｊ Ｍｏｌ Ｓｃｉ ９（５）：８５４−６３による概説を参照されたい）。
薬学的マイクロバイオーム制御因子組成物は、有効量で対象に投与されると、１つ以上の宿主経路を調節し得る。マイクロバイオーム制御因子治療は、当該技術分野で既知の方法によって判定することができる１つ以上のバイオマーカーの増加または減少をもたらし得る。研究者は、例えば治療中及び／または治療後の様々な間隔で、治療前に、バイオマーカーを測定すべき治療点（複数可）を容易に判定することができる。任意の好適な試料、例えば、組織試料または生検、スワブ、胃腸分泌物（糞便／便試料等）等の胃腸特異的試料を対象から採取し、試料を分析してもよい。いくつかの実施形態では、バイオマーカーの実質的な増加または減少が検出され得る。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子またはその組成物は、腸内微生物叢（例えば、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉａ）によって消化され、それにより例えば、免疫調節能力（例えば、抗炎症性）で作用し得る酪酸塩、酢酸塩、及びプロピオン酸塩等の短鎖脂肪酸、ならびに宿主に有益な健康効果を与え得る他の代謝産物（例えば、胆汁酸及び乳酸塩）の放出がもたらされる。
腸内のＳＣＦＡ産生に対する投与された薬学的マイクロバイオーム制御因子組成物の効果を評価するために、糞便試料を収集することができる。ＳＣＦＡレベル、特に酢酸塩、プロピオン酸塩、及び酪酸塩が定量化され得る。ＳＣＦＡ、クレアチン、及びヒドロキシ−ＳＣＦＡは、便試料をアルカリ性にし、例えば１Ｄ １Ｈ ＮＭＲ分光器を用いて試料の代謝組成のフィンガープリントを得、監視された多変量統計法によって分析することで定量化することができる。イヌリンは、陽性対照として機能し得る。
いくつかの実施形態では、患者試料の微生物代謝産物プロファイルまたは対象試料由来の微生物培養物を用いて、胃腸感染性及び／または炎症性疾患、障害、または状態を発症するリスク因子を識別する。診断、予後リスク評価、または治療評価目的のための例示的な代謝産物には、表２に列挙されたものが含まれる。いくつかの実施形態では、微生物代謝産物プロファイルは、回復または再発事象を含む、対象の疾患状態をより良好に評価するために、対象の疾患及び治療中の異なる時点で取得される。かかる監視は、対象が新たな胃腸疾患、障害、または状態を発症するリスクを低下させるためにも重要である。いくつかの実施形態では、代謝産物プロファイルは、その後の治療を知らせる。
さらに、主治医または他の医療従事者によって有用であると判定された場合、本明細書に記載される薬学的マイクロバイオーム制御因子組成物は、様々な他の標準治療の療法と組み合わせて投与することができる。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子の投与と標準治療剤との組み合わせは、相加的または相乗的な治療効果を有する。薬学的マイクロバイオーム制御因子組成物は、標準治療の療法での治療前、治療と同時に、または治療後に投与され得る。いくつかの事例において、療法は、消化管の正常な微生物叢の組成及び健康を破壊し（例えば、抗菌剤、抗ウイルス剤、または抗真菌剤の使用）、これは、本明細書に記載される１つ以上の症状を引き起こし得る有害な細菌または病原体の望ましくない増殖をもたらし得る。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される薬学的マイクロバイオーム制御因子組成物の投与は、それらの症状を緩和し、胃腸内微生物集団の組成を改善するために有用である。
薬学的組成物、医療用食品、及び投与剤形
マイクロバイオーム制御因子（例えば、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子）を含む薬学的組成物、医療用食品、及び栄養補助食品が本明細書に提供される。いくつかの実施形態では、薬学的組成物、医療用食品、及び栄養補助食品は、糖（例えば、宿主によって代謝される糖）、糖アルコール（例えば、宿主によって代謝られる糖アルコール）、アミノ酸、ペプチド、脂肪酸、微量栄養素、ポリフェノール、またはそれらの任意の組み合わせのうちの１つ以上を含む。任意に、マイクロバイオーム制御因子の薬学的組成物及び調合剤は、第２の薬剤、例えば、プレバイオティクス物質及び／またはプロバイオティクス細菌をさらに含む。いくつかの実施形態では、薬学的組成物、医療用食品、及び栄養補助食品は、プレバイオティクス物質を含有しない。いくつかの実施形態では、薬学的組成物、医療用食品、及び栄養補助食品は、プロバイオティクス細菌を含有しない。さらに、任意に、薬学的組成物、医療用食品、及び栄養補助食品は、希釈剤、結合剤、崩壊剤、分散剤、滑沢剤、滑剤、安定剤、界面活性剤、及び着色剤を含む１つ以上の賦形剤または担体を含む。
いくつかの実施形態では、薬学的組成物、医療用食品、及び栄養補助食品は、グルコース、ガラクトース、フルクトース、フコース、マンノース、キシロース、アラビノース、ラムノース、リボース、スクロース、ソルボース、ラクトース、ソルビトール、マルトース、マンニトール、ラクツロース、ラクチトール、エリトリトール、タガトース、コージビオース、ニゲロース、イソマルトース、トレハロース、ソホロース、ラミナリビオース、ゲンチオビオース、ツラノース、マルツロース、パラチノース、ゲンチオビウロース、マンノビオース、メリビウロース、ルチヌロース、またはキシロビオースを含む糖または糖アルコールを含む。いくつかの実施形態では、薬学的組成物、医療用食品、及び栄養補助食品は、宿主によって代謝され、グルコース、ガラクトース、フルクトース、フコース、マンノース、キシロース、リボース、スクロース、ラクトース、ソルビトール、マルトース、マンニトール、またはエリトリトールを含む、宿主によって代謝可能な糖または糖アルコール糖または糖アルコールを含む。
いくつかの実施形態では、薬学的組成物、医療用食品、及び栄養補助食品は、宿主によって代謝されない甘味料を含まない。いくつかの実施形態では、薬学的組成物、医療用食品、及び栄養補助食品は、スクラロース、アスパルテーム、アスパルテーム−アセスルファム塩、アドバンテーム、ステビオシド、ネオテーム、サッカリン、アセスルファムＫ、アリターム、シクラメート、ネオヘスペリジン、またはレバウジオシドを含まない。いくつかの実施形態では、薬学的組成物、医療用食品、及び栄養補助食品は、グルコースを含まない。
いくつかの実施形態では、薬学的組成物、医療用食品、及び栄養補助食品は、ラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、またはバリンを含むアミノ酸を含む。いくつかの実施形態では、薬学的組成物、医療用食品、及び栄養補助食品は、微量栄養素（例えば、ビタミン、元素、またはミネラル）を含む。いくつかの実施形態では、薬学的組成物、医療用食品、及び栄養補助食品は、パントテン酸、チアミン、リボフラビン、ニコチン酸、ピリドキソール、ビオチン、葉酸、４−アミノ安息香酸、コビンアミド、コバミド（例えば、フェニオリル（ｐｈｅｎｙｏｌｙｌ）コバミド、５−メチルベンゾイミダゾリルコバミド）、もしくはコバラミン、またはその塩もしくは誘導体を含むビタミンを含む。いくつかの実施形態では、薬学的組成物、医療用食品、及び栄養補助食品は、塩化物、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、窒素、カリウム、マンガン、鉄（例えば、Ｆｅ２＋またはＦｅ３＋）、亜鉛、ニッケル、銅、またはコバルトを含む元素またはミネラルを含む。いくつかの実施形態では、薬学的組成物、医療用食品、及び栄養補助食品は、脂肪酸（例えば、短鎖脂肪酸）を含む。いくつかの実施形態では、薬学的組成物、医療用食品、及び栄養補助食品は、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、ヘキサン酸、またはオクタン酸を含む短鎖脂肪酸を含む。いくつかの実施形態では、薬学的組成物、医療用食品、及び栄養補助食品は、カテキン、エラジタンニン、イソフラボン、フラボノール、フラバノン、アントシアニン、またはリグニンを含むポリフェノールを含む。
マイクロバイオーム制御因子、プレバイオティクス物質、及びプロバイオティクスは、単一の調合剤中で混じり合うかまたは混合され得る。他の実施形態では、それらは、別個の容器に（及び／または様々な好適な投与剤形で）収容されて得るが、１つ以上のキットの中で一緒に包装され得る。いくつかの実施形態では、調合剤は、一緒に包装されないか、または一緒に置かれない。次いで、医師は、これらの調合剤を一緒に、例えば、互いの前に、同時に、または互いの後に投与してもよい。いくつかの実施形態では、これらの調合剤は、消化管の微生物叢の調節において相乗的に作用する。
一実施形態では、薬学的マイクロバイオーム制御因子を含む組成物は、ｗ／ｗ、ｗ／ｖ、ｖ／ｖ、またはモル％で、０．１％〜１００％のマイクロバイオーム制御因子を含む。別の実施形態では、マイクロバイオーム制御因子の薬学的組成物は、ｗ／ｗ、ｗ／ｖ、ｖ／ｖ、またはモル％で、約１％、２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％、１０％、１１％、１２％、１３％、１４％、１５％、１６％、１７％、１８％、１９％、２０％、２１％、２２％、２３％、２４％、２５％、２６％、２７％、２８％、２９％、３０％、３１％、３２％、３３％、３４％、３５％、３６％、３７％、３８％、３９％、４０％、４１％、４２％、４３％、４４％、４５％、４６％、４７％、４８％、４９％、５０％、５１％、５２％、５３％、５４％、５５％、５６％、５７％、５８％、５９％、６０％、６１％、６２％、６３％、６４％、６５％、６６％、６７％、６８％、６９％、７０％、７１％、７２％、７３％、７４％、７５％、７６％、７７％、７８％、７９％、８０％、８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、９９．５％、または１００％のマイクロバイオーム制御因子を含む。一実施形態では、マイクロバイオーム制御因子の薬学的組成物は、ｗ／ｗ、ｗ／ｖ、ｖ／ｖ、またはモル％で、約１〜９０％、約１０〜９０％、約２０〜９０％、約３０〜９０％、約４０〜９０％、約４０〜８０％、約４０〜７０％、約４０〜６０％、約４０〜５０％、約５０〜９０％、約５０〜８０％、約５０〜７０％、約５０〜６０％、約６０〜９０％、約６０〜８０％、約６０〜７０％、約７０〜９０％、約７０〜８０％、約７０〜９０％、約７０〜８０％、約８０〜９０％、約９０〜９６％、約９３〜９６％、約９３〜９５％、約９４〜９８％、約９３〜９９％、または約９０−１００％マイクロバイオーム制御因子を含む。
医療用食品として製剤化されるマイクロバイオーム制御因子の調製も本明細書に提供される。本明細書に記載される任意のマイクロバイオーム制御因子は、医療用食品、ならびにマイクロバイオーム制御因子を含む薬学的組成物として製剤化され得る。
医療用食品は、オーファン・ドラッグ法の第５項（ｂ）（３）（２１ Ｕ．Ｓ．Ｃ．３６０ｅｅ（ｂ）（３））に定義されている。医療用食品は、例えば医師による医学的管理下で、消費（経口摂取）されるか、または経腸投与（例えば、栄養管／経鼻胃管）されるように製剤化される。これは、例えば、本明細書に記載される胃腸内微生物叢の腸内毒素症または消化管疾患等の疾患または状態の特定の食事管理を意図している。本明細書で使用される医療用食品には、症状を管理するか、疾患または状態のリスクを軽減するための全体的な食餌の一部として医師によって単に推奨される食品は含まれない。マイクロバイオーム制御因子を含む医療用食品は、合成であり（例えば、経口摂取または管による経腸栄養供給による患者の部分的または独占的な栄養供給のために製剤化されたもの等の製剤化及び／または加工された製品）、天然状態で使用される天然に存在する食料品ではない食品である。マイクロバイオーム制御因子を含む医療用食品は、消化管疾患または状態の管理の主要な構成要素であり得、例えば、医療用食品は、医療用食品を必要とする対象のための部分的または独占的な食物源であり得る。いくつかの実施形態では、対象は、通常の食料品または特定の栄養素を摂取、消化、吸収、または代謝する能力が限定されているか、または障害がある。他の実施形態では、対象は、特別な医学的に判定される他の栄養要求量を有し、その食事管理は、通常の食餌の変更のみでは達成することができない。マイクロバイオーム制御因子を含む医療用食品は、医学的管理（これは有効であり、進行中であり得る）下でそれを必要とする対象に投与され、対象は通常、医療用食品の使用について指示を受ける。医療用食品は、１つ以上の食品添加物、着色剤、ＧＲＡＳ賦形剤、及び医療用食品に好適な他の薬剤または物質を含み得る。医療用食品はさらに、栄養上、完全または不完全な製剤であり得る。
本明細書に記載される任意のマイクロバイオーム制御因子は、例えば、本明細書に記載される方法における使用のための栄養補助食品として製剤化され得る。
栄養補助食品は、１９９４年の栄養補助食品健康教育法（Ｄｉｅｔａｒｙ Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ Ｈｅａｌｔｈ ａｎｄ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ Ａｃｔ（ＤＳＨＥＡ））の下で規制されている。栄養補助食品は、食餌を補充することを意図する「栄養成分」を含有する、口から摂取される製品である。これらの製品中の「栄養成分」には、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子に加えて、ビタミン、ミネラル、ハーブまたは他の植物成分、アミノ酸、ならびに酵素、器官組織、腺、及び代謝産物等の物質のうちの１つ以上が含まれ得る。栄養補助食品は、抽出物または濃縮物であってもよく、錠剤、カプセル、ソフトゲル、ゲルキャップ、液体、または粉末等の多くの剤形で見出され得る。これらはまた、バー等の他の剤形であってもよいが、その場合、それらのラベル上の情報は、従来の食品または食事もしくは食餌の唯一の品目として製品を表してはならない。ＤＳＨＥＡでは、全ての補助食品が、一般的な食品ではなく栄養補助食品としてラベル付けすることが義務付けられている。
投与剤形は、薬学的マイクロバイオーム制御因子組成物を、例えば、液体（洗浄／すすぎ）、ゲル、クリーム、軟膏、粉末、錠剤、丸剤、カプセル、デポジトリ、使い捨てアプリケータ、または医療用デバイス（例えば、シリンジ）の形態で収容するパケット、例えば、任意の個々の容器であり得る。例えば、薬学的マイクロバイオーム制御因子組成物の単位剤形を含む容器、及びかかるマイクロバイオーム制御因子の使用に関する指示を含むラベル等の製造品も提供される。
経口使用され得る組成物の形態としては、錠剤、ゼラチンで作製された押込嵌めカプセル、ならびにゼラチン及びグリセロールまたはソルビトール等の可塑剤で作製された密封軟カプセルが挙げられる。錠剤は、任意に１つ以上の補助成分と共に、圧縮または成形によって作製され得る。圧縮錠剤は、結合剤（例えば、ポビドン、ゼラチン、ヒドロキシプロピルメチルセルロース）、不活性希釈剤、保存剤、抗酸化剤、崩壊剤（例えば、デンプングリコール酸ナトリウム、架橋ポビドン、架橋カルボキシメチルセルロースナトリウム）、または滑沢剤、表面活性剤、もしくは分散剤と任意に混合される粉末または顆粒等の自由流動形態の活性成分を好適な機械内で圧縮することによって調製され得る。成形錠剤は、不活性液体希釈剤で湿らせた粉末化合物の混合物を好適な機械内で成形することによって作製され得る。錠剤は、任意にコーティングまたは刻み目形成されてもよく、その中の活性成分の持続放出または制御放出を提供するように製剤化され得る。錠剤には、任意に腸溶コーティングが提供され、胃ではなく腸の一部（例えば、結腸、下方の腸）での放出を提供することができる。経口投与用の全ての製剤は、かかる投与に好適な投薬量であり得る。押込嵌めカプセルは、ラクトース等の充填剤、デンプン等の結合剤、及び／またはタルクもしくはステアリン酸マグネシウム等の滑沢剤、ならびに任意に安定剤と混和した活性成分を含有し得る。軟カプセルでは、活性化合物及び／または他の薬剤（例えば、プレバイオティクスまたはプロバイオティクス）が、脂肪油、流動パラフィン、または液体ポリエチレングリコール等の好適な液体中に溶解または懸濁され得る。加えて、安定剤が添加され得る。糖衣錠コアには好適なコーティングが提供される。この目的のために、アラビアガム、タルク、ポリビニルピロリドン、カルボポールゲル、ポリエチレングリコール、または二酸化チタン、ラッカー溶液、及び好適な有機溶媒または溶媒混合物を任意に含有し得る濃縮糖溶液が使用され得る。識別のため、または活性化合物用量の異なる組み合わせを特徴付けるために、染料または色素が錠剤または糖衣錠コーティングに添加され得る。
経口使用のための製剤はまた、活性成分が不活性固体希釈剤、例えば炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、もしくはカオリンと混合されている硬質ゼラチンカプセルとして、または活性成分がポリエチレングリコール等の水溶性担体、もしくは油性媒体、例えばピーナッツ油、流動パラフィン、もしくはオリーブ油と混合されている軟質ゼラチンカプセルとして提示され得る。
一実施形態では、提供されるマイクロバイオーム制御因子組成物は、ソフトゲル製剤を含む。ソフトゲルは、液体充填物を取り囲むゼラチンベースのシェルを含有し得る。シェルは、ゼラチン、可塑剤（例えば、グリセリン及び／もしくはソルビトール）、改質剤、水、着色料、抗酸化剤、または香料から作製され得る。シェルは、デンプンまたはカラギーナンから作製され得る。外層は腸溶性コーティングすることができる。一実施形態では、ソフトゲル製剤は、ゼラチンの層で覆われた水溶性もしくは油溶性充填溶液または組成物の懸濁液を含み得る。
経口使用のための固体製剤は、マイクロバイオーム制御因子組成物が消化器系において吸収される位置を制御し得る腸溶性コーティングを含み得る。例えば、腸溶性コーティングは、マイクロバイオーム制御因子組成物が、胃で溶解せず、むしろ小腸まで移動して、そこで溶解するように設計され得る。腸溶性コーティングは、低ｐＨ（例えば胃において）で安定であり得、より高いｐＨ（例えば小腸において）で溶解し得る。腸溶性コーティングに使用され得る材料には、例えば、アルギン酸、酢酸フタル酸セルロース、プラスチック、ワックス、シェラック、及び脂肪酸（例えば、ステアリン酸、パルミチン酸）が含まれる。
経口使用のための製剤はまた、液体投与剤形で提示され得る。液体調合剤は、例えば、水溶性もしくは油溶性懸濁液、溶液、乳剤シロップもしくはエリキシル剤の形態であり得るか、または使用前に水もしくは他の好適なビヒクルでの再構成のための乾燥製品として提示され得る。かかる液体調合剤は、懸濁化剤、例えばソルビトール、メチルセルロース、グルコースシロップ、ゼラチン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ステアリン酸アルミニウムゲル、または硬化食用油、乳化剤、例えばレシチン、モノオレイン酸ソルビタン、アカシア；非水性ビヒクル（食用油を含むことができる）、例えばアーモンド油、グリセリン、プロピレングリコール、またはエチルアルコール等の油性エステル；保存剤、例えばｐ−ヒドロキシ安息香酸メチルまたはプロピル、及び所望の場合、従来の香味剤または着色剤等の従来の添加物を含有し得る。いくつかの実施形態では、液体製剤は、例えば、溶液中の水及び／または懸濁液の形態の薬剤；ならびにポリエトキシル化ヒマシ油、アルコール、及び／または香味料を伴うもしくは伴わないポリオキシエチル化モノオレイン酸ソルビタンを含むビヒクルを含み得る。各投与剤形は、有効量のマイクロバイオーム制御因子を含み得、従来の賦形剤、ビヒクル、充填剤、結合剤、崩壊剤、ｐＨ調節物質、緩衝剤、溶媒、可溶化剤、甘味剤、着色剤、及び投与のための薬学的投与剤形に含まれ得る任意の他の不活性薬剤等の薬学的に不活性な薬剤を任意に含み得る。かかるビヒクル及び添加剤の例は、ＲｅｍｉｎｇｔｏｎのＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ、第１７版（１９８５）に見出すことができる。
別の実施形態では、経口投与剤形は、マイクロバイオーム制御因子組成物を含んで提供され、経口投与剤形は、シロップである。シロップは、約１％、５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、または８５％の固体を含み得る。シロップは、約１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、または５０％の液体、例えば水を含み得る。固体は、マイクロバイオーム制御因子組成物を含み得る。固体は、例えば、マイクロバイオーム制御因子組成物の約１〜９６％、１０〜９６％、２０〜９６％、３０〜９６％、４０〜９６％、５０〜９６％、６０〜９６％、７０〜９６％、８０〜９６％、または９０〜９６％であり得る。別の実施形態では、マイクロバイオーム制御因子組成物は、粘液流体として製剤化される。
一実施形態では、組成物は、発泡成分、中和成分、または非水溶性食物繊維をさらに含む。発泡成分は、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、及び炭酸カルシウムからなる群から選択される少なくとも１つのメンバーであり得る。一実施形態では、中和成分は、クエン酸、Ｌ−酒石酸、フマル酸、Ｌ−アスコルビン酸、ＤＬ−リンゴ酸、酢酸、乳酸、及び無水クエン酸からなる群から選択される少なくとも１つのメンバーであり得る。一実施形態では、非水溶性食物繊維は、結晶セルロース、小麦ふすま、エンバクふすま、コーン線維、ダイズ線維、及びビート線維からなる群から選択される少なくとも１つのメンバーであり得る。製剤は、ショ糖脂肪酸エステル、粉末糖、果汁粉末、及び／または香味材料を含有し得る。
本明細書に提供される薬学的組成物は、単位剤形または多回投与剤形であり得る。本明細書で使用されるとき、単位剤形とは、それを必要とするヒトへの投与に好適な物理的に別個の単位を指す。一実施形態では、単位剤形は、パッケージ中に提供される。各単位用量は、他の薬学的担体または賦形剤と共同して、所望の治療効果を生じるのに十分な所定量の有効成分（複数可）を含有し得る。単位剤形の例としては、アンプル、シリンジ、ならびに個々に包装された錠剤及びカプセルが挙げられるが、これらに限定されない。単位剤形は、その分数または倍数で投与され得る。多回投与剤形は、単一の容器に包装された複数の同一の単位剤形であり、分離した単位剤形で投与することができる。多回投与剤形の例としては、バイアル、錠剤もしくはカプセルのボトル、またはパイントもしくはガロンのボトルが挙げられるが、これらに限定されない。別の実施形態では、多回投与剤形は、異なる薬学的活性薬剤を含む。例えば、マイクロバイオーム制御因子を含む組成物を含む第１の投与成分と、プレバイオティクス、治療剤、及び／またはプロバイオティクスを含む第２の投与成分とを含み、調節放出形態であり得る多回投与剤形が提供され得る。この例では、投与成分の対は、単一の単位剤形を作製し得る。一実施形態では、多回投与剤形を含むキットであって、各単位が、マイクロバイオーム制御因子を含む組成物を含む第１の投与成分と、プロバイオティクス、薬学的薬剤、プレバイオティクス、またはそれらの組み合わせを含む第２の投与成分とを含み、調節放出形態であり得るキットが提供される。別の実施形態では、キットは、指示書のセットをさらに含む。
いくつかの実施形態では、単位剤形は、約０．００１ｍｇ〜約１０ｇのマイクロバイオーム制御因子（例えば、本明細書に開示されるマイクロバイオーム制御因子）を含む。例えば、単位剤形は、約０．００１ｍｇ〜約９．５ｇ、約０．００５ｍｇ〜約９ｇ、約０．０１ｍｇ〜約８．５ｇ、約０．０５ｍｇ〜約８ｇ、約０．０７５ｍｇ〜約７．５ｇ、約０．１ｍｇ〜約７ｇ、約０．２５ｍｇ〜約６．５ｇ、約０．５ｍｇ〜約６ｇ、約０．７５ｍｇ〜約５．５ｇ、約１ｍｇ〜約５ｇ、約２．５ｍｇ〜約４．５ｇ、約５ｍｇ〜約４ｇ、約７．５ｍｇ〜約３．５ｇ、約１０ｍｇ〜約３ｇ、約１２．５ｍｇ〜約２．５ｇ、約１５ｍｇ〜約２ｇ、約１７．５ｍｇ〜約１．５ｇ、約２０ｍｇ〜約１ｇ、約２５ｍｇ〜約７５０ｍｇ、約５０ｍｇ〜約５００ｇ、または約７５ｍｇ〜約２５０ｍｇのマイクロバイオーム制御因子を含み得る。
ある特定の実施形態では、単位剤形は、約０．００１ｍｇ〜約１００ｍｇ、約０．００５ｍｇ〜約７５ｍｇ、約０．０１ｍｇ〜約５０ｍｇ、約０．０５ｍｇ〜約２５ｍｇ、約０．１ｍｇ〜約１０ｍｇ、約０．５ｍｇ〜約７．５ｍｇ、または約１ｍｇ〜約５ｍｇのマイクロバイオーム制御因子を含む。他の実施形態では、単位剤形は、約１ｍｇ〜約１００ｍｇ、約２．５ｍｇ〜約７５ｍｇ、約５ｍｇ〜約５０ｍｇ、または約１０ｍｇ〜約２５ｍｇのマイクロバイオーム制御因子を含む。他の実施形態では、単位剤形は、約１００ｍｇ〜約１０ｇ、約２５０ｍｇ〜約７．５ｇ、約５００ｍｇ〜約５ｇ、約７５０ｍｇ〜約２．５ｇ、または約１ｇ〜約２ｇのマイクロバイオーム制御因子を含む。
他の実施形態では、単位剤形は、約０．００１ｍＬ〜約１０００ｍＬのマイクロバイオーム制御因子（例えば、本明細書に開示されるマイクロバイオーム制御因子）を含む。例えば、単位剤形は、約０．００１ｍＬ〜約９５０ｍＬ、約０．００５ｍＬ〜約９００ｍＬ、約０．０１ｍＬ〜約８５０ｍＬ、約０．０５ｍＬ〜約８００ｍＬ、約０．０７５ｍＬ〜約７５０ｍＬ、約０．１ｍＬ〜約７００ｍＬ、約０．２５ｍＬ〜約６５０ｍＬ、約０．５ｍＬ〜約６００ｍＬ、約０．７５ｍＬ〜約５５０ｍＬ、約１ｍＬ〜約５００ｍＬ、約２．５ｍＬ〜約４５０ｍＬ、約５ｍＬ〜約４００ｍＬ、約７．５ｍＬ〜約３５０ｍＬ、約１０ｍＬ〜約３００ｍＬ、約１２．５ｍＬ〜約２５０ｍＬ、約１５ｍＬ〜約２００ｍＬ、約１７．５ｍＬ〜約１５０ｍＬ、約２０ｍＬ〜約１００ｍＬ、または約２５ｍＬ〜約７５ｍＬのマイクロバイオーム制御因子を含み得る。
ある特定の実施形態では、単位剤形は、約０．００１ｍＬ〜約１０ｍＬ、約０．００５ｍＬ〜約７．５ｍＬ、約０．０１ｍＬ〜約５ｍＬ、約０．０５ｍＬ〜約２．５ｍＬ、約０．１ｍＬ〜約１ｍＬ、約０．２５ｍＬ〜約１ｍＬ、または約０．５ｍＬ〜約１ｍＬのマイクロバイオーム制御因子を含む。他の実施形態では、単位剤形は、約０．０１ｍＬ〜約１０ｍＬ、約０．０２５ｍＬ〜約７．５ｍＬ、約０．０５ｍＬ〜約５ｍＬ、または約０．１ｍＬ〜約２．５ｍＬのマイクロバイオーム制御因子を含む。他の実施形態では、単位剤形は、約０．１ｍＬ〜約１０ｍＬ、約０．２５ｍＬ〜約７．５ｍＬ、約０．５ｍＬ〜約５ｍＬ、約０．５ｍＬ〜約２．５ｍＬ、または約０．５ｍＬ〜約１ｍＬのマイクロバイオーム制御因子を含む。
いくつかの実施形態では、単位剤形、例えば、錠剤、カプセル（例えば、硬質カプセル、押込嵌めカプセル、もしくは軟質カプセル）、またはソフトゲルは、約０．１インチ〜約１．５インチ（例えば、約０．５インチ及び約１インチ）、または約５ｍｍ〜約５０ｍｍ（例えば、約１０ｍｍ〜約２５ｍｍ）の体長を有する。いくつかの実施形態では、単位剤形、例えば、錠剤、カプセル（例えば、硬質カプセル、押込嵌めカプセル、もしくは軟質カプセル）、またはソフトゲルは、約０．０５インチ〜約１インチ（例えば、約０．１インチ〜約０．５インチ）、または約１ｍｍ〜約２５ｍｍ（例えば、約５ｍｍ〜約１０ｍｍ）の外径を有する。
マイクロバイオーム制御因子を含む各単位剤形は、約０．０１ｋｃａｌ〜約１０００ｋｃａｌのカロリー値を有し得る。例えば、単位剤形は、約０．０１ｋｃａｌ〜約９００ｋｃａｌ、約０．０５ｋｃａｌ〜約８００ｋｃａｌ、約０．１ｋｃａｌ〜約７００ｋｃａｌ、約０．２５ｋｃａｌ〜約６００ｋｃａｌ、約０．５ｋｃａｌ〜約５００ｋｃａｌ、約０．７５ｋｃａｌ〜約４００ｋｃａｌ、約１ｋｃａｌ〜３００ｋｃａｌ、約５ｋｃａｌ〜約２００ｋｃａｌ、または約１０ｋｃａｌ〜約１００ｋｃａｌのカロリー値を有し得る。ある特定の実施形態では、マイクロバイオーム制御因子を含む単位剤形は、１０ｋｃａｌ〜約５００ｋｃａｌのカロリー値を有する。他の実施形態では、マイクロバイオーム制御因子を含む単位剤形は、５０ｋｃａｌ〜約５００ｋｃａｌのカロリー値を有する。なお他の実施形態では、マイクロバイオーム制御因子を含む単位剤形は、約０．００１ｋｃａｌ〜約１００ｋｃａｌ、約０．００５ｋｃａｌ〜約９０ｋｃａｌ、約０．０１ｋｃａｌ〜約８０ｋｃａｌ、約０．０２５ｋｃａｌ〜約７０ｋｃａｌ、約０．０５ｋｃａｌ〜約６０ｋｃａｌ、約０．０７５ｋｃａｌ〜約５０ｋｃａｌ、約０．１ｋｃａｌ〜４０ｋｃａｌ、約０．２５ｋｃａｌ〜約３０ｋｃａｌ、約０．５ｋｃａｌ〜約２５ｋｃａｌ、約０．２５ｋｃａｌ〜約２０ｋｃａｌ、または約０．１ｋｃａｌ〜約１０ｋｃａｌのカロリー値を有し得る。
マイクロバイオーム制御因子の単位剤形は、水溶液（例えば、水、牛乳、ジュース等）中で溶解するように製剤化され得、飲料、シロップ、溶液、または懸濁液として経口投与される。例えば、マイクロバイオーム制御因子を含む単位剤形は、経口投与の前に水溶液に溶解するように製剤化されたキューブ、パケット、甘味入り錠剤、丸剤、錠剤、カプセル、キャンディー、粉末、エリキシル剤、または濃縮シロップを含み得る。他の実施形態では、マイクロバイオーム制御因子を含む単位剤形は、例えば、経口投与に際して対象の口、胃、腸、または結腸においてインビボで溶解するように製剤化されたキューブ、パケット、甘味入り錠剤、丸剤、錠剤、カプセル、キャンディー、粉末、エリキシル剤、または濃縮シロップを含み得る。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子組成物は、経腸投与される。これには、経口投与、または経口管もしくは経鼻管（経鼻胃、経鼻空腸、経口胃、もしくは経口空腸を含む）によるものが優先的に含まれる。他の実施形態では、投与には、直腸投与（浣腸剤、坐薬、または大腸内視鏡を含む）が含まれる。
本明細書に記載される投与剤形は、当業者に既知のプロセスを使用して製造され得る。例えば、錠剤の製造のために、例えば、高せん断造粒、低せん断造粒、流動床造粒、または直接圧縮のための配合を用いて、１つ以上の賦形剤または添加剤中で有効量のプレバイオティクスを均一に分散させることができる。賦形剤及び添加剤には、希釈剤、結合剤、崩壊剤、分散剤、滑沢剤、滑剤、安定化剤、界面活性剤、粘着防止剤、吸着剤、甘味剤、及び着色剤、またはそれらの組み合わせが含まれる。圧縮のための実用的なサイズが提供されるように、充填剤とも称される希釈剤を使用して錠剤の容積を増加させることができる。希釈剤の非限定的な例としては、ラクトース、セルロース、微結晶セルロース、マンニトール、乾燥デンプン、加水分解デンプン、粉末糖、タルク、塩化ナトリウム、二酸化ケイ素、酸化チタン、リン酸二カルシウム二水和物、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、アルミナ、及びカオリンが挙げられる。結合剤は、錠剤製剤に粘着性の性質を付与することができ、圧縮後に錠剤が無傷のままであるのを助けるために使用することができる。好適な結合剤の非限定的な例としては、デンプン（コーンデンプン及びアルファ化デンプンを含む）、ゼラチン、糖（例えば、グルコース、デキストロース、スクロース、ラクトース、及びソルビトール）、セルロース、ポリエチレングリコール、アルギン酸、デキストリン、カゼイン、メチルセルロース、ワックス、天然及び合成ゴム、例えばアカシア、トラガント、アルギン酸ナトリウム、アラビアゴム、キサンタンガム、ならびに合成ポリマー、例えばポリメタクリレート、ポリビニルアルコール、ヒドロキシプロピルセルロース、及びポリビニルピロリドンが挙げられる。滑沢剤も、錠剤の製造を容易にすることができ、その非限定的な例としては、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸、ベヘン酸グリセリル、及びポリエチレングリコールが挙げられる。崩壊剤は、投与後の錠剤の崩壊を容易にすることができ、その非限定的な例としては、デンプン、アルギン酸、架橋ポリマー、例えば架橋ポリビニルピロリドン、クロスカルメロースナトリウム、デンプングリコール酸カリウムまたはナトリウム、粘土、セルロース（例えば、カルボキシメチルセルロース（例えば、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ＣＭＣ−Ｎａ、ＣＭＣ−Ｃａ））、デンプン、ゴム等が挙げられる。好適な滑剤の非限定的な例としては、二酸化ケイ素、タルク等が挙げられる。安定化剤は、酸化反応を含む薬物分解反応を阻害または妨害することができる。界面活性剤にはまた、アニオン性、カチオン性、両性、または非イオン性を含むことができ、かつそれらであり得る。所望の場合、錠剤は、ｐＨ緩衝剤、保存剤、例えば、抗酸化剤、潤沢剤または乳化剤、安定化剤、コーティング剤、香味剤（例えば、ミント、チェリー、アニス、ピーチ、アプリコット、カンゾウ、ラズベリー、バニラ）等の非毒性補助物質も含み得る。追加の賦形剤及び添加剤には、酢酸アルミニウム、ベンジルアルコール、ブチルパラベン、ブチルヒドロキシトルエン、ＥＤＴＡカルシウム二ナトリウム、リン酸水素カルシウム二水和物、第２リン酸カルシウム、第３リン酸カルシウム、キャンデリラワックス、カルヌバワックス（ｃａｒｎｕｂａ ｗａｘ）、硬化ヒマシ油、塩化セチルピリジン（ｃｅｔｙｌｐｙｒｉｄｉｎｅ）、クエン酸、コロイド状二酸化ケイ素、コポリビドン、コーンデンプン、システインＨＣｌ、ジメチコン、リン酸水素二ナトリウム、エリスロシンナトリウム、エチルセルロース、ゼラチン、グリセリン、モノオレイン酸グリセリル、グリシン、フタル酸ＨＰＭＣ、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシルプロピルメチルセルロース、ヒプロメロース、ベンガラもしくは酸化第２鉄、黄酸化鉄、酸化鉄もしくは酸化第２鉄、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、ステアリン酸マグネシウム、メチオニン、メタクリル酸コポリマー、メチルパラベン、ケイ化微結晶セルロース、鉱物油、リン酸、プレーンリン酸カルシウム、無水リン酸カルシウム、ポラキサマー（ｐｏｌａｘａｍｅｒ）４０７、ポラキサマー１８８、プレーンポラキサマー、酸化ポリエチレン、ステアリン酸ポリオキシ１４０、ポリソルベート８０、炭酸水素カリウム、ソルビン酸カリウム、ジャガイモデンプン、ポビドン、プロピレングリコール、プロピレンパラベン、プロピルパラベン、パルミチン酸レチニル、サッカリンナトリウム、セレン、シリカ、シリカゲル、フュームドシリカ、安息香酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム二水和物、ナトリウムクロスメロース（ｓｏｄｉｕｍ ｃｒｏｓｓｍｅｌｌｏｓｅ）、硫酸ラウリルナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、プロピオン酸ナトリウム、デンプンナトリウム、デンプングリコール酸ナトリウム、フマル酸ステアリルナトリウム、ソルビン酸、ソルビトール、モノオレイン酸ソルビタン、アルファ化デンプン、コハク酸、トリアセチン、クエン酸トリエチル、植物性ステアリン、ビタミンＡ、ビタミンＥ、ビタミンＣ、またはそれらの組み合わせが含まれ得る。これらの賦形剤及び添加剤の量は、他の成分ならびに調合剤及び製造方法の特性との関係に基づいて適切に選択され得る。
マイクロバイオーム制御因子を含む即時放出製剤は、薬学的活性薬剤の急速な放出（投与後、１分〜１時間等）を可能にする賦形剤の１つ以上の組み合わせを追加的に含み得る。制御放出製剤（持続放出（ＳＲ）、延長放出（ＥＲ、ＸＲ、もしくはＸＬ）、時限放出（ｔｉｍｅ−ｒｅｌｅａｓｅ）もしくは時限放出（ｔｉｍｅｄ−ｒｅｌｅａｓｅ）、制御放出（ＣＲ）、または継続放出とも称される）とは、対象に投与剤形が投与された後の特定の所望の時点での投与剤形からのマイクロバイオーム制御因子の放出を指す。
一実施形態では、制御放出剤形は、その放出を開始し、その放出を長期間にわたって継続する。放出は、ほぼ即時的に開始して生じるか、または持続され得る。放出は、一定であってもよく、経時的に増加または減少させることもでき、パルス状であってもよく、連続的または断続的であってもよい。一実施形態では、制御放出投与とは、長期間にわたって所望のプロファイルに従って薬剤が放出される、組成物または投与剤形からの薬剤の放出を指す。一態様において、制御放出とは、一定の時間の後に放出が生じる所望のプロファイルに従って薬剤が放出される、組成物または投与剤形からの薬剤の遅延された放出を指す。
本明細書に提供される化合物の投与に好適な薬学的担体またはビヒクルは、特定の投与方法に好適であることが当業者に知られている全てのかかる担体を含む。さらに、本組成物は、所望の作用を損なわない成分、または所望の作用を補完する成分、または別の作用を有する成分を１つ以上含み得る。
さらなる態様において、投与剤形は、発泡性投与剤形であり得る。発泡性とは、投与剤形が、水及び唾液を含む液体と混合されると、ガスを発生させることを意味する。いくつかの発泡性薬剤（または発泡性カップル）は、口腔内で水または唾液への発泡性崩壊剤の曝露に際して生じる化学反応によってガスを発生させる。この反応は、可溶性酸源とアルカリ性モノ炭酸塩または炭酸塩源との反応の結果であり得る。これらの２つの一般的な化合物の反応は、水または唾液との接触に際して二酸化炭素ガスを生成する。発泡性カップル（または個々の酸及び塩基を別々に）に、早期反応を予防するために溶媒保護または腸溶性コーティングでコーティングすることができる。かかるカップルをまた、以前に凍結乾燥した粒子（マイクロバイオーム制御因子等）と混合することもできる。酸源は、ヒトの消費において安全である任意のものであり得、一般に、食物酸、酸、及びハイドライト（ｈｙｄｒｉｔｅ）制酸剤、例えば、クエン酸、酒石酸、アマリック（ａｍａｌｉｃ）、フメリック（ｆｕｍｅｒｉｃ）、アジピン酸、及びコハク酸が含まれ得る。炭酸塩源には、乾燥固体炭酸塩及び重炭酸塩、例えば、重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム、及び炭酸カリウム、炭酸マグネシウム等が含まれる。酸素または他のガスを発生させ、ヒト消費に安全である反応物質も含まれる。一実施形態では、クエン酸及び重炭酸ナトリウムが使用される。
別の態様において、投与剤形は、ロリポップまたは甘味入り錠剤等のキャンディー形態（例えば、マトリックス）であり得る。一実施形態では、有効量のマイクロバイオーム制御因子がキャンディーマトリックス内に分散される。一実施形態では、キャンディーマトリックスは、１つ以上の糖（デキストロースまたはスクロース等）を含む。別の実施形態では、キャンディーマトリックスは、糖を含まないマトリックスである。特定のキャンディーマトリックスの選択は、幅広いバリエーションの対象となる。従来の甘味剤（例えば、スクロース）、糖尿病患者への使用に好適な糖アルコール（例えば、ソルビトールもしくはマンニトール）、または他の物質（例えば、本明細書に開示される）を用いることができる。キャンディーベースは、非常に柔らかく速く溶解し得るか、または硬くゆっくりと溶解し得る。様々な形態が、異なる状況において利点を有することになる。
有効量のマイクロバイオーム制御因子を含むキャンディーマス組成物は、キャンディーマスが溶解すると有効量のマイクロバイオーム制御因子が対象の口腔内に放出され、飲み込まれるように、それを必要とする対象に経口投与され得る。それを必要とする対象には、ヒト成人または小児が含まれる。
本明細書に記載される投与剤形は、高圧均質化、湿式もしくは乾式ボールミル粉砕、または小粒子沈澱（例えば、ｎＧｉｍａｔのＮａｎｏＳｐｒａｙ）を含むがこれらに限定されない多様な方法によって製造される薬学的粒子の形態を取ることもできる。好適な粉末製剤の作製に有用な他の方法は、活性成分及び賦形剤の溶液の調製、それに続く沈澱、濾過、及び粉砕、またはそれに続く凍結乾燥による溶媒の除去、続いて所望の粒子サイズへの粉末の粉砕である。一実施形態では、薬学的粒子は、３〜１０００ミクロン、例えば最大で３、４、５、６、７、８、９、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１５０、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、５００、５５０、６００、６５０、７００、７５０、８００、８５０、９００、９５０、１０００ミクロンの最終サイズを有する。一実施形態では、薬学的粒子は、１０〜５００ミクロンの最終サイズを有する。一実施形態では、薬学的粒子は、５０〜６００ミクロンの最終サイズを有する。一実施形態では、薬学的粒子は、１００〜８００ミクロンの最終サイズを有する。
いくつかの実施形態では、薬学的粒子は、特定の流動性または含水量を有する。薬学的粒子の流動性は、静的安息角で測定され得、いくつかの実施形態では、１０°〜５０°の範囲であり得る。一実施形態では、本明細書に記載される薬学的粒子は、１０°〜５０°の静的安息角を有するか、または他の実施形態では、２０°〜５０°もしくは２５°〜４０°の静的安息角を有する。薬学的粉末の含水量は、０％〜１００％の範囲であり得る。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される薬学的粒子は、約０％〜約１００％、または約０．１％、約０．２５％、約０．５％、約０．７５％、約１％、約２％、約３％、約４％、約５％、約６％、約７％、約８％、約９％、約１０％、約１５％、約２０％、約３０％、約４０％、約５０％、約６０％、約７０％、約８０％、約９０％、もしくは約９５％の含水量を有する。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される薬学的粒子は、約０．１％〜約１０％、または約０．１％〜約１％、または約１％〜約１０％の含水量を有する。
別の態様において、本開示は、本明細書に記載される単位剤形を作製する方法を提供し、該方法は、マイクロバイオーム制御因子（例えば、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子）を提供することと；マイクロバイオーム制御因子を単位剤形（例えば、本明細書に記載される単位剤形）に製剤化すること、単位剤形を包装すること、包装された単位剤形にラベル付けすること、及び／また包装及びラベル付けされた単位剤形を販売もしくは売りに出すこととを含む。本明細書に記載される単位剤形はまた、加工されてもよい。一実施形態では、加工することは、投与剤形を薬学的組成物に加工すること、例えば、第２の成分、例えば賦形剤または緩衝剤と配合、化合すること；より小さいまたはより大きい一定分量に分配すること；容器、例えば、気体または液体の密閉容器に入れること；包装すること；ラベルに関連付けること；別の場所に発送または移動させることのうちの１つ以上を含む。一実施形態では、加工することは、所定の閾値が満たされているかどうかに応じて、分類すること、選択すること、受諾もしくは廃棄すること、放出もしくは保留すること、薬学的組成物に加工すること、発送すること、別の場所に移動させること、製剤化すること、ラベル付けすること、包装すること、商業化すること、販売するかもしくは売りに出すことのうちの１つ以上を含む。いくつかの実施形態では、加工された投与剤形は、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子を含む。いくつかの実施形態では、加工することは、投与剤形を薬学的組成物に加工すること、例えば、第２の成分、例えば賦形剤または緩衝剤と配合、化合すること；より小さいまたはより大きい一定分量に分配すること；容器、例えば、気体または液体の密閉容器に入れること；包装すること；ラベルに関連付けること；別の場所に発送または移動させることのうちの１つ以上を含む。一実施形態では、加工することは、判定に応じて、分類すること、選択すること、受諾もしくは廃棄すること、放出もしくは保留すること、薬学的組成物に加工すること、発送すること、別の場所に移動させること、製剤化すること、ラベル付けすること、包装すること、商業化すること、販売するかもしくは売りに出すことのうちの１つ以上を含む。
本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子組成物は、たとえ叔母経口投与または経腸投与のための任意の好適な投与剤形に製剤化され得る。本明細書に記載される投与剤形は、当業者には公知のプロセスを使用して製造され得る。
いくつかの実施形態では、投与剤形は、マイクロバイオーム制御因子を含む薬学的組成物または調合剤を、小腸または大腸等の消化管の特定の領域（複数可）で放出するように製剤化される。いくつかの実施形態では、投与剤形は、マイクロバイオーム制御因子を含む薬学的組成物または調合剤を、盲腸、上行結腸、横行結腸、下行結腸、Ｓ状結腸、及び／または直腸等の消化管の特定の領域（複数可）で放出するように製剤化される。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子組成物のための投与剤形は、酵素応答性送達システムである。例えば、トリプシンによって分解されるペプチドによって架橋されたヒドロゲルを使用してトリプシン応答性ポリマーを作製することができる。トリプシンは、小腸において活性である。トリプシン応答性送達システムを使用して、マイクロバイオーム制御因子組成物の小腸への送達を標的化することができる。別の例において、アルブミンで架橋されたポリ（ビニルピロリドン）からなる酵素消化性ヒドロゲルは、ペプシンの存在下で分解される。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子組成物のための投与剤形は、消化管の特定の部位での長期保持を可能にする送達デバイスである。例えば、胃保持型送達システムは、胃へのマイクロバイオーム制御因子組成物の長期放出を可能にする。胃保持型送達は、胃または上部小腸内の細菌を調節するマイクロバイオーム制御因子組成物のために使用され得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子組成物のための投与剤形は、胃の粘膜表面に付着する粘膜付着性送達システムである。これらは典型的には、数々の水素結合基ルを有するポリマー、例えば、架橋ポリアクリル酸、カルボキシメチルセルロースナトリウム、アルギン酸ナトリウム、カラギーナン、Ｃａｒｂｏｐｏｌ ９３４Ｐ、またはチオール化ポリカルボフィで構成される。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子組成物のための投与剤形は、胃のサイズを急速に増加させ、幽門内のその通過を遅延させる拡張型送達システムである。かかるシステムには、胃内で展開するシステムが含まれる。例えば、四面体、環状、円盤状等の幾何学的形状を、ゼラチンカプセル内に充填することができる。カプセルが溶解すると、その形状が展開される。本システムは、１つ以上の崩壊性ポリマー（例えば、ヒドロキシプロピルセルロース）、１つ以上の非崩壊性ポリマー（例えば、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリウレタン）で構成され得る。次いで、マイクロバイオーム制御因子は、ポリマーマトリックス内で分散され得る。保持時間は、ポリマー配合によって微調整することができる。あるいは、胃の酸性ｐＨで安定であるが、消化管の先の中性／アルカリ性状態において溶解する弾性ポリマーから作製されたデバイスを使用することができる。かかるポリマー製剤は、デバイスが胃を退出するときに腸閉塞を予防することができる。例えば、ポリ（アクリロイル６−アミノカプロン酸）（ＰＡ６ＡＣＡ）及びポリ（メタクリル酸−コ−エチルアクリレート）（ＥＵＤＲＡＧＩＴ Ｌ １００−５５）で構成される、ポリカルボキシル基間の水素結合によって架橋された超分子ポリマーゲルを使用することもできる。他のシステムには、コラーゲンスポンジ等の膨潤性賦形剤が含まれる。例えば、ヒドロゲルマトリックス（例えば、膨潤性コア：ポリビニルピロリドンＸＬ、Ｃａｒｂｏｐｏｌ ９３４Ｐ、炭酸カルシウム）は、胃内で２〜５０倍に膨潤する。超多孔性ヒドロゲル複合物は、数分間でそれらの元の堆積の数百倍に膨潤する。いくつかのシステム、例えば、親水性膜に囲まれた拡張型システムである二酸化炭素生成システムは、ガス生成を利用して拡張を達成する。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子組成物のための投与剤形は、密度制御性送達システムである。これらのシステムは、胃液中で浮遊するかまたは沈むように設計され、これによりそれらが胃からなくなるのを遅延させる。例えば、高密度システムは、デバイスが、幽門の下の胃の底部に沈澱することを可能にし、それにより胃が空になることを回避する。他のシステムは、低密度／浮遊システムである。かかるデバイスは、例えば、中空室内の封入空気を含み得るか、または脂肪、油、もしくは発泡粉末等の低密度材料を組み込み得る。低密度は膨潤によって達成され得、例えば、親水コロイド含有カプセルは胃液との接触に際して溶解し、親水コロイドが膨潤して粘液体を形成する。代替的なポリマーには、キトサン、アルギン酸ナトリウム、及びグリセロールモノオレートマトリックスが含まれる。低密度は、ガス生成によって達成され得る。例えば、炭酸塩及び任意にクエン酸を充填した錠剤は、酸性の水性媒体との接触後に二酸化炭素を生成する。生成された二酸化炭素は、ゲル化親水コロイド内に封入され、システムの浮遊をもたらす。親水コロイドには、ヒドロキシプロピルメチルセルロース及びｃａｒｂｏｐｏｌ ９３４Ｐが含まれる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子組成物のための投与剤形は、デバイスを小腸または大腸に保持するための設計を用いる。デバイスの位置特異的な性質は、特定の誘発方法、例えば、ｐＨ、酵素等によって提供される。これらには、粘膜付着及びマイクロニードル錠剤用に設計されたシステムが含まれる。マイクロニードル錠剤は、ｐＨ応答性コーティングにカプセル化されたマイクロニードルが打ち付けられた薬物リザーバを含む。錠剤が消化管の所望の位置に達し、コーティングが溶解すると、マイクロニードルは、錠剤が消化管の内側に付着することが可能する。他の実施形態では、マイクロニードル錠剤は、それぞれクエン酸及び重炭酸ナトリウムで充填された２つの化学的区画からなるカプセルを含む。錠剤が消化器系内で溶解するにつれて、２つの物質の間のバリアが浸食され、それらが混合し、糖類のマイクロニードルをカプセルの外層を通して小腸の内側に押す化学反応を生じることを可能にする。糖類のニードルに、糖類が吸収される際に付近の血管に送達される薬物を充填することができる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子組成物のための投与剤形は、ｐＨ感受性ポリマーコーティングを用いる。例えば、ｐＨ依存性ポリマー（二相性または三相性）は、低いｐＨレベルにおいて不溶性であり得（例えば、ｐＨ１〜２の胃内で耐酸性）、ｐＨが、例えば、十二指腸において約５．５〜６．２まで、上行結腸において約ｐＨ５．７まで、盲腸において約ｐＨ６．４まで、横行結腸において約ｐＨ６．６まで、下行結腸において約ｐＨ７．０まで、回腸において約７．２〜７．５まで、または遠位小腸において約ｐＨ７．５まで上昇するにつれて段階的に可溶性になる。一例において、ＴＡＲＧＩＴ（商標）技術は、消化（ＧＩ）管におけるマイクロバイオーム制御因子組成物の部位特異送達に使用され得る。このシステムは、射出成形されたデンプンカプセル上にｐＨ感受性コーティングを用いて、末端回腸及び結腸を標的化する。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子組成物のための投与剤形は、遅延放出システムまたは時限放出システムである。かかるシステムは通常、ｐＨ感受性及び時限機能と組み合わせられ得る腸溶性コーティングを用いる。例えば、マイクロバイオーム制御因子含有コア錠剤（急速放出機能）、プレスコーティングされた膨潤性疎水性ポリマー層（例えば、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）層）、及び時限機能の３つの成分で構成されるＥＴＰ（腸溶性コーティング時限プレスコーティング）錠剤が使用され得る。遅滞期の持続期間は、ポリマー層及び腸溶性コーティング層（耐酸性機能）の重量または組成のいずれかによって制御することができる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子組成物のための投与剤形は、錠剤及びカプセルのＥｕｄｒａｇｉｔ（登録商標）腸溶性コーティングを用いる。他の好適な合成ポリマーには、シェラック、エチルセルロース、酢酸フタル酸セルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、酢酸フタル酸ポリビニル、及びポリ−γ−グルタミン酸（γ−ＰＧＡ）等のポリグルタミン酸コーティングが含まれる。これらのコーティングは、粘膜付着性及びｐＨ依存性放出戦略の両方を併せ持つ。結腸標的送達を増強するために、Ｅｕｄｒａｇｉｔｓ（登録商標）は、それが可溶性となるｐＨを変化させる様々な側鎖粗製を有するメタクリル酸コポリマーである。例えば、Ｅｕｄｒａｇｉｔ（登録商標）でコーティングされたシステムでは、胃（例えば、ｐＨ１．４で）及び小腸（例えば、ｐＨ６．３で）において顕著な薬物放出は起こらない一方で、回腸盲腸領域においてｐＨ７．８で顕著な薬物放出が見られる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子組成物のための投与剤形は、多糖類ベースの送達システム等の微生物誘発システムである。多糖類ベースの送達システムは、生分解性及び粘膜付着性ポリマーコーティングを含有し、これにはキトサン及びペクチンのコーティングが含まれる。他の好適な天然ポリマーには、例えば、グアーガム、イヌリン、シクロデキストリン、デキストラン、アミラーゼ、コンドロチン（ｃｈｏｎｄｒｏｔｉｎ）硫酸、及びローカストビーンガムが含まれる。これらの送達システムを使用して、マイクロバイオーム制御因子調合剤を小腸に標的化することができる。グアーガム、キサンタンガム、キトサン、アルギン酸等の天然に存在する多糖類でのコーティングは、結腸の腸内微生物叢、例えば、キシロシダーゼ、アラビノシダーゼ、ガラクトシダーゼ等によって分解される。例えば、ＣＯＤＥＳ（商標）技術を使用して、マイクロバイオーム制御因子組成物を送達してもよい。このシステムは、多糖類コーティングとｐＨ感受性コーティングとを併せ持つ。いくつかの実施形態では、このシステムは、ポリマーコーティングの３つの層でコーティングされたコア錠剤からなる。外層は、Ｅｕｄｒａｇｉｔ Ｌ．で構成される。このコーティングは、十二指腸で溶解され、次のコーティングを露出させる。次のコーティングは、Ｅｕｄｒａｇｉｔ Ｅ．で構成される。この層は、内部コアに存在するラクツロースの放出を可能にする。ラクツロースは、Ｅｕｄｒａｇｉｔ Ｅ層が溶解する周辺のｐＨを低下させる短鎖脂肪酸に代謝される。Ｅｕｄｒａｇｉｔ Ｅの溶解は、マイクロバイオーム制御因子の曝露をもたらす。結腸に存在する細菌が、コア錠剤から放出される多糖類の分解を担う。多糖類の分解は、錠剤を囲む内容物のｐＨを低下させる有機酸形成をもたらし得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子組成物のための投与剤形は、圧力制御性送達システムである。このシステムは、小腸よりも結腸においてより高い圧力に遭遇するという事実を用いる。例えば、水中で不溶性のエチルセルロースシステムについて、結腸の内腔の圧力の結果として、水不溶性ポリマーカプセルの崩壊に続いて、マイクロバイオーム制御因子の放出が生じる。放出プロファイルは、エチルセルロースの厚さ、カプセルサイズ、及び／またはカプセルの密度を変えることによって調節され得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子組成物のための投与剤形は、拍動性結腸標的送達システムである。例えば、このシステムは、パルシンキャップ（ｐｕｌｓｉｎｃａｐ）システムであり得る。用いられるカプセルは、カプセル内に配置され、マイクロバイオーム制御因子の放出を制御するプラグを含む。膨潤性ヒドロゲル（例えば、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）、ポリメチルメタクリレート、または酢酸ポリビニル）は、薬物内容物を密封する。カプセルが流体と接触すると、プラグがカプセルから押し出され、マイクロバイオーム制御因子が放出される。放出プロファイルは、プラグの長さ及び／またはそのカプセル本体との交点を変えることによって制御することができる。別のシステムは、ポートシステムである。カプセル本体は、半透膜に封入されている。不溶性プラグは、浸透圧活性薬剤及びマイクロバイオーム制御因子からなる。カプセルが流体と接触すると、半透膜が、流体の流入を許容し、それによりカプセル本体の圧力が増加する。これは、プラグの排出及びマイクロバイオーム制御因子の放出をもたらす。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子組成物のための投与剤形は、浸透圧制御性結腸標的送達システムである。例示的なシステムであるＯＲＯＳ−ＣＴは、ゼラチンカプセル内にカプセル化された浸透圧ユニット（最大で５または６個のプッシュプルユニット）からなる。プッシュプルユニットは、外側の腸内不透膜及び内側の半透膜を有する二重層になっている。プッシュプルの内部の中心部分は、薬物層及びプッシュ層からなる。マイクロバイオーム制御因子は、半透膜を介して放出される。プッシュプルユニットを封入するカプセル本体は、投与後すぐに溶解する。消化管内で、腸内不透膜は吸水を防止する。腸溶性コーティングは、小腸（より高いｐＨ、＞７）で溶解し、水が半透膜を通してユニットに進入し、これによりプッシュ層が膨潤し、マイクロバイオーム制御因子が押し出される。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子組成物のための投与剤形は、回盲弁に達する直前にマイクロバイオーム制御因子調合剤を放出するために使用され得る「スマートピル」である。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子組成物のための投与剤形は、直腸投与製剤である。例えば、浣腸剤は、マイクロバイオーム制御因子組成物を液体製剤で直腸に導入する。投与される量は、典型的には、１０ｍＬ未満である。坐薬は、マイクロバイオーム制御因子組成物を直腸に導入する。坐薬は、直腸に挿入されると溶融または溶解して、マイクロバイオーム制御因子を放出する固体投与剤形である。坐薬製剤のための典型的な賦形剤には、カカオバター、プリエチレングリコール、及び寒天が含まれる。
キット
胃腸障害または状態のための一連の治療薬を含有するキットも開示される。例えば、キットは、薬学的マイクロバイオーム制御因子組成物の単位剤形、及び胃腸障害または状態の治療におけるマイクロバイオーム制御因子の使用に関する指示を含む添付文書を含み得る。キットは、それを必要とする対象による使用のために好適に包装されたマイクロバイオーム制御因子組成物を含み得る。本明細書に記載される組成物のいずれも、キットの形態で包装され得る。キットは、一連のコース全体または一連のコースの一部のために十分な量のマイクロバイオーム制御因子組成物（任意に、プレバイオティクス物質、プロバイオティクス細菌、及び／または治療剤を含む）を含有し得る。マイクロバイオーム制御因子組成物の用量が個々に包装されてもよく、もしくはマイクロバイオーム制御因子組成物がバルクで提供されてもよく、またはそれらの組み泡であってもよい。したがって、一実施形態では、キットは、好適な包装で、治療レジメン中の投与点に対応するマイクロバイオーム制御因子組成物の個々の用量を提供し、容量は、１つ以上のパケットに包装されている。
一実施形態では、マイクロバイオーム制御因子組成物は、単一の容器、または２つ、３、４つ、５つ、もしくは５つ超の容器中にバルクで提供され得る。例えば、各容器は、一カ月間実行される治療プログラムの特定の週のために十分なマイクロバイオーム制御因子組成物を含有し得る。１つ超のバルク容器が提供される場合、バルク容器は、治療期間の全てまたは一部のための十分なマイクロバイオーム制御因子組成物を提供するように好適に共に包装され得る。容器（複数可）は、それを必要とする対象または治療プロトコルを実施する医師に有用な情報、例えば、投薬スケジュール等を示すラベルでラベル付けされ得る。
マイクロバイオーム制御因子は、本明細書に記載されるようなプロバイオティクス細菌、プレバイオティクス物質、または他の物質等の他の好適な物質と共に包装され得る。他の物質（複数可）は、マイクロバイオーム制御因子組成物とは別に包装されてもよく、またはマイクロバイオーム制御因子組成物と混合されてもよく、またはそれらの組み合わせであってもよい。したがって、一実施形態では、キットは、一連の治療または一連の治療の一部で使用されることが意図される全ての成分、例えば、マイクロバイオーム制御因子組成物、及び任意に、緩衝剤、賦形剤等、プロバイオティクス、プレバイオティクス、または治療剤を含有する投与剤形を含む。一実施形態では、マイクロバイオーム制御因子組成物は、１つのパッケージまたは１組のパッケージに包装され、プロバイオティクス細菌、プレバイオティクス、及び治療剤等の追加の成分は、マイクロバイオーム制御因子組成物とは別に包装される。
キットは、指示書、予期される結果、推奨型情報、説明、注意、臨床データ、医療従事者のための情報等の書類がさらに含まれ得る。一実施形態では、キットは、そのキットが医療従事者の指示下でのみ使用されることを示すラベルまたは他の情報を含む。容器は、小シャベル、シリンジ、ボトル、コップ、アプリケータ、または他の測定もしくは供給デバイスをさらに含み得る。
マイクロバイオーム制御因子の投与
本明細書に記載される方法に使用される任意のマイクロバイオーム制御因子化合物または組成物について、治療有効用量は、当業者に公知である実験動物モデルから最初に推定され得る。かかる情報を使用して、ヒトにおける有用な用量をより正確に判定することができる。初回投与量は、インビトロまたはインビボデータから推定することもできる。初回投与量は、モデルアッセイでの本明細書に記載される方法に使用される化合物の有効性を、既知の化合物の有効性と比較することによって配合され得る。例えば、初回投与量は、モデルアッセイでのマイクロバイオーム制御因子調合剤の有効性を、本発明の状態の治療において有効性を示した他の化合物の有効性と比較することによって配合され得る。この方法において、初回投与量は、本明細書に記載される方法に使用されるマイクロバイオーム制御因子調合剤及び対照化合物のモデルアッセイで得られた有効濃度の比率に、対照化合物の有効用量を掛けることによって得ることができる。例えば、本方法において有用な調合剤が、モデルアッセイにおいて既知の化合物よりも２倍有効である（例えば、マイクロバイオーム制御因子調合剤のＥＣ５０が、同じアッセイにおける既知のＥＣ５０の半分に等しい）場合、マイクロバイオーム制御因子調合剤の初期投与量は、既知の化合物の既知の用量の半分になる。これらの初回ガイドラインを使用して、ヒト等の対象における有効用量は、当業者によって容易に判定され得る。投薬量及び間隔は、治療効果を維持するのに十分なマイクロバイオーム制御因子のレベルを提供するために、個々に調節され得る。当業者であれば、過度の実験を伴わずに治療有効局所用量を最適化することができるであろう。
障害、及び治療される対象、及び投与経路に応じて、組成物は、異なる用量で投与される。一実施形態では、マイクロバイオーム制御因子の最小有効量または用量が使用される。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、約０．０１ｍｇ／ｋｇ〜約１０，０００ｍｇ／ｋｇ、約０．１ｍｇ／ｋｇ〜約１，０００ｍｇ／ｋｇ、約１ｍｇ／ｋｇ〜約１００ｍｇ／ｋｇ、０．０５ｍｇ／ｋｇ〜約５，０００ｍｇ／ｋｇ、約０．５ｍｇ／ｋｇ〜約５，０００ｍｇ／ｋｇ、約５ｍｇ／ｋｇ〜約５００ｍｇ／ｋｇの用量で投与される。この用量は、ｍｇ／ｋｇ／日として投与され得るか、初回投与量として投与され得るか、または最終投与量に達するように経時的に（例えば、日もしくは週）増加または減少され得る。
いくつかの実施形態では、増加する量、減少する量、または一定量（または用量）のマイクロバイオーム制御因子組成物を一定期間（例えば治療期間）にわたって対象に投与することによって症状を呈する対象における胃腸疾患、障害、または状態の症状が減少または排除される。
一実施形態では、組成物は、１ｘ１０７〜１ｘ１０１３ＣＦＵ／用量及び細菌株または１ｘ１０９〜１ｘ１０１１ＣＦＵ／用量及び細菌株で構成される有益な共生細菌及び／またはプロバイオティクス細菌株を含有する。
いくつかの実施形態では、薬学的組成物は、１日に１、２、または３回投与される。いくつかの実施形態では、薬学的組成物は、１日に２回投与される。いくつかの実施形態では、薬学的組成物は、所定に日数（治療期間）にわたって毎日投与される。いくつかの実施形態では、治療期間は、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、２１、２８、３５、４２、４９、５６、６３、７０、１００、２００、３００、または３６５日である。いくつかの実施形態では、治療期間は、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、または１２カ月である。いくつかの実施形態では、治療期間は、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２年間、または一生である。
一実施形態では、胃腸疾患、障害、または状態のための治療期間の合計期間は、約１日から１０年、１日〜１年、１日〜６カ月、１日〜３カ月、１日〜１カ月、１日〜１週間、１日〜５日、１日〜１０日、１週間〜約１２週間、または約４週間〜約１０週間、または約４週間から約８週間、または約６週間であり得る。対象は、例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、または１０超の治療期間等の好適な数の治療期間を経験し得る。治療期間の間、対象は、任意にプレバイオティクス及び／またはプロバイオティクス含有食料品と共に、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子組成物を摂取する。一実施形態では、マイクロバイオーム制御因子組成物はまた、本明細書に記載されるように、別の物質（プロバイオティクスまたは共生有益細菌、プレバイオティクス物質、または治療剤）と組み合わせて投与することもできる。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子組成物はまた、正常な胃腸内微生物叢の増殖を破壊する抗生物質と組み合わせてもよい。典型的には、抗生物質治療の期間は、１〜１４日、または２〜１０日、または５〜７日である。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子は、１つ以上の抗生物質治療（複数可）が終了した直後に投与される。一連の抗生物質治療の間、マイクロバイオーム制御因子組成物は、抗生物質治療の開始時；抗生物質治療に続いてすぐに、例えば治療に続いて１、２、３、４、５、６、７日、またはそれ以上後に；または望ましくない病原体増殖の診断に際して投与され得る。
いくつかの実施形態では、薬学的マイクロバイオーム制御因子組成物はまた、腸内毒素症誘発薬物、例えば、正常な胃腸内微生物叢の増殖を破壊する薬物、例えば、化学療法薬、抗糖尿病薬、免疫抑制薬、抗菌薬、抗精神病薬、プロトンポンプ阻害薬、または非ステロイド性抗炎症薬（ＮＳＡＩＤ）と組み合わせてもよい。薬学的マイクロバイオーム制御因子組成物は、いくつかの実施形態では、ヒト対象における薬物誘発性または治療誘発性の症状を低減させる。症状には、例えば、体重増加、便秘、胸焼け、胃もたれ、屁、膨満感、鼓脹、下痢、腹痛、痙攣、悪心、及び嘔吐等の消化異常が含まれる。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、１つ以上の薬物治療（複数可）が終了した直後（例えば、抗生物質治療が終了した１時間、６時間、１２時間、２４時間、３６時間、４８時間、３日、４日、５日、６日、７日、２週間、３週間、または４週間後）に、それを必要とする対象に投与される。一連の薬物治療の間、薬学的マイクロバイオーム制御因子組成物は、薬物治療の開始の前（例えば、１、２、３、４、５、６、７日前）に；薬物治療の開始の日に；または抗生物質治療に続いてすぐに、例えば治療に続いて１、２、３、４、５、６、７日、またはそれ以上後に提供され得、任意に、初めのみ（例えば、短期間にわたって）、または薬物治療の期間全体を通して提供され得、さらには薬物治療期間が終了した後に所望の期間（例えば、その後１〜７日、１〜１４日、または１〜２１日間）にわたって継続され得る。いくつかの実施形態では、薬学的マイクロバイオーム制御因子組成物の投与は、１つ以上の有害事象（例えば、消化異常または病原体増殖）が発生及び／または診断されたときに、薬物治療と併せて開始または継続される。いくつかの実施形態では、腸内毒素症を引き起こす治療剤は、薬物ではなく放射線治療または手術であり、本明細書に記載されるように薬学的マイクロバイオーム制御因子組成物も投与され得る。
いくつかの実施形態では、治療期間の総数及び期間は、治療への対象の応答に基づく。例えば、個体は、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、または１４日のマイクロバイオーム制御因子組成物での治療後に症状の低減を経験し得る。別の例において、個体は、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２ カ月のマイクロバイオーム制御因子組成物での治療後に症状の低減を経験し得る。したがって、治療の期間は、個々の対象のマイクロバイオーム制御因子組成物への応答及び１つ以上の症状の緩和の開始によって判定される。したがって、対象は、マイクロバイオーム制御因子組成物の所定の用量で症状を経験する場合があり、症状が鎮まるまで対象がその用量またはより少ない用量に留まることが求められる場合がある。したがって、一実施形態では、治療の期間は、開始時には判定されず、マイクロバイオーム制御因子組成物の１日当たりの最大用量が達成されるまで、または所望のレベルの症状の低減が達成されるまで継続する。一実施形態では、治療は連続的である。
一実施形態では、対象は、治療レジメンの間に、第１の治療期間のための所定の第１の用量、及び第２の治療期間のための第２の用量を与えられ得る。例えば、対象は、１つの用量のマイクロバイオーム制御因子組成物を１週間投与され、第２の用量を次の１週間投与され得る。
対象は、マイクロバイオーム制御因子組成物を自己投与してもよく、マイクロバイオーム制御因子組成物は、医療従事者、例えば医師または他の有資格医療専門家によって推奨（または処方）される、任意に、試験結果（例えば、対象から取得した試料からのバイオマーカーから得られる）ならびに／または健康変化及び治療終点は、医療専門家によって監視される。いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子組成物は、医療専門家によって投与される。
一実施形態では、それを必要とする対象は、マイクロバイオーム制御因子組成物での一連の治療を繰り返し受けることができる。症状が再出現するか、または所望のレベルまで増加したとき、一連の治療を繰り返すことができる。あるいは、一連の治療は、通常のまたは所定の間隔で繰り返すことができる。したがって、治療は、約１カ月後、２カ月後、３カ月後、４カ月後、６カ月後、８カ月後、１０カ月後、１年後、１８カ月後、２年後、３年後、４年後、５年後、または５年超の後、またはそれらの任意の組み合わせに繰り返すことができる（例えば、治療は、１年後、その後２年〜５年ごとに繰り返すことができる）。治療は、第１の治療に使用したものと同じ形態（例えば、期間、用量、用量のタイミング、追加の物質等）であってもよく、それが変更されてもよい。例えば、治療期間を短縮または延長してもよく、用量を増加または減少させてもよい。任意に、マイクロバイオーム制御因子での治療は、マイクロバイオーム制御因子に加えて、異なる数または組成の薬剤、例えば、より多くまたはより少ない他の物質、より少ないまたはより多い物質（例えば、プレバイオティクス物質、プロバイオティクス細菌、もしくは治療剤）と組み合わせて生じ得る。
マイクロバイオーム制御因子組成物と併せて追加の物質を与えることもできる。これらの物質は、例えば、胃腸疾患、障害、または状態の症状を緩和する消化管内の細菌の増殖を促進させ、ニッチ内または腸内でのプロバイオティクス細菌または有益共生細菌の接着を増加させることによってマイクロバイオーム制御因子の用量の活性を増強する。これらの物質は、マイクロバイオーム制御因子での治療前に、マイクロバイオーム制御因子での治療中に、マイクロバイオーム制御因子での治療後に、またはそれらの任意の組み合わせで与えることができる。マイクロバイオーム制御因子治療中に投与される場合、それらは、与えられるマイクロバイオーム制御因子と共に、またはマイクロバイオーム制御因子の用量の前もしくは後に、またはそれらの任意の組み合わせで投与され得る。一実施形態では、マイクロバイオーム制御因子組成物と併せて使用する物質には、プロバイオティクス微生物（複数可）、プレバイオティクス、治療剤、または緩衝剤／担体／賦形剤が含まれる。これらの物質のうちの１つ以上は、治療前、治療中、治療後、またはそれらのいくつかの組み合わせでマイクロバイオーム制御因子組成物と組み合わせて使用され得る。
微生物（例えば、細菌）成分の識別
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子は、消化管における有益細菌の増殖を増加させるため、かつ／または病原体の増殖を減少させるために対象に投与される。いくつかの実施形態では、微生物集団は、マイクロバイオーム制御因子によって健常状態のものにシフトされる。消化管で生じる微生物変化は、当該技術分野で既知であり、かつ本明細書に記載される任意の数の方法を使用して分析することができる。マイクロバイオーム制御因子組成物が消化管内の細菌集団のシフトをもたらすかどうかを判定するための１つの定量的方法として、定量的ＰＣＲ（ｑＰＣＲ）を行うことができる。ゲノムＤＮＡは、Ｍｏ Ｂｉｏ Ｐｏｗｅｒｓｏｉｌ（登録商標）−ｈｔｐ ９６ Ｗｅｌｌ Ｓｏｉｌ ＤＮＡ Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ Ｋｉｔ（Ｍｏ Ｂｉｏ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ、Ｃａｒｌｓｂａｄ，ＣＡ）、Ｍｏ Ｂｉｏ Ｐｏｗｅｒｓｏｉｌ（登録商標）ＤＮＡ Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ Ｋｉｔ（Ｍｏ Ｂｉｏ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ、Ｃａｒｌｓｂａｄ，ＣＡ）、またはＱＩＡａｍｐ ＤＮＡ Ｓｔｏｏｌ Ｍｉｎｉ Ｋｉｔ（ＱＩＡＧＥＮ、Ｖａｌｅｎｃｉａ，ＣＡ）等の市販のキットを製造者の指示に従って使用して試料から抽出することができる。
いくつかの実施形態では、ｑＰＣＲは、ＨｏｔＭａｓｔｅｒＭｉｘ（５ＰＲＩＭＥ、Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ，ＭＤ）及び特定の（例えば、有益なまたは所望の）細菌に特異的なプライマーを使用して実施することができ、ＭｉｃｒｏＡｍｐ（登録商標）Ｆａｓｔ Ｏｐｔｉｃａｌ ９６−ｗｅｌｌ Ｒｅａｃｔｉｏｎ Ｐｌａｔｅ ｗｉｔｈ Ｂａｒｃｏｄｅ（０．１ｍＬ）（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ｇｒａｎｄ Ｉｓｌａｎｄ，ＮＹ）で行われてもよく、ＦＡＭ及びＲＯＸチャネルの蛍光読み取りと共にＣＦＸ９６（商標）Ｒｅａｌ−Ｔｉｍｅ Ｓｙｓｔｅｍ（ＢｉｏＲａｄ、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，ＣＡ）を備えるＢｉｏＲａｄ Ｃ１０００（商標）Ｔｈｅｒｍａｌ Ｃｙｃｌｅｒで行われてもよい。ＦＡＭチャネルの各ウェルのＣｑ値は、ＣＦＸ Ｍａｎａｇｅｒ（商標）ソフトウェアバージョン２．１によって判定される。各実験試料のｌｏｇ１０（ｃｆｕ／ｍｌ）は、標準曲線から生成された線形回帰モデルに所与の試料のＣｑ値を入力し、標準曲線ウェルのＣｑ値をそれらの試料の既知のｌｏｇ１０（ｃｆｕ／ｍｌ）と比較することによって計算される。当業者は、代替的なｑＰＣＲモードを用いてもよい。いくつかの実施形態では、微生物成分は、微生物１６Ｓ小サブユニットリボソームＲＮＡ遺伝子（１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子）のＤＮＡ配列を特徴付けることによって識別される。１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子は、約１，５００ヌクレオチド長であり、一般に生物全体で高度に保存されるが、ほとんどの生物の種及び株レベルの分類群を区別するのに十分なヌクレオチド多様性を有する特定の可変及び超可変領域（Ｖ１−Ｖ９）を含有する。細菌におけるこれらの領域はそれぞれ、Ｅ．ｃｏｌｉシステムの命名法に基づく付番を使用して、ヌクレオチド６９〜９９、１３７〜２４２、４３３〜４９７、５７６〜６８２、８２２〜８７９、９８６〜１０４３、１１１７〜１１７３、１２４３〜１２９４、及び１４３５〜１４６５によって定義される。（例えば、Ｂｒｏｓｉｕｓ ｅｔ ａｌ．，ＰＮＡＳ ７５（１０）：４８０１−４８０５（１９７８）を参照されたい）。
微生物集団の組成は、完全な１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子、もしくはこの遺伝子のＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、Ｖ６、Ｖ７、Ｖ８、及びＶ９領域のうちの少なくとも１つ領域を配列決定するか、またはこの遺伝子の可変領域の任意の組み合わせ（例えば、Ｖ１〜３もしくはＶ３〜５）を配列決定することによって推測することができる。一実施形態では、微生物叢を特徴付けるためにＶ１、Ｖ２、及びＶ３領域が使用される。別の実施形態では、微生物叢を特徴付けるためにＶ３、Ｖ４、及びＶ５領域が使用される。別の実施形態では、微生物叢を特徴付けるためにＶ４領域が使用される。
互いに少なくとも９７％同一である配列は、操作的分類単位（ＯＴＵ）に分類される。９７％類似性を有する配列を含有するＯＴＵは、およそ種レベルの分類群に対応する。各ＯＴＵから少なくとも１つの代表的な配列が選択され、高度に精選された１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子配列の参照データベース（ＧｒｅｅｎｇｅｎｅｓまたはＳＩＬＶＡデータベース等）との比較によってＯＴＵの分類割り当てを得るために使用される。微生物集団におけるＯＴＵ間の関係は、各ＯＴＵからの代表的配列の系統樹を構築することによって推測することができる。
完全な１６Ｓ配列または１６Ｓ配列の任意の可変領域の配列を判定するために公知の技術を使用して、細菌試料からゲノムＤＮＡを抽出し、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）を使用して１６Ｓ ｒＲＮＡ（完全領域または特定の可変領域）を増幅し、ＰＣＲ産物を洗浄し、ヌクレオチド配列を描写して、１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子または遺伝子の可変領域の遺伝組成を判定する。完全な１６Ｓ配列決定を行う場合、使用される配列決定法は、サンガー法であり得るが、これに限定されない。Ｖ４領域等の１つ以上の可変領域が使用される場合、配列決定は、サンガー法を使用するか、またはイルミナ法等の次世代配列決定法を使用して行うことができるが、これらに限定されない。１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の保存された領域にアニールするように設計されたプライマーは、複数の微生物集団を同時に特徴付けることを可能にする独特なバーコード配列を含有し得る。
微生物組成を識別するための別の方法は、ヌクレオチドマーカーもしくは遺伝子、具体的には高度に保存された遺伝子（例えば、「ハウスキーピング」遺伝子）、またはそれらの組み合わせ、または全ゲノムショットガン配列（ＷＧＳ）の特性評価である。よく定義された方法を使用して、細菌試料から抽出されたＤＮＡは、ＰＣＲを使用して増幅され、増幅された産物のヌクレオチド配列を判定するために配列決定された特定のゲノム領域を有することになる。ＷＧＳ法において、抽出されたＤＮＡは、様々な長さ（３００〜約４０，０００ヌクレオチド）の断片に断片化され、増幅を伴わずに直接配列決定されることになる。配列データは、サンガー、イルミナ、４５４ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ、Ｉｏｎ Ｔｏｒｒｅｎｔ、ＡＢＩ、Ｐａｃｉｆｉｃ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ、及び／またはＯｘｆｏｒｄ Ｎａｎｏｐｏｒｅを含むがこれらに限定されない任意の配列決定技術を使用して生成することができる。１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子に加えて、所与の種または分類群のマーカー遺伝子であることが既知である選択された遺伝子セットを分析して、微生物集団の組成を評価する。これらの遺伝子は、代替的には、ＰＣＲベースのスクリーニング戦略を使用してアッセイされる。例えば、病原性Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉの様々な菌株は、易熱性（ＬＴＩ、ＬＴＩＩａ、及びＬＴＩＩｂ）及び耐熱性（ＳＴＩ及びＳＴＩＩ）毒素、１型、２型、及び２ｅ型ベロ毒素（それぞれ、ＶＴ１、ＶＴ２、及びＶＴ２ｅ）、細胞毒性壊死因子（ＣＮＦ１及びＣＮＦ２）、付着及び退縮（ａｔｔａｃｈｉｎｇ ａｎｄ ｅｆｆａｃｉｎｇ）機構（ｅａｅＡ）、腸管凝集機構（Ｅａｇｇ）、ならびに腸管侵入機構（Ｅｉｎｖ）をコードする遺伝子を使用して識別される。マーカー遺伝子の使用による微生物集団の分類群組成の判定に利用するための最適な遺伝子は、配列決定に基づく分類学的識別の分野の当業者には知られている。
核酸配列は、配列類似性及び系統学的配置法、または２つの戦略の組み合わせを使用して分類学的割り当てを定義するために分析される。タンパク質名、タンパク質機能、転写因子名、及び核酸配列のための任意の他の分類スキーマを注記するために、同様のアプローチが使用される。配列類似性に基づく方法には、ＢＬＡＳＴ、ＢＬＡＳＴｘ、ｔＢＬＡＳＴｎ、ｔＢＬＡＳＴｘ、ＲＤＰ−ｃｌａｓｓｉｆｉｅｒ、ＤＮＡｃｌｕｓｔ、ＲａｐＳｅａｒｃｈ２、ＤＩＡＭＯＮＤ、及びこれらのアルゴリズムの様々な実装、例えばＱＩＩＭＥまたはＭｏｔｈｕｒが含まれる。これらの方法は、配列リードを参照データベースにマッピングし、最善の一致を選択する。一般的なデータベースには、ＫＥＧＧ、ＭｅｔａＣｙｃ、ＮＣＢＩ非重複データベース、Ｇｒｅｅｎｇｅｎｅｓ、ＲＤＰ、及び分類学的割り当てのＳｉｌｖａが含まれる。機能割り当てのために、リードは、ＣＯＧ、ＫＥＧＧ、ＢｉｏＣｙｃ、ＭｅｔａＣｙｃ、及び糖質関連酵素（Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ−Ａｃｔｉｖｅ Ｅｎｚｙｍｅｓ）（ＣＡＺｙ）データベース等の様々な機能データベースにマッピングされる。微生物クレードは、ＭｅｔａＰｈｌＡｎを含むソフトウェアを使用して割り当てられる。
マイクロバイオーム制御因子の調合剤はまた、健常状態に関連付けられる微生物タンパク質の発現を増加させるか、または罹患状態に関連付けられる微生物タンパク質の発現を減少させるそれらの能力に基づいて選択され得る。微生物集団のプロテオーム解析は、当業者に既知のプロトコルに従って行われ得る（例えば、Ｃｏｒｄｗｅｌｌ，Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ，２００４，２６６：１１５）。差次的に発現されたタンパク質を識別するために（例えば、マイクロバイオーム制御因子での微生物集団の治療に際したタンパク質発現の変化を識別するために）、例えば、Ｊｕｓｔｅ等（Ｇｕｔ，２０１４，６３：１５６６）に記載されるように、プロテオーム解析を行うことができる。例えば、タンパク質は、２つの試料（例えば、未処置の微生物集団及びマイクロバイオーム制御因子で処置された集団）の微生物溶解物から単離される。各タンパク質試料はラベル付けされ、２次元ディファレンスゲル電気泳動（２Ｄ−ＤＩＧＥ）によって分析される。ゲルは染色され、２つの試料間で有意に異なると識別されたタンパク質スポットが切除され、消化され、液体クロマトグラフィー−タンデム質量分析（ＬＣ−ＭＳ／ＭＳ）によって分析される。Ｘ！ＴａｎｄｅｍＰｉｐｅｌｉｎｅ（ｈｔｔｐ：／／ｐａｐｐｓｏ．ｉｎｒａ．ｆｒ／ｂｉｏｉｎｆｏ／ｘｔａｎｄｅｍｐｉｐｅｌｉｎｅ／）を使用して、差次的に発現されたタンパク質を識別することができる。
マイクロバイオーム制御因子及びその組成物のスクリーニング
本明細書に記載されるマイクロバイオーム制御因子の効果を特徴づけるために、特定の微生物成分の増殖を阻害する（または拮抗／抑制する）能力、及び他の微生物成分の増殖を促進する（または増加させる）能力を含む、マイクロバイオーム制御因子組成物の有効性を示すインビトロマイクロプレートベースのスクリーニングシステムが提供される。これらの方法は、胃腸内マイクロバイオームの健康を改善し、かつ／または対象の健康を促進することができるマイクロバイオーム制御因子の新規の組成物を提供する。いくつかの好適なスクリーニング法が実施例に記載される。いくつかの実施形態では、例えば、有益細菌の増殖を促進することによって、病原性細菌の増殖を排除する能力を有するマイクロバイオーム制御因子が提供される。病原体増殖の速度を著しく低減させることができ、かつ／または健常な消化管に関連付けられる細菌集団を部分的もしくは完全に修復することができる細菌株の増殖を促進するマイクロバイオーム制御因子が本明細書に提供される。細菌増殖へのマイクロバイオーム制御因子の降下は、インビトロアッセイで、実験動物モデルを使用して試験することができる。細菌は、目的のニッチから採取した試料（例えば、糞便を含む便試料）から収集することができ、当該技術分野で既知の方法によって増殖させることができる。次いで、目的のニッチ由来の細菌に好適な条件、例えば、ニッチ、例えば、消化管または大腸及び小腸等のそのサブセット自然環境を模倣し得る条件を使用して、競合インビトロ増殖アッセイを行ってもよい。かかる条件には、好気性、嫌気性、低／高／中性ｐＨ、周囲温度等が含まれるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、インビボアッセイを行って、消化管における細菌増殖へのマイクロバイオーム制御因子の効果を検出する。マイクロバイオーム制御因子組成物が対象の消化管における微生物集団を調節するかどうかを判定するために、ヒト疾患のマウスモデル等の実験動物モデルを使用することができる。モデルは、マウスの微生物叢を評価することによって開始することができる。定性的評価は、正常マウスの消化管内の微生物集団の１６Ｓプロファイリングを使用して達成することができる。これはまた、完全なゲノム配列決定、全ゲノムショットガン配列決定（ＷＧＳ）、または従来の微生物学的技術によって達成することもできる。定量的評価は、本明細書に記載される定量的ＰＣＲ（ｑＰＣＲ）を使用するか、または従来の微生物学的技術を使用し、コロニー形成を計数することによって実施することができる。任意に、マウスは、消化管微生物叢が腸内毒素症を呈する、撹乱された胃腸内微生物叢の条件を模倣するために、抗生物質治療を受けてもよい。抗生物質治療は、かなりの数の細菌分類群の存在量の減少を含む、腸内集団の分類学的な豊富さ、多様性、及び均一性を減少させ得ることが知られている。（Ｄｅｔｈｌｅｆｓｅｎ ｅｔ ａｌ．，ＰＬｏＳ Ｂｉｏｌｏｇｙ ６（１１）：３２８０（２００８））。
いくつかの実施形態では、スクリーニング方法は、ｉ）複数のマイクロバイオーム制御因子の調合剤を提供することと、ｉｉ）調合剤を１つ以上の選択スクリーンに供することと、ｉｉｉ）選択スクリーンに基づいてマイクロバイオーム制御因子の調合剤を選択することと、任意にｉｖ）選択されたマイクロバイオーム制御因子の調合剤を単離することと、を含む。好適な選択スクリーンは、当業者には既知であり、任意の必要な実験パラメータは、通常の実験でのみ調節され得る。いくつかの実施形態では、選択スクリーンは、１つ以上の細菌分類群が増殖培地中で増殖され、マイクロバイオーム制御因子の存在下でその増殖が監視され、マイクロバイオーム制御因子の不在下での増殖と比較されるインビトロアッセイである。例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、３０、４０、または５０個の分類群等の任意の実際の数の細菌分類群を培地中で増殖させてもよい。いくつかの実施形態では、少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、または少なくとも２０個の細菌分類群の増殖を調節する（例えば、増加または減少させる）ことができるマイクロバイオーム制御因子の調合剤が選択される。
いくつかの実施形態では、１つ以上の細菌の増殖は、接触の１時間、６時間、１２時間、１８時間、または２４時間後に、少なくとも２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、１００％、１１０％、１２０％、１３０％、１４０％、１５０％、１６０％、１７０％、１８０％、１９０％、２００％、２５０％、３００％、３５０％、４００％、４５０％、５００％、６００％、７００％、８００％、９００％、または少なくとも１０００％増殖している。
他の実施形態では、１つ以上の細菌の増殖は、接触の１時間、６時間、１２時間、１８時間、または２４時間後に、少なくとも１％、２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、または少なくとも９９．９％減少している。
いくつかの実施形態では、マイクロバイオーム制御因子は、表２に列書される代謝産物からなる群から選択される１つ以上の微生物代謝産物の濃度を調節する。いくつかの実施形態では、代謝産物濃度は、接触の１時間、６時間、１２時間、１８時間、または２４時間後に、少なくとも２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、１００％、１１０％、１２０％、１３０％、１４０％、１５０％、１６０％、１７０％、１８０％、１９０％、２００％、２５０％、３００％、３５０％、４００％、４５０％、５００％、６００％、７００％、８００％、９００％、または少なくとも１０００％増加している。他の実施形態では、代謝産物濃度は、接触の１時間、６時間、１２時間、１８時間、または２４時間後に、少なくとも１％、２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、または少なくとも９９．９％減少している。
いくつかの実施形態では、スクリーニング方法は、好適な実験動物モデルを使用して実施される。例えば、マイクロバイオーム制御因子の調合剤は、実験動物に投与されてもよく、一定期間後に、実験動物の消化管から試料を採取し、細菌分類群の増殖について分析することができる。所望の場合、マイクロバイオーム制御因子の投与前または投与と同時に、実験動物に病原体または他の細菌を接触させて動物の定着を促進してもよい。いくつかの実施形態では、実験動物において少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、または少なくとも２０個の細菌分類群の増殖を調節する（例えば、増加または減少させる）ことができるマイクロバイオーム制御因子の調合剤が選択される。
微生物集団のプロテオーム解析
マイクロバイオーム制御因子の調合剤は、健常状態に関連付けられる微生物タンパク質の発現を増加させるか、または罹患状態に関連付けられる微生物タンパク質の発現を減少させるそれらの能力に基づいて選択され得る。微生物集団のプロテオーム解析は、当業者に既知のプロトコルに従って行われ得る（例えば、Ｃｏｒｄｗｅｌｌ，Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ，２００４，２６６：１１５）。差次的に発現されたタンパク質を識別するために（例えば、マイクロバイオーム制御因子での微生物集団の治療に際したタンパク質発現の変化を識別するために）、例えば、Ｊｕｓｔｅ等（Ｇｕｔ，２０１４，６３：１５６６）に記載されるように、プロテオーム解析を行うことができる。例えば、タンパク質は、２つの試料（例えば、未処置の微生物集団及びマイクロバイオーム制御因子で処置された集団）の微生物溶解物から単離される。各タンパク質試料が標識され（例えば、蛍光染料、例えば、Ｃｙ３またはＣｙ５ ＣｙＤｙｅ ＤＩＧＥ Ｆｌｕｏｒ最小染料（ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ）で）、二次元ディファレンシャルゲル電気泳動（２Ｄ−ＤＩＧＥ）によって分析される。ゲルは染色され、２つの試料間で有意に異なると識別されたタンパク質スポットが切除され、消化され、液体クロマトグラフィー−タンデム質量分析（ＬＣ−ＭＳ／ＭＳ）によって分析される。Ｘ！ＴａｎｄｅｍＰｉｐｅｌｉｎｅ（ｈｔｔｐ：／／ｐａｐｐｓｏ．ｉｎｒａ．ｆｒ／ｂｉｏｉｎｆｏ／ｘｔａｎｄｅｍｐｉｐｅｌｉｎｅ／）を使用して、差次的に発現されたタンパク質を識別することができる。
マイクロバイオーム制御因子の調合剤はまた、微生物発酵産物の存在へのそれらの効果に基づいてヒト対象への投与のためにも選択され得る。例えば、マイクロバイオーム制御因子の調合剤は、プロピオン酸塩（プロピオン酸）、酢酸塩、及び／または酪酸塩（酪酸）等の短鎖脂肪酸を産生する細菌の増殖を誘発または促進するそれらの能力のために選択され得る。同様に、マイクロバイオーム制御因子の調合剤は、酸性環境をもたらすことによって他の細菌の増殖を調節することができる乳酸を産生する細菌の増殖を誘発または促進するそれらの能力のために選択され得る。かかる分析を使用して、マイクロバイオーム制御因子が所望の発酵産物の産生のための基質であるようにプロバイオティクス細菌をマイクロバイオーム制御因子と対にすることもできる。
新鮮な培養培地もしくは使用済みの培養培地中、またはヒトから収集された生体試料中に存在する代謝産物は、本明細書に記載の方法を使用して判定され得る。試料中の代謝産物の相対濃度を判定するために使用され得、かつ質量分析または１Ｈ−ＮＭＲと組み合わせられたガスもしくは液体クロマトグラフィー等の当業者に既知の公平な方法。これらの測定は、代謝産物標準を同じ分析システムに泳動させることによって検証され得る。
ガスクロマトグラフィー−質量分析法（ＧＣ−ＭＳ）または液体クロマトグラフィー−質量分析法（ＬＣ−ＭＳ）分析の場合、有機溶媒及び水性試料の単相性または二相性システムを使用して極性代謝産物及び脂肪酸を抽出し、誘導体化することができる（Ｆｅｎｄｔ ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔ Ｃｏｍｍｕｎ，２０１３，４：２２３６、Ｆｅｎｄｔ ｅｔ ａｌ．，Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ，２０１３，７３：４４２９、Ｍｅｔａｌｌｏ ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ，２０１１，４８１：３８０）。極性代謝産物の誘導体化のための例示的なプロトコルは、代謝産物のピリジン中２％塩酸メトキシルアミンとのインキュベーション、その後、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル−Ｎ−メチルトリフルオロアセトアミド（ＭＴＢＳＴＦＡ）の１％ｔｅｒｔ−ブチルジメチルクロロシラン（ｔ−ＢＤＭＣＳ）を伴う添加によるメトキシム−ｔＢＤＭＳ誘導体の形成を伴う。トリアシルグリセリド及びリン脂質を含む非極性画分は、遊離脂肪酸に鹸化され、エステル化されて、例えば、メタノール中２％Ｈ２ＳＯ４とのインキュベーションまたはメチル−８試薬（Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）の使用のいずれかによって、脂肪酸メチルエステルを形成することができる。その後、誘導体化された試料が、ＧＣ−ＭＳを使用した標準のＬＣ−ＭＳ方法、例えば、質量分析計（ＭＳ）とインターフェース接続されたガスクロマトグラフ（ＧＣ）上に設置されたＤＢ−３５ＭＳカラム（３０ｍ×０．２５ｍｍ内径×０．２５μｍ、Ａｇｉｌｅｎｔ Ｊ＆Ｗ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）によって分析され得る。質量アイソトポマー分布は、代謝産物イオン断片を積分することによって判定され、Ｆｅｒｎａｎｄｅｚら出典のもの（Ｆｅｒｎａｎｄｅｚ ｅｔ ａｌ．，Ｊ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍ，１９９６，３１：２５５）等の標準アルゴリズムを使用して天然の存在度について補正され得る。液体クロマトグラフィー−質量分析（ＬＣ−ＭＳ）の場合、極性代謝産物は、ＳｅＱｕａｎｔ ＺＩＣ−ｐＨＩＬＩＣポリマーカラム（２．１×１５０ｍｍ、ＥＭＤ Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ）等のカラムを装備した標準のベンチトップＬＣ−ＭＳ／ＭＳを使用して分析され得る。分離のために使用される例示的な移動相は、特定のｐＨ値に調整された緩衝液及び有機溶媒を含む。
組み合わせて、またはあるいは、抽出された試料は、１Ｈ−核磁気共鳴（１Ｈ−ＮＭＲ）によって分析され得る。試料は、任意に緩衝溶液（例えば、Ｄ２Ｏ中Ｎａ２ＨＰＯ４、ＮａＨ２ＰＯ４、ｐＨ７．４）の存在下で、Ｄ２Ｏ等の同位体濃縮溶媒と組み合させられ得る。試料には、較正及び化学シフト判定のために参照標準（例えば、５ｍＭの２，２−ジメチル−２−シラペンタン−５−スルホン酸ナトリウム塩（ＤＳＳ−ｄ６、Ｉｓｏｔｅｃ，ＵＳＡ））も補充され得る。分析前に、溶液が濾過または遠心分離されて、任意の堆積物または沈澱物を除去し、その後、分析のために好適なＮＭＲ管または容器（例えば、５ｍｍのＮＭＲ管）に移され得る。１Ｈ−ＮＭＲスペクトルが、５ｍｍのＱＸＩ−Ｚ Ｃ／Ｎ／Ｐプローブヘッド）を装備したＡｖａｎｃｅ ＩＩ＋５００ Ｂｒｕｋｅｒ分光計（５００ＭＨｚ）（Ｂｒｕｋｅｒ，ＤＥ）等の標準のＮＭＲ分光計で取得され、スペクトル積分ソフトウェア（Ｃｈｅｎｏｍｘ ＮＭＲ Ｓｕｉｔｅ ７．１等、Ｃｈｅｎｏｍｘ Ｉｎｃ．，Ｅｄｍｏｎｔｏｎ，ＡＢ）で分析され得る。（Ｄｕａｒｔｅ ｅｔ ａｌ．，1Ｈ−ＮＭＲ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｆｏｒ ｅｘｏｍｅｔａｂｏｌｏｍｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｃｕｌｔｕｒｅｄ ｍａｍｍａｌｉａｎ ｃｅｌｌｓ，Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｍｏｌ Ｂｉｏｌ，２０１４：２３７−４７）。あるいは、１Ｈ−ＮＭＲは、当該技術分野で既知の他の公開されたプロトコルに従って行われ得る（Ｃｈａｓｓａｉｎｇ ｅｔ ａｌ．，Ｌａｃｋ ｏｆ ｓｏｌｕｂｌｅ ｆｉｂｅｒ ｄｒｉｖｅｓ ｄｉｅｔ−ｉｎｄｕｃｅｄ ａｄｉｐｏｓｉｔｙ ｉｎ ｍｉｃｅ，Ａｍ Ｊ Ｐｈｙｓｉｏｌ Ｇａｓｔｒｏｉｎｔｅｓｔ Ｌｉｖｅｒ Ｐｈｙｓｉｏｌ，２０１５、Ｂａｉ ｅｔ ａｌ．，Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｆｏｒ Ｈｕｍａｎ Ｖａｇｉｎａｌ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｍｅ Ｓｔｕｄｉｅｓ，ＰＬｏＳ ＯＮＥ，２０１２：ｅ３６９３４）。
本発明は、以下の実施例によってさらに説明される。これらの実施例は、説明の目的でのみ提供され、決して本発明の範囲または内容を限定するものと解釈されるべきではない。本発明の実施は、別途示されない限り、当業者の技術範囲内のタンパク質化学、生化学、組換えＤＮＡ技術、及び薬理学の従来の方法を用いる。かかる技術は、文献において十分に説明されている。例えば、Ｔ．Ｅ．Ｃｒｅｉｇｈｔｏｎ，Ｐｒｏｔｅｉｎｓ：Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ａｎｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ（Ｗ．Ｈ．Ｆｒｅｅｍａｎ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ，１９９３）、Ｇｒｅｅｎ＆Ｓａｍｂｒｏｏｋ ｅｔ ａｌ．，Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ：Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ，４ｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ（Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ，２０１２）、Ｃｏｌｏｗｉｃｋ＆Ｋａｐｌａｎ，Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｉｎ Ｅｎｚｙｍｏｌｏｇｙ（Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ）、Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ：Ｔｈｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｙ，２２ｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ（Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｐｒｅｓｓ，２０１２）、Ｓｕｎｄｂｅｒｇ＆Ｃａｒｅｙ，Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ：Ｐａｒｔｓ Ａ ａｎｄ Ｂ，５ｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ（Ｓｐｒｉｎｇｅｒ，２００７）を参照されたい。
実施例１：インビトロ／エクスビボでの微生物集団へのグリカンの効果
マイクロバイオーム制御因子の所望の組成を判定するために、細菌培養物を候補マイクロバイオーム制御因子の存在下で増殖させ、それらの増殖、集団組成（例えば、１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子配列決定により）、代謝産物の産生、及び表現型またはトランスクリプトミクス特性についてアッセイする）。所望のマイクロバイオーム制御因子を、細菌培養物における所望の特性を誘発するそれらの能力に基づいて選択する。細菌培養物は、単一培養物、混合培養物、ヒトもしくは実験動物モデルから単離された培養物、ヒトもしくは実験動物モデルから単離され、かつ単離物もしくは一群の単離物が添加された培養物、またはヒトもしくは実験動物モデルから単離され、かつ一群の種が枯渇した（例えば、抗生物質の適用により）培養物を含む。これらのアッセイを、抗生物質または他の試験化合物の存在下で行うことができる。インビトロアッセイから得られた結果を、ヒトをマイクロバイオーム制御因子で処置した後またはマイクロバイオーム制御因子を実験動物に投与した後に得られた結果と比較し、インビトロ−インビボ相関結果を確立する。
実施例２：インビトロでの共生細菌へのグリカンの効果
増殖基質として異なる糖を利用する消化管の共生生物を含む様々な細菌菌株の能力を評価するためのインビトロアッセイを行った。このアッセイを、健常状態に関連付けられる微生物叢の増殖を促進する選択された天然の単糖類、二糖類、及び合成糖の能力を評価するように設計した。全てのステップで、細菌菌株を、パラジウム触媒を備えた嫌気性チャンバ（ＡＳ−５８０、Ａｎａｅｒｏｂｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ）内で取り扱った。最初にチャンバを５％水素、５％二酸化炭素、及び９０％窒素の嫌気性ガス混合物でパージすることによって嫌気性にし、その後、同じ嫌気性ガス混合物を使用して嫌気性状態に維持した。チャンバの嫌気性を、酸素の存在下で色を変化させるＯｘｏｉｄ嫌気性指標ストリップを使用して毎日確認した。全ての培養培地、アッセイプレート、他の試薬、及びプラスチック消耗品を、嫌気性チャンバ内で２４〜４８時間事前還元した後、細菌と接触させた。本アッセイにおいて、糖を、水中５ｗ／ｖ％で調製し、濾過滅菌し、Ｃｏｓｔａｒ ３３７０アッセイプレートに０．５ｗ／ｖ％の最終濃度で添加し、各マイクロバイオーム制御因子を２つの非隣接ウェル中でアッセイし、デキストロース及び水を陽性対照及び陰性対照として供給した。
細菌単離物を、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｔｙｐｅ Ｃｕｌｔｕｒｅ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ（ＡＴＣＣ）及びＬｅｉｂｎｉｚ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ＤＳＭＺ−Ｇｅｒｍａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ ａｎｄ Ｃｅｌｌ Ｃｕｌｔｕｒｅｓ（ＤＳＭＺ）から得た。培養物、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｔｅｓ Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ ｃａｃｃａｅ ＡＴＣＣ ４３１８５「ＢＣＡ．２６」、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ ｔｈｅｔａｉｏｔａｏｍｉｃｒｏｎ ＡＴＣＣ ２９７４１「ＢＴＨ．８」、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ ｃｅｌｌｕｌｏｓｉｌｙｔｉｃｕｓ ＤＳＭ １４８３８「ＢＣＥ．７１」、Ｐａｒａｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ ｄｉｓｔａｓｏｎｉｓ ＡＴＣＣ ８５０３「ＰＤＩ．６」、及びＰｒｅｖｏｔｅｌｌａ ｃｏｐｒｉ ＤＳＭ １８２０５「ＰＣＯ．７２」；Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉａｌｅｓ Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｓｃｉｎｄｅｎｓ ＡＴＣＣ ３５７０４「ＣＳＣ．３２」、Ｄｏｒｅａ ｆｏｒｍｉｃｉｇｅｎｅｒａｎｓ ＡＴＣＣ ２７７５５「ＤＦＯ．３６」、及びＲｕｍｉｎｏｃｏｃｃｕｓ ｏｂｅｕｍ ＡＴＣＣ ２９７１４「ＲＯＢ．７４」、；ならびにＢｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉａ Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｌｏｎｇｕｍ ＡＴＣＣ １５７０７「ＢＬＯ．１６」及びＢｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｌｏｎｇｕｍ ＤＳＭ ２００８８「ＢＬＯ．８３」を、赤身牛挽肉、カゼインの酵素消化物、酵母抽出物、リン酸カリウム、デキストロース、システイン、ヘミン、及びビタミンＫ１を含む事前還元濃縮培地Ｃｈｏｐｐｅｄ Ｍｅａｔ Ｇｌｕｃｏｓｅブロス（ＣＭＧ、Ａｎａｅｒｏｂｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ）中で、３７℃で１８〜４８時間、嫌気的に増殖させた。接種材料を、製造業者のプロトコルに従ってＧｅｎ５ ２．０ Ａｌｌ−Ｉｎ−Ｏｎｅ Ｍｉｃｒｏｐｌａｔｅ Ｒｅａｄｅｒソフトウェアを用いたＢｉｏｔｅｋ Ｓｙｎｅｒｇｙ ２プレートリーダーを使用して、Ｃｏｓｔａｒ ３３７０ポリスチレン９６ウェル平底アッセイプレート中の各培養物の光学密度を６００ｎＭ（ＯＤ６００）で判定し、細胞を糖なしで調製した限定培地及び半限定培地中で、ＯＤ６００で最終０．０１に希釈することによって調製した。Ｄ．ｆｏｒｍｉｃｉｇｅｎｅｒａｎｓ、Ｐ．ｄｉｓｔａｓｏｎｉｓ、及びＢ．ｌｏｎｇｕｍ単離物を、０〜３．５％（ｖ／ｖ）ＣＭＧを補充した、９００ｍｇ／Ｌ塩化ナトリウム、２６ｍｇ／Ｌ塩化カルシウム二水和物、２０ｍｇ／Ｌ塩化マグネシウム六水和物、１０ｍｇ／Ｌ塩化マンガン四水和物、４０ｍｇ／Ｌ硫酸アンモニウム、４ｍｇ／Ｌ硫酸鉄七水化物、１ｍｇ／Ｌ塩化コバルト六水和物、３００ｍｇ／Ｌ二塩基性リン酸カリウム、１．５ｇ／Ｌ二塩基性リン酸ナトリウム、５ｇ／Ｌ重炭酸ナトリウム、０．１２５ｍｇ／Ｌビオチン、１ｍｇ／Ｌピリドキシン、１ｍ／Ｌパントテン酸塩、７５ｍｇ／Ｌヒスチジン、７５ｍｇ／Ｌグリシン、７５ｍｇ／Ｌトリプトファン、１５０ｍｇ／Ｌアルギニン、１５０ｍｇ／Ｌメチオニン、１５０ｍｇ／Ｌトレオニン、２２５ｍｇ／Ｌバリン、２２５ｍｇ／Ｌイソロイシン、３００ｍｇ／Ｌロイシン、４００ｍｇ／Ｌシステイン、及び４５０ｍｇ／Ｌプロリン中で試験した（Ｔｈｅｒｉｏｔ ＣＭ ｅｔ ａｌ．Ｎａｔ Ｃｏｍｍｕｎ．２０１４；５：３１１４）。Ｂ．ｔｈｅｔａｉｏｔａｏｍｉｃｒｏｎ、Ｂ．ｃａｃｃａｅ、及びＢ．ｃｅｌｌｕｌｏｓｙｌｉｔｉｃｕｓを、１００ｍＭリン酸カリウム緩衝液（ｐＨ７．２）、１５ｍＭ塩化ナトリウム、８．５ｍＭ硫酸アンモニウム、４ｍＭ Ｌ−システイン、１．９μＭヘマチン、２００μＭ Ｌ−ヒスチジン、１００μＭ塩化マグネシウム、１．４μＭ硫酸鉄七水化物、５０μＭ塩化カルシウム、１μｇ／ｍＬビタミンＫ３、及び５ｎｇ／ｍＬビタミンＢ１２中で試験した（Ｍａｒｔｅｎｓ ＥＣ ｅｔ ａｌ．Ｃｅｌｌ Ｈｏｓｔ＆Ｍｉｃｒｏｂｅ ２００８；４，４４７−４５７）。Ｃ．ｓｃｉｎｄｅｎｓ、Ｐ．ｃｏｐｒｉ、及びＲ．ｏｂｅｕｍを、１０ｇ／Ｌトリプトンペプトン、５ｇ／Ｌ酵母抽出物、０．５ｇ／Ｌ塩酸Ｌ−システイン、０．１Ｍリン酸カリウム緩衝液（ｐＨ７．２）、１μｇ／ｍＬビタミンＫ３、０．０８ｗ／ｖ％塩化カルシウム、０．４μｇ／ｍＬ硫酸鉄七水化物、１μｇ／ｍＬレザズリン、１．２μｇ／ｍＬヘマチン、０．２ｍＭヒスチジン、０．０５％ Ｔｗｅｅｎ ８０、０．５％肉抽出物（Ｓｉｇｍａ）、１％微量ミネラル補助剤（ＡＴＣＣ）、１％ビタミン補助剤（ＡＴＣＣ）、０．０１７ｖ／ｖ％酢酸、０．００１ｖ／ｖ％イソ吉草酸、０．２ｖ／ｖ％プロピオン酸、及び０．２ｖ／ｖ％Ｎ−酪酸中で試験した（Ｒｏｍａｎｏ ＫＡ ｅｔ ａｌ．ｍＢｉｏ ２０１５；６（２）：ｅ０２４８１−１４）。細菌を、天然の単糖類デキストロース、Ｄ−フルクトース、Ｄ−ガラクトース、Ｌ−アラビノース、Ｄ−マンノース、Ｄ−キシロース、Ｄ（−）アラビノース、リボース、Ｌ−フコース、及びＬ−ラムノース；天然の二糖類ラクトース、Ｄ（＋）マルトース、及びスクロース；ならびに合成糖ラクツロース、Ｄ−ソルビトール、Ｄ−マンニトール、及びスクラロースを、９６ウェルマイクロプレート中０．５ｗ／ｖ％の最終濃度（２００μＬ最終体積／ウェル）で、３７℃で１８〜２４時間、嫌気的に曝露した。インキュベーション期間の終わりに、各単離物のＯＤ６００測定結果を、製造業者の仕様に従ってＧｅｎ５ ２．０ソフトウェアを用いたＢｉｏｔｅｋ Ｓｙｎｅｒｇｙ２リーダーを使用して得た。測定結果を、試験マイクロバイオーム制御因子の単離物のＯＤ６００読取値を、０．５ｗ／ｖ％デキストロースを補充した培地中の単離物の平均ＯＤ６００で除することによって正規化して、有意に異なるＯＤ６００範囲内で増殖する菌株毎のマイクロバイオーム制御因子利用の比較を容易にした。表７は、得られた結果を要約する。
Figure 2018513196


Figure 2018513196


Figure 2018513196

このアッセイでは、大半の天然の単糖類及び天然の二糖類が試験された共生生物の大半の増殖を支持し、平均正規化増殖値は、少なくとも０．２であった。このアッセイでは、天然の単糖類Ｄ−フルクトース、Ｄ−ガラクトース、及びＬ−アラビノース、ならびに天然の二糖類ラクトース、Ｄ（＋）マルトース、及びスクロースは、分類群Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｔｅｓ、Ｌａｃｈｎｏｓｐｉｒａｃｅａｅを含むＦｉｒｍｉｃｕｔｅｓ、及びＢｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉａからのいくつかの共生生物を支持した。このアッセイでは、Ｄ−キシロースは、分類群Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｔｅｓ及びＢｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉａからのいくつかの共生生物を支持し、Ｄ−マンノース、Ｄ（＋）アラビノース、リボース、及びＬ−フコースは、分類群Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｔｅｓ及びＦｉｒｍｉｃｕｔｅｓからのいくつかの共生生物を支持した。このアッセイでは、合成糖は、それらが支持する菌株の数が異なった。ラクツロースは、このアッセイにおいて分類群Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｔｅｓ及びＢｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉａからのいくつかの菌株の増殖を支持し、Ｄ−ソルビトール及びＤ−マンニトールは、このアッセイでの１０の共生生物のパネルの中でＣＳＣ．３２単独の増殖をそれぞれ支持した。スクラロースは、このアッセイでの１０の共生生物のパネルの中でＰＣＯ．７２単独の増殖を支持した。
実施例３．糖、短鎖脂肪酸、アミノ酸、及びビタミンを含むマイクロバイオーム制御因子組成物の細菌増殖への相乗効果
インビトロ増殖アッセイを行って、例えば、グルコース、フルクトース、またはキシロース等の天然の単糖類が、例えばシステイン、ヒスチジン、もしくはロイシン等のアミノ酸；例えば酢酸塩、酪酸塩、もしくはプロピオン酸塩等の短鎖脂肪酸；または例えばパントテン酸塩等のビタミンで補充されたときに細菌腸内共生生物の増殖に対して相乗効果を発揮するかどうかを判定した。各アッセイにおいて、単糖を、単一のアミノ酸、ビタミン、または短鎖脂肪酸と組み合わせて試験した。菌株を、前還元試薬及び材料を用いて厳しい嫌気性条件下で取り扱った。腸内共生生物Ｐａｒａｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ ｄｉｓｔａｓｏｎｉｓ ＡＴＣＣ ８５０３「ＰＤＩ．６」、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ ｖｕｌｇａｔｕｓ ＡＴＣＣ ８４８２「ＢＶＵ．１０」、及びＢｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｌｏｎｇｕｍ ＡＴＣＣ １５７０７「ＢＬＯ．１６」を、赤身牛挽肉、カゼインの酵素消化物、酵母抽出物、リン酸カリウム、デキストロース、システイン、ヘミン、及びビタミンＫ１を含む事前還元濃縮培地Ｃｈｏｐｐｅｄ Ｍｅａｔ Ｇｌｕｃｏｓｅブロス（ＣＭＧ、Ａｎａｅｒｏｂｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ）中で、３７℃で１８〜２４時間、嫌気性条件下で増殖させた。菌株を、０％〜３．５％（ｖ／ｖ）ＣＭＧ；以下に記載されるフルクトース、グルコース、またはキシロースのいずれか；以下に記載されるパントテン酸塩、ヒスチジン、システイン、及びロイシン；ならびに以下に記載される短鎖脂肪酸を補充した、９００ｍｇ／Ｌ塩化ナトリウム、２６ｍｇ／Ｌ塩化カルシウム二水和物、２０ｍｇ／Ｌ塩化マグネシウム六水和物、１０ｍｇ／Ｌ塩化マンガン四水和物、４０ｍｇ／Ｌ硫酸アンモニウム、４ｍｇ／Ｌ硫酸鉄七水化物、１ｍｇ／Ｌ塩化コバルト六水和物、３００ｍｇ／Ｌ二塩基性リン酸カリウム、１．５ｇ／Ｌ二塩基性リン酸ナトリウム、５ｇ／Ｌ重炭酸ナトリウム、０．１２５ｍｇ／Ｌビオチン、１ｍｇ／Ｌピリドキシン、７５ｍｇ／Ｌグリシン、７５ｍｇ／Ｌトリプトファン、１５０ｍｇ／Ｌアルギニン、１５０ｍｇ／Ｌメチオニン、１５０ｍｇ／Ｌトレオニン、２２５ｍｇ／Ｌバリン、２２５ｍｇ／Ｌイソロイシン、及び４５０ｍｇ／Ｌプロリンを含む最小培地で、ＯＤ６００で最終０．０１に希釈した（Ｔｈｅｒｉｏｔ ＣＭ ｅｔ ａｌ．Ｎａｔ Ｃｏｍｍｕｎ．２０１４；５：３１１４）。フルクトースを、ＢＶＵ．１０で０．０６〜０．１３％（ｗ／ｖ）で、ＢＬＯ．１６で０．０３％〜０．１３％、ＰＤＩ．６で０．０１６％〜０．０６％で試験した。グルコースを、ＢＶＵ．１０及びＰＤＩ．６で０．０１６％〜０．０６％で、ＢＬＯ．１６で０．０３％〜０．１３％で試験した。キシロースを、ＢＶＵ．１０で０．０３％〜０．１３％で、ＢＬＯ．１６で０．０６％〜０．２５％、ＰＤＩ．６で０．０１６％〜０．０６％で試験した。各補充物（パントテン酸塩、ヒスチジン、システイン、ロイシン、酢酸塩、酪酸塩、またはプロピオン酸塩）を、２倍連続希釈によって作製された８つの濃度の範囲にわたり、その最高濃度から個別に評価した一方で、他のアミノ酸または及び／またはビタミンは、一定に保持された。各菌株について、パントテン酸塩を０〜２ｍｇ／Ｌで試験し、ヒスチジンを０〜１５０ｍｇ／Ｌで試験し、システインを０〜８００ｍｇ／Ｌで試験し、ロイシンを０〜６００ｍｇ／Ｌで試験し、酢酸塩、酪酸塩、及びプロピオン酸塩を０〜０．７５ｍｌ／Ｌで試験した。用量反応で試験しない場合、パントテン酸塩を１ｍｇ／Ｌで含み、ヒスチジンを７５ｍｇ／Ｌで含み、ロイシンを３００ｍｇ／Ｌで含み、システインを４００ｍｇ／Ｌで含んだ。短鎖脂肪酸の酢酸塩、酪酸塩、及びプロピオン酸塩は、アッセイを用量反応で評価する場合にのみ含んだ。アッセイは、１ウェル当たり２００μＬの体積を有する９６ウェルポリスチレンプレート中で３連にて行い、３７℃で１８〜２４時間インキュベートした。インキュベーション期間に続いて、Ｂｉｏｔｅｋ Ｓｙｎｅｒｇｙマイクロプレートリーダを用いてＯＤ６００測定結果を得た。合わせて１４５６の条件を３連で試験して、菌株、糖、及び補充物の６３の異なる組み合わせにおける潜在的な相乗効果を評価した。
対応する補充物を含まない対照のＯＤ６００を減算することによって、ＯＤ６００シフトを得た。平均ＯＤ６００シフトを、３回の反復の各セットについて計算した。糖及び補充物の特定の組み合わせが、アッセイ中の所与の菌株の増殖の促進における相乗効果を有したかどうかを評価するために、少なくとも０．０７のＯＤ６００シフトを生じた最低濃度の補充物について増殖促進指数（ＧＰＩ）を計算した。ＧＰＩは、糖及び補充物の所与の組み合わせを用いて得た平均ＯＤ６００シフトを、半分の糖濃度及び同じ補充物濃度を用いて得た平均ＯＤ６００シフトと同じ糖濃度及び半分の補充物濃度を用いて得た平均ＯＤ６００との和で割ることによって計算した：ＧＰＩ＝糖［Ｘ］、補充物［Ｙ］でのＯＤ６００シフト／［（糖［Ｘ／２］、補充物［Ｙ］でのＯＤ６００シフト）＋（糖［Ｘ］、補充物［Ｙ／２］でのＯＤ６００シフト）］。効果が部分の和よりも大きい場合、例えば、０．５＋０．５＞１の場合に相乗効果が存在するため、ＧＰＩ＞１は相乗効果を示す。結果は、表８に要約される。
Figure 2018513196
このアッセイでは、１５の条件（試験した条件のうちの約１％）が１超のＧＰＩを生成し、これは試験した菌株の増殖への試験した糖及び短鎖脂肪酸、アミノ酸、またはビタミンの相乗効果と一致する。相乗効果は、試験した糖、補充物、及び菌株の６３の組み合わせのうち４８の組み合わせでは検出されなかった。短鎖脂肪酸は、アッセイにおいて相乗効果が認められた糖及び菌株に関して変化した：プロピオン酸塩及びグルコースは、ＰＤＩ．６、ＢＶＵ．１０、及びＢＬＯ．１６で相乗効果を有し、酢酸塩及びグルコースは、ＢＬＯ．１６で相乗効果を有し、酪酸塩及びグルコースは、ＰＤＩ．６で相乗効果を有し、酪酸塩及びフルクトースは、ＢＬＯ．１６で相乗効果を有した。アミノ酸は、アッセイにおいて相乗効果が認められた糖及び菌株に関して変化した。アッセイにおいて、システインは、フルクトース、グルコース、及びキシロースとの組み合わせでＢＬＯ．１６について相乗的であり、グルコース及びキシロースとの組み合わせでＰＤＩ．６について相乗的であった。ロイシン及びグルコースは、このアッセイにおいてＢＬＯ．１６及びＰＤＩ．６に対して相乗効果を有した。ビタミンパントテン酸塩は、このアッセイにおいてＢＬＯ．１６に対して相乗効果を有した。このアッセイにおける１５の相乗的相互作用のうちの９つはＢＬＯ．１６で認められ、５つはＰＤＩ．６で認められ、１つはＢＶＵ．１０で認められた。このアッセイにおける１５の相乗的相互作用のうちの６つはシステインで認められ、相乗的相互作用のうちの３つはプロピオン酸塩で認められた。
実施例４：糞便試料の収集
糞便試料を、対象にＦｉｓｈｅｒｂｒａｎｄ Ｃｏｍｍｏｄｅ Ｓｐｅｃｉｍｅｎ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ（Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）及び使用に関する関連指示を提供することによって収集した。収集された試料を、処理するまで氷パックまたは−８０℃で保管した（ＭｃＩｎｎｅｓ＆Ｃｕｔｔｉｎｇ，Ｍａｎｕａｌ ｏｆ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ｆｏｒ Ｈｕｍａｎ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｍｅ Ｐｒｏｊｅｃｔ：Ｃｏｒｅ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｍｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ａ，ｖ１２．０，２０１０，ｈｍｐｄａｃｃ．ｏｒｇ／ｄｏｃ／ＨＭＰ＿ＭＯＰ＿Ｖｅｒｓｉｏｎ１２＿０＿０７２９１０．ｐｄｆ）。代替的な収集デバイスを使用してもよい。例えば、試料を、下流核酸抽出及び分析のために微生物ＤＮＡを安定させるＧｌｏｂｅ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃスプーン付きねじ蓋容器（Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）またはＯＭＮＩｇｅｎｅ−ＧＵＴ収集システム（ＤＮＡ Ｇｅｎｏｔｅｋ，Ｉｎｃ．）内に収集することができる。一定分量の糞便試料を、当業者に既知の標準プロトコルに従って−２０℃及び−８０℃で保管した。
実施例５：糞便から収集された微生物試料の力価の判定及び試料の培養
消化管の一般的な細菌の力価を判定するために、糞便試料を実施例４に記載されるように収集し、滅菌リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）中１０重量／体積％の懸濁液として調製した。１０倍連続希釈物を滅菌ＰＢＳ中で調製し、Ｂｒｕｃｅｌｌａ Ｂｌｏｏｄ Ａｇａｒ（Ａｎａｅｒｏｂｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓを含む腸内微生物叢の非選択的力価の一般的なメンバーに嫌気的にインキュベートしたもの、またはＰｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ等の非選択的力価の通性嫌気性菌に好気的にインキュベートしたもの）にプレーティングした（１希釈当たり１００μＬ）。Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ Ｂｉｌｅ Ｅｓｃｕｌｉｎ Ａｇａｒ（Ａｎａｅｒｏｂｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ、力価Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ ｆｒａｇｉｌｉｓ群に嫌気的に培養したもの）、Ｃｙｃｌｏｓｅｒｉｎｅ−Ｃｅｆｏｘｉｔｉｎ Ｆｒｕｃｔｏｓｅ Ａｇａｒ（Ａｎａｅｒｏｂｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ、力価Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｄｉｆｆｉｃｉｌｅに嫌気的に培養したもの）、Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ−ＭＲＳ Ａｇａｒ（Ａｎａｅｒｏｂｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ、力価Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓに嫌気的に培養したもの）、Ｅｏｓｉｎ Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｂｌｕｅ Ａｇａｒ（Ｔｅｋｎｏｖａ、力価Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ及び他のグラム陰性腸内細菌に好気的に培養したもの）、Ｂｉｌｅ Ｅｓｃｕｌｉｎ Ａｇａｒ（ＢＤ、力価Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ種に好気的に培養したもの）、Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ａｇａｒ（Ａｎａｅｒｏｂｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ、力価Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ種に培養したもの）、またはＭａｃＣｏｎｋｅｙ Ａｇａｒ（Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、力価Ｅ．ｃｏｌｉ及び他のグラム陰性腸内細菌に培養したもの）を使用してもよい。プレートを、標的種に適切な好気性または嫌気性条件下で、３７℃でインキュベートした。２４〜４８時間後、コロニーを計数し、それを使用して、元の試料中の生存細胞の濃度を逆算した。
ヒトまたは実験動物モデルから収集された細菌を含む試料を非選択的に培養するために、Ｂｒｕｃｅｌｌａ Ｂｌｏｏｄ Ａｇａｒ（Ａｎａｅｒｏｂｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ）、Ｂｒａｉｎ Ｈｅａｒｔ Ｉｎｆｕｓｉｏｎ Ｂｒｏｔｈ（Ｔｅｋｎｏｖａ）、またはＣｈｏｐｐｅｄ Ｍｅａｔ Ｇｌｕｃｏｓｅ Ｂｒｏｔｈ（Ａｎａｅｒｏｂｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ）等の富栄養培地または寒天を使用した。アミノ酸、炭素源、または必要に応じて他の栄養素を補充したＭ９（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）等の最小培地製剤を使用して、細菌集団へのマイクロバイオーム制御因子または他の化合物の効果を試験するインビトロアッセイ中に、細菌を非選択的に培養した。あるいは、当業者に既知の他の最小培地製剤を、例えば、Ｍａｒｔｅｎｓ等（Ｍｕｃｏｓａｌ Ｇｌｙｃａｎ Ｆｏｒａｇｉｎｇ Ｅｎｈａｎｃｅｓ Ｆｉｔｎｅｓｓ ａｎｄ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｏｆ ａ Ｓａｃｃｈａｒｏｌｙｔｉｃ Ｈｕｍａｎ Ｇｕｔ Ｂａｃｔｅｒｉａｌ Ｓｙｍｂｉｏｎｔ，２００８，Ｃｅｌｌ Ｈｏｓｔ＆Ｍｉｃｒｏｂｅ，４：４４７−４５７）に報告されるように使用した。あるいは、ＰＢＳ中０．１％〜１０重量／体積％の濃度の糞便スラリーを、細菌集団へのマイクロバイオーム制御因子または他の化合物の効果を試験するインビトロアッセイのためのさらなる培地要素の存在または不在下で使用した。
実施例６：エクスビボヒト糞便微生物集団へのマイクロバイオーム制御因子の効果
エクスビボアッセイを、グルコース等の天然の単糖類が複雑なヒト糞便微生物集団を調節することができるかどうかを判定するように設計した。糞便試料及びスラリーを、パラジウム触媒を備えた嫌気性チャンバ（ＡＳ−５８０、Ａｎａｅｒｏｂｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ）内で取り扱った。グルコース及び市販の対照ＦＯＳ（Ｎｕｔｒａｆｌｏｒａ ＦＯＳ、ＮＯＷ Ｆｏｏｄｓ，Ｂｌｏｏｍｉｎｇｄａｌｅ ＩＬ）を、水中５ｗ／ｖ％で調製し、濾過滅菌し、９６深ウェルアッセイプレートに０．５ｗ／ｖ％の最終濃度で添加した。
ヒト糞便試料供与物を−８０℃で保管した。作業ストックを調製するために、糞便試料を嫌気性チャンバ内に移し、解凍させた。糞便試料を、ｐＨ７．４のリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）（Ｐ０２６１、Ｔｅｋｎｏｖａ Ｉｎｃ．，Ｈｏｌｌｉｓｔｅｒ，ＣＡ）中２０ｗ／ｖ％、１５％グリセロールに調製し、２，０００×ｇで遠心分離し、上清を除去し、ペレットをｐＨ７．４のＰＢＳ中に懸濁して、１ｗ／ｖ％の糞便スラリーにした。調製された１ｗ／ｖ％糞便スラリーをマイクロバイオーム制御因子と３７℃で１８時間、嫌気的に接触させて、１ウェル当たり５００μＬの最終体積にした。ゲノムＤＮＡを糞便試料から抽出し、１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の可変領域４を増幅して配列決定した（Ｅａｒｔｈ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｍｅ Ｐｒｏｊｅｃｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ；ｗｗｗ．ｅａｒｔｈｍｉｃｒｏｂｉｏｍｅ．ｏｒｇ／ｅｍｐ−ｓｔａｎｄａｒｄ−ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ／１６ｓ／、及びＣａｐｏｒａｓｏ ＪＧ ｅｔ ａｌ．２０１２．ＩＳＭＥ Ｊ．）。操作的分類単位（ＯＴＵ）を、１６Ｓ ｒＲＮＡ配列を９７％同一性で整列させることによって生成した。微生物集団を、ＵｎｉＦｒａｃ距離メトリックを使用して互いに比較した（Ｌｏｚｕｐｏｎｅ Ｃ．ｅｔ ａｌ．，Ａｐｐｌ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２００５ ｖｏｌ．７１ ｎｏ．１２ ８２２８−８２３５）。
このアッセイでは、グルコースは、添加された炭素源を欠く対照糞便スラリーと比較して、１％ｗ／ｖ糞便スラリー中のＢｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉａｌｅｓ（図１Ａ）及びＢｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉａ（図１Ｄ）の相対存在量を増加させた。それはＦＯＳに匹敵するほどであった。Ｂａｃｔｅｒｏｉｄａｌｅｓ（図１Ｂ）及びＣｌｏｓｔｒｉｄｉａｌｅｓ（図１Ｃ）の相対存在量は、ＦＯＳ及びグルコース中で減少した。
さらに、グルコース及びＦＯＳの両方の存在は、添加された炭素源を欠く対照糞便スラリーと比較して、Ａｃｔｉｎｏｂａｃｔｅｒｉａの相対存在量を増加させた一方で、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｔｅｓ及びＦｉｒｍｉｃｕｔｅｓの相対量は１％ｗ／ｖ糞便スラリー中で減少した（図１Ｅ）。
実施例７．インビトロでの微生物ＳＣＦＡ代謝産物産生へのマイクロバイオーム制御因子の効果
インビトロアッセイを行って、炭素源としてグルコースまたはＦＯＳで培養した腸内共生細菌による短鎖脂肪酸の産生を評価した。菌株を、前還元試薬及び材料を使用したＡＳ−５８０嫌気性チャンバ（Ａｎａｅｒｏｂｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ）内の偏性嫌気性条件下で取り扱った。Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｔｅ Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ ｕｎｉｆｏｒｍｉｓ（ＡＴＣＣ ８４９２）「ＢＵＮ．８０」を、１００ｍＭリン酸カリウム緩衝液（ｐＨ７．２）、１５ｍＭ塩化ナトリウム、８．５ｍＭ硫酸アンモニウム、４ｍＭ Ｌ−システイン、１．９μＭヘマチン、２００μＭ Ｌ−ヒスチジン、１００μＭ塩化マグネシウム、１．４μＭ硫酸鉄七水化物、５０μＭ塩化カルシウム、１μｇ／ｍＬビタミンＫ３、及び５ｎｇ／ｍＬビタミンＢ１２中で試験した（Ｍａｒｔｅｎｓ ＥＣ ｅｔ ａｌ．Ｃｅｌｌ Ｈｏｓｔ＆Ｍｉｃｒｏｂｅ ２００８；４，４４７−４５７）。Ｌａｃｈｎｏｓｐｉｒａｃｅａ Ｄｏｒｅａ ｌｏｎｇｉｃａｔｅｎａ（ＤＳＭ １３８１４）「ＤＬＯ．７６」を、１０％（ｖ／ｖ）Ｃｈｏｐｐｅｄ Ｍｅａｔ Ｃｈｏｐｐｅｄ Ｇｌｕｃｏｓｅブロス（Ａｎａｅｒｏｂｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ）を補充した、９００ｍｇ／Ｌ塩化ナトリウム、２６ｍｇ／Ｌ塩化カルシウム二水和物、２０ｍｇ／Ｌ塩化マグネシウム六水和物、１０ｍｇ／Ｌ塩化マンガン四水和物、４０ｍｇ／Ｌ硫酸アンモニウム、４ｍｇ／Ｌ硫酸鉄七水化物、１ｍｇ／Ｌ塩化コバルト六水和物、３００ｍｇ／Ｌ二塩基性リン酸カリウム、１．５ｇ／Ｌ二塩基性リン酸ナトリウム、５ｇ／Ｌ重炭酸ナトリウム、０．１２５ｍｇ／Ｌビオチン、１ｍｇ／Ｌピリドキシン、１ｍ／Ｌパントテン酸塩、７５ｍｇ／Ｌヒスチジン、７５ｍｇ／Ｌグリシン、７５ｍｇ／Ｌトリプトファン、１５０ｍｇ／Ｌアルギニン、１５０ｍｇ／Ｌメチオニン、１５０ｍｇ／Ｌトレオニン、２２５ｍｇ／Ｌバリン、２２５ｍｇ／Ｌイソロイシン、３００ｍｇ／Ｌロイシン、４００ｍｇ／Ｌシステイン、及び４５０ｍｇ／Ｌプロリン中で試験した（Ｔｈｅｒｉｏｔ ＣＭ ｅｔ ａｌ．Ｎａｔ Ｃｏｍｍｕｎ．２０１４；５：３１１４）。細菌を、グルコース（デキストロース）またはＦＯＳのいずれかに０．５％（ｗ／ｖ）の最終濃度で曝露し、３７℃で３９〜５０時間インキュベートした。インキュベーション後、細胞を、１８，０００×ｇで５分間の遠心分離によって１．５ｍＬアリコートの培養物から二連でペレット採取し、０．２２ｕｍのポリエーテルスルホンフィルターを通して上清を滅菌し、上清を分析するまで、−８０℃でまたはドライアイス上で保管した。短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）分析を、誘導体化なしでＥＩ−ＣＧＭＳによって測定される短鎖脂肪酸の冷抽出を使用して、濾過した培養上清で行った。図２は、得られた結果を要約する。
本アッセイでは、グルコースまたはＦＯＳのいずれかで増殖したＢａｃｔｅｒｏｉｄｅｔｅ ＢＵＮ．８０及びＬａｃｈｎｏｓｐｉｒａｃｅａ ＤＬＯ．７６の培養物は、１５，０００μＭを超える総ＳＣＦＡ濃度を有する上清を産生した。酢酸が本アッセイで最も高い濃度で産生されたＳＣＦＡであり、プロピオン酸が２番目に高いレベルで産生された。酪酸、イソ吉草酸、吉草酸、ヘキサン酸、及びオクタン酸も、本アッセイで検出された。
均等論及び範囲
この出願は、様々な発行された特許、公開された特許出願、雑誌論文、及び他の刊行物を参照している。組み込まれた参考文献のいずれかと本明細書との間で矛盾が生じた場合、本明細書が効力を有するものとする。さらに、先行技術に含まれる本発明の任意の特定の実施形態は、特許請求の範囲のいずれか１つ以上から明白に除外され得る。かかる実施形態は当業者に既知であると見なされるため、その除外が本明細書に明示的に記載されていなくてもそれらは除外され得る。本発明の任意の特定の実施形態は、先行技術の存在に関連するかどうかにかかわらず、何らかの理由で任意の特許請求の範囲から除外され得る。
当業者は、日常的な実験のみを使用する、本明細書に記載される特定の実施形態の多くの等価物を認識するか、または確認することができるであろう。本明細書に記載される本実施形態の範囲は、上記の説明、図、または実施例に限定されることは意図されず、むしろ添付の特許請求の範囲に記載されている。当業者あれば、以下の特許請求の範囲に定義される本発明の趣旨または範囲から逸脱することなく、本明細書の様々な変更及び修正を行うことができることを理解するであろう。

Claims (172)

  1. マイクロバイオーム制御因子を含む組成物を含む投与剤形であって、前記投与剤形が、実質的に胃、小腸、または大腸のうちの１つ以上における前記組成物の放出を標的とし、
    ｉ）前記マイクロバイオーム制御因子が、糖、糖アルコール、アミノ酸、ペプチド、微量栄養素、脂肪酸、もしくはポリフェノールを含むか、
    ｉｉ）前記マイクロバイオーム制御因子が、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ハロゲン、アシル、チオール、シアノ、ニトロ、もしくはスルホニル部分を含まないか、
    ｉｉｉ）前記マイクロバイオーム制御因子が、約１２個未満の炭素原子及び約１２個未満のヘテロ原子を有する分子を含み、前記ヘテロ原子が、酸素、窒素、硫黄、もしくはリンから選択されるか、
    またはｉｖ）前記組成物が、約５０％（ｗ／ｗ）を超えるマイクロバイオーム制御因子を含む、投与剤形。
  2. 前記組成物が、単位剤形として製剤化される、請求項１に記載の投与剤形。
  3. 前記単位剤形が、液体、ゲル、クリーム、軟膏、粉末、錠剤、丸剤、カプセル、デポジトリ（ｄｅｐｏｓｉｔｏｒｙ）、使い捨てアプリケータ、または医療用デバイス（例えば、シリンジ）を含む、請求項２に記載の投与剤形。
  4. 前記単位剤形が、液体投与剤形または固体投与剤形を含む、請求項２または３に記載の投与剤形。
  5. 前記単位剤形が、経口投与用に製剤化される、請求項２〜４のいずれか１項に記載の投与剤形。
  6. 前記単位剤形が、経口投与用に製剤化された液体投与剤形である、請求項４に記載の投与剤形。
  7. 経口投与のための前記液体投与剤形が、溶液、シロップ、懸濁液、乳剤、チンキ剤、またはエリキシル剤を含む、請求項６に記載の投与剤形。
  8. 前記単位剤形が、経口投与用に製剤化された固体投与剤形である、請求項４に記載の投与剤形。
  9. 経口投与のための前記固体投与剤形が、丸剤、錠剤、またはカプセルを含む、請求項８に記載の投与剤形。
  10. 経口投与のための前記固体投与剤形が、腸溶性コーティングされるか、時限放出のためにコーティングされるか、または制御放出のためにコーティングされる、請求項９に記載の投与剤形。
  11. 前記単位剤形が、経腸投与用に製剤化される、請求項２〜４のいずれか１項に記載の投与剤形。
  12. 前記単位剤形が、経腸投与用に製剤化された液体投与剤形である、請求項４に記載の投与剤形。
  13. 経腸投与のための前記液体投与剤形が、溶液、シロップ、懸濁液、乳剤、チンキ剤、またはエリキシル剤を含む、請求項１２に記載の投与剤形。
  14. 前記単位剤形が、経腸投与用に製剤化された固体投与剤形である、請求項４に記載の投与剤形。
  15. 経腸投与のための前記固体投与剤形が、丸剤、錠剤、カプセル、軟膏、坐薬、または浣腸剤を含む、請求項１４に記載の投与剤形。
  16. 前記投与剤形が、小腸、例えば、十二指腸、空腸、回腸を標的とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の投与剤形。
  17. 前記投与剤形が、大腸、例えば、盲腸、結腸、または直腸を標的とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の投与剤形。
  18. 前記組成物が、少なくとも２つのマイクロバイオーム制御因子を含む、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の投与剤形。
  19. 前記組成物が、少なくとも３つのマイクロバイオーム制御因子を含む、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の投与剤形。
  20. 前記マイクロバイオーム制御因子が、糖または糖アルコールを含む、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の投与剤形。
  21. 前記糖または糖アルコールが、グルコース、ガラクトース、フルクトース、フコース、マンノース、キシロース、アラビノース、ラムノース、リボース、スクロース、ソルボース、ラクトース、ソルビトール、マルトース、マンニトール、ラクツロース、ラクチトール、エリトリトール、タガトース、コージビオース、ニゲロース、イソマルトース、トレハロース、ソホロース、ラミナリビオース、ゲンチオビオース、ツラノース、マルツロース、パラチノース、ゲンチオビウロース、マンノビオース、メリビウロース、ルチヌロース、またはキシロビオースを含む、請求項２０に記載の投与剤形。
  22. 対象の胃腸内微生物叢における細菌分類群の生着、または定着の改善における使用のための薬学的組成物であって、
    ｉ）マイクロバイオーム制御因子と、
    ｉｉ）生着または定着の改善のいずれかが求められる細菌分類群と、を含み、
    前記組成物が、胃、小腸、または大腸のうちの１つ以上にマイクロバイオーム制御因子を実質的に放出するための投与剤形または投与レジメンで製剤化される、薬学的組成物。
  23. 前記投与剤形が、小腸、例えば、十二指腸、空腸、回腸を標的とする、請求項２２に記載の組成物。
  24. 前記投与剤形が、大腸、例えば、盲腸、結腸、または直腸を標的とする、請求項２３に記載の組成物。
  25. 前記マイクロバイオーム制御因子が、糖、糖アルコール、アミノ酸、ペプチド、微量栄養素、脂肪酸、またはポリフェノールを含む、請求項２２〜２５のいずれか１項に記載の組成物。
  26. 前記マイクロバイオーム制御因子が、糖または糖アルコールを含む、請求項２２〜２５のいずれか１項に記載の組成物。
  27. 前記糖または糖アルコールが、グルコース、ガラクトース、フルクトース、フコース、マンノース、キシロース、アラビノース、ラムノース、リボース、スクロース、ソルボース、ラクトース、ソルビトール、マルトース、マンニトール、ラクツロース、ラクチトール、エリトリトール、タガトース、コージビオース、ニゲロース、イソマルトース、トレハロース、ソホロース、ラミナリビオース、ゲンチオビオース、ツラノース、マルツロース、パラチノース、ゲンチオビウロース、マンノビオース、メリビウロース、ルチヌロース、またはキシロビオースを含む、請求項２６に記載の組成物。
  28. 前記細菌分類群が、プロバイオティクスである、請求項２２〜２７のいずれか１項に記載の組成物。
  29. 前記対象が、前記細胞分類群を宿さない（例えば、前記対象が、前記細菌分類群を実質的に欠いている）、請求項２２〜２８のいずれか１項に記載の組成物。
  30. 前記マイクロバイオーム制御因子が、前記細菌分類群の増殖を実質的に促進する、請求項２２〜２９のいずれか１項に記載の組成物。
  31. 前記プロバイオティクスが、前記対象に健康効果または治療効果をもたらす、請求項２８に記載の組成物。
  32. 対象の胃腸内微生物叢内の細菌分類群の調節における使用のための薬学的組成物であって、前記対象の消化管での前記組成物の実質的な放出のために、投与剤形で製剤化されるか、または投与レジメンで投与されるマイクロバイオーム制御因子を含み、それにより前記細菌分類群を調節する、薬学的組成物。
  33. 細菌分類群の調節が、前記分類群の存在量の増加または減少を含む、請求項３２に記載の組成物。
  34. 細菌分類群の調節が、前記組成物の不在下における前記細菌分類群の存在量に対する前記分類群の存在量の増加または減少を含む、請求項３３に記載の方法。
  35. 細菌分類群の調節が、第２の細菌分類群の存在量に対する前記分類群の存在量の増加または減少を含む、請求項３２〜３４のいずれか１項に記載の組成物。
  36. 前記対象への前記組成物の前記投与が、前記対象における微生物多様性を調節する、請求項３２に記載の組成物。
  37. 前記対象への前記組成物の前記投与が、前記微生物叢の機能を調節する、請求項３２に記載の組成物。
  38. 細菌分類群の調節が、代謝経路の調節（例えば、刺激または下方制御）を含む、請求項３２に記載の組成物。
  39. 前記代謝経路の調節が、前記微生物叢による抗菌剤、二次胆汁酸、短鎖脂肪酸、シデロフォア、または表２に列挙される代謝産物のレベルの増加または減少を含む、請求項３８に記載の組成物。
  40. 前記マイクロバイオーム制御因子が、糖、糖アルコール、アミノ酸、ペプチド、微量栄養素、脂肪酸、またはポリフェノールを含む、請求項３２に記載の組成物。
  41. 前記マイクロバイオーム制御因子が、糖または糖アルコールを含む、請求項４０に記載の組成物。
  42. 前記糖または糖アルコールが、グルコース、ガラクトース、フルクトース、フコース、マンノース、キシロース、アラビノース、ラムノース、リボース、スクロース、ソルボース、ラクトース、ソルビトール、マルトース、マンニトール、ラクツロース、ラクチトール、エリトリトール、タガトース、コージビオース、ニゲロース、イソマルトース、トレハロース、ソホロース、ラミナリビオース、ゲンチオビオース、ツラノース、マルツロース、パラチノース、ゲンチオビウロース、マンノビオース、メリビウロース、ルチヌロース、またはキシロビオースを含む、請求項４１に記載の組成物。
  43. 前記糖または糖アルコールが、ガラクトース、フルクトース、フコース、マンノース、キシロース、アラビノース、ラムノース、リボース、スクロース、ソルボース、ラクトース、ソルビトール、マルトース、マンニトール、ラクツロース、ラクチトール、エリトリトール、タガトース、コージビオース、ニゲロース、イソマルトース、トレハロース、ソホロース、ラミナリビオース、ゲンチオビオース、ツラノース、マルツロース、パラチノース、ゲンチオビウロース、マンノビオース、メリビウロース、ルチヌロース、またはキシロビオースを含む、請求項４１に記載の組成物。
  44. 前記マイクロバイオーム制御因子が、前記宿主によって代謝可能な糖または糖アルコールを含む、請求項３２に記載の組成物。
  45. 前記マイクロバイオーム制御因子が、前記宿主によって代謝されない糖または糖アルコールを含む、請求項３２に記載の組成物。
  46. 前記組成物が、約５０％（ｗ／ｗ）超（例えば、約５５％超、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、約９６％、約９７％、約９８％、約９９％、またはそれ以上）の糖または糖アルコールを含む、請求項４１に記載の組成物。
  47. 前記マイクロバイオーム制御因子が、約１２個未満の炭素原子（例えば、約１０個未満の炭素原子、約９個の炭素原子、約８個の炭素原子、約７個の炭素原子、約６個の炭素原子、または約５個の炭素原子）、及び約１２個未満のヘテロ原子（例えば、約１０個未満のヘテロ原子、約９個未満のヘテロ原子、約８個未満のヘテロ原子、約７個未満のヘテロ原子、約６個未満のヘテロ原子、または約５個未満のヘテロ原子）を有する分子を含み、前記ヘテロ原子が、酸素、窒素、硫黄、またはリンから選択される、請求項３２に記載の組成物。
  48. 前記マイクロバイオーム制御因子が、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ハロゲン、アシル、チオール、シアノ、ニトロ、またはスルホニル部分を含まない、請求項３２に記載の組成物。
  49. 前記糖または糖アルコールが、スクロースに対して低い甘味度を有する、請求項４１に記載の組成物。
  50. 前記糖または糖アルコールが、スクロースに対して約１未満（例えば、約０．９５未満、約０．９、約０．８５、約０．８、約０．７５、約０．７、約０．６５、約０．６、約０．５５、約０．５、またはそれ未満）の甘味度を有する、請求項４８に記載の組成物。
  51. 前記糖または糖アルコールが、スクロースに対して約２未満（例えば、約３未満、約４、約５、約１０、約２０、約２５、約５０、約７５、約１００、約２５０、約５００、約１０００、またはそれ以上）の甘味度を有する、請求項４８に記載の組成物。
  52. 前記糖または糖アルコールが、グルコースに対して低い吸収係数を有する、請求項４１に記載の組成物。
  53. 前記糖または糖アルコールが、０．１５未満（例えば、約０．１４未満、約０．１３、約０．１２、約０．１１、約０．１０、約０．０９、約０．０８、約０．０７、約０．０６、約０．０５、約０．０４、約０．０３、約０．０２、約０．０１、またはそれ未満）の吸収係数を有する、請求項５１に記載の組成物。
  54. 前記宿主によって代謝される前記糖または糖アルコールの大部分が、下部消化管（例えば、小腸または大腸）において代謝される、請求項４４に記載の組成物。
  55. 前記宿主によって代謝される前記糖または糖アルコールの大部分が、小腸、例えば、十二指腸、空腸、回腸において代謝される、請求項５４に記載の組成物。
  56. 前記宿主によって代謝される前記糖または糖アルコールの大部分が、大腸、例えば、盲腸、結腸、または直腸において代謝される、請求項５４に記載の組成物。
  57. 前記マイクロバイオーム制御因子が、アミノ酸（例えば、Ｌ−アミノ酸またはＤ−アミノ酸）を含む、請求項３２に記載の組成物。
  58. 前記マイクロバイオーム制御因子が、微量栄養素を含む、請求項３２に記載の組成物。
  59. 前記微量栄養素が、ビタミン、元素、またはミネラルを含む、請求項５８に記載の組成物。
  60. 前記マイクロバイオーム制御因子が、脂肪酸を含む、請求項３２に記載の組成物。
  61. 前記脂肪酸が、短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）、中鎖脂肪酸（ＭＣＦＡ）、長鎖脂肪酸（ＬＣＦＡ）、または極長鎖脂肪酸（ＶＬＣＦＡ）を含む、請求項６０に記載の組成物。
  62. 前記マイクロバイオーム制御因子が、ポリフェノールを含む、請求項３２に記載の組成物。
  63. 前記ポリフェノールが、カテキン、エラジタンニン、イソフラボン、フラボノール、フラバノン、アントシアニン、またはリグニンを含む、請求項６２に記載の組成物。
  64. 胃腸内微生物叢の腸内毒素症を有する対象の治療における使用のための薬学的組成物であって、消化管での前記組成物の実質的な放出のために、投与剤形で製剤化されるか、または投与レジメンで投与されるマイクロバイオーム制御因子を含み、それにより前記対象を治療する、薬学的組成物。
  65. 前記腸内毒素症が、特発性である（例えば、前記対象が、実質的に観察可能な腸内毒素症の原因を有しない）、請求項６４に記載の組成物。
  66. 前記腸内毒素症が、対象における疾患、障害、または状態に関連付けられる、請求項６４に記載の組成物。
  67. 前記疾患、障害、または状態が、感染症、炎症性疾患、代謝性疾患、自己免疫疾患、神経性疾患、または癌である、請求項６６に記載の組成物。
  68. 感染症が、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｄｉｆｆｉｃｉｌｅ感染症（ＣＤＩ）、バンコマイシン耐性腸球菌（ＶＲＥ）感染症、感染性大腸炎、Ｃ．ｄｉｆｆｉｃｉｌｅ大腸炎、真菌症（例えば、Ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ感染症、Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ ｊｅｊｕｎｉ感染症、またはＨｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ ｐｙｌｏｒｉ感染症）、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｄｉｆｆｉｃｉｌｅ関連下痢症（ＣＤＡＤ）、抗生物質関連下痢症（ＡＡＤ）、抗生物質誘発性下痢症、旅行者下痢症（ＴＤ）、小児下痢症、または（急性）感染性下痢症を含む、請求項６７に記載の組成物。
  69. 前記炎症性疾患が、炎症性腸疾患（ＩＢＤ）、潰瘍性大腸炎（ＵＣ）、クローン病（ＣＤ）、小腸の特発性炎症、不確定大腸炎、嚢炎、過敏性腸症候群（ＩＢＳ）、壊死性腸炎（ＮＥＣ）、小腸炎、便秘、顕微鏡的大腸炎、下痢症、移植片対宿主病（ＧＶＨＤ）、アレルギー（例えば、食物アレルギー）、偽膜性大腸炎、消化不良、非潰瘍性消化不良、憩室症、憩室炎、虚血性大腸炎、放射線大腸炎、放射線腸炎、膠原線維性大腸炎、胃腸炎、またはポリープを含む、請求項６７に記載の組成物。
  70. 前記代謝性疾患が、肥満、（インスリン抵抗性）糖尿病前症、ＩＩ型糖尿病、高い空腹時血糖（高血糖症）、代謝症候群、または心疾患危険因子（例えば、高い血中コレステロール、高いＬＤＬ、高い血圧（高血圧症）、高いトリグリセリドレベル、低いＨＤＬ）を含む、請求項６７に記載の組成物。
  71. 前記自己免疫疾患が、自己免疫性関節炎、Ｉ型糖尿病、多発性硬化症、乾癬、アレルギー、喘息、またはアトピー性皮膚炎を含む、請求項６７に記載の組成物。
  72. 前記神経性疾患が、自閉症、高アンモニア血症、または肝性脳症を含む、請求項６７に記載の組成物。
  73. 前記癌が、脳、皮膚、血液、骨、眼、乳房、肺、前立腺、肝臓、または消化管の癌を含む、請求項６７に記載の組成物。
  74. 前記腸内毒素症が、胃腸疾患に関連付けられる、請求項６４に記載の組成物。
  75. 前記マイクロバイオーム制御因子が、糖、糖アルコール、アミノ酸、ペプチド、微量栄養素、脂肪酸、またはポリフェノールである、請求項６４に記載の組成物。
  76. 前記マイクロバイオーム制御因子が、糖または糖アルコールを含む、請求項７５に記載の組成物。
  77. 前記糖または糖アルコールが、グルコース、ガラクトース、フルクトース、フコース、マンノース、キシロース、アラビノース、ラムノース、リボース、スクロース、ソルボース、ラクトース、ソルビトール、マルトース、マンニトール、ラクツロース、ラクチトール、エリトリトール、タガトース、コージビオース、ニゲロース、イソマルトース、トレハロース、ソホロース、ラミナリビオース、ゲンチオビオース、ツラノース、マルツロース、パラチノース、ゲンチオビウロース、マンノビオース、メリビウロース、ルチヌロース、またはキシロビオースを含む、請求項７６に記載の組成物。
  78. 前記糖または糖アルコールが、ガラクトース、フルクトース、フコース、マンノース、キシロース、アラビノース、ラムノース、リボース、スクロース、ソルボース、ラクトース、ソルビトール、マルトース、マンニトール、ラクツロース、ラクチトール、エリトリトール、タガトース、コージビオース、ニゲロース、イソマルトース、トレハロース、ソホロース、ラミナリビオース、ゲンチオビオース、ツラノース、マルツロース、パラチノース、ゲンチオビウロース、マンノビオース、メリビウロース、ルチヌロース、またはキシロビオースを含む、請求項７６に記載の組成物。
  79. 前記マイクロバイオーム制御因子が、前記宿主によって代謝される糖または糖アルコールを含む、請求項７６に記載の組成物。
  80. 前記マイクロバイオーム制御因子が、前記宿主によって代謝されない糖または糖アルコールを含む、請求項７６に記載の組成物。
  81. 前記組成物が、約５０％（ｗ／ｗ）超（例えば、約５５％超、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、約９６％、約９７％、約９８％、約９９％、またはそれ以上）の糖または糖アルコールを含む、請求項６４に記載の組成物。
  82. 前記マイクロバイオーム制御因子が、約１２個未満の炭素原子（例えば、約１０個未満の炭素原子、約９個の炭素原子、約８個の炭素原子、約７個の炭素原子、約６個の炭素原子、または約５個の炭素原子）、及び約１２個未満のヘテロ原子（例えば、約１０個未満のヘテロ原子、約９個未満のヘテロ原子、約８個未満のヘテロ原子、約７個未満のヘテロ原子、約６個未満のヘテロ原子、または約５個未満のヘテロ原子）を有する分子を含み、前記ヘテロ原子が、酸素、窒素、硫黄、またはリンから選択される、請求項６４に記載の組成物。
  83. 前記マイクロバイオーム制御因子が、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ハロゲン、アシル、チオール、シアノ、ニトロ、またはスルホニル部分を含まない、請求項６４に記載の組成物。
  84. 前記糖または糖アルコールが、スクロースに対して低い甘味度を有する、請求項７６に記載の組成物。
  85. 前記糖または糖アルコールが、スクロースに対して約１未満（例えば、約０．９５未満、約０．９、約０．８５、約０．８、約０．７５、約０．７、約０．６５、約０．６、約０．５５、約０．５、またはそれ未満）の甘味度を有する、請求項８４に記載の組成物。
  86. 前記糖または糖アルコールが、スクロースに対して約２未満（例えば、約３未満、約４、約５、約１０、約２０、約２５、約５０、約７５、約１００、約２５０、約５００、約１０００、またはそれ以上）の甘味度を有する、請求項８４に記載の組成物。
  87. 前記糖または糖アルコールが、グルコースに対して低い吸収係数を有する、請求項７６に記載の組成物。
  88. 前記糖または糖アルコールが、０．１５未満（例えば、約０．１４未満、約０．１３、約０．１２、約０．１１、約０．１０、約０．０９、約０．０８、約０．０７、約０．０６、約０．０５、約０．０４、約０．０３、約０．０２、約０．０１、またはそれ未満）の吸収係数を有する、請求項８７に記載の組成物。
  89. 前記宿主によって代謝される前記糖または糖アルコールの大部分が、下部消化管（例えば、小腸または大腸）において代謝される、請求項７８に記載の組成物。
  90. 前記宿主によって代謝される前記糖または糖アルコールの大部分が、小腸、例えば、十二指腸、空腸、回腸において代謝される、請求項８８に記載の組成物。
  91. 前記宿主によって代謝される前記糖または糖アルコールの大部分が、大腸、例えば、盲腸、結腸、または直腸において代謝される、請求項８８に記載の組成物。
  92. 前記マイクロバイオーム制御因子が、アミノ酸を含む、請求項６４に記載の組成物。
  93. 前記マイクロバイオーム制御因子が、微量栄養素（例えば、ビタミン、元素、またはミネラル）を含む、請求項６４に記載の組成物。
  94. 前記マイクロバイオーム制御因子が、脂肪酸を含む、請求項６４に記載の組成物。
  95. 前記脂肪酸が、短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）、中鎖脂肪酸（ＭＣＦＡ）、長鎖脂肪酸（ＬＣＦＡ）、または極長鎖脂肪酸（ＶＬＣＦＡ）を含む、請求項９４に記載の組成物。
  96. 前記マイクロバイオーム制御因子が、ポリフェノールを含む、請求項６４に記載の組成物。
  97. 前記ポリフェノールが、カテキン、エラジタンニン、イソフラボン、フラボノール、フラバノン、アントシアニン、またはリグニンを含む、請求項９６に記載の組成物。
  98. 対象の薬物誘発性または治療誘発性の症状の低減における使用のための薬学的組成物であって、消化管での前記組成物の実質的な放出のために、投与剤形で製剤化されるか、または投与レジメンで投与されるマイクロバイオーム制御因子を含み、それにより前記対象の前記症状を低減する、薬学的組成物。
  99. 前記組成物が、
    ｉ）糖、糖アルコール、アミノ酸、ペプチド、微量栄養素、脂肪酸、またはポリフェノールを含むマイクロバイオーム制御因子、
    ｉｉ）アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ハロゲン、アシル、チオール、シアノ、ニトロ、またはスルホニル部分を含まないマイクロバイオーム制御因子、
    ｉｉｉ）約１２個未満の炭素原子（例えば、約１０個未満の炭素原子、約９個の炭素原子、約８個の炭素原子、約７個の炭素原子、約６個の炭素原子、または約５個の炭素原子）、及び約１２個未満のヘテロ原子（例えば、約１０個未満のヘテロ原子、約９個未満のヘテロ原子、約８個未満のヘテロ原子、約７個未満のヘテロ原子、約６個未満のヘテロ原子、または約５個未満のヘテロ原子）を有する分子を含み、前記ヘテロ原子が、酸素、窒素、硫黄、またはリンから選択される、マイクロバイオーム制御因子、
    ならびにｉｖ）約５０％（ｗ／ｗ）超（例えば、約５５％超、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、約９６％、約９７％、約９８％、約９９％、またはそれ以上）のマイクロバイオーム制御因子を含む組成物のうちの１つ以上を含む、請求項９８に記載の組成物。
  100. 前記薬物誘発性または治療誘発性の症状が、膨満、下痢症、嘔吐、悪心、及び便秘である、請求項９８または９９に記載の組成物。
  101. 前記薬物誘発性または治療誘発性の症状が、下痢症である、請求項１００に記載の組成物。
  102. 前記薬物誘発性または治療誘発性の症状が、便秘である、請求項１００に記載の組成物。
  103. 前記組成物が、前記薬物の投与前、投与と同時に、または投与後に投与される、請求項９８に記載の組成物。
  104. 前記組成物が、ｉ）、ｉｉ）、ｉｉｉ）、またはｉｖ）のうちの少なくとも２つを含む、請求項９９に記載の組成物。
  105. 前記組成物が、ｉ）、ｉｉ）、ｉｉｉ）、またはｉｖ）のうちの少なくとも３つを含む、請求項９９に記載の組成物。
  106. 前記組成物が、ｉ）、ｉｉ）、ｉｉｉ）、及びｉｖ）からなる、請求項９９に記載の組成物。
  107. 前記マイクロバイオーム制御因子が、糖または糖アルコールを含む、請求項９９に記載の組成物。
  108. 前記マイクロバイオーム制御因子が、前記宿主によって代謝可能な糖または糖アルコールを含む、請求項１０７に記載の組成物。
  109. 前記マイクロバイオーム制御因子が、前記宿主によって代謝されない糖または糖アルコールを含む、請求項１０７に記載の組成物。
  110. 前記宿主によって代謝される前記糖または糖アルコールの大部分が、下部消化管（例えば、小腸または大腸）において代謝される、請求項１０８に記載の組成物。
  111. 前記宿主によって代謝される前記糖または糖アルコールの大部分が、小腸、例えば、十二指腸、空腸、回腸において代謝される、請求項１１０に記載の組成物。
  112. 前記宿主によって代謝される前記糖または糖アルコールの大部分が、大腸、例えば、盲腸、結腸、または直腸において代謝される、請求項１１０に記載の組成物。
  113. 血糖値（例えば、血糖レベル）の制御を必要とする疾患、障害、または状態を有する対象の治療における使用のための薬学的組成物であって、下部消化管（例えば、小腸または大腸）での実質的な放出のために、投与剤形で製剤化されるか、または投与レジメンで投与されるマイクロバイオーム制御因子を含む組成物であって、それにより前記マイクロバイオーム制御因子への全身曝露を実質的に制限する、組成物での治療から、前記対象が利益を享受する、薬学的組成物。
  114. 前記マイクロバイオーム制御因子が、糖、糖アルコール、アミノ酸、ペプチド、微量栄養素、脂肪酸、またはポリフェノールを含む、請求項１１３に記載の組成物。
  115. 前記マイクロバイオーム制御因子が、糖または糖アルコールを含む、請求項１１３に記載の組成物。
  116. 前記マイクロバイオーム制御因子が、前記宿主によって代謝可能な糖または糖アルコールを含む、請求項１１３に記載の組成物。
  117. 前記マイクロバイオーム制御因子が、前記宿主によって代謝されない糖または糖アルコールを含む、請求項１１３に記載の組成物。
  118. 前記糖または糖アルコールが、グルコース、ガラクトース、フルクトース、フコース、マンノース、キシロース、アラビノース、ラムノース、リボース、スクロース、ソルボース、ラクトース、ソルビトール、マルトース、マンニトール、ラクツロース、ラクチトール、エリトリトール、タガトース、コージビオース、ニゲロース、イソマルトース、トレハロース、ソホロース、ラミナリビオース、ゲンチオビオース、ツラノース、マルツロース、パラチノース、ゲンチオビウロース、マンノビオース、メリビウロース、ルチヌロース、またはキシロビオースを含む、請求項１１５に記載の組成物。
  119. 前記糖または糖アルコールが、グルコースを含む、請求項１１５に記載の組成物。
  120. 前記疾患、障害、または状態が、癌を含む、請求項１１３に記載の組成物。
  121. 前記疾患、障害、または状態が、代謝性疾患である、請求項１１３に記載の組成物。
  122. 前記代謝性疾患、障害、または状態が、糖尿病を含む、請求項１２１に記載の組成物。
  123. マイクロバイオーム制御因子を含む組成物での治療から前記利益を享受することが、
    ｉ）前記対象の腸内毒素症を治療すること、
    ｉｉ）前記対象の薬物誘発性または治療誘発性の症状を治療し、低減すること、または
    ｉｉｉ）前記対象の前記胃腸内微生物叢内の細菌分類群を調節して、前記対象に健康上の利益をもたらすことのうちの１つ以上を含む、請求項１１３に記載の組成物。
  124. 前記組成物が、ｉ）、ｉｉ）、またはｉｉｉ）のうちの少なくとも２つを含む、請求項１２３に記載の組成物。
  125. 前記組成物が、ｉ）、ｉｉ）、及びｉｉｉ）からなる、請求項１２３に記載の組成物。
  126. 前記マイクロバイオーム制御因子が、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ハロゲン、アシル、チオール、シアノ、ニトロ、またはスルホニル部分を含まない、請求項１１３に記載の組成物。
  127. 前記マイクロバイオーム制御因子が、約１２個未満の炭素原子（例えば、約１０個未満の炭素原子、約９個の炭素原子、約８個の炭素原子、約７個の炭素原子、約６個の炭素原子、または約５個の炭素原子）、及び約１２個未満のヘテロ原子（例えば、約１０個未満のヘテロ原子、約９個未満のヘテロ原子、約８個未満のヘテロ原子、約７個未満のヘテロ原子、約６個未満のヘテロ原子、または約５個未満のヘテロ原子）を有する分子を含み、前記ヘテロ原子が、酸素、窒素、硫黄、またはリンから選択される、請求項１１３に記載の組成物。
  128. 前記組成物が、約５０％（ｗ／ｗ）超（例えば、約５５％超、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、約９６％、約９７％、約９８％、約９９％、またはそれ以上）のマイクロバイオーム制御因子を含む、請求項１１３に記載の組成物。
  129. 前記宿主によって代謝される前記糖または糖アルコールの大部分が、小腸、例えば、十二指腸、空腸、回腸において代謝される、請求項１１３に記載の組成物。
  130. 前記宿主によって代謝される前記糖または糖アルコールの大部分が、大腸、例えば、盲腸、結腸、または直腸において代謝される、請求項１１３に記載の組成物。
  131. 前記組成物が、経口または経腸投与用に製剤化された液体投与剤形または固体投与剤形である、請求項１１３に記載の組成物。
  132. 対象の胃腸内微生物叢内の微生物多様性の調節における使用のための薬学的組成物であって、消化管での前記組成物の実質的な放出のために、投与剤形で製剤化されるか、または投与レジメンで投与されるマイクロバイオーム制御因子を含み、それにより前記対象における微生物多様性を調節する、薬学的組成物。
  133. 前記微生物多様性が、細菌多様性を含む、請求項１３２に記載の組成物。
  134. 前記微生物叢のシャノン多様性が、少なくとも約５％（例えば、少なくとも約１０％、約１５％、約２０％、約２５％、約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、またはそれ以上）増加または減少している、請求項１３２に記載の組成物。
  135. 前記微生物叢のシャノン多様性が、少なくとも約０．１ログ倍（例えば、約０．２ログ倍、約０．３ログ倍、約０．４ログ倍、約０．５ログ倍、約０．６ログ倍、約０．７ログ倍、約０．８ログ倍、約０．９ログ倍、約１ログ倍、約１．５ログ倍、約２ログ倍、またはそれ以上）増加または減少している、請求項１３２に記載の組成物。
  136. 胃腸疾患を有する対象の治療における使用のための薬学的組成物であって、前記対象の消化管での組成物の実質的な放出のために、投与剤形で製剤化されるか、または投与レジメンで投与されるマイクロバイオーム制御因子を含み、但し、前記マイクロバイオーム制御因子がグルコースを含む場合、前記マイクロバイオーム制御因子が、腸溶性コーティングされた投与剤形で提供されることを条件とする、薬学的組成物。
  137. 前記マイクロバイオーム制御因子が、
    ｉ）宿主によって代謝される単糖類、二糖類、三糖類、四糖類、もしくは五糖類であって、ここで、前記糖または糖アルコールが、二糖類、三糖類、四糖類、もしくは五糖類である場合、
    ａ）少なくとも１つ、少なくとも２つ、少なくとも３つ、少なくとも４つ、またはそれ以上のグリコシド結合が、１−＞２グリコシド結合、１−＞３グリコシド結合、１−＞４グリコシド結合、または１−＞６グリコシド結合を含み、かつ
    ｂ）前記グリコシド結合のうちの少なくとも１つ、少なくとも２つ、少なくとも３つ、少なくとも４つ、またはそれ以上が、アルファまたはベータ配置で存在する、単糖類、二糖類、三糖類、四糖類、もしくは五糖類、
    ｉｉ）約１０００ｇ／ｍｏｌ未満（例えば、約９５０ｇ／ｍｏｌ未満、約９００ｇ／ｍｏｌ、約８５０ｇ／ｍｏｌ、約８００ｇ／ｍｏｌ、約７５０ｇ／ｍｏｌ、約７００ｇ／ｍｏｌ、約６５０ｇ／ｍｏｌ、約６００ｇ／ｍｏｌ、約５００ｇ／ｍｏｌ、約４５０ｇ／ｍｏｌ、約４００ｇ／ｍｏｌ、約３５０ｇ／ｍｏｌ、約３００ｇ／ｍｏｌ、約２５０ｇ／ｍｏｌ、約２００ｇ／ｍｏｌ、またはそれ未満）の分子量、
    ｉｉｉ）約３０個未満の炭素原子（例えば、約２５個未満の炭素原子、約２０個の炭素原子、約１８個の炭素原子、約１５個の炭素原子、約１２個の炭素原子、約１０個の炭素原子、約９個の炭素原子、約８個の炭素原子、約７個の炭素原子、約６個の炭素原子、または約５個の炭素原子）、
    ｉｖ）約３０個未満のヘテロ原子（例えば、約２５個未満のヘテロ原子、約２０個のヘテロ原子、約１８個のヘテロ原子、約１５個未満のヘテロ原子、約１２個未満のヘテロ原子、約１０個未満のヘテロ原子、約９個未満のヘテロ原子、約８個未満のヘテロ原子、約７個未満のヘテロ原子、約６個未満のヘテロ原子、約５個未満のヘテロ原子）、または
    ｖ）アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ハロゲン、アシル、チオール、シアノ、ニトロ、もしくはスルホニル部分を含まないこと、
    のうちの１つ以上を含む糖または糖アルコールである、請求項１３６に記載の組成物。
  138. 前記組成物が、少なくともｉ）、ｉｉ）、ｉｉｉ）、ｉｖ）、またはｖ）のうちの少なくとも２つを含む、請求項１３７に記載の組成物。
  139. 前記組成物が、少なくともｉ）、ｉｉ）、ｉｉｉ）、ｉｖ）、またはｖ）のうちの少なくとも３つを含む、請求項１３７に記載の組成物。
  140. 前記組成物が、少なくともｉ）、ｉｉ）、ｉｉｉ）、ｉｖ）、またはｖ）のうちの少なくとも４つを含む、請求項１３７に記載の組成物。
  141. 前記組成物が、ｉ）、ｉｉ）、ｉｉｉ）、ｉｖ）、及びｖ）からなる、請求項１３７に記載の組成物。
  142. 前記組成物が、糖または糖アルコールを含み、
    ｉ）前記宿主によって代謝されない糖または糖アルコールを実質的に含まないこと、並びに、
    ｉｉ）マイクロバイオーム制御因子以外の薬剤、例えば、治療剤（例えば、ペプチド、核酸、オリゴ糖、多糖類、タンパク質、非ペプチド小分子、またはそのプロドラッグもしくは代謝産物）またはポリマー（例えば、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）、ポリビニルピロリジン（ＰＶＧ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアクリル酸（ＰＡＡ）、ポリアクリルアミド、Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）メチルアクリルアミド（ＨＭＰＡ）、ジビニルエーテル−無水マレイン酸（ＤＩＶＥＭＡ）、ポリオキサゾリン、ポリリン酸、キサンタンガム、ペクチン、キチン、キトサン、デキストラン、カラギーナン、グアーガム、セルロース（例えば、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、カルボキシメチルセルロースナトリウム（ＮａＣＭＣ））、ヒアルロン酸、ヒアルロナン、アルブミン、ヘパリン、コンドロイチン、デンプン、またはその誘導体である）を実質的に含まないこと、
    のうちの１つ以上である、請求項１３６に記載の組成物。
  143. 前記組成物が、ｉ）及びｉｉ）からなる、請求項１４２に記載の組成物。
  144. 前記マイクロバイオーム制御因子以外の薬剤が、治療剤であり、
    ｉ）ペプチド、核酸、オリゴ糖、多糖類、タンパク質、非ペプチド小分子、またはそのプロドラッグもしくは代謝産物、
    ｉｉ）約５００ｇ／ｍｏｌ超の分子量、
    ｉｉｉ）約６個超の炭素原子、
    ｉｖ）細胞表面受容体、イオンチャネル、輸送体、酵素、抗体、もしくは他の生物学的標的に対する特異性、または
    ｖ）疾患、障害、もしくは状態の治療に使用される薬剤
    のうちの１つ以上を含む、請求項１４２に記載の組成物。
  145. 前記組成物が、ｉ）、ｉｉ）、ｉｉｉ）、ｉｖ）、またはｖ）のうちの少なくとも２つを含む、請求項１４４に記載の組成物。
  146. 前記組成物が、少なくともｉ）、ｉｉ）、ｉｉｉ）、ｉｖ）、またはｖ）のうちの少なくとも３つを含む、請求項１４４に記載の組成物。
  147. 前記組成物が、少なくともｉ）、ｉｉ）、ｉｉｉ）、ｉｖ）、またはｖ）のうちの少なくとも４つを含む、請求項１４４に記載の組成物。
  148. 前記組成物が、ｉ）、ｉｉ）、ｉｉｉ）、ｉｖ）、及びｖ）からなる、請求項１４５に記載の組成物。
  149. 胃腸疾患の治療を必要とする対象を識別することをさらに含む、請求項１３６に記載の組成物。
  150. 胃腸疾患の治療を必要とする前記対象が、対象の微生物叢の状態の評価に基づいて識別される、請求項１４９に記載の組成物。
  151. 前記評価が、特定のＯＴＵまたは前記対象の前記胃腸内微生物叢の微生物多様性のいずれかの知識を得る（例えば、直接的または間接的に）ことを含む、請求項１５０に記載の組成物。
  152. 前記識別が、前記対象から試料（例えば、糞便試料）を得る（例えば、直接的または間接的に）ことを含む、請求項１４９に記載の組成物。
  153. マイクロバイオーム制御因子を含む有効量の組成物が、前記評価の結果に基づいて投与される、請求項１５０または１５２に記載の組成物。
  154. 腸内毒素症を有する対象を識別することをさらに含む、請求項１３６に記載の組成物。
  155. 糖、糖アルコール、アミノ酸、ペプチド、微量栄養素、脂肪酸、またはポリフェノールを含むマイクロバイオーム制御因子を含む薬学的組成物であって、前記組成物の消化管での実質的な放出を標的とする投与剤形で製剤化されるか、または投与レジメンで投与される、薬学的組成物。
  156. 前記マイクロバイオーム制御因子が、糖または糖アルコールを含む、請求項１５５に記載の組成物。
  157. 前記糖または糖アルコールが、グルコース、ガラクトース、フルクトース、フコース、マンノース、キシロース、アラビノース、ラムノース、リボース、スクロース、ソルボース、ラクトース、ソルビトール、マルトース、マンニトール、ラクツロース、ラクチトール、エリトリトール、タガトース、コージビオース、ニゲロース、イソマルトース、トレハロース、ソホロース、ラミナリビオース、ゲンチオビオース、ツラノース、マルツロース、パラチノース、ゲンチオビウロース、マンノビオース、メリビウロース、ルチヌロース、またはキシロビオースを含む、請求項１５５に記載の組成物。
  158. 前記糖または糖アルコールが、ガラクトース、フルクトース、フコース、マンノース、キシロース、アラビノース、ラムノース、リボース、スクロース、ソルボース、ラクトース、ソルビトール、マルトース、マンニトール、ラクツロース、ラクチトール、エリトリトール、タガトース、コージビオース、ニゲロース、イソマルトース、トレハロース、ソホロース、ラミナリビオース、ゲンチオビオース、ツラノース、マルツロース、パラチノース、ゲンチオビウロース、マンノビオース、メリビウロース、ルチヌロース、またはキシロビオースを含む、請求項１５５に記載の組成物。
  159. 前記マイクロバイオーム制御因子が、前記宿主によって代謝可能な糖または糖アルコールを含む、請求項１５６に記載の組成物。
  160. 前記マイクロバイオーム制御因子が、前記宿主によって代謝されない糖または糖アルコールを含む、請求項１５６に記載の組成物。
  161. 前記組成物が、約５０％（ｗ／ｗ）超（例えば、約５５％超、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、約９６％、約９７％、約９８％、約９９％、またはそれ以上）の糖または糖アルコールを含む、請求項１５５に記載の組成物。
  162. 前記マイクロバイオーム制御因子が、約１２個未満の炭素原子（例えば、約１０個未満の炭素原子、約９個の炭素原子、約８個の炭素原子、約７個の炭素原子、約６個の炭素原子、または約５個の炭素原子）、及び約１２個未満のヘテロ原子（例えば、約１０個未満のヘテロ原子、約９個未満のヘテロ原子、約８個未満のヘテロ原子、約７個未満のヘテロ原子、約６個未満のヘテロ原子、または約５個未満のヘテロ原子）を有する分子を含み、前記ヘテロ原子が、酸素、窒素、硫黄、またはリンから選択される、請求項１５５に記載の組成物。
  163. 前記宿主によって代謝される前記糖または糖アルコールの大部分が、下部消化管（例えば、小腸または大腸）において代謝される、請求項１５９に記載の組成物。
  164. 前記宿主によって代謝される前記糖または糖アルコールの大部分が、小腸、例えば、十二指腸、空腸、回腸において代謝される、請求項１６３に記載の組成物。
  165. 前記宿主によって代謝される前記糖または糖アルコールの大部分が、大腸、例えば、盲腸、結腸、または直腸において代謝される、請求項１６３に記載の組成物。
  166. 前記マイクロバイオーム制御因子が、アミノ酸を含む、請求項１５５に記載の組成物。
  167. 前記マイクロバイオーム制御因子が、微量栄養素を含む、請求項１５５に記載の組成物。
  168. 前記微量栄養素が、ビタミン、元素、またはミネラルを含む、請求項１６７に記載の組成物。
  169. 前記マイクロバイオーム制御因子が、脂肪酸を含む、請求項１５５に記載の組成物。
  170. 前記脂肪酸が、短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）、中鎖脂肪酸（ＭＣＦＡ）、長鎖脂肪酸（ＬＣＦＡ）、または極長鎖脂肪酸（ＶＬＣＦＡ）を含む、請求項１６９に記載の組成物。
  171. 前記マイクロバイオーム制御因子が、ポリフェノールを含む、請求項１５５に記載の組成物。
  172. 前記ポリフェノールが、カテキン、エラジタンニン、イソフラボン、フラボノール、フラバノン、アントシアニン、またはリグニンを含む、請求項１７１に記載の組成物。
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