JP2018520677A - たとえば、細菌性膣炎の治療のためのLactobacillus rhamnosus(ラクトバチルス・ラムノサス)細菌 - Google Patents

たとえば、細菌性膣炎の治療のためのLactobacillus rhamnosus(ラクトバチルス・ラムノサス)細菌 Download PDF

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Abstract

たとえば、細菌性膣炎の治療に好適な新規の乳酸菌Lactobacillus rhamnosus。【選択図】なし

Description

本発明は、たとえば、細菌性膣炎の治療に好適な新規の乳酸菌Lactobacillus rhamnosus(ラクトバチルス・ラムノサス)に関する。
細菌性膣炎(BV)は生殖年齢の女性における最も一般的な疾病の1つである。米国疾病予防管理センター(CDC)によれば、BVのリスク因子には、洗浄すること及び新しいまたは複数の性交渉の相手を有することが挙げられる。BVは天然に存在する細菌微生物叢の不均衡が原因で起き、微生物学的には、乳酸菌が優勢な膣の微生物叢の潜在的に病原性の膣細菌による置き換えを特徴とする。健常で、H及び乳酸を産生する乳酸菌が優勢な微生物叢からの複雑で多種の微生物叢への変化は相対的に迅速に起きることができ、結果的にBVを生じる。
たとえば、EP0257007(1987年に出願)にて議論されたように―細菌性膣炎(BV)にはpHの上昇(およそ4の正常で/健常なpHから4.5を上回るpHへの上昇)と、普通優勢な乳酸菌膣微生物叢が圧倒的に嫌気性の生物の過剰増殖によって制圧される微生物の悪性細菌症とが伴うことが長いこと知られている。
EP2509610B1(HSO Health Care,Vienna−2011年9月13日に出願され、2013年に公開され/許諾された)は本明細書に関連する背景従来技術の要約を提供している。
EP2509610B1にて議論されたように―健常な女性の膣は種々の乳酸菌の種によって支配され、それらは泌尿生殖器感染症から女性を保護することにおいて本質的な役割を担っている。乳酸菌は、膣上皮に付着し、病原体の付着及び増殖を阻害し、さもなければ病原体に利用される栄養物を枯渇させ、宿主の免疫応答及び微細環境を調節する能力を有する。最も重要なことに、乳酸菌は、膣円蓋の細胞に含有されるグリコーゲンを代謝し、最終産物として乳酸を形成する。従って、健常な膣では、およそ4.0のpH値が達成され、そのレベルでは多数の病原体は繁栄できない。
医薬組成物の形態(たとえば、膣投与のための膣カプセル剤)で女性に投与すると―乳酸菌の代謝活性を介して膣における潜在的病原体に対する乳酸菌の保護効果が生成される。その細菌はグリコーゲン及びグルコースの他の供給源を摂取し、乳酸を産生する。この方法で生成される低いpHはあまり望ましくない細菌及び真菌に対して有害なので感染に対して膣の粘膜を保護する。
膣感染症は早産に関与する疾患の重要なメカニズムなので、膣にて乳酸菌微生物叢の天然の健常な均衡を維持することは妊娠の間で特に重要である。乳酸菌の欠乏は膣における微生物の均衡を乱すことができ、結果的に細菌性膣炎の症候群を生じることが多く、それは、正常に存在する乳酸菌からの嫌気性細菌が優勢な混合微生物叢への量的な及び質的なシフトに関連し得る。当該技術によれば、細菌性膣炎は、乳酸菌の完全な喪失と、グラム多様性及びグラム陰性の桿菌、それらの中でも主としてGardnerella vaginalisと同様にBacteroides、Prevotella及びMobiluncusの種の付随する増加とを特徴としてもよい。しかしながら、膣乳酸菌の喪失は、子宮内膜炎またはさらに骨盤炎症性疾患を生じ得る感染に対して非妊娠女性も影響を受け易いままにする。
閉経の間に女性の生殖路の退縮が発生し、脳下垂体の内分泌軸と相互関係付けられる固有の生物寿命をたぶん反映する。主要な普遍的な変化は膣萎縮である。膣の乾燥症、燃焼、かゆみ及び性交疼痛症は、排尿障害、頻尿及び再発感染症と共に頻繁な病状である。閉経に続く生殖泌尿器の萎縮は、乳酸菌の枯渇に伴うエストロゲン分泌の低下ならびに細菌性膣炎及び尿路感染症に関連する病原性微生物のコロニー形成の増加に関連する。閉経後の女性では、膣のエストリオール療法は大腸菌のコロニー形成を減らし、乳酸菌の数を増やし、結果的に、再発尿路及び生殖路感染症の発生が有意に低下する。
乳酸菌の幾つかの種は種々の程度に膣に定植することが記載されている。しばらくの間、妊娠可能年齢の健常な女性の微生物叢はL.acidophilus及びL.fermentum、その後、L.brevis、L.jensenii及びL.caseiによって支配されると考えられていた。膣の乳酸菌の微生物叢に関する別の研究では、著者らは、参加者のほとんどの膣微生物叢は単一の乳酸菌種によって支配されており、他の種の存在は広い個々の変動性を示していることを見いだした。最も頻繁に存在する種はL.crispatus、L.gasseri、L.iners,及びL.jenseniiだった。別の研究では、最も一般的に単離された乳酸菌株はL.jensenii、L.acidophilus、L.casei,及びL.gasseriであった。最近のオーストリアの研究では、種特異的PCRによって特定された優勢な乳酸菌の種、すなわち、L.crispatus、L.gasseri、L.jensenii,及びL.rhamnosusを用いてDNAフィンガープリントを生成した。L.crispatus、L.gasseri、L.jensenii及びL.rhamnosusは膣における優勢な種であると見なすことができる。
乳酸菌微生物叢における(従って、膣微生物叢の保護機能における)欠乏を治療するために、乳酸菌を含有する膣坐薬の投与は乳酸菌置換の最も一般的な方法である。一部の著者らは、乳酸菌の局所での使用は、膣症及び再発尿路感染症の予防のための安全で且つ有望な処置であると考えている。
膣の補完は乳酸菌置換についての長年にわたる広く受け入れられた慣行である一方で、乳酸菌製剤の経口投与は正常な膣微生物叢の回復についての新しい概念である。相対的に最近の成績は、プロバイオティクス株であるL.rhamnosus GR−1(ATCC 55826)及びL.reuteri RC−14(ATCC 55845)を副作用がなく毎日2カ月間経口にて服用することができることを示している。摂取は次いで、存在する乳酸菌の増加及び酵母や大腸菌の減少という点で膣微生物叢の有意な改善を生じた。著者らのグループの1つは粘膜免疫の変化または直腸領域からの膣へのプロバイオティクス細菌の上行という点で有益な効果を議論した一方で、別のグループは最近、種特異的PCR増幅によって、L.rhamnosus GR−1及びL.reuteri RC−14は経口で投与すると、膣環境に送達され得ることを実証した。
上記で議論された従来技術を考慮して―EP2509610B1に記載されているような発明は、細菌性膣炎(BV)の治療のためにL.crispatus、L.rhamnosus、L.jensenii及び/またはL.gasseriの具体的な寄託株の組み合わせの使用に関する。15ページの表11では、示されるのは、たとえば、寄託されたL.rhamnosus(DSM22560)はpHを低下させる相対的に良好な機能を有するということである。
本発明によって解決される課題は、乳酸菌の欠乏が原因で起きる(たとえば、細菌性膣炎のような)膣及び女性生殖器及び泌尿生殖器の感染症及び/または尿路感染症の治療に特に関連する良好な特性を持つ新規のLactobacillus rhamnosus株を提供することである。
以下の作業実施例で見ることができるように、本明細書に記載されている、登録番号CECT 8800(ここではBPL005とも呼ばれる)を持つ新規のL.rhamnosus株は、たとえば、細菌性膣炎の治療に特に関連する多数の良好な/改善されたものを有する。
本明細書での作業実施例1の結果は、単離されたCECT 8800(=BPL005)L.rhamnosus株の以下の関連する有益な特徴を実証した。
(1)それは健常女性の膣に由来する単離体から新たに単離された―すなわち、それがそのような新規の株ではないと考える確かな理由はない;
(2)無作為増幅多型DNA(RAPD)プロファイルは、その株が他とは異なることを実証し、16S rRNAの配列決定はBPL005が独特のL.rhamnosus株であることを示した;
(3)BPL005はpH値を低下させる膣単離株のうちで最高の能力を有した;
(4)pHを制御しないアッセイでは、BPL005は迅速なpH低下効果を与えた。BPL005株の場合における乳酸の迅速な産生は短時間でpHを下げるその高い能力に一致する。酸の残りの産生に関してBPL005株は調べた株のうちで最良の産生株だった;
(5)婦人科の市販品に対する耐性に関して―BPL005株は調べた最高濃度に耐性であり、阻害は観察されなかった;
(6)BPL005株の全ゲノムのゲノム配列決定はそれが3.023Mbの独特のコンティグを有することを示した―すなわち、ゲノム配列は従来技術で記載されている配列ではなかった。
上記で議論されたように―細菌性膣炎(BV)にはpHの上昇(およそ4の正常で/健常なpHから4.5を上回るpHへの上昇)と、普通優勢な乳酸菌膣微生物叢が圧倒的に嫌気性の生物の過剰増殖によって制圧される微生物の悪性細菌症とが伴うことが長いこと知られている。
従って、本明細書に記載されている新規のCECT 8800(=BPL005)L.rhamnosus株がpHレベルを低下させる非常に良好な能力を有するという事実は、たとえば、細菌性膣炎の治療へのその株の使用に関して重要である。
要するに、且つ理論に限定されないで―本明細書に記載されている新規のCECT 8800(=BPL005)L.rhamnosus株の本明細書に記載されている良好な特性に基づいて、乳酸菌の欠乏が原因で起きる(たとえば、細菌性膣炎のような)膣及び女性生殖器及び泌尿生殖器の感染症及び/または尿路感染症の治療にそれが有用ではないと考える理由はない。
本明細書での作業実施例2の結果は、BPL005株が本明細書に関連する市販の婦人科プロバイオティクス製品のうちで調べた最良のプロバイオティクス製品に比べて類似するpH低下レベルを有することを示した。
本明細書での作業実施例3の結果は、実験室規模(体積1L)での生産工程におけるBPL005株の良好な効率性を示し、作製された凍結乾燥粉末のデータはBPL005株が15ヵ月間での良好な安定性を得ていることを示した。
本明細書での作業実施例4の結果は、工業規模(体積1500L)での生産工程におけるBPL005株の良好な効率性を示し、作製された凍結乾燥粉末のデータはBPL005株が非常に良好な安定性を得ていることを示した。
本明細書に関連する市販品を作製することができるためには、乳酸菌株が工業規模で適正に製造できることが有利であることは明らかである―従って、本明細書での作業実施例4は、本明細書に記載されている新規のCECT 8800(=BPL005)L.rhamnosus株のさらなる有利な特性を実証する。
従って、本発明の第1の態様は、登録番号CECT 8800(ここではBPL005とも呼ばれる)を持つ乳酸菌L.rhamnosusまたはその変異体に関するものであり、その際、変異体株は出発材料として寄託株を使用することによって得られ、変異体はCECT 8800のpHレベルを下げる能力を保持しているまたはさらに改善している。
本発明の第2の態様は、第1の態様の細菌及び/または本明細書に記載されているその実施形態を含む栄養組成物または医薬組成物に関する。
用語「栄養の」は当該技術によれば、食事療法または食物もしくは飼料の摂取の調節に関する。従って、栄養組成物はヒト用の食品または動物用の飼料製品に添加するのに好適な組成物である。
本発明の第3の態様は、女性における疾病の治療に使用するための第2の態様に係る栄養組成物または医薬組成物及び/または本明細書に記載されているその実施形態に関するものであり、その際、疾病は、天然に存在する膣細菌微生物叢の不均衡、膣感染症、女性生殖器の感染症、泌尿生殖器の感染症、または尿路感染症である。
本発明の第4の態様は、製品が第2の態様に係る栄養組成物及び/または本明細書に記載されているその実施形態を含有することを特徴とする、ヒトの栄養摂取用の乳製品、飲料製品、食品及び/または動物の栄養摂取用の飼料製品に関する。
本発明の実施形態は、例示のみの目的で以下に記載されている。
新規のLactobacillus rhamnosus株
新規のLactobacillus rhamnosus株BPL005の試料は、2014年12月15日の寄託日で受入番号CECT 8800のもとCECT(Coleccion Espanola de Cultivos Tipo)に寄託されている。寄託は、特許手続上の微生物の寄託の国際的承認に関するブダペスト条約の条件下で行われた。
本発明の第1の態様は本明細書に記載されている新規の株または「その変異体」に関する。
寄託株を出発材料として用いることによって技量のある読者が、従来の変異誘発または再単離法によって、本明細書に記載されている関連する特徴及び利点を保持しているさらなる変異体またはその誘導体を日常的に得ることができることは当業者にとって明らかである。従って、第1の態様の用語「その変異体」は寄託株を出発材料として用いることによって得られる変異体株に関する。
代わりに表現すると―本発明は、以下の工程;
(i)登録番号CECT 8800を持つ乳酸菌L.rhamnosusの変異体を作製することと、
(ii)工程(i)で作製された変異体を分析し、pHレベルを下げるCECT 8800の能力を保持しているまたはさらに改善している変異体株を特定することと、
(iii)工程(ii)で特定された変異体株を単離し、それによって登録番号CECT 8800を持つ乳酸菌L.rhamnosusの変異体を得ることとを含み、その際、変異体株はpHレベルを下げるCECT 8800の能力を保持しているまたはさらに改善している、登録番号CECT 8800を持つ乳酸菌L.rhamnosusの変異体を得る方法に関する。
好ましくは、第1の態様は登録番号CECT 8800(本明細書ではBPL005とも呼ばれる)を持つ乳酸菌L.rhamnosusに関する。
論文(Chenoll,E.,Codoner,FM.,Martinez−Blanch,JF.,Ramon,D.,Genoves,S.,Menabrito,M.2016.Complete genome sequence of Lactobacillus rhamnosus strain BPL5(CECT 8800),a probiotic for treatment of bacterial vaginosis.Genome Announc.4(2):e00292−16.doi:10.1128/genomeA.00292−16.Copyright(著作権),2016,Chenollら)は、2016年4月―すなわち、本出願の優先日であるEP15174222.8の2015年6月29日より後に公開された。
この論文は、本発明の登録番号CECT 8800を持つ乳酸菌L.rhamnosusの完全なゲノム配列を開示している。
ゲノム配列の知識がなくてもCECT 8800の変異体株を得ることが当業者にとって日常の作業であることは明らかである―配列があればこれはさらに容易である。
栄養組成物または医薬組成物―本発明の第2の態様
上記で議論されたように―本発明の第2の態様は第1の態様の細菌及び/または本明細書に記載されているその実施形態を含む栄養組成物または医薬組成物に関する。
栄養組成物は一般に栄養上のまたは栄養的な許容できる補助剤及び/または賦形剤を含む。
医薬組成物は一般に薬学上許容できる補助剤及び/または賦形剤を含む。
通常、そのような組成物は、組成物のグラム当たり10〜1014cfu(コロニー形成単位)の範囲である生細胞の濃度を通常有する凍結した、乾燥したまたは凍結乾燥した濃縮物を含む濃縮された形態で細菌を含む。範囲は、組成物のグラム当たり10〜1014cfu(コロニー形成単位)の範囲であり、または範囲は組成物のグラム当たり10〜1014cfu(コロニー形成単位)の範囲であることが好まれてもよい。関連する範囲はまた組成物のグラム当たり10〜1013cfu(コロニー形成単位)の範囲であってもよい。
組成物は凍結/乾燥した(代わりの表現では凍結乾燥した)細菌を含むことが好まれてもよい。
組成物はさらなる成分として凍結保護剤(たとえば、マルトデキストリン)を含有してもよく、及び/または酵母抽出物、糖類及びビタミン類のような栄養素を含む従来の添加剤を含有してもよい。
組成物が凍結/乾燥された細菌を含むのであれば、そのとき、好ましくは好適な凍結保護剤(たとえば、マルトデキストリン)を含む。
本文脈にて当業者によって理解されるように―本明細書に記載されているような栄養組成物または医薬組成物は特定の実施形態では、同じ種に属するまたは異なる種に属する多重度の株を含むであろう。本明細書に記載されているような組成物における乳酸菌のそのような有用な組み合わせの典型例は、Leuconostoc sp.と、たとえば、Lc. lactis subsp.lactis,Lc.lactis subsp.cremorisまたはLc.lactis subsp.lactis biovar diacetylactisのような1以上のLactococcus subspとの混合物である。
それは、たとえば、L.crispatus、L.rhamnosus、Lactobacillus jensenii及び/またはL.gasseriであってもよい。
経口摂取または局所膣投与に好適な本発明に係る組成物の適用形態が好まれてもよい。例として、女性での使用のためのプロバイオティクス細菌をカプセル剤の形態で、または(サシェにて満たされた)飲料に懸濁された形態で、または発酵乳(ヨーグルト)の形態で経口にて投与することができる。経口で投与される場合、それらは胃及び十二指腸を通過して生き残り(酸及び胆汁に対する特定を安定性を示して)、消化管で一時的にコロニー形成を行うことが期待される。そこから少数の細菌が膣に上り、(再び一時的に)膣粘膜でコロニー形成を行う。プロバイオティクス細菌も膣カプセル剤または膣坐薬として従来どおり使用することもでき、直接膣に適用することもできる。膣における潜在的病原体に対する乳酸菌の保護効果は乳酸菌の代謝活性を介して生成される。細菌はグリコーゲン及びグルコースの他の供給源を摂取し、乳酸を産生する。このような方法で生成される低いpHはあまり望ましくない細菌及び真菌に対して有害なので、膣粘膜を感染から保護する。従って、本発明に係る組成物は、膣投与のための坐薬、膣カプセル剤の形態で、または被覆されたカプセル剤、錠剤、サシェ、丸薬、シンジュ、経口投与用のバイアル、と同様にヨーグルト、ヨーグルト飲料、発酵乳、ジュース、及び他の発酵させた飲料及び食物として投与されてもよい。
女性における疾病の治療のための使用―本発明の第3の態様
上記で議論されたように―本発明の第3の態様は、女性における疾病の治療で使用するための、第2の態様にかかる栄養組成物または医薬組成物及び/または本明細書に記載されているその実施形態に関するものであり、その際、疾病は、天然に存在する膣細菌微生物叢の不均衡、膣感染症、女性生殖器の感染症、泌尿生殖器の感染症、または尿路感染症である。
本文脈にて当業者にとって理解されるように―女性の疾病に関連して、たとえば、本明細書に記載されているような栄養組成物または医薬組成物は、健常な膣細菌微生物叢を回復させる、及び/または維持するために何度も使用されるであろう。
或いは、関連する量の第2の態様に係る栄養組成物または医薬組成物及び/または本明細書に記載されているその実施形態をヒト女性に投与することを含む、女性における疾病の治療の方法に関連して、第3の態様が製剤化されてもよく、その際、疾病は、ヒト女性における天然に存在する膣細菌微生物叢の不均衡、膣感染症、女性生殖器の感染症、泌尿生殖器の感染症、または尿路感染症である。
本明細書に関連する疾病の例は、膣症、膣炎、慢性細菌性膣炎、慢性酵母感染症、閉経における慢性尿路感染症、萎縮性膣炎、膣症または細菌性膣炎である。
好まれる実施形態では、女性における疾病は細菌性膣炎(BV)である。
加えて、本発明に係る組成物は、妊娠におけるまたは細菌性膣炎が原因で起きる早産における無症状性及び再発性の細菌性膣炎の治療または予防で使用するのに特に好適である。
乳製品、飲料製品、食品等―本発明の第4の態様
上記で議論されたように―本発明の第4の態様は、製品が第2の態様に係る栄養組成物及び/または本明細書に記載されているその実施形態を含有することを特徴とする、ヒトの栄養摂取用の乳製品、飲料製品、食品及び/または動物の栄養摂取用の飼料製品に関する。
本発明の乳製品は、乳、ヨーグルト、チーズ、均質化製品(乳、チーズ、果実に基づく)、プロバイオティクスを含有する発酵させたまたは非発酵の乳(粉末乳、ラクトース非含有乳、ミルクセーキ)から成ることができる。治療用チーズは、生物に必要な微生物の用量の供給を保証するために、チーズの特定の加工相における濃縮乾燥形態での好適なプロバイオティクス微生物の添加によって得ることができる。飲料は、本発明に係る組成物を含有する即席飲料または水であることができる。
前記インテグレータ、乳製品及び食品は、上記で議論したものと同じ女性における疾病の治療での使用に好適であり―すなわち、疾病が天然に存在する膣細菌微生物叢の不均衡、膣感染症、女性生殖器の感染症、泌尿生殖器の感染症、または尿路感染症である、女性における疾病の治療での使用に好適である。
本発明の実施形態は、第1の態様の乳酸菌Lactobacillus rhamnosusを食品または飼料製品の出発材料に添加することと、こうして植菌された出発材料を乳酸菌が代謝上活性のある条件下で保持することとを含む、発酵食品または発酵飼料製品を製造する方法に関する。
有用な食品出発材料には、たとえば、乳、植物材料、肉製品、果実ジュース、マスト、生地、ダイズ及び衣用生地のような乳酸菌発酵工程に従来供される材料が挙げられる。
その方法によって得られる発酵製品には、典型例として、たとえば、新鮮なチーズまたはモツァレラ及びバターミルクを含む発酵乳、ヨーグルト、チーズのような乳製品が挙げられる。
さらなる実施形態では、生地材料は、たとえば、貯蔵牧草、たとえば、草、穀類材料、マメ、アルファルファ、またはサトウダイコンの葉のような動物飼料用の出発材料であり、その際、これの貯蔵を得るためにサイロに貯蔵される飼料作物に、または、たとえば、食肉処理の臓物及び魚臓物のような、動物飼養目的でこの臓物を貯蔵する目的も持つタンパク質が豊富な動物廃棄物に細菌培養物を植菌する。
実施例1:本発明のL.rhamnosus BPL005の単離及び性状分析
材料及び方法
(1)株の単離及び選択
健常女性の膣から単離体を得るために、18歳から45歳の間の14人の健常な閉経前女性の膣の中間領域から試料を採取した。除外基準は、規定された妊娠女性または授乳女性、試料採取時月経中であること、または以前の膣炎に対する抗菌療法を伴ったことであった。
綿球をMRS寒天プレートにて広げ、37℃で嫌気的にインキュベートした。グラム陽性の非胞子形成性の桿菌を推定上の乳酸菌として選択した。純粋な培養物をさらなる分析のためにグリセロールにて長期保存した(−20℃)。
(2)分子の特定
単離体が独特であることを保証するために、アガロース無作為増幅多型DNA(RAPD)プロファイルを生成し、重複する単離体を排除した。
分子の特定は、Chenollら.(Novel Probiotic Bifidobacterium bifidum CECT 7366 strain active against the pathogenic bacterium Helicobacter pylori.2011.Applied and Environmental Microbiology.77(4):1335-1343)のように16S rRNA遺伝子の配列決定によって行った。手短には、純粋培養物からDNAを抽出し、精製し、16S rDNAをPCR法によって増幅した。増幅産物を精製し、配列決定した。BLASTデータベース(http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi)によって得られた配列を比較することによって特定を達成した。
(3)最良のpH低下株の選択
乳酸菌株のpHレベルを下げる能力を検討するために、株の標準化した培養物をde Man, Rogosa and Sharpe(MRS)培地にて37℃で17時間増殖させた。pHメータの助けを借りて最終的なpHを測定した。アッセイは3つ組で行った。いったん実験を別々に行い、pHレベルを下げる最高低下株の組み合わせを調べた。このアッセイを行うために、双方の株をMRS培地にて37℃で17時間共培養し、pHメータの助けを借りて最終的なpHを測定した。
(4)有機酸プロファイルの特定
選択された株の有機酸プロファイルを得るために、乳酸菌のためにBiopolisで最適化された工業用培地にて1Lの発酵槽(Biobundle;Applikon)において各株を37℃で嫌気的に培養した。各株についてpH制御の有無にて2つの条件をアッセイした。双方の場合、アッセイの間中、pHのレベルをモニターした。試料はアッセイ全体を通して回収した。
有機酸の定量については、5%のメタリン酸、硫酸銅(1.56mg/mL)及び内部標準としての50mMの4−メチル吉草酸を含有する混合物0.2mLと0.8mLの無細胞上清をボルテックスで混合した。次いで試料を0.45μmの孔サイズによって濾過し、1/2及び1/10に希釈した。
有機酸の評価はHPLCクロマトグラフィによって行った。製造元によって定義された条件下で、Rezexカラム(ROA有機酸(H+)8%,300×7.8mm,8μm[Premium])を備えたHPLC Alliance 2695(Waters)に処理した試料10μLのアリコートを注入した。検出は屈折検出器(2414 Waters)の指針によって達成した。溶離剤は、0.6mL/分の定組成流速での脱気したHSO 2.5mMだった。あらゆる場合で、以前定義した混合したものを加えて定量曲線を構築した。
(5)市販品に対する耐性
様々な婦人科製品に対するBPL005株の耐性を調べるために、各製品の直接ストックのアリコートをブロス培地で5120μg/mLに溶解し、0.22μmで濾過した。ストック溶液を−80℃で保存した。最初の希釈から、512〜0.125μg/mLの範囲で1/2連続希釈を行った。24時間のコロニーから種菌を直接得て、0.5マクファーランドに生理食塩水溶液にて再浮遊させ、生理食塩水溶液で1/20に希釈した。アッセイはマルチウェルプレートで行い、37℃にて24時間嫌気的にインキュベートした。阻害最小濃度(MIC)は抗生剤が明瞭な阻害(増殖なし)を発揮する最小濃度として確立した。濁度の高い製品の場合、アッセイには、連続希釈した市販品の存在下でIST培地におけるBPL005の24時間ブロス5μLを寒天プレートに滴下してプロバイオティクスの増殖を確認する第2の工程が含まれた。
(6)BPL005株の全ゲノム配列及び完全ゲノムの解析を得るために、ゲノムの配列決定及びバイオインフォマティクス解析を行っている。
(i)配列決定
選択された株の全ゲノムを得るために、マスター細胞バンクから高濃縮されたペレットを得、Pitcherら.(Rapid extraction of bacterial genomic DNA with guanidium thiocyanate.1989.Letters in Applied Microbiology.8(4):151-156)に従って高純度のDNAを手動で抽出した。Pacific Biosciencesプラットフォーム(PacBio)の助けを借りて配列決定を行った。
(ii)バイオインフォマティクス解析
ゲノム注釈に使用される足場を構築して、全ゲノム配列決定から得られた生の配列を編成した。tRNA、rRNA及びオープンリーディングフレーム(ORF)が予測されるであろう。細菌生物界に由来するあらゆる配列を含有するデータベースに対して各ORFを比較することによってORFは機能的に注釈されるであろう。遺伝子がいったん各ORFに機能的に関連付けられると、病原性及び抗生剤耐性の遺伝子が検索され、リストにされるであろう。
結果
(1)株の単離及び選択
合計で14の試料が得られ、単離体を得るためにMRS寒天プレートに播いた。回収した100の単離体のうちで14の株が得られた。これらのすべては膣試料から得られた。いったん回収したら、さらなる分析のためにグリセロールにて株を長期で保存した(−20℃)。得られた単離体はグラム染色及び細胞の形態に基づいて分類した。14のグラム陽性で胞子形成のない桿菌が推定上の乳酸菌として分類され、こうしてさらなる特定のために選択された。
(2)分子の特定
いったん単離体が回収されると、重複する単離体を排除するためにアガロースRAPDプロファイルを行った。RAPDプロファイルに基づいて14の単離体を6つの異なる株にグループ分けした。16S rRNAの配列決定によって株を特定し(表1)さらなる試験のために乳酸菌株を選択した(表2)。加えて、株L.crispatus CECT 4840及びL.iners DSM 13335の回収がこの試験に含まれた。
表1.RAPDプロファイル及び16S rRNAの配列決定によって得られたグループ
Figure 2018520677
表2.得られた乳酸菌株
Figure 2018520677
(3)最良のpH低下株の選択
pHレベルを低下させる株の能力を検討した。表3は得られた結果を要約する。たった1つの株で行ったアッセイでは、あらゆる場合でpHレベルは低下した。最高のpH低下はL.rhamnosusBPL005株の場合に得られ、最終的にpH3.82だった。
表3.乳酸菌株の増殖培養で得られたpH値(純粋培養によるアッセイ)
Figure 2018520677
pH低下の結果に基づいて、さらなる試験のためにL.rhamnosus BPL005及びL.casei BPL013の株を選択した。
(4)有機酸プロファイルの特定
有機酸は、阻害性代謝産物として及びプレバイオティック効果を持つ化合物としても記載されている。この意味で、1Lの発酵物における有機酸のその産生に基づいてBPL005株及びBPL013株を解析した。BPL005株の場合pH制御なしでのアッセイにおけるpH低下に関して、pHは非常に速く低下し始めた。5時間の発酵でpHレベルは3.7であり、10時間発酵ではpHは最小(pH3.0)に達した。BPL013株の場合、pHは穏やかに低下し、30時間の発酵で最低pHであった。
表4〜5は有機酸の産生を示す。pH制御を行った発酵の場合、試料は発酵の終了時に回収した。あらゆる場合で、pHを制御した発酵では、最高レベルは乳酸について得られ、BPL013の場合最高濃度は22.53g/Lであり、BPL005株については19.90g/Lだった。BPL005株の場合における乳酸の迅速な産生は短時間でpHを低下させるその高い能力に一致する。乳酸の産生には双方の株でのpHの低下が続き、BPL005株の場合の方がさらに顕著だった。
酸の残りの産生に関して、あらゆる場合でBPL005株は最良の産生株だった。これらの有機酸は病原性の細菌及び酵母を抑制できることが報告されている(Juarezら.Urogenital pathogen inhibition and compatibility between vaginal Lactobacillus strains to be considered as probiotic candidates.2011.European Journal of Obstetrics & Gynecology and Reproductive Biology.159:399-406)。乳酸の場合、得られるレベルは、上記で引用されたJuarezらの文献に以前記載された他のものよりも高かった。
表4.BPL005の発酵で得られた有機酸のレベル(g/L)
Figure 2018520677
表5.BPL013の発酵で得られた有機酸のレベル(g/L)
Figure 2018520677
ND:検出されず
(5)市販品に対する耐性のアッセイ
婦人科市販品で得られた結果を表6にて要約する。あらゆる場合で、BPL005株は調べた最高濃度に対して耐性であり、ジェル及びクリームマトリクスにおける製品での最高濃度でさえ、抑制は観察されなかった。
表6.プロゲステロン系製品について得られたMIC値
Figure 2018520677
*その初期濃度のために最高濃度を調べることができなかった。
(6)ゲノム配列
BPL005株の全ゲノムを配列決定した。全ゲノム抽出を行い;裏付けられた株の特定及び配列決定を適用した。アセンブリは3.023Mbの独特なコンティグを提供した。プラスミドとして予測される配列はなかった。
結論
この実施例の結果は、単離されたBPL005L.rhamnosus株の以下の本明細書に関連する有益な特徴を実証した。
(1)それは健常女性の膣に由来する単離体から新たに単離された―すなわち、それがそのような新規の株ではないと考える確かな理由はない;
(2)無作為増幅多型DNA(RAPD)プロファイルは、その株が他とは異なることを実証し、16S rRNAの配列決定はBPL005が独特のL.rhamnosus株であることを示した;
(3)BPL005はpH値を低下させる膣単離株のうちで最高の能力を有した;
(4)pHを制御しないアッセイでは、BPL005は迅速なpH低下効果を与えた。BPL005株の場合における乳酸の迅速な産生は短時間でpHを下げるその高い能力に一致する。酸の残りの産生に関してBPL005株は調べた株のうちで最良の産生株だった;
(5)婦人科の市販品に対する耐性に関して―BPL005株は調べた最高濃度に耐性であり、阻害は観察されなかった;
(6)BPL005株の全ゲノムのゲノム配列決定はそれが3.023Mbの独特のコンティグを有することを示した―すなわち、ゲノム配列は従来技術で記載されている配列ではなかった。
実施例2:BPL005の市販の婦人科プロバイオティクスとの比較
材料及び方法
製品における生細胞
今や市場で利用できる様々な市販のプロバイオティクス製品を綿密に検討するために、18のプロバイオティクス系製品の収集を分析した。調べた製品を表7にて要約する。各製品について、濃度はMRSプレートにおけるカウントによって得、株の機能性を調べた。機能性を検討するためにプロバイオティクス株を単離し、16S rDNAの配列決定によって特定し、pHを低下させるその能力を調べた。
表7.分析した市販品
Figure 2018520677
pHレベルを下げる能力
市販品からプロバイオティクス株を単離し、−80℃で保存した。種レベルでの特定は16S rDNAの配列決定によって確認した。各株について、上記で説明したようにpH低下アッセイを行った。BPL005株は対照として含められた。
結果
製品における生細胞
今や市場で利用できる様々な市販のプロバイオティクス製品を綿密に検討するために、18のプロバイオティクス系製品の収集を分析した。調べた製品を表8にて要約する。各製品について、濃度はMRSプレートにおけるカウントによって得、株の機能性を調べた。機能性を検討するためにプロバイオティクス株を単離し、16S rDNAの配列決定によって特定し、pHを低下させるその能力を調べた。
表8.市販品の比較分析
Figure 2018520677
用量はCFUではなくmgで与えられる;被包時の生菌;組成物にプロバイオティクスがなかった;溶解したプロバイオティクス
表8にて示すように、結果は非常に可変性であった。それらの一部は仕様よりも少ない生細胞を示した。
pHレベルを下げる能力
市販品に由来するプロバイオティクス株を単離し、pHレベルを低下させるその能力を調べた。表9はそれらの間で得られた比較を示す。
表9.市販のプロバイオティクスについて得られたpHレベルの低下
Figure 2018520677
得られた結果はBPL005株が調べた最良のプロバイオティクスと比べて類似のpH低下レベルを有することを示した。
結論
この実施例の結果は、BPL005株が本明細書に関連する市販の婦人科プロバイオティクス製品の調べた最良のプロバイオティクスと比べて類似のpH低下レベルを有することを示した。
実施例3:実験室規模での生産(体積1L)における乳酸菌BPL005株の生産性の評価
材料及び方法
生産性の評価については、−80℃でのマスター細胞バンク及びワーキング細胞バンクを構築した。
実験室規模の生産は、乳酸菌について最適化した工業用培地にて1Lの発酵槽(Biobundle;Applikon)で行った。標準の条件(表10)で培養物を得て、細胞は遠心分離によって回収した。回収した後、マルトデキストリン系のキャリア溶液にペレットを再浮遊させ、−80℃で凍結し、凍結乾燥した。
表10.発酵条件
Figure 2018520677
凍結及び凍結乾燥の工程に対する株の耐性を評価するために、回収する前及び凍結乾燥後にMRS寒天プレートにて細胞の生存率をチェックした。
凍結乾燥製品の安定性の試験
凍結乾燥した粉末剤は真空包装し、5℃(±3℃)で保存した。製品の安定性は15カ月の間にMRSにおけるカウントによってチェックした。
結果
BPL005株の効率性の評価を得るために、実験室規模の生産を行った。得られた結果を表11にて要約する。得られた結果は実験室規模での生産工程におけるBPL005株の良好な効率性を示した。
表11.1Lの発酵後に得られた結果
Figure 2018520677
凍結乾燥した粉末剤は真空包装し、5℃で保存した。製品の安定性はMRSにおけるカウントによってチェックした。BPL005株は15カ月の期間で良好な安定性を得ている。
結論
この実施例の結果は、実験室規模(体積1L)での生産工程におけるBPL005株の良好な効率性を示し、作製された凍結乾燥粉末のデータはBPL005株が15カ月の期間で良好な安定性を得ているを示した。
実施例4:乳酸菌BPL005株の工業生産(体積1500L)
材料及び方法
工業規模拡大での生産
1500Lの発酵槽にて工業生産を行った。乳酸菌について最適化した工業用培地にて増殖を行った。標準の条件(嫌気的で、pH及び温度を制御して)にて培養物を得、工業用遠心分離機での遠心分離によって細胞を回収した。
凍結乾燥の最適化
ペレットがいったん得られると、キャリア(マルトデキストリン系)に再浮遊させ、工業用凍結乾燥機にて凍結乾燥した。凍結乾燥工程に耐える株の能力を得るために、発酵工程の直前及び工業用凍結乾燥工程の後にMRS寒天プレートにて生存率をチェックした。培養物及び凍結乾燥品の純度は、無作為に選択したコロニーの電気泳動RAPD(多型DNAの無作為増幅)プロファイルによってチェックした。
原末の品質保持期間の評価
原末の品質保持期間は試験中である。原末のアリコートを5℃及び25℃で保存する。MRS寒天におけるカウントによって定期的に評価が行われるであろう。
結果
工業規模拡大での生産
標準の条件に従って1500Lの発酵槽にて工業生産を行った。Lactobacillus rhamnosus BPL005の培養物は6.55×10CFU/mLを提供した。この結果は1L規模で得られた結果に一致し、工程の効率性という点で満足できる。
凍結乾燥の最適化
得られたカウントを表12にて要約する。得られた結果は、1500L規模での生産工程に対するBPL005株の良好な効率性を示した。
表12.1500Lの発酵後に得られた結果
Figure 2018520677
原末の品質保持期間
真空包装された凍結乾燥BPL005株の5℃及び25℃での1500L生産で得られた安定性は製品が5℃の温度で非常に安定であることを示した。25℃で得られた結果は数の上での許容できる弱い低下を示している。
結論
この実施例の結果は、工業規模(体積1500L)での生産工程におけるBPL005株の良好な効率性を示し、作製された凍結乾燥粉末のデータはBPL005株が非常に良好な安定性を得ていることを示した。
1:EP0257007(1987年に出願された)
2:EP2509610B1(HSO Health Care,Vienna―2011年9月13日に出願され、2013年に公開され/許諾された)
3:Chenoll,E.,Codoner,FM.,Martinez−Blanch,JF.,Ramon,D.,Genoves,S.,Menabrito,M.2016.Complete genome sequence of Lactobacillus rhamnosus strain BPL5(CECT 8800),a probiotic for treatment of bacterial vaginosis.Genome Announc,4(2):e00292−16.doi:10.1128/genomeA.00292−16.Copy−right(著作権),2016,Chenollら.−2016年4月に公開された。

Claims (14)

  1. 登録番号CECT 8800を持つ乳酸菌Lactobacillus rhamnosus。
  2. 請求項1に記載の任意の細菌を含む栄養組成物または医薬組成物。
  3. 前記組成物が、前記組成物のグラム当たり10〜1014cfu(コロニー形成単位)の範囲にある濃度の生細胞を有しており、好ましくは生細胞の前記濃度が前記組成物のグラム当たり10〜1013cfu(コロニー形成単位)の範囲にある請求項2に記載の栄養組成物または医薬組成物。
  4. 前記組成物が、凍結形態、乾燥形態または凍結乾燥形態で前記細菌を含む請求項1〜3のいずれかに記載の栄養組成物または医薬組成物。
  5. 前記組成物が凍結乾燥形態で前記細菌を含み、前記組成物が好適な凍結保護剤(たとえば、マルトデキストリン)も含む請求項4に記載の栄養組成物または医薬組成物。
  6. 前記組成物が経口摂取または膣投与に好適である請求項1〜5のいずれかに記載の栄養組成物または医薬組成物。
  7. 前記組成物が、膣投与のための坐薬、膣カプセル剤の形態である、または経口投与用の被覆されたカプセル剤、錠剤、サシェ、丸薬、シンジュ、バイアル、ヨーグルト、ヨーグルト飲料、発酵乳、ジュース、及び他の発酵させた飲料及び食物としての形態である請求項6に記載の栄養組成物または医薬組成物。
  8. 前記組成物が、薬学上許容できる補助剤及び/または賦形剤も含む医薬組成物である請求項1〜7のいずれかに記載の栄養組成物または医薬組成物。
  9. 女性における疾病の治療で使用するための、その際、前記疾病が、天然に存在する膣細菌微生物叢の不均衡、膣感染症、女性生殖器の感染症、泌尿生殖器の感染症、または尿路感染症である、請求項2〜8のいずれかに記載の栄養組成物または医薬組成物。
  10. 前記疾病が、膣症、膣炎、慢性細菌性膣炎、慢性酵母感染症、閉経における慢性尿路感染症、萎縮性膣炎、膣症または細菌性膣炎である請求項9に記載の栄養組成物または医薬組成物。
  11. 前記感染症が細菌性膣炎である請求項10に記載の栄養組成物または医薬組成物。
  12. 製品が請求項2〜8に記載の栄養組成物を含有することを特徴とするヒトの栄養摂取のための乳製品、飲料製品、食品及び/または動物の栄養摂取のための飼料製品。
  13. 発酵させた食品または発酵させた飼料製品を製造する方法であって、請求項1に記載の任意の乳酸菌Lactobacillus rhamnosusを食品または飼料製品の出発材料に添加することと、こうして植菌した前記出発材料を前記乳酸菌が代謝上活性のある条件下で保持することとを含む、方法。
  14. 登録番号CECT 8800を持つ乳酸菌Lactobacillus rhamnosusの変異体株を得る方法であって、以下の工程:
    (i)登録番号CECT 8800を持つ乳酸菌L.rhamnosusの変異体を作製することと、
    (ii)工程(i)で作製された変異体を分析し、pHレベルを下げるCECT 8800の能力を保持しているまたはさらに改善している変異体株を特定すること、及び
    (iii)工程(ii)で特定された前記変異体株を単離し、それによって登録番号CECT 8800を持つ乳酸菌L.rhamnosusの前記変異体を得ることとを含み、その際、前記変異体株はpHレベルを下げるCECT 8800の前記能力を保持しているまたはさらに改善している、方法。
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