JP2021508462A - セルピン産生 - Google Patents

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Abstract

ビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618におけるセルピン発現を増加させるための、ラクトース、フルクトース及びラフィノースから選択される糖の使用。
【選択図】 なし

Description

本発明は、セルピンを発現する細菌、細菌におけるセルピン産生を増加させるための方法、及びその使用に関する。
グルテン関連障害は、グルテンにより誘導される全ての疾患を含む。これらには、他の病態生理のなかでも、セリアック病、及び非セリアックグルテン過敏症が挙げられる。現在、さまざまなグルテン関連障害の発生率が世界中で上昇しており、セリアック病及び非セリアックグルテン過敏症に関しては特に上昇している。両疾患は、グルテンの摂取によって誘導される。先天性免疫及び適応免疫はいずれもセリアック病に関与し、かつ先天性免疫は非セリアックグルテン過敏症に関与している。
生涯に及ぶグルテンフリーの食生活は、セリアック病及び非セリアックグルテン過敏症患者に対する代表的な治療であるが、疾患の腸管外での症状をある程度制限し得る(Sedghizadeh et al.,2002,Oral Surgery,Oral Medicine,Oral Pathology,Oral Radiology,and Endodontology,94(4),474−478)。低レベルでの二次汚染を回避することは困難であり、穀物の生育から製造加工までの食品生産チェーンの全体で発生する可能性があるため、厳密なグルテンフリーの食生活に従うことは非常に難しいことが示されている(Mitchison et al.,1991,Gut,32(3),260−265)。更に、厳密なグルテンフリーダイエット下で、考慮外のグルテンを毎日最大3g消費している可能性があることが報告されている(Aziz et al.,2014,The American journal of gastroenterology,109(9),1498)。
セリアック病は、特に米国及び欧州で頻繁であり、対象の約1%が抗体検査で陽性であった(Dube et al.,2005,Gastroenterology,128(4),S57−S67)。セリアック病は、さまざまな免疫学的要因、遺伝的要因、及び環境的要因の間での複雑な相互作用から生じる複雑な疾患である(Alaedini & Green,2005)。この疾患は、小麦グルテン、並びにライ麦及び大麦タンパク質などの他の関連する穀類タンパク質の消化によって誘導される。セリアック病に関連する症状は、子供の発育遅延、易怒性、及び思春期遅延、並びに不快感、下痢、潜伏便(occult stool)、脂肪便及び鼓腸などの多くの胃腸の症状である(Dube et al.,2005;Sedghizadeh et al.,2002)。
非セリアックグルテン過敏症(非セリアック小麦過敏症とも呼ばれる)は、新興の状態である。これは、グルテンの摂取によって誘発される腸及び/又は腸外症状を引き起こす臨床単位として定義され、食事からグルテン含有食品を除去することで改善される可能性がある(Lundin & Alaedini,2012)。グリアジン(グルテンの主要細胞毒性抗原)に加えて、グルテン及びグルテン含有穀物(小麦、ライ麦、大麦、及びそれらの誘導体)中に存在する他のタンパク質/ペプチドが症状の出現に関与し得る。非セリアックグルテン過敏症は、一般集団において0.5〜13%(平均5%)の有病率を示す、グルテン関連障害のなかでも最も一般的な症候群である(Catassi et al.,2013,Nutrients,5(10),3839−3853)。
セリンプロテアーゼ阻害剤(セルピン)は、真核生物(Gettins,2002 Chemical reviews,102(12),4751−4804)及び原核生物(Kantyka et al.,Biochimie,92(11),1644−1656)に見られるタンパク質のスーパーファミリーである。
近年では、ヒトセリンプロテアーゼ阻害剤が、グルテン関連障害において強く関与していることが示されている。エラフィンは、さまざまな形態のエラスターゼ及びプロテイナーゼに対し強力な阻害能を示すヒトセリンプロテアーゼ阻害剤である(Ying & Simon,1993,Biochemistry,32(7),1866−1874)。エラフィンは胃腸管の上皮全体で発現し、炎症性腸疾患及びセリアック病を有する患者ではその発現及び誘導は低下している(Baranger,Zani,Labas,Dallet−Choisy, & Moreau,2011;Motta et al.,2012)。近年では、エラフィンはトランスグルタミナーゼ2(TG2)の架橋活性の基質として同定されている(Baranger et al.,2011,PloS one,6(6),e20976;Motta et al.,Science translational medicine,4(158),158ra144−158ra144)。インビトロデータでは、エラフィンの添加によりトランスグルタミナーゼ2(TG2)が適度に阻害され、したがって、セリアック病における適応免疫反応の誘因である可能性のある、消化抵抗性33−merグリアジンペプチドの脱アミド化が阻害されることを示す(McCarville et al.2015,Current opinion in pharmacology,25,7−12)。
組換えラクトコッカスラクティスによって産生されたエラフィンの送達により、グルテン誘発性の病状は軽減し、グルテン過敏症のマウスモデルにおいては腸の炎症が正常化されることが示されている(Galipeau et al.,2014,The American journal of gastroenterology,109(5),748−756)。しかしながら、この提案された療法は、遺伝子組み換え微生物(GMO)に基づくものであり、消費者によるGMOの受容は非常に低いことから、食品用途に適さない。
より最近では、原核生物のセルピンが報告されている。コンピュータによる解析では、異なるビフィドバクテリウム種にセルピン様タンパク質をコードする遺伝子が存在していることが明らかになった。ビフィドバクテリウムロンガム亜種ロンガム(ビフィドバクテリウムロンガム(Bifidobacterium longum)と命名)NCC 2705によりコードされたタンパク質は、ヒトセルピンの抗プロテアーゼ活性と類似する抗プロテアーゼ活性を示した(Ivanov et al 2006,Journal of Biological Chemistry,281(25),17246−17252)。
ビフィドバクテリウムロンガムNCC 2705は、2001年1月29日にブダペスト条約によりパスツール研究所、CNCM Collection nationale de cultures de microorganisms,25,rue du Dr Roux,75724 Paris Cedex 15,Franceに寄託され、寄託番号CNCM I−2618を付されている。
最近では、ビフィドバクテリウムロンガムNCC 2705(CNCM I−2618)が、グルテン過敏症のマウスモデルにおいてグルテンにより誘発された病態生理をセルピン産生を通して改善することができ、グルテン関連障害の解決策としての可能性を示すことが示されている(McCarville et al.,2017,Appl.Envoron.Microbiol.Vol.83,no.19,e01323−17)。
[発明の概要]
本発明者らは、驚くべきことに、ビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618(ビフィドバクテリウムロンガムNCC 2705)の増殖培地に特定の糖を添加すると、セルピンの発現を増加させることができることを見出した。
したがって、本発明の第1の態様では、ビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618におけるセルピンの発現を増加させるための、ラクトース、フルクトース、及びラフィノース、又はこれらの組み合わせから選択される糖の使用が提供される。
本発明の別の態様では、ビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618におけるセルピン発現を増加させる方法であって、培養培地でビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618を増殖させることを含み、当該培養培地がラクトース、フルクトース、及びラフィノースから選択される糖を含むことを特徴とする、方法が提供される。
本発明の別の態様によると、培養培地でビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618を増殖させる方法によって産生されたビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618において、当該培養培地がラクトース、フルクトース、及びラフィノース、又はこれらの組み合わせから選択される糖を含むことを特徴とする、ビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618が提供される。
本発明によるビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618は、ラクトース、フルクトース若しくはラフィノース、又はこれらの組み合わせの非存在下で増殖させたビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618と比較して、セルピン産生がより大きい。
一実施形態において、糖はラクトースである。
本発明によると、ビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618を、ラクトース、フルクトース若しくはラフィノース、又はこれらの組み合わせから選択される糖を、例えば、0.02〜0.50重量%の濃度で含む培地で培養してもよい。
例えば、ビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618を、ラクトース、フルクトース若しくはラフィノース、又はこれらの組み合わせから選択される糖を、0.05〜0.15重量%、0.08〜0.12重量%、又は約0.10%の濃度で含む培地で培養してもよい。
本発明の別の態様によれば、本明細書に記載の方法によって産生されたビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618を含む組成物が提供される。
一実施形態では、組成物は、食品、医療食品、経管栄養、又は栄養補給剤である。
一実施形態では、食品は、乳、ヨーグルト、カード、チーズ、発酵乳、乳ベースの発酵製品、米ベースの製品、乳ベースの粉末、乳児用フォーミュラ、及びペットフードから選択される。
一実施形態では、組成物は、医薬組成物であり、この医薬組成物は、1つ以上の医薬的に許容される担体、希釈剤、及び/又は賦形剤を含む。
本発明の別の態様によると、グルテン過敏症に関連する又はセリンプロテアーゼ阻害剤の活性の低下を伴う状態の治療又は予防に使用するための、本明細書に記載される方法によって産生されたビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618、又は当該ビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618を含む組成物が提供される。
本発明の別の態様によると、グルテン関連障害の治療又は予防に使用するための、本明細書に記載の方法によって産生されたビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618、又は当該ビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618を含む組成物が提供される。
本発明の一態様によると、セリアック病、非セリアックグルテン過敏症、グルテン失調症、疱疹状皮膚炎、又は小麦アレルギーの治療又は予防に使用するための、本明細書に記載される方法によって産生されたビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618、又は当該ビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618を含む組成物が提供される。
本発明の別の態様によると、炎症性腸疾患の治療又は予防に使用するための、本明細書に記載の方法によって産生されたビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618、又は当該ビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618を含む組成物が提供される。
糖がビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618と組み合わせて投与されるとき、糖が、インビボでのビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618におけるセルピン産生も増加させ得ることも理解されよう。
したがって、本発明の別の態様によると、(i)ビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618と(ii)ラクトース、フルクトース、及びラフィノース、又はこれらの組み合わせから選択される糖との組み合わせも提供される。
また本発明の別の態様によると、グルテン過敏症に関連する状態又はセリンプロテアーゼ阻害剤のレベルの低下に関連する状態の治療又は予防に使用するための、(i)ビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618と(ii)ラクトース、フルクトース、及びラフィノース、又はこれらの組み合わせから選択される糖との組み合わせも提供される。
一実施形態では、この組み合わせは、ビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618とラクトースとの組み合わせである。
本発明の別の態様によると、グルテン過敏症に関連する状態又はセリンプロテアーゼ阻害剤のレベルの低下に関連する状態の治療又は予防に使用するための、ビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618も提供され、ビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618は、ラクトース、フルクトース、及びラフィノース、又はこれらの組み合わせから選択される糖と組み合わせて投与される。
本発明の別の態様によると、グルテン過敏症に関連する状態又はセリンプロテアーゼ阻害剤のレベルの低下に関連する状態の治療又は予防に使用するための、ラクトース、フルクトース及びラフィノース、又はこれらの組み合わせから選択される糖が提供され、糖は、ビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618と組み合わせて投与される。
濃度0.1%の糖による誘導から180分後のビフィドバクテリウムロンガムNCC 2705における、セルピン遺伝子の相対的な転写レベルである。この棒グラフは、MRScのみでの増殖のものと比較した特定のサンプルのセルピンmRNAの相対量を示す。黒色のバーは、有意な誘導を表す。標準偏差は、少なくとも2つの異なる実験から得た(95%信頼区間)。 異なる増殖培地で、8時間、12時間及び16時間発酵させた後のビフィドバクテリウムロンガムNCC 2705のセルピンmRNAレベルである。さまざまなグルコースの割合を、y軸に示すようにラクトース及びフルクトースと置き換え、糖の総量のパーセンテージを5.5%のまま安定させて維持した。値は、5.5%グルコースで8時間後のビフィドバクテリウムロンガムNCC 2705の増殖に基づいて計算した。黒色のバーは、有意な誘導を表す。
組成物
本発明の組成物は、食品、医療食品、経管栄養、栄養組成物、又は栄養補給剤の形態であってもよい。用語「栄養補給剤」とは、対象の普段の食生活を補助することを意図する製品を指す。
一実施形態では、食品は、乳、ヨーグルト、カード、チーズ、発酵乳、乳ベースの発酵製品、米ベースの製品、乳ベースの粉末、乳児用フォーミュラ、及びペットフードから選択される。
組成物は、医療食品の形態であってもよい。本明細書で使用するとき、用語「医療食品」は、医学的疾患又は状態の食事管理のために特別に配合された食料製品を指す。医療食品は、医学的管理下で投与される場合がある。医療食品は、経口摂取又は経管栄養のためのものであってもよい。
組成物は、経管栄養の形態であってもよい。用語「経管栄養」とは、栄養を供給管によって対象の胃腸管(gastrointestinal tract)に直接導入することが意図された、製品を指す。経管栄養は、例えば、対象の鼻を通して配置された供給管(経鼻胃管、経鼻十二指腸管、及び経鼻空腸管など)、又は対象の腹部に直接配置された供給管(胃瘻供給管(gastrostomy feeding tube)、胃空腸瘻供給管(gastrojejunostomy feeding tube)、又は空腸供給管(jejunostomy feeding tube)など)によって投与される場合がある。
組成物は、医薬組成物の形態であってもよく、1つ以上の好適な医薬的に許容される担体、希釈剤、及び/又は賦形剤を含んでもよい。
本明細書に記載される組成物に好適な、このような賦形剤の例は、“Handbook of Pharmaceutical Excipients”,2nd Edition,(1994),(A Wade and PJ Weller編)に見出すことができる。
治療用途に許容される担体又は希釈剤は、医薬分野において既知であり、例えば、“Remington’s Pharmaceutical Sciences”,Mack Publishing Co.(A.R.Gennaro edit.1985)に記載されている。
好適な担体の例としては、ラクトース、デンプン、グルコース、メチルセルロース、ステアリン酸マグネシウム、マンニトール、ソルビトールなどが挙げられる。好適な希釈剤の例としては、エタノール、グリセロール、及び水が挙げられる。
医薬担体、賦形剤又は希釈剤の選定にあたっては、意図した投与経路及び標準的な薬局業務に関連して選択することができる。医薬組成物は、担体、賦形剤、若しくは希釈剤として、又はそれに加え、任意の好適な結合剤(複数可)、潤滑剤(複数可)、懸濁化剤(複数可)、コーティング剤(複数可)、及び/若しくは可溶化剤(複数可)を含んでもよい。
好適な結合剤の例としては、デンプン、ゼラチン、グルコース、無水ラクトース、流動性ラクトース、β−ラクトースなどの天然糖類、コーン甘味料類、アカシア、トラガカントなどの天然及び合成ガム類、又はアルギン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロース、及びポリエチレングリコールが挙げられる。好適な潤滑剤の例としては、オレイン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸マグネシウム、安息香酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、塩化ナトリウムなどが挙げられる。
複数の防腐剤、複数の安定剤、複数の染料、及び更には複数の香味剤を、組成物に提供してもよい。複数の防腐剤の例としては、安息香酸ナトリウム、ソルビン酸、及びp−ヒドロキシ安息香酸のエステルが挙げられる。複数の酸化防止剤及び複数の懸濁剤もまた、使用されてもよい。
栄養学的に許容される担体、希釈剤、及び賦形剤としては、食品業界で規格として使用されるヒト又は動物の摂取に好適なものが挙げられる。典型的な栄養学的に許容される担体、希釈剤、及び賦形剤は、当業者によく知られている。
組成物は、錠剤、糖衣錠、薬用キャンディ、カプセル、ゲルキャップ、粉末、顆粒、溶液、エマルジョン、懸濁液、被覆粒子、噴霧乾燥粒子、又はピルの形態とすることができる。
代替の実施形態では、組成物は、局所投与用のゲル、クリーム、軟膏、エマルジョン、懸濁液、又は溶液などの局所投与用組成物の形態であってもよい。
理想的な用量は、例えば、治療する対象、その健康状態、性別、年齢、又は体重、及び投与経路によって異なることは、当業者には明らかである。その結果、理想的に使用される用量は、さまざまであり得るが、当業者によって容易に決定することができる。
しかしながら、一般に、本発明の組成物が、1日用量当たり10〜1010cfu、及び/又は細胞10〜1010個のビフィドバクテリウムロンガム株CM I−2618を含む場合が好ましい。また、本発明の組成物は、組成物の乾燥重量1g当たり10〜1011cfu、及び/又は細胞10〜1011個のビフィドバクテリウムロンガム株CM I−2618を含んでもよい。

本発明で使用される糖は、ラクトース、フルクトース、及びラフィノース、又はこれらの組み合わせから選択される。ラクトースは、乳中に見られ、グルコース及びガラクトースからなる二糖類である。フルクトースは、多くの植物において見られる単糖類である。ラフィノースは、植物にも見出され、ガラクトース、グルコース、及びフルクトースからなる三糖類である。
ビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618を、ラクトース、フルクトース若しくはラフィノース、又はこれらの混合物を、例えば、0.02〜0.50重量%の濃度で含む培地で培養してもよい。例えば、ビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618を、ラクトース、フルクトース若しくはラフィノース、又はこれらの混合物を、0.05〜0.15重量%、0.08〜0.12重量%、又は約0.10%の濃度で含む培地で培養してもよい。
ラクトース、フルクトース、ラフィノース、又はこれらの混合物を、最大8重量%、好ましくは最大6重量%、例えば4〜6重量%の、グルコース又はスクロースなどであるがこれらに限定されないビフィドバクテリウムロンガムの増殖を維持するのに好適な別の糖を含む従来の培養培地に添加してもよい。ビフィドバクテリウムロンガムの増殖に好適な従来の培養培地は、当業者に周知である。
一実施形態では、ビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618を、0.03〜0.40、0.04〜0.30又は0.05〜0.20重量%の濃度で糖を含む培地で培養してもよい。
一実施形態では、培養培地は、ラクトース、フルクトース若しくはラフィノース、又はこれらの組み合わせを、0.03〜0.15、0.04〜0.15、0.05〜0.15、0.06〜0.15、0.07〜0.15、0.08〜0.15、0.09〜0.15又は0.10〜0.15重量%の濃度で含んでもよい。
一実施形態では、培養培地は、ラクトース、フルクトース若しくはラフィノース、又はこれらの組み合わせを、0.05〜0.14、0.05〜0.13、0.05〜0.12又は0.05〜0.11重量%の濃度で含んでもよい。
一実施形態では、培養培地は、ラクトース、フルクトース若しくはラフィノース、又はこれらの組み合わせを、0.06〜0.14、0.07〜0.13、0.08〜0.12、0.09〜0.11又は約0.10重量%の濃度で含んでもよい。
一実施形態では、ラクトースは、上記の濃度で使用される。
一実施形態では、フルクトースは、上記の濃度で使用される。
一実施形態では、ラフィノースは、上記の濃度で使用される。
培養粉末の製造方法
ビフィドバクテリウムロンガム種に属する株を嫌気性条件下で増殖させる。嫌気性条件下での発酵方法は周知である。当業者は、増殖させる微生物に応じて、その一般知識に基づき、発酵培地の好適な成分を特定し、発酵条件を調節することができる。発酵培地は典型的には、
−酵母抽出物などの窒素源と、
−糖などの炭素源と、
−微生物に必要なさまざまな増殖因子(例えば、ミネラル、ビタミンなど)と、
−水と、を含む。
ビフィドバクテリウムロンガムの典型的な増殖培地の非限定例は、0.05%のシステインを補充したMRS(De Man,Rogosa and Sharpe)培地(MRSc)である。
発酵は、好ましくは2工程で実施され、主発酵工程の前にスターター発酵が実施される。発酵培地は、スターター発酵及び主発酵で異なっても、同一であってもよい。
この方法の第2の工程は、バイオマスの濃縮である。これはまた、例えば遠心分離又は濾過などの、当業者に既知の方法を使用して実施することもできる。濃縮後のバイオマスの総固形分は、バイオマスの総乾燥重量(すなわち、発酵培地及び産生された微生物の総量)に基づいて、好ましくは10〜35重量%、好ましくは14〜35重量%を構成する。
任意選択的に、濃縮は、発酵培地の残留物及び/又は発酵中に生成された化合物を除去するために、洗浄工程に先行しても又は組み合わせてもよい。例えば、洗浄は、バイオマスを濃縮し、濃縮したバイオマスをリン酸緩衝液又は同様の組成物などの緩衝液に再懸濁させ、バイオマスを再濃縮することによって行うことができる。
例えば、国際公開第2017/001590号に記載されている方法を適用することができ、これは、参照により全体が組み込まれる。
組み合わせ
本発明の一態様では、(i)ビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618と(ii)ラクトース、フルクトース、及びラフィノースから選択される糖との組み合わせが提供される。
本明細書で使用するとき、用語「組み合わせ」は、ビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618とラクトース、フルクトース又はラフィノースとの組み合わせ投与を指し、ビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618及び糖は、同時に又は連続的に投与され得る。
本明細書で使用するとき、用語「同時の」又は「同時に」は、2つの剤(ビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618及び糖)が同時に、すなわち同じ時に投与されることを意味するために使用される。
用語「連続的な」又は「連続的に」は、2つの剤が、1つずつ順に投与されることを意味するために使用され、ここで、ビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618と糖のどちらを最初に投与してもよい。
剤は、別個の製剤として、又は単一の組み合わせ製剤としての、いずれで投与されてもよい。
化合物が共配合される場合、すなわち同じ組成物又は製剤に配合される場合、それらは同時にのみ投与することができる。化合物が別個の組成物又は製剤に配合される場合、それらは、同時に又は連続して投与することができる。同じ製剤又は別個の製剤における剤の同時(simultaneous)投与はまた、2つの化合物の同時(co−)投与又は組み合わせ(joint−)投与として記載することもできる。
一実施形態では、ビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618及び糖は混合物である。別の実施形態では、ビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618及び糖は、2つの剤の調製を含み、任意選択的に、調製物を必要とする対象への同時投与又は連続投与についての指示書を含むキットの形態で存在する。
治療
本発明によって産生されたビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618、又はそれを含む組成物は、セリンプロテアーゼ阻害剤の活性の低下を伴うグルテン関連障害又は状態の治療又は予防に使用することができる。
例えば、本発明によって産生されたビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618、又はそれを含む組成物は、炎症性腸疾患、セリアック病、非セリアックグルテン過敏症、グルテン失調症、疱疹状皮膚炎、及び小麦アレルギーの治療又は予防に使用することができる。
好ましくは、疾患は、グルテン関連障害である。グルテン関連障害は、グルテンによって誘導された疾患を包含する。用語「グルテン過敏症に関する状態」及び「グルテン関連障害」は、本明細書において互換的に使用される。グルテン関連障害としては、セリアック病、非セリアックグルテン過敏症、グルテン失調症、疱疹状皮膚炎、及び小麦アレルギーが挙げられる。
セリアック病
セリアック病は、最も一般的な免疫介在性障害のうちの1つである。これは世界的な状態であり、特に米国及び欧州で頻繁であり、対象の約1%が抗体検査で陽性であった。セリアック病は、さまざまな免疫学的要因、遺伝的要因、及び環境的要因の間での複雑な相互作用から生じる複雑な疾患である。これは、小麦グルテン並びにライ麦及び大麦タンパク質などの他の関連する穀類タンパク質の消化によって誘導される。セリアック病に関連する症状は、子供の発育遅延、易怒性、及び思春期遅延、並びに不快感、下痢、潜伏便、脂肪便、鼓腸などの多くの胃腸の症状である。
臨床的証拠では、セリアック病の病状に強く関連するクラスIIのヒト白血球型抗原(HLA−DQII)が、セリアック病患者の約95%で発現していることが示されている。腸内腔において、グルテンタンパク質は部分的に消化され、タンパク質分解耐性の33−merグルテンペプチドを形成する。小腸バリアを通過した後、それらは、負電荷を有するトランスグルタミナーゼ2(TG2)によって脱アミド化され(Sollid,2000,Annual review of immunology,18(1),53−81)、次いでHLA−DQ2.5/8の正に帯電する結合部位に結合する(Dieterich et al.,1997,Nature medicine,3(7),797−801)。HLA−DQ2.5/ 8は、これらの特異的グルテンペプチドシグナルをヘルパーT細胞に示し、他の免疫細胞が、小腸における更なる損傷を引き起こす。グルテンタンパク質に対する抗体及び結合組織成分(TG2)に対する自己抗体もまた、セリアック病の進行に関連している(Alaedini & Green,2005,Annals of internal medicine,142(4),289−298)。
非セリアックグルテン過敏症
非セリアックグルテン過敏症(非セリアック小麦過敏症とも呼ばれる)は、新興の状態である。これは、グルテンの摂取によって誘導される腸及び/又は腸外症状を引き起こす臨床単位として定義され、食事からグルテン含有食品を除去することで改善される可能性がある(Lundin & Alaedini,2012)。非セリアックグルテン過敏症の病因は、未だ解明されていない。グルテン及びグルテン含有穀物(小麦、ライ麦、大麦、及びそれらの誘導体)中に存在する、グリアジン(グルテンの主要な細胞毒性抗原)以外の他のタンパク質/ペプチドが、症状の出現に関与し得ることが示されている。非セリアックグルテン過敏症は、一般集団において0.5〜13%の有病率を示す、グルテン関連障害のなかでも最も一般的な症候群である(Catassi et al.,2013,Nutrients,5(10),3839−385)。非セリアックグルテン過敏症の診断は、他のグルテン関連障害を除外することによって行われる。
疱疹状皮膚炎
疱疹状皮膚炎は、広範囲で対称的な分布を有し、摩擦の大きい領域で優勢であり、主に両方の肘、膝、臀部、足首に影響を及ぼし、また頭皮及び身体の他の部分にも影響を与え得る皮膚損傷が存在することを特徴とする、慢性的な水疱形成性皮膚自己免疫疾患である。病変部は小胞性の痂皮に覆われ、それらが剥がれると、その領域の色素沈着、又は慢性的な激しい灼熱感、かゆみ及び水疱性発疹に発展する。
発症年齢はさまざまである。小児及び青年期で開始し得るが、彼らの人生のあらゆる年齢で、いずれの性別でも個人に影響を及ぼし得る。
疱疹状皮膚炎を有する人では、腸管は中程度の粘膜病変から絨毛萎縮の存在までの範囲にわたり、さまざまに関係する。
小麦アレルギー
小麦アレルギーの胃腸症状は、セリアック病及び非セリアックグルテン過敏症のものと類似しているが、小麦への曝露から症状の発症までの間隔が異なる。小麦アレルギーは、小麦を含有する食品の摂取後の発症が早く(数分から数時間)、アナフィラキシーにつながり得る。
グルテン失調症
グルテン失調症は、グルテン関連性障害である。グルテン失調症では、小脳と、歩行、発語、及び嚥下のような協調運動及び複雑な動きを制御する脳の平衡中枢に損傷が生じる。グルテン失調症は、散発性特発性失調症のなかでも最も一般的な原因の1つである。これは、40%の由来不明の失調症と、15%の全ての失調症とからなる。
グルテン失調症は、遺伝的に過敏症である個人においてグルテンの摂取によって誘発される免疫介在性疾患である。特発性散発性失調症を有する全ての患者の鑑別診断において考慮されるべきである。治療の有効性は、失調症の発症から診断までの経過時間に依存する。対象のグルテンへの曝露の結果として生じる、小脳におけるニューロンの死は不可逆的なものである。
早期診断及びグルテンを含まない食生活による治療は、失調症を改善し、その進行を防止することができる。グルテン失調症を有する人の10%未満がなんらかの胃腸症状を有しているが、約40%は腸の損傷を有する。グルテン失調症の感受性マーカーとしては、抗グリアジン抗体が挙げられる。小腸及び腸外部位においてトランスグルタミナーゼ2(TG2)に対して沈着する免疫グロブリンA(IgA)は、更に信頼性が高いことが証明されている。
投与
本明細書に記載されるビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618又は組成物は、経腸的に投与されることが好ましい。
経腸的投与は、経口、経胃、及び/又は経直腸投与であってよい。
一般論として、本明細書に記載される組み合わせ又は組成物の投与は、例えば、経口経路又は別の経路により胃腸管へと投与するというものであってよく、例えば、投与は経管栄養によるものであり得る。
代替的な実施形態では、本明細書に記載の組み合わせ又は組成物の投与は、局所投与であってもよい。
対象は、ヒト、イヌ、ネコ、ウマ、ヤギ、ウシ、ヒツジ、ブタ、シカ、及び霊長類などの哺乳動物であってもよい。好ましくは、対象は、ヒトである。
本発明の好ましい特徴及び実施形態を、これより非限定的な例によって記述する。
本発明の実施は、特に指示がない限り、当業者の能力の範囲内である、化学、生化学、分子生物学、微生物学、及び免疫学の従来技術を使用する。かかる技術は文献で説明されている。例えば、Sambrook,J.,Fritsch,E.F.and Maniatis,T.(1989)Molecular Cloning:A Laboratory Manual,2nd Edition,Cold Spring Harbor Laboratory Press;Ausubel,F.M.et al.(1995 and periodic supplements)Current Protocols in Molecular Biology,Ch.9,13 and 16,John Wiley & Sons;Roe,B.,Crabtree,J.and Kahn,A.(1996)DNA Isolation and Sequencing:Essential Techniques,John Wiley & Sons;Polak,J.M.and McGee,J.O’D.(1990)In Situ Hybridization:Principles and Practice,Oxford University Press;Gait,M.J.(1984)Oligonucleotide Synthesis:A Practical Approach,IRL Press、並びに、Lilley,D.M.and Dahlberg,J.E.(1992)Methods in Enzymology:DNA Structures Part A:Synthesis and Physical Analysis of DNA,Academic Pressを参照されたい。これらの一般的なテキストの各々は、本明細書に参照により組み込まれる。
実施例1−方法
BL NCC 2705(ビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618)をBiolector(増殖条件−嫌気性、37℃、MRS+5mMのL−システイン(MRSc)で増殖させた。
pHセンサ及び溶存酸素(DO)センサと併せて48ウェルマイクロタイタープレートを使用して、Biolector(m2p−labs Aachen,Germany)において株を培養した。細菌の凝集を防止するために連続的に振盪し、15分毎に測定を行った。プレートを気体透過性フィルムで密閉し、嫌気性チャンバにより、明確に定義された嫌気性気体発生条件がもたらされる。バイオマス、pH及び溶存酸素(DO)のような発酵パラメータを、BioLection HMIソフトウェアを使用して、増殖全体にわたってオンラインでモニターした。増殖パラメータは、以下のとおりであった。
接種率(%) 2
各ウェルの体積(mL) 1
発酵時間(h) 16
温度(℃) 37
供給される外部ガス N
外部ガス圧(バール) 2
振盪速度(rpm) 400
測定サイクル時間(分) 15
以下の炭水化物を個々に培養物に添加した。
単糖類−グルコース、N−アセチル−グルコサミン、フルクトース、ガラクトース。
二糖類−ラクトース、メリビオース、スクロース
多糖類−ラフィノース、
全ての糖をSigma−Aldrichから購入した。
次いで、ビフィドバクテリウムロンガムNCC 2705を同じ条件で更に180分間培養した後、サンプル(500μL)を回収し、セルピンmRNAレベルを測定した。全ての発酵は、少なくとも重複して実施された。
図1に示されるように、ラクトース、フルクトース、及びラフィノースは、ビフィドバクテリウムロンガムNCC 2705のセルピンmRNAレベルを増加させることが示された。
セルピンmRNAの検出及び定量
トータルRNAの単離−500μLの細菌培養物を1mLのRNA protect bacteria reagent(Qiagen,Germany)に懸濁し、5000gで10分間短時間遠心分離して、トータルRNA抽出のために細胞を回収した。
プロテアーゼK(Qiagen,Germany,Ca.No.19131)とRNeasy total RNA Mini kit(Qiagen,Germany,Ca.No.74101)を使用してトータルRNAを抽出し、RNase−free DNase set(Qiagen,Germany,Ca.No.79254)を使用して更に処理した。次いで、トータルRNAを40μLの水に溶出させた。
RNAの品質管理及び定量−QIAxcel Advanced System(Qiagen,Germany)を使用して、RNAサンプルの品質及び定量の制御を電気泳動により分析した。
1μLのRNAサンプル及びRNAサイズマーカーを、同じ体積のRNA変性緩衝液と別々に混合し、70℃で2分間インキュベートした後、氷上で1分間冷却した。次いで、分析及び測定のために、サンプルをQX RNA希釈により10μLに希釈した。16Sに対する23Sの比を用いてRNAの品質の評価を行った。1.6〜2.3の比の値を有するRNAを、後のqRT−PCR用に選択した。
cDNA合成及びPCRの両方を、ABI Prism 7900HTシステムを使用して、SuperScript III Platinum SYBR Green One−Step qRT−PCR Kit with ROX(Invitrogen,cat.No.11746−500)により、1工程反応で実施した。
PCR産物をSYBR緑色蛍光色素で検出し、ROXリファレンス色素で正規化した。
cDNA合成のために以下のプライマーを使用した:セルピン遺伝子に関して:順方向5’−ACCAATCGCTGCTAAGTTCG−3’、逆方向5’−TCGCTGGCAAGAGAGTAGTC−3’;ldhに関して:順方向、5’−CGAACGCCATCTACATGCTC−3’及び逆方向、5’−AAGATCTGGTTCTCTTGCAG−3。ビフィドバクテリウムロンガムNCC 2705に基づいて、セルピン用プライマーを作製し、ビフィドバクテリウムロンガムATCC15707におけるDNA相同性を確認した。信頼性は、解離曲線分析によって確認した。
mRNA発現倍率の解析法−Pfaffl法を使用して、式が式1に示される相対的な転写変化を計算した(Pfaffl,2012,Martin Filion,Hg.,Quantitative real−time PCR in Applied Microbiology,53−62)。
式1
Figure 2021508462
実施例2−結果
BL NCC 2705セルピンの誘導におけるラクトースの効果を最適化するために、用量反応を行った。発酵は、0.05%システインを塩基として補充したMRSc培地を入れた10LのBiostar B Plus発酵装置で実施し、異なる濃度のラクトース(0.05%、0.1%、1%、2%及び2.75%)を培地に添加した。全糖の最終合計量が5.5%に達するように、グルコースを異なる配合に補充した。セルピンmRNAの誘導倍率は、8時間MRScで増殖したBL NCC 2705培養物をベースとして使用して計算した(図2)。
図2に示されるように、ラクトースを使用することにより、発酵終了時(16時間)に最も高いセルピンmRNAレベルが得られることが、0.1%の添加で観察された。

Claims (15)

  1. ビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618におけるセルピン発現を増加させるための、ラクトース、フルクトース及びラフィノースから選択される糖の使用。
  2. 0.02〜0.5重量%の濃度でラクトース、フルクトース、及びラフィノースから選択される前記糖を含む培地で、前記ビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618を培養する、請求項1に記載の使用。
  3. 前記培地が、ラクトース、フルクトース、及びラフィノースから選択される前記糖を0.05〜0.15重量%、0.08〜0.12重量%、又は約0.1%の濃度で含む、請求項2に記載の使用。
  4. 前記糖がラクトースである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の使用。
  5. ビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618におけるセルピン発現を増加させるための方法であって、培養培地でビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618を増殖させることを含み、前記培養培地がラクトース、フルクトース、及びラフィノースから選択される糖を含むことを特徴とする、方法。
  6. 前記培養培地が、0.02〜0.5重量%の濃度で前記糖を含む、請求項5に記載の方法。
  7. 培養培地が、0.05〜0.15重量%、0.08〜0.12重量%又は約0.1%の濃度で前記糖を含む、請求項5又は6に記載の方法。
  8. 前記糖がラクトースである、請求項5〜7のいずれか一項に記載の方法。
  9. 培養培地でビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618を増殖させる方法によって産生され、前記培養培地がラクトース、フルクトース、及びラフィノースから選択される糖を含むことを特徴とする、ビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618。
  10. 前記培養培地が、0.02〜0.5重量%の濃度で前記糖を含む、請求項9に記載の方法によって産生されたビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618。
  11. 前記培養培地が、0.05〜0.15重量%、0.08〜0.12重量%、又は約0.1%の濃度で前記糖を含む、請求項9又は10に記載の方法によって産生されたビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618。
  12. 前記糖がラクトースである、請求項9〜11のいずれか一項に記載の方法によって産生されたビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618。
  13. 請求項9〜12のいずれか一項に記載の方法によって産生された前記ビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618を含む、組成物。
  14. 炎症性腸疾患、セリアック病、非セリアックグルテン過敏症、グルテン失調症、疱疹状皮膚炎、又は小麦アレルギーの治療又は予防に使用するための、請求項9〜12のいずれか一項に記載の方法によって産生されたビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618又は請求項13に記載の組成物。
  15. 炎症性腸疾患、セリアック病、非セリアックグルテン過敏症、グルテン失調症、疱疹状皮膚炎、又は小麦アレルギーの治療又は予防に使用するための、(i)ビフィドバクテリウムロンガム株CNCM I−2618と(ii)ラクトース、フルクトース及びラフィノースから選択される糖との組み合わせ。
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