JP2021523895A - 細菌株を含む組成物 - Google Patents

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Abstract

本発明は、自己免疫性障害もしくは炎症性障害またはがんの治療または予防に使用するための、Megasphaera属の細菌株を含む組成物を提供する。【選択図】なし

Description

本発明は、哺乳動物の消化管から単離された細菌株を含む組成物、及び疾患の治療におけるかかる組成物の使用の分野である。
ヒト腸管は、子宮内で無菌と考えられているが、出生後直ぐに非常に多様な母体及び環境微生物に曝される。その後、微生物のコロニー形成及び連鎖の動的期間があるが、この定着及び連鎖は、分娩様式、環境、食事、及び宿主の遺伝子型などの因子により影響を受け、それらの因子はすべて、特に幼少期において、腸内微生物叢の組成に影響を与える。その後、微生物群は安定し、成体様になる[1]。ヒト腸の微生物群には、500〜1000を超える様々な系統型を含んでおり、この系統型は本質的に2つの主要な細菌分類、Bacteroidetes門及びFirmicutes門に属する[2]。細菌のヒト腸へのコロニー形成から生じる共生関係が成功することにより、多種多様な代謝的、構造的、保護的、及び他の有益な機能がもたらされる。コロニー形成された腸の増強された代謝活性により、本来なら難消化性の食事成分が、副産物の放出と共に確実に分解され、重要な栄養源が宿主に与えられる。同様に、腸内微生物叢が免疫学的に重要であることも十分に認識されており、例えば、共生細菌株の導入後に機能的に再構成される免疫系に障害がある無菌動物において示されている[3〜5]。
微生物群組成の劇的な変化は、炎症性腸疾患(IBD)などの胃腸疾患において記録されている。例えば、ClostridiumクラスターXIVa細菌のレベルは、IBD患者において低減しているが、E.coliの数は増加しており、腸内の共生生物と病原性共生生物とのバランスがシフトしていることが示唆される[6〜9]。興味深いことに、この腸内細菌の不均衡は、Tエフェクター細胞集団における不均衡にも関連している。
特定の細菌株が動物の腸に与え得る潜在的な肯定的効果の認識において、様々な株が、様々な疾患の治療での使用のために提案されている(例えば、[10〜13]を参照されたい)。さらに、特定の株、例えば、ほとんどのLactobacillus及びBifidobacterium株は、腸管と直接関連しない様々な炎症性疾患及び自己免疫疾患の治療に使用することが提案されている([14]及び[15]の総説を参照されたい)。しかしながら、異なる疾患と異なる細菌株との間の関係、特定の細菌株が腸及び全身レベルならびに何らかの特定の種類の疾患へ与える正確な効果は、十分に特徴付けられていない。
疾患を治療する新しい方法が、当該技術分野において必要とされている。さらに、腸内細菌を使用した新しい治療を開発できるような腸内細菌の潜在的効果を特徴付けることが必要とされている。
Ahmed et al(Frontiers Cellular Neuroscienceに提出)は、腸内微生物由来細菌株のインビトロ特徴付けについて検討している。
本発明者らは、自己免疫性及び炎症性疾患ならびにがん、特に、ヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)活性によって媒介される自己免疫性及び炎症性疾患ならびにがんを治療及び予防するために使用することができる、Megasphaera属の細菌株を含む新しい組成物を開発した。本発明者らは、Megasphaera属からの細菌株が、ヒストン脱アセチル化酵素活性を低減するのに有効であり得ることを特定した。ヒストン脱アセチル化酵素活性は、限定されないが、移植片対宿主疾患(GVHD)、ならびに潰瘍性大腸炎及びクローン病などの炎症性腸疾患を含む、一連の自己免疫性または炎症性疾患及び状態における病理学的症状を媒介することが示されている。実施例に記載されるように、Megasphaera massiliensisを含む組成物の投与は、疾患モデルにおけるヒストン脱アセチル化酵素の活性を低減させる。本発明者らはまた、Megasphaera massiliensisによる治療が、LPSによるNFκB及びIL−6などの炎症促進分子の活性化を低減させることができることも特定している。本発明者らは、Megasphaera massiliensisによる治療が、インビトロで脂質過酸化を低減させることができ、細胞死及びアポトーシスを低減するのに役立ち得ることを特定している。本発明者らはまた、Megasphaera massiliensisが、炎症及び酸化ストレスを減衰させることができるインドールを産生することができることも特定している。
HDAC活性はまた、様々ながんにおける病理学的メカニズムと関連している。したがって、HDAC活性の阻害は、がんの治療において治療的に有益であり得る。したがって、本発明の組成物は、がん、特に少なくとも部分的にHDAC活性によって媒介されるがんの治療または予防において多面的な利益を有し得る。いくつかの実施形態では、本発明の組成物は、前立腺癌、結腸直腸癌、乳癌、肺癌、肝臓癌、または胃癌などのがんの治療または予防に使用するためのものであり、特にがんは、HDAC活性の増加によって媒介される。
本発明者らは、Megasphaera属からの細菌株での治療が、HDAC活性を低減することができ、HDAC活性によって媒介される疾患の治療に臨床的利益をもたらすことができることを特定している。いくつかの実施形態では、本発明の組成物は、クラスI HDAC活性の低減において特に有益であることが見出されている。特定の実施形態では、本発明の組成物は、HDAC1、HDAC2、またはHDAC3活性を低減させ得る。クラスI HDACは、広く発現され、最も一般的には、核内に存在する。クラスI HDACは、ヒストンリジン残基を脱アセチル化して、ヒストンへの正電荷を回復させ、それによって、ヒストンとDNAとの間の静電結合を増加させる。したがって、HDAC活性は、クロマチン圧縮を増加させ、基礎となるDNA配列における遺伝子の発現の下方制御を引き起こす。したがって、特定の実施形態では、本発明の組成物を使用して、標的遺伝子の発現を制御することができる。HDACはまた、非ヒストンタンパク質標的を修飾することによってさらなる制御性効果を有する。非ヒストンタンパク質標的のアセチル化の阻害は、クロマチン形態による遺伝子発現の制御に直接関係しない疾患の他の態様の治療または予防に有益であり得る。
本発明者らはまた、Megasphaera属の細菌株を含む組成物が、セロトニン輸送体(SERT)遺伝子SLC6A4の発現を上方制御することを示している。SERTは、腸の内側を覆う上皮細胞によって発現され、間質腔からセロトニンを除去する。いくつかの文献参照文献[16]で、セロトニンは、特定のシナリオ、例えば、胃腸管において炎症促進効果を有し得ることが報告されている。したがって、本発明の組成物は、炎症性疾患、特に、クローン病または潰瘍性大腸炎などの炎症性腸障害を治療するのに有用であり得る。特定の実施形態では、本発明の組成物は、胃腸管におけるセロトニン輸送を増加させることによって、例えば、セロトニン輸送体(SERT)遺伝子SLC6A4の発現を上方制御することによって、炎症性腸疾患の治療に使用するためのものである。
特定の実施形態では、本発明は、喘息、関節炎、乾癬、糖尿病、同種移植片拒絶、移植片対宿主病、またはクローン病もしくは潰瘍性大腸炎などの炎症性腸疾患、または前立腺癌、結腸直腸癌、乳癌、肺癌、肝臓癌、もしくは胃癌などのがんからなる群から選択される疾患または状態を治療または予防する方法で使用するための、Megasphaera属の細菌株を含む組成物を提供する。HDAC活性に対するMegasphaera属からの細菌株について示される効果は、HDAC活性によって媒介される疾患及び状態、例えば上に列挙される疾患及び状態に対して治療上の利益を提供し得る。特定の実施形態では、本発明の組成物は、HDAC発現の増加を伴う疾患または状態の治療において治療上の利益を提供し得る。特定の実施形態では、本発明の組成物は、HDAC活性の増加を伴う疾患または状態の治療において治療上の利益を提供し得る。
いくつかの実施形態では、本発明は、HDAC活性によって媒介される炎症性または自己免疫性疾患を治療または予防する方法において使用するための、Megasphaera massiliensis種の細菌株を含む組成物を提供する。いくつかの実施形態では、本発明の組成物は、HDAC活性によって媒介される炎症性または自己免疫性疾患の症状の治療または予防において有用であり得る。本発明者らは、本発明の株が、HDAC活性を阻害することを特定している。ヒストンアセチル化及び脱アセチル化は、遺伝子発現の重要なエピジェネティック制御因子である。ヒストンアセチル化不均衡は、喘息、関節炎、乾癬、糖尿病、同種移植片拒絶、移植片対宿主病、またはクローン病もしくは潰瘍性大腸炎などの炎症性腸疾患などの炎症性または自己免疫性疾患の病因に関与している。
いくつかの実施形態では、本発明は、HDAC活性によって媒介される炎症性腸疾患を治療または予防する方法において使用するためのMegasphaera属の細菌株を含む組成物を提供する。HDAC活性の阻害は、胃腸管における炎症促進性サイトカインの産生を抑制することが示されている。したがって、本発明の組成物は、炎症性疾患の治療に有用であり得る。特に、本発明の組成物は、増加した結腸炎症促進性サイトカイン発症に関連する状態の治療または予防に有用であり得る。いくつかの実施形態では、本発明の組成物は、炎症性腸疾患の治療または予防において使用するためのものである。いくつかの実施形態では、本発明の組成物は、潰瘍性大腸炎の治療または予防に使用するためのものである。いくつかの実施形態では、本発明の組成物は、クローン病の治療または予防において使用するためのものである。特定の実施形態では、本発明は、炎症性疾患の治療または予防に使用するためのMegasphaera属の細菌株を含む組成物を提供する。好ましい実施形態では、本発明は、大腸炎の治療または予防に使用するための、Megasphaera属、好ましくはMegasphaera massiliensis属の細菌株を含む組成物を提供する。
いくつかの実施形態では、本発明の組成物は、がんの治療または予防において使用するためのものである。がんにおけるアセチル化経路の制御不全は、がん細胞生存及び腫瘍免疫回避に関与している。例えば、p53のHDAC媒介性脱アセチル化は、p53の安定性及び半減期を低減する。アセチル化p53は、細胞周期制御性及びアポトーシス促進遺伝子と結合してその発現をより高い効果で制御し、がん細胞増殖を低減し、アポトーシスを促進する。したがって、p53の脱アセチル化は、がん細胞におけるアポトーシスを阻害し、がん細胞生存率を増加させ得る。特定の実施形態では、本発明の組成物は、がんの治療または予防に使用するためのものである。いくつかの実施形態では、本発明の組成物は、非変異p53を有するがんの治療において使用するためのものである。いくつかの実施形態では、本発明の組成物は、がん細胞のアポトーシスを増加させる方法で使用するためのものである。いくつかの実施形態では、本発明の組成物は、腫瘍免疫回避を減少させる方法において使用するためである。いくつかの実施形態では、本発明の組成物は、HDAC活性の増加を伴うがんの治療または予防において使用するためのものである。いくつかの実施形態では、組成物は、例えばがんの治療または予防において使用するためのアポトーシス促進薬として使用するためのものである。特定の実施形態では、本発明は、がんの治療または予防に使用するための、Megasphaera属、好ましくはMegasphaera massiliensis属の細菌株を含む組成物を提供する。
さらなる好ましい実施形態では、本発明は、乳癌、肺癌、または肝臓癌などのがんを治療または予防する方法において使用するためのMegasphaera属の細菌株を含む組成物を提供する。特定の実施形態では、組成物は、がんの治療における腫瘍サイズを低減するまたは腫瘍増殖を予防する方法において使用するためのものである。特定の実施形態では、本発明は、がんの治療において使用するためのMegasphaera属の細菌株を含む組成物を提供する。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、ヒストン脱アセチル化酵素活性によって媒介される疾患または病態の治療または予防におけるヒストン脱アセチル化酵素活性を低減する方法において使用するためのものである。
特定の実施形態では、組成物は、上昇したヒストン脱アセチル化酵素活性を有する患者において使用するためのものである。特定の実施形態では、組成物は、上昇したクラスI HDAC活性を有する患者において使用するためのものである。Megasphaera massiliensis株について示されるヒストン脱アセチル化酵素活性に対する効果は、そのような患者にとって特に有益であり得る。
本発明の特定の実施形態では、組成物中の細菌株は、Megasphaera massiliensisである。本発明の特定の実施形態では、組成物中の細菌株は、Megasphaera massiliensisである。配列番号1と少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または99.9%同一である16s rRNA遺伝子配列を有する細菌株などの、密接に関連する株もまた使用され得る。好ましくは、本発明で使用するための細菌株は、配列番号1によって表される16s rRNA遺伝子配列を有する。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、経口投与用である。本発明の株の経口投与は、HDAC活性によって媒介される疾患及び状態を治療するのに有効であり得る。特定の実施形態では、本発明の株の経口投与は、クラスI HDAC活性によって媒介される疾患及び状態を治療するのに有効であり得、また、経口投与は、患者及び開業医にとって都合がよく、腸への送達及び/または部分的もしくは完全なコロニー形成を可能にする。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、1または2以上の薬学的に許容される賦形剤または担体を含む。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、凍結乾燥された細菌株を含む。凍結乾燥は、細菌の送達を可能にする安定した組成物を調製するための効果的かつ便利な技術である。
特定の実施形態では、本発明は、上述の組成物を含む食品を提供する。
さらに、本発明は、Megasphaera属の細菌株を含む組成物を投与することを含む、HDAC活性によって媒介される疾患または状態を治療または予防する方法を提供する。
上記発明の開発において、本発明者らは、治療に特に有用な細菌株を特定し、特徴付けしている。本発明のMegasphaera株は、GVHD及び大腸炎などの炎症性ならびに自己免疫性疾患などの本明細書に記載される疾患の治療に有効であることが示される。したがって、別の態様では、本発明は、受託番号NCIMB 42787として寄託されたMegasphaera massiliensis株の細胞、またはその派生物を提供する。本発明は、かかる細胞、またはかかる細胞の生物学的に純粋な培養物を含む組成物も提供する。本発明はまた、治療、特に本明細書に記載される疾患に使用するために、受託番号NCIMB 42787として寄託されたMegasphaera massiliensis株の細胞、またはその派生物を提供する。
本発明のさらに番号付けされた実施形態を以下に提供する:
1.喘息、関節炎、乾癬、糖尿病、同種移植片拒絶(allograft rejection)、移植片対宿主病(graft-versus-host disease)、またはクローン病もしくは潰瘍性大腸炎などの炎症性腸疾患、または前立腺癌、結腸直腸癌、乳癌、肺癌、肝臓癌、もしくは胃癌などのがんからなるリストから選択される疾患または状態の治療または予防に使用するための、Megasphaera属の細菌株を含む組成物。
2.ヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)活性によって媒介される疾患または状態の治療または予防に使用するための、任意の先行する実施形態に記載の組成物。
3.クラスI HDAC活性によって媒介される疾患または状態の治療または予防に使用するための、実施形態1に記載の組成物。
4.クラスI HDAC活性によって媒介される状態におけるクラスI HDAC活性を阻害する方法に使用するための、任意の先行する実施形態に記載の組成物。
5.クラスI HDAC活性によって媒介される状態の治療におけるクラスI HDAC活性を選択的に阻害する方法に使用するための、任意の先行する実施形態に記載の組成物。
6.組成物が、HDAC 1、HDAC2、もしくはHDAC3活性によって媒介される疾患または状態におけるHDAC1、HDAC2、もしくはHDAC3の選択的阻害に使用するためのものである、任意の先行する実施形態に記載の組成物。
7.組成物が、HDAC活性を阻害することが有益である疾患または状態の治療または予防に使用するためのものである、任意の先行する実施形態に記載の組成物。
8.上昇したHDAC活性を有する患者において使用するための、任意の先行する実施形態に記載の組成物。
9.炎症性または自己免疫性または疾患の治療または予防に使用するための、任意の先行する実施形態に記載の組成物。
10.炎症性腸疾患の治療または予防に使用するための、任意の先行する実施形態に記載の組成物。
11.潰瘍性大腸炎の治療または予防に使用するための、任意の先行する実施形態に記載の組成物。
12.クローン病の治療または予防に使用するための、任意の先行する実施形態に記載の組成物。
13.がんの治療または予防に使用するための、任意の先行する実施形態に記載の組成物。
14.がんが、前立腺癌、結腸直腸癌、乳癌、肺癌、肝臓癌、または胃癌からなるリストから選択される、実施形態13に記載の使用のための組成物。
15.細菌株が、Megasphaera属の細菌株の16S rRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または99.9 %同一である16S rRNA配列を有する、任意の先行する実施形態に記載の組成物。
16.細菌株が、配列番号14、15、16、17、もしくは18のうちのいずれかと少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、もしくは99.9%同一である16s rRNA遺伝子配列を有するか、または細菌株が、配列番号14、15、16、17、または18のうちのいずれかによって表される16s rRNA遺伝子配列を有する、任意の先行する実施形態に記載の組成物。
17.細菌株が、Megasphaera massiliensisである、任意の先行する実施形態に記載の組成物。
18.細菌株が、配列番号1と少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または99.9%同一である16s rRNA遺伝子配列を有する、任意の先行する実施形態に記載の組成物。
19.細菌株が、配列番号1によって表される16s rRNA遺伝子配列を有する、任意の先行する実施形態に記載の組成物。
20.組成物が、経口投与用である、任意の先行する実施形態に記載の組成物。
21.組成物が、1または2以上の薬学的に許容される賦形剤または担体を含む、任意の先行する実施形態に記載の組成物。
22.細菌株が、凍結乾燥される、任意の先行する実施形態に記載の組成物。
23.抗炎症性薬として使用するための、任意の先行する実施形態に記載の組成物。
24.ヒストン脱アセチル化酵素阻害薬として使用するための、任意の先行する実施形態に記載の組成物。
25.クラスIヒストン脱アセチル化酵素阻害薬として使用するための、任意の先行する実施形態に記載の組成物。
26.任意の先行する実施形態を使用するために、任意の先行する実施形態に記載の組成物を含む食品。
27.ヒストン脱アセチル化酵素活性によって媒介される疾患または状態を治療または予防する方法であって、Megasphaera massiliensis種の細菌株を含む組成物を、それを必要とする患者に投与することを含む、方法。
28.受託番号NCIMB 42787として寄託されたMegasphaera massiliensis株の細胞、またはその派生物。
29.治療に使用するための、好ましくは実施形態1〜14のいずれか1つに定義される疾患または状態の治療または予防に使用するための、受託番号NCIMB 42787として寄託されたMegasphaera massiliensis株の細胞、またはその派生物。
30.治療に使用するための細菌株であって、細菌株が、配列番号14、15、16、17、または18のうちのいずれか1つと少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または99.9 %同一である16S rRNA配列を有する、細菌株。
31.治療に使用するための配列番号14、15、16、17、または18のうちのいずれか1つによって表される16S rRNA配列を有する細菌株。
総細胞のヒストン脱アセチル化酵素活性及び細胞溶解物のヒストン脱アセチル化酵素活性(図1A)、ヒストン脱アセチル化酵素活性の酸誘導変化、MRx0029における代謝産物産生レベル クラスI HDACの阻害(図2A)、HDAC1の阻害(図2B)、HDAC 2の阻害(図2C)、HDAC3の阻害(図2D) IL−6分泌のレベル LPS誘導性NFκBプロモーター活性化の阻害 抗酸化能力の変化 脂質酸化の変化 インドール生産のレベル MRx0029の投与後の脳における神経伝達物質代謝産物のレベルを示す。 SH−SY5Y神経芽腫細胞におけるトリプトファンヒドロキシラーゼ1及び2の発現の倍率変化を示す。細胞を10% MRx0029上清と共に24時間インキュベートした。 SH−SY5Y神経芽腫細胞におけるトリプトファンヒドロキシラーゼ1及び2の発現の倍率変化を示す。細胞を5% MRx0029上清と共に72時間インキュベートした。 SH−SY5Y神経芽細胞腫細胞におけるSLC6A4の発現の倍率変化を示す。細胞を10% MRx0029上清と共に24時間インキュベートした。 SH−SY5Y神経芽細胞腫細胞におけるSLC6A4の発現の倍率変化を示す。細胞を5% MRx0029上清と共に72時間インキュベートした。 分化したCaco2細胞におけるトリプトファンヒドロキシラーゼ1(TPH1)の発現の倍率変化を示す。細胞を10% MRx0029細菌無細胞上清と共に24時間インキュベートした。 分化したCaco2細胞におけるSLC6A4の発現の倍率変化を示す。細胞を10% MRx0029細菌無細胞上清と共に24時間インキュベートした。 Megasphaera massiliensis株NCIMB42787の代謝産物分析。 MRx0029及び参照Megasphaera massiliensis株の上清中の吉草酸産生。 MRx0029及び参照Megasphaera massiliensis株による有機酸産生及び消費。 MRx0029に加えて、(A)ホルボルミリステート処理を伴わない、及び(B)ホルボルミリステート処理を伴う、分化したCaco−2細胞におけるGPR109aRNA発現。「YCFA」=YCFA+ MRx0029によるNSE/エノラーゼ2の抑制。「YCFA」=YCFA+ NCIMB 42787、NCIMB 43385、NCIMB 43388、及びNCIMB 43389による有機酸の産生及び消費。 NCIMB 42787及び他の寄託された株(n=3)によるLPS刺激されたU373細胞中のIL−6分泌の下方制御。 NCIMB 42787及び他の寄託された株(n=3)による刺激されたHEK−TLR4細胞におけるNFκB−AP1プロモーターの活性化の抑制。 NCIMB 42787、NCIMB 43385、NCIMB 43388、NCIMB 43389、NCIMB 43386、及びNCIMB 43387によるエノラーゼ2の抑制。 NCIMB 42787によるサイトカインレベル及びNFκB−AP 1プロモーターの調節 NCIMB 42787の抗酸化能力の概説。 NCIMB 42787は、酪酸、吉草酸、ヘキサン酸を産生する。 NCIMB 42787によって産生された代謝産物の抗炎症活性。 NCIMB 42787の抗炎症活性における代謝産物の役割の分析。 NCIMB 42787は、BALB/cマウスから単離した刺激された脾細胞によるTNFαの産生を調節する。 Megasphaera参照株NCIMB 43385は、グルココルチコイド受容体の発現の増加を誘発する。
細菌株
本発明の組成物は、Megasphaera属の細菌株を含む。実施例は、この属の細菌が、HDAC活性によって媒介されるがんならびに炎症性及び自己免疫疾患ならびに状態を治療または予防するのに有用であることを示す。好ましい細菌株は、Megasphaera massiliensis種のものである。
本発明において使用されるMegasphaera種の例としては、Megasphaera elsdenii、Megasphaera cerevisiae、Megasphaera massiliensis、Megasphaera indica、Megasphaera paucivorans、Megasphaera sueciensis及びMegasphaera micronuciformisが含まれる。本発明において使用されるMegasphaera種のさらなる例は、Megasphaera hexanoicaである。Megasphaeraは、反芻及び非反芻哺乳動物、例えば、ヒトの偏性嫌気性、乳酸発酵、胃腸微生物である。
M.massiliensisの基準株は、NP3(=CSUR P245=DSM 26228)である[17]。M.massiliensis株NP3の16S rRNA遺伝子配列に対するGenBank受託番号は、JX424772.1である。
実施例で試験したMegasphaera massiliensis細菌は、MRx0029株と本明細書で称される。試験したMRx0029株に対する16S rRNA配列は、配列番号1で提供される。
MRx0029株は、「Megasphaera massiliensis MRx0029」として、2017年7月13日に4D Pharma Research Ltd.(Life Sciences Innovation Building,Cornhill Road,Aberdeen,AB25 2ZS,Scotland)によって、国際寄託当局NCIMB,Ltd.(Ferguson Building,Aberdeen,AB21 9YA,Scotland)に寄託され、受託番号NCIMB 42787が割り当てられた。
実施例で試験した株と密接に関連する細菌株は、炎症性または自己免疫性疾患の治療または予防にも有効であることが期待される。特定の実施形態では、本発明において使用する細菌株は、Megasphaera massiliensisの細菌株の16S rRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または99.9%同一である16S rRNA配列を有する。好ましくは、本発明において使用する細菌株は、配列番号1と少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または99.9%同一である16S rRNA配列を有する。好ましくは、本発明において使用する細菌株は、配列番号1によって表される16S rRNA配列を有する。
MRx0029株のバイオタイプである細菌株もまた、炎症性または自己免疫性疾患の治療または予防に有効であると期待される。バイオタイプは、同じかまたは非常に類似する生理学的及び生化学的特性を有する近縁株である。
MRx0029株のバイオタイプであり、かつ、本発明での使用に適している株は、MRx0029株に対する他のヌクレオチド配列をシーケンシングすることで特定され得る。例えば、実質的に全ゲノムは、配列決定され得、及び本発明において使用するバイオタイプ株は、その全ゲノムの少なくとも80%にわたって(例えば、少なくとも85%、90%、95%または99%にわたって、またはその全ゲノムにわたって)少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または99.9%の配列同一性を有し得る。バイオタイプ株の特定に使用される他の好適な配列は、hsp60または反復配列、例えば、BOX、ERIC、(GTG)5、またはREP、または[18]を含み得る。バイオタイプ株は、MRx0029株の対応する配列に少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または99.9%の配列同一性を有する配列を有し得る。
あるいは、MRx0029株のバイオタイプであり、本発明での使用に適している株は、MRx0029株及び制限断片分析及び/またはPCR分析を用いて、例えば、蛍光増幅断片長多型(FAFLP)及び反復DNAエレメント(rep)−PCRフィンガープリンティング、またはタンパク質プロファイリング、または部分的16Sまたは23S rDNAシーケンシングを用いて特定され得る。好ましい実施形態では、かかる技術を使用して、他のMegasphaera massiliensis株を特定し得る。
特定の実施形態では、MRx0029株のバイオタイプであり、本発明での使用に好適な株は、増幅リボソームDNA制限分析(ARDRA)によって分析した場合、例えば、Sau3AI制限酵素を使用した場合、MRx0029株と同じパターンを提供する株である(例示の方法及びガイダンスについて、例えば、[19]を参照されたい)。あるいは、バイオタイプ株は、MRx0029株と同じ炭水化物発酵パターンを有する株として特定される。
本発明の組成物及び方法に有用である他のMegasphaera株、例えば、MRx0029株のバイオタイプは、任意の適切な方法または戦略、例えば、実施例に記載のアッセイを用いて特定され得る。例えば、本発明において使用する株は、細胞溶解物または総細胞に追加して、総またはクラスI HDAC活性を試験することによって特定され得る。特に、MRx0029株に対して同様の増殖パターン、代謝型及び/または表面抗原を有する細菌株は、本発明で有用であり得る。有用な株は、MRx0029株と同等の免疫調節活性を有する。特に、バイオタイプ株は、実施例に示されるようにHDAC活性に対して同等の効果を引き起こし、実施例に記載される培養及び投与プロトコルを使用することによって特定され得る。
いくつかの実施形態では、本発明で有用な細菌株は、細菌株による代謝産物の産生及び消費を日常的にプロファイリングすることによって特定され得る。本発明者らは、実施例で使用した細菌株が、酪酸塩、吉草酸及びヘキサン酸を産生し、酢酸塩、及びプロピオン酸塩を消費することを見出した(図15〜17を参照されたい)。Megasphaera massiliensis株Ref 1、Ref 2、及びRef 3もまた、これらの代謝産物を消費し、産生することが分かった(図15〜17を参照されたい)。したがって、いくつかの実施形態では、本発明の細菌株は、代謝産物である酪酸塩、吉草酸、及びヘキサン酸のうちの1または2以上を産生する。いくつかの実施形態では、本発明の細菌株は、酢酸塩及びプロピオン酸塩の1つまたは両方を消費する。好ましい実施形態では、本発明の細菌株は、酪酸塩、吉草酸、及びヘキサン酸を産生し、酢酸塩及びプロピオン酸塩を消費する。
特に好ましい本発明の株は、Megasphaera massiliensis MRx0029株である。これは、実施例で試験した例示の株であり、疾患の治療に有効であることを示す。したがって、本発明は、Megasphaera massiliensis株MRx0029またはその派生物の細胞、例えば、単離細胞を提供する。また、本発明は、Megasphaera massiliensis株MRx0029またはその派生物の細胞を含む組成物を提供する。また、本発明は、Megasphaera massiliensis株MRx0029の生物学的に純粋な培養を提供する。また、本発明は、特に、本明細書に記載される疾患の治療に使用される、Megasphaera massiliensis株MRx0029またはその派生物の細胞を提供する。
特に好ましい本発明の株は、受託番号NCIMB 42787として寄託されたMegasphaera massiliensis株である。これは、実施例で試験した例示のMRx0029株であり、疾患の治療に有効であることを示す。従って、本発明は、受託番号NCIMB 42787として寄託されたMegasphaera massiliensis株またはその派生物の細胞、例えば、単離細胞を提供する。また、本発明は、受託番号NCIMB 42787として寄託されたMegasphaera massiliensis株の細胞を含む組成物、またはその派生物を提供する。また、本発明は、受託番号NCIMB 42787として寄託されたMegasphaera massiliensis株の生物学的に純粋な培養を提供する。また、本発明は、特に、本明細書に記載される疾患の治療に使用される、受託番号NCIMB 42787として寄託されたMegasphaera massiliensis株またはその派生物の細胞を提供する。
本発明の株の派生物は、娘菌株(子孫)、または原株から培養(サブクローン)された株であり得る。本発明の株の派生物は、生物活性を除去することなく、例えば、遺伝子レベルで修飾され得る。特に、本発明の株の派生物は、治療的に活性である。派生物株は、MRx0029株と同等の免疫調節活性を有する。特に、派生物株は、実施例に示されるようにHDAC活性に対して同等の効果を引き起こし、実施例に記載される培養及び投与プロトコルを使用することによって特定され得る。MRx0029株の派生物は、概して、MRx0029株のバイオタイプである。
Megasphaera massiliensis MRx0029株の細胞への言及は、株MRx0029と同じ安全性及び治療効果特性を有する任意の細胞を包含し、かかる細胞は、本発明に包含される。
好ましい実施形態では、本発明の組成物中の細菌株は、生存可能であり、腸に部分的または完全にコロニー形成することができる。
本発明者らは、Megasphaera massiliensis株が、IL−6などの炎症性サイトカインの活性化を低減させることを見出した。IL−6によって誘発される慢性炎症は、最終的には細胞死につながる可能性がある。したがって、本発明の細菌株は、炎症性または自己免疫性障害の治療または予防に特に有用である。いくつかの実施形態では、細菌株は、IL−6の活性化の増強によって特徴付けられる炎症性または自己免疫性疾患の治療において有用である。
好ましい実施形態では、本発明は、好ましくは炎症性疾患または自己免疫疾患の治療または予防に使用するために、受託番号NCIMB 42787としてNCIMBに寄託された菌株、またはその派生物またはバイオタイプを含む組成物を提供する。
好ましい実施形態では、本発明の組成物中の細菌株は、生存可能であり、腸に部分的または完全にコロニー形成することができる。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、Megasphaera massiliensis株42787の細胞を含まない。いくつかの実施形態では、本発明の組成物中の細菌株は、Megasphaera属の細菌株であり、細菌株は、受託番号NCIMB 42787として寄託された株ではない。
いくつかの実施形態では、本発明の組成物中の細菌株は、Megasphaera massiliensis種の細菌株であり、細菌株は、受託番号NCIMB 42787として寄託された株ではない。
実施例は、HDAC活性によって媒介されるがんならびに炎症性及び自己免疫性疾患ならびに状態の治療または予防に有用な他の細菌株をさらに示す。これらの細菌株は、Megasphaera massiliensis(受託番号NCIMB 43388及びNCIMB 43389)及びMegasphaera spp.(受託番号NCIMB 43385、NCIMB 43386、及びNCIMB 43387)として、2019年5月6日に4D Pharma Research Ltd.(Life Sciences Innovation Building,Cornhill Road,Aberdeen,AB25 2ZS,Scotland)によって、国際寄託当局NCIMB,Ltd.(Ferguson Building,Aberdeen,AB21 9YA,Scotland)に寄託された。したがって、別の実施形態では、本発明の組成物は、これらの細菌株またはそのバイオタイプもしくは派生物のうちの1または2以上を含む。疑いを避けるために、上記参照されたRef 1は、受託番号NCIMB 43385として寄託された株、上記参照されたRef 2は、受託番号NCIMB 43388として寄託された株、及び上記参照されたRef 3は、受託番号NCIMB 43389として寄託された株である。
実施例で試験した株と密接に関連する細菌株はまた、HDAC活性によって媒介されるがんならびに炎症性及び自己免疫性疾患ならびに状態の治療または予防にも有効であることが期待される。
ある特定の実施形態では、本発明において使用される細菌株は、受託番号NCIMB 43388として寄託されたMegasphaera massiliensis株である。ある特定の実施形態では、本発明は、治療に使用される、受託番号NCIMB 43388として寄託された株またはその派生物の細胞を提供する。特定の実施形態では、本発明は、HDAC活性によって媒介されるがんならびに炎症性及び自己免疫性疾患ならびに状態の治療または予防に使用するために、受託番号NCIMB 43388として寄託された株の細胞、またはその派生物を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、本明細書に記載される疾患のうちのいずれか1つで使用される、受託番号NCIMB 43388として寄託された株の細胞を提供する。
好ましい実施形態では、本発明は、好ましくは炎症性疾患または自己免疫性疾患の治療または予防に使用するために、受託番号NCIMB 43388でNCIMBに寄託された菌株、またはその派生物またはバイオタイプを含む組成物を提供する。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、受託番号NCIMB 43388として寄託されたMegasphaera株の細胞を含まない。いくつかの実施形態では、本発明の組成物中の細菌株は、Megasphaera属の細菌株であり、細菌株は、受託番号NCIMB 43388として寄託された株ではない。いくつかの実施形態では、本発明の組成物中の細菌株は、Megasphaera massiliensis種の細菌株であり、細菌株は、受託番号NCIMB 43388として寄託された株ではない。
したがって、特定の実施形態では、本発明において使用される細菌株は、受託番号NCIMB 43389として寄託されたMegasphaera massiliensis株である。特定の実施形態では、本発明は、治療に使用される、受託番号NCIMB 43389として寄託された株またはその派生物の細胞を提供する。特定の実施形態では、本発明は、HDAC活性によって媒介されるがんならびに炎症性及び自己免疫性疾患ならびに状態の治療または予防に使用するために、受託番号NCIMB 43389として寄託された株の細胞、またはその派生物を提供する。特定の実施形態では、本発明は、本明細書に記載される疾患のうちのいずれか1つで使用される、受託番号NCIMB 43389として寄託された株の細胞を提供する。
好ましい実施形態では、本発明は、好ましくは炎症性疾患または自己免疫性疾患の治療または予防に使用するために、受託番号NCIMB 43389としてNCIMBに寄託された菌株、またはその派生物またはバイオタイプを含む組成物を提供する。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、受託番号NCIMB 43389として寄託されたMegasphaera massiliensis株の細胞を含まない。いくつかの実施形態では、本発明の組成物中の細菌株は、Megasphaera属の細菌株であり、細菌株は、受託番号NCIMB 43389として寄託された株ではない。いくつかの実施形態では、本発明の組成物中の細菌株は、Megasphaera massiliensis種の細菌株であり、細菌株は、受託番号NCIMB 43389として寄託された株ではない。
特定の実施形態では、本発明において使用する細菌株は、配列番号15と少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または99.9%同一である16S rRNA配列を有する。特定の実施形態では、本発明において使用される細菌株は、配列番号15によって表される16S rRNA配列を有する。特定の実施形態では、本発明は、治療に使用される、配列番号15と少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または99.9%同一である16S rRNA配列を有する細菌株を提供する。特定の実施形態では、本発明は、治療に使用される、配列番号15によって表される16S rRNA配列を有する細菌株を提供する。
特定の実施形態では、本発明において使用する細菌株は、配列番号16と少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または99.9%同一である16S rRNA配列を有する。特定の実施形態では、本発明において使用される細菌株は、配列番号16によって表される16S rRNA配列を有する。特定の実施形態では、本発明は、治療に使用される、配列番号16と少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または99.9%同一である16S rRNA配列を有する細菌株を提供する。特定の実施形態では、本発明は、治療に使用される、配列番号16によって表される16S rRNA配列を有する細菌株を提供する。
特定の実施形態では、本発明において使用する細菌株は、Megasphaera属の細菌株の16S rRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または99.9%同一である16S rRNA配列を有する。ある特定の実施形態では、本発明において使用される細菌株は、Megasphaera属のものである。
特定の実施形態では、本発明において使用される細菌株は、受託番号NCIMB 43385として寄託されたMegasphaera株である。特定の実施形態では、本発明は、治療に使用される、受託番号NCIMB 43385として寄託された株またはその派生物の細胞を提供する。特定の実施形態では、本発明は、HDAC活性によって媒介されるがんならびに炎症性及び自己免疫性疾患ならびに状態の治療または予防に使用するために、受託番号NCIMB 43385の下で寄託された株の細胞、またはその派生物を提供する。特定の実施形態では、本明細書に記載される疾患のうちのいずれか1つで使用される、受託番号NCIMB 43385として寄託された株の細胞を提供する。
好ましい実施形態では、本発明は、好ましくは炎症性疾患または自己免疫性疾患の治療または予防に使用するために、受託番号NCIMB 43385としてNCIMBに寄託された菌株、またはその派生物またはバイオタイプを含む組成物を提供する。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、受託番号NCIMB 43385として寄託されたMegasphaera株の細胞を含まない。いくつかの実施形態では、本発明の組成物中の細菌株は、Megasphaera属の細菌株であり、細菌株は、受託番号NCIMB 43385として寄託された株ではない。いくつかの実施形態では、本発明の組成物中の細菌株は、Megasphaera massiliensis種の細菌株であり、細菌株は、受託番号NCIMB 43385として寄託された株ではない。
特定の実施形態では、本発明において使用される細菌株は、受託番号NCIMB 43386として寄託されたMegasphaera株である。特定の実施形態では、本発明は、治療に使用される、受託番号NCIMB 43386として寄託された株またはその派生物の細胞を提供する。特定の実施形態では、本発明は、HDAC活性によって媒介されるがんならびに炎症性及び自己免疫性疾患ならびに状態の治療または予防に使用するために、受託番号NCIMB 43386として寄託された株の細胞、またはその派生物を提供する。特定の実施形態では、本明細書に記載される疾患のうちのいずれか1つで使用される、受託番号NCIMB 43386として寄託された株の細胞を提供する。
好ましい実施形態では、本発明は、好ましくは炎症性疾患または自己免疫性疾患の治療または予防に使用するために、受託番号NCIMB 43386としてNCIMBに寄託された菌株、またはその派生物またはバイオタイプを含む組成物を提供する。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、受託番号NCIMB 43386として寄託されたMegasphaera株の細胞を含まない。いくつかの実施形態では、本発明の組成物中の細菌株は、Megasphaera属の細菌株であり、細菌株は、受託番号NCIMB 43386として寄託された株ではない。いくつかの実施形態では、本発明の組成物中の細菌株は、Megasphaera massiliensis種の細菌株であり、細菌株は、受託番号NCIMB 43386として寄託された株ではない。
特定の実施形態では、本発明において使用される細菌株は、受託番号NCIMB 43387として寄託されたMegasphaera株である。特定の実施形態では、本発明は、治療に使用される、受託番号NCIMB 43387として寄託された株またはその派生物の細胞を提供する。特定の実施形態では、本発明は、HDAC活性によって媒介されるがんならびに炎症性及び自己免疫性疾患ならびに状態の治療または予防に使用するために、受託番号NCIMB 43387として寄託された株の細胞、またはその派生物を提供する。特定の実施形態では、本明細書に記載される疾患のうちのいずれか1つで使用される、受託番号NCIMB 43387として寄託された株の細胞を提供する。
好ましい実施形態では、本発明は、好ましくは炎症性疾患または自己免疫性疾患の治療または予防に使用するために、受託番号NCIMB 43387としてNCIMBに寄託された菌株、またはその派生物またはバイオタイプを含む組成物を提供する。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、受託番号NCIMB 43387として寄託されたMegasphaera株の細胞を含まない。いくつかの実施形態では、本発明の組成物中の細菌株は、Megasphaera属の細菌株であり、細菌株は、受託番号NCIMB 43387下で寄託された株ではない。いくつかの実施形態では、本発明の組成物中の細菌株は、Megasphaera massiliensis種の細菌株であり、細菌株は、受託番号NCIMB 43387として寄託された株ではない。
特定の実施形態では、本発明において使用する細菌株は、配列番号14と少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または99.9%同一である16S rRNA配列を有する。特定の実施形態では、本発明において使用する細菌株は、配列番号17と少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または99.9%同一である16S rRNA配列を有する。特定の実施形態では、本発明において使用する細菌株は、配列番号18と少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または99.9%同一である16S rRNA配列を有する。特定の実施形態では、本発明において使用する細菌株は、配列番号14、17、または18と少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または99.9%同一である16S rRNA配列を有する。特定の実施形態では、本発明は、治療に使用される、配列番号14、17、18と少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または99.9%同一である16S rRNA配列を有する細菌株を提供する。
特定の実施形態では、本発明において使用される細菌株は、配列番号14によって表される16S rRNA配列を有する。特定の実施形態では、本発明において使用される細菌株は、配列番号17によって表される16S rRNA配列を有する。特定の実施形態では、本発明において使用される細菌株は、配列番号18によって表される16S rRNA配列を有する。ある特定の実施形態では、本発明において使用される細菌株は、配列番号14、17、または18によって表される16S rRNA配列を有する。ある特定の実施形態では、本発明は、治療に使用される、配列番号14、17、または18によって表される16S rRNA配列を有する細菌株を提供する。
株のうちの1または2以上のバイオタイプである細菌株は、HDAC活性によって媒介されるがんならびに炎症性及び自己免疫性疾患ならびに状態の治療または予防にも有効であることが期待される。バイオタイプは、同じかまたは非常に類似する生理学的及び生化学的特性を有する近縁株である。
特定の実施形態では、本発明は、治療に使用される、受託番号NCIMB 43385、NCIMB 43386、NCIMB 43387、NCIMB 43388及び/またはNCIMB 43389として寄託された細菌株またはそのバイオタイプを提供する。
受託番号NCIMB 43385、NCIMB 43386、NCIMB 43387、NCIMB 43388及び/またはNCIMB 43389として寄託された株のうちの1または2以上のバイオタイプであり、かつ、本発明での使用に好適な株は、受託番号NCIMB 43385、NCIMB 43386、NCIMB 43387、NCIMB 43388及び/またはNCIMB 43389として寄託された株のうちの1または2以上に対する他のヌクレオチド配列をシーケンシングすることで特定され得る。例えば、実質的に全ゲノムは、配列決定され得、及び本発明において使用するバイオタイプ株は、その全ゲノムの少なくとも80%にわたって(例えば、少なくとも85%、90%、95%または99%にわたって、またはその全ゲノムにわたって)少なくとも85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または99.9%の配列同一性を有し得る。バイオタイプ株の特定に使用される他の好適な配列は、hsp60または反復配列、例えば、BOX、ERIC、(GTG)5、またはREPを含み得る。バイオタイプ株は、受託番号NCIMB 43385、NCIMB 43386、NCIMB 43387、NCIMB 43388及び/またはNCIMB 43389として寄託された株のうちの1または2以上に対応する配列に少なくとも85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%または99.9%の配列同一性を有する配列を有し得る。
あるいは、受託番号NCIMB 43385、NCIMB 43386、NCIMB 43387、NCIMB 43388及び/またはNCIMB 43389として寄託された株のうちの1または2以上のバイオタイプであり、かつ、本発明での使用に好適な株は、受託番号NCIMB 43385、NCIMB 43386、NCIMB 43387、NCIMB 43388及び/またはNCIMB 43389として寄託された株のうちの1または2以上及び制限断片分析及び/またはPCR分析を用いて、例えば、蛍光増幅断片長多型(FAFLP)及び反復DNAエレメント(rep)−PCRフィンガープリンティング、またはタンパク質プロファイリング、または部分的16Sまたは23S rDNAシーケンシングを用いて特定され得る。好ましい実施形態では、かかる技術を使用して、他のMegasphaera massiliensis株を特定し得る。
特定の実施形態では、受託番号NCIMB 43385、NCIMB 43386、NCIMB 43387、NCIMB 43388及び/またはNCIMB 43389として寄託された株のうちの1または2以上のバイオタイプであり、かつ、本発明での使用に好適な株は、増幅リボソームDNA制限分析(ARDRA)によって分析した場合、例えば、Sau3AI制限酵素を使用した場合、受託番号NCIMB 43385、NCIMB 43386、NCIMB 43387、NCIMB 43388及び/またはNCIMB 43389として寄託された株のうちの1または2以上と同じパターンを提供する株である。あるいは、バイオタイプ株は、受託番号NCIMB 43385、NCIMB 43386、NCIMB 43387、NCIMB 43388及び/またはNCIMB 43389として寄託された株のうちの1または2以上と同じ炭水化物発酵パターンを有する株として特定される。
本発明の組成物及び方法に有用である他の株、例えば、受託番号NCIMB 43385、NCIMB 43386、NCIMB 43387、NCIMB 43388及び/またはNCIMB 43389として寄託された株のうちの1または2以上のバイオタイプは、任意の適切な方法または戦略、例えば、実施例に記載のアッセイを用いて特定され得る。例えば、本発明において使用する株は、細胞溶解物または総細胞に追加して、総またはクラスI HDAC活性を試験することによって特定され得る。特に、受託番号NCIMB 43385、NCIMB 43386、NCIMB 43387、NCIMB 43388及び/またはNCIMB 43389として寄託された株のうちの1または2以上に対して同様の増殖パターン、代謝型及び/または表面抗原を有する細菌株は、本発明で有用であり得る。有用な株は、受託番号NCIMB 43385、NCIMB 43386、NCIMB 43387、NCIMB 43388及び/またはNCIMB 43389として寄託された株のうちの1または2以上と同等の免疫調節活性を有する。特に、バイオタイプ株は、実施例に示されるようにHDAC活性に対して同等の効果を引き起こし、実施例に記載される培養及び投与プロトコルを使用することによって特定され得る。
特定の実施形態では、本発明の好ましい株は、受託番号NCIMB 43385、NCIMB 43386、NCIMB 43387、NCIMB 43388及び/またはNCIMB 43389として寄託された株である。これは、実施例で試験した例示の株であり、疾患の治療に有効であることを示す。したがって、本発明は、受託番号NCIMB 43385、NCIMB 43386、NCIMB 43387、NCIMB 43388及び/またはNCIMB 43389として寄託された株のうちの1または2以上またはその派生物の細胞、例えば、単離細胞を提供する。また、本発明は、受託番号NCIMB 43385、NCIMB 43386、NCIMB 43387、NCIMB 43388及び/またはNCIMB 43389として寄託された株のうちの1または2以上の細胞を含む組成物、またはその派生物を提供する。また、本発明は、受託番号NCIMB 43385、NCIMB 43386、NCIMB 43387、NCIMB 43388及び/またはNCIMB 43389として寄託された株のうちの1または2以上の生物学的に純粋な培養を提供する。また、本発明は、治療に使用される、特に、本明細書に記載される疾患の治療に使用される、受託番号NCIMB 43385、NCIMB 43386、NCIMB 43387、NCIMB 43388及び/またはNCIMB 43389として寄託された株のうちの1または2以上またはその派生物の細胞を提供する。
本発明の株の派生物は、娘菌株(子孫)、または原株から培養(サブクローン)された株であり得る。本発明の株の派生物は、生物活性を除去することなく、例えば、遺伝子レベルで修飾され得る。特に、本発明の株の派生物は、治療的に活性である。誘導体株は、受託番号NCIMB 43385、NCIMB 43386、NCIMB 43387、NCIMB 43388及び/またはNCIMB 43389として寄託された株のうちの1または2以上と同等の治療活性を有する。特に、派生物株は、実施例に示されるようにHDAC活性に対して同等の効果を引き起こし、実施例に記載される培養及び投与プロトコルを使用することによって特定され得る。受託番号NCIMB 43385、NCIMB 43386、NCIMB 43387、NCIMB 43388及び/またはNCIMB 43389として寄託された株のうちの1または2以上の派生物は、概して、それぞれ、受託番号NCIMB 43385、NCIMB 43386、NCIMB 43387、NCIMB 43388及び/またはNCIMB 43389として寄託された株のうちの1または2以上のバイオタイプである。
本発明者らは、実施例で使用した細菌株が、2−メチル−プロパン酸及び3−メチル−プロパン酸を産生し、ギ酸を消費することを見出した(図20を参照されたい)。受託番号NCIMB 43385、NCIMB 43388及びNCIMB 43389として寄託された株は、2−メチル−プロパン酸及び3−メチル−プロパン酸を産生することも見出した。加えて、受託番号NCIMB 43385及びNCIMB 43388として寄託された株は、ギ酸を消費することも見出した。したがって、いくつかの実施形態では、本発明の細菌株は、代謝産物である2−メチル−プロパン酸及び3−メチル−プロパン酸のうちの1または2以上を産生する。いくつかの実施形態では、本発明の細菌株は、ギ酸を消費する。いくつかの実施形態では、本発明の細菌株は、2−メチル−プロパン酸及び3−メチル−プロパン酸を産生し、ギ酸を消費する。好ましい実施形態では、本発明の細菌株は、酪酸塩、吉草酸、ヘキサン酸、2−メチル−プロパン酸、及び3−メチル−プロパン酸を産生し、酢酸塩、プロピオン酸塩、及びギ酸を消費する。
特定の実施形態では、酪酸塩の産生は、IL−6分泌を阻害する。したがって、特定の実施形態では、本発明の組成物は、酪酸塩の産生時のIL−6の低減に照らして炎症を低減し得る。
特定の実施形態では、本発明の細菌株は、吉草酸を産生する。特定の実施形態では、本発明の細菌株は、吉草酸を産生するMegasphaera株である。吉草酸は、HDAC活性を阻害するため、自己免疫性及び炎症性障害の治療に有用である。したがって、特定の実施形態では、本発明の組成物は、吉草酸の産生を増加させることにより、HDAC活性を阻害する。特定の実施形態では、本発明の組成物は、吉草酸産生の増加及び吉草酸によるHDAC活性の阻害に照らして、本明細書に開示される炎症性、自己免疫性、及び/または障害において治療的に有益である。
ある特定の実施形態では、本発明の組成物は、Megasphaera elsdeniiを含まない。ある特定の実施形態では、本発明の組成物及び方法で有用な細菌株は、Megasphaera elsdeniiではない。
治療用途
実施例に示すように、本発明の細菌組成物は、HDAC活性を低減するのに有効である。特に、本発明の組成物での治療は、クラス1 HDAC活性の低減を達成する。特に、本発明の組成物での治療は、HDAC1、2、及び3活性の低減を達成する。特に、本発明の組成物での治療は、HDAC1及び2活性の低減を達成する。したがって、本発明の組成物は、HDAC活性によって媒介される疾患または状態を治療または予防するために有用であり得る。状態は、疾患の症状であり得る。特に、本発明の組成物は、HDAC活性の上昇したレベルによって媒介される疾患または状態を低減または予防するのに有用であり得る。特に、本発明の組成物は、クラスI HDAC活性の上昇したレベルによって媒介される疾患または状態を低減または予防するのに有用であり得る。特に、本発明の組成物は、HDAC1、2、及び3活性の上昇したレベルによって媒介される疾患または状態を低減または予防するのに有用であり得る。
ヒストン脱アセチル化酵素は、タンパク質標的からアセチル基を除去する酵素のクラスである。最も豊富なHDAC標的はヒストンであるが、HDACは、非ヒストンタンパク質標的のリジン残基を脱アセチル化してタンパク質活性を一時的に制御することが知られている。したがって、HDACは、リジン脱アセチラーゼと称されることがある。現在、4つの主なクラスI(HDAC1、2、3、及び8)、クラスIIa(HDAC4、5、7、及び9)及びクラスIIb(HDAC6及び10)、クラスIII(sirt1−sirt7)、ならびにクラスIV(HDAC11)に分類される13の既知のHDACが存在する[7]。各クラスは、概して、異なる組織発現パターン及び細胞内局在化を有する。
タンパク質アセチル化/脱アセチル化は、概して、タンパク質活性の翻訳後制御の機構として使用され、ヒストンアセチル化/脱アセチル化は、転写制御の確立された機構である。遺伝子制御は、ヒストンテールのリジンアミノ酸のε−N−アセチルからのアセチル基のヒストン脱アセチル化酵素媒介性切断によって引き起こされる。アセチル基を除去すると、ヒストンテールへの正電荷が回復し、負電荷ホスホジエステルDNA骨格へのより良好な結合をもたらす。結合の改善は、ヒストン脱アセチル化部位におけるタイトな染色体のコンパクション及び遺伝子発現の全体的な低減をもたらす。
ヒストン脱アセチル化酵素活性は、様々な疾患及び状態に関与している。ヒストン脱アセチル化酵素活性の阻害は、これらの疾患または状態を緩和または改善するために使用され得る。ヒストン脱アセチル化酵素のpan阻害剤は、HDAC媒介性疾患の治療または予防に有用であり得る。アイソフォーム特異的HDAC阻害剤は、特定のHDACアイソフォーム活性によって媒介される疾患の治療または予防に有用であり得る。
HDAC活性の阻害は、確立された治療様式であり、いくつかのHDAC阻害剤は、以下を含む承認された医薬品である:ボリノスタット(CTCL)、ロミデプシン(CTCL)、チダミド(PTCL)、パノビノスタット(多発性骨髄腫)、ベリノスタット(T細胞リンパ腫)、及び多くは、以下を含む臨床試験中である:パノビノスタット(CTCL)、バルプロ酸(子宮頸癌及び卵巣癌、脊髄筋萎縮)、モセチノスタット(濾胞性リンパ腫、ホジキンリンパ腫、及び急性骨髄性白血病)、アベキシノスタット(肉腫)、エンチノスタット(ホジキンリンパ腫、肺癌、及び乳癌)、SB939(再発性または転移性前立腺癌)、レスミノスタット(ホジキンリンパ腫)、ギビノスタット(難治性白血病及び骨髄腫)、HBI−800(黒色腫、腎細胞癌(RCC)、及び非小細胞肺癌(NSCLC)を含む進行性固形腫瘍)、ケベトリン(卵巣癌)、CUDC−101、AR−42(再発性または治療抵抗性多発性骨髄腫、慢性リンパ性白血病またはリンパ腫)、CH−2845、CH−3996、4SC−202(進行性血液学的適応症)、CG200745(固形腫瘍)、ACY−1215(多発性骨髄腫)、ME−344(固形難治性腫瘍)、スルフォラファン、及びトリコスタチン(抗炎症)。
HDAC活性によって媒介される疾患または状態の例としては、喘息、関節炎、乾癬、糖尿病、同種移植片拒絶、移植片対宿主病、またはクローン病もしくは潰瘍性大腸炎などの炎症性腸疾患などの炎症性もしくは自己免疫性疾患、ならびに前立腺癌、結腸直腸癌、乳癌、肺癌、肝臓癌、もしくは胃癌などのがんが含まれる。特定の実施形態では、本発明の組成物は、これらの疾患または状態のうちの1つを治療または予防するために使用される。特定の実施形態では、本発明の組成物は、HDAC活性によって媒介されるこれらの疾患または状態のうちの1つを治療または予防するために使用される。特定の実施形態では、本発明の組成物は、クラスI HDAC活性によって媒介されるこれらの疾患または状態のうちの1つを治療または予防するために使用される。特定の実施形態では、本発明の組成物は、HDAC1、2、または3活性によって媒介されるこれらの疾患または状態のうちの1つを治療または予防するために使用される。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、治療において使用するためのものである。特定の実施形態では、本発明の組成物は、HDAC活性によって媒介される疾患または状態の治療に使用される。特定の実施形態では、本発明の組成物は、HDAC活性によって媒介される疾患または状態の治療または予防におけるHDAC活性を低減する方法において使用するためのものである。いくつかの実施形態では、本発明の組成物は、クラスI HDAC活性によって媒介される疾患または状態の治療または予防において使用するためのものである。特定の実施形態では、本発明の組成物は、クラスI HDAC活性を阻害する方法において使用するためのものである。特定の実施形態では、本発明の組成物は、クラスI HDAC活性によって媒介される疾患の治療または予防におけるクラスI HDAC活性を選択的に阻害する方法において使用するためのものである。本発明者らは、本発明の特定の組成物が、クラスI HDACを選択的に阻害することを特定している。本明細書で使用される場合、「選択的」とは、例えば、他のクラスからのHDACのそれらの阻害効果と比較して、クラスIのHDACに対して最大の阻害効果を有する組成物を指す。HDACの選択的阻害は、治療剤の長期投与を必要とする疾患、例えば、疾患または状態を患者の生涯にわたって治療する必要がある疾患の治療に有利である。特定の実施形態では、クラスI HDAC選択的阻害剤である本発明の組成物は、クラスI HDAC活性によって媒介される疾患または状態の緩和治療または予防に使用するためのものである。選択的阻害剤は、他のクラスのHDACの望ましくない阻害に関連する副作用を低減することによって、当該技術分野で既知の汎阻害剤よりも有利である。特定の実施形態では、本発明の組成物は、HDAC2選択的阻害剤である。特定の実施形態では、本発明の組成物は、HDAC1、2、または3活性を選択的に低減する方法において使用するためのものである。特定の実施形態では、本発明の組成物は、HDAC1、2、または3活性によって媒介される疾患の治療または予防に使用される。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、
GPR109aにおいて使用するためのものである。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、がんの治療に使用するためのものではない。特定の実施形態では、本発明の組成物は、がんではない疾患または障害の治療に使用するためのものである。
炎症性及び自己免疫性障害
実施例は、本発明の組成物が、HDAC阻害活性を有することを示す。HDAC活性は、多くの炎症性及び自己免疫性障害の病理学の中心であり、HDAC阻害剤は、特定の状態に関連して以下に論じられるように、多くの炎症性及び自己免疫性障害の治療に有効であることが示されている(また、[20]を参照されたい)。したがって、本発明の組成物は、炎症性及び自己免疫性障害、特に、ヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)活性によって媒介される炎症性及び自己免疫性障害の治療に有用であり得る。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、炎症性または自己免疫性障害を治療または予防する方法において使用するためのものである。特定の実施形態では、本発明の組成物は、炎症性または自己免疫性疾患の治療または予防に使用するためのものであり、該治療または予防は、HDAC活性化を低減または予防することによって達成される。特定の実施形態では、本発明の組成物は、炎症性または自己免疫疾患を有する患者の治療に使用するためのものであり、患者は、上昇したHDACレベルまたは活性を有する。特定の実施形態では、患者は、慢性炎症性もしくは自己免疫性疾患もしくは状態と診断されているか、または本発明の組成物は、炎症性もしくは自己免疫性疾患もしくは状態が、慢性炎症性もしくは自己免疫性疾患もしくは状態へ発症するのを防ぐために使用され得る。特定の実施形態では、疾患または状態は、TNF−α阻害剤による治療に応答しない場合がある。
HDACは、慢性炎症性及び自己免疫性疾患と関連付けられ得るため、本発明の組成物は、上記に列挙される慢性疾患または状態を治療または予防するために特に有用であり得る。特定の実施形態では、組成物は、慢性疾患を有する患者において使用するためのものである。特定の実施形態では、組成物は、慢性疾患の発症を予防するために使用される。
本発明の組成物は、HDACによって媒介される疾患及び状態を治療し、HDAC活性化に対処するために有用であり得るため、本発明の組成物は、慢性疾患を治療もしくは予防する、他の療法(例えば、TNF−α阻害剤による治療)に応答していない患者における疾患を治療もしくは予防する、ならびに/またはHDACに関連する組織損傷及び症状を治療もしくは予防するために特に有用であり得る。
特定の好ましい実施形態では、本発明の組成物は、炎症促進性サイトカイン産生及び炎症を調節する。特定の実施形態では、本発明の組成物は、炎症性状態を調節する。特定の実施形態では、本発明の組成物は、IL−6産生及び分泌を減少させる。特定の実施形態では、本発明の組成物は、NFκBプロモーターの活性化を減少させる。ある特定の実施形態では、本発明の組成物は、強力な炎症促進性エンドトキシンリポ多糖(LPS)によるIL−6産生の活性化を調節することができる。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、神経系に影響を及ぼさない、もしくは関与しない炎症性または自己免疫性疾患を治療するために使用するためのものである。特定の実施形態では、組成物は、胃腸管、筋骨格系、呼吸器系、もしくは皮膚に影響を及ぼす炎症性または自己免疫性疾患を治療するために使用するためのものである。特定の実施形態では、本発明の組成物は、神経変性障害ではない疾患を治療するためのものである。特定の実施形態では、本発明の組成物は、進行性核上麻痺、進行性核上麻痺、スティール−リチャードソン−オルゼフスキー(Steele-Richardson-Olszewski)症候群、正常圧脳水腫、血管または動脈硬化性パーキンソニズム、及び薬物誘発性パーキンソニズムを含むパーキンソン病ではない疾患、ベンソン症候群を含むアルツハイマー病、ハンチントン病、筋萎縮性側索硬化症、ルー・ゲリッグ病、運動ニューロン病、プリオン病、脊髄小脳失調症、脊髄筋萎縮症、レビー小体型、血管性、及び前頭側頭型認知症を含む認知症、原発性進行性失語症、軽度認知障害、HIV関連認知障害または皮質芽球変性を治療するためのものである。特定の実施形態では、本発明の組成物は、健康な神経系を有する対象の治療に使用するためのものである。特定の実施形態では、本発明の組成物は、多発性硬化症ではない疾患を治療するためのものである。特定の実施形態では、本発明の組成物は、脳損傷ではない疾患を治療するためのものである。特定の実施形態では、本発明の組成物は、神経変性障害ではなく、多発性硬化症ではなく、脳損傷でもない疾患を治療するためのものである。
実施例はまた、本発明の組成物が、炎症を抑制することが知られているGPR109aを上方制御するのに有効であることを示す[62]。特定の実施形態では、本発明の組成物は、炎症性または自己免疫性疾患の治療におけるGPR109aを上方制御するのに使用するためのものである。
実施例はまた、本発明の組成物が、炎症促進活性を有することが知られているエノラーゼを抑制するのに有効であることも示す[69]。特定の実施形態では、本発明の組成物は、炎症性または自己免疫性疾患の治療におけるエノラーゼの抑制に使用するためのものである。
−炎症性腸疾患
実施例は、本発明の組成物が、HDAC阻害活性を有することを示し、したがって、それらは炎症性腸疾患の治療に有用であり得る。異なるHDACアイソフォームの過剰発現は、大腸炎を含む、様々な疾患病理に関与している。さらに、バルプロ酸は、DSS−大腸炎マウスモデルにおけるクラスI HDAC阻害及び大腸炎の改善に関連している[21]。本研究は、IFN−γ、IL−10、IL−1β、及びTNF−α抑制におけるHDACクラスI阻害剤の役割を示唆し、大腸炎におけるHDAC阻害及び有効性に機能性を割り当てた。したがって、実施例は、本発明の組成物が、炎症性腸疾患を治療するのに有用であり得ることを示す。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、炎症性腸疾患の治療または予防に使用するためのものである。特定の実施形態では、本発明の組成物は、炎症性腸疾患の治療または予防に使用するためのものであり、該治療または予防は、HDAC活性化を低減または予防することによって達成される。特定の実施形態では、本発明の組成物は、炎症性腸疾患を有する患者の治療に使用するためのものであり、患者は、上昇したHDACレベルまたは活性を有する。
炎症性腸疾患(IBD)は、複数の環境及び遺伝的要因によって引き起こされ得る複雑な疾患である。IBDの発症に寄与する要因としては、食事、微生物群、腸管透過性、及び腸感染に対する炎症応答の増加に対する遺伝的感受性が含まれる。炎症性腸疾患の症状としては、腹痛、嘔吐、下痢、直腸出血、骨盤領域の重度の内痙攣/筋肉痙攣、体重減少及び貧血が含まれる。特定の実施形態では、組成物は、IBDに関連する1または2以上の症状の軽減に使用するためのものである。特定の実施形態では、本発明の組成物は、IBDのうちの1または2以上の症状の予防に使用するためのものである。
IBDは、関節炎、壊疽性膿皮症、原発性硬化性胆管炎、非甲状腺疾患症候群、深部静脈血栓症、肺炎を組織する気管支炎閉塞症などの他の疾患または状態を伴い得る。特定の実施形態では、本発明の組成物は、IBDに付随する1または2以上の疾患または状態の治療または予防に使用するためのものである。
炎症性腸疾患は、一般に生検または結腸内視鏡検査によって診断される。糞便中のカルプロテクチンの測定は、IBDの予備診断に有用である。IBDの診断のための他の臨床検査には、完全な血球数、赤血球沈降速度、包括的な代謝パネル、便潜血検査、またはC反応性タンパク質検査が含まれる。通常、IBDの診断を確認するために、臨床検査及び生検/結腸内視鏡検査の組み合わせを使用する。特定の実施形態では、本発明の発明は、IBDと診断された対象において使用するためのものである。
特定の実施形態では、炎症性腸疾患は、潰瘍性大腸炎である。潰瘍性大腸炎は、浸潤T細胞を特徴とする自己免疫性炎症性腸疾患である。HDAC阻害剤は、DSS−大腸炎マウスモデルで大腸炎を改善することが以前に示されている[21]。さらに、本発明者らは、本発明の組成物が、大腸炎を有する動物の回腸中の白血球浸潤を低減することを示している。したがって、本発明の組成物は、潰瘍性大腸炎の治療または予防に使用することができる。いくつかの実施形態では、本発明の組成物は、潰瘍性大腸炎を有する対象の回腸中の白血球浸潤を低減することによって潰瘍性大腸炎の治療に使用することができる。
UCは通常、直腸及び結腸に限定されるが、回腸を伴うことがある。本疾患は、胃腸管の関与の程度に応じて分類される。潰瘍性大腸炎の分類としては、直腸炎、直腸S状結腸炎、及び左側大腸炎などの遠位大腸炎、または汎大腸炎などの広範な大腸炎が含まれる。特定の実施形態では、組成物は、遠位大腸炎の治療に使用するためのものである。特定の実施形態では、組成物は、頬炎の治療に使用するためのものである。特定の実施形態において、組成物は、直腸S状結腸の治療に使用するためのものである。特定の実施形態では、組成物は、左側大腸炎の治療に使用するためのものである。特定の実施形態では、組成物は、広範な大腸炎の治療に使用するためのものである。特定の実施形態では、組成物は、汎大腸炎の治療に使用するためのものである。特定の実施形態では、組成物は、潰瘍性大腸炎を発症するリスクのある対象における潰瘍性大腸炎の予防に使用するためのものである。
潰瘍性大腸炎は、内視鏡/結腸内視鏡検査、及び生検などの臨床検査ならびに手術の組み合わせによって診断される。潰瘍性大腸炎の診断を支援する例示的な臨床検査としては、全血球計算、完全な代謝パネル、肝機能検査、尿検査、便培養、赤血球沈降速度、及びC反応性タンパク質測定が含まれる。
潰瘍性大腸炎の症状の重症度は、Simple Clinical Colitis Activity Index(SCCAI)を使用して決定することができる[22]。SCCAIはまた、潰瘍性大腸炎を治療または予防するために設計された療法の有効性を評価するための手段として使用することもできる。SCCAIは、潰瘍性大腸炎の症状の重症度を決定するために設計された以下の一連の質問を提示する:排便の頻度(昼)、排便の頻度(夜)、排便の緊急性、便中の血液、一般的な健康状態、結腸外の特徴(例えば、関節炎、ブドウ膜炎、またはUCに伴う他の状態)。各回答は、0〜19のスコアを生成するスライドスケールで提供される。5を上回るスコアは、通常、潰瘍性大腸炎の存在を示す。
いくつかの実施形態では、組成物は、潰瘍性大腸炎と診断されている対象において使用するためのものである。いくつかの実施形態では、組成物は、潰瘍性大腸炎の1または2以上の症状を緩和または寛解するのに使用するためのものである。例えば、組成物は、SCCAIに対する1または2以上の回答のスコアを改善し得る。特定の実施形態では、本発明の組成物は、排便の頻度を低減するために使用され得る。特定の実施形態では、本発明の組成物は、排便の緊急性を低減するために使用され得る。特定の実施形態では、本発明の組成物は、便中の血液を低減するために使用され得る。特定の実施形態では、本発明の組成物は、結腸外の特徴を低減するために使用され得る。これらの症状の緩和または寛解は、本発明の組成物の投与前及び投与後の対応するSCCAIスコアの改善によって決定され得る。
潰瘍性大腸炎の追加の症状には、下痢、直腸出血、体重減少、及び貧血、腹痛、排便を伴う腹部痙攣が含まれる。いくつかの実施形態では、本発明の組成物は、潰瘍性大腸炎の1または2以上の追加の症状の治療または予防に使用するためのものである。
いくつかの事例では、潰瘍性大腸炎は、1または2以上の結腸外の特徴を伴う。結腸外の特徴は、潰瘍性大腸炎に伴い、結腸の外に現れる状態または疾患である。潰瘍性大腸炎の結腸外の特徴の例としては、アフタ性潰瘍、虹彩炎、ブドウ膜炎、上強膜炎、血清反応陰性関節炎、強直性脊椎炎、仙腸骨炎、結節性紅斑、グラングレノサム膿皮症、深部静脈血栓症及び肺塞栓症、自己免疫性溶血性貧血、ばち指、原発性硬化性胆管炎が含まれる。いくつかの実施形態では、本発明の組成物は、潰瘍性大腸炎の1または2以上の結腸外の特徴の治療または予防に使用するためのものである。
潰瘍性大腸炎は、スルファサラジン及びメサラジンなどの5−アミノサリチル酸、プレドニゾンなどのコルチコステロイド、アザチオプリンなどの免疫抑制剤、インフリキシマブ、アダリムマブ、及びゴリムマブなどの生物学的製剤、ベドリズマブ及びエトロリズマブ、ニコチン、または鉄などの複数の治療剤で治療され得る。特定の実施形態では、本発明の組成物は、追加の治療剤と組み合わせて潰瘍性大腸炎の治療または予防に使用され、追加の治療剤は、潰瘍性大腸炎の治療または予防に使用するためのものである。
特定の実施形態では、炎症性腸疾患は、クローン病である。いくつかの研究では、クローン病患者の炎症性筋膜においていくつかのHDACが上方制御されることが示されている。したがって、HDAC活性の阻害は、クローン病の治療に有用であり得る。特定の実施形態では、本発明の組成物は、クローン病の治療または予防に使用するためのものである。
クローン病は、遺伝的危険因子、食事、喫煙及びアルコール消費などの他のライフスタイル因子、ならびに微生物群組成物を含む、様々な考えられる原因を有する複雑な疾患である。クローン病は、胃腸管に沿ってどこにでも現れる可能性がある。
クローン病の胃腸症状は、軽度から重度まで様々で、腹痛、下痢、糞便血、回腸炎、排便の増加、鼓腸の増加、腸の狭窄、嘔吐、及び肛門周囲の不快感などを含む。本発明の組成物は、クローン病の1または2以上の胃腸症状の治療に使用することができる。
クローン病の全身症状としては、思春期に成長を維持することができない、食欲不振、発熱、及び体重減少などの成長障害が含まれる。クローン病の腸外の特徴としては、ブドウ膜炎、羞明、上強膜炎、胆石、血清反応陰性脊椎関節症、関節炎、腱付着部炎、結節性紅斑、壊疽性膿皮症、深部静脈血栓症、肺塞栓症、自己免疫性溶血性貧血、ばち指、骨粗鬆症が含まれる。腸外の特徴は、消化管の外側に現れるクローン病に関連する追加の状態である。クローン病を有する対象はまた、発作、脳卒中、筋障害、末梢神経障害、頭痛、及びうつ病などの神経学的合併症に対する感受性の増加を示す。特定の実施形態では、本発明の組成物は、クローン病の1または2以上の全身症状の治療または予防に使用するためのものである。特定の実施形態では、本発明の組成物は、クローン病の1または2以上の腸外の特徴の治療または予防に使用するためのものである。
クローン病の診断は、通常、胃鏡検査及び/または結腸内視鏡検査、及び典型的には回腸の生検、放射線検査、全血球計算、C反応性タンパク質検査、及び赤血球沈降速度などの複数の検査及び外科的処置を実施することを伴う。特定の実施形態では、本発明の組成物は、クローン病と診断された対象において使用するためのものである。いくつかの実施形態では、本発明の組成物は、クローン病を有すると診断されている対象の治療に使用するためのものである。
クローン病は、影響を受ける消化管の領域の範囲に応じて分類される[23]。回腸及び結腸の両方の疾患は、回結腸型クローン病に分類される。いくつかの実施形態では、組成物は、回結腸型クローン病の治療または予防に使用するためのものである。いくつかの実施形態では、組成物は、回結腸型クローン病/クローン病と診断された対象において使用するためのものであり、回腸のみが影響を受ける場合に分類される。結腸型クローン病は、結腸のみが影響を受ける場合に分類される。特定の実施形態では、組成物は、回腸型クローン病の治療または予防に使用するためのものである。いくつかの実施形態では、組成物は、回腸型クローン病と診断された対象において使用するためのものである。特定の実施形態では、組成物は、結腸型クローン病の治療または予防に使用するためのものである。いくつかの実施形態では、組成物は、結腸型クローン病と診断された対象において使用するためのものである。
クローン病は、プレドニゾンなどのコルチコステロイド、アザチオプリンなどの免疫抑制剤、またはインフリキシマブ、アダリムマブ、及びゴリムマブなどの生物学的製剤、ベドリズマブ、ならびにエトロリズマブなどの複数の治療剤で治療され得る。特定の実施形態では、本発明の組成物は、追加の治療剤と組み合わせてクローン病の治療または予防に使用するためのものである。特定の実施形態では、追加の治療剤は、クローン病の治療または予防に使用するためのものである。
実施例はまた、本発明の組成物が、結腸炎症を抑制することが知られているGPR109aを上方制御するのに有効であることを示す[62]。特定の実施形態では、本発明の組成物は、炎症性腸疾患の治療におけるGPR109aを上方制御するのに使用するためのものである。
−関節炎
関節炎は、慢性関節炎を特徴とする疾患である。関節リウマチは、典型的に関節の腫脹及び痛みをもたらす慢性自己免疫疾患である。HDAC阻害は、サイトカイン産生に影響を与えること、T細胞分化を阻害すること、滑膜線維芽細胞の増殖を抑制すること、ならびに破骨細胞及び骨芽細胞に影響を与えることによって骨損失を低減することを含む、様々な機構によって関節リウマチを治療することが提案されている(Vojinov et al.,2011,Mol Med,17(5−6)397−403)。HDAC阻害は、関節炎のいくつかの動物モデルにおいて強力な抗炎症効果を有することが示されている(Joosten et al.,2011,Mol Med,17(5−6),391−396)。したがって、本発明の組成物は、対象の関節炎を治療または予防するために有用であり得る。
好ましい実施形態では、本発明の組成物は、関節リウマチ(RA)の治療または予防に使用するためのものである。特定の実施形態では、本発明の組成物は、関節リウマチの治療または予防に使用するためのものであり、該治療または予防は、HDAC活性化を低減または予防することによって達成される。特定の実施形態では、本発明の組成物は、関節リウマチを有する患者の治療に使用するためのものであり、患者は、上昇したHDACレベルまたは活性を有する。
特定の実施形態では、本発明の組成物による治療は、関節の腫脹の低減をもたらす。特定の実施形態では、本発明の組成物は、関節の腫脹を有する患者、または関節の腫脹を有するリスクがあると特定された患者において使用するためのものである。特定の実施形態では、本発明の組成物は、関節の腫脹を低減する方法において使用するためのものである。
特定の実施形態では、本発明の組成物による治療は、軟骨損傷または骨損傷の低減をもたらす。特定の実施形態では、本発明の組成物は、RAの治療における軟骨または骨損傷の低減または予防に使用するためのものである。特定の実施形態では、組成物は、軟骨または骨損傷のリスクがある重度のRAを有する患者の治療に使用するためのものである。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、RAの治療における骨浸食または軟骨損傷の予防に使用される。特定の実施形態では、組成物は、骨浸食もしくは軟骨損傷を示す患者、または骨浸食もしくは軟骨損傷のリスクがあると特定された患者の治療に使用するためのものである。
本発明の組成物は、患者の免疫系を調節するのに有用であり得るため、特定の実施形態では、本発明の組成物は、RAのリスクがあると特定されているか、または早期RAと診断されている患者におけるRAを予防するために使用される。本発明の組成物は、RAの発症を予防するために有用であり得る。
本発明の組成物は、関節リウマチを管理または緩和するために有用であり得る。本発明の組成物は、関節の腫脹または骨の破壊に関連する症状を低減するために特に有用であり得る。RAの治療または予防は、例えば、症状の重症度の緩和、または患者にとって問題である増悪の頻度もしくはトリガーの範囲の低減を指し得る。
−喘息
喘息は、慢性炎症性呼吸器疾患である。HDAC阻害剤は、慢性喘息のマウスモデルにおいて気道炎症、気道リモデリング、及び気道過敏症を緩和する抗炎症作用を有することが示されている(Ren et al.,2016,Inflamm Res,65,995−1008)。したがって、本発明の組成物は、対象の喘息を治療または予防するために有用であり得る。
好ましい実施形態では、本発明の組成物は、喘息の治療または予防に使用するためのものである。特定の実施形態では、本発明の組成物は、喘息の治療または予防に使用するためのものであり、該治療または予防は、HDAC活性化を低減または予防することによって達成される。特定の実施形態では、本発明の組成物は、喘息を有する患者の治療に使用するためのものであり、患者は、上昇したHDACレベルまたは活性を有する。
特定の実施形態では、喘息は、好酸球性またはアレルギー性喘息である。好酸球性及びアレルギー性喘息は、末梢血及び気道分泌物中の好酸球数の増加を特徴とし、病理学的には基底膜ゾーンの肥厚と関連し、薬理学的にはコルチコステロイド応答性と関連している[24]。好酸球の動員または活性化を低減または阻害する組成物は、好酸球性及びアレルギー性喘息の治療または予防に有用であり得る。好酸球性及びアレルギー性喘息はまた、Tヘルパー2型リンパ球(Th2)プロセスによって媒介される炎症性事象のカスケードによって特徴付けられる。したがって、Tヘルパー2型リンパ球(Th2)プロセスを低減または阻害する組成物は、好酸球性及びアレルギー性喘息の治療または予防に有用であり得る。
追加の実施形態では、本発明の組成物は、好中球性喘息(または非好酸球性喘息)の治療または予防に使用するためのものである。高い好中球数は、コルチコステロイド治療に不感受性であり得る重度の喘息と関連している。好中球動員または活性化を低減または阻害する組成物は、好中球性喘息の治療または予防に有用であり得る。
好酸球性喘息(Th2−高喘息とも称される)及び好中球性喘息(Th2−低または非Th2喘息とも称される)は、異なる基礎となる病態生理学的機構を有し、異なる臨床的特徴を呈する。例えば、Th2−高喘息は、一般に、早期発症を呈し、症状の季節的な変化を示すが、Th2−低喘息は、典型的には40歳前後のはるかに遅い発症を有する。Th2−高喘息はまた、免疫グロブリンE(IgE)血中レベルの増加によって特徴付けられるが、この特徴はTh2−低喘息には存在しない。Th2高喘息はまた、好酸球の高痰レベルによって特徴付けられる。対照的に、Th2−低喘息は、痰好中球のレベルの上昇によって特徴付けられ得る。特定の実施形態では、本発明の組成物は、Th2−低または非Th2喘息の治療に使用するためのものである。特定の実施形態では、本発明の組成物は、Th2−高喘息の治療に使用するためのものである。
好酸球性及び好中球性喘息は、相互排他的な状態ではなく、好酸球及び好中球応答のいずれかに対処するのに役立つ治療は、喘息の一般的な治療に有用であり得る。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、喘息の治療もしくは予防における好酸球性炎症応答を低減する方法、または喘息の治療もしくは予防における好中球性炎症応答を低減する方法において使用するためのものである。上述のように、喘息における高レベルの好酸球は、基底膜ゾーンの増厚と病理学的に関連しているため、喘息の治療または予防における好酸球性炎症応答の低減は、疾患のこの特徴に特異的に対処することができる場合がある。また、好中球の上昇は、好酸球の上昇と組み合わせて、またはそれらの不在下で、重度の喘息及び慢性気道狭窄と関連付けられる。したがって、好中球性炎症応答の低減は、重度の喘息に対処するために特に有用であり得る。
特定の実施形態では、組成物は、アレルギー喘息における気管支周囲浸潤を低減するか、またはアレルギー喘息の治療における気管支周囲浸潤を低減するために使用される。特定の実施形態では、組成物は、好中球性喘息における気管支周囲浸潤及び/もしくは血管周囲浸潤を低減するか、またはアレルギー性好中球性喘息の治療における気管支周囲浸潤及び/もしくは血管周囲浸潤を低減するために使用される。
特定の実施形態では、本発明の組成物による治療は、TNF−αレベルの上昇の低減または予防を提供する。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、好酸球性及び/または好中球性炎症応答の低減をもたらす喘息を治療する方法において使用するためのものである。特定の実施形態では、治療される患者は、例えば、血液サンプリングまたは痰分析によって特定されるように、上昇した好中球または好酸球レベルを有するか、または以前に特定されている。
本発明の組成物は、新生児または妊婦に投与された場合に、新生児における喘息の発症を予防するのに有用であり得る。本組成物は、子供の喘息の発症を予防するために有用であり得る。本発明の組成物は、成人発症喘息の治療または予防に有用であり得る。本発明の組成物は、喘息の管理または緩和に有用であり得る。本発明の組成物は、ハウスダストダニなどのアレルゲンによって悪化する喘息に関連する症状を低減するために特に有用であり得る。
喘息の治療または予防は、例えば、症状の重症度の緩和、または患者にとって問題である増悪の頻度もしくはトリガーの範囲の低減を指し得る。
−乾癬
乾癬は、慢性炎症性皮膚疾患である。HDAC1の過剰発現は、乾癬の患者の皮膚生検で報告されており(Tovar−Castillo et al.,2007,Int J Dermatol,46,239−46)、HDAC阻害剤は、Foxp3+TregのFoxp3−RORγt+IL−17/Treg(乾癬疾患進行に関連する変化)への変換を遮断することが示されている(Bovenschen et al.,2011,J Invest Dermatol,131,1853−60)。したがって、本発明の組成物は、対象の乾癬を治療または予防するために有用であり得る。
好ましい実施形態では、本発明の組成物は、乾癬の治療または予防に使用するためのものである。特定の実施形態では、本発明の組成物は、乾癬の治療または予防に使用するためのものであり、該治療または予防は、HDAC活性化を低減または予防することによって達成される。特定の実施形態では、本発明の組成物は、乾癬を有する患者の治療に使用するためのものであり、患者は、上昇したHDACレベルまたは活性を有する。
−全身性エリテマトーデス
全身性エリテマトーデス(SLE)は、自己免疫疾患である。HDAC阻害は、SLEの細胞培養及びマウスモデルに関する研究に基づいてSLEを治療するための有望な治療アプローチであると考えられる(Reilly et al.,2011,Mol Med,17(5−6),417−425)。したがって、本発明の組成物は、対象の全身性エリテマトーデスを治療または予防するために有用であり得る。
好ましい実施形態では、本発明の組成物は、SLEの治療または予防に使用するためのものである。特定の実施形態では、本発明の組成物は、SLEの治療または予防に使用するためのものであり、該治療または予防は、HDAC活性化を低減または予防することによって達成される。特定の実施形態では、本発明の組成物は、SLEを有する患者の治療に使用するためのものであり、患者は、上昇したHDACレベルまたは活性を有する。
−同種移植片拒絶
同種移植片拒絶は、移植された組織がレシピエントの免疫系によって拒絶されるときに生じる。マウス心臓移植に関する研究は、HDAC阻害が移植片内ヒストン3アセチル化を増加させ、Foxp3タンパク質(免疫応答の制御に関与するフォークヘッド転写ファミリーメンバー)の移植片内レベルの増加、組織構造の維持、及び対照と比較した慢性拒絶の紅斑の欠如と関連付けられることを示している(Wang et al.,Immunol Cell Biol,1−8)。したがって、本発明の組成物は、対象の同種移植片拒絶を治療または予防するために有用であり得る。
好ましい実施形態では、本発明の組成物は、同種移植片拒絶の治療または予防に使用するためのものである。特定の実施形態では、本発明の組成物は、同種移植片拒絶の治療または予防に使用するためのものであり、該治療または予防は、HDAC活性化を低減または予防することによって達成される。特定の実施形態では、本発明の組成物は、同種移植片拒絶を有する患者の治療に使用するためのものであり、患者は、上昇したHDACレベルまたは活性を有する。
−糖尿病
糖尿病は、低レベルのインスリン及び/または末梢インスリン抵抗性が高血糖をもたらす疾患の群である。HDAC阻害は、Pdx1の脱抑制(Park et al.,2008,J Clin Invest,118,2316−24)、転写因子Ngn3の発現を増強して内分泌前駆細胞のプールを増大すること(Haumaitre et al.,2008,Mol Cell Biol,28,6373−83)、ならびにインスリン発現を増強すること(Molsey et al.,2003,J Biol Chem,278,19660−6)などを含む様々な機構によって糖尿病を治療することが提案されている。HDAC阻害はまた、糖尿病性腎症及び網膜虚血などの後期糖尿病合併症の有望な治療でもある(Christensen et al.,2011,Mol Med,17(5−6),370−390)。したがって、本発明の組成物は、対象の糖尿病を治療または予防するために有用であり得る。
好ましい実施形態では、本発明の組成物は、糖尿病の治療または予防に使用するためのものである。好ましい実施形態では、本発明の組成物は、I型糖尿病の治療または予防に使用するためのものである。好ましい実施形態では、本発明の組成物は、II型糖尿病の治療または予防に使用するためのものである。特定の実施形態では、本発明の組成物は、糖尿病の治療または予防に使用するためのものであり、該治療または予防は、HDAC活性化を低減または予防することによって達成される。特定の実施形態では、本発明の組成物は、糖尿病を有する患者の治療に使用するためのものであり、患者は、上昇したHDACレベルまたは活性を有する。
−移植片対宿主病(GVHD)
本発明の組成物は、移植片対宿主病(GVHD)の治療または予防に使用することができる。GVHDは、同種異系組織を対象に移植した後の医学的合併症である。GVHDは、一般に、幹細胞または骨髄移植または固形臓器移植後に、特に移植片(すなわち、ドナー)及び宿主(すなわち、レシピエント)の遺伝的背景が異なる場合に生じる。
GVHDの病態生理学は、3つの異なる段階を含む。まず、樹状細胞(DC)などの宿主抗原提示細胞(APC)は、移植された組織を異物として認識した後に活性化される。APC活性化は、従来の細胞傷害性T細胞等のエフェクター免疫細胞の動員及び活性化に先行し、これは外来組織の破壊または拒絶につながる。
HDAC阻害は、GVHDの治療または予防に有用な強力な多剤性抗炎症作用を媒介することが示されている。HDAC阻害は、GVHD病態生理学的カスケードの複数の点で阻害し得る。例えば、HDAC阻害は、インドールアミン2,3−ジオキシゲナーゼの発現をSTAT−3依存的な方法で増強することによって、インビボでの同種異系組織に対する抗原提示細胞及び樹状細胞の活性化を予防する[25]。また、STAT−1活性のHDAC阻害は、GVHDの治療または予防に有益であることも示されている[26]。特定の実施形態では、本発明の組成物は、APC活性化を阻害することによってGVHDの治療または予防に使用され得る。
HDAC阻害はまた、インビボでTreg細胞集団及び活性を拡大することも示されている[27]。Treg細胞活性のHDAC阻害媒介性上方調節は、GVHD病態生理学的カスケードの第2相を抑制することによって、GVHDの治療または予防に有用であり得る従来の細胞傷害性T細胞活性を抑制することが示されている。特定の実施形態では、本発明の組成物は、従来の細胞傷害性T細胞活性を低減させることによってGVHDの治療または予防に使用される。特定の実施形態では、本発明の組成物は、従来の細胞傷害性T細胞活性の低減に使用され得る。特定の実施形態では、本発明の組成物は、Treg細胞活性を上方制御することによってGVHDの治療または予防に使用され得る。
ドナーNK細胞は、宿主APCを除去することによってGVHDを低減することが示されている。HDAC阻害は、NK細胞活性を増強することが示されている。したがって、本発明の組成物は、NK細胞活性を増加させるために使用することができ、APCの除去を増強することによるGVHDの治療または予防に有用であり得る。特定の実施形態では、本発明の組成物は、宿主APCの除去を増強することによるGVHDの治療または予防に使用され得る。特定の実施形態では、本発明の組成物は、NK細胞活性を増強することによるGVHDの治療または予防に使用され得る。特定の実施形態では、本発明の組成物は、宿主APCのNK細胞活性媒介性除去を増強することによるGVHDの治療または予防に使用され得る。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、宿主が移植を受けた後に投与され得る。特定の実施形態では、本発明の組成物は、対象が移植を受ける前に宿主に投与され得る。移植を受ける前に本発明の組成物を投与することは、移植された組織に対して炎症性または自己免疫性応答を誘発しないように対象の免疫系をプライミングするのに有用であり得る。特定の実施形態では、本発明の組成物は、GVHDの予防または発症を予防するために使用され得る。特定の実施形態では、本発明の組成物は、予防的にGVHDの治療または予防に使用され得る。特定の実施形態では、本発明の組成物は、GVHDの予防に使用され得る。特定の実施形態では、本発明の組成物は、対象における移植組織拒絶を予防する方法において使用され得る。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、急性GVHDを治療、遅延、予防、または発症を予防するために有用であり得る。急性GVHDの症状は、典型的には、移植の最初の100日以内に現れる。急性GVHDの遅延、治療、または予防は、移植手術の直後の対象の回復を助けるために特に有益であり得る。特定の実施形態では、組成物は、HDAC活性を阻害することによって、急性GVHDを治療、発症を遅延、予防、または発症を予防することができる。特定の実施形態では、組成物は、Treg細胞活性を上方制御することによって、急性GVHDを治療、発症を遅延、予防、または発症を予防することができる。組成物は、従来の細胞傷害性T細胞活性を阻害することにより、急性GVHDを治療、発症を遅延、予防、または発症を予防することができる。本発明の組成物は、NK細胞活性を増強することにより、急性GVHDを治療、発症を遅延、予防、または発症を予防することができる。本発明の組成物は、APC活性化を阻害することにより、急性GVHDを治療、発症を遅延、予防、または発症を予防することができる。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、移植後100日以内に対象に投与される場合、急性GVHDを治療、発症を遅延、予防、または発症を予防することができる。特定の実施形態では、本発明の組成物は、対象に予防的に投与される場合、例えば、組成物が移植前に対象に投与される場合に、急性GVHDを治療、発症を遅延、予防、または発症を予防することができる。特定の実施形態では、本発明の組成物は、移植後100日を超えて発生または再発する急性GVHDなどの持続性、遅発性または再発性の急性GVHDを治療、発症を遅延、予防、または発症を予防することができる。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、斑状丘疹状皮膚発疹、悪心、食欲不振、下痢、重度の腹痛、腸閉塞、及び胆汁うっ滞性高ビリルビン血症からなるリストから選択される急性GVHDのうちの1または2以上の症状を治療、発症を遅延、予防、または発症を予防することができる。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、慢性GVHDを治療、発症を遅延、予防、または発症を予防するために有用であり得る。慢性GVHDは、任意の臓器を伴うことができ、典型的には線維症によって特徴付けられる複雑な多システム障害である。慢性GVHDは、急性GVHDから進化し得るか、急性GVHDの後の静止期間の後に出現し得るか、または新たに出現し得る。慢性GVHDの症状は、移植後いつでも出現し得る。特定の実施形態では、組成物は、HDAC活性を阻害することによる慢性GVHDを治療、予防、発症を予防、または発症を遅延するために有用であり得る。組成物は、Treg細胞活性を上方制御することによって、慢性GVHDを治療、発症を遅延、予防、または発症を予防することができる。組成物は、従来の細胞傷害性T細胞活性を阻害することにより、慢性GVHDを治療、発症を遅延、予防、または発症を予防することができる。本発明の組成物は、NK細胞活性を増強することにより、慢性GVHDを治療、発症を遅延、予防、または発症を予防することができる。本発明の組成物は、APC DC活性化を阻害することにより、慢性GVHDを治療、発症を遅延、予防、または発症を予防することができる。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、幹細胞、骨髄、または固形臓器移植を近日中に受けている患者に投与するためのものである。特定の実施形態では、本発明の組成物は、幹細胞、骨髄、または固形臓器移植を必要とする患者へ投与するためのものである。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、色素沈着不全、新たに発症した脱毛症、多形皮膚萎縮症、地衣類の扁平上皮様の発疹または強膜の特徴、爪のジストロフィーまたは喪失、口内乾燥症、口内潰瘍(アフタ性口内炎など)、口腔内の地衣型特徴(苔癬硬化症など)、乾性角結膜炎、乾性症候群、瘢痕性結膜炎、筋膜炎、筋炎、関節硬化症、膣硬化症、潰瘍形成、食欲不振、体重減少、食道網、黄疸、経アミン炎、胸水、閉塞性細気管支炎、ネフローゼ症候群、心膜炎、血小板減少症、貧血、及び好中球減少症からなるリストから選択される慢性GVHDのうちの1または2以上の症状を治療、発症を遅延、予防、または発症を予防することができる。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、GVHDの治療または予防のための1または2以上の薬理学的な薬剤と組み合わせて使用され得る。特定の実施形態では、1または2以上の薬理学的な薬剤は、GVHDの薬理学的な予防または治療のためのものである。特定の実施形態では、本発明の組成物は、1または2以上の該薬理学的な薬剤を受けている、受けた、または受けようとしている対象におけるGVHDの治療または予防に使用するためのものである。特定の実施形態では、1または2以上の薬理学的な薬剤は、スベロイルアニド、ボリスノスタット、ITF2357シクロスポリン、シクロスポリン、シロリムス、ペントスタチン、リツキシマブ、イマチニブ、ミコフェノール酸モフェチル、タクロリムス、プレドニゾン、メトトレキサート、レメステムセル−L、及びプロキマールからなるリストから選択され、薬理学的な薬剤は、GVHDの治療または予防のために治療有効量で投与される。いくつかの実施形態では、本発明の組成物は、体外光泳動を受けた、受けている、または受けようとしている対象におけるGVHDの治療に使用するためのものである。
がん
HDACの機能及び発現は、様々ながんで混乱しており、多くの場合、予後不良につながる。がんにおけるHDAC機能は、細胞増殖及び腫瘍発生性表現型を促進する遺伝子の異常な発現または機能と関連付けられる。特定のがんにおいて、HDACは主にがんの発症を調節し、がん遺伝子として記載される。他のがんにおいて、腫瘍融合タンパク質は、細胞分化または細胞周期制御を調節する遺伝子の発現を抑制するためにクラスI HDACを動員し、細胞形質転換をもたらす。HDAC発現のノックダウンまたは阻害は、細胞周期停止、増殖の阻害、アポトーシス、分化及び老化、ならびに血管新生の破壊などの複数の抗がん効果を有することが示されている。したがって、本発明の組成物は、HDAC活性を阻害することによって、HDAC活性によって媒介されるがんの治療に有用であり得る。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、がんの治療または予防に使用するためのものである。特定の実施形態では、本発明の組成物は、HDAC活性によって媒介されるがんの治療または予防に使用するためのものである。特定の実施形態では、本発明の組成物は、結腸直腸癌の治療または予防に使用するためのものである。
特定の実施形態では、本発明の組成物による治療は、腫瘍サイズの低減または腫瘍成長の低減をもたらす。特定の実施形態では、本発明の組成物は、腫瘍サイズの低減または腫瘍成長の低減に使用するためのものである。本発明の組成物は、腫瘍サイズまたは成長を低減させるのに有効であり得る。特定の実施形態では、本発明の組成物は、固形腫瘍を有する患者において使用するためのものである。特定の実施形態では、本発明の組成物は、がんの治療における血管新生の低減または予防に使用される。HDACによって調節される遺伝子は、血管新生において中心的な役割を有する。特定の実施形態では、本発明の組成物は、転移を予防するのに使用するためのものである。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、胃癌の治療または予防に使用するためのものである。HDAC2は、胃癌及び結腸直腸腫瘍形成の発症において機能的役割を果たすことが示されている[28、29]。結腸直腸癌のマウスモデルにおいて、HDAC2の阻害は、腫瘍発生の低減をもたらした。特定の実施形態では、HDAC2を選択的に阻害する本発明の組成物は、結腸直腸癌、特にHDAC2活性によって媒介される結腸直腸癌の治療または予防に使用するためのものである。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、乳癌の治療または予防に使用するためのものである。本発明の組成物は、乳癌の治療に有効であり得、HDACは、乳癌において上方制御されることが示されている[30]。特定の実施形態では、本発明の組成物は、乳癌の治療における腫瘍サイズの低減、腫瘍成長の低減、または血管新生の低減に使用するためのものである。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、前立腺癌の治療または予防に使用するためのものである。本発明の組成物は、HDAC活性が前立腺癌の発症において主要な役割を果たすため、前立腺癌の治療に有効であり得る[31]。特定の実施形態では、本発明の組成物は、前立腺癌の治療における腫瘍サイズの低減、腫瘍成長の低減、または血管新生の低減に使用するためのものである。特定の実施形態では、がんは、ホルモン難治性前立腺癌である。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、肺癌の治療または予防に使用するためのものである。本発明の組成物は、肺癌の治療に有効であり得、HDACは、肺癌において上方制御されることが示されている[32]。特定の実施形態では、本発明の組成物は、肺癌の治療における腫瘍サイズの低減、腫瘍成長の低減、または血管新生の低減に使用するためのものである。好ましい実施形態では、がんは、肺癌である。好ましい実施形態では、組成物は、高レベルのHDAC2の発現を有する肺癌の治療に使用するためのものである。特定の肺癌組織は、HDAC2を豊富に発現することが示されている。HDAC2の不活性化は、肺癌細胞の成長を抑制する。高レベルのHDAC2活性は、p53活性を抑制することが示されている[33]。活性p53は、細胞分裂を停止させ、最終的にアポトーシスの発症をもたらす。特定の実施形態では、HDAC2を阻害する本発明の組成物は、高レベルのHDAC2活性を有する肺癌の治療に使用するためのものである。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、肝臓癌の治療または予防に使用するためのものである。本発明の組成物は、肝臓癌の治療に有効であり得、HDACは、肝臓癌において上方制御されることが示されている[34]。特定の実施形態では、本発明の組成物は、肝臓癌の治療における腫瘍サイズの低減、腫瘍成長の低減、または血管新生の低減に使用するためのものである。好ましい実施形態では、がんは、肝腫(肝細胞癌)である。特定の実施形態では、がんは、低悪性度または早期腫瘍である。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、細胞種の治療または予防に使用するためのものである。本発明の組成物は、細胞種を治療するために特に有効であり得る。特定の実施形態では、本発明の組成物は、非免疫原性癌の治療または予防に使用するためのものである。本発明の組成物は、非免疫原性癌の治療に有効であり得る。
さらなる実施形態では、本発明の組成物は、急性リンパ球性白血病(ALL)、急性骨髄性白血病、副腎皮質癌、基底細胞癌、胆管癌、膀胱癌、骨腫瘍、骨肉腫/悪性線維性組織球腫、脳幹部神経膠腫、脳腫瘍、小脳星細胞腫、大脳星細胞腫/悪性神経膠腫、上衣腫、髄芽腫、テント上原始神経外胚葉腫瘍、乳癌、気管支腺腫/カルチノイド、バーキットリンパ腫、カルチノイド腫瘍、子宮頸癌、慢性リンパ球性白血病、慢性骨髄性白血病、慢性骨髄増殖障害、結腸癌、皮膚T細胞リンパ腫、子宮内膜癌、上衣腫、食道癌、ユーイング肉腫、眼内黒色腫、網膜芽細胞腫、胆嚢癌、胃癌、消化管カルチノイド腫瘍、消化管間質腫瘍(GIST)、胚細胞腫瘍、神経膠腫、小児視床下部性視路神経膠腫、ホジキンリンパ腫、黒色腫、膵島細胞癌、カポジ肉腫、腎細胞癌、喉頭癌、白血病、リンパ腫、中皮腫、神経芽腫、非ホジキンリンパ腫、中咽頭癌、骨肉腫、卵巣癌、膵臓癌、副甲状腺癌、咽頭癌、下垂体腺腫、形質細胞新生物、前立腺癌、腎細胞癌、網膜芽腫、肉腫、精巣癌、甲状腺癌、または子宮癌の治療または予防に使用するためのものである。
本発明の組成物は、さらなる治療薬と併用した場合に特に有効であり得る。本発明の組成物のHDAC阻害効果は、より直接的な抗がん剤と組み合わせた場合に有効であり得る。したがって、特定の実施形態では、本発明は、Megasphaera属の細菌株及び抗がん剤を含む組成物を提供する。好ましい実施形態では、抗がん剤は、免疫チェックポイント阻害剤、標的化抗体免疫療法、CAR−T細胞治療、腫瘍溶解性ウイルス、または細胞分裂阻害薬である。好ましい実施形態では、組成物は、Yervoy(イピリムマブ、BMS)、Keytruda(ペムブロリズマブ、Merck)、Opdivo(ニボルマブ、BMS)、MEDI4736(AZ/MedImmune)、MPDL3280A(Roche/Genentech)、トレメリムマブ(AZ/MedImmune)、CT−011(ピディリズマブ、CureTech)、BMS−986015(リリルマブ、BMS)、MEDI0680(AZ/MedImmune)、MSB−0010718C(Merck)、PF−05082566(Pfizer)、MEDI6469(AZ/MedImmune)、BMS−986016(BMS)、BMS−663513(ウレルマブ、BMS)、IMP321(Prima Biomed)、LAG525(Novartis)、ARGX−110(arGEN−X)、PF−05082466(Pfizer)、CDX−1127(バルリルマブ、CellDex Therapeutics)、TRX−518(GITR Inc.)、MK−4166(Merck)、JTX−2011(Jounce Therapeutics)、ARGX−115(arGEN−X)、NLG−9189(インドキシモド、NewLink Genetics)、INCB024360(Incyte)、IPH2201(Innate Immotherapeutics/AZ)、NLG−919(NewLink Genetics)、抗VISTA(JnJ)、エパカドスタット(Epacadostat)(INCB24360、Incyte)、F001287(Flexus/BMS)、CP 870893(University of Pennsylvania)、MGA271(Macrogenix)、エマクツズマブ(Emactuzumab)(Roche/Genentech)、ガルニセルチブ(Eli Lilly)、ウロクプルマブ(BMS)、BKT140/BL8040(Biokine Therapeutics)、バビツキシマブ(Peregrine Pharmaceuticals)、CC 90002(Celgene)、852A(Pfizer)、VTX−2337(VentiRx Pharmaceuticals)、IMO−2055(Hybridon、Idera Pharmaceuticals)、LY2157299(Eli Lilly)、EW−7197(Ewha Women’s University、Korea)、ベムラフェニブ(Plexxikon)、ダブラフェニブ(Genentech/GSK)、BMS−777607(BMS)、BLZ945(Memorial Sloan−Kettering Cancer Centre)、Unituxin(ジヌツキシマブ、United Therapeutics Corporation)、Blincyto(ブリナツモマブ、Amgen)、Cyramza(ラムシルマブ、Eli Lilly)、Gazyva(オビヌツズマブ、Roche/Biogen)、Kadcyla(アドトラスツズマブエムタンシン、Roche/Genentech)、Perjeta(ペルツズマブ、Roche/Genentech)、Adcetris(ブレンツキシマブベドチン、Takeda/Millennium)、Arzerra(オファツムマブ、GSK)、Vectibix(パニツムマブ、Amgen)、Avastin(ベバシズマブ、Roche/Genentech)、Erbitux(セツキシマブ、BMS/Merck)、Bexxar(トシツモマブ−I131、GSK)、Zevalin(イブリツモマブチウキセタン、Biogen)、Campath(アレムツズマブ、Bayer)、Mylotarg(ゲムツズマブオゾガマイシン、Pfizer)、Herceptin(トラスツズマブ、Roche/Genentech)、Rituxan(リツキシマブ、Genentech/Biogen)、ボロシキシマブ(Abbvie)、エナバツズマブ(Abbvie)、ABT−414(Abbvie)、エロツズマブ(Abbvie/BMS)、ALX−0141(Ablynx)、オザラリズマブ(Ozaralizumab)(Ablynx)、アクチマブ−C(Actinium)、アクチマブ−P(Actinium)、ミラツズマブ−ドクス(Actinium)、Emab−SN−38(Actinium)、ナプツモマブエスタフェナトクス(Active Biotech)、AFM13(Affimed)、AFM11(Affimed)、AGS−16C3F(Agensys)、AGS−16M8F(Agensys)、AGS−22ME(Agensys)、AGS−15ME(Agensys)、GS−67E(Agensys)、ALXN6000(サマリズマブ、Alexion)、ALT−836(Altor Bioscience)、ALT−801(Altor Bioscience)、ALT−803(Altor Bioscience)、AMG780(Amgen)、AMG228(Amgen)、AMG820(Amgen)、AMG172(Amgen)、AMG595(Amgen)、AMG110(Amgen)、AMG232(アデカツムマブ、Amgen)、AMG211(Amgen/MedImmune)、BAY20−10112(Amgen/Bayer)、リロツムマブ(Amgen)、デノスマブ(Amgen)、AMP−514(Amgen)、MEDI575(AZ/MedImmune)、MEDI3617(AZ/MedImmune)、MEDI6383(AZ/MedImmune)、MEDI551(AZ/MedImmune)、モキセツモマブパスドトクス(AZ/MedImmune)、MEDI565(AZ/MedImmune)、MEDI0639(AZ/MedImmune)、MEDI0680(AZ/MedImmune)、MEDI562(AZ/MedImmune)、AV−380(AVEO)、AV203(AVEO)、AV299(AVEO)、BAY79−4620(Bayer)、アネツマブラブタンシン(Bayer)、バンチクツマブ(Bayer)、BAY94−9343(Bayer)、シブロツズマブ(Boehringer Ingleheim)、BI−836845(Boehringer Ingleheim)、B−701(BioClin)、BIIB015(Biogen)、オビヌツズマブ(Biogen/Genentech)、BI−505(Bioinvent)、BI−1206(Bioinvent)、TB−403(Bioinvent)、BT−062(Biotest)BIL−010t(Biosceptre)、MDX−1203(BMS)、MDX−1204(BMS)、ネシツムマブ(BMS)、CAN−4(Cantargia AB)、CDX−011(Celldex)、CDX1401(Celldex)、CDX301(Celldex)、U3−1565(Daiichi Sankyo)、パトリツマブ(Daiichi Sankyo)、チガツズマブ(Daiichi Sankyo)、ニモツズマブ(Daiichi Sankyo)、DS−8895(Daiichi Sankyo)、DS−8873(Daiichi Sankyo)、DS−5573(Daiichi Sankyo)、MORab−004(Eisai)、MORab−009(Eisai)、MORab−003(Eisai)、MORab−066(Eisai)、LY3012207(Eli Lilly)、LY2875358(Eli Lilly)、LY2812176(Eli Lilly)、LY3012217(Eli Lilly)、LY2495655(Eli Lilly)、LY3012212(Eli Lilly)、LY3012211(Eli Lilly)、LY3009806(Eli Lilly)、シクスツムマブ(Eli Lilly)、フランボツマブ(Eli Lilly)、IMC−TR1(Eli Lilly)、ラムシルマブ(Eli Lilly)、タバルマブ(Eli Lilly)、ザノリムマブ(Emergent Biosolution)、FG−3019(FibroGen)、FPA008(Five Prime Therapeutics)、FP−1039(Five Prime Therapeutics)、FPA144(Five Prime Therapeutics)、カツマキソマブ(Fresenius Biotech)、IMAB362(Ganymed)、IMAB027(Ganymed)、HuMax−CD74(Genmab)、HuMax−TFADC(Genmab)、GS−5745(Gilead)、GS−6624(Gilead)、OMP−21M18(デムシズマブ、GSK)、マパツムマブ(GSK)、IMGN289(ImmunoGen)、IMGN901(ImmunoGen)、IMGN853(ImmunoGen)、IMGN529(ImmunoGen)、IMMU−130(Immunomedics)、ミラツズマブ−ドクス(Immunomedics)、IMMU−115(Immunomedics)、IMMU−132(Immunomedics)、IMMU−106(Immunomedics)、IMMU−102(Immunomedics)、エプラツズマブ(Immunomedics)、クリバツズマブ(Immunomedics)、IPH41(Innate Immunotherapeutics)、ダラツムマブ(Janssen/Genmab)、CNTO−95(インテツムマブ、Janssen)、CNTO−328(シルツキシマブ、Janssen)、KB004(KaloBios)、モガムリズマブ(Kyowa Hakko Kirrin)、KW−2871(エクロメキシマブ、Life Science)、ソネプシズマブ(Lpath)、マルゲツキシマブ(Margetuximab)(Macrogenics)、エノブリツズマブ(Macrogenics)、MGD006(Macrogenics)、MGF007(Macrogenics)、MK−0646(ダロツズマブ、Merck)、MK−3475(Merck)、Sym004(Symphogen/Merck Serono)、DI17E6(Merck Serono)、MOR208(Morphosys)、MOR202(Morphosys)、Xmab5574(Morphosys)、BPC−1C(エンシツキシマブ、Precision Biologics)、TAS266(Novartis)、LFA102(Novartis)、BHQ880(Novartis/Morphosys)、QGE031(Novartis)、HCD122(ルカツムマブ、Novartis)、LJM716(Novartis)、AT355(Novartis)、OMP−21M18(デムシズマブ、OncoMed)、OMP52M51(Oncomed/GSK)、OMP−59R5(Oncomed/GSK)、バンチクツマブ(Oncomed/Bayer)、CMC−544(イノツズマブオゾガマイシン、Pfizer)、PF−03446962(Pfizer)、PF−04856884(Pfizer)、PSMA−ADC(Progenics)、REGN1400(Regeneron)、REGN910(ネスバクマブ、Regeneron/Sanofi)、REGN421(エノチクマブ、Regeneron/





Sanofi)、RG7221、RG7356、RG7155、RG7444、RG7116、RG7458、RG7598、RG7599、RG7600、RG7636、RG7450、RG7593、RG7596、DCDS3410A、RG7414(パルサツズマブ)、RG7160(イムガツズマブ)、RG7159(オビヌツズマブ)、RG7686、RG3638(オナルツズマブ)、RG7597(Roche/Genentech)、SAR307746(Sanofi)、SAR566658(Sanofi)、SAR650984(Sanofi)、SAR153192(Sanofi)、SAR3419(Sanofi)、SAR256212(Sanofi)、SGN−LIV1A(リンツズマブ、Seattle Genetics)、SGN−CD33A(Seattle Genetics)、SGN−75(ボルセツズマブマホドチン、Seattle Genetics)、SGN−19A(Seattle Genetics)SGN−CD70A(Seattle Genetics)、SEA−CD40(Seattle Genetics)、イブリツモマブチウキセタン(Spectrum)、MLN0264(Takeda)、ガニツマブ(Takeda/Amgen)、CEP−37250(Teva)、TB−403(Thrombogenic)、VB4−845(Viventia)、Xmab2512(Xencor)、Xmab5574(Xencor)、ニモツズマブ(YM Biosciences)、カルルマブ(Janssen)、NY−ESO TCR(Adaptimmune)、MAGE−A−10 TCR(Adaptimmune)、CTL019(Novartis)、JCAR015(Juno Therapeutics)、KTE−C19 CAR(Kite Pharma)、UCART19(Cellectis)、BPX−401(Bellicum Pharmaceuticals)、BPX−601(Bellicum Pharmaceuticals)、ATTCK20(Unum Therapeutics)、CAR−NKG2D(Celyad)、Onyx−015(Onyx Pharmaceuticals)、H101(Shanghai Sunwaybio)、DNX−2401(DNAtrix)、VCN−01(VCN Biosciences)、Colo−Ad1(PsiOxus Therapeutics)、ProstAtak(Advantagene)、Oncos−102(Oncos Therapeutics)、CG0070(Cold Genesys)、Pexa−vac(JX−594、Jennerex Biotherapeutics)、GL−ONC1(Genelux)、T−VEC(Amgen)、G207(Medigene)、HF10(Takara Bio)、SEPREHVIR(HSV1716,Virttu Biologics)、OrienX010(OrienGene Biotechnology)、Reolysin(Oncolytics Biotech)、SVV−001(Neotropix)、Cacatak(CVA21、Viralytics)、Alimta(Eli Lilly)、シスプラチン、オキサリプラチン、イリノテカン、フォリン酸、メトトレキサート、シクロホスファミド、5−フルオロウラシル、Zykadia(Novartis)、Tafinlar(GSK)、Xalkori(Pfizer)、Iressa(AZ)、Gilotrif(Boehringer Ingelheim)、Tarceva(Astellas Pharma)、Halaven(Eisai Pharma)、ベリパリブ(Abbvie)、AZD9291(AZ)、アレクチニブ(Chugai)、LDK378(Novartis)、ガネテスピブ(Synta Pharma)、テルジェンプマツセル−L(NewLink Genetics)、GV1001(Kael−GemVax)、チバンチニブ(ArQule)、サイトキサン(BMS)、オンコビン(Eli Lilly)、アドリアマイシン(Pfizer)、ゲムザール(Eli Lilly)、Xeloda(Roche)、Ixempra(BMS)、Abraxane(Celgene)、Trelstar(Debiopharm)、Taxotere(Sanofi)、Nexavar(Bayer)、IMMU−132(Immunomedics)、E7449(Eisai)、Thermodox(Celsion)、Cometriq(Exellxis)、Lonsurf(Taiho Pharmaceuticals)、Camptosar(Pfizer)、UFT(Taiho Pharmaceuticals)、及びTS−1(Taiho Pharmaceuticals)からなる群から選択される抗がん剤を含む。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、がんの治療または予防におけるGPR109a遺伝子発現を誘導する方法において使用するためのものである。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、結腸直腸腺癌などの結腸直腸癌の治療に使用するためのものである。実施例で使用したCaco−2細胞株は、結腸直腸腺癌細胞株であり、本発明の組成物は、かかる細胞に有用な効果を有することを示した。
特定の実施形態では、組成物は、転移性黒色腫、小細胞肺癌、または腺扁平上皮肺癌の治療または予防に使用するためのものである。実施例に示したNSEに対する効果は、本発明の組成物が、これらのがんに対して特に有効であり得ることを示唆している。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、固有の抗酸化能力を示す。実際、抗酸化能力は、特に、がん発症に関連するそれらの種類のフリーラジカルが損傷することを回避することによって、がんの治療または予防に有用である。特定の実施形態では、本発明の組成物は、抗酸化能力を介してがんを治療または予防する。
投与の形態
好ましくは、本発明の組成物は、本発明の細菌株による腸への送達及び/または部分的もしくは完全なコロニー形成を可能にするために、胃腸管に投与される。概して、本発明の組成物は経口投与されるが、直腸、鼻腔内、または口腔もしくは舌下経路を介して投与され得る。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、発泡体、スプレー、またはゲルとして投与され得る。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、坐薬、例えば、肛門坐薬として、例えば、カカオ脂(ココアバター)、合成硬質脂肪(例えば、坐剤用基材、ウィテップゾール)、グリセロ−ゼラチン、ポリエチレングリコール、または石鹸グリセリン組成物の形態で投与され得る。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、チューブ、例えば、鼻腔栄養チューブ、経口胃チューブ、胃チューブ、経空腸チューブ(Jチューブ)、経皮的内視鏡下胃瘻造設術(PEG)、またはポート、例えば、胃、空腸及び他の好適なアクセスポートへのアクセスを付与する胸壁ポートを介して胃腸管に投与される。
本発明の組成物は、1回投与され得るか、または治療レジメンの一部として連続して投与され得る。特定の実施形態では、本発明の組成物は、毎日投与される。
本発明の特定の実施形態では、本発明による治療は、患者の腸微生物群の評価を伴う。本発明の株の送達及び/または部分的もしくは完全なコロニー形成が達成されず、有効性が観察されない場合、治療を繰り返すことができるか、または送達及び/または部分的もしくは完全なコロニー形成が成功し、有効性が観察される場合、治療を中止され得る。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、妊娠した動物、例えばヒトなどの哺乳動物に、子宮内及び/または生まれた後の小児において発症する炎症性または自己免疫疾患を予防するために投与され得る。
本発明の組成物は、ヒストン脱アセチル化酵素活性を媒介する疾患もしくは状態と診断されているか、またはヒストン脱アセチル化酵素活性によって媒介される疾患もしくは状態のリスクがあると特定されている患者に投与され得る。組成物は、健康な患者において、ヒストン脱アセチル化酵素活性によって媒介される疾患または状態の発症を予防するための予防措置として投与され得る。
本発明の組成物は、異常な腸微生物群を有すると特定されている患者に投与され得る。例えば、患者は、Megasphaera、特にMegasphaera massiliensisによるコロニー形成が低減しているか、または存在しない可能性がある。
本発明の組成物は、食品、例えば栄養補助食品として投与され得る。
概して、本発明の組成物は、ヒトの治療のためのものであるが、それらは、家禽、ブタ、ネコ、イヌ、ウマ、またはウサギなどの単胃哺乳動物を含む動物を治療するために使用され得る。本発明の組成物は、動物の成長及び性能を増強するために有用であり得る。動物に投与される場合、経口胃管栄養法が使用され得る。
組成物
概して、本発明の組成物は、細菌を含む。本発明の好ましい実施形態では、組成物は、凍結乾燥形態で製剤化される。例えば、本発明の組成物は、本発明の細菌株を含む顆粒またはゼラチンカプセル、例えば、硬質ゼラチンカプセルを含み得る。
好ましくは、本発明の組成物は、凍結乾燥細菌を含む。細菌の凍結乾燥は、確立された手順であり、関連するガイダンスは、例えば、参考文献[35、37]で入手可能である。
あるいは、本発明の組成物は、生きている、活性な細菌培養物を含み得る。
好ましい実施形態では、本発明の組成物は、腸への細菌株の送達を可能にするようにカプセル化されている。カプセル化は、目標箇所に送達するまで、例えば、pHの変化によって引き起こされる場合がある化学的または物理的刺激、例えば、圧力、酵素活性または物理的崩壊による破断を通しての劣化から組成物を保護する。任意の適切なカプセル化方法が使用され得る。例示的なカプセル化技術として、多孔質マトリックス内への取り込み、固体担体表面への付着または吸着、凝集によるまたは架橋剤を用いた自己会合、及び微多孔膜またはマイクロカプセルの後の機械的拘束が含まれる。本発明の組成物を調製するのに有用であり得るカプセル化についてのガイダンスは、例えば、参照文献[38]及び[39]において入手可能である。
組成物は、経口で投与され得、錠剤、カプセルまたは粉末の形態であり得る。Megasphaeraは嫌気性であるため、カプセル化された製品が好ましい。他の成分(例えば、ビタミンCなど)は、インビボでの送達及び/または部分的もしくは完全なコロニー形成ならびに生存を改善するために、酸素除去剤及びプレバイオティック基質として含まれ得る。あるいは、本発明のプロバイオティック組成物は、食品もしくは栄養製品、例えば、ミルクもしくはホエイベースの発酵乳製品として、または医薬製品として経口で投与され得る。
組成物は、プロバイオティックとして製剤化され得る。
本発明の組成物は、治療有効量の本発明の細菌株を含む。治療有効量の細菌株は、患者への有益な効果を発揮するのに十分である。治療有効量の細菌株は、患者の腸への送達及び/または部分的もしくは完全なコロニー形成をもたらすのに十分であり得る。
例えば、ヒト成人への細菌の好適な1日用量は、約1×10〜約1×1011個のコロニー形成単位(CFU)、例えば、約1×10〜約1×1010CFU、別の例において、約1×10〜約1×1010CFU、別の例において、約1×10〜約1×1011CFU、別の例において、約1×10〜約1×1010CFU、別の例において、約1×10〜約1×1011CFUであり得る。
特定の実施形態では、細菌の用量は、少なくとも10個の細胞/日、例えば、少なくとも1010、少なくとも1011、または少なくとも1012個の細胞/日である。
特定の実施形態では、組成物は、組成物の重量に対して約1×10〜約1×1011CFU/g、例えば約1×10〜約1×1010CFU/gの量で細菌株を含有する。用量は、例えば、1g、3g、5g、及び10gであり得る。
特定の実施形態では、本発明は、細菌株の量が、組成物の重量に対してグラム当たり約1×10〜約1×1011個のコロニー形成単位である、上記の薬学的組成物を提供する。
特定の実施形態では、本発明は、500mg〜1000mg、600mg〜900mg、700mg〜800mg、500mg〜750mg、または750mg〜1000mgの用量で組成物を投与する、上記の薬学的組成物を提供する。特定の実施形態では、本発明は、500mg〜1000mg、600mg〜900mg、700mg〜800mg、500mg〜750mg、または750mg〜1000mgの用量で医薬組成物中の凍結乾燥した細菌を投与する、上記の薬学的組成物を提供する。
典型的には、プロバイオティック、例えば本発明の組成物は、少なくとも1つの好適なプレバイオティック化合物と任意に組み合わされる。プレバイオティック化合物は、通常、上部消化管において分解または吸収されない、非消化性炭水化物、例えば、オリゴ−もしくは多糖、または糖アルコールである。公知のプレバイオティックとして、市販品、例えば、イヌリン及びトランスガラクト−オリゴ糖が含まれる。
特定の実施形態では、本発明のプロバイオティック組成物は、組成物の合計重量に対して約1〜約30重量%(例えば、5〜20重量%)の量でプレバイオティック化合物を含む。炭水化物は、フラクト−オリゴ糖(またはFOS)、短鎖フラクト−オリゴ糖、インスリン、イソマルト−オリゴ糖、ペクチン、キシロ−オリゴ糖(またはXOS)、キトサン−オリゴ糖(またはCOS)、β−グルカン、アラビアガム変性及び耐性デンプン、ポリデキストロース、D−タガトース、アカシアファイバ、イナゴマメ、オート麦、ならびにシトラスファイバからなる群から選択され得る。一態様では、プレバイオティックは、短鎖フラクト−オリゴ糖(簡潔のために、以下本明細書においてFOSs−c.cと示す)であり;前述のFOSs−c.c.は消化性炭水化物ではなく、テンサイ糖の転換によって一般に得られ、3つのグルコース分子が結合しているサッカロース分子を含む。
本発明の組成物は、薬学的に許容される賦形剤または担体を含み得る。かかる好適な賦形剤の例は、参照文献[40]において見出され得る。治療的使用のための許容される担体または希釈剤は、製薬技術分野で周知であり、例えば、参照文献[41]に記載される。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含まれる。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含まれる。薬学的担体、賦形剤、または希釈剤の選択は、意図する投与経路及び標準的な薬学的実践に関して選択することができる。薬学的組成物は、担体、賦形剤または希釈剤として、またはこれに加えて、いずれの好適な結合剤(複数可)、潤滑剤(複数可)、懸濁剤(複数可)、コーティング剤(複数可)、可溶化剤(複数可)を含み得る。好適な結合剤の例としては、デンプン、ゼラチン、天然糖、例えば、グルコース、無水ラクトース、自由流動ラクトース、β−ラクトース、コーンシロップ、天然及び合成ガム、例えば、アカシア、トラガカントまたはアルギン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロースならびにポリエチレングリコールが含まれる。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含まれる。防腐剤、安定剤、染料、及び均一な香味剤が、薬学的組成物中に提供され得る。防腐剤の例としては、安息香酸ナトリウム、ソルビン酸、システイン、及びp−ヒドロキシ安息香酸のエステルが含まれる。抗酸化剤及び懸濁剤も使用され得る。
本発明の組成物は、食品として製剤化され得る。例えば、食品は、栄養補助食品などの本発明の治療効果に加えて栄養学的利益を提供し得る。同様に、食品は、薬学的組成物よりも一般的な食品アイテムとより類似することによって、本発明の組成物の味を増強するために、または組成物をより消費に魅力的にするために製剤化され得る。特定の実施形態では、本発明の組成物は、ミルクベースの製品として製剤化される。用語「ミルクベースの製品」は、変動する脂肪分を有する、いずれの液体または半固体のミルク−またはホエイベースの製品も意味する。ミルクベースの製品は、例えば、ウシのミルク、ヤギのミルク、ヒツジのミルク、スキムミルク、ホールミルク、いずれの処理もしていない粉ミルク及びホエイからの還元ミルク、または加工品、例えば、ヨーグルト、凝固したミルク、カード、酸乳、酸全乳、バターミルク及び他の酸乳製品であり得る。別の重要な群としては、ミルク飲料、例えば、ホエイ飲料、発酵乳、コンデンスミルク、乳幼児ミルク;フレーバーミルク、アイスクリーム;ミルク含有食品、例えば、スイーツが含まれる。
特定の実施形態では、本発明の組成物は、単一細菌株または種を含有し、いずれの他の細菌株または種を含有しない。かかる組成物は、最小限または生物学的に関連のない量の他の細菌株または種のみを含み得る。かかる組成物は、他の生物種を実質的に含まない培養物であり得る。
本発明による使用のための組成物は、販売承認を必要としてもしなくてもよい。
いくつかの事例では、凍結乾燥細菌株は、投与前に再構成される。いくつかの事例では、再構成は、本明細書に記載される希釈剤の使用によるものである。
本発明の組成物は、薬学的に許容される賦形剤、希釈剤、または担体を含むことができる。
特定の実施形態では、本発明は、本発明の細菌株、及び薬学的に許容される賦形剤、担体、または希釈剤を含む薬学的組成物を提供し、細菌株は、それを必要とする対象に投与されるときに障害を治療するのに十分な量であり、障害は、クローン病または潰瘍性大腸炎などの炎症性腸疾患、前立腺癌、結腸直腸癌、乳癌、肺癌、肝臓癌、または胃癌などのがんからなる群から選択される。
特定の実施形態では、本発明は、本発明の細菌株、及び薬学的に許容される賦形剤、担体、または希釈剤を含む、薬学的組成物であって、細菌株が、HDACによって媒介される疾患または状態の治療または予防に十分な量である、薬学的組成物を提供する。好ましい実施形態では、該疾患または状態は、喘息、関節炎、乾癬、糖尿病、同種移植片拒絶、移植片対宿主病、またはクローン病もしくは潰瘍性大腸炎などの炎症性腸疾患などの炎症性もしくは自己免疫性疾患、または前立腺癌、結腸直腸癌、乳癌、肺癌、肝臓癌、もしくは胃癌などのがんからなる群から選択される。
特定の実施形態では、本発明は、細菌株の量が、組成物の重量に対してグラム当たり約1×10〜約1×1011個のコロニー形成単位である、上記の薬学的組成物を提供する。
特定の実施形態では、本発明は、組成物は、1g、3g、5g、または10gの用量で投与される、上記の薬学的組成物を提供する。
特定の実施形態では、本発明は、組成物は、経口、直腸、皮下、鼻、口腔、及び舌下からなる群から選択される方法によって投与される、上記の薬学的組成物を提供する。
特定の実施形態では、本発明は、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、及びソルビトールからなる群から選択される担体を含む、上記の薬学的組成物を提供する。
特定の実施形態では、本発明は、エタノール、グリセロール、及び水からなる群から選択される希釈剤を含む、上記の薬学的組成物を提供する。
特定の実施形態では、本発明は、デンプン、ゼラチン、グルコース、無水ラクトース、自由流動ラクトース、β−ラクトース、コーンシロップ、アカシア、トラガカント、アルギン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレングリコール、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、及び塩化ナトリウムからなる群から選択される賦形剤を含む、上記の薬学的組成物を提供する。
特定の実施形態では、本発明は、防腐剤、抗酸化剤、及び安定剤のうちの少なくとも1つをさらに含む、上記の薬学的組成物を提供する。
特定の実施形態では、本発明は、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からなる群から選択される防腐剤を含む、上記の薬学的組成物を提供する。
特定の実施形態において、本発明は、該細菌株が凍結乾燥されている、上記の薬学的組成物を提供する。
特定の実施形態では、本発明は、組成物が約4℃または約25℃で密閉容器に貯蔵されて容器が50%の相対湿度を有する雰囲気に置かれているとき、コロニー形成単位で測定される細菌株の少なくとも80%が、少なくとも約1ヵ月、3ヵ月、6ヵ月、1年、1.5年、2年、2.5年または3年の期間の後に残存している、上記の薬学的組成物を提供する。
培養する方法
本発明において使用される細菌株は、例えば、参考文献[42、44]に詳述されている標準の微生物学的技術を使用して培養され得る。
培養に使用される固体または液体培地は、YCFA寒天またはYCFA培地であり得る。YCFA培地として(100ml当たりの近似値):Casitone(1.0g)、酵母エキス(0.25g)、NaHCO(0.4g)、システイン(0.1g)、KHPO(0.045g)、KHPO(0.045g)、NaCl(0.09g)、(NHSO(0.09g)、MgSO・7HO(0.009g)、CaCl(0.009g)、レザズリン(0.1mg)、ヘミン(1mg)、ビオチン(1μg)、コバラミン(1μg)、p−アミノ安息香酸(3μg)、葉酸(5μg)、及びピリドキサミン(15μg)を含み得る。
ワクチン組成物に使用するための細菌株
本発明者らは、本発明の細菌株が、HDACによって媒介される疾患または状態の治療または予防に有用であることを特定している。これは、本発明の細菌株が宿主免疫系に対して有する効果の結果である可能性が高い。したがって、本発明の組成物は、ワクチン組成物として投与される場合、HDACによって媒介される疾患または状態の予防にも有用であり得る。特定のかかる実施形態では、本発明の細菌株は、殺傷、不活性化、または弱毒化され得る。特定のかかる実施形態では、組成物は、ワクチンアジュバントを含み得る。特定の実施形態では、組成物は、注入を介して、例えば、皮下注入を介して投与される。
総則
本発明の実施は、別途示さない限り、当業者の範囲内の、化学、生化学、分子生物、免疫学、及び薬理学の従来の方法を用いる。かかる技術は、文献において完全に説明されている。例えば、参照文献[45]及び[46、52]などを参照されたい。
用語「含む(comprising)」は、「含む(including)」及び「からなる(consisting)」を包含し、例えば、組成物がXを「含む(comprising)」は、Xから排他的になってもよく、またはさらなる何か、例えば、X+Yを含んでいてもよい。
数値xに関係する用語「約」は、任意であり、例えば、x±10%を意味する。
語「実質的に」は、「完全に」を排除せず、例えば、Yを「実質的に含まない」組成物は、Yを完全に含まなくてよい。必要に応じて、語「実質的に」は、本発明の定義から省略されてよい。
2つのヌクレオチド配列間の百分率の配列同一性への言及は、整列している場合、ヌクレオチドの百分率が、2つの配列を比較したときに同じであることを意味する。このアラインメント及びパーセント相同性または配列同一性は、当該技術分野において公知のソフトウェアプログラム、例えば、参照文献[53]のセクション7.7.18に記載されているものを使用して決定され得る。好ましいアラインメントは、12のギャップオープンペナルティ及び2のギャップエクステンションペナルティ、62のBLOSUMマトリックスによるアフィンギャップ検索を使用してSmith−Waterman相同性検索アルゴリズムによって決定される。Smith−Waterman相同性検索アルゴリズムは、参照文献[54]に開示されている。
特に記述されていない限り、多数のステップを含むプロセスまたは方法は、方法の開始及び終了時にさらなるステップを含んでいてよく、またはさらなる介在するステップを含んでいてよい。また、ステップは、適切な場合、組み合わされ、省略され、または代替の順序で実施されてよい。
本発明の様々な実施形態は本明細書に記載される。各実施形態では特定されている特徴は、他の特定されている特徴と組み合わされて、さらなる実施形態を付与してよいことが理解されよう。特に、好適な、典型的なまたは好ましいとして本明細書において強調されている実施形態は、互いに組み合わされてよい(これらが互いに排他的であるときを除く)。
本発明を実施するための形態
実施例1−ヒストン脱アセチル化酵素活性に対する細菌の有効性
概要
本発明による細菌株を含む組成物がヒストン脱アセチル化酵素活性を変化させる能力を調査した。ヒストン脱アセチル化酵素の調節異常は、炎症性及び自己免疫性障害ならびにがんに関連する病因に関与している。
材料及び方法
細菌株
Megasphaera massiliensis MRx0029
細胞株
細胞株HT−29を使用したのは、ヒストン脱アセチル化酵素が存在するからである。
方法
定常期細菌培養の無細胞上清を、遠心分離、及び0.22uMのフィルターの濾過によって単離した。HT−29細胞をコンフルエンスの3日後に使用し、実験を開始する24時間前に1mLのDTSにステップダウンした。HT−29細胞を、DTSで希釈した10%の無細胞上清でチャレンジし、これを放置して、48時間インキュベートした。その後、ヌクレアーゼタンパク質を、Sigma Aldrichヌクレアーゼ抽出キットを用いて抽出し、HDAC活性測定前に試料を急速凍結した。HDAC活性は、Sigma Aldrich(UK)キットを用いて蛍光分析的に評価した。
結果
実験の結果を図1Aに示す。図1Aは、MRx0029が、ヒストン脱アセチル化酵素活性のレベルを減少させることができることを示す。
実施例2−ヒストン脱アセチル化酵素活性に対する細菌のさらなる有効性の分析
導入
本発明者らは、HDAC阻害に対するMRX0029及びその代謝産物の有効性の調査を試みた。
材料及び方法
細菌培養及び無細胞上清回収
MRX0029細菌の純粋な培養物を、それらの定常成長期に到達するまで、YCFA培養液中で嫌気的に増殖させた。培養を5,000×gで5分間遠心分離し、0.2μMのフィルター(Millipore,UK)を用いて、無細胞上清(CFS)を濾過した。CFSの1mLのアリコートを、使用するまで−80℃で保存した。酪酸ナトリウム、ヘキサン酸、及び吉草酸は、Sigma Aldrich(UK)から入手し、懸濁液をYCFA培養液中で調製した。
細菌上清のSCFA及びMCFA定量化
細菌上清由来の短鎖脂肪酸(SCFA)及び中鎖脂肪酸(MCFA)を、以下のように分析し、MS Omics APSによって定量化した。塩酸を用いて試料を酸性化し、重水素標識内部標準を添加した。すべての試料は、無作為順序で分析した。四重極検出器(59977B,Agilent)と連結したGC(7890B,Agilent)中に設置された高極性カラム(Zebron(商標)ZB−FFAP,GC Cap.Column 30m×0.25mm×0.25μm)を用いて、分析を行った。ChemStation(Agilent)によってシステムを制御した。生データを、Chemstation(Agilent)を用いて、netCDFフォーマットに変換した後、データをインポートし、Johnsen,2017,J Chromatogr A,1503,57−64に記載されるPARADISeソフトウェアを用いて、Matlab R2014b(Mathworks,Inc.)で処理した。
特異的HDAC活性分析
特異的HDAC阻害活性を、HDACの型ごとの蛍光発生アッセイキット(BPS Bioscience,CA)を用いて、HDAC1、2、3、4、5、6、9について分析した。アッセイは、製造者の指示に従って実施し、各試料は、繰り返し行った。無細胞上清を1/10に希釈し、キットに提供された特異的HDACタンパク質に暴露し、方法間の一貫性を維持した。
結果
MRx0029は、HDAC阻害代謝物である酪酸及び吉草酸を産生する
MRx0029上清は、強力なHDAC阻害を示し、平均濃度5.08mM及び1.60mMで吉草酸及びヘキサン酸を産生することを見出した(図16 A及びC)(図1C)。
どの代謝産物が株誘発HDAC阻害の役割を担ったかを調査するため、異なる濃度のヘキサン酸、吉草酸及び酪酸ナトリウムを、HT−29総細胞及びHT−29細胞溶解物上のそれらのHDAC阻害について測定した。図1Bの結果は、総細胞及び細胞溶解物上で酪酸ナトリウムによるHDAC活性の有意な(P<0.05)阻害を示す一方、ヘキサン酸は、大きな阻害活性を示した。吉草酸は総HDAC活性を阻害した(*(p<0.05)、**(p<0.005)、***(P<0.001)、****(p<0.0001))。
調査した強力な総HDAC阻害剤は、クラスI HDACを標的とする。
試験細菌株の特異的HDAC阻害プロファイルを調査した。特異的HDAC阻害アッセイ(BPS Bioscience,CA)を、クラスI HDACに対して実施した。HDAC酵素を阻害する細菌株の能力を分析した。結果(図2)は、MRX0029がクラス1 HDAC酵素(HDAC1、2及び3)、特にHDAC2の強力な阻害剤であることを示す。
考察
HDAC阻害活性を有する株は、相当量の吉草酸及びヘキサン酸、ならびに相当量の酪酸ナトリウムを産生した(図1C)。純粋な物質として試験した場合、吉草酸及び酪酸ナトリウムは、有意なHDAC阻害をもたらした(図1B及び2)(p<0.0001)。
興味深いことに、特異的HDAC活性の結果は、試験株が、クラスI HDAC、特に、HDAC2の強力な阻害剤であることを示す(図2)。クラスI HDAC(HDAC1、2、3及び8)は、核に存在し、いくつかのヒト細胞型で遍在的に発現される。HDAC1〜3は、50%超の相同性を共有するが、別個の構造及び細胞機能を有する[55]。HDAC1〜3は、細胞生存、増殖、及び分化に主に関与するため、それらの阻害は、幅広い疾患に有用であり得る[56、57、58、59、60]。これらのデータは、本発明の組成物が、HDACによって媒介される疾患の治療に有用であり得ることを示す。
実施例3−IL−6分泌を低減するための細菌接種の有効性。
概要
炎症性サイトカインの活性化は、炎症性疾患の損傷に関連している。リポ多糖(LPS)は、炎症促進性サイトカインIL−6の既知の刺激因子である。ヒト神経膠芽腫星状細胞腫細胞を、LPSと組み合わせて本発明による細菌株を含む組成物で処理して、IL−6のレベルを調節するそれらの能力を観察した。
材料及び方法
細菌株
Megasphaera massiliensis MRx0029
細胞株
MG U373は、悪性腫瘍由来のヒト膠芽腫星状細胞腫であり、Sigma−Aldrich(カタログ番号08061901−1VL)から購入した。MG U373ヒト膠芽腫星状細胞腫細胞を、10%のFBS、1%のPen Strep、4mMのL−Glut、1×MEM非必須アミノ酸溶液、及び1×ピルビン酸ナトリウムを補充したMEM(Sigma Aldrich、カタログ番号M−2279)中で増殖させた。
方法
増殖させた後、MG U373細胞を、100,000個の細胞/ウェルで24ウェルプレートに播種した。細胞を、LPS(1ug/mL)のみ、またはMRx0029由来の10%の細菌上清と共に24時間処理した。細胞を未処理培地中でインキュベートした対照も実施した。その後、無細胞上清を収集し、10,000gで、4℃で3分間遠心分離した。IL−6を、製造元の指示に従って、Peprotech(カタログ番号900−K16)のヒトIL−6 ELISAキットを使用して測定した。
結果
これらの実験の結果を図3に示す。LPS及び細菌株を用いた細胞の処理は、分泌されるIL−6のレベルの低減をもたらした。
実施例4−NF−κB活性化を低減するための細菌接種の有効性
概要
NF−κBプロモーターの活性化は、IL−1β、IL−1α、IL−18、TNFα、及びIL−6を含む炎症促進性サイトカインの産生をもたらす。NF−κBプロモーターは、TLR4リガンドを刺激することによってα−シノヌクレイン及びLPSによって活性化され得る。NF−κBプロモーターの活性化を阻害する本発明による細菌株を含む組成物の能力を調査した。
材料及び方法
細菌株
Megasphaera massiliensis MRx0029
細胞株
ヒトHEKブルーTLR4は、InvivoGen(カタログ番号hkb−htlr4)から購入した。ヒトHEKブルーTLR 4を、10%のFBS、1%のPen Strep、4mMのL−Glut、ノルモシン、及び1X HEKBlue選択溶液を補充したDMEM高グルコース(Sigma Aldrich、カタログ番号D−6171)中で増殖させた。
方法
増殖させた後、ヒトHEKブルー細胞を、96ウェルプレートに25,000細胞/ウェルで4回繰り返して播種した。細胞を、LPS(10ng/mL、Salmonella enterica serotype Typhimurium、Sigma Aldrich、カタログ番号L6143)のみ、またはMRx0029由来の10%の細菌上清と共に22時間処理した。その後、細胞をスピンダウンし、20ulの上清を200ulのQuanti Blue試薬(InvivoGen、カタログ番号rep−qb2)と混合し、2時間インキュベートし、655nmで吸光度読み取りを行った。
結果
これらの実験の結果を図4に示す。図4は、LPSによるNFκBプロモーターの活性化がMRx0029によって阻害されることを示す。
実施例5−酸化能力を変化させる細菌接種の有効性
概要
本発明による細菌株を含む組成物が抗酸化能力を変化させる能力。既知のABTS(2,2’−アジノ−ビス(3−エチルベンゾチアゾリン−6−スルホン酸))アッセイを使用して、細菌株の抗酸化能力を確立した。
細菌株
Megasphaera massiliensis MRx0029
方法
細菌細胞(10個以上)を回収し、遠心分離した。それらをアッセイ緩衝液中に再懸濁した(ペレット体積の3倍を使用する)。懸濁液を氷上で5分間超音波処理し、次いで12,000×gで10分間スピンダウンした。上清を除去し、製造元の指示に従って、Sigma Aldrichによって製造されたABTSアッセイキット(コードCS0790)を使用して測定した。
結果
これらの実験の結果を図6に示す。図6は、MRx0029が、Troloxと比較しておよそ2mMの抗酸化能力を有することを示す。
実施例6−脂質過酸化レベルを変化させる細菌接種の有効性
概要
本発明による細菌株を含む組成物が脂質過酸化レベルを変化させる能力を調査した。チオバルビツール酸反応性物質アッセイ(TBAR)を使用して、脂質過酸化の副産物を測定した。
材料及び方法
細菌株
Megasphaera massiliensis MRx0029
方法
細菌細胞(10個以上)を回収して遠心分離し、ペレットを塩化カリウムアッセイバッファーに再懸濁させる前に等張生理食塩水で洗浄ステップを行った。懸濁液を氷上で10分間超音波処理し、次いで10,000×gで10分間スピンダウンした。上清を除去し、脂質過酸化のレベルをチオバルビツール酸反応性物質アッセイを使用して評価した。
結果
実験の結果を図6に示す。図6は、MRx029が、陽性対照のブチル化ヒドロキシトルエン(1%w/v)よりも高い抗酸化能力である約20%の脂質過酸化を阻害できることを示す。
実施例7−細菌中のインドール産生レベル
概要
本発明の細菌がインドールを産生する能力を調査した。インドールは、炎症及び酸化ストレスの軽減に関与している。
材料及び方法
細菌株
Megasphaera massiliensis MRx0029
ATCC 11775はインドールを産生することが知られている細菌参照株である。
方法
定常期の無傷な細菌細胞を、6mMのトリプトファンと共に48時間インキュベートした。酵素トリプトファナーゼを有する細菌種は、トリプトファンを基質として利用してインドールを産生する。48時間のインキュベーション期間後、上清を除去し、インドールの定量化のためにKovacの試薬に添加した。標準、ストック溶液、及び試薬を、社内で検証した標準化された方法を使用して調製した。
結果
実験の結果を図7に示す。図7は、MRx0029が、およそ0.2mMの濃度でトリプトファンからインドールを産生する能力を有することを示す。
実施例8−回腸における白血球浸潤の低減におけるMRx0029の有効性
1.研究目的
本研究の目的は、繰り返し経口投与時に、DSS誘発性大腸炎マウスモデルにおけるMRX029の予防的有効性を決定することであった。
2.材料及び方法
2.1.試験物質
−2.1.1試験物質
YCFAを、予め還元したYCFAを含有するHungateチューブで容易に調製した
MRx0029を、凍結グリセロールストック形態で調製した。
−2.1.2参照物質
タクロリムス−(Sigma PHR−1809−ロットLRAA8723)
バルプロ酸(Arrow Generiques−200mg/mL−バッチ10.15−有効期限11/2020)
−2.1.3追加試薬
DSS(36,000〜50,000Da)、MP Biomedicals、カタログ番号:0216011090
PBS(Ca/Mgなし)、Gibco、カタログ番号:14190−094
Tween 80、Sigma、カタログ番号:P4780−100ML
o滅菌0.9%NaCl、Lavoisier カタログ番号:CIP 3400 963 340 763
o滅菌蒸留水、Aguettant カタログ番号:600499
−2.1.4参照物質の調製
タクロリムスを、0.1mg/mLの濃度で、滅菌1% Tween80、0.9% NaCl中で毎日調製した。
バルプロ酸を、20mg/mLの濃度(1/10希釈)で、滅菌蒸留水中で毎日調製した。
2.1.5−細菌前培養
細菌前培養は、滅菌技術を使用して、以下のプロトコルを使用して調製した。−80℃で保管した株ごとに1つのグリセロールストックを完全に解凍し、短時間ボルテックス混合した。培地の色が薄茶色/黄色である解凍ストックのみを使用した。解凍した培地の色が濃いまたは青色である場合、グリセロール原液を廃棄した。
0.8×40mmの針を有する1mLシリンジを使用して、Hungateチューブの隔壁を通して400μLのグリセロールストックを注入することによって、前培養物を調製した。チューブを反転によって混合し、第2のHungateチューブを二重に調製した。t=0で両方の接種されたHungateチューブのOD6ooを測定した(未接種のHungateチューブをブランクとして使用した)。次いで、Hungateチューブを37℃で24時間インキュベートし、ODを定期的に測定した。
−2.1.6マウス投与のための細菌主培養
より高いOD6ooを有する1mlの前培養物を使用して、新鮮なHungateチューブに接種した。チューブを反転させて混合した。上記のように、複製接種物を調製し、培養した。OD600を上述のように測定し、16時間にわたって定期的に測定した。エンドポイントでより高いOD6ooを有するHungateチューブを投与に使用した。
2.2.治療用量
タクロリムスを1mg/kg/日で投与した
バルプロ酸を200mg/kg/日で投与した
PBS、YCFA、及び細菌培養物を200μL/日で投与した
2.3.投与経路
PBS、YCFA、及び生きた細菌を、200μL/マウスの固定体積で、os(PO)当たり毎日投与した。
タクロリムスを、10mL/kgの体積で毎日皮下(SC)投与した。
バルプロ酸を、10mL/kgの体積で、os(PO)当たり毎日投与した。
2.4.動物
63、6週齢の健康な雄C57BL/6Jマウスの各々を、Charles River(フランス)から入手し、個別に特定のコードで識別及び標識した。各処理群(9匹の動物/群)を、3つの異なるケージに収容した。
FELASAガイドラインに従って動物をSPFの健康状態に維持し、動物の飼育及び実験手順を、フランス及びヨーロッパの規制ならびに実験動物のケア及び使用のためのNRCガイドに従って実現した。●動物の生存率及び行動を毎日記録した。
−2.4.1.飼育状態
動物は、管理された環境条件下で飼育室で維持した:温度:22±2℃、湿度55±10%、F9フィルター付き空気、光周期(12時間明/12時間暗)、再循環なしで1時間当たり15回以上の空気交換を伴う。
動物用囲いには、以下に記載するように、寝具材料、食品及び水、環境及び社会的充実(群飼育)を備えた適切なスペースを提供した:
●ポリカーボネートEurostandardタイプIILまたはIllろ過トップケージ
●ポプラ寝具(TOPLIT SELECT FINE、JRS(登録商標)、ドイツ)
● A04管理された標準維持食(Safe(登録商標)、フランス)、
●水道水、
●環境エンリッチメント*
●BioServicesからのSizzlenest及び小さな木製スティック−オランダ
●Plexxからのマウスイグルー−オランダ
3.実験設計及び治療
3.1.インビボ研究
体重に基づく処理群割り当ての前に動物無作為化を行った。相互汚染を防止するために、試験全体を通じて具体的な措置が講じられた。例えば、動物を取り扱うとき、手袋を交換し、汚染のリスクを最小限に抑えるために、各処理ケージ間に70%エタノール溶液を噴霧した。さらに組織採取を、無菌条件下で実施した。簡潔に言うと、試料採取の前に、すべての工具、材料、及び採取エリアに70%のエタノールを噴霧した。
また、概日性効果を防止し、群無作為を最適化し、偽陽性/陰性を回避するために、以下の特定の措置も講じた:
●同じ群が毎日同じ時間に処理されるのを防ぐために、治療を無作為に毎日交互に投与した
●同じ時点で同じ動物が扱われるのを防ぐために、動物の操作及び取り扱いを毎日交互に無作為に行った
●試料を取得する際に、各時点で群を無作為化した
3.2.動物への細菌の主培養の投与
シリンジ及び隔壁を通して注入された0.8×40mmの針を使用して、Hungateチューブから投薬アリコートを抽出することによって動物に投薬した。投薬アリコートを抽出する前に、Hungateチューブを反転させて混合した。最初の50〜100μ Lを胃管栄養針、及び各マウスに経口胃管栄養により200μLの培養物を投与した。
3.3.インビボ研究
以下の表は研究群を示す。
Figure 2021523895
処理を以下のように行った:
7日目〜1日目:上記処理表による細菌及び参照物質による処理
●PBS、YCF A、または細菌の1日1回の経口投与−マウスあたり200μL
●バルプロ酸を1日1回200mg/kg/日で10mL/kgの体積で経口投与する
O日目〜+7日目:DSS投与
●飲料水中の3%DSSの投与
O日目〜+6日目:細菌及び参照物質による処理
●PBS、YCFA、または細菌の1日1回の経口投与−マウスあたり200μL
●バルプロ酸の1日1回の経口投与−滅菌蒸留水中の200mg/kg−10mL/kg
●タクロリムスの1日1回のSC投与−滅菌1%Tween80、0.9%NaCl中の1mg/kg−10mL/kg
+7日目:すべての群の犠牲及び組織採取
●動物の安楽死は、ガス麻酔(ルソフルラン)の下で行い、その後、摘出及び頚椎脱臼を行った。使用される安楽死法は、ヨーロッパ指令20 I 0/63/CEによってマウス及びラットに推奨されるものであり、安楽死法を記載する手順は、IACUCによって承認された。
●盲腸のすぐ上流(0.5cm以降)での開腹術及び回腸採取−すべてのマウス間の全く同じ領域から採取されたすべての組織:
●盲腸に最も近い1.5cmのスイスロール回腸を組織学のために採取した
3.4.組織学
イレウムスイスロール検体をパラフィンに埋め込み、厚さ5μmの切片を切断し、スーパーフロストウルトラにガラススライドを取り付けた。HP(ヘマトキシリン−フロキシン)染色及びAB−PAS(Alcian Blue−Periodic Acid Schiff)染色を行って、組織形態学的変化を可視化した。以下の表における基準を使用して、各動物について浮腫、侵食、陰窩/杯細胞の喪失、及び浸潤に基づくスコアを確立した。
Figure 2021523895
4.結果
7つの処置群の各々における動物の各々の回腸組織学的スコアを以下の表に示す。
Figure 2021523895
Figure 2021523895

Figure 2021523895
処置群のいずれも、杯細胞の数または浮腫の減少を示さなかった。著しい上皮細胞損傷/浸食を検出しなかった。
ビヒクルのみの対照DSS群(群3及び4)の動物の大多数は、非疾患群1及び2と比較して、白血球浸潤の軽度の増加を示した。既知の免疫抑制剤であるタクロリムスで処置したDSS動物は、対照と同等の白血球浸潤を低減した。バルプロ酸及び細菌処理群5及び6において同様の低減を観察した。これは、細菌が、既知の治療用タクロリムスと同等の回腸内の白血球浸潤の低減に有効であることを示す。
実施例9−安定性試験
本明細書に記載される少なくとも1つの細菌株を含有する本明細書に記載される組成物を、25℃または4℃の密閉容器に貯蔵し、容器を30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、90%または95%の相対湿度を有する雰囲気に置く。1ヵ月、2ヵ月、3ヵ月、6ヵ月、1年、1.5年、2年、2.5年、または3年後、標準のプロトコルによって決定されるコロニー形成単位で測定したとき、細菌株の少なくとも50%、60%、70%、80%または90%が残存する。
実施例10−神経化学的産生−脳内の代謝産物
背景
神経学的プロセスで重要な役割を果たす神経化学的因子、神経ペプチド、及び神経伝達物質のレベルを、MRx0029を与えたマウスの脳組織でのエクスビボスクリーニング中に測定した。
方法
動物
BALBc(Envigo,UK)成体の雄のマウスを、12時間の明暗サイクルの下でグループ収容し;標準的なげっ歯類の餌及び水は、自由に取れるようにした。すべての実験は、ユニバーシティカレッジコーク動物倫理実験委員会による承認後の欧州ガイドラインに従って行った。動物は、実験の開始時に8週齢であった。
研究デザイン
動物は、動物ユニットに到着した後、それらの保持室に1週間慣れさせた。動物は、15:00〜17:00に6日間連続で、1×10個のCFUの用量で生きた生物学的治療薬の経口強制飼養(200μL用量)を受ける。7日目に、動物を殺し、組織を実験用に採取した。
組織回収
動物は、治療及び試験条件に関して無作為に犠牲にした;試料採取は、午前9.00から午後1:00の間に行った。体幹の血液をカリウムEDTA(エチレンジアミン四酢酸)チューブに回収し、4000gで15分間スピンした。血漿を単離し、−80℃で保存し、さらなる分析を行った。脳を迅速に摘出し、解剖し、各脳領域をドライアイスで急速冷凍し、−80℃で保存し、さらなる分析を行った。
分析
神経化学的因子、神経ペプチド、及び神経伝達物質の濃度を、脳幹からの試料でのHPLCによって分析した。簡潔に言うと、脳幹組織を、4ng/40μlのN−メチル5−HT(Sigma Chemical Co.,UK)を内部標準としてスパイクした500μlの冷却移動相中で超音波処理した。移動相は、0.1Mクエン酸、5.6mMオクタン−1−スルホン酸(Sigma)、0.1Mリン酸二水素ナトリウム、0.01mM EDTA(Alkem/Reagecon、Cork)、及び9%(v/v)メタノール(Alkem/Reagecon)を含有し、4N水酸化ナトリウム(Alkem/Reagecon)を使用してpH2.8に調整した。次いで、破砕物を、4℃で22,000×gで15分間遠心分離し、40μlの上清を、SCL10−Avpシステムコントローラ、LECD 6A電気化学検出器(Simadzu)、LC−10ASポンプ、CTO−10Aオーブン、SIL−10Aオートインジェクタ(試料クーラーを40℃で維持した状態で)、及びオンラインガスターデガサー(ISS、UK)からなるHPLCシステムに注入した。30℃に維持した逆相カラム(Kinetex2.6u C18 100×4.6mm、Phenomenex)を分離に用いた(流速0.9mL/分)。Ag/AgCl参照電極(Shimdazu)と組み合わせたガラス状炭素作用電極を+0.8Vで動作し、生成したクロマトグラムをClass−VP5ソフトウェア(Shimadzu)を使用して分析した。神経伝達物質を、試料分析中に一定間隔で動作する標準注入によって決定されるように、それらの特徴的な保持時間によって特定した。分析物対内部標準物のピーク高さの比を測定し、標準注入と比較した。結果を、組織の新鮮重量当たりの神経伝達物質のngとして表した。
結果−神経伝達物質の産生
結果を図8に示し、MRx0029を与えたマウスの脳において、ノルアドレナリン(p=0.0507)、セロトニン、及び5−HIAAレベルが増加したことを示す。
実施例11−トリプトファンヒドロキシラーゼ発現
背景
トリプトファンヒドロキシラーゼは、セロトニンの産生に関与する酵素である。したがって、本発明者らは、Megasphaera massiliensis株MRx0029が、ニューロン様細胞におけるトリプトファンヒドロキシラーゼ遺伝子TPH1及びTPH2の上方制御発現を誘導することができるかの調査を試みた。これは、MRx0029がインビボでセロトニンのレベルをどのように増加させるかを説明することができる。
材料及び方法
神経芽腫SH−SY5Y細胞を、2mMのL−グルタミン、10%の熱不活化FBS、100U/mlのペニシリン、及び100μg/mlのストレプトマイシンを補充した、50%のMEM、50%のnutrient mixture F−12 ham培地中で増殖させた。細胞を、2×10細胞の密度で10cmの皿に播種した。24時間の休止後、細胞を10% MRx0029上清またはYCFAで24時間増殖培地(1% FBSを含む)中で処理した。次に、細胞を回収し、RNeasyミニキットプロトコル(Qiagen)に従って、総RNAを単離した。高容量cDNA逆転写キット(Applied Biosystems)を用いて、cDNAを作製した。プライマー配列を表1に示す。遺伝子発現をqPCRによって測定した。Β−アクチンは、内部対照として使用した。倍数変化は、2(−ΔΔct)方法に従って計算した。
細胞を、0.5×10細胞/ウェルの密度で6ウェル皿に播種したことを除いて、類似の実験の第2のセットを実施した。24時間の休止後、細胞を5%細菌上清またはYCFAを含む増殖培地(1% FBSを含む)中で72時間処理した。総RNAを上述のように分析した。
細胞を未処理のままにするか、またはYCFA培地中で同等の時間インキュベートしたいずれかの対照を、同時に実施した。YCFA培地は、以下の組成を有する:
Figure 2021523895

ミネラル溶液1:KHPO4−3.0g;d.総体積1lまでのH
ミネラル溶液2:KHPO−3.0g;(NHSO4−6.0g;NaCl−6.0g;MgSO4−0.6g;CaCl2−0.6g;d.総体積1lまでのH
レザズリン溶液:蒸留水100ml中0.1%粉末レザズリン。
短鎖脂肪酸溶液:酢酸−17ml;プロピオン酸−6ml;n−吉草酸−1ml;イソ−吉草酸−1ml;イソ−酪酸−1ml
ヘミン溶液:KOH−0.28g エタノール95%−25ml;ヘミン−100mg;d.総体積100lまでのH
ビタミン溶液1:ビオチン−1mg;コバラミン−1mg;p−アミノ安息香酸−3mg;葉酸−5mg;ピリドキサミン−15mg;d.総体積100lまでのH
ビタミン溶液2:チアミン−5mg、リボフラビン−5mg、d.総体積100lまでのH
結果
図9に示される結果は、細胞を10% MRx0029細菌無細胞上清と共に24時間インキュベートすると、TPH1の発現レベルが、未処置対照またはYCFA処置対照と比較して5倍増加することを示す。TPH2の発現レベルはまた、未処置対照と比較して30倍増加する。
図10に示される結果は、細胞を5% MRx0029細菌無細胞上清と共に72時間インキュベートすると、TPH1の発現レベルが、未処置対照またはYCFA処置対照と比較して5倍増加することを示す。TPH2の発現レベルはまた、未処置対照と比較して30倍増加する。
実施例12−セロトニン輸送体発現
背景
SLC6A4遺伝子は、セロトニン輸送体をコードする。セロトニン輸送体は、分化血清毒性ニューロンのバイオマーカーである。セロトニン輸送体はまた、腸の内側を覆う上皮細胞によって発現され、間質腔からセロトニンを除去する。したがって、本発明者らは、M.masilensis種の細菌株が、ニューロン様細胞におけるセロトニン作動性マーカーを上方制御することができるかを決定することを試みた。
材料及び方法
同一の実験セットを実施例2に記載されるように実施した。SLC6A4遺伝子のプライマー配列を表2に示す。
Figure 2021523895
結果
図11に示される結果は、細胞を10% MRx0029細菌無細胞上清と共に24時間インキュベートすると、SLC6A4の発現が、未処理の対照と比較して3倍上方制御するが、YCFA+処理細胞との差はなかったことを示す。図12に示される結果は、細胞を5% MRx0029細菌無細胞上清と共に72時間インキュベートすると、SLC6A4の発現が、未処理の対照と比較して3倍、及びYCFA処理細胞と比較して約2倍上方制御することを示す。これらのデータは、本発明の組成物が、セロトニン輸送体発現を増加させ、セロトニンを胃腸管から除去することによって、炎症性腸疾患を治療するのに有効であり得ることを示す。
実施例13−Caco 2細胞におけるトリプトファンヒドロキシラーゼ及びセロトニン輸送体発現分析
導入
セロトニンの大部分は腸内で産生される。腸セロトニンは、腸と脳との間で重要なコミュニケーションの役割を果たすと考えられている。したがって、本発明者らは、MRx0029が腸様細胞におけるTPH 1及びSLC6A4の発現を増加させることができるかの決定を試みた。
この目的のために、本発明者らは、分化Caco2細胞をMRx0029細菌無細胞上清と共にインキュベートした。分化Caco2細胞は、不浸透性で、小腸の上皮細胞に構造的かつ機能的に類似している、分極した頂端/粘膜及び側底/漿膜を形成する。
材料及び方法
Caco2細胞を12ウェルプレート上に播種し、10日間分化させた後、12時間血清飢餓にして、その後、定常期MRx0029由来の10%上清に24時間暴露した。細胞を回収し、RNeasyミニキットプロトコル(Qiagen)に従って、総RNAを単離した。高容量cDNA逆転写キット(Applied Biosystems)を用いて、cDNAを作製した。遺伝子発現をqPCRによって測定した。β−アクチンを内部対照として使用した。倍数変化は、2^(−ΔΔct)方法に従って計算した。プライマー配列を以下に示す。
結果
図13に示される結果は、分化Caco2細胞を10% MRx0029細菌無細胞上清と共に24時間インキュベートすると、TPH1の発現が、未処置及びYCFA処置対照と比較してほぼ3倍上方制御することを示す。図14に示される結果は、インキュベーションが、未処理の対照と比較して、SLC6A4の発現を3倍以上増加することを示す。これらのデータは、本発明の組成物が、セロトニン輸送体発現を増加させ、セロトニンを胃腸管から除去することによって、炎症性腸疾患を治療するのに有効であり得ることを示す。
実施例14−分化Caco−2細胞におけるGPR109a RNA発現
GPR109aは、結腸及び腸管上皮細胞の管腔に面する頂端膜で発現されるG−タンパク質共役型受容体である。GPR109a発現サイレンシングは、結腸癌細胞株で見られ、その発現の誘発は、細菌発酵産物、例えば、酪酸塩の存在下で、腫瘍細胞アポトーシスを誘発することが報告されている[61]。GPR109aはまた、炎症、特に結腸炎を抑制することができる[62]。
HT29mtx細胞を12ウェルプレート上に播種し、10日間分化させた後、12時間血清飢餓にして、その後、定常期細菌由来の10%上清に24時間暴露した。細胞を回収し、RNeasyミニキットプロトコル(Qiagen)に従って、総RNAを単離した。高容量cDNA逆転写キット(Applied Biosystems)を用いて、cDNAを作製した。遺伝子発現をqPCRによって測定した。βアクチンを内部対照として使用した。倍数変化は、2(−ΔΔct)方法に従って計算した[63]。使用したフォワード及びリバースプライマーの配列は、それぞれ、配列番号2及び3として提供される。
分化Caco−2は、不浸透性で、小腸の上皮細胞に構造的かつ機能的に類似している、分極した頂端/粘膜及び側底/漿膜を形成する。MRx0029によるCaco−2細胞の処理は、GPR109aの発現増加を誘発した(図18A)。また、ホルボール−12−ミリステート−13−酢酸塩(PMA)上清で処理したCaco−2は、PMA単体による処理(またはYCFA培地中のPMA)よりも大きなGPR109a RNA発現を呈した−図18Bを参照されたい。したがって、これらのデータは、本発明の組成物が、がん、特に転移性癌、特に転移性結腸直腸癌、または小腸腺癌などの小腸癌の治療に有用であり得ることを示唆する。これらのデータは、本発明の組成物が、GPR109a発現の結果として、アポトーシスを誘発するメカニズムを介してかかる治療に有効であり得ることも示唆している。これらのデータはまた、MRx0029が抗炎症活性を有し、炎症性障害、特に炎症性腸疾患の治療に有用であり得ることを示唆する。
実施例15−代謝産物分析
導入
腸内微生物叢は、その非常に大きな多様性及び代謝能力を有し、多種多様の分子の産生のための巨大な代謝リザーバーを表す。本発明者らは、M.massiliensis株NCIMB 42787、及び、Ref 1、Ref 2、及びRef 3として本明細書で同定された他のM.massiliensis株によって、どの短鎖脂肪酸及び中鎖脂肪酸が産生され、消費されるのかの決定を試みた。
材料及び方法
細菌培養及び無細胞上清回収
細菌の純粋な培養物を、それらの定常成長期に到達するまで、YCFA培養液中で嫌気的に増殖させた。培養を5,000×gで5分間遠心分離し、0.2μMのフィルター(Millipore,UK)を用いて、無細胞上清(CFS)を濾過した。CFSの1mLのアリコートを、使用するまで−80℃で保存した。酪酸ナトリウム、ヘキサン酸、及び吉草酸は、Sigma Aldrich(UK)から入手し、懸濁液をYCFA培養液中で調製した。
細菌上清のSCFA及びMCFA定量化
細菌上清由来の短鎖脂肪酸(SCFA)及び中鎖脂肪酸(MCFA)を、以下のように分析し、MS Omics APSによって定量化した。塩酸を用いて試料を酸性化し、重水素標識内部標準を添加した。すべての試料を無作為化された順序で分析した。四重極検出器(59977B,Agilent)と連結したGC(7890B,Agilent)中に設置された高極性カラム(Zebron(商標)ZB−FFAP,GC Cap.Column 30m×0.25mm×0.25μm)を用いて、分析を行った。ChemStation(Agilent)によってシステムを制御した。Chemstation(Agilent)を用いて、生データをnetCDFフォーマットに変換した後、[64]に記載されるPARADISeソフトウェアを用いて、データをインポートし、Matlab R2014b(Mathworks,Inc.)で処理した。
結果
図15〜17に示すように、42787株は、吉草酸、酪酸塩、及びヘキサン酸を産生し、プロピオン酸塩及び酢酸塩を消費する。本発明者らはまた、吉草酸、ヘキサン酸及び酪酸塩を同程度のレベルで産生し、同量の酢酸塩及びプロピオン酸塩を消費するM.massiliensis種の他の株を見出した。
実施例16−エノラーゼ2の抑制
図19は、MRx0029が、ニューロン特異的エノラーゼ(NSE)/エノラーゼ2を抑制する統計的に有意な効果を有することを示す。NSEは、腫瘍細胞代謝要求の増加を支持し、ストレスの多い条件から腫瘍細胞を防御し、それらの浸潤及び遊走を促進することが考えられる[65]。転移性黒色腫の進行[66]、小細胞肺癌の生存及び進行[67]、及び肺腺扁平上皮癌の予後[68]にも関与している。したがって、本発明の組成物は、がん、特に、転移性黒色腫、小細胞肺癌及び肺腺扁平上皮癌の治療及び予防に有効であることが期待される。
加えて、エノラーゼは炎症促進効果を有し得[69]、したがって、これらのデータはまた、本発明の組成物が自己免疫性及び炎症性障害の治療または予防に有用であり得ることも示す。
実施例17−代謝産物分析
実施例17で提供されたデータに加えて、図20は、M.massiliensis株NCIMB 42787、及び受託番号NCIMB 43385、NCIMB 43388及びNCIMB 43389として寄託された他の株によって、どの他の短鎖脂肪酸が産生され、消費されるかを示す。
M.massiliensis株NCIMB 42787は、ギ酸を低下させる一方、2−メチル−プロパン酸及び3−メチル−プロパン酸のレベルを増加させる(図20)。したがって、NCIMB 42787株は、2−メチル−プロパン酸及び3−メチル−プロパン酸を産生し、ギ酸を消費する。本発明者らはまた、他の寄託株が、同等レベルの2−メチル−プロパン酸及び3−メチル−プロパン酸を産生し、同様の量のギ酸を消費することを見出した。
実施例18−IL−6の下方調節
導入
細菌株を、免疫刺激剤LPSの存在下で、星細胞腫細胞株U373によるIL−6の分泌を低減するそれらの能力について調査した。
材料及び方法
ヒト膠芽腫星状細胞腫細胞株(U373)を、10%の熱不活化FBS、4mMのL−グルタミン、100U/mlのペニシリン、100μg/mlのストレプトマイシン及び5μg/mlのプラスモシン、1%の非必須アミノ酸、1%のピルビン酸ナトリウムを補充した、25mlのMEME 4.5g/L D−グルコース中で維持した(完全増殖培地と称される)。
1mlの完全増殖培地中で、100,000個の細胞/ウェルの密度で、24ウェルプレート中で細胞を播種し、37℃/5%のCO下で72時間静置した。処置の日に、培地を各ウェルから除去し、細胞を0.5mlの洗浄培地(無血清MEME)ですすぎ、1μg/mlのLPSを含む0.9mlの刺激培地(2%FBSを含むMEME培地)を適切なウェルに添加し、37℃及び5%COでインキュベートした。1時間のプレインキュベーション後、細胞をCOインキュベーターから除去し、100μlの細菌上清で処理した。YCFA+培地は、対照として使用した。次いで、細胞を37℃/5%のCOでさらに24時間インキュベートした後、無細胞上清を回収し、4℃で3分間、10,000gでスピンダウンした。試料を1.5mlのマイクロチューブに分注し、hIL−6 ELISAのために−80℃で保管した。
結果及び結論
図21は、M.masiliensis株NCIMB 42787が、LPS及びLPS培地対照と比較してU373細胞におけるIL−6分泌の有意な抑制を引き起こすことを示す。本発明者らはまた、すべての寄託された株がIL−6分泌の有意な低減を引き起こしたことも特定した。
実施例19−NFκB活性化の抑制
導入
細菌株を、HEK−TLR4細胞におけるNFκB−AP1プロモーターの活性化を低減するそれらの能力について調査した。
材料及び方法
ヒトTLR4(HEK−TLR4)を安定して発現するHEK293−Blueレポーター細胞は、製造者の指示に従って培養した。簡単に言えば、HEK−TLR4細胞は、10%(v/v)熱不活化FBS、4mMのL−グルタミン、100U/mlのペニシリン、100μg/mlのストレプトマイシン、100μg/mlのノルモシン、1×HEK−Blue選択培地を補充したDMEM 4.5g/L D−グルコース中で維持した。
実験のために、細胞をPBSで洗浄し、PBSで解離し、増殖培地中で回収した。細胞を、HEK−TLR4について25,000個の細胞/ウェルの密度で96ウェルプレート中に播種した。応答性を評価するために、細胞を、10%(V/V)細菌上清の存在または不在下のいずれかで10ng/mlのLPSで処理し、COインキュベーター内でインキュベートした。処理は、37℃及び5%のCOで22時間進行させた後、製造者の指示に従って、QUANTI−ブルー溶液を用いて、細胞培養上清由来の分泌型胚性アルカリホスファターゼ(SEAP)活性の検出を行った。簡単に言えば、20μlの無細胞上清を回収し、200μlのQUANTI−Blue検出培地を混ぜることによって、SEAPの存在について分析した。37℃で2時間インキュベーション後、マイクロプレートリーダー(iMarkマイクロプレート,Bio−Rad)で、655nmにて光学密度を測定した。
結果
図22は、M.massiliensis株NCIMB 42787が、LPS培地対照と比較して、LPSの存在下でNFκBプロモーターの活性化を低減することを示す。加えて、本発明者らは、他の寄託された株が、NFκBプロモーターの活性化の低減に向かって同様の傾向を示したことを特定した。
実施例20−エノラーゼ2の抑制
材料及び方法
神経芽腫細胞株SH−SY5Yを、2mMのL−グルタミン、10%の熱不活化FBS、100U/mlのペニシリン及び100μg/mlのストレプトマイシンを補充した、50%のMEM及び50%のNutrient Mixture F−12 Ham培地中で増殖させた。SH−SY5Yを0.5×10個の細胞の密度で6ウェルプレート中に播種した。24時間後、10%の細菌上清またはYCFA+を有する分化培地(1%のFBSを含有する増殖培地)中で細胞を17時間処理した。細胞を回収し、RNeasyミニキットプロトコル(Qiagen)に従って、総RNAを単離した。高容量cDNA逆転写キット(Applied Biosystems)を用いて、cDNAを作製した。遺伝子発現をqPCRによって測定した。GAPDHは、内部対照として使用した。倍数変化は、2(−ΔΔct)方法に従って計算した。使用したプライマーセットは、配列番号19、20、21、及び22として列挙する。
結果
図23は、M.massiliensis株NCIMB 42787が、ニューロン特異的エノラーゼ(NSE)/エノラーゼ2を抑制する統計的に有意な効果を有することを示す。加えて、本発明者らはまた、寄託された株が、YCFA培養対照と比較して、エノラーゼ2の統計的に有意な低減を惹起することを見出した。特に、受託番号NCIMB 43385、NCIMB 43388、NCIMB 43389、NCIMB 43386、及びNCIMB 43387として寄託された株は、エノラーゼ2の有意な抑制を引き起こした。
結論
したがって、上記の実施例16でのコメントに照らして、ある特定の実施形態では、例示の寄託された’株を含む本発明の組成物は、がん、特に、転移性黒色腫、小細胞肺癌、及び肺腺扁平上皮癌の治療及び予防に有効であることが期待される。
実施例21−U373膠芽腫星細胞腫細胞におけるIL−6産生の低減
導入
受託番号NCIMB 42787として寄託されたM.massiliensis株の定常期細菌無細胞上清を、リポ多糖(LPS)で処理した後にU373膠芽腫星細胞腫細胞株における抗炎症応答を誘導する能力についてスクリーニングした。
材料及び方法
U373は、ヒト膠芽腫星状細胞腫細胞株である。細胞(20〜37継代)を、10%の熱不活化FBS、4mMのL−グルタミン、100U/mlのペニシリン、100μg/mlのストレプトマイシン及び5μg/mlのプラスモシン、1%の非必須アミノ酸、1%のピルビン酸ナトリウムを補充した、25mlのMEME中で維持した(完全成長培地として全体的に称される)。1mlの完全増殖培地中で、100,000個の細胞/ウェルの密度で、24ウェルプレート中で細胞を播種し、37℃及び5%のCO下で72時間静置した。
BCFSの単離
5000×gで10mlの培養物を5分間遠心分離し、0.2μMフィルター(Millipore、UK)を使用して濾過することによって、細菌性無細胞上清(BCF)を定常期培養物(ストリーク冷凍ストックからのサブベッドコロニーの一晩培養物から接種)から得た。1mlのアリコートの細菌無細胞上清を、使用するまで−80℃で保管した。
細胞の処置
処置の日に、培地を各ウェルから除去し、細胞を0.5mlの洗浄培地(無血清MEME)ですすぎ、1μg/mlのLPSを含む0.9mlの刺激培地(2%FBSを含むMEME培地)を適切なウェルに添加し、37℃及び5%COでインキュベートした。細胞をLPSで1時間前処理した。その後、細胞をCOインキュベーターから取り出し、NCIMB 42787の100μlの定常期細菌無細胞上清(すなわち10%)で処理した。
各処理後、細胞を37℃及び5%COで24時間インキュベートした。その後、無細胞上清を回収し、4℃で3分間10,000×gで遠心分離した。試料を1☆5ml微細管中でアリコートにし、hIL−6 ELISA用に−80℃で保存した。
IL−6の分泌は、上述したように処理したU373細胞由来の無細胞上清において、製造元のプロトコルに従って、hIL−6標準ELISAキットを用いて分析した。試料は、マイクロプレートリーダー(iMark,Bio−Rad)上で補正波長を655nmにした状態で、405nmで測定した。生データをプロットし、GraphPad Prism 7ソフトウェアを用いて分析した。
結果
NCIMB42787は、LPSで処理した後、U373細胞におけるIL−6分泌の強い低減を示した(陽性対照と比較して約50%低減した)(図24Aを参照されたい)。図24Bは、LPSの存在下で、NCIMB 42787が、培地対照と比較して、U373細胞におけるIL−6の分泌の有意な低減を引き起こすことを示す。NCIMB 42787は、培地対照と比較してIL−6の基礎レベルを有意に増加させなかった。
実施例22−M.massiliensis株NCIMB 42787による処理の際にTNFαに暴露したHMC3細胞におけるサイトカイン分泌の調節
導入
HMC3細胞をTNFαで処理し、NCIMB 42787の定常期細菌無細胞上清で処理した際にIL−6の分泌を測定した。
材料及び方法
ヒトミクログリアHMC3細胞を、15%の熱不活化FBS及び100U/mlのペニシリン及び100μg/mlのストレプトマイシンを含有するグルタミン補充EMEM培地中で増殖させた。HMC3細胞を50,000個の細胞/ウェルの密度で24ウェルプレート中に播種した。細胞をCOインキュベーター中に置いて、48時間静置した。その後、細胞をブランクEMEM中で洗浄し、10ng/mlのTNF−αを有する2%のFBS増殖培地で1時間前処理した。その後、NCIMB 42787静止増殖培養(上述のように単離された)の10%無細胞細菌上清をTNF−α処理及び未処理ウェルに加え、COインキュベーター中で、37℃で24時間インキュベートした。無細胞上清を回収し、3分間4℃で、10,000×gで遠心分離した。試料を1.5mlのマイクロチューブ中でアリコートにし、hIL−6 ELISA用に−80℃で保管した(上記で概説したように実施した)。
統計解析
正規分布データは、平均±SEMとして提示され;一元配置分散分析(シダックの多重比較検定)は、紙面で提示したデータの分析に使用した。p値<0.05は、すべての場合において有意と見なした。
結果
NCIMB 42787は、TNF−α処置HMC3細胞におけるIL−6分泌を有意に低減する(図24C)。興味深いことに、この株は、刺激の不在下でこれらの細胞によるIL−6分泌を誘導しなかった(図24C)。
したがって、特定の実施形態では、本発明の組成物は、ヒトミクログリア細胞におけるIL−6の分泌を低減する。したがって、特定の実施形態では、本発明の組成物は、ニューロン炎症及び脳炎症性障害の治療に有用である。
実施例23−M.massiliensis NCIMB 42787によるHEK−TLR4細胞におけるNF−κBプロモーター活性化の阻害
導入
NCIMB 42787による処理が、TLR4の関与によって誘発されたNF−κB−Ap1プロモーター活性に干渉することができるかを確認するため、NCIMB 42787単独またはLPSとの組み合わせの無細胞細菌上清でHEK−TLR4細胞を処理した。
材料及び方法
ヒトTLR4(HEK−TLR4)を安定して発現するHEK293−Blueレポーター細胞は、製造者の指示に従って培養した。簡単に言えば、HEK−TLR4細胞は、10%(v/v)熱不活化FBS、4mMのL−グルタミン、100U/mlのペニシリン、100μg/mlのストレプトマイシン、100μg/mlのノルモシン、1×HEK−Blue選択培地を補充したDMEM 4.5g/L D−グルコース中で維持した。
簡単に言えば、細胞をPBSで洗浄し、PBSで解離し、増殖培地中で回収した。細胞を25,000個の細胞/ウェルの密度で96ウェルプレート中に播種した。LPS誘発NF−κBプロモーター活性化に対する細菌株の効果を評価するため、10%上清(上述のように単離された)の存在下または不在下で、細胞を10ng/mlのLPSで処理し、COインキュベーター中でインキュベートした。処理は、37℃及び5%のCOで22時間進行させた後、製造者の指示に従って、QUANTI−ブルー溶液を用いて、細胞培養上清由来の分泌型胚性アルカリホスファターゼ(SEAP)活性の検出を行った。簡単に言えば、20μlの無細胞上清を回収し、200μlの無菌濾過QUANTI−Blue検出培地を混ぜることによって、SEAPの存在について分析した。37℃で2時間インキュベーション後、マイクロプレートリーダー(iMarkマイクロプレート,Bio−Rad)で、655nmにて光学密度を測定した。
統計解析
正規分布データは、平均±SEMとして提示され;一元配置分散分析(シダックの多重比較検定)は、紙面で提示したデータの分析に使用した。p値<0.05は、すべての場合において有意と見なした。
結果及び結論
NCIMB 42787は、LPSによって誘発されるNF−κB−Ap1プロモーター活性化を有意に阻害した(図24D)。この株は、そのままでNF−κB−Ap1プロモーター活性化を誘発した。
アジュバントの存在下でのNF−κBプロモーター活性化の低減は、NF−κBカスケードによって誘発される炎症応答を低減するであろう。
実施例24−M.masiliensis株は、固有の抗酸化能力を示す
導入
NCIMB 42787上清中に存在する異なる分子間の相乗的相互作用及び酸化還元相互作用を捕捉するために、この株の抗酸化電位を特徴付けることを目的とする3つの生化学的アッセイ、インドール産生アッセイ、2,2−ジフェニル−1−ピクリルヒドラジル(DPH)アッセイ、及びTrolox等価抗酸化能力(TEAC)アッセイを使用した全ラジカルトラッピング抗酸化パラメータ(TRAP)を使用した。
インドール派生物は、抗酸化及び細胞保護活性を有する。インドール試験は、アミノ酸トリプトファンを変換してインドールを形成する生物の能力を決定するために使用される。抗酸化剤のフリーラジカル捕捉能力は、色の変化によって酸化剤を還元する抗酸化剤の能力を評価することにより、標準的な一電子ポテンシャルから予測することができる。TEACアッセイは、化合物または化合物の混合物の抗酸化能力を測定する。
材料及び方法
細菌株NCIMB42787は定常期まで増殖させた。BCFを上述のように調製した。
L−トリプトファンからの細菌インドール産生の定量化
細菌インドール産生を、前述のアッセイ70を使用して定量化した。細菌を増殖の定常期まで培養した。YCFA+培地中の0.5mMインドールを、このアッセイにおいて陽性化学対照として使用した。インドールアッセイは、24ウェル(非処理)アッセイプレートを使用して行った。HCl中の100mMトリプトファン溶液を各ウェルに分配して、6mMの最終濃度を得た。1mlの定常期細菌培養液を各ウェルに添加し、さらに48時間インキュベートした。アッセイプレートを室温で、3,500×gで10分間遠心分離した。上清を保持し、ペレットを廃棄した。96ウェルプレート中で、140μlの上清を3回に分けた。140μlのKovacの試薬を添加し、BioRad iMarkマイクロプレート吸光度リーダーを使用して540nmで吸光度を読み取った。標準曲線は、最終インドール濃度(mM)の関数として吸光度をプロットすることによって調製した。試験試料のインドール濃度は、標準曲線の線形回帰から推定した方程式を使用して計算した。
2,2−ジフェニル−1−ピクリルヒドラジル(DPPH)フリーラジカルアッセイ
BCFを、使用前に約2時間、4℃で解凍した。すべての試料を、滅菌した5mMのPBS pH7を使用して1:2で希釈し、最終体積1mlを得た。5mMのPBS(pH7)中の500μMのTroloxの原液を調製して、標準曲線を作製した。ラザロイド抗酸化剤U83836Eを陽性対照として含む(100%メタノール中200μM)。DPPHアッセイは、前述の通り96ウェルプレート内で実施し71、わずかな修正を加えた。簡潔に言うと、10μlの試料/標準/対照を、96ウェルプレートの対応するウェルに3重に添加した。対照として、200μlの200μmol/L DPPH溶液を3つの空のウェルに添加した。190μlの200μmol/L DPPHを試料/標準/対照ウェルに添加し、暗闇中で室温で30分間インキュベートした。BioRad iMarkマイクロプレート吸光度リーダーを使用して515nmで吸光度を読み取った。DPPHラジカル除去活性を以下のように計算した:
DPPHラジカル除去活性(%)=[1−(A試料−Aブランク)/A対照)]*希釈係数* 100
式中、A試料は試料+200μmol/L DPPHの平均吸光度であり、A対照は試料を含まないメタノールDPPHの平均吸光度であり、AブランクはYCFA培地ブランクの平均吸光度である。
2,2’−アジノ−ビス−3−エチルベンズチアゾリン−6−スルホン酸(ABTS)アッセイ
総抗酸化能アッセイを、製造元の指示に従って抗酸化アッセイキットを使用して実施した。簡潔に言うと、すべての試料を1×アッセイ緩衝液中で1:4で希釈した。96ウェルプレートにおいて、10μlの標準/対照/試料を3重で添加した。20μlのミオグロビン作業溶液をすべての標準/対照/試料ウェルに添加した。150μlのABTS基質溶液を各ウェルに添加し、BioRadiMarkマイクロプレート吸光度リーダーを使用して405nmで吸光度を測定した。
統計解析
正規分布データは、平均±SEMとして提示され;一元配置分散分析(シダックの多重比較検定)は、紙面で提示したデータの分析に使用した。p値<0.05は、すべての場合において有意と見なした。
結果
NCIMB 42787は、明確なインドール形成能を示した(図25A)。加えて、NCIMB 42787は、DPPHアッセイにおけるラジカルスカベンジャーとして機能し、ビタミンEの水溶性抗酸化派生物であるTroloxの標準溶液と比較した場合、高い総抗酸化能力を有する(図25B)。
実施例25−M.massiliensis株は、酸化ストレスからSH−SY5Y細胞を保護することを示す
導入
NCIMB 42787の細菌無細胞上清が、Tert−ブチルペルオキシド水素(TBHP)での処理によって生成された活性酸素種(ROS)からU373、HMC3、及びレチノイン酸(RA)分化SH−SY5Y細胞を保護する能力を評価した。
材料及び方法
ROS産生を評価するために、U373細胞及びHMC3を、10,000細胞/ウェルの密度で黒色96ウェルプレート中に播種した。U373細胞を72時間静置し、HMC3を48時間静置した。細胞を予熱したPBSで洗浄し、2%FBSを含む増殖培地で10μMのDCFDA分子プローブで20分間染色した。その後、細胞を予熱したPBSで再度洗浄し、10%BCFSの存在下または非存在下で100μのMTBHPで2時間処理した。
神経芽腫SH−SY5Y細胞を、2mMのL−グルタミン、10%の熱不活化FBS、100U/mlのペニシリン及び100μg/mlのストレプトマイシンを補充した、50%のMEM及び50%のNutrient Mixture F−12 Ham培地中で増殖させた。細胞を、5,000細胞/ウェルで黒色96ウェルプレートの増殖培地中に播種し、COインキュベーター中に配置した。24時間後、培地を分化培地(1% FBSを含有する増殖培地)及び10μMのレチノイン酸(RA)で置き換えた。分化培地を1日おきに交換し、分化の10日後に細胞を使用した。10日目に、細胞を予熱したPBSで洗浄し、1%FBSを含む増殖培地で10μMのDCFDA分子プローブで20分間染色した。次いで、細胞を予熱したPBSで再度洗浄し、10%BCFSの存在下または非存在下で100μのMTBHPで2時間処理した。
蛍光強度は、励起485nm/発光530nmでTECANプレートリーダーを使用して測定した。生データをプロットし、GraphPad Prism 7ソフトウェアを用いて分析した。
結果
分化SH−SY5Y細胞において、NCIMB 42787処理は、TBHPによって誘発されるROSからの有意な保護をもたらした(図25F)。
実施例26−M.massiliensis株は、酪酸、吉草酸、及びヘキサン酸を産生する
材料及び方法
YCFA+及びSCFA(40mMの酢酸及び20mMのギ酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸及びヘキサン酸)も標準混合でスパイクしたYCFA+、からのSCFA抽出は、De Baere et al.72の方法に従って実施した。
SCFAのHPLC分析
SCFAのHPLC検出及び定量化は、少し変更を加えただけで、De Baere et al.72の方法に従って実施した。簡単に言えば、Waters Photodiode Array(PDA)検出器2998を備えたWaters e2695 HPLC系(Waters Limited,Elstree,UK)を用いて、HPLC分析を行った。MRx0005及びMRx0029 BCFS及びMRx0005及びMRx0029 ヘキサン、ジエチルエーテル、酢酸エチル、アセトニトリル及びメタノール抽出物から抽出したSCFAであるSCFA標準のHPLC分析は、Xselect(登録商標)HSS T3 3.5μm 4.6×150mm LCカラム(Waters Limited,Elstree,UK)を用いて行った。フォトダイオードアレイ検出器(PDA)セットを用いて、LC分析を行い、200〜800nmの波長を分析した。SCFA検出及び定量化は、210nmで行った。移動相は、HPLC水(リン酸(A)及びアセトニトリル(B)を用いて、pHを3.0に調整した)中の25mMのリン酸ナトリウム緩衝液からなった。SCFA検出及び定量化のLC方法は、以下の勾配:t0’A=95%、B=5%;t10’A=95%、B=5%;t30’A=30%、B=70%;t31’A=0%、B=100%;t36’A=0%、B=100%;t38’A=5%、B=95%;t60’A=5%、B=95%;流量=1ml/分を有する溶媒系を用いて実行した。
SCFA(40mMの酢酸及び20mMのギ酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸及びヘキサン酸)の2倍連続希釈を20μl注入することによって、SCFAごとに7点の検量線を調製した。定量抽出効率は、以下の式を用いて計算した:
[スパイクし、抽出したYCFA+中のSCFA]/[スパイクしたが、抽出しなかったYCFA+中のSCFA]
抽出効率を用いて、各試料中の個々のSCFAの濃度を決定した。特異的SCFAの生成は、スパイクしていない培地対照中に存在する対応するSCFAの量を差し引くことによって計算した。
標的化メタボロミクス:細菌代謝産物及び脂肪酸分析
試料分析は、MS−Omics(Copenhagen、Denmark)によって行った。混合プール試料(QC試料)は、各試料からアリコートを採取することで作製した。配列全体を通じて、この試料を一定間隔で分析した。少なくとも2つのレベルでQC試料をスパイクすることによって、定量化した化合物のマトリックス効果について試験した。
GC代謝産物分析では、Smart et al.73により記載のプロトコルを若干修正したバージョンを用いて、試料をクロロギ酸メチルで誘導体化した。すべての試料を無作為化された順序で分析した。四重極検出器(59977B、Agilent)と連結したGC(7890B,Agilent)を用いて分析を行った。Chemstation(Agilent)を用いて、生データをnetCDFフォーマットに変換した後、Johnsen et al.74に記載されるPARADISeソフトウェアを用いて、データをインポートし、Matlab R2014b(Mathworks,Inc.)で処理した。
SCFA分析のため、試料を、塩酸を用いて酸性化し、重水素標識内部標準を添加した。四重極検出器(59977B,Agilent)に連結したGC(7890B,Agilent)に設置した高極性カラム(Zebron(商標)ZB−FFAP,GC Cap.Column 30m×0.25mm×0.25μm)を用いて分析を行った。Chemstation(Agilent)を用いて、生データをnetCDFフォーマットに変換した後、Johnsen et al.74に記載されるPARADISeソフトウェアを用いて、データをインポートし、Matlab R2014b(Mathworks,Inc.)で処理した。
結果
標的化メタボロミクスを用いた脂肪酸分析により、NCIMB 42787が、ブタン酸(酪酸)、ペンタン酸(吉草酸)、及びヘキサン酸(カプロン酸)を、直鎖及び分枝鎖形態(C4〜C6)の両方で産生することが示された(図26A)。さらに、4−ヒドロキシ−フェニル酢酸:培地の比は、NCIMB 42787無細胞上清中で増加した。無細胞上清のHPLC分析を用いて、NCIMB 42787による(関連SCFAの保持時間及び吸光度スペクトルに基づく)ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、及びヘキサン酸の産生を監視した。SCFA用に抽出されたNCIMB 42787無細胞上清に重ねたSCFA標準の代表的なクロマトグラムを図26Cで報告する。NCIMB 42787による酪酸、吉草酸及びヘキサン酸の産生が、HPLC分析により確認された。
実施例27−酪酸塩を含有するM.masiliensisメタノール画分は、U373細胞における抗炎症活性を示す
IL−6の分泌低下におけるSCFAの役割を調べるため、酪酸ナトリウム(SB)、吉草酸ナトリウム(SV)及びヘキサン酸(HA)の濃度を増加させてU373細胞を処理した。
方法
U373細胞は、上述のように調製した。前述のLPS 1μg/mlで細胞を1時間前処理し、37℃及び5%のCOでインキュベートした。1時間のプレインキュベーション後、細胞をCOインキュベーターから除去し、調製したての酪酸ナトリウム(SB)、吉草酸ナトリウム(SV)及びヘキサン酸(HA)の濃度を増加させて処理した。
統計解析
正規分布データは、平均±SEMとして提示され;一元配置分散分析(シダックの多重比較検定)は、紙面で提示したデータの分析に使用した。p値<0.05は、すべての場合において有意と見なした。
結果及び結論
試験した濃度は、異なる脂肪酸の無細胞上清で測定した濃度範囲を網羅し、10%の上述の上清のみを細胞ベースアッセイで使用したという事実を考慮に入れた。SBのみが、濃度依存的な方法でU373細胞中のIL−6のLPS誘発分泌を阻害した(図27A)。HAは、LPSによるチャレンジ後にIL−6分泌を阻害しなかった。試験したSFCAのいずれも、基礎レベル(未処理細胞対照)を上回るIL−6の分泌をそれ自体誘発しなかった。SBのみ(試験した最高濃度で)IL−6の基礎レベルを低減させた(図27A及びB)。3つのSCFAの再構成混合物は、LPSの存在下及び不在下の両方において、NCIMB 42787無細胞上清の生物活性を再現した。
したがって、特定の実施形態では、酪酸の産生は、IL−6分泌の低減を駆動する。このように、特定の実施形態では、本発明の細菌株は、IL−6分泌の低減を駆動する酪酸の産生を介した炎症性または自己免疫性疾患の治療に有用である。
実施例28−NCIMB 42787によって生成したSCFAは、抗炎症活性に少なくとも部分的に関与する
導入
NCIMB 42787の抗炎症活性が、少なくとも部分的にSCFAによるものであったかどうかさらに確認するために、極性を増した異なる溶媒で無細胞細菌上清を分画した。この株上清の除タンパク質粗抽出物(ヘキサン、F5;ジエチルエーテル、F4;酢酸エチル、F3;アセトニトリル、F4;メタノール、F1)のHPLC分析を実施して、NCIMB 42787の定常期無細胞上清の生化学的複合物を分析し、ならびに極性及び溶解度に基づいて化合物を細分画した。
方法
順次溶媒抽出−粗抽出物の調製
NCIMB 42787株BCFS及びYCFA+(培地対照)の3つの生物学的反復を、HPLC等級ヘキサン(HEX)、ジエチルエーテル(DE)、酢酸エチル(EtOAc)、アセトニトリル(ACN)及びメタノール(MeOH)で順次抽出した。簡単に言えば、20mlのBCFSをガラスバイアル中に載置し、ロータリーシェーカー(70rpm)で30分間、20mlのHEX中で、室温(RT)で抽出した。合計で3つの抽出を各BCFS及びYCFA+培地対照で行った。その後、残りの水性層を、合計で3回、MX−RD−Proロータリーシェーカー(70rpm)で30分間、20mlのDE、EtOAcで、室温で抽出した。各試料の組み合わせた抽出物を、30℃を超えない温度で、V−300真空ポンプを備えたR−300ロータリーエバポレーター(Buchi,Flawil,Switzerland)で減圧下乾燥させた。得られた抽出物を2mlの対応する溶媒中で再可溶化させて、4つの1.5mlエッペンドルフ管中にアリコートした(500μlは、各々、元の試料の5mlに対応する)。その後、残りの水性層を、合計で3回、MX−RD−Proロータリーシェーカー(70rpm)で30分間、20mlのDE、EtOAcで、室温で抽出した。各試料の組み合わせた抽出物を、30℃を超えない温度で、V−300真空ポンプを備えたR−300ロータリーエバポレーター(Buchi,Flawil,Switzerland)で減圧下乾燥させた。得られた抽出物を2mlの対応する溶媒中で再可溶化させて、4つの1.5mlエッペンドルフ管中にアリコートした(500μlは、各々、元の試料の5mlに対応する)。
残りの水性層を、R−300ロータリーエバポレーターを用いて蒸発乾燥させた。得られた乾燥抽出物を、合計で3回、20mlのACN中で30分間抽出した。ACN抽出物を組み合わせて、ロータリーエバポレーターを用いて蒸発乾燥させ、2mlのACN中で再可溶化させて、4つの1.5mlエッペンドルフチューブ中にアリコートした(各500μl)。その後、残りの乾燥抽出物(抽出物のACN不溶部分)を、合計で3回、20mlのMeOH中で30分間抽出した。MeOH抽出物を組み合わせて、R−300ロータリーエバポレーターを用いて蒸発乾燥させ、2mlのMeOH中で再可溶化させて、4つの1.5mlエッペンドルフチューブ中にアリコートした(各500μl)。
粗抽出物のアリコートを−20℃で一晩保ち、タンパク質性成分の沈殿を誘発させた。一晩沈殿後、各アリコートを10,000×gで6分間遠心分離し、新たな2mlチューブに移した。一晩沈殿を3回繰り返した後、抽出物をRVC 2−18 CDPlus speedvac(Christ,Osterode am Harz,Germany)中で乾燥させて、計量した。各抽出物のすべての乾燥アリコートをさらに使用するまで−80℃で保存した。
処理
U373細胞は、上述のように調製した。上述のように、細胞を1μg/mlのLPSで1時間前処理した。その後、細胞をCOインキュベーターから外し、100μlの異なる画分で処理した。培地からの画分は、対照として使用した。無細胞上清を処理の24時間後に回収し、IL−6分泌についてELISAによって分析した(上記のように)。
統計解析
正規分布データは、平均±SEMとして提示され;一元配置分散分析(シダックの多重比較検定)は、紙面で提示したデータの分析に使用した。p値<0.05は、すべての場合において有意と見なした。
結果
HPLC分析により、除タンパク質上清に存在する化合物の選択的抽出及び粗画分が確認された。NCIMB 42787のメタノール画分F1は、IL−6産生を低減させ、未分画の上清の活性を再現しているようであり、酪酸塩の存在がこの株の抗炎症活性に関連していることをさらに示す(図28 Aを参照されたい)。
LPSの不在下では、未分画のNCIMB 42787のみがIL−6を誘発する能力を保持した(図28B)。
実施例29−NCIMB 42787は、刺激された脾細胞によるTNFαの産生を有意に低減する
生バイオセラピューティック株は、BALB/cマウスから単離されてLPSまたはConAで刺激した脾細胞における免疫マーカー産生の効果について、エクスビボでスクリーニングした。
図29は、炎症促進性サイトカインTNFαの産生を有意に減少させる本発明の組成物の能力を示す。TNFαは有意な炎症反応を誘発するため、このサイトカインの産生を低減する能力は炎症を低減する。
したがって、特定の実施形態では、本発明の組成物は、TNFαレベルの低減を駆動する。特定の実施形態では、本発明の組成物は、TNFαの低減に照らして治療的に有効である。
実施例30−受託番号NCIMB 43385として寄託されたMegasphaera株は、海馬及び扁桃腺におけるグルココルチコイド受容体の発現を有意に増加させる
BALB/cマウスに生の生物療法を投与し、qPCRを使用して遺伝子発現を分析するために組織を単離した。
図30は、NCIMB 43385が、海馬及び扁桃腺の両方におけるグルココルチコイド受容体(Nr3c1)の発現の増加を誘発することを示す。
慢性炎症状態の治療におけるグルココルチコイドの使用は、特に炎症促進性サイトカインを抑制するためのそれらの役割に照らして周知である。加えて、グルココルチコイド経路は、抗増殖性及び抗血管新生応答を誘発することができるため、がんにおいて治療的に利用されている。したがって、特定の実施形態では、本発明の組成物は、グルココルチコイド受容体の発現の増加を誘発する。他の実施形態では、本発明の組成物は、グルココルチコイド受容体の発現の増加に起因する炎症性障害を治療するために治療的に有益である。他の実施形態では、本発明の組成物は、抗増殖性及び/または抗血管新生応答を促進するグルココルチコイド受容体の発現の増加に起因するがんを治療するために治療的に有益である。
配列
配列番号1(Megasphaera massiliensis MRx0029株のコンセンサス16S rRNA配列)
TGAGAAGCTTGCTTCTTATCGATTCTAGTGGCAAACGGGTGAGTAACGCGTAAGCAACCTGCCCTTCAGATGGGGACAACAGCTGGAAACGGCTGCTAATACCGAATACGTTCTTTCCGCCGCATGACGGGAAGAAGAAAGGGAGGCCTTCGGGCTTTCGCTGGAGGAGGGGCTTGCGTCTGATTAGCTAGTTGGAGGGGTAACGGCCCACCAAGGCGACGATCAGTAGCCGGTCTGAGAGGATGAACGGCCACATTGGGACTGAGACACGGCCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTGGGGAATCTTCCGCAATGGACGAAAGTCTGACGGAGCAACGCCGCGTGAACGATGACGGCCTTCGGGTTGTAAAGTTCTGTTATATGGGACGAACAGGACATCGGTTAATACCCGGTGTCTTTGACGGTACCGTAAGAGAAAGCCACGGCTAACTACGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGTAGGTGGCAAGCGTTGTCCGGAATTATTGGGCGTAAAGGGCGCGCAGGCGGCATCGCAAGTCGGTCTTAAAAGTGCGGGGCTTAACCCCGTGAGGGGACCGAAACTGTGAAGCTCGAGTGTCGGAGAGGAAAGCGGAATTCCTAGTGTAGCGGTGAAATGCGTAGATATTAGGAGGAACACCAGTGGCGAAAGCGGCTTTCTGGACGACAACTGACGCTGAGGCGCGAAAGCCAGGGGAGCAAACGGGATTAGATACCCCGGTAGTCCTGGCCGTAAACGATGGATACTAGGTGTAGGAGGTATCGACTCCTTCTGTGCCGGAGTTAACGCAATAAGTATCCCGCCTGGGGAGTACGGCCGCAAGGCTGAAACTCAAAGGAATTGACGGGGGCCCGCACAAGCGGTGGAGTATGTGGTTTAATTCGACGCAACGCGAAGAACCTTACCAAGCCTTGACATTGATTGCTACGGAAAGAGATTTCCGGTTCTTCTTCGGAAGACAAGAAAACAGGTGGTGCACGGCTGTCGTCAGCTCGTGTCGTGAGATGTTGGGTTAAGTCCCGCAACGAGCGCAACCCCTATCTTCTGTTGCCAGCACCTCGGGTGGGGACTCAGAAGAGACTGCCGCAGACAATGCGGAGGAAGGCGGGGATGACGTCAAGTCATCATGCCCCTTATGGCTTGGGCTACACACGTACTACAATGGCTCTTAATAGAGGGAAGCGAAGGAGCGATCCGGAGCAAACCCCAAAAACAGAGTCCCAGTTCGGATTGCAGGCTGCAACTCGCCTGCATGAAGCAGGAATCGCTAGTAATCGCAGGTCAGCATACTGCGGTGAATACGTTCCCGGGCCTTGTACACACCGCCCGTCACACCACGAAAGTCATTCACACCCGAAGCCGGTGAGGCAACCGCAAG
Figure 2021523895
Figure 2021523895
Figure 2021523895
配列番号14(受託番号NCIMB 43385として寄託されたMegasphaera株のコンセンサス16S rRNA配列)
GGCTGGTTCCTTGCGGTTGCCTCACCGGCTTCGGGTGTGAATGACTTTCGTGGTGTGACGGGCGGTGTGTACAAGGCCCGGGAACGTATTCACCGCAGTATGCTGACCTGCGATTACTAGCGATTCCTGCTTCATGCAGGCGAGTTGCAGCCTGCAATCCGAACTGGGACTCTGTTTTTGGGGTTTGCTCCGGATCGCTCCTTCGCTTCCCTCTATTAAGAGCCATTGTAGTACGTGTGTAGCCCAAGCCATAAGGGGCATGATGACTTGACGTCATCCCCGCCTTCCTCCGCATTGTCTGCGGCAGTCTCTTCTGAGTCCCCACCCTTAGTGCTGGCAACAGAAGATAGGGGTTGCGCTCGTTGCGGGACTTAACCCAACATCTCACGACACGAGCTGACGACAGCCGTGCACCACCTGTTTTCTTGTCTTCCGAAGAAGAACCGGAAATCTCTTTCCGTAGCAATCAATGTCAAGGCTTGGTAAGGTTCTTCGCGTTGCGTCGAATTAAACCACATACTCCACCGCTTGTGCGGGCCCCCGTCAATTCCTTTGAGTTTCAGCCTTGCGGCCGTACTCCCCAGGCGGGATACTTATTGCGTTAACTCCGGCACAGAAGGAGTCGATACCTCCTACACCTAGTATCCATCGTTTACGGCCAGGACTACCGGGGTATCTAATCCCGTTTGCTCCCCTGGCTTTCGCGCCTCAGCGTCAGTTGTCGTCCAGAAAGCCGCTTTCGCCACTGGTGTTCCTCCTAATATCTACGCATTTCACCGCTACACTAGGAATTCCGCTTTCCTCTCCGACACTCGAGCTTCACAGTTTCGGTCCCCTCACGGGGTTAAGCCCCGCACTTTTAAGACCGACTTGCGATGCCGCCTGCGCGCCCTTTACGCCCAATAATTCCGGACAACGCTTGCCACCTACGTATTACCGCGGCTGCTGGCACGTAGTTAGCCGTGGCTTTCTCTTACGGTACCGTCAGGGATAACGGGTATTGACCGCTATCCTGTTCGTCCCATATAACAGAACTTTACAACCCGAAGGCCGTCATCGTTCACGCGGCGTTGCTCCGTCAGACTTTCGTCCATTGCGGAAGATTCCCCACTGCTGCCTCCCGTAGGAGTCTGGGCCGTGTCTCAGTCCCAATGTGGCCGTTCATCCTCTCAGACCGGCTACTGATCGTCGCCTTGGTGGGCCGTTACCCCTCCAACTAGCTAATCAGACGCAAGCCCCTCCTCCAGCGAAAGCCCGAAGGCCTCCCTTTCTTCATCCCGTCATGCGGCGGAAAGAACGTATTCGGTATTAGCAGCCGTTTCCAGCTGTTGTCCCCATCTGAAGGGCAGGTTGCTTACGCGTTACTCACCCGTTTGCCACTCGAATTGATAAGAAGCAAGCTTCTCATC
配列番号15(受託番号NCIMB 43388として寄託されたMegasphaera massilliensis株のコンセンサス16S rRNA配列)
GGCTGGTTCCTTGCGGTTGCCTCACCGGCTTCGGGTGTGAATGACTTTCGTGGTGTGACGGGCGGTGTGTACAAGGCCCGGGAACGTATTCACCGCAGTATGCTGACCTGCGATTACTAGCGATTCCTGCTTCATGCAGGCGAGTTGCAGCCTGCAATCCGAACTGGGACTCTGTTTTTGGGGTTTGCTCCGGATCGCTCCTTCGCTTCCCTCTATTAAGAGCCATTGTAGTACGTGTGTAGCCCAAGCCATAAGGGGCATGATGACTTGACGTCATCCCCGCCTTCCTCCGCATTGTCTGCGGCAGTCTCTTCTGAGTCCCCACCCGAGGTGCTGGCAACAGAAGATAGGGGTTGCGCTCGTTGCGGGACTTAACCCAACATCTCACGACACGAGCTGACGACAGCCGTGCACCACCTGTTTTCTTGTCTTCCGAAGAAGAACCGGAAATCTCTTTCCGTAGCAATCAATGTCAAGGCTTGGTAAGGTTCTTCGCGTTGCGTCGAATTAAACCACATACTCCACCGCTTGTGCGGGCCCCCGTCAATTCCTTTGAGTTTCAGCCTTGCGGCCGTACTCCCCAGGCGGGATACTTATTGCGTTAACTCCGGCACAGAAGGAGTCGATACCTCCTACACCTAGTATCCATCGTTTACGGCCAGGACTACCGGGGTATCTAATCCCGTTTGCTCCCCTGGCTTTCGCGCCTCAGCGTCAGTTGTCGTCCAGAAAGCCGCTTTCGCCACTGGTGTTCCTCCTAATATCTACGCATTTCACCGCTACACTAGGAATTCCGCTTTCCTCTCCGACACTCGAGCTTCACAGTTTCGGTCCCCTCACGGGGTTAAGCCCCGCACTTTTAAGACCGACTTGCGATGCCGCCTGCGCGCCCTTTACGCCCAATAATTCCGGACAACGCTTGCCACCTACGTATTACCGCGGCTGCTGGCACGTAGTTAGCCGTGGCTTTCTCTTACGGTACCGTCAAAGACACCGGGTATTAACCGATGTCCTGTTCGTCCCATATAACAGAACTTTACAACCCGAAGGCCGTCATCGTTCACGCGGCGTTGCTCCGTCAGACTTTCGTCCATTGCGGAAGATTCCCCACTGCTGCCTCCCGTAGGAGTCTGGGCCGTGTCTCAGTCCCAATGTGGCCGTTCATCCTCTCAGACCGGCTACTGATCGTCGCCTTGGTGGGCCGTTACCCCTCCAACTAGCTAATCAGACGCAAGCCCCTCCTCCAGCGAAAGCCCGAAGGCCTCCCTTTCTTCTTCCCGTCATGCGGCGGAAAGAACGTATTCGGTATTAGCAGCCGTTTCCAGCTGTTGTCCCCATCTGAAGGGCAGGTTGCTTACGCGTTACTCACCCGTTTGCCACTAGAATCGATAAGAAGCAAGCTTCTCATGTCTTCT
配列番号16(受託番号NCIMB 43389として寄託されたMegasphaera massilliensis株のコンセンサス16S rRNA配列)
CGACGGCTGGTTCCTTGCGGTTGCCTCACCGGCTTCGGGTGTGAATGACTTTCGTGGTGTGACGGGCGGTGTGTACAAGGCCCGGGAACGTATTCACCGCAGTATGCTGACCTGCGATTACTAGCGATTCCTGCTTCATGCAGGCGAGTTGCAGCCTGCAATCCGAACTGGGACTCTGTTTTTGGGGTTTGCTCCGGATCGCTCCTTCGCTTCCCTCTATTAAGAGCCATTGTAGTACGTGTGTAGCCCAAGCCATAAGGGGCATGATGACTTGACGTCATCCCCGCCTTCCTCCGCATTGTCTGCGGCAGTCTCTTCTGAGTCCCCACCCGAGGTGCTGGCAACAGAAGATAGGGGTTGCGCTCGTTGCGGGACTTAACCCAACATCTCACGACACGAGCTGACGACAGCCGTGCACCACCTGTTTTCTTGTCTTCCGAAGAAGAACCGGAAATCTCTTTCCGTAGCAATCAATGTCAAGGCTTGGTAAGGTTCTTCGCGTTGCGTCGAATTAAACCACATACTCCACCGCTTGTGCGGGCCCCCGTCAATTCCTTTGAGTTTCAGCCTTGCGGCCGTACTCCCCAGGCGGGATACTTATTGCGTTAACTCCGGCACAGAAGGAGTCGATACCTCCTACACCTAGTATCCATCGTTTACGGCCAGGACTACCGGGGTATCTAATCCCGTTTGCTCCCCTGGCTTTCGCGCCTCAGCGTCAGTTGTCGTCCAGAAAGCCGCTTTCGCCACTGGTGTTCCTCCTAATATCTACGCATTTCACCGCTACACTAGGAATTCCGCTTTCCTCTCCGACACTCGAGCTTCACAGTTTCGGTCCCCTCACGGGGTTAAGCCCCGCACTTTTAAGACCGACTTGCGATGCCGCCTGCGCGCCCTTTACGCCCAATAATTCCGGACAACGCTTGCCACCTACGTATTACCGCGGCTGCTGGCACGTAGTTAGCCGTGGCTTTCTCTTACGGTACCGTCAAAGACACCGGGTATTAACCGATGCCCTGTTCGTCCCATATAACAGAACTTTACAACCCGAAGGCCGTCATCGTTCACGCGGCGTTGCTCCGTCAGACTTTCGTCCATTGCGGAAGATTCCCCACTGCTGCCTCCCGTAGGAGTCTGGGCCGTGTCTCAGTCCCAATGTGGCCGTTCATCCTCTCAGACCGGCTACTGATCGTCGCCTTGGTGGGCCGTTACCCCTCCAACCAGCTAATCAGACGCAAGCCCCTCCTCCAGCGAAAGCCCGAAGGCCTCCCTTTCTTCTTCCCGTCATGCGGCGGAAAGAACGTATTCGGTATTAGCAGCCGTTTCCAGCTGTTGTCCCCATCTGAAGGGCAGGTTGCTTACGCGTTACTCACCCGTTTGCCACTAGAATCGATAAGAAGCAAGCTTCTCATGTCTTCTCGTTCGACTTGCAT
配列番号17(受託番号NCIMB 43386として寄託されたMegasphaera株のコンセンサス16S rRNA配列)
CGACGGCTGGTTCCTTGCGGTTGCCTCACCGGCTTCGGGTGTGAATGACTTTCGTGGTGTGACGGGCGGTGTGTACAAGGCCCGGGAACGTATTCACCGCAGTATGCTGACCTGCGATTACTAGCGATTCCTGCTTCATGCAGGCGAGTTGCAGCCTGCAATCCGAACTGGGACTCTGTTTTTGGGGTTTGCTCCGGATCGCTCCTTCGCTTCCCTCTATTAAGAGCCATTGTAGTACGTGTGTAGCCCAAGCCATAAGGGGCATGATGACTTGACGTCATCCCCGCCTTCCTCCGCATTGTCTGCGGCAGTCTCTTCTGAGTCCCCACCCTTAGTGCTGGCAACAGAAGATAGGGGTTGCGCTCGTTGCGGGACTTAACCCAACATCTCACGACACGAGCTGACGACAGCCGTGCACCACCTGTTTTCTTGTCTTCCGAAGAAGAACCGGAAATCTCTTTCCGTAGCAATCAATGTCAAGGCTTGGTAAGGTTCTTCGCGTTGCGTCGAATTAAACCACATACTCCACCGCTTGTGCGGGCCCCCGTCAATTCCTTTGAGTTTCAGCCTTGCGGCCGTACTCCCCAGGCGGGATACTTATTGCGTTAACTCCGGCACAGAAGGAGTCGATACCTCCTACACCTAGTATCCATCGTTTACGGCCAGGACTACCGGGGTATCTAATCCCGTTTGCTCCCCTGGCTTTCGCGCCTCAGCGTCAGTTGTCGTCCAGAAAGCCGCTTTCGCCACTGGTGTTCCTCCTAATATCTACGCATTTCACCGCTACACTAGGAATTCCGCTTTCCTCTCCGACACTCGAGCTTCACAGTTTCGGTCCCCTCACGGGGTTAAGCCCCGCACTTTTAAGACCGACTTGCGATGCCGCCTGCGCGCCCTTTACGCCCAATAATTCCGGACAACGCTTGCCACCTACGTATTACCGCGGCTGCTGGCACGTAGTTAGCCGTGGCTTTCTCTTACGGTACCGTCAGGGATAACGGGTATTGACCGCTATCCTGTTCGTCCCATATAACAGAACTTTACAACCCGAAGGCCGTCATCGTTCACGCGGCGTTGCTCCGTCAGACTTTCGTCCATTGCGGAAGATTCCCCACTGCTGCCTCCCGTAGGAGTCTGGGCCGTGTCTCAGTCCCAATGTGGCCGTTCATCCTCTCAGACCGGCTACTGATCGTCGCCTTGGTGGGCCGTTACCCCTCCAACTAGCTAATCAGACGCAAGCCCCTCCTCCAGCGAAAGCCCGAAGGCCTCCCTTTCTTCATCCCGTCATGCGGCGGAAAGAACGTATTCGGTATTAGCAGCCGTTTCCAGCTGTTGTCCCCATCTGAAGGGCAGGTTGCTTACGCGTTACTCACCCGTTTGCCACTCGAATTGATAAGAAGCAAGCTTCTCATCTCTTCTCGTTCGACTGCA
配列番号18(受託番号NCIMB 43387として寄託されたMegasphaera株のコンセンサス16S rRNA配列)
TCGAACGGCTGGTTCCTTGCGGTTGCCTCACCGGCTTCGGGTGTGAATGACTTTCGTGGTGTGACGGGCGGTGTGTACAAGGCCCGGGAACGTATTCACCGCAGTATGCTGACCTGCGATTACTAGCGATTCCTGCTTCATGCAGGCGAGTTGCAGCCTGCAATCCGAACTGGGACTCTGTTTTTGGGGTTTGCTCCGGATCGCTCCTTCGCTTCCCTCTATTAAGAGCCATTGTAGTACGTGTGTAGCCCAAGCCATAAGGGGCATGATGACTTGACGTCATCCCCGCCTTCCTCCGCATTGTCTGCGGCAGTCTCTTCTGAGTCCCCACCCTTAGTGCTGGCAACAGAAGATAGGGGTTGCGCTCGTTGCGGGACTTAACCCAACATCTCACGACACGAGCTGACGACAGCCGTGCACCACCTGTTTTCTTGTCTTCCGAAGAAGAACCGGAAATCTCTTTCCGTAGCAATCAATGTCAAGGCTTGGTAAGGTTCTTCGCGTTGCGTCGAATTAAACCACATACTCCACCGCTTGTGCGGGCCCCCGTCAATTCCTTTGAGTTTCAGCCTTGCGGCCGTACTCCCCAGGCGGGATACTTATTGCGTTAACTCCGGCACAGAAGGAGTCGATACCTCCTACACCTAGTATCCATCGTTTACGGCCAGGACTACCGGGGTATCTAATCCCGTTTGCTCCCCTGGCTTTCGCGCCTCAGCGTCAGTTGTCGTCCAGAAAGCCGCTTTCGCCACTGGTGTTCCTCCTAATATCTACGCATTTCACCGCTACACTAGGAATTCCGCTTTCCTCTCCGACACTCGAGCTTCACAGTTTCGGTCCCCTCACGGGGTTAAGCCCCGCACTTTTAAGACCGACTTGCGATGCCGCCTGCGCGCCCTTTACGCCCAATAATTCCGGACAACGCTTGCCACCTACGTATTACCGCGGCTGCTGGCACGTAGTTAGCCGTGGCTTTCTCTTACGGTACCGTCAGGGATAACGGGTATTGACCGCTATCCTGTTCGTCCCATATAACAGAACTTTACAACCCGAAGGCCGTCATCGTTCACGCGGCGTTGCTCCGTCAGACTTTCGTCCATTGCGGAAGATTCCCCACTGCTGCCTCCCGTAGGAGTCTGGGCCGTGTCTCAGTCCCAATGTGGCCGTTCATCCTCTCAGACCGGCTACTGATCGTCGCCTTGGTGGGCCGTTACCCCTCCAACTAGCTAATCAGACGCAAGCCCCTCCTCCAGCGAAAGCCCGAAGGCCTCCCTTTCTTCATCCCGTCATGCGGCGGAAAGAACGTATTCGGTATTAGCAGCCGTTTCCAGCTGTTGTCCCCATCTGAAGGGCAGGTTGCTTACGCGTTACTCACCCGTTTGCCACTCGAATTGATAAGAAGCAAGCTTCTCATCTCTTCTCGTTCGACTTGCA
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本発明者らは、実施例で使用した細菌株が、2−メチル−プロパン酸及び3−メチル−ブタン酸を産生し、ギ酸を消費することを見出した(図20を参照されたい)。受託番号NCIMB 43385、NCIMB 43388及びNCIMB 43389として寄託された株は、2−メチル−プロパン酸及び3−メチル−ブタン酸を産生することも見出した。加えて、受託番号NCIMB 43385及びNCIMB 43388として寄託された株は、ギ酸を消費することも見出した。したがって、いくつかの実施形態では、本発明の細菌株は、代謝産物である2−メチル−プロパン酸及び3−メチル−ブタン酸のうちの1または2以上を産生する。いくつかの実施形態では、本発明の細菌株は、ギ酸を消費する。いくつかの実施形態では、本発明の細菌株は、2−メチル−プロパン酸及び3−メチル−ブタン酸を産生し、ギ酸を消費する。好ましい実施形態では、本発明の細菌株は、酪酸塩、吉草酸、ヘキサン酸、2−メチル−プロパン酸、及び3−メチル−ブタン酸を産生し、酢酸塩、プロピオン酸塩、及びギ酸を消費する。
炎症性腸疾患は、一般に生検または結腸内視鏡検査によって診断される。糞便中のカルプロテクチンの測定は、IBDの予備診断に有用である。IBDの診断のための他の臨床検査には、完全な血球数、赤血球沈降速度、包括的な代謝パネル、便潜血検査、またはC反応性タンパク質検査が含まれる。通常、IBDの診断を確認するために、臨床検査及び生検/結腸内視鏡検査の組み合わせを使用する。特定の実施形態では、本発明の組成物は、IBDと診断された対象において使用するためのものである。
M.massiliensis株NCIMB 42787は、ギ酸を低下させる一方、2−メチル−プロパン酸及び3−メチル−ブタン酸のレベルを増加させる(図20)。したがって、NCIMB 42787株は、2−メチル−プロパン酸及び3−メチル−ブタン酸を産生し、ギ酸を消費する。本発明者らはまた、他の寄託株が、同等レベルの2−メチル−プロパン酸及び3−メチル−プロパンブタン酸を産生し、同様の量のギ酸を消費することを見出した。

Claims (19)

  1. 自己免疫性障害もしくは炎症性障害またはがんの治療もしくは予防に使用するための、Megasphaera属の細菌株を含む組成物。
  2. 喘息、関節炎、乾癬、糖尿病、同種移植片拒絶、移植片対宿主病、クローン病もしくは潰瘍性大腸炎などの炎症性腸疾患、または前立腺癌、結腸直腸癌、乳癌、肺癌、肝臓癌、もしくは胃癌の治療に使用するための、請求項1に記載の組成物。
  3. クラスI HDAC活性によって媒介される疾患または状態の治療または予防に使用するための、請求項1または2に記載の組成物。
  4. クラスI HDAC活性によって媒介される状態の治療におけるクラスI HDAC活性を選択的に阻害する方法に使用するための、請求項1〜3のいずれかに記載の組成物。
  5. 組成物が、HDAC 1、HDAC2、もしくはHDAC3活性によって媒介される疾患または状態におけるHDAC1、HDAC2、もしくはHDAC3の選択的阻害に使用するためのものである、請求項1〜4のいずれかに記載の組成物。
  6. 上昇したHDAC活性を有する患者において使用するための、請求項1〜5のいずれかに記載の組成物。
  7. 細菌株が、Megasphaera属の細菌株の16S rRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または99.9 %同一である16S rRNA配列を有する、請求項1〜6のいずれかに記載の組成物。
  8. 細菌株が、
    配列番号14、15、16、17、もしくは18のうちのいずれかと少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、もしくは99.9%同一である16s rRNA遺伝子配列を有するか、または
    配列番号14、15、16、17、または18のうちのいずれかによって表される16s rRNA遺伝子配列を有する、請求項1〜7のいずれかに記載の組成物。
  9. 細菌株が、Megasphaera massiliensisである、請求項1〜8のいずれかに記載の組成物。
  10. 細菌株が、
    配列番号1と少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、もしくは99.9%同一である16s rRNA遺伝子配列を有するか、または
    配列番号1によって表される16s rRNA遺伝子配列を有する、請求項1〜9のいずれかに記載の組成物。
  11. 組成物が、経口投与用である、請求項1〜10のいずれかに記載の組成物。
  12. 組成物が、1または2以上の薬学的に許容される賦形剤または担体を含む、請求項1〜11のいずれかに記載の組成物。
  13. 細菌株が、凍結乾燥される、請求項1〜12のいずれかに記載の組成物。
  14. 請求項1〜13のいずれかの使用のための、請求項1〜13のいずれかに記載の組成物を含む食品。
  15. ヒストン脱アセチル化酵素活性によって媒介される疾患または状態を治療もしくは予防する方法であって、Megasphaera属の細菌株を含む組成物を、それを必要とする患者に投与することを含む、前記方法。
  16. 受託番号NCIMB 42787として寄託されたMegasphaera massiliensis株の細胞、またはその派生物。
  17. 治療に使用するための、好ましくは請求項1〜4のいずれか1項に定義される疾患または状態の治療もしくは予防に使用するための、受託番号NCIMB 42787として寄託されたMegasphaera massiliensis株の細胞、またはその派生物。
  18. 治療に使用するための細菌株であって、前記細菌株が、配列番号14、15、16、17、または18のうちのいずれか1つと少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、もしくは99.9 %同一である16S rRNA配列を有する、前記細菌株。
  19. 治療に使用するための、配列番号14、15、16、17、または18のうちのいずれか1つによって表される16S rRNA配列を有する細菌株。
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