JP2022133363A - Th1細胞を誘導する細菌 - Google Patents

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Abstract

【課題】腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌を提供すること、また、腸管に定着することによってクローン病等を誘発する口腔内細菌を同定すること、ひいては、同定した口腔内細菌を標的とする、クローン病等の疾患を治療、改善又は予防する組成物等を提供することを目的とする。【解決手段】Klebsiella pneumoniae又はKlebsiella aeromobilisに属することを特徴とする腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌であって、特定のタンパク質群から選択される少なくとも5つのタンパク質をコードする遺伝子を保有することを特徴とする、前記細菌である。【選択図】なし

Description

本発明は、平成27年度、国立研究開発法人日本医療研究開発機構(AMED)、革新的先端研究開発支援事業、ユニットタイプ「生体恒常性維持・変容・破綻機構のネットワーク的理解に基づく最適医療実現のための技術創出」研究領域(研究開発課題名:「腸内常在細菌特性理解に基づく難治性疾患新規治療法の開発」)委託事業に基づく研究成果として得られたものである。
本発明は、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌(以下、「Th1細胞誘導性細菌」とも称する)に関する。また、本発明は、該Th1細胞誘導性細菌若しくはそれに由来する生理活性物質を有効成分として含む、免疫を賦活させるための組成物又はTh1細胞の増殖若しくは活性化を誘導するための組成物に関する。さらに、本発明は、前記Th1細胞誘導性細菌若しくは該Th1細胞誘導性細菌に由来する生理活性物質を用いる、免疫を賦活させるための方法又はTh1細胞の増殖若しくは活性化を誘導するための方法に関する。
さらに、本発明は、前記Th1細胞誘導性細菌若しくは該細菌に特異的な抗原を有効成分として含む、ワクチン組成物、又は前記Th1細胞誘導性細菌若しくは該Th1細胞誘導性細菌に特異的な抗原を、対象に摂取させ、該対象における前記Th1細胞誘導性細菌に対する免疫応答を誘導する方法に関する。
また、本発明は、前記Th1細胞誘導性細菌に対して抗菌活性を有する物質等を有効成分として含む、免疫を抑制させるための組成物又はTh1細胞の増殖若しくは活性化を抑制するための組成物に関する。さらに、本発明は、当該物質等を用いる、免疫を抑制させるための方法又はTh1細胞の増殖若しくは活性化を抑制するための方法に関する。
さらに、本発明は、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を抑制又は誘導するTh1細胞誘導性細菌等をスクリーニングする方法、及びかかるスクリーニング方法に用いられるキット又は非ヒト動物に関する。
さらにまた、本発明は、前記Th1細胞誘導性細菌を特異的に検出するための物質を含む、Th1細胞に起因する疾患を検査するための組成物に関する。
消化管や口腔等の粘膜には多様な常在細菌が存在し、全体としてフローラを形成している。常在菌フローラは、宿主の生理や健康維持に対して非常に大きな役割を果たしている。常在菌フローラの構成異常はDysbiosisとよばれ、様々な疾患の原因となっていることが徐々に明らかになってきている。粘膜常在菌フローラの解明が進めば、様々な疾患に対する新たな疾病対策・治療開発に結びつく可能性が高いものの、その複雑さから詳細なメカニズムは十分明らかになっていない。
ヒトは毎日1.5Lほどの唾液を作り出し、飲み込んでいる。通常、唾液に含まれる菌は(口腔内細菌)、腸管をただ単に通過するだけで、定着しない。しかし、ある状況では口腔内細菌が腸管に定着することがある。特にクローン病や、肝硬変、大腸がんにおいて、疾患発症の早期から、口腔内細菌の腸管定着が観察されることが報告されている。そして、定着した口腔内細菌が、疾患の病態に影響を与えることが知られている(非特許文献1~6)。
Y.Chenet al.,Scientific reports 6,34055(2016) D.Gevers et al.,Cell host&microbe 15,382-392(2014) C.A.Lozupone et al.Cell host&microbe 14,329-339(2013) I.Vujkovic-Cvijin et al.,Science translational medicine 5,193ra191(2013) N.Qin et al.,Nature 513,59-64(2014) C.L.Sears,W.S.Garrett,Cell host&microbe 15,317-328(2014)
本発明が解決しようとする課題は、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌を提供することである。また、本発明において、腸管に定着することによってクローン病等を誘発する、口腔内細菌を同定することを目的とする。ひいては、同定した口腔内細菌を標的とする、クローン病等の疾患を治療、改善又は予防する組成物等を提供することを目的とする。
本発明者らは、前記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、あるクローン病患者由来唾液を無菌マウスに経口投与したところ、大腸においてインターフェロンガンマ(IFN-γ)産生性CD4陽性T細胞 Th1細胞が著増することを見出した(図1及び2等 参照)。このTh1細胞の増加が見られたマウスの腸内細菌を培養し、8種類の細菌株の単離に成功した(図3等 参照)。次に、この8菌株の混合液を無菌マウスに投与したところ、それらで十分にTh1細胞を誘導できることが明らかになった(図4等 参照)。さらに8菌株のうち、Klebsiella pneumoniaeに属すると考えられる2H7株単独でも、無菌マウスに投与すると十分にTh1細胞を誘導できることを明らかにした(図4等 参照)。一方、残りの7菌株混合液ではTh1細胞を誘導しなかった(図4等 参照)。このことから、クローン病患者の唾液中に存在していたK.pneumoniae 2H7株が腸管に定着すると大腸で強いTh1細胞の誘導を引き起こすことが明らかになった。
さらに、8菌株のうちK.pneumoniae 2H7株又はE.coli 2B1株を無菌IL-10欠損マウスに定着させると、E.coli 2B1株定着と比較して、K.pneumoniae 2H7株定着によって、より激しい腸炎が発症することがわかった(図17等 参照)。このことからクローン病患者の唾液由来K.pneumoniae 2H7株は腸炎の発症に関与している可能性が強く示唆された。
次に、K.pneumoniae 2H7株がどのような機序でTh1細胞を誘導しているのかを解析するため、無菌MyD88/Trif二重欠損マウスに投与したところ、野生型C57BL/6マウスと比較してTh1細胞の有意な増加は観察できなかった(図24等 参照)。このことからMyD88/Trifが関与するToll-like receptor、IL-1、IL-18のシグナル経路が関与している可能性が示唆された。
さらに、K.pneumoniaeのその他の株でも同様に大腸Th1細胞を誘導するかを検討したところ、ATCCから購入したBAA-2552株、700721株ともに2H7株と比較して有意にTh1細胞の増加が低いことがわかった(図21等 参照)。このことから、K.pneumoniae 2H7株はBAA-2552株、700721株が保有していないTh1細胞誘導に関与する遺伝子、構造を有していると考えられる。
また、ある潰瘍性大腸炎患者の唾液を無菌マウスに経口投与したところ、上述のクローン病患者同様に、大腸においてTh1細胞が顕著に誘導されることを見出した。さらに、Th1細胞を誘導する細菌を同定した結果、2H7株とは別の株ではあるが、K.pneumoniaeの近縁種であるKlebsiella aeromobilisに属する11E12株を見出した。
また、大腸Th1細胞を誘導する細菌の同定を進めた結果、前記2H7株及び11E12株と同程度に大腸Th1細胞を強く誘導する細菌として、34E1株、BAA-1705株、700603株、40B3株を見出すことができた。
さらに、上述のKlebsiellaに属する菌株間において、大腸Th1細胞の誘導レベル及びゲノム配列を比較した(図52及び23 参照)。その結果、表1~10に示すとおり、大腸Th1細胞の誘導に関連する、機能が既に知られている64の遺伝子を見出すことができた。
なお、表1は、前記大腸Th1細胞の誘導に関連する遺伝子において、炭水化物代謝に関連する遺伝子のアノテーション及び情報(KEGG又はUniProt)を示し、表2は、Klebsiellaに属する菌株における、大腸Th1細胞の誘導レベルの程度と、前記炭水化物代謝に関連する遺伝子の保有の程度とを示す。
表3は、前記大腸Th1細胞の誘導に関連する遺伝子において、膜輸送に関連する遺伝子のアノテーション及び情報(KEGG又はUniProt)を示し、表4は、Klebsiellaに属する菌株における、大腸Th1細胞の誘導レベルの程度と、前記膜輸送に関連する遺伝子の保有の程度とを示す。
表5は、前記大腸Th1細胞の誘導に関連する遺伝子において、アミノ酸代謝に関連する遺伝子のアノテーション及び情報(KEGG又はUniProt)を示し、表6は、Klebsiellaに属する菌株における、大腸Th1細胞の誘導レベルの程度と、前記アミノ酸代謝に関連する遺伝子の保有の程度とを示す。
表7は、前記大腸Th1細胞の誘導に関連する遺伝子において、遺伝子制御に関連する遺伝子のアノテーション及び情報(KEGG又はUniProt)を示し、表8は、Klebsiellaに属する菌株における、大腸Th1細胞の誘導レベルの程度と、前記遺伝子制御に関連する遺伝子の保有の程度とを示す。
表9は、前記大腸Th1細胞の誘導に関連する遺伝子において、表1~8以外のその他の遺伝子のアノテーション及び情報(KEGG又はUniProt)を示し、表10は、Klebsiellaに属する菌株における、大腸Th1細胞の誘導レベルの程度と、前記その他の遺伝子の保有の程度とを示す。
Figure 2022133363000001
Figure 2022133363000002
Figure 2022133363000003
Figure 2022133363000004
Figure 2022133363000005
Figure 2022133363000006
Figure 2022133363000007
Figure 2022133363000008
Figure 2022133363000009
Figure 2022133363000010
また、これら機能既知の遺伝子において、表1及び2に示すとおり、マンノース、フルクトース又はガラクトースの代謝に関与する遺伝子が含まれていることも明らかにし、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は以下を提供するものである。
<1> 腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌。
<2> 更に、Klebsiella pneumoniae又はKlebsiella aeromobilisに属することを特徴とする、<1>に記載の細菌。
<3> 更に、下記タンパク質群から選択される少なくとも5つのタンパク質をコードする遺伝子を保有することを特徴とする、<1>又は<2>に記載の細菌
タンパク質群:
マンノース-1-リン酸グアニルトランスフェラーゼ1、
マルチホスホリル転移タンパク質、
PTS系フルクトース特異的EIIABC構成タンパク質、
ホスホマンノムターゼ/ホスホグルコムターゼ、
マンノシルフルクトース-リン酸合成酵素、
3-オキソアシル[アシル輸送タンパク質]レダクターゼ FabG、
ラムノシル/マンノシルトランスフェラーゼ、
ガラクチトール-1-リン酸5-デヒドロゲナーゼ、
ガラクチトールパーミアーゼIIC構成タンパク質、
ガラクチトール特異的ホスホトランスフェラーゼ酵素IIB構成タンパク質、
D-タガトース-1,6-ビスリン酸アルドラーゼサブユニット GatZ、
タガトース-6-リン酸キナーゼ、
D-タガトース-1,6-ビスリン酸アルドラーゼサブユニット GatY、
ガラクチトールパーミアーゼIIC構成タンパク質、
GDP-マンノース-依存性 α-(1-2)-ホスファチジルイノシトール マンノシルトランスフェラーゼ、
L-キシルロース/3-ケト-L-グロン酸キナーゼ、
2-デヒドロ-3-デオキシグルコノキナーゼ、
莢膜グルカン合成酵素、
3-オクタプレニル-4-ヒドロキシベンゾエートカルボキシ-リアーゼ パートナータンパク質、
2-オクタプレニルフェノールヒドロキシラーゼ、
フェノール酸デカルボキシラーゼ サブユニットC、
オキサロ酢酸デカルボキシラーゼβ鎖、
アコニット酸ヒドラターゼ2、
推定アルドラーゼ LsrF、
推定アセチルトランスフェラーゼ、
プロパンジオール利用タンパク質 PduA、
推定グリコシルトランスフェラーゼ EpsF、
へミン結合ペリプラズムタンパク質 HmuT前駆体、
タイコ酸排出ATP結合タンパク質 TagH、
タイコ酸移行透過タンパク質 TagG
外膜タンパク質 TolC前駆体
多剤輸送体 EmrE
マグネシウム及びコバルト排出タンパク質 CorC
内膜タンパク質 YibH
アスパラギン酸/アラニン交換輸送体
鉄エンテロバクチン受容体前駆体
シグナル伝達ヒスチジン-プロテインキナーゼ BarA
ヘモリシン輸送タンパク質 ShlB前駆体
オリゴペプチド輸送ATP結合タンパク質 OppD
ヒ素ポンプ-駆動ATPアーゼ
推定抗シグマ因子アンタゴニスト
推定膜タンパク質 YdfK
推定ヘモグロビン及びヘモグロビン-へパトグロビン結合タンパク質2前駆体
(2R)-3-スルホ乳酸デヒドロゲナーゼ(NADP(+))
ぺプチダーゼE
オリゴペプチダーゼA
ホスフィノトリシン N-アセチルトランスフェラーゼ
推定2-ヒドロキシ酸デヒドロゲナーゼ YoaD
mRNAインターフェラーゼ RelE
一本鎖DNA特異的エクソヌクレアーゼ RecJ
チロシンリコンビナーゼ XerD_6
チロシンリコンビナーゼ XerD
グルシトールオペロンリプレッサー
ギ酸塩ヒドロゲンリアーゼ転写活性因子
HTH-タイプ転写制御因子 TdfR
HTH-タイプ転写制御因子 CatM
転写制御タンパク質 tctD
HTH-タイプ転写抑制因子 AseR
サイクリックdi-GMPホスホジエステラーゼ YahA
セリン-プロテインキナーゼ RsbW
繊維状赤血球凝集素
ジヒドロプテロイン酸合成酵素
δ-アミノレブリン酸デヒドラターゼ
好気呼吸制御タンパク質 ArcA。
<4> 更に、マンノース、フルクトース及びガラクトースのうちの少なくとも1の糖の代謝に関与する遺伝子を保有することを特徴とする、<1>~<3>のうちのいずれか一項に記載の細菌。
<5> <1>~<4>のうちのいずれか一項に記載の細菌又は該細菌に由来する生理活性物質を有効成分として含む、免疫を賦活させるための組成物。
<6> 更に、Th1細胞の増殖又は活性化を誘導するための組成物であることを特徴とする、<5>に記載の組成物。
<7> <1>~<4>のうちのいずれか一項に記載の細菌又は該細菌に由来する生理活性物質を、対象に摂取させ、該対象におけるTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する方法。
<8> <1>~<4>のうちのいずれか一項に記載の細菌又は該細菌に由来する生理活性物質を、対象に摂取させ、該対象における免疫を賦活する方法。
<9> <1>~<4>のうちのいずれか一項に記載の細菌又は該細菌に特異的な抗原を有効成分として含む、ワクチン組成物。
<10> <1>~<4>のうちのいずれか一項に記載の細菌又は該細菌に特異的な抗原を、対象に摂取させ、該対象における前記細菌に対する免疫応答を誘導する方法。
<11> <1>~<4>のうちのいずれか一項に記載の細菌に対して抗菌活性を有する物質又は<1>~<4>のうちのいずれか一項に記載の細菌に由来する生理活性物質に結合する物質を、有効成分として含む、免疫を抑制するための組成物。
<12> 更に、Th1細胞の増殖又は活性化を抑制するための組成物であることを特徴とする、<11>に記載の組成物。
<13> 更に、Th1細胞に起因する疾患を治療、改善又は予防するための組成物であることを特徴とする、<11>又は<12>に記載の組成物。
<14> <1>~<4>のうちのいずれか一項に記載の細菌に対して抗菌活性を有する物質又は<1>~<4>のうちのいずれか一項に記載の細菌に由来する生理活性物質に結合する物質を、対象に摂取させ、該対象におけるTh1細胞の増殖又は活性化を抑制する方法。
<15> <1>~<4>のうちのいずれか一項に記載の細菌に対して抗菌活性を有する物質又は<1>~<4>のうちのいずれか一項に記載の細菌に由来する生理活性物質に結合する物質を、対象に摂取させ、該対象における免疫を抑制する方法。
<16> <1>~<4>のうちのいずれか一項に記載の細菌に対して抗菌活性を有する物質又は<1>~<4>のうちのいずれか一項に記載の細菌に由来する生理活性物質に結合する物質を、対象に摂取させ、該対象におけるTh1細胞に起因する疾患を治療、改善又は予防する方法。
<17> <1>~<4>のうちのいずれか一項に記載の細菌が、腸管内に定着している、非ヒト動物。
<18> 更に、Th1細胞に起因する疾患の非ヒトモデル動物であることを特徴とする、<17>に記載の非ヒト動物。
<19> <17>又は<18>に記載の非ヒト動物の製造方法であって、
腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌を、非ヒト動物に摂取させ、該細菌を該動物の腸管内に定着させる工程を含む、方法。
<20> <1>~<4>のうちのいずれか一項に記載の細菌と、腸管上皮細胞と、末梢血単核細胞とを含む、Th1細胞の増殖又は活性化を評価するためのキット。
<21> 腸管上皮細胞と、末梢血単核細胞とを含む、Th1細胞の増殖又は活性化を評価するためのキット。
<22> 腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌をスクリーニングする方法であって、
被験試料を非ヒト無菌動物に摂取させる工程と、
該非ヒト無菌動物の腸管内におけるTh1細胞の数又は活性を検出する工程と、
前記工程にてTh1細胞の増殖又は活性化が検出された非ヒト無菌動物の腸管内試料から細菌を単離する工程とを、含む方法。
<23> 腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する生理活性物質をスクリーニングする方法であって、
腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌に由来する生理活性物質を、非ヒト無菌動物に摂取させる工程と、
該非ヒト無菌動物の腸管内におけるTh1細胞の数又は活性を検出する工程と、
前記工程にてTh1細胞の増殖又は活性化が検出された場合に、前記生理活性物質を、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する生理活性物質であると判定する工程とを、含む方法。
<24> 腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌をスクリーニングする方法であって、
腸管上皮細胞と末梢血単核細胞とを含む系において、該腸管上皮細胞に被験細菌を添加する工程と、
該系におけるTh1細胞の数又は活性を検出する工程と、
前記工程にてTh1細胞の増殖又は活性化が検出された場合には、前記被験細菌を、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌であると判定する工程とを、含む方法。
<25> 腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する生理活性物質をスクリーニングする方法であって、
腸管上皮細胞と末梢血単核細胞とを含む系において、該腸管上皮細胞に、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌に由来する生理活性物質を添加させる工程と、
該系におけるTh1細胞の数又は活性を検出する工程と、
前記工程にてTh1細胞の増殖又は活性化が検出された場合には、前記生理活性物質を、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する生理活性物質であると判定する工程とを、含む方法。
<26> 腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する物質のスクリーニング方法であって、
腸管上皮細胞と末梢血単核細胞とを含む系において、該腸管上皮細胞に、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌と、被験物質とを添加する工程と、
該系におけるTh1細胞の数又は活性を検出する工程と、
前記工程にて検出されたTh1細胞の数又は活性が、前記被験物質を添加しなかった場合におけるそれよりも増加している場合に、前記被験化合物は、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する物質であると判定する工程とを、含む方法。
<27> 腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する物質のスクリーニング方法であって、
<17>に記載の非ヒト動物に、被験物質を摂取させる工程と、
該非ヒト動物の腸管内におけるTh1細胞の数又は活性を検出する工程と、
前記工程にて検出されたTh1細胞の数又は活性が、前記被験物質を摂取させなかった場合におけるそれよりも増加している場合に、前記被験物質は、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する物質であると判定する工程とを、含む方法。
<28> <22>~<27>のうちのいずれか一項に記載のスクリーニング方法によって得られる、細菌、生理活性物質又は物質を、有効成分として含む、免疫を賦活するための組成物。
<29> 更に、Th1細胞の増殖又は活性化を誘導するための組成物であることを特徴とする、<28>に記載の組成物。
<30> <22>若しくは<24>に記載のスクリーニング方法によって得られる細菌又は該細菌に特異的な抗原を有効成分として含む、ワクチン組成物。
<31> Th1細胞に起因する疾患を誘発又は憎悪させる活性を有する物質を、スクリーニングするための方法であって、
<18>に記載の非ヒト動物に、被験物質を摂取させる工程と、
該非ヒト動物におけるTh1細胞に起因する疾患の病変の程度を検出する工程と、
前記工程にて検出された病変の程度が、前記被験物質を摂取させなかった場合におけるそれよりも増加している場合に、前記被験物質は、Th1細胞に起因する疾患を誘発又は憎悪させる活性を有する物質であると判定する工程とを、含む方法。
<32> <31>に記載のスクリーニング方法によって得られる物質を、有効成分として含む、Th1細胞に起因する疾患を誘発又は憎悪させるための組成物。
<33> 腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を抑制する細菌をスクリーニングする方法であって、
被験試料を非ヒト無菌動物に摂取させる工程と、
該非ヒト無菌動物の腸管内におけるTh1細胞の数又は活性を検出する工程と、
前記工程にてTh1細胞の増殖又は活性化の抑制が検出された非ヒト無菌動物の腸管内試料から細菌を単離する工程とを、含む方法。
<34> 腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を抑制する生理活性物質をスクリーニングする方法であって、
腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を抑制する細菌に由来する生理活性物質を、非ヒト無菌動物に摂取させる工程と、
該非ヒト無菌動物の腸管内におけるTh1細胞の数又は活性を検出する工程と、
前記工程にてTh1細胞の増殖又は活性化の抑制が検出された場合に、前記生理活性物質を、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を抑制する生理活性物質であると判定する工程とを、含む方法。
<35> 腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を抑制する細菌をスクリーニングする方法であって、
腸管上皮細胞と末梢血単核細胞とを含む系において、該腸管上皮細胞に被験細菌を添加する工程と、
該系におけるTh1細胞の数又は活性を検出する工程と、
前記工程にてTh1細胞の増殖又は活性化の抑制が検出された場合には、前記被験細菌を、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を抑制する細菌であると判定する工程とを、含む方法。
<36> 腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を抑制する生理活性物質をスクリーニングする方法であって、
腸管上皮細胞と末梢血単核細胞とを含む系において、該腸管上皮細胞に、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を抑制する細菌に由来する生理活性物質を添加する工程と、
該系におけるTh1細胞の数又は活性を検出する工程と、
前記工程にてTh1細胞の増殖又は活性化の抑制が検出された場合には、前記生理活性物質を、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を抑制する生理活性物質であると判定する工程とを、含む方法。
<37> 腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を抑制する物質のスクリーニング方法であって、
腸管上皮細胞と末梢血単核細胞とを含む系において、該腸管上皮細胞に、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌と、被験物質とを添加する工程と、
該系におけるTh1細胞の数又は活性を検出する工程と、
前記工程にて検出されたTh1細胞の数又は活性が、前記被験化合物を添加しなかった場合におけるそれよりも低減している場合に、前記被験物質は、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を抑制する物質であると判定する工程とを、含む方法。
<38> 腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を抑制する物質のスクリーニング方法であって、
<17>に記載の非ヒト動物に、被験物質を摂取させる工程と、
該非ヒト動物の腸管内におけるTh1細胞の数又は活性を検出する工程と、
前記工程にて検出されたTh1細胞の数又は活性が、前記被験物質を摂取させなかった場合におけるそれよりも低減している場合に、前記被験物質は、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を抑制する物質であると判定する工程とを、含む方法。
<39> <33>~<38>のうちのいずれか一項に記載のスクリーニング方法によって得られる、細菌、生理活性物質又は物質を、有効成分として含む、免疫を抑制するための組成物。
<40> 更に、Th1細胞の増殖又は活性化を抑制するための組成物であることを特徴とする、<39>に記載の組成物。
<41> 更に、Th1細胞に起因する疾患を治療、改善又は予防するための組成物であることを特徴とする、<39>又は<40>に記載の組成物。
<42> Th1細胞に起因する疾患を治療、改善又は予防する活性を有する物質をスクリーニングするための方法であって、
<18>に記載の非ヒト動物に、被験物質を摂取させる工程と、
該非ヒト動物におけるTh1細胞に起因する疾患の病変の程度を検出する工程と、
前記工程にて検出された病変の程度が、前記被験物質を摂取させなかった場合におけるそれよりも低減している場合に、前記被験物質は、Th1細胞に起因する疾患を治療、改善又は予防する活性を有する物質であると判定する工程とを、含む方法。
<43> <42>に記載のスクリーニング方法によって得られる物質を、有効成分として含む、Th1細胞に起因する疾患を治療、改善又は予防するための組成物。
<44> <1>~<4>のうちのいずれか一項に記載の細菌を特異的に認識する抗体を含む、Th1細胞に起因する疾患を検査するための組成物。
<45> <1>~<4>のうちのいずれか一項に記載の細菌に特異的なヌクレオチド配列を検出するためのポリヌクレオチドを含む、Th1細胞に起因する疾患を検査するための組成物。
<46> <1>~<4>のうちのいずれか一項に記載の細菌に由来する生理活性物質。
<47> <1>~<4>のうちのいずれか一項に記載の細菌に特異的な抗原。
<48> <1>~<4>のうちのいずれか一項に記載の細菌を特異的に認識する抗体。
<49> <1>~<4>のうちのいずれか一項に記載の細菌に特異的なヌクレオチド配列を検出するためのポリヌクレオチド。
本発明によれば、Klebsiellaに属する2H7株、11E12株、34E1株、BAA-1705株、700603株、40B3株といった腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌(Th1細胞誘導性細菌)を標的とし、該細菌の増殖を抑制又は死滅等させることにより、Th1細胞の増殖又は活性化を抑制することが可能となる。また該Th1細胞誘導性細菌の増殖の抑制等によって、腸管内の免疫を抑制することも可能となり、ひいては、クローン病、潰瘍性大腸炎といったTh1細胞に起因する疾患を治療、改善又は予防することも可能となる。
さらに、本発明によれば、前記口腔内細菌を検出することにより、Th1細胞に起因する疾患を検査することも可能となる。
また、本発明によれば、このようなTh1細胞誘導性細菌又はその生理活性物質を用いることにより、Th1細胞の増殖又は活性化を誘導し、また免疫を賦活させ、ひいては、感染症の治療、抗がん作用の増強を行うことも可能である。
さらにまた、本発明によれば、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を抑制又は誘導する細菌等をスクリーニングすることも可能となる。
クローン病患者2名(CD#1、CD#2)の唾液サンプルを各々接種したexGF B6マウスの大腸粘膜固有層(LP)にて、CD4TCRβT細胞におけるIFN-γ陽性細胞の頻度を、フローサイトメトリーにて解析した代表的な結果を示す、プロット図である。なお、図中、「GF」は唾液サンプル非接種群のデータであることを示す。 クローン病患者2名(CD#1、CD#2)の唾液サンプルを各々接種したexGF B6マウスの大腸LPにて、CD4TCRβT細胞におけるIFN-γ陽性細胞の頻度を、フローサイトメトリーにて解析した結果を示す、グラフである。図中、各点は個々のマウスについてのデータを示す。また「GF」は、唾液サンプル非接種群のデータであることを示す。エラーバーは、平均値±標準偏差を示す。***はP<0.001であることを示す(一元配置分散分析(ANOVA)及びそれに続くテューキーのポストホックテストに基づく)。 各患者(CD#1、CD#2)の唾液微生物叢と、それを接種したexGFマウスの糞便微生物叢とに関し、16SrRNAをパイロシークエンシング解析した結果を示す、概略図である。なお、各グループにつき、n=3解析し、クオリティフィルターをパスした配列を、配列類似性(96%同一性)に基づきOTUsに分類し、OTUsの比存在度及び各OTUに近縁の公知の細菌種を、当該図に示す。また、OTUsに対応する8つの単離した細菌株を緑色にてマークする。 8種混合物(8-mix)、Fu-21f+Ve-2E1混合物、Kp-2H7、7種混合物(7-mix)又はEc-2B1を定着させたexGFB6マウスの大腸LPにおけるTh1細胞の割合を示すグラフである。なお、図中、「GF」は細菌非接種群のデータであることを示す。エラーバーは、平均値±標準偏差を示す。***はP<0.001であることを示す(一元配置分散分析(ANOVA)及びそれに続くテューキーのポストホックテストに基づく)。 GFマウス又はKp-2H7のみを定着させたGFマウス(GF+Kp-2H7)から単離した、大腸LPのCD3ε細胞又はCD3εTCRβ細胞における、IFN-γ、IL-17A、TCRβ、TCRγδ及びCD8αの発現をフローサイトメトリーにて解析した代表的な結果を示す、プロット図である。 GFマウス又はGF+Kp-2H7マウスから単離した、大腸のCD3εTCRβCD4細胞における、IFN-γ、IL-17、T-bet、RORγt、Foxp3及びCD44の発現をフローサイトメトリーにて解析した代表的な結果を示す、プロット図である。 GF+Kp-2H7マウス(n=5)の糞便、並びに小腸(近位部から遠位部にかけて4つに分けた、SI_1、SI_2、SI_3及びSI_4)、盲腸及び大腸の管腔内容物における、Kp-2H7 DNA濃度を、q-PCRにより解析した結果を示す、グラフである。図中、各点は個々のマウスについてのデータを示す。エラーバーは、平均値±標準偏差を示す。 Kp-2H7のみを定着させたGF B6マウスの大腸又は小腸のLPにて、CD4T細胞におけるIFN-γ細胞(Th1細胞)の比率(%)を、q-PCRにて解析した結果を示す、グラフである。図中、各点は個々のマウスについてのデータを示す。エラーバーは、平均値±標準偏差を示す。***はP<0.001であることを示す(一元配置分散分析(ANOVA)及びそれに続くテューキーのポストホックテストに基づく)。 Kp-2H7のみを定着させたGF B6マウスの口蓋にて、CD4T細胞におけるIFN-γ細胞(Th1細胞)の比率(%)を、q-PCRにて解析した結果を示す、グラフである。図中、各点は個々のマウスについてのデータを示す。エラーバーは、平均値±標準偏差を示す。nsは有意差が認められなかったこと(P>0.05)を示す(一元配置分散分析(ANOVA)及びそれに続くテューキーのポストホックテストに基づく)。 Kp-2H7のみを定着させたGF ICIマウス又はGF BALB/cマウスの大腸LPにて、CD4T細胞におけるIFN-γ細胞(Th1細胞)の比率(%)を、q-PCRにて解析した結果を示す、グラフである。図中、各点は個々のマウスについてのデータを示す。エラーバーは、平均値±標準偏差を示す。*はP<0.05であることを示し、nsは有意差が認められなかったこと(P>0.05)を示す(一元配置分散分析(ANOVA)及びそれに続くテューキーのポストホックテストに基づく)。 各抗生物質存在下におけるKp-2H7の増殖を解析したグラフである。Kp-2H7は、96ウェルプレートにて、異なる濃度の各抗生物質存在下37℃で24時間培養した。細菌増殖は、波長630nmにおける吸光度を測定することに基づき決定した。各データは、また少なくとも3回の独立した実験結果に基づき平均値±標準偏差にて表す。「Amp」はアンピシリン存在下、「Tyl」はタイロシン(チロシン)存在下、「MNZ」はメトロニダゾール存在下、「VCM」はバンコマイシン存在下、「Spc」はスペクチノマイシン存在下、「MEPM」はメロぺネム存在下、「CAM」はクラリスロマイシン存在下、「TMP」はトリメトプリム存在下、「SM」はストレプトマイシン存在下、「GM」はゲンタマイシン存在下、「PL-B」はポリミキシンB存在下、「TC」はテトラサイクリン存在下での培養結果を示す。 非処理のSPF B6マウス(Cont,コントロール)又は2×10CFU Kp-2H7を投与する4日前から飲料水を介して抗生物質(Tyl:タイロシン又はAmp:アンピシリン)にて継続的に処理したSPF B6マウスにおいて、大腸LP CD4T細胞におけるTh1細胞の割合を、Kp-2H7投与後21日目にフローサイトメトリーにて解析した結果を示すグラフである。図中、「-」及び「+Kp-2H7」は、各々Kp-2H7非投与群及び投与群を表す。各点は個々のマウスについてのデータを示す。エラーバーは、平均値±標準偏差を示す。**はP<0.01であることを示す(一元配置分散分析(ANOVA)及びそれに続くテューキーのポストホックテストに基づく)。 Kp-2H7を定着させたGF 野生型又はGF Il10-/-マウスの近位結腸について、顕微鏡にて観察した結果を示す、写真である。図中「GF WT」及び「GF Il10-/-」はGF 野生型及びGF Il10-/-マウスの結果を各々示し、「GF WT+Kp-2H7」及び「GF Il10-/-+Kp-2H7」はGF 野生型及びGF Il10-/-マウスにKp-2H7のみを定着させた個体の結果を各々示す。また、上段は、H&E染色にて解析した結果の代表例を示し、下段は、走査型電子顕微鏡にて解析した結果の代表例を示す。スケールバーは200μmを示す Kp-2H7又はEc-2B1のみを定着させたGF 野生型又はGF Il10-/-マウスの近位結腸について、組織学的腸炎スコアを解析した結果を示すグラフである。図中、「GF」は細菌非投与群の結果を示す。各点は個々のマウスについてのデータを示す。エラーバーは、平均値±標準偏差を示す。***はP<0.001であることを示す(一元配置分散分析(ANOVA)及びそれに続くテューキーのポストホックテストに基づく)。 2×10CFU Kp-2H7を経口投与又は非投与する4日前から飲料水を介して抗生物質(Amp:200mg/L アンピシリン)にて継続的に処理した、SPF B6マウス(SPF WT)又はSPF Il10-/-マウスの近位結腸を、顕微鏡にて観察した結果を示す、写真である。図中、Kp-2H7接種後3週間後に、H&E染色にて解析した結果の代表例を示す。スケールバーは200μmを示す。 2×10CFU Kp-2H7を経口投与又は非投与する4日前から飲料水を介して抗生物質(Amp:200mg/L アンピシリン)にて継続的に処理した、SPF B6マウス又はSPF Il10-/-マウスの近位結腸について、組織学的腸炎スコアを解析した結果を示すグラフである。図中、「Cont]は、Kp-2H7非投与群であることを示す。各点は個々のマウスについてのデータを示す。エラーバーは、平均値±標準偏差を示す。nsは有意差が認められなかったこと(P>0.05)を示し、***はP<0.001であることを示す(一元配置分散分析(ANOVA)及びそれに続くテューキーのポストホックテストに基づく)。 GF Il10-/-マウス、Kp-2H7のみを定着させたGF Il10-/-マウス及びEC-2B1のみを定着させたGF Il10-/-マウスの近位結腸を、顕微鏡にて観察した結果を示す、写真である。図中、H&E染色にて解析した結果の代表例を示し、スケールバーは200μmを示す 3週間飲料水を介してKp-2H7を投与したGFマウス(図中「生菌」)及び3週間飲料水を介して加熱殺菌したKp-2H7を投与したGFマウス(図中「死菌」)の各々の大腸における、Th1細胞の頻度を示すグラフである。図中、「GF]は、Kp-2H7非投与群であることを示す。各点は個々のマウスについてのデータを示す。エラーバーは、平均値±標準偏差を示す。nsは有意差が認められなかったこと(P>0.05)を示し、***はP<0.001であることを示す(一元配置分散分析(ANOVA)及びそれに続くテューキーのポストホックテストに基づく)。 Kp-2H7のみを定着させたGFマウスの近位結腸を、DAPI(図中青色にて示す)、EUB338 FISH プローブ(図中緑色にて示す)及びヨーロッパハリエニシダアグルチニンI(UEA1、図中赤色にて示す)にて染色して観察した結果を示す、蛍光顕微鏡写真である。 K.pneumoniae株の全ゲノムにつき、近隣結合法を用いて解析し、Mash距離に基づき構築した、系統樹である。 GFマウスに各K.pneumoniae株のみを定着させ、その3週間後にTh1細胞を解析した結果を示すグラフである。図中、縦軸は、IFN-γ大腸LP CD4TCRβT細胞の頻度を示す。各点は個々のマウスについてのデータを示す。エラーバーは、平均値±標準偏差を示す。**はP<0.01であることを示し、***はP<0.001であることを示す(一元配置分散分析(ANOVA)及びそれに続くテューキーのポストホックテストに基づく)。 各K.pneumoniae株を強制投与したGFマウスの糞便中における菌体量の経時的変化を、コロニー形成単位(CFU)によって示したグラフである。 Klebsiellaに属する菌株間の比較ゲノムの結果に基づき選抜したTh1誘導関連遺伝子群(機能既知64遺伝子)と、Klebsiellaに属する各菌株における前記遺伝子保有の有無との相関を示す、図である(詳細は、表1~10 参照)。なお、Klebsiellaに属する菌株間の比較ゲノムの結果に基づき、遺伝子保有の有無(0or1)及び前記相対誘導レベルを乗じ、その総和を指標として選択した上位100位の遺伝子から、更に機能が既知のもの(64遺伝子)を、Th1誘導関連遺伝子群として選抜した。 Kp-2H7のみを定着させた、WTマウス、Myd88-/-マウス、Tlr4-/-マウス及びMyd88-/-Trif-/-マウスの大腸におけうTh1細胞の割合を示すグラフである。図中、各点は個々のマウスについてのデータを示す。エラーバーは、平均値±標準偏差を示す。**はP<0.01であることを示し、***はP<0.001であることを示す(一元配置分散分析(ANOVA)及びそれに続くテューキーのポストホックテストに基づく)。 1週間、Kp-2H7又はBAA-2552のみを定着させた野生型マウス大腸の上皮細胞(EC)及び樹状細胞(DC)における差次的遺伝子発現を示す、ヒートマップである。図中、ヒートマップカラーは、各遺伝子をFPKM値にて正規化したZスコアを表す。 1週間、Kp-2H7のみを定着させた野生型マウス大腸の上皮細胞及び樹状細胞にて発現亢進した遺伝子セットにおいて、有意に多かった遺伝子オントロジー(GO)で定義される用語を示す、グラフである。 3週間、Kp-2H7のみを定着させた、WTマウス、Myd88-/-マウス、Tlr4-/-マウス及びMyd88-/-Trif-/-マウスの大腸上皮細胞における差次的遺伝子発現を示す、ヒートマップである。図中、ヒートマップカラーは、各遺伝子をFPKM値にて正規化したZスコアを表す。 3週間、Kp-2H7のみを定着させた野生型マウス大腸の上皮細胞及び樹状細胞にて発現亢進した遺伝子セットにおいて、有意に多かった遺伝子オントロジー(GO)で定義される用語を示す、グラフである。 各細菌株のみを定着させたマウス大腸の上皮細胞又は樹状細胞における各遺伝子発現をqPCRにて解析した結果を示すグラフである。図中、縦軸は、Gapdhの発現で各遺伝子のそれらを各々正規化した値を示し。エラーバーは標準偏差を表す。また「1週間」又は「3週間」は、細胞株を接種してからの週数を示す。 Kp-2H7のみを定着させたマウスの大腸上皮細胞における各遺伝子発現をqPCRにて解析した結果を経時的に示すグラフである。図中、縦軸は、Gapdhの発現で各遺伝子のそれらを各々正規化した値を示し。エラーバーは標準偏差を表す。また横軸は、細胞株を接種してからの週数を示す。 Kp-2H7のみを定着させたマウス大腸粘膜固有層リンパ球(LPL)におけるTh1細胞の割合をフローサイトメトリーにて解析した結果を経時的に示すグラフである。図中、エラーバーは標準偏差を表す。また横軸は、細胞株を接種してからの週数を示す。 アンピシリン(Amp)にて処理し、Kp-2H7を強制投与した又は投与しなかったSPF WTマウス又はSPF Ifngr1-/-マウスの、大腸LPCD4細胞におけるTh1細胞の割合を示す、グラフである。図中、各点は個々のマウスについてのデータを示す。エラーバーは、平均値±標準偏差を示す。nsは有意差が認められなかったこと(P>0.05)を示し、**はP<0.01であることを示す(一元配置分散分析(ANOVA)及びそれに続くテューキーのポストホックテストに基づく)。 健常ドナー(He#1、He#2)及び潰瘍性大腸炎患者(UC#1、UC#2)の唾液サンプルを接種したexGFマウスの大腸LP CD4TCRβT細胞における、IFNγ細胞の頻度を示すグラフである。図中、各点は個々のマウスについてのデータを示す。エラーバーは、平均値±標準偏差を示す。***はP<0.001であることを示す(一元配置分散分析(ANOVA)及びそれに続くテューキーのポストホックテストに基づく)。 コントロールの健常者及び潰瘍性大腸炎患者の唾液微生物叢と、それらを各々接種させたexGFマウスの糞便微生物叢とに関し、16SrRNAをパイロシークエンシング解析した結果を示す、図である(各グループにつき、n=3~4)。図中、OTUsの比存在度及び各OTUに近縁の公知の細菌種を示す。OTUsに対応する13の単離した細菌株及びKp-40B3を、各々緑色及び黄色にてマークした。 13株の混合物(13-mix)、Ef-11A1、Ka-11E12又は11株の混合物(11-mix)を定着させたB6マウスの大腸LPにおけるTh1細胞の割合を示す、グラフである。図中、各点は個々のマウスについてのデータを示す。エラーバーは、平均値±標準偏差を示す。***はP<0.001であることを示す(一元配置分散分析(ANOVA)及びそれに続くテューキーのポストホックテストに基づく)。 各抗生物質存在下におけるKa-11E12の増殖を解析したグラフである。Ka-11E12は、96ウェルプレートにて、異なる濃度の各抗生物質存在下37℃で24時間培養した。細菌増殖は、波長630nmにおける吸光度を測定することに基づき決定した。各データは、また少なくとも3回の独立した実験結果に基づき。平均値±標準偏差にて表す。「Amp」はアンピシリン存在下、「Tylosin」はタイロシン(チロシン)存在下、「MNZ」はメトロニダゾール存在下、「VCM」はバンコマイシン存在下、「Spec」はスペクチノマイシン存在下、「MEPM」はメロぺネム存在下、「CAM」はクラリスロマイシン存在下、「TMP」はトリメトプリム存在下、「SM」はストレプトマイシン存在下、「GM」はゲンタマイシン存在下、「PL-B」はポリミキシンB存在下、「TC」はテトラサイクリン存在下での培養結果を示す。 Ka-11E12のみを定着させた又は定着させなかったGF 野生型又はGF Il10-/-マウスの近位結腸について、顕微鏡にて観察した結果を示す、写真である。図中、Ka-11E12を投与してから5週間後に、H&E染色にて解析した結果の代表例を示す。スケールバーは200μmを示す。 Ka-11E12のみを定着させた又は定着させなかったGF 野生型又はGF Il10-/-マウスの近位結腸について、組織学的腸炎スコアを解析した結果を示すグラフである。図中、「Cont」は細菌非投与群の結果を示す。各点は個々のマウスについてのデータを示す。エラーバーは、平均値±標準偏差を示す。nsは有意差が認められなかったこと(P>0.05)を示し、***はP<0.001であることを示す(一元配置分散分析(ANOVA)及びそれに続くテューキーのポストホックテストに基づく)。 Ka-11E12のみを定着させた野生型マウス又はIl10-/-マウスの大腸を観察した結果を示す、代表的なSEM画像である。 Ka-11E12のみを定着させたマウスの大腸を、DAPI(図中青色にて示す)、EUB338 FISHプローブ(図中緑色にて示す)及びUEA1(図中赤色にて示す)にて染色した結果を示す、蛍光顕微鏡写真である。スケールバーは100μmを表す。 インビトロ培養したKa-11E12を透過型電子顕微鏡にて観察した結果を示す、写真である。 Ka-11E12等の運動性について分析した結果を示す、写真である。 HEK-Blue TLR5を、Ka-11E12等の培養上清にてインキュベーションし、TLR5の活性を、ルミネセンスアッセイにて解析した結果を示す、グラフである。図中、「培地」は細菌を添加せずにHEK-Blue TLR5のインキュベーションに供した結果を示す。エラーバーは、平均値±標準偏差を示す。nsは有意差が認められなかったこと(P>0.05)を示し、***はP<0.001であることを示す(一元配置分散分析(ANOVA)及びそれに続くテューキーのポストホックテストに基づく)。 Kp-2H7(Klebsiella 2H7)及びBAA2552(Klebsiella ATCC2552)を透過型電子顕微鏡にて観察した結果を示す写真である。 インビトロ培養したKp-2H7(Klebsiella 2H7)をネガティブ染色し、透過型電子顕微鏡にて観察した結果を示す写真である。図中の矢印は、Kp-2H7の周りに存在する又は当該菌から出芽している小胞構造(例えば、Kp-2H7が産生する外膜小胞(OMV)又はOMV様構造体)を示す。 Kp-40B3を定着させたB6マウスの大腸LPにおけるTh1細胞の割合を示す、グラフである。図中、各点は個々のマウスについてのデータを示す。エラーバーは、平均値±標準偏差を示す。***はP<0.001であることを示す(一元配置分散分析(ANOVA)及びそれに続くテューキーのポストホックテストに基づく)。 健常ドナー及び各疾患患者由来のサンプルにおいて、Klebsiella属に属する、集約(凝集)されたOTUの比存在度を示す、グラフである。図中、「UC」は潰瘍性大腸炎患者を示し、「CD」はクローン病患者を示し、「PSC」は原発性硬化性胆管炎患者を示し、「GERD」は胃食道逆流症患者を示し、「Alc」はアルコール依存症患者を示す。また、*はP<0.05であることを示し、**はP<0.01であることを示す(ウィルコクソンの順位和検定に基づく)。 PRISM及びUPennコホートにおける各サンプルのリードを、Klebsiella種にマップした結果を示す、グラフである。 PRISMコホートにおける各サンプルのリードを、Th1誘導に関連する遺伝子配列にマップした結果を示す、ヒートマップ図である。当該図面は、Th1関連遺伝子に対する100万リードあたり・1kbpあたりのリード数(RPKM)値を示す。 UPennコホートにおける各サンプルのリードを、Th1誘導に関連する遺伝子配列にマップした結果を示す、ヒートマップ図である。当該図面は、Th1関連遺伝子に対するRPKM値を示す。 本発明の実施形態の例を示す概略図である。 図21、35及び46における閾値25%に対する差分を、相対誘導レベルと定義したことを示す、図である。
<腸管内でTh1細胞を誘導する細菌>
上述の通り、本発明者らによって、Klebsiellaに属する2H7株、11E12株、34E1株、BAA-1705株、700603株又は40B3株が、腸管内に定着すると、Th1細胞の顕著な誘導が生じることが明らかになった。したがって、本発明は、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌を、提供する。
なお、2H7株、11E12株、34E1株及び40B3株は、通常ヒトの口腔内に存在する細菌(口腔内細菌)である。また、BAA-1705株及び700603株も、通常ヒトの口腔内に存在する菌であるが、ヒトの尿において検出された細菌(尿中細菌)である。
本発明において、「Th1細胞」とは、CD4陽性のヘルパーT細胞(Th細胞)の亜群であり、細胞性免疫を増強させる細胞を意味する。また、「Th1細胞の活性」とは、該細胞によるTh1サイトカイン(IFN-γ等)の産生、該サイトカインによるマクロファージ、細胞傷害性T細胞(CTL)等の細胞の活性化、該活性化による細胞性免疫の増強を含む意味である。さらに、「Th1細胞の増殖又は活性化の誘導」には、Th1細胞の増殖又は活性化に至る、ナイーブT細胞からTh1細胞への分化誘導も含む意味である。また、腸管内におけるTh1細胞を増殖又は活性化を誘導する作用は、Th1細胞特異的なマーカー(例えば、CD4及びIFN-γ)を定量的に検出することによって、評価することができる。かかる定量的な検出は、公知の手法によって行うことができ、例えば、フローサイトメトリー、イメージングサイトメトリー、ELISA法、ラジオイムノアッセイ、免疫組織化学的染色法、免疫沈降法、イムノブロッティング、抗体アレイ解析法等の抗体を用いて検出する方法(免疫学的手法)によって行うことができる。また、任意の菌、物質等が、腸管内におけるTh1細胞を増殖又は活性化を誘導する作用を有しているか否かは、例えば、後述のスクリーニング方法を用いて、判定することができる。より具体的には、フローサイトメトリーによって検出された腸管内におけるCD4TCRβT細胞における、IFN-γ細胞の割合が、通常、10%以上であった場合に、前記菌、物質等が、腸管内におけるTh1細胞を増殖又は活性化を誘導する作用を有していると判定することができ、25%以上であった場合に、前記菌、物質等が、腸管内におけるTh1細胞を増殖又は活性化を誘導する作用を有していると判定することが好ましく、30%以上であった場合に、前記菌、物質等が、腸管内におけるTh1細胞を増殖又は活性化を誘導する作用を有していると判定することがより好ましい。
本発明の「腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌」としては、通常ヒトの口腔内に存在しているが、腸管内に定着することにより、Th1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌である。
本発明の「腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌」は、好ましくは、Klebsiellaに属し、より好ましくは、Klebsiella pneumoniae又はKlebsiella aeromobilisに属し、かつ腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌である。
また、本発明の「腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌」は、好ましくは、抗菌剤の投薬により健常状態と比較して多様性が変化した腸内環境において、定着しやすい細菌である。
また。本発明の「腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌」は、大腸炎により健常状態と比較して多様性が変化した腸内環境において、定着しやすい細菌である。
また、表1~10に示すとおり、本発明者らによって、Th1細胞の増殖又は活性化の誘導の誘導に関連する、機能が既に知られている64の遺伝子が見出されている。
したがって、本発明の「腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌」は、好ましくは、下記タンパク質群から選択される少なくとも5のタンパク質をコードする遺伝子を保有し、より好ましくは、下記タンパク質群から選択される少なくとも10のタンパク質をコードする遺伝子を保有し、さらに好ましくは、下記タンパク質群から選択される少なくとも20のタンパク質をコードする遺伝子を保有し、より好ましくは、下記タンパク質群から選択される少なくとも30のタンパク質をコードする遺伝子を保有し、さらに好ましくは、下記タンパク質群から選択される少なくとも50のタンパク質をコードする遺伝子を保有する。
タンパク質群:
マンノース-1-リン酸グアニルトランスフェラーゼ1(Mannose-1-phosphate guanylyltransferase 1)、
マルチホスホリル転移タンパク質(Multiphosphoryl transfer protein)、
PTS系フルクトース特異的EIIABC構成タンパク質(PTS system fructose-specific EIIABC component)、
ホスホマンノムターゼ/ホスホグルコムターゼ(Phosphomannomutase/phosphoglucomutase)、
マンノシルフルクトース-リン酸合成酵素(Mannosylfructose-phosphate synthase)、
3-オキソアシル[アシル輸送タンパク質]レダクターゼ FabG(3-oxoacyl-[acyl-carrier-protein] reductase FabG)、
ラムノシル/マンノシルトランスフェラーゼ(rhamnosyl/mannosyltransferase)、
ガラクチトール-1-リン酸5-デヒドロゲナーゼ(Galactitol-1-phosphate 5-dehydrogenase)、
ガラクチトールパーミアーゼIIC構成タンパク質(Galactitol permease IIC component)、
ガラクチトール特異的ホスホトランスフェラーゼ酵素IIB構成タンパク質(Galactitol-specific phosphotransferase enzyme IIB component)、
D-タガトース-1,6-ビスリン酸アルドラーゼサブユニット GatZ(D-tagatose-1,6-bisphosphate aldolase subunit GatZ)、
タガトース-6-リン酸キナーゼ(Tagatose-6-phosphate kinase)、
D-タガトース-1,6-ビスリン酸アルドラーゼサブユニット GatY(D-tagatose-1,6-bisphosphate aldolase subunit GatY)、
ガラクチトールパーミアーゼIIC構成タンパク質(Galactitol permease IIC component)、
GDP-マンノース-依存性 α-(1-2)-ホスファチジルイノシトール マンノシルトランスフェラーゼ(GDP-mannose-dependent alpha-(1-2)-phosphatidylinositol mannosyltransferase)、
L-キシルロース/3-ケト-L-グロン酸キナーゼ(L-xylulose/3-keto-L-gulonate kinase)、
2-デヒドロ-3-デオキシグルコノキナーゼ(2-dehydro-3-deoxygluconokinase)、
莢膜グルカン合成酵素(Capsular glucan synthase)、
3-オクタプレニル-4-ヒドロキシベンゾエートカルボキシ-リアーゼ パートナータンパク質(3-octaprenyl-4-hydroxybenzoate carboxy-lyase partner protein)、
2-オクタプレニルフェノールヒドロキシラーゼ(2-octaprenylphenol hydroxylase)、
フェノール酸デカルボキシラーゼ サブユニットC(Phenolic acid decarboxylase subunit C)、
オキサロ酢酸デカルボキシラーゼβ鎖(Oxaloacetate decarboxylase beta chain)、
アコニット酸ヒドラターゼ2(Aconitate hydratase 2)、
推定アルドラーゼ LsrF(Putative aldolase LsrF)、
推定アセチルトランスフェラーゼ(Putative acetyltransferase)、
プロパンジオール利用タンパク質 PduA(Propanediol utilization protein PduA)、
推定グリコシルトランスフェラーゼ EpsF(Putative glycosyltransferase EpsF)、
へミン結合ペリプラズムタンパク質 HmuT前駆体(Hemin-binding periplasmic protein HmuT precursor)、
タイコ酸排出ATP結合タンパク質 TagH(Teichoic acids export ATP-binding protein TagH)、
タイコ酸移行透過タンパク質 TagG(Teichoic acid translocation permease protein TagG)、
外膜タンパク質 TolC前駆体(Outer membrane protein TolC precursor)、
多剤輸送体 EmrE(Multidrug transporter EmrE)、
マグネシウム及びコバルト排出タンパク質 CorC(Magnesium and cobalt efflux protein CorC)、
内膜タンパク質 YibH(Inner membrane protein YibH)、
アスパラギン酸/アラニン交換輸送体(Aspartate/alanine antiporter)、
鉄エンテロバクチン受容体前駆体(Ferric enterobactin receptor precursor)、
シグナル伝達ヒスチジン-プロテインキナーゼ BarA(Signal transduction histidine-protein kinase BarA)、
ヘモリシン輸送タンパク質 ShlB前駆体(Hemolysin transporter protein ShlB precursor)、
オリゴペプチド輸送ATP結合タンパク質 OppD(Oligopeptide transport ATP-binding protein OppD)、
ヒ素ポンプ-駆動ATPアーゼ(Arsenical pump-driving ATPase)、
推定抗シグマ因子アンタゴニスト(Putative anti-sigma factor antagonist)、
推定膜タンパク質 YdfK(Putative membrane protein YdfK)、
推定ヘモグロビン及びヘモグロビン-へパトグロビン結合タンパク質2前駆体(Putative hemoglobin and hemoglobin-haptoglobin-binding protein 2 precursor)、
(2R)-3-スルホ乳酸デヒドロゲナーゼ(NADP(+))((2R)-3-sulfolactate dehydrogenase (NADP(+)))、
ぺプチダーゼE(Peptidase E)、
オリゴペプチダーゼA(Oligopeptidase A)、
ホスフィノトリシン N-アセチルトランスフェラーゼ(Phosphinothricin N-acetyltransferase)、
推定2-ヒドロキシ酸デヒドロゲナーゼ YoaD(Putative 2-hydroxyacid dehydrogenase YoaD)、
mRNAインターフェラーゼ RelE(mRNA interferase RelE)、
一本鎖DNA特異的エクソヌクレアーゼ RecJ(Single-stranded-DNA-specific exonuclease RecJ)、
チロシンリコンビナーゼ XerD_6(Tyrosine recombinase XerD_6)、
チロシンリコンビナーゼ XerD(Tyrosine recombinase XerD)、
グルシトールオペロンリプレッサー(Glucitol operon repressor)、
ギ酸塩ヒドロゲンリアーゼ転写活性因子(Formate hydrogenlyase transcriptional activator)、
HTH-タイプ転写制御因子 TdfR(HTH-type transcriptional regulator TdfR)、
HTH-タイプ転写制御因子 CatM(HTH-type transcriptional regulator CatM)、
転写制御タンパク質 tctD(Transcriptional regulatory protein tctD)、
HTH-タイプ転写抑制因子 AseR(HTH-type transcriptional repressor AseR)、
サイクリックdi-GMPホスホジエステラーゼ YahA(Cyclic di-GMP phosphodiesterase YahA)、
セリン-プロテインキナーゼ RsbW(Serine-protein kinase RsbW)、
繊維状赤血球凝集素(Filamentous hemagglutinin)、
ジヒドロプテロイン酸合成酵素(Dihydropteroate synthase)、
δ-アミノレブリン酸デヒドラターゼ(Delta-aminolevulinic acid dehydratase)、
好気呼吸制御タンパク質 ArcA(Aerobic respiration control protein ArcA)。
また、表1~10において、これらタンパク質は、特定のアミノ酸配列(KEGG又はUniProtのIDによって規定されるアミノ酸配列)をもって特定しているが、本発明にかかるタンパク質は、これら典型的なアミノ酸配列をもって特定されるタンパク質のみならず、機能的に活性なその誘導体、機能的に活性なそのフラグメント、その相同体、高ストリンジェンシー条件又は低ストリンジェンシー条件下で、このタンパク質をコードする核酸にハイブリダイズする核酸にコードされる変異体も含まれる。また、このような誘導体、フラグメント、相同体又は変異体には、前記特定のアミノ酸配列に対して、少なくとも60%(好ましくは70%、より好ましくは80%、さらに好ましくは90%、より好ましくは95%、特に好ましくは99%)の相同性を有するタンパク質が含まれる。
また、表1及び2に示すとおり、本発明にかかるタンパク質には、マンノース、フルクトース又はガラクトースの代謝に関与するタンパク質が含まれる。したがって、本発明の「腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌」は、マンノースあるいはフルクトースあるいはガラクトース代謝に関与する遺伝子を発現していることが好ましい。
また、本発明の「腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌」は、好ましくは、Klebsiellaに属し、莢膜(capsule)を形成せず、かつ腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌であり、より好ましくは、Klebsiella pneumoniaeに属し、莢膜を形成せず、外膜小胞(OMV)又はOMV様構造体を産生し、かつ腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌である。
また、本発明の「腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌」は、好ましくは、Klebsiellaに属し、鞭毛を有する細菌であり、また好ましくは、Klebsiellaに属し、TLR5への刺激性を有する細菌である。
また、本発明の「腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌」として、典型的には、Klebsiellaに属する2H7株、11E12株、34E1株、BAA-1705株、700603株、40B3株が挙げられる。なお、これら細菌の詳細については、表11を参照のほど。
Figure 2022133363000011
Klebsiellaに属する細菌、Klebsiella aeromobilisに属する細菌、Klebsiella pneumoniaeに属する細菌、2H7株、11E12株、34E1株、BAA-1705株、700603株、40B3株は、例えば、16SrRNAをコードするヌクレオチド配列を決定することによって同定することができる。また、後述の検査方法において説明する通り、これら細菌に特異的なヌクレオチド配列等を指標として同定することもできる。なお、2H7株又は11E12株に特異的なヌクレオチド配列として、特に制限はないが、好ましくは、2H7株又は11E12株は有するが、これら株と同じくKlebsiellaに属するBAA-2552株及び700721株においては認められないヌクレオチド配列(より好ましくは、BAA-2552株、KCTC2242株、KP-1、700721株及び13882株においては認められないヌクレオチド配列)が、挙げられる。
また、本発明の「腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌」としては、2H7株、11E12株、34E1株、BAA-1705株、700603株又は40B3株の16SrRNAをコードするヌクレオチド配列と70%以上(好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、さらに好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上(96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性又は同一性を有するヌクレオチド配列からなるDNAを含有する細菌が挙げられ、また、2H7株、11E12株、34E1株、BAA-1705株、700603株又は40B3株に特異的なヌクレオチド配列と70%以上(好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、さらに好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上(96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の相同性又は同一性を有するヌクレオチド配列からなるDNAを含有する細菌も挙げられる。
<Th1細胞の増殖又は活性化を誘導する組成物等>
上述のTh1細胞誘導性細菌を、腸管内に定着させることによってTh1細胞の増殖又は活性化を誘導することができる。したがって、本発明は、Th1細胞の増殖又は活性化を誘導する組成物又はその方法を提供することができる。
また、クローン病や潰瘍性大腸炎は、免疫作用の亢進に基づく疾患(自己免疫疾患)であることから、その病因となり得る上述のTh1細胞誘導性細菌は免疫賦活作用を有するものである。さらにまた、Th1細胞は、IFN-γを産生するCD4陽性ヘルパーT細胞であり、結核菌やリステリア菌などの病原体感染防御に重要な役割を担っているとともに、がん化した細胞の監視、排除においても重要な働きをしている。近年では、BacteroidesやBifidobacterium等の腸管内における細菌の存在とかかる細菌によるTh1細胞の誘導とが、がんに対する免疫療法のひとつである免疫チェックポイント阻害剤(抗CTLA-4抗体や抗PD-L1抗体等)の抗腫瘍効果に影響を与えていることも明らかになっている。したがって、本発明は、免疫を賦活する組成物又はその方法を提供することができる。
なお、本発明において賦活又は抑制される「免疫」には、粘膜免疫(腸管免疫等)のみならず、全身免疫も含まれる。また、細胞性免疫のみならず、液性免疫も含まれる。
本発明の組成物に有効成分として含まれる「腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌」としては、上述の通りであるが、生菌であってもよく、死菌体であってもよい。また、含まれる有効成分の用途に応じ、改変(遺伝子改変等)が施されている細菌であってもよい。かかる改変としては特に制限はなく、本発明の組成物が後述のワクチンアジュバントである場合には、腸管内におけるTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する作用が増強されるような改変が挙げられる。また、本発明の組成物は、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌を1株含んでいればよいが、複数種の株を含むものであってもよい。または組成物を複合して用いることができ、結果として併用して摂取または吸収される場合(併用組成物の場合)、該複数の菌株は2種以上の組成物の中に存在することもできる(例えば、それぞれ別々の組成物中に存在することもできる)。
本発明において、「腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌に由来する生理活性物質」としては、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌に含まれる物質、該細菌の分泌産物、該細菌による代謝産物を含む意味であり、より具体的には、前記細菌又はその培養上清のポリペプチド画分、ポリヌクレオチド画分、糖鎖画分、脂質画分、低分子代謝産物画分が挙げられる。さらに、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌が産生する、外膜小胞(OMV)又はOMV様構造体も挙げられる。本発明にかかる生理活性物質として、好ましくは、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する物質であり、より好ましくは、MyD88/Trifが関与するToll-like receptor(TLR)が認識し、そのリガンドとして機能する物質である。また、このような生理活性物質は、該細菌、その培養上清、該細菌が定着したマウスの腸管内試料(糞便等)、ヒトの口腔内試料(唾液等)、ヒトの膀胱内試料、ヒトの膣内試料及びヒトの尿管内試料(尿等)、ヒトの腸管内試料等から、例えば、後述のスクリーニング方法によって、活性成分を精製することにより同定することが可能である。
本発明の組成物は、医薬組成物、飲食品(動物用飼料を含む)、あるいは研究目的(例えば、インビトロやインビボの実験)に用いられる試薬の形態であり得る。
上述の通り、本発明の組成物の有効成分である、Th1細胞誘導性細菌又は該細菌に由来する生理活性物質は、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導し、また免疫を賦活するため、結核等の感染症の治療、予防又は改善のための医薬組成物、飲食品として、また抗がん剤又は免疫チェックポイント阻害剤との併用による抗がん作用を増強するための医薬組成物、飲食品として、さらに、ワクチンと併用することにより、その免疫応答作用を増強するための医薬組成物(ワクチンアジュバント)としても、好適に用いられる。なお、本発明において「治療」には、治療の補助も含まれる。
本発明の組成物は、公知の製剤学的方法により製剤化することができる。例えば、カプセル剤、錠剤、丸剤、液剤、散剤、顆粒剤、細粒剤、フィルムコーティング剤、ペレット剤、トローチ剤、舌下剤、咀嚼剤、バッカル剤、ペースト剤、シロップ剤、懸濁剤、エリキシル剤、乳剤、塗布剤、軟膏剤、硬膏剤、パップ剤、経皮吸収型製剤、ローション剤、吸引剤、エアゾール剤、注射剤、坐剤等として、経口的、非経口的(例えば、腸管内、筋肉内、静脈内、気管内、鼻内、経皮、皮内、皮下、眼内、膣、腹腔内、直腸若しくは吸入)、又はこれらの複数の組み合わせからなる経路による投与用に使用することができる。
これら製剤化においては、薬理学上若しくは飲食品として許容される担体、具体的には、滅菌水や生理食塩水、植物油、溶剤、基剤、乳化剤、懸濁剤、界面活性剤、安定剤、香味剤、芳香剤、賦形剤、ベヒクル、防腐剤、結合剤、希釈剤、等張化剤、無痛化剤、増量剤、崩壊剤、緩衝剤、コーティング剤、滑沢剤、着色剤、甘味剤、粘稠剤、矯味矯臭剤、溶解補助剤あるいはその他の添加剤等と適宜組み合わせることができる。
また、これら製剤化においては、腸管内におけるTh1細胞の増殖又は活性化をより効率的に誘導する等の観点から、特に経口投与を目的とする製剤においては、本発明の組成物を腸管内に効率良く送達することを可能にする組成物と組み合わせてもよい。このような腸管内への送達を可能とする組成物については特に制限されることなく、公知の組成物を適宜採用することができ、例えば、pH感受性組成物、腸管までの放出を抑制する組成物(セルロース系ポリマー、アクリル酸重合体及び共重合体、ビニル酸重合体及び共重合体等)、腸管粘膜特異的に接着する生体接着性組成物(例えば、米国特許第6.368.586号明細書に記載のポリマー)、プロテアーゼ阻害剤含有組成物、腸管内酵素によって特異的に分解される組成物)が挙げられる。
また、本発明のTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する組成物を医薬組成物として用いる場合には、感染症やがんの治療、予防又は改善に用いられる公知の物質(抗ウイルス剤、抗菌剤、抗がん剤、免疫チェックポイント阻害剤等)を更に含んでいてもよく、またかかる物質と併用してもよい。ワクチンアジュバントとして用いる場合には、ワクチンの有効成分である抗原(例えば、細菌又はウィルスに特異的な抗原、がん特異的な抗原)の他、他の公知のワクチンアジュバント、免疫増強剤を、本発明の組成物は含んでいてもよく、またそれら物質と併用してもよい。
本発明の組成物を飲食品として用いる場合、当該飲食品は、例えば、健康食品、機能性食品、特定保健用食品、栄養機能食品、機能性表示食品、栄養補助食品、病者用食品、あるいは動物用飼料であり得る。飲食品の具体例としては、発酵飲料、油分を含む製品、スープ類、乳飲料、清涼飲料水、茶飲料、アルコール飲料、ドリンク剤、ゼリー状飲料等の液状食品;炭水化物含有食品;畜産加工食品;水産加工食品;野菜加工食品;半固形状食品;発酵食品;菓子類;レトルト製品;電子レンジ対応食品等が挙げられる。さらには、粉末、穎粒、錠剤、カプセル剤、液状、ペースト状又はゼリー状に調製された健康飲食品も挙げられる。なお、本発明における飲食品の製造は、当該技術分野に公知の製造技術により実施することができる。当該飲食品においては、感染症やがんの改善又は予防に有効な成分(例えば、栄養素等)を添加してもよい。また、当該改善等以外の機能を発揮する他の成分あるいは他の機能性食品と組み合わせることによって、多機能性の飲食品としてもよい。
本発明の組成物の製品(医薬品、飲食品、ワクチン、試薬)又はその説明書は、Th1細胞の増殖若しくは活性化を誘導する、又は感染症、がん等の疾患を治療、改善若しくは予防するために用いられる旨の表示を付したものであり得る。また、飲食品に関しては、形態及び対象者等において一般食品との区別がつくよう、保健機能食品(特定保健用食品、栄養機能食品、機能性表示食品)として健康機能の表示を、本発明の組成物の製品等に付したものであり得る。ここで「製品又は説明書に表示を付した」とは、製品の本体、容器、包装等に表示を付したこと、あるいは製品の情報を開示する説明書、添付文書、宣伝物、その他の印刷物等に表示を付したことを意味する。
また、本発明の組成物は、キットの態様であってもよい。かかるキットとしては、例えば、Th1細胞の増殖若しくは活性化を誘導する細菌又は該細菌に由来する生理活性物質、抗ウイルス剤、抗菌剤、抗がん剤、免疫チェックポイント阻害剤、抗原、他のワクチンアジュバント等は、通常、2種以上の物質(組成物等)として存在しているが、対象に摂取させる前に、混合等して1の組成物に調製し得る態様が挙げられる。
また、本発明は、Th1細胞の増殖若しくは活性化を誘導するための組成物、又はその有効成分であるTh1細胞誘導性細菌若しくは該細菌に由来する生理活性物質を対象に摂取させることを特徴とする、対象におけるTh1細胞の増殖若しくは活性化を誘導する方法、又は該対象における免疫を賦活する方法をも提供するものである。
本発明の組成物又はその有効成分は、ヒトを含む動物を対象として使用することができるが、ヒト以外の動物としては特に制限はなく、種々の家畜、家禽、ペット、実験用動物等を対象とすることができる。具体的には、ブタ、ウシ、ウマ、ヒツジ、ヤギ、ニワトリ、カモ、ダチョウ、アヒル、イヌ、ネコ、ウサギ、ハムスター、マウス、ラット、サル等が挙げられるが、これらに制限されない。
また、本発明のTh1細胞の増殖若しくは活性化を誘導するための組成物、又はその有効成分の摂取対象としては、その発症の如何を問わず、ウイルス、細菌等に感染している動物が挙げられる。また予防の観点からは、ウイルス、細菌等に感染していない又はその感染の疑いのある動物に、本発明の組成物等を摂取させてもよい。さらに、再発予防の観点からは、その症状がでていないウイルス、細菌等を保因する動物にも、本発明の組成物等は好適に用いることができる。また同様に、がんを罹患している動物のみならず、がんの罹患の疑いのある動物、抗がん療法後の動物にも、本発明の組成物等は好適に用いることができる。
本発明の組成物等の摂取方法としては、特に制限はなく、経口投与であってもよく、また非経口投与(例えば、腸管内への投与)であってもよいが、経口投与である場合には、本発明の組成物等の効果をより向上させるという観点から、本発明の組成物等の摂取対象は、プロトンポンプ阻害剤(PPI)等の摂取により胃酸の産生を減少させておくこと、または抗生物質(例えば、アンピシリン、タイロシン)を摂取しておくことが好ましい。
また、本発明の組成物等を摂取させる場合、その摂取量は、対象の年齢、体重、疾患の症状、健康状態、組成物の種類(医薬品、飲食品等)、摂取方法等に応じて、当業者であれば適宜選択することができる。
<ワクチン組成物等>
上述のTh1細胞誘導性細菌は、腸管内に定着し、Th1細胞の増殖又は活性化を誘導することによって、クローン病及び潰瘍性大腸炎等のTh1細胞に起因する疾患を誘発する。そのため、前記Th1細胞誘導性細菌を標的として免疫応答を誘導することによって、腸管内から当該菌を除去すれば、前記疾患を治療、改善又は予防することができる。したがって、本発明は、Th1細胞に起因する疾患を治療、改善又は予防するための、ワクチン組成物又は前記細菌に対する免疫応答を誘導する方法を提供することができる。
本発明において、「Th1細胞に起因する疾患」とは、Th1細胞の増殖又は活性化によって誘発された疾患を意味し、炎症性腸疾患(クローン病、潰瘍性大腸炎、炎症性腸疾患といった慢性炎症性腸疾患等)、1型糖尿病、関節リウマチ、実験的免疫性脳炎(EAE)、多発性硬化症、全身性エリテマトーデス等の自己免疫疾患、慢性炎症性疾患が挙げられる。
本発明の組成物に有効成分として含まれる「腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌」としては、上述の通りであり、生菌であってもよく、死菌体であってもよい。また、含まれる有効成分の用途に応じ、改変(遺伝子改変等)が施されている細菌であってもよい。かかる改変としては特に制限はなく、本発明の組成物がワクチン組成物である場合には、腸管内におけるTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する作用が抑制され、炎症等を誘発しないような改変が挙げられる。また、本発明の組成物は、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌を1株含んでいればよいが、複数種の株を含むものであってもよい。または組成物を複合して用いることができ、結果として併用して摂取または吸収される場合(併用組成物の場合)、該複数の菌株は2種以上の組成物の中に存在することもできる。
本発明において、「腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌に特異的な抗原」とは、該細菌に含まれる物質(ポリペプチド、ポリヌクレオチド、糖鎖、脂質等)であり、かつ抗原性又は免疫原性を有する物質を意味する。ここで、「免疫原性」とは、一次免疫応答又は記憶免疫応答を活性化することができることを意味する。「免疫応答」には、CD4陽性Tリンパ球、CD8陽性Tリンパ球及びBリンパ球の応答が含まれる。Tリンパ球の場合、このような応答は、増殖型及び/又はサイトカイン(例えば、IL-2、IL-3、IL-4、IL-5、IL-6、IL-12、IL-13、IL-15、TNF-α、IFN-γ)産生型であってもよい。あるいはこれらの応答は、細胞傷害性Tリンパ球(CTL)の産生をもたらすものであってもよい。Bリンパ球反応は、反応するBリンパ球による抗体産生をもたらすものであってもよい。また、「抗原性」とは、抗体分子又は活性化されたエフェクターT細胞(例えば、サイトカイン産生T細胞、CTL等)上の抗原特異的T細胞受容体(TCR)により認識され得ることを意味する。このように、「腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌に特異的な抗原」は、該細菌等を特異的に認識する抗体によって認識され、これに結合することができる物質、又は適当な抗原提示細胞(APC)によるプロセッシング及び適当な主要組織適合遺伝子複合体(MHC)分子への結合後に、前記細菌等に反応して誘導されるエフェクターT細胞上のTCRによって認識されこれに結合することができる物質を含む意味である。
また、このような細菌特異的抗原は、当業者であれば、抗原特異的抗血清及び/又はTリンパ球との反応性を指標とした、公知のスクリーニング方法(例えば、Paul WE編集、Fundamental
Immunology、1993年、第3版、243~247ページ、Harlow及びLane、Antibodies、A
Laboratory Manual、Cold Spring Harbor
Laboratory、1998年)によって同定することができる。また、細菌特異的抗原(ポリペプチド)のアミノ酸配列は、コンピュータープログラムを利用した分析(例えば、MHC-THREAD、EpiPredict、HLA-DR4 binding、ProPred、BIMAS、SVMHC、NetMHC、PREDICT、LpPep、SYFPEITHI、RankPep)によって推測することもできる。
本発明のワクチン組成物は、公知の製剤学的方法により製剤化することができる。例えば、吸引剤、エアゾール剤、注射剤、散剤、顆粒剤、細粒剤、液剤、カプセル剤、錠剤、丸剤、フィルムコーティング剤、ペレット剤、トローチ剤、舌下剤、咀嚼剤、バッカル剤、ペースト剤、シロップ剤、懸濁剤、エリキシル剤、乳剤、塗布剤、軟膏剤、硬膏剤、パップ剤、経皮吸収型製剤、ローション剤、坐剤等として、経口的、非経口的(例えば、腸管内、筋肉内、静脈内、気管内、鼻内、経皮、皮内、皮下、眼内、膣、腹腔内、直腸若しくは吸入)、又はこれらの複数の組み合わせからなる経路による投与用に使用することができる。
これら製剤化においては、薬理学上若しくは飲食品として許容される担体、具体的には、滅菌水や生理食塩水、植物油、溶剤、基剤、乳化剤、懸濁剤、界面活性剤、安定剤、香味剤、芳香剤、賦形剤、ベヒクル、防腐剤、結合剤、希釈剤、等張化剤、無痛化剤、増量剤、崩壊剤、緩衝剤、コーティング剤、滑沢剤、着色剤、甘味剤、粘稠剤、矯味矯臭剤、溶解補助剤あるいはその他の添加剤等と適宜組み合わせることができる。
また、本発明のワクチン組成物は、公知のワクチンアジュバント、免疫増強剤を含むものであってもよい。ワクチンアジュバントとしては、水酸化アルミニウム、KLH、MPL、QS21、完全フロイントアジュバント、不完全フロイントアジュバント、リン酸アルミニウム、BCG、ミョウバン、CpG DNA等のTLRのアゴニスト等、又はこれらの組み合わせが挙げられる。さらに、必要に応じて、アルブミン、湿潤剤、乳化剤等の補助剤が添加されている態様であってもよい。また、免疫増強剤としては、各種サイトカイン(例えば、IL-12、IL-18、GM-CSF、IFNγ、IFNα、IFNβ、IFNω、Flt3リガンド)が挙げられる。
本発明の組成物の製品(医薬品、ワクチン)又はその説明書は、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌に対する免疫応答を誘導し、Th1細胞に起因する疾患を治療、改善若しくは予防するために用いられる旨の表示を付したものであり得る。ここで「製品又は説明書に表示を付した」とは、製品の本体、容器、包装等に表示を付したこと、あるいは製品の情報を開示する説明書、添付文書、宣伝物、その他の印刷物等に表示を付したことを意味する。
また、本発明の組成物は、キットの態様であってもよい。かかるキットとしては、例えば、Th1細胞の増殖若しくは活性化を誘導する細菌又は該細菌に特異的な抗原、ワクチンアジュバント、免疫増強剤等は、通常、2種以上の物質(組成物等)として存在しているが、対象に摂取させる前に、混合等して1の組成物に調製し得る態様が挙げられる。
また、本発明は、ワクチン組成物、又はその有効成分である細菌若しくは該細菌に特異的な抗原を対象に摂取させることを特徴とする、対象における前記細菌に対する免疫応答を誘導する方法、又は該対象におけるTh1細胞に起因する疾患を治療、改善若しくは予防するため方法をも提供するものである。
本発明の組成物又はその有効成分は、ヒトを含む動物を対象として使用することができるが、ヒト以外の動物としては特に制限はなく、種々の家畜、家禽、ペット、実験用動物等を対象とすることができる。
また、本発明のワクチン組成物、又はその有効成分の摂取対象としては、Th1細胞に起因する疾患の発症の如何を問わず、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌を保有する動物が挙げられる。また予防の観点からは、該細菌を保有していない又はその保有の疑いのある動物に、本発明の組成物等を摂取させてもよい。
本発明の組成物等の摂取方法としては、特に制限はなく、経口投与であってもよく、また非経口投与であってもよい。また、本発明の組成物等を摂取させる場合、その摂取量は、対象の年齢、体重、疾患の症状、健康状態、組成物の剤型、摂取方法等に応じて、当業者であれば適宜選択することができる。
<Th1細胞の増殖又は活性化を抑制するための組成物等>
上述のTh1細胞誘導性細菌は、腸管内に定着し、Th1細胞の増殖又は活性化を誘導し、また免疫作用を増強することによって、ひいてはクローン病及び潰瘍性大腸炎等のTh1細胞に起因する疾患を誘発する。そのため、前記細菌を腸管内より除去すれば、Th1細胞誘導が抑制され、また免疫作用が抑制されることによって、前記疾患の治療等に繋がる。また、図51に示す通り、Th1細胞の誘導及び免疫賦活化を誘導する前記細菌に由来する生理活性物質が、該生理活性物質に結合する物質(図中での「被験物質」に相当する物質)と結合することにより、その誘導作用が抑制されれば、Th1細胞誘導が抑制され、また免疫作用が抑制され、前記疾患の治療等に至れる。
したがって、本発明は、腸管内においてTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌に対して抗菌活性を有する物質又は該細菌に由来する生理活性物質に結合する物質を、有効成分として含む、Th1細胞の増殖若しくは活性化を抑制するための組成物、免疫を抑制するための組成物、又はTh1細胞に起因する疾患を治療、改善若しくは予防するための組成物を提供する。
本発明の組成物に有効成分として含まれる「腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌に対して抗菌活性を有する物質」には、前述の活性を有する限り、特に制限はないが、例えば、抗生物質、溶菌物質(ファージ、溶菌酵素等)、前記細菌を特異的に認識する抗体、上述の細菌特異的抗原、が挙げられる。また、前記抗生物質については、例えば、Kp-2H7等に関しては、メロぺネム、テトラサイクリン、ポリミキシン-B、トリメトプリム、ゲンタマイシン等が挙げられ、Ka-11E12等に関しては、メロぺネム、テトラサイクリン、トリメトプリム、アンピシリン、ゲンタマイシン、ストレプトマイシン、スペクチノマイシン等が挙げられる。また、他にも、表12及び14に示す、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌が感受性を示す抗生物質が挙げられる。
「腸管内においてTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌に由来する生理活性物質」は上述の通りである。また該生理活性に結合する物質については、前記生理活性物質によるTh1細胞の誘導及び免疫賦活化の誘導を抑制できるように該生理活性物質に結合する物質であればよく、例えば、前記生理活性物質に結合する抗体、前記生理活性物質に結合する低分子化合物が挙げられる。また、かかる物質としては、前記生理活性物質におけるMyD88/Trifが関与するTLRへの結合サイトに結合する物質が好適な一態様として挙げられる。
さらに、本発明の組成物は、かかる抗菌活性を有する物質及び/又は前記生理活性物質に結合する抗体を複数種を含むものであってもよい。または組成物を複合して用いることができ、結果として併用して摂取又は吸収される場合(併用組成物の場合)、該複数の物質は2種以上の組成物の中に存在することもできる。
本発明の組成物は、医薬組成物、飲食品(動物用飼料を含む)、あるいは研究目的(例えば、インビトロやインビボの実験)に用いられる試薬の形態であり得る。
上述の通り、本発明の組成物は、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌の腸管内におけるTh1誘導及び免疫を抑制するため、上述のTh1細胞に起因する疾患の治療、予防又は改善のための医薬組成物、飲食品として、好適に用いられる。
本発明の組成物は、公知の製剤学的方法により製剤化することができる。例えば、カプセル剤、錠剤、丸剤、液剤、散剤、顆粒剤、細粒剤、フィルムコーティング剤、ペレット剤、トローチ剤、舌下剤、咀嚼剤、バッカル剤、ペースト剤、シロップ剤、懸濁剤、エリキシル剤、乳剤、塗布剤、軟膏剤、硬膏剤、パップ剤、経皮吸収型製剤、ローション剤、吸引剤、エアゾール剤、注射剤、坐剤等として、経口的、非経口的(例えば、腸管内、筋肉内、静脈内、気管内、鼻内、経皮、皮内、皮下、眼内、膣、腹腔内、直腸若しくは吸入)、又はこれらの複数の組み合わせからなる経路による投与用に使用することができる。
これら製剤化においては、薬理学上若しくは飲食品として許容される担体、具体的には、滅菌水や生理食塩水、植物油、溶剤、基剤、乳化剤、懸濁剤、界面活性剤、安定剤、香味剤、芳香剤、賦形剤、ベヒクル、防腐剤、結合剤、希釈剤、等張化剤、無痛化剤、増量剤、崩壊剤、緩衝剤、コーティング剤、滑沢剤、着色剤、甘味剤、粘稠剤、矯味矯臭剤、溶解補助剤あるいはその他の添加剤等と適宜組み合わせることができる。
また、これら製剤化においては、腸管内におけるTh1細胞の増殖又は活性化及び免疫をより効率的に抑制する等の観点から、特に経口投与を目的とする製剤においては、本発明の組成物を腸管内に効率良く送達することを可能にする組成物と組み合わせてもよい。このような腸管内への送達を可能とする組成物については特に制限されることなく、公知の組成物を適宜採用することができ、例えば、pH感受性組成物、腸管までの放出を抑制する組成物(セルロース系ポリマー、アクリル酸重合体及び共重合体、ビニル酸重合体及び共重合体等)、腸管粘膜特異的に接着する生体接着性組成物(例えば、米国特許第6.368.586号明細書に記載のポリマー)、プロテアーゼ阻害剤含有組成物、腸管内酵素によって特異的に分解される組成物)が挙げられる。
また、本発明のTh1細胞の増殖若しくは活性化又は免疫を抑制する組成物を医薬組成物として用いる場合には、Th1細胞に起因する疾患の治療、予防又は改善に用いられる公知の物質(例えば、抗炎症剤、免疫抑制剤)を更に含んでいてもよく、またかかる物質と併用してもよい。
本発明の組成物を飲食品として用いる場合、当該飲食品は、例えば、健康食品、機能性食品、特定保健用食品、栄養機能食品、機能性表示食品、栄養補助食品、病者用食品、あるいは動物用飼料であり得る。飲食品の具体例としては、発酵飲料、油分を含む製品、スープ類、乳飲料、清涼飲料水、茶飲料、アルコール飲料、ドリンク剤、ゼリー状飲料等の液状食品;炭水化物含有食品;畜産加工食品;水産加工食品;野菜加工食品;半固形状食品;発酵食品;菓子類;レトルト製品;電子レンジ対応食品等が挙げられる。さらには、粉末、穎粒、錠剤、カプセル剤、液状、ペースト状又はゼリー状に調製された健康飲食品も挙げられる。なお、本発明における飲食品の製造は、当該技術分野に公知の製造技術により実施することができる。当該飲食品においては、Th1疾患に起因する疾患の改善又は予防に有効な成分(例えば、栄養素等)を添加してもよい。また、当該改善等以外の機能を発揮する他の成分あるいは他の機能性食品と組み合わせることによって、多機能性の飲食品としてもよい。
本発明の組成物の製品(医薬品、飲食品、試薬)又はその説明書は、Th1細胞の増殖若しくは活性化を抑制する、免疫を抑制する、又はTh1疾患に起因する疾患を治療、改善若しくは予防するために用いられる旨の表示を付したものであり得る。また、飲食品に関しては、形態及び対象者等において一般食品との区別がつくよう、保健機能食品(特定保健用食品、栄養機能食品、機能性表示食品)として健康機能の表示を、本発明の組成物の製品等に付したものであり得る。ここで「製品又は説明書に表示を付した」とは、製品の本体、容器、包装等に表示を付したこと、あるいは製品の情報を開示する説明書、添付文書、宣伝物、その他の印刷物等に表示を付したことを意味する。また、本発明の組成物は、キットの態様であってもよい。
また、本発明は、Th1細胞の増殖若しくは活性化を抑制するための組成物、免疫を抑制するための組成物、又はそれらの有効成分であるTh1細胞誘導性細菌に対して抗菌活性を有する物質若しくは該細菌に由来する生理活性物質に結合する物質を対象に摂取させることを特徴とする、対象におけるTh1細胞の増殖若しくは活性化を抑制する方法、該対象における免疫を抑制する方法、又は該対象におけるTh1細胞に起因する疾患を治療、改善又は予防する方法をも提供するものである。
本発明の組成物又はその有効成分は、ヒトを含む動物を対象として使用することができるが、ヒト以外の動物としては特に制限はなく、種々の家畜、家禽、ペット、実験用動物等を対象とすることができる。
また、本発明のTh1細胞の増殖若しくは活性化を誘導するための組成物等、又はそれらの有効成分の摂取対象としては、Th1細胞に起因する疾患の発症の如何を問わず、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌を保有する動物が挙げられる。また予防の観点からは、該細菌を保有していない又はその保有の疑いのある動物に、本発明の組成物等を摂取させてもよい。
本発明の組成物等の摂取方法としては、特に制限はなく、経口投与であってもよく、また非経口投与(例えば、腸管内への投与)であってもよいが、経口投与である場合には、本発明の組成物等の効果をより向上させるという観点から、本発明の組成物等の摂取対象は、プロトンポンプ阻害剤(PPI)等の摂取により胃酸の産生を減少させておくことが好ましい。
また、本発明の組成物等を摂取させる場合、その摂取量は、対象の年齢、体重、疾患の症状、健康状態、組成物の種類(医薬品、飲食品等)、摂取方法等に応じて、当業者であれば適宜選択することができる。
<腸管内でTh1細胞を誘導又は抑制する細菌をスクリーニングする方法 1>
本発明において、無菌マウスにヒトの唾液を摂取させることにより、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌を同定することができた。したがって、本発明は以下のスクリーニング方法を提供する。
腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌をスクリーニングする方法であって、被験試料を非ヒト無菌動物に摂取させる工程と、該非ヒト無菌動物の腸管内におけるTh1細胞の数又は活性を検出する工程と、前記工程にてTh1細胞の増殖又は活性化が検出された非ヒト無菌動物の腸管内試料から細菌を単離する工程とを、含む方法。
本発明において、「被験試料」は、ヒト由来の試料であればよく、例えば、ヒトの口腔内試料(唾液等)、ヒトの膀胱内試料、ヒトの膣内試料及びヒトの尿管内試料(尿等)、ヒトの腸管内試料、又はそれらの培養物が挙げられる。また、スクリーニングの効率を向上させるという観点から、Th1細胞に起因する疾患を罹患しているヒト由来の口腔内試料が好適に用いられる。
本発明において、「非ヒト無菌動物」は、無菌条件下で、出生及び生育している、ヒト以外の動物を意味する。ヒト以外の動物としては、例えば、マウス、ラット、サル、ブタ、ウシ、ウマ、ヒツジ、ヤギ、ニワトリ、カモ、ダチョウ、アヒル、イヌ、ネコ、ウサギ、ハムスター等が挙げられるが、これらに制限されない。また、これら動物においては、マウスが好適に用いられる。
本発明において、被験試料を非ヒト無菌動物に「摂取」させる方法としては特に制限はないが、通常、経口投与によって行われる。
また、腸管内におけるTh1細胞を増殖又は活性化の「検出」は、Th1細胞特異的なマーカー(例えば、CD4及びIFN-γ)を検出することによって行うことができる。かかる検出は、公知の手法によって行うことができ、例えば、フローサイトメトリー、イメージングサイトメトリー、ELISA法、ラジオイムノアッセイ、免疫組織化学的染色法、免疫沈降法、イムノブロッティング、抗体アレイ解析法等の抗体を用いて検出する方法(免疫学的手法)が挙げられる。また、検出のタイミングとしては、特に制限はなく、当業者であれば、用いる動物の種類等に応じ、適宜調整し得る。さらに、前記免疫学的手法において、対照(例えば、被験試料を摂取させていない非ヒト無菌動物)と比較して、有意にTh1細胞特異的なマーカーの増大が認められれば、Th1細胞の増殖又は活性化が検出されたと判定することができるが、対照及び判定方法はこれに限定されるものではない。
本発明において「腸管内試料」とは、非ヒト無菌動物に定着したTh1細胞誘導性細菌を含む試料であればよく、例えば、該動物の糞便試料、又はその培養物が挙げられる。また、腸管内試料から細菌を「単離」する方法としては、特に制限はなく、公知の手法(希釈培養、プレート培養による単一コロニー培養)が挙げられる。
なお、本発明のスクリーニング方法において、1回の実施により、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌を選抜することができなかった場合には、得られた該細菌を含む腸管内試料を、被験試料の代わりに、新たな非ヒト無菌動物に摂取させ、前述のスクリーニングを複数回行うことにより、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌を単離することができる。
また、前述の方法を応用することにより、本発明は、以下のスクリーニング方法を提供することもできる。
腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を抑制する細菌をスクリーニングする方法であって、被験試料を非ヒト無菌動物に摂取させる工程と、該非ヒト無菌動物の腸管内におけるTh1細胞の数又は活性を検出する工程と、前記工程にてTh1細胞の増殖又は活性化の抑制が検出された非ヒト無菌動物の腸管内試料から細菌を単離する工程とを、含む方法。
<腸管内でTh1細胞を誘導又は抑制する生理活性物質をスクリーニングする方法 1>
本発明によれば、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌から、さらに誘導を担う生理活性物質をスクリーニングすることができる。すなわち、本発明は、以下のスクリーニング方法をも提供する。
腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する生理活性物質をスクリーニングする方法であって、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌に由来する生理活性物質を、非ヒト無菌動物に摂取させる工程と、該非ヒト無菌動物の腸管内におけるTh1細胞の数又は活性を検出する工程と、前記工程にてTh1細胞の増殖又は活性化が検出された場合に、前記生理活性物質を、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する生理活性物質であると判定する工程とを、含む方法。
該方法に供される「生理活性物質」としては、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌に含まれる物質、該細菌の分泌産物、該細菌による代謝産物を意味し、前記方法に供する際には単離された1の物質であってもよく、また複数の物質を含む画分(例えば、前記細菌又はその培養上清の、ポリペプチド画分、ポリヌクレオチド画分、糖鎖画分、脂質画分、低分子代謝産物画分)であってもよい。なお、複数の物質を含む画分を前記方法に供する場合には、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する生理活性物質であると判定された画分をさらに分画した上で、さらに前記方法を行うことにより(必要に応じ、複数回繰り返すことにより)、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する1の生理活性物質を同定することもできる。
なお、前記スクリーニング方法における他の要素(非ヒト無菌動物、方法、条件等)は、前述の<腸管内でTh1細胞を誘導又は抑制する細菌をスクリーニングする方法 1>と同様である。
また、前述の方法を応用することにより、本発明は、以下のスクリーニング方法を提供することもできる。
腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を抑制する生理活性物質をスクリーニングする方法であって、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を抑制する細菌に由来する生理活性物質を、非ヒト無菌動物に摂取させる工程と、該非ヒト無菌動物の腸管内におけるTh1細胞の数又は活性を検出する工程と、前記工程にてTh1細胞の増殖又は活性化の抑制が検出された場合に、前記生理活性物質を、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を抑制する生理活性物質であると判定する工程とを、含む方法。
<モデル動物>
上述の通り、本発明においては、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌を、マウスに経口にて摂取させることにより、該菌が腸管内に定着し、Th1細胞が誘導され、炎症が引き起こされることが、明らかになっている。
したがって、本発明は、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌が腸管内に定着している、非ヒト動物又はTh1細胞に起因する疾患の非ヒトモデル動物を提供する。
また、前述の通り、かかる動物は、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌を、非ヒト動物に摂取させ、該細菌を該動物の腸管内に定着させることによって製造することができるため、本発明はその製造方法も提供する。
非ヒト動物に摂取させる「腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌」としては、上述の通りであり、生菌であってもよく、死菌体であってもよい。また、含まれる有効成分の用途に応じ、改変(遺伝子改変等)が施されている細菌であってもよい。かかる改変としては特に制限はなく、例えば、腸管内におけるTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する作用が増強されるような改変が挙げられる。
前述の細菌を摂取させる「非ヒト動物」としては、特に制限はなく、例えば、マウス、ラット、サル、ブタ、ウシ、ウマ、ヒツジ、ヤギ、ニワトリ、カモ、ダチョウ、アヒル、イヌ、ネコ、ウサギ、ハムスター等が挙げられるが、これらに制限されない。また、これら動物においては、マウスが好適に用いられる。また、「非ヒト動物」としては、前記細菌がより定着し易い等の観点から、無菌条件下で、出生及び生育している、非ヒト無菌動物であることが好ましい。さらにまた、「非ヒト動物」としては、炎症をより生じ易くするという観点から、IL-10の活性が抑制されている非ヒト動物が好ましい。なお、IL-10活性の抑制には、その機能の抑制のみならず、発現(翻訳レベル又は転写レベルでの発現)の抑制が含まれる。機能の抑制としては、IL-10特異的な抗体、アプタマー等を非ヒト動物に投与することにより行うことができる。また発現の抑制としては、遺伝子組み換え(いわゆる、ノックアウト)、ゲノム編集、又はsiRNA、shRNA若しくはアンチセンスRNAの投与によって行うことができる。
本発明において、前記細菌を非ヒト動物に「摂取」させる方法としては特に制限はなく、通常、経口投与によって行われるが、非経口投与(例えば、腸管内への投与)であってもよい。経口投与である場合には、前記細菌がより定着し易くなる等の観点から、非ヒト動物は、プロトンポンプ阻害剤(PPI)等の摂取により胃酸の産生を減少させておくこと、または抗生物質を摂取させておくことが好ましい。また、非ヒト動物には、前記細菌を1株摂取させればよいが、複数種の株を摂取させてもよい。
<腸管内でTh1細胞を誘導又は抑制する物質をスクリーニングする方法 1>
前述の通り、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌が腸管内に定着している非ヒト動物においては、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導されており、またそのため、Th1細胞に起因する疾患の非ヒトモデル動物として好適に用いることができる。したがって、本発明は、このモデル動物を用いた、以下のスクリーニング方法をも提供する。
腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する物質のスクリーニング方法であって、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌が腸管内に定着している非ヒト動物に、被験物質を摂取させる工程と、該非ヒト動物の腸管内におけるTh1細胞の数又は活性を検出する工程と、前記工程にて検出されたTh1細胞の数又は活性が、前記被験物質を摂取させなかった場合におけるそれよりも増加している場合に、前記被験物質は、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する物質であると判定する工程とを、含む方法。
前記方法に供される「被験物質」としては特に制限はなく、例えば、合成低分子化合物、抗体、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、脂質、糖類(単糖、二糖、オリゴ糖、糖鎖等)及びこれら物質から構成されるライブラリー、細胞(細菌、植物細胞、動物細胞)の抽出液及び培養物(培養上清等)、細菌の分泌産物、細菌による代謝産物、海洋生物、植物又は動物由来の抽出物、土壌、ランダムファージペプチドディスプレイライブラリーが挙げられる。
「腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌」については、上述のとおりである。
本発明において、被験物質を非ヒト動物に「摂取」させる方法としては特に制限はなく、通常、経口投与によって行われるが、非経口投与(例えば、腸管内への投与)であってもよい。経口投与である場合には、被験物質が腸管内に送達され易くなる等の観点から、非ヒト動物は、プロトンポンプ阻害剤(PPI)等の摂取により胃酸の産生を減少させておくことが好ましい。
なお、前記スクリーニング方法における他の要素(非ヒト無菌動物、方法、条件等)は、前述の<腸管内でTh1細胞を誘導又は抑制する細菌をスクリーニングする方法 1>と同様である。
また、前述の方法を応用することにより、本発明は、以下のスクリーニング方法を提供することもできる。
Th1細胞に起因する疾患を誘発又は憎悪させる活性を有する物質を、スクリーニングするための方法であって、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌が腸管内に定着している、Th1細胞に起因する疾患の非ヒトモデル動物に、被験物質を摂取させる工程と、該非ヒト動物におけるTh1細胞に起因する疾患の病変の程度を検出する工程と、前記工程にて検出された病変の程度が、前記被験物質を摂取させなかった場合におけるそれよりも増加している場合に、前記被験物質は、Th1細胞に起因する疾患を誘発又は憎悪させる活性を有する物質であると判定する工程とを、含む方法。
腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を抑制する物質のスクリーニング方法であって、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌が腸管内に定着している非ヒト動物に、被験物質を摂取させる工程と、該非ヒト動物の腸管内におけるTh1細胞の数又は活性を検出する工程と、前記工程にて検出されたTh1細胞の数又は活性が、前記被験物質を摂取させなかった場合におけるそれよりも低減している場合に、前記被験物質は、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を抑制する物質であると判定する工程とを、含む方法。
Th1細胞に起因する疾患を治療、改善又は予防する活性を有する物質をスクリーニングするための方法であって、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌が腸管内に定着している、Th1細胞に起因する疾患の非ヒトモデル動物に、被験物質を摂取させる工程と、該非ヒト動物におけるTh1細胞に起因する疾患の病変の程度を検出する工程と、前記工程にて検出された病変の程度が、前記被験物質を摂取させなかった場合におけるそれよりも低減している場合に、前記被験物質は、Th1細胞に起因する疾患を治療、改善又は予防する活性を有する物質であると判定する工程とを、含む方法。
なお、本発明において、Th1細胞に起因する疾患の「病変」としては特に制限はなく、当業者であれば、対象の疾患に応じ適宜選択することができ、例えば、前記疾患が、クローン病及び潰瘍性大腸炎等の炎症性腸疾患である場合には、図13.15及び17に示すように、腸管内の炎症の程度を観察することによって評価することができる。また各疾患において定められている疾患スコア(例えば、潰瘍性大腸炎等においては「疾患活動性指数(DAI)」、S.Wirtz,C.Neufert,B.Weigmann,M.F.Neurath,Nat Protoc 2,541(2007)参照)を指標として評価することもできる。
<腸管内でTh1細胞を誘導又は抑制する細菌をスクリーニングする方法 2>
本発明に関し、腸管内においては、図51に示す通り、Th1細胞誘導性細菌又は該菌に由来する生理活性物質は、腸管上皮細胞によって取り込まれて樹状細胞に譲渡される、または該生理活性物質は、直接樹状細胞に捕獲されることが想定される。さらに、前記生理活性物質を抗原として提示した樹状細胞が産生するサイトカインによって、ナイーブT細胞からTh1細胞への分化が誘導されることが想定される。
そのため、この腸管内の系を構築すれば、上述のような動物を用いなくとも、Th1細胞を誘導する活性を評価することができる。したがって、本発明は以下のスクリーニング方法をも提供する。
腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌をスクリーニングする方法であって、腸管上皮細胞と末梢血単核細胞とを含む系において、該腸管上皮細胞に被験細菌を添加する工程と、該系におけるTh1細胞の数又は活性を検出する工程と、前記工程にてTh1細胞の増殖又は活性化の誘導が検出された場合には、前記被験細菌を、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌であると判定する工程とを、含む方法。
本発明において「被験細菌」は、特に制限はなく、例えば、ヒト口腔内細菌、ヒト膀胱内細菌、ヒト膣内細菌、ヒト尿管内細菌、ヒト尿中細菌、ヒト腸管内細菌が挙げられる。
本発明において「腸管上皮細胞」とは、腸管内の管腔面に存在する細胞であり、腸管における栄養吸収や免疫応答に関与している細胞を意味する。「末梢血単核細胞」とは、末梢血由来のリンパ球及び単球を含む細胞群(PBMC)を意味し、本発明においては末梢血そのものであってもよい。また、腸管上皮細胞及び末梢血単核細胞の由来としては特に制限はなく、ヒトを含む動物(ヒト、マウス、ラット、サル)が挙げられるが、ヒト由来の細胞が好適に用いられる。
「腸管上皮細胞と末梢血単核細胞とを含む系」において、これら細胞が含まれる培養系であればよいが、腸管上皮細胞と末梢血単核細胞とは接触していることが好ましく、また末梢血単核細胞を含む層が下層であり、腸管上皮細胞を含む層が上層である、培養系であることがより好ましい。かかる培養系は、例えば、末梢血単核細胞の上に腸管上皮細胞を積層することにより構築することができ、また市販の複合培養系(トランスウェル(登録商標)培養システム等)を用い、上部コンパートメントに腸管上皮細胞、下部コンパートメントに末梢血単核細胞をそれぞれ単層培養すること等によっても構築することができる。
なお、前記スクリーニング方法における他の要素(方法、条件等)は、前述の<腸管内でTh1細胞を誘導又は抑制する細菌をスクリーニングする方法 1>と同様である。
また、前述の方法を応用することにより、本発明は、以下のスクリーニング方法を提供することもできる。
腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を抑制する細菌をスクリーニングする方法であって、腸管上皮細胞と末梢血単核細胞とを含む系において、該腸管上皮細胞に被験細菌を添加する工程と、該系におけるTh1細胞の数又は活性を検出する工程と、前記工程にてTh1細胞の増殖又は活性化の抑制が検出された場合には、前記被験内細菌を、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を抑制する細菌であると判定する工程とを、含む方法。
<腸管内でTh1細胞を誘導又は抑制する生理活性物質をスクリーニングする方法 2>
本発明によれば、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌から、さらに誘導を担う生理活性物質をスクリーニングすることができる。すなわち、本発明は、以下のスクリーニング方法をも提供する。
腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する生理活性物質をスクリーニングする方法であって、腸管上皮細胞と末梢血単核細胞とを含む系において、該腸管上皮細胞に、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌に由来する生理活性物質を添加させる工程と、該系におけるTh1細胞の数又は活性を検出する工程と、前記工程にてTh1細胞の増殖又は活性化が検出された場合には、前記生理活性物質を、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する生理活性物質であると判定する工程とを、含む方法。
なお、該方法に供される「生理活性物質」は、<腸管内でTh1細胞を誘導又は抑制する生理活性物質をスクリーニングする方法 1>に記載の通りである。また、前記スクリーニング方法における他の要素(方法、条件等)は、前述の<腸管内でTh1細胞を誘導又は抑制する細菌をスクリーニングする方法 1>と同様である。
さらに、前述の方法を応用することにより、本発明は、以下のスクリーニング方法を提供することもできる。
腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を抑制する生理活性物質をスクリーニングする方法であって、腸管上皮細胞と末梢血単核細胞とを含む系において、該腸管上皮細胞に、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を抑制する細菌に由来する生理活性物質を添加する工程と、該系におけるTh1細胞の数又は活性を検出する工程と、前記工程にてTh1細胞の増殖又は活性化の抑制が検出された場合には、前記生理活性物質を、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を抑制する生理活性物質であると判定する工程とを、含む方法。
<Th1細胞の増殖又は活性化を評価するためのキット>
上述の通り、本発明によれば、インビトロにて、腸管内におけるTh1細胞の誘導を再現することができる。
したがって、本発明は、腸管上皮細胞と、末梢血単核細胞とを含む、Th1細胞の増殖若しくは活性化を評価するためのキット、又は、腸管内でTh1細胞の増殖若しくは活性化を誘導する細菌と、腸管上皮細胞と、末梢血単核細胞とを含む、Th1細胞の増殖若しくは活性化を評価するためのキットをも提供する。
なお、前記細菌、腸管上皮細胞、末梢血単核細胞については、<腸管内でTh1細胞を誘導又は抑制する細菌をスクリーニングする方法 2>に記載の通りである。また、かかる評価用キットにはこれら細菌、細胞の他、これらを維持又は培養するための培地、培養システム(プレート等)、Th1細胞を検出するための試薬(CD4抗体、IFN-γ抗体、二次抗体、標識物質等)が含まれていてもよい。さらに、かかる評価用キットには、当該キットの使用説明書を含めることができる。
<腸管内でTh1細胞を誘導又は抑制する物質をスクリーニングする方法 2>
前述の通り、腸管上皮細胞と末梢血単核細胞とを含む系、また更に腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌を含む系は、Th1細胞の増殖又は活性化を評価するために、好適に用いることができる。したがって、本発明は、かかる系を用いた、以下のスクリーニング方法をも提供する。
腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する物質のスクリーニング方法であって、腸管上皮細胞と末梢血単核細胞とを含む系において、該腸管上皮細胞に、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌と、被験物質とを添加する工程と、該系におけるTh1細胞の数又は活性を検出する工程と、前記工程にて検出されたTh1細胞の数又は活性が、前記被験物質を添加しなかった場合におけるそれよりも増加している場合に、前記被験化合物は、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する物質であると判定する工程とを、含む方法。
腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を抑制する物質のスクリーニング方法であって、腸管上皮細胞と末梢血単核細胞とを含む系において、該腸管上皮細胞に、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌と、被験物質とを添加する工程と、該系におけるTh1細胞の数又は活性を検出する工程と、前記工程にて検出されたTh1細胞の数又は活性が、前記被験化合物を添加しなかった場合におけるそれよりも低減している場合に、前記被験物質は、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を抑制する物質であると判定する工程とを、含む方法。
なお、これら方法において用いられる物(系、細菌、被験物質)、方法及び条件等については、<腸管内でTh1細胞を誘導又は抑制する細菌をスクリーニングする方法 2>、<腸管内でTh1細胞を誘導又は抑制する物質をスクリーニングする方法 1>に記載の通りである。
<Th1細胞に起因する疾患の検査用組成物 1>
上述の通り、本発明において、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌が、腸管内に定着することにより、Th1細胞が誘導され、Th1細胞に起因する疾患が誘発されることが明らかになった。そのため、前記細菌の存在を検出することにより、Th1細胞に起因する疾患を検査することが可能となる。
したがって、本発明は、以下のTh1細胞に起因する疾患を検査するための組成物を提供する。
腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌を特異的に認識する抗体を含む、Th1細胞に起因する疾患を検査するための組成物。
腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌に特異的なヌクレオチド配列を検出するためのポリヌクレオチドを含む、Th1細胞に起因する疾患を検査するための組成物。
本発明において、「腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌を特異的に認識する抗体」は、該細菌を特異的に認識し得る限り、ポリクローナル抗体であっても、モノクローナル抗体であってもよく、また抗体の機能的断片(例えば、Fab、Fab’、F(ab’)2、可変領域断片(Fv)、ジスルフィド結合Fv、一本鎖Fv(scFv)、sc(Fv)2、ダイアボディー、多特異性抗体、又はこれらの重合体)であってもよい。本発明の抗体は、ポリクローナル抗体であれば、抗原(腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌、該細菌に由来するポリペプチド、ポリヌクレオチド、糖鎖、脂質等)で免疫動物を免疫し、その抗血清から、従来の手段(例えば、塩析、遠心分離、透析、カラムクロマトグラフィーなど)によって、精製して取得することができる。また、モノクローナル抗体は、ハイブリドーマ法や組換えDNA法によって作製することができる。
また、本発明の検査に用いる抗体としては、標識物質を結合させた抗体を使用することができる。当該標識物質を検出することにより、前記細菌又は該細菌に由来する物質に結合した抗体量を直接測定することが可能である。標識物質としては、抗体に結合することができ、化学的又は光学的方法に検出できるものであれば特に制限されることはなく、例えば、蛍光色素(GFP等)、酵素(HRP等)、放射性物質が挙げられる。
本発明の検査用組成物には、抗体成分の他、組成物として許容される他の成分を含むことができる。このような他の成分としては、例えば、担体、賦形剤、崩壊剤、緩衝剤、乳化剤、懸濁剤、安定剤、保存剤、防腐剤、生理食塩、標識物質、二次抗体が挙げられる。また、上記検査用組成物の他、標識物質の検出に必要な基質、陽性対照や陰性対照、あるいは試料の希釈や洗浄に用いる緩衝液、試料と本発明の抗体との反応に用いるチューブ又はプレート等を組み合わせることができ、Th1細胞に起因する疾患の検査用キットとすることもできる。また、標識されていない抗体を抗体標品とした場合には、当該抗体に結合する物質(例えば、二次抗体、プロテインG、プロテインAなど)を標識化したものを組み合わせることができる。また、かかるTh1細胞に起因する疾患の検査用キットには、当該キットの使用説明書を含めることができる。
さらに、本発明の検査用組成物には、本発明の抗体を検出するための装置を組み合わせることもできる。かかる装置としては、例えば、フローサイトメトリー装置、マイクロプレートリーダーが挙げられる。
本発明において、「腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌に特異的なヌクレオチド配列を検出するためのポリヌクレオチド」としては、該細菌に特異的な配列を検出する限り、特に制限はなく、例えば、少なくとも15ヌクレオチドの鎖長を有する、下記(a)~(b)に記載のいずれかであるポリヌクレオチドが、挙げられる。
(a)前記特異的なヌクレオチド配列を挟み込むように設計された一対のプライマーであるポリヌクレオチド
(b)前記特異的なヌクレオチド配列を含むヌクレオチド配列にハイブリダイズするプライマー又はプローブであるポリヌクレオチド。
かかる本発明のポリヌクレオチドは、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌のヌクレオチド配列に相補的な塩基配列を有する。ここで「相補的」とは、ハイブリダイズする限り、完全に相補的でなくともよい。これらポリヌクレオチドは、前記ヌクレオチド配列に対して、通常、80%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、特に好ましくは100%の相同性を有する。
本発明のポリヌクレオチドにおける「鎖長」として、プライマーとして用いる場合は、通常15~100ヌクレオチドであり、好ましくは17~30ヌクレオチドであり、より好ましくは20~25ヌクレオチドである。また、プローブとして用いる場合には、通常15~1000ヌクレオチドであり、好ましくは20~100ヌクレオチドである。
なお、本発明のポリヌクレオチドの具体的な態様として、以下に示すKlebsiella pneumoniaeに属する2H7株に特異的なヌクレオチド配列を検出するためのポリヌクレオチド(一対のプライマー)が挙げられる。
scaffold00004_68_Fプライマー(配列:AATCAAGGGCCCGAGTAAGT[配列番号:1])と、scaffold00004_68_Rプライマー(配列:CCAAACGCTACGCCATTTAT[配列番号:2])との組み合わせ
scaffold00004_298_Fプライマー(配列:AGCACTAGCGGCTGTGGTAT[配列番号:3])と、scaffold00004_298_Rプライマー(配列:ACTTACTCGGGCCCTTGATT[配列番号:4])との組み合わせ
scaffold00004_307_Fプライマー(配列:AATCAAGGGCCCGAGTAAGT[配列番号:5])と、scaffold00004_307_Rプライマー(配列:ATTCAGGGGCTGAAGGAGTT[配列番号:6])との組み合わせ。
本発明のポリヌクレオチドは、DNAであってもRNAであってもよく、またその一部又は全部において、LNA(登録商標、架橋化核酸)、ENA(登録商標、2’-O,4’-C-Ethylene-bridged nucleic acids)、GNA(グリセロール核酸)、TNA(トレオ―ス核酸)、PNA(ペプチド核酸)等の人工核酸によって、ヌクレオチドが置換されているものであってもよい。
なお、本発明のポリヌクレオチドは、市販のヌクレオチド自動合成機等を用いて化学的に合成することができる。
また、本発明の検査に用いるポリヌクレオチドとしては、標識物質を結合させたポリヌクレオチドを使用することができる。標識物質としては、ポリヌクレオチドに結合することができ、化学的又は光学的方法に検出できるものであれば特に制限されることはなく、例えば、蛍光色素(DEAC、FITC、R6G、TexRed、Cy5等)、蛍光色素以外にDAB等の色素(chromogen)、酵素、放射性物質が挙げられる。
本発明の検査用組成物には、前述のポリヌクレオチドの他、薬理学上許容される他の成分を含むことができる。このような他の成分としては、例えば、緩衝剤、乳化剤、懸濁剤、安定剤、防腐剤、生理食塩等が挙げられる。
また、上記検査用組成物の他、ポリヌクレオチドに付加した標識物質の検出に必要な基質、陽性対照や陰性対照、試料の希釈や洗浄に用いる緩衝液等の標品を組み合わせ、試料と本発明のポリヌクレオチドとの反応に用いるチューブ又はプレート等を組み合わせることができ、Th1細胞に起因する疾患の検査用キットとすることもできる。さらに、かかるTh1細胞に起因する疾患の検査用キットには、当該キットの使用説明書を含めることができる。
さらに、本発明の検査用組成物には、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌に特異的なヌクレオチド配列を検出するための装置を組み合わせることもできる。かかる装置としては、例えば、PCR装置、シークエンサー、マイクロアレイが挙げられる。
また、本発明においては、前述の抗体、ポリヌクレオチド、又は検査用組成物を用いた、Th1細胞に起因する疾患の検査方法も提供する。すなわち、前記抗体、ポリヌクレオチド、又は検査用組成物と、被検体から単離された試料とを接触させる工程、及び、該接触により、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌の存在又は非存在を検出する工程、を含む、Th1細胞に起因する疾患の検査方法を、本発明は提供する。
被検体としては特に制限はなく、Th1細胞に起因する疾患の罹患が疑われるヒト等の動物が挙げられる。また、かかる被検体から単離された試料としても特に制限はないが、被検体の糞便試料、その培養物、又はそれらから抽出されるポリペプチド、ポリヌクレオチド、糖鎖、脂質等が、本発明の方法において好適に用いられる。
本発明の抗体又はそれを含む検査用組成物と、前記試料とを接触させることにより、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌の存在又は非存在を検出する方法としては、例えば、ELISA法、イムノブロッティング、抗体アレイ解析法、免疫組織化学的染色法、フローサイトメトリー、イメージングサイトメトリー、ラジオイムノアッセイ、免疫沈降法等の抗体を用いて検出する方法(免疫学的手法)が挙げられる。
また、本発明のポリヌクレオチド又はそれを含む検査用組成物と、前記試料とを接触させることにより、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌の存在又は非存在を検出する方法としては、例えば、PCR(RT-PCR、リアルタイムPCR、定量PCR)、DNAマイクロアレイ解析法、ノーザンブロッティング、次世代シークエンシング法(合成シークエンシング法(sequencing-by-synthesis、例えば、イルミナ社製Solexaゲノムアナライザー又はHiseq(登録商標)2000によるシークエンシング)、パイロシークエンシング法(例えば、ロッシュ・ダイアグノステックス(454)社製のシークエンサーGSLX又はFLXによるシークエンシング(所謂454シークエンシング))、リガーゼ反応シークエンシング法(例えば、ライフテクノロジー社製のSoliD(登録商標)又は5500xlによるシークエンシング)、ビーズアレイ法、in situ ハイブリダイゼーション、ドットブロット、RNaseプロテクションアッセイ法、質量分析法、ゲノムPCR法、サザンブロッティングを用いることができる。
本発明において、Th1細胞に起因する疾患の「検査」とは、該疾患の発症の有無のみならず、その発症のリスクを検査することも含まれ、前述の方法により、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌の存在が検出されれば、Th1細胞に起因する疾患が発症している又はその発症リスクが高いと判定することができる。
被検体におけるTh1細胞に起因する疾患の診断は、通常、医師(医師の指示を受けた者も含む)によって行われるが、本発明の方法によって得られるデータは、医師による診断に役立つものである。よって、本発明の方法は、医師による診断に役立つデータを収集し、提示する方法とも表現しうる。
また、本発明においては、前述の検査方法を利用したコンパニオン診断法、及びその薬剤も提供することができる。すなわち、本発明は以下も提供する。
腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌に対して抗菌活性を有する物質の、Th1細胞に起因する疾患の治療、改善又は予防における有効性を判定する方法であって、前記抗体、ポリヌクレオチド、又は検査用組成物と、被検体から単離された試料とを接触させる工程、該接触により、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌の存在又は非存在を検出する工程、前記工程において、前記細菌の存在が検出されれば、前記被検体における前記物質の前記疾患の治療、改善又は予防における有効性が高いと判定される方法。
Th1細胞に起因する疾患を治療、改善又は予防する方法であって、前記判定方法により腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌に対して抗菌活性を有する物質の有効性が高いと判定された患者に、該物質を摂取させる工程を含む方法。
腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌に対して抗菌活性を有する物質を、有効成分として含む、Th1細胞に起因する疾患を治療、改善又は予防するための組成物であって、前記判定方法により有効性が高いと判定された被検体に摂取される組成物。
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。また、本実施例は、以下に示す材料及び方法を用いて行なった。
<マウス>
C57BL/6マウス、BALB/cマウス及びIQIマウスは、SPF又はGF条件下にて維持されていたものを、三協ラボサービス(日本)、SLC(日本)又はクレア(日本)から購入した。
なお、「SPF」及び「GF」は各々、特定の病原性細菌の非存在下(specific pathogen-free)又は無菌(Germ-Free)の条件であることを示している。
GFマウス及び純粋隔離群(ノトバイオート)マウスは、慶應義塾大学医学部・医学研究科又は理化学研究所 統合生命医科学研究センター(IMS)のノトバイオート施設内で飼育し、維持した。
Il10-/-マウス及びIfngr1-/-マウスは、ジャクソン研究所から購入した。Myd88-/-マウス、Tlr4-/-マウス及びMyd88-/-Trif-/-マウスは、オリエンタルバイオサービス(日本)から購入した。
全ての動物実験は、慶應義塾大学及び理化学研究所横浜施設の動物実験委員会の承認を受けて行なった。
<16SrRNA遺伝子についてのパイロシークエンシング>
マウスの糞便を、10mM TrisHCl(pH8.0)含有20%グリセロール/PBSに、終濃度が10%(w/v)になるよう懸濁し、解析に供する迄は-80℃にて保存した。
解析の際には、凍結サンプルを解凍し、100μLの懸濁液と、RNaseA(終濃度100μg/mL、Invitrogen社製)及びリソゾーム(終濃度3.0mg/mL、Sigma社製)含有TE10(10mM Tris-HCl,10mM EDTA)バッファー900μLとを混合した。
得られた懸濁液を、37℃にて1時間緩やかに混合させながら、インキュベーションした。精製アクロモぺプチダーゼ(Wako社製)を終濃度2000unit/mLになるよう添加し、37℃にて更に30分間インキュベーションした。次いで、ラウリル硫酸ナトリウム(終濃度1%)及びプロテナーゼ(終濃度1mg/mL、Nacalai社製)を、懸濁液に添加し、55℃にて1時間インキュベートした。そして、高分子量DNAを、フェノール-クロロホルム-イソアミルアルコール(25:24:1)にて抽出し、イソプロパノールで沈殿させ、70%エタノールで洗浄し、200μLのTEに再懸濁した。
次に、16SrRNAのV1-V2領域を増幅するためのPCRを、ExTaq(Takara社製)と下記プライマーセットとを用いて行なった。
(1)the 454primer A
[5’-CCATCTCATCCCTGCGTGTCTCCGACTCAG[配列番号:7](454アダプター配列)+バーコード(10bases)+AGRGTTTGATYMTGGCTCAG[配列番号:8]-3’(27Fmod)]
(2) the 454 primer B
[5’-CCTATCCCCTGTGTGCCTTGGCAGTCTCAG[配列番号:35](454アダプター配列)+TGCTGCCTCCCGTAGGAGT[配列番号:9]-3’(338R)]。
次いで、各サンプルから得られた増幅産物(~330bp)を、AMPure XP(Beckman Coulter社製)を用いて精製し、DNAはQuant-iT Picogreen dsDNAアッセイキット(Invitrogen社製)及びTBS-380 ミニ-フルオロメーター(Turner Biosystems社製)を用いて定量した。
そして、増幅したDNAを鋳型として、GSジュニアチタニウムemPCRキット-Lib-L、GSジュニアチタニウムシークエンシングキット及びGSジュニアチタニウムピコタイタープレートキット(全てRoche社製)を用い、メーカー説明書に従って、454 GS Junior(Roche社製)パイロシークエンシングを行なった。
クオリティフィルターをパスしたリードは、両方のプライマー配列を有さず、平均クオリティ値が<25であり、またキメラ産物の可能性があるリードを除外することにより得た。フィルターをパスしたリードの中から、各サンプルにおける両プライマー配列を削除した3000リードを、カットオフシミラリティ96%同一性を用いたOTU解析に供した。
各OTUにおける代表的な配列を、リボソーマルデータベースプロジェクト(RDP)のデータベース、並びに、NCBI及びヒトマイクロバイオームプロジェクトにおいて公的利用可能なゲノム配列から本発明者らが構築したゲノムデータベースを用いてblast検索にかけた。
<ヒト唾液サンプル、細菌培養、ノトバイオート動物の作製>
ヒト唾液サンプルは、H.S.Said et al.,DNA research:an international journal for rapid publication of reports on genes and genomes 21,15-25(2014)に記載のとおり、治験審査委員会の承認を受けた研究プロトコールに沿って、琉球大学医学部附属病院より得た。また、各被験者よりインフォームドコンセントを得ている。
唾液サンプルは、唾液微生物叢における16SrRNA配列を主座標分析した結果に基づき、以下のヒトのものを、各グループ(健常、CD及びUC)の代表例として選択した。
CD#1の患者:IBD029,50歳、日本人男性,IOIBD スコア3(活動期)
CD#2の患者:IBD121,52歳、日本人男性,IOIBD スコア1(寛解期)
UC#1の患者:IBD096,23歳、日本人女性,UC-DAI 軽度
UC#2の患者:IBD118,65歳、日本人男性,UC-DAI 中等度
健常ドナー#1:S-AKO07,37歳、日本人男性
健常ドナー#2:S-AKO17,39歳、日本人女性。
唾液サンプルは、等量(w/v)の20%グリセロール/PBS含有PBSに懸濁し、液体窒素にてサンプルを急速に凍らせ、使用する迄-80℃にて保存した。
使用の際に、凍結ストックは解凍し、4℃にて10分間3300gにて遠心処理し、PBSにて懸濁した後、GFマウスに経口投与した(マウス1匹あたり100μL)。Th1誘導性細菌株を単離するため、GF+CD#2及びGF+UC#2の盲腸内容物を、PBSにて段階的に希釈し、非選択的及び選択的アガープレート上に播いた。次いで、嫌気性条件(80% N,10% H,10% CO)下、嫌気性チャンバー(Coy Laboratory Products)にて、37℃で2日間又は4日間培養した後、独立したコロニーを採取した。
16SrRNA遺伝子領域を下記ユニバーサルプライマーセットを用いて増幅し、配列を決定した。
(27F:5’-AGRGTTTGATYMTGGCTCAG-3’[配列番号:8],
1492R:5’-GGYTACCTTGTTACGACTT-3’[配列番号:10])
カルチャーコレクションにおいて配列が得られたサンプルは、それらの16SrRNA遺伝子配列が100%一致した場合に、「strains」に分類した。
得られた株の配列は、近縁の種又は株、対応するOTUsを判定するため、RDPデータベース、並びにGF+CD#2及びGF+UC#2の糞便サンプルから検出されたOTUsと比較した。
細菌の混合液を調製するため、細菌株を個別にコンフルエンスになる迄培養し、等量の培地になるよう混合した。なお、個別培養は、Kp-2H7,Ec-2B1についてはSchaedlerブロスにて、2D5,Ve-2E1,2G7,2E4についてはPYGブロスにて、Fu-21f,2B11についてはEGFブロスにて行なった。
単離株の混合物は、GFマウスに経口投与した(マウス1匹あたり、総細菌 約1~2×10CFUを含む200μL培地を投与した)。また、混合物を摂取させた全てのマウスは、シングルノトバイオートアイソレータにて維持した。
細菌株 K.pneumoniae、BAA-2552、BAA-1705、700721、700603及び13882は、アメリカンタイプカルチャーコレクション(Manassas,VA,USA)より購入した。
K.pneumoniae KP-1はthe Scott A.Rice 研究所にて単離された(K.W.Lee et al.,The ISME journal 8,894(Apr,2014)参照)。
KCTC2242は、韓国微生物カルチャーコレクション(KCTC、Daejeon,Korea)より得た。
K.pneumoniae 34E1は、本発明者 本田賢也の研究室にて、アンピシリン処理したSPFマウスの盲腸内容物から単離した。
K.pneumonia株は、37℃にて、Schaedlerブロス、Luria Bertani(LB)ブロス又はLBアガープレートにて培養した。
加熱殺菌体を投与するため、Kp-2H7を一晩培養し、オートクレーブした水にて洗浄し、105℃で30分間で加熱殺菌した。それを、飲料水を通してGFマウスに3週間摂取させた(5x10相当CFU/mL)。
<Klebsiellaの気管内注入>
SPF B6マウスを、イソフルランにて麻酔し、背臥位をとらせた。麻酔条件下、気管を約2cm縦に切開することによって正中線上で開き、無菌PBS又はKlebsiella懸濁液(1x10/10μL)を、無菌30ゲージニードルにて気管内に注入した。マウスは、細菌を接種してから7日後に屠殺して肺を回収し、リンパ球の単離及び組織解析に供した。
<リンパ球の単離及びフローサイトメトリー>
小腸及び大腸、肺、並びに口蓋を回収した。腸は縦方向に開き、全ての管腔内容物を除去するため、PBSにて洗浄した。全てのサンプルは、5mM EDTA含有ハンクス平衡塩溶液(HBSS)20mLにて、37℃に設定した振とう水浴中、20分間インキュベートし、上皮細胞を除去した。
鉗子を用いて、残った上皮細胞、筋層及び脂肪組織を除去した後、サンプルを切って小片にし、4%ウシ胎仔血清及び0.5mg/mLコラゲナーゼD、0.5mg/mL ディスパーゼII及び40μg/mL DNaseI(全てRoche Diagnostics社製)含有RPMI1640 10mLにて、37℃に設定した振とう水浴中、45分間インキュベートした。
消化処理した組織は、5mM EDTA含有HBSSにて洗浄し、40%パーコール(GE Healthcare社製)5mLに再懸濁し、15mLファルコンチューブ中の80%パーコール2.5mL上に重層した。そして、パーコール密度勾配分離を、25℃、850gで25分間遠心処理に供することによって行なった。リンパ球は、パーコール密度勾配の境界面から回収し、10%FBS含有RPMI1640にて洗浄し、Golgistop(登録商標、BD Biosciences社製)の存在下、37℃、4時間、50ng/mL PMA及び750ng/mL イオノマイシン(共にSigma社製)にて刺激した。
死細胞は、Ghost Dye 780(Tonbo Biosciences社製)にて標識した後、細胞を透過処理に供し、抗CD3e抗体(BV605;Biolegend社製),抗CD4抗体(BV510;Biolegend社製),抗CD8a抗体(PE/Cy7;Bioledgend社製),抗TCRβ抗体(BV421;Biolegend社製),抗TCRgd抗体(PE;Bioledgend社製),抗CD44抗体(BV785;Bioledgend社製),抗IFN-γ抗体(FITC or PE/Cy7;Biolegend社製),抗IL-17A抗体(eFluor660;eBioscience社製),抗T-Bet抗体(PE/Cy7;Bioledgend社製),抗RORγt抗体(PE or APC;eBioscience社製)及び抗Foxp3抗体(PerCPCy5.5;eBioscience社製)によって、Foxp3/転写因子染色バッファーキット(Tonbo Biosciences社製)を用いて染色した。
全てのデータは、BD LSRFortessa又はFACSAria II(BD Biosciences社製)にて取得し、Flowjoソフトウェア(TreeStar社製)にて解析した。なお、生リンパ球ゲート内のCD4TCRβCD3eサブセットを、CD4T細胞と定義した。
<走査型電子顕微鏡>
腸はPBSにて洗浄し、2.5%グルタルアルデヒド含有50mMリン酸バッファー(pH7.2)にて固定し、1%四酸化オスミウム含有50mMリン酸バッファー(pH7.2)にて後固定した。サンプルは、エタノール系にて脱水させ、酢酸イソアミルに置換した。脱水後、サンプルを臨界点乾燥機(CPD 030;Leica Microsystems)に供し、白金にてコーティングし、走査型電子顕微鏡(SU-1510;Hitachi High-Technologies)を用い、5kV又は10kVにて観察した。全ての走査型顕微鏡による解析は、動物1個体あたり少なくとも10エリアを対象として行なった。なお、各グループは動物3~5個体にて構成される。
<透過型電子顕微鏡>
細菌の構造を可視化するため、金属接触凍結法及び凍結置換法を用いた。凍結装置は、冷凍剤として液体窒素を備えたtype VFZ-101(株式会社真空デバイス社製,茨城,日本)を用いた。凍結置換は2%OsO含有アセトン、-80℃、120時間かけて行ない、徐々に室温に戻していった(12.5時間かけ-80℃から-55℃まで温度を上昇させ、その後-55℃を8時間維持した。10時間かけ-55℃から-25℃まで温度を上昇させ、その後-25℃を8時間維持した。そして、5時間かけ-25℃から0℃まで温度を上昇させた)。
細菌の細胞は、低粘度のエポキシ樹脂(Nisshin EM)に包埋し、ウルトラミクロトーム(EM-UC7;Leica Microsystems)を用いて超薄切片を調製した
4%酢酸ウラニル水溶液にて12分間、Reynolds’leadキレート溶液(E.S.Reynolds,The Journal of cell biology 17,208(Apr, 1963)参照)にて1分間、切片を染色した。そして、透過型電子顕微鏡(JEM-1400;Jeol,東京,日本)を用い、80kVにて観察した。
ネガティブ染色による電子顕微鏡観察のため、細菌をアガープレート上にて培養し、2.5%グルタルアルデヒド含有1%酢酸アンモニウムにて固定した。Formvarコーティング親水前処理銅グリッド(200メッシュ)上にサンプルを載せ、直ぐにグリッドをろ紙に端から接触させ、余剰サンプルを除去した。りんタングステン酸(pH7.0)にてサンプルを10~20秒間染色し、吸い取って乾かし、JEM-1400にて観察した。
<抗生物質にて処理したマウスにおける菌の定着>
SPFマウス(WT B6,Il10-/-又はIfngr1-/-)を、菌強制摂取の前に、下記抗生物質を飲料水を介して4日間投与した。また、これら抗生物質を投与しないマウスも用意した。
抗生物質:アンピシリン(200mg/L)、タイロシン(500mg/L)、メトロニダゾール(500mg/L)、スペクチノマイシン(200mg/L)、バンコマイシン(200mg/L)。
Kp-2H7又はKa-11E12を、LBブロスにてlogフェーズに至るまで培養し、1~2x10CFUsをマウスへの接種のために用いた。
菌を強制接種させてから、1、3、7、14及び21日後に糞便を回収し、それからDNAを、16SrRNA遺伝子パイロシークエンシングに供するため、抽出した。菌が定着したことの確認は、各株に特異的な下記プライマーを用いたqPCRにて行った。
Klebsiella(ompK36-3_F:5’-GCGACCAGACCTACATGCGT-3’[配列番号:11],ompK36-3_R:5’-AGTCGAAAGAGCCCGCGTC-3’[配列番号:12])、
Kp-2H7(sca4_298_F:5’-AGCACTAGCGGCTGTGGTAT-3’[配列番号:13],sca4_298_R:5’-ACTTACTCGGGCCCTTGATT-3’[配列番号:14])、
Ka-11E12(group_4037_F:5’-CTTCGCCTTCATCAGCTTCA-3’[配列番号:15],group_4037_R:5’-TCATCATTAACGCGGGTCAG-3’[配列番号:16])。
実験の最後には、大腸組織を回収し、Th1細胞の頻度を調べた。
<大腸のEC及びDCの調製>
大腸組織を回収し、縦方向に切り開き、氷冷PBSにてよく洗浄し、上皮細胞(ECs)をガラススライドを用いてはがし、直ぐに液体窒素にて凍結させ、解析に供するまで-80℃にて保存した。
残った組織を、5mM EDTA含有HBSSにて37℃、20分間、振とうさせながらインキュベートし、ECsを完全に除去した。次いで、組織を切り込み、小片にし、4%ウシ胎仔血清、0.5mg/mL コラゲナーゼD、0.5mg/mL ディスパーゼII及び40μg/mL DNaseI含有RPMI1640にて、37℃の振とう水浴中、45分間インキュベートした。
CD11陽性細胞は、抗CD11c抗体(APC;Biolegend社製)にて染色し、抗APCビースを用いたMACS(Miltenyi Biotec社製)にて濃縮した。陽性として選択された細胞を、更にFACSAriaIIによるソーティングに供することにより、約97%の純度とした。
<RNA-seq及びqPCR解析>
TRIzol試薬(Invitrogen社製)を用い、その説明書に従って、大腸のEC及びDCからトータルRNAを単離した。
リアルタイムqPCRのため、ReverTra Ace(登録商標) qPCR RTマスターミックス(TOYOBO社製)を用い、cDNAを合成した。Thunderbird(登録商標) SYBR qPCRミックス(TOYOBO社製)を用い、LightCycler 480(Roche).にてqPCRを実施した。プライマーは以下の物を用いた。
Gapdh, 5’-CTCATGACCACAGTCCATGC-3’[配列番号:17] and 5’-CACATTGGGGGTAGGAACAC-3’[配列番号:18]
Gbp2, 5’-TGCTGGATCTTTGCTTTGGC-3’[配列番号:19] and 5’-AGTTAGCTCCGTCACATAGTGC-3’[配列番号:20]
Gbp6, 5’-AATGCCTTGAAGCTGATCCC-3’[配列番号:21] and 5’-GTTCTTTGTCATGCGTTGGC-3’[配列番号:22]
Ifi47, 5’-GGCTCATTGCTTCAGACTTTCC-3’[配列番号:23] and 5’-ACTGATCCATGGCAGTTACCAG-3’[配列番号:24]
Cxcl9, 5’-ATCATCTTCCTGGAGCAGTGTG-3’[配列番号:25] and 5’-TTGTTGCAATTGGGGCTTGG-3’[配列番号:26]
H2-Ab1, 5’-TTGGCCTTTTCATCCGTCAC-3’[配列番号:27] and 5’-ATTCGGAGCAGAGACATTCAGG-3’[配列番号:28]
H2-DMb1, 5’-TCTCCAGCGTTTGCAAAACG-3’[配列番号:29] and 5’-AAAGGTGTGGTTTGGGCTAC-3’[配列番号:30]
Ifi208, 5’-AGAACTTGCAGCTCGTGTTG-3’[配列番号:31] and 5’-TGGTTCTACTTCCCAAGCTTCC-3’[配列番号:32]
Ifng, 5’-ACGGCACAGTCATTGAAAGC-3’[配列番号:33] and 5’-ACCATCCTTTTGCCAGTTCC-3’[配列番号:34]。
RNA-seqを行なうため、イルミナ用NEBNext Ultra RNAライブラリー調製キット(New England Biolabs社製)を用い、メーカーの使用説明書に従って、RNAライブラリーを調製した。
ライブラリーの質を評価するため、HiSeq 1500システム(Illumina社製)によるシングルエンド50bpリードにより、シークエンシングを行なった。
シークエンシングしたリードは、マウス参照ゲノム(mm9,NCBI build 37)にマッピングし、Tophat&Cufflinksソフトウェアパイプラインを用い、100万リードあたり・1kbpあたりのフラグメント数(FPKM)値に正規化した。
図25におけるヒートマップは、Kp-2H7のみを定着させたマウスにおいて、GFマウス及びBAA2552のみを定着させたマウスと比較して、発現が向上していた遺伝子(>2-fold,FPKM value 0.1以上)の相対強度(relative abundance、Z-score)を示す。
図27におけるヒートマップは、Kp-2H7のみを定着させたマウスにおいて、Kp-2H7のみを定着させたMyd88-/-マウスと比較して、発現がよく向上していた遺伝子(>2-fold,FPKM value 0.1以上)の相対強度(Z-score)を示す。
発現が向上していた遺伝子(図26の左に示す遺伝子、図26の右に示す遺伝子又は図28に示す遺伝子)は、DAVIDバイオインフォマティクスリソース6.8(W.Huang da et al.,Nature protocols 4,44(2009))を用い、遺伝子オントロジーエンリッチメント解析に供した。
<組織学的解析>
Kp-2H7及びKa-11E12を対象とする蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)を行なうため、大腸組織をメタノール-カルノイ溶液にて固定し、パラフィンに包埋した。切片は、0.1M HClにて処理し、5’Alexa488-標識EUB338(5’-GCTGCCTCCCGTAGGAGT-3’)プローブとハイブリダイズさせ、ローダミン標識ヨーロッパハリエニシダアグルチニンI(UEA1、Vector Laboratories社製)にて染色した。全ての切片は、DAPIにて対比染色し、Fluoromount/Plus(Diagnostic BioSystems社製)に載せ、ライカ社製TCS SP5共焦点顕微鏡にて可視化した。
大腸炎及び肺炎の発症及び受症度を評価するため、経口接種してから5週間後又は気管内注入してから7日後に、マウスを屠殺した。大腸及び肺は、4%パラホルムアルデヒドにて固定してパラフィンに包埋し、ヘマトキシリン及びエオシンにて染色した。
大腸炎の程度は、次の基準に基づき、階級分けした。
炎症性細胞浸潤(スコア:0~4)
粘膜肥厚(スコア:0~4)
杯細胞減少(スコア:0~4)
陰窩膿瘍(スコア:0~4)
構造破壊(スコア:0~4)。
最終的な組織学的スコアは、これらパラメーターのスコア総和により決定した。
肺炎のスコアは、下記2つの切片のスコアに総和により決定した。
肺胞(変化なし:0、浮腫:1、肺胞腔における炎症細胞の検出:2、肺膿腫を伴う肺胞の炎症性破壊)
細気管支(変化なし:0、壁における軽度の炎症:1、内腔のかさぶた(luminal slough)を伴う壁における重度の炎症:2、内腔のかさぶた及び気管支周囲炎を伴う重度の炎症:3)。
<細菌ゲノムのシークエンシング>
Klebsiella株のゲノムを、上記16SrRNA遺伝子パイロシークエンシングに記載の方法と同様の方法にて抽出した。そして、PacBioRSII及びイルミナMiSeqシークエンサーを用いたホールゲノムショットガン配列決定法にて、ゲノム配列を決定した。
ゲノムDNAを切断し、DNAフラグメントを得た。鋳型DNAは各供給者によるプロトコールに沿って調製した。得られたRSIIリードを、HGAP3を用いたde novo-アッセンブリーに供した。MiSeqリード(2x300nt)は、RSIIをアッセンブルして得られたコンティグ上にマッピングし、質の低い領域の配列を修正した。
単離した株の系統発生を評価するため、54の完全ゲノムと15のドラフトゲノムとを、NCBIよりダウンロードした。これらゲノムには、59 K.pneumoniae株,3 K.variicola株,1 K.michiganensis株,3 K.oxytoca株,1 K.quasipneumoniae株及び2 K.aeromobilis(E.aerogenes)株が含まれる。そして、近隣結合法を用い、Mash距離(B.D.Ondov et al.,Genome biology 17,132(Jun 20,2016) 参照)に基づき、系統樹を構築した。
<MLST、wzi及びwzcシークエンスタイピング>
各株のゲノム配列については、MLSTデータベースに対してアライメントをかけた(http://bigsdb.pasteur.fr/klebsiella/klebsiella.html)。そして、配列に基づくcapsular (K)タイピングを、wzi又はwzc遺伝子のシークエンシングに基づいて行なった。
<細菌の運動分析>
細菌の運動分析は、14mLチューブに入れた0.25%含有半固形LB培地を用いて行なった。LBブロス培地にて培養した細菌を、半固形LB培地にストレートワイヤを用い、チューブの真ん中に、培地半分の深さまで突き刺し、接種した。37℃で24時間インキュベーションした後、培地中の至るところに放散及び漠然とした拡散が認めされた細菌を、運動性細菌と判定した。細菌の鞭毛は、HEK-Blue mTLR5細胞(InvivoGen社製)を用い、メーカープロトコールに従って検出した。
<統計解析>
全ての統計解析は、GraphPad Prismソフトウェア(GraphPad Software,Inc.)又はJMPソフトウェアv.12(SAS Institute,Inc.)を用い、独立両側スチューデントt検定(パラメリック)、ウィルコクソンの順位和検定(ノンパラメリック)、並びに一元配置分散分析(ANOVA)及びそれに続くテューキーのポストホックテスト(3以上のグループ、パラメリック)を行なった。
以上の材料及び方法を用い、先ず、腸管に定着することによって、強い免疫刺激を引き起こし、ひいてはクローン病等を誘発する口腔内細菌の同定を、ノトバイオート(純粋隔離群)を用い、試みた。
(実施例1)
本発明者らは、クローン病(CD)2患者の唾液サンプルを、C57BL/6(B6)無菌(GF)マウスに、強制的に経口投与してノトバイオートマウスを作製した。そして、各グループのマウスを、純粋隔離アイソレーターにて6週間飼育し、小腸及び結腸固有層(LP)の免疫細胞について調べた。
その結果、図1及び2に示すとおり、CD患者#1の唾液を投与そしたマウス(GF+CD#1マウス)において、腸のT細胞における有意な変化は認められなかった。それに対し、CD患者#2の唾液を投与されたマウス(GF+CD#2マウス)の結腸固有層において、インターフェロンγ(IFN-g)CD4T細胞(Th1細胞)の顕著な蓄積が認められた。
そこで、GFマウス投与前の唾液微生物叢と、該微生物叢を定着させた動物(exGFマウス)の糞便微生物叢とにおいて、16SrRNAシークエンシングにより、群集構成を比較した。
その結果、図3に示すとおり、両患者の唾液サンプルは、同様の微生物構成を示したにも関わらず、GF+CD#2マウス及びGF+CD#1マウスの糞便微生物叢間においては顕著な差が認められた。重要なこととして、exGFマウスの糞便微生物叢において観察された大概の細菌種は、唾液微生物叢においては僅かに存在している細菌種であった。
これらの結果から、口腔内微生物叢において僅かに存在する細菌種であっても消化管に定着することができ、更に限られたサブセットによって腸のTh1細胞の蓄積を誘導できることが明らかになった。
次に、Th1細胞を誘導する細菌を単離するため、GF+CD#2マウスの盲腸内容物を、様々な培地を用い、嫌気条件にて培養した。そして、様相の異なる24のコロニーを採取した。
16SrRNA遺伝子をシークエンシングした結果、これらコロニーには、多様な属から構成される下記8株含まれており、GF+CD#2マウスに定着した消化管微生物叢の主要な細菌種を占めていることが明らかになった。
Gemella,Bifidobacterium,Streptococcus,Escherichia,Fusobacterium,Veillonella,Anaerococcus,Klebsiella。
これら単離された細菌株がTh1細胞誘導能を有するかどうかを調べるため、これら8株全てを培養し、それらを混合した物(8-mix)をGFマウスに投与した。そして、図1、2及び4に示すとおり、GF+CD#2マウスにおいて観察された結果と振幅比較した結果、8-mixが接種されたマウスの腸のLPにおいて、Th1細胞の効率的な誘導が認められた。
Fusobacterium(Fu)及びVeillonella(Ve)は、IBDの発病に関与していることが知られているため(非特許文献2参照)、次に、この2株を定着させたマウスを作製した。しかしながら、図4に示すとおり、これら細菌株を定着させたマウスにおいて、Th1細胞は僅かにしか認められなかった。
次に、GF+CD#2マウスの微生物叢において最も多くの構成比率を示したKlebsiella pneumoniae strain ID 2H7(Kp-2H7)について試験した。
その結果、図4に示すとおり、Kp-2H7以外の7株(7-mix)を混合して投与してもTh1細胞は誘導されなかったにも関わらず、Kp-2H7のみを経口投与した結果、Th1細胞は顕著に誘導された。この結果から、Kp-2H7株が、GF+CD#2マウスにおいて観察されたTh1細胞の蓄積に主に貢献する細菌株であることが明らかになった。
Kp-2H7による誘導効果は、試験した免疫細胞において相対的に、Th1細胞特異的なものであった(図5 参照)。また、誘導されたTh1細胞はインターロイキン17、RORγt及びFoxp3に対してネガティブな反応を示した一方で、T-bet及びCD44に対してはポジティブな反応を示した(図6 参照)。これらの結果から、慢性的に活性化された/メモリーTh1細胞が製造されていることが示唆される(S.Okada et al.,Science 349,606-613(2015) 参照)。また、小腸よりも大腸の方がより優位にTh1細胞が誘導されていることを反映するように、Kp-2H7は主に大腸に定着していた(図7及び8 参照)。
重要なこととして、B6 GF Kp-2H7マウスの口腔内組織(口蓋及び舌)においてTh1細胞の存在比率の増加は認められなかったことから、当該細菌は、口腔において無害であることが示唆される(図9 参照)。
また、IQI/Jicマウス及びB6マウスにおいてはTh1細胞の増加が認められた一方で、BALB/cにおいてそれは認められなかった。このことから、腸のTh1細胞誘導において、宿主の遺伝型とKp-2H7との相互作用が必要であることが示唆される(図10 参照))。
Klebsiellaに属する細菌種は、しばし多剤耐性を獲得し、医療関連感染を引き起こし得る(E.S.Snitkin et al.,Science translational medicine 4,148ra116(2012)、K.E.Holt et al.,Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 112,E3574-3581 (2015)、E.G.Pamer,Science 352,
535-538(2016) 参照)。
本発明者らが単離したKp-2H7は、図11及び表12に示すとおり、アンピシリン(Amp)、タイロシン(Tyl)、スペクチノマイシン(Spc)及びメトロニダゾール(MNZ)といった様々な抗生物質に対して耐性を示した。また、図12に示すとおり、Kp-2H7の強固な定着は、腸におけるTh1細胞の顕著な増加を伴った。
Figure 2022133363000012
次に、本発明者らは、K-2H7の腸炎惹起性について調べた。その結果、図13~16に示すとおり、Th1細胞が誘導されたにも関わらず、Kp-2H7は、野生型(WT)宿主、当該菌のみを定着させたB6 GFマウス、又はAmp処理して定着させたマウスの腸内において、炎症性の変化を引き起こさなかった。
微生物と遺伝的因子との相互作用は、IBDの発病に大いに寄与するため(H.Chu et al.,Science 352,1116-1120(2016) 参照)、腸炎を遺伝学的に生じさせるIl10-/-B6マウスにおけるKp-2H7定着の影響を調べた。
GF Il10-/-マウス又はAmp処理SPF Il10-/-マウスに、Kp-2H7又はEscherichia coli strain ID 2B1(Ec-2B1)を経口投与した。
なお、Ec-2B1は、図4に示すとおり、GF+CD#2マウスから単離されたが、Th1細胞の誘導能が弱い細菌である。また、K.pneumoniae及びE.coliは、Enterobacteriaceaeに属し、このファミリーには、IBDの発症に関与する菌も含まれる(非特許文献2、X.C.Morgan et al.,Genome biology 13,R79(2012) 参照)。
その結果、図13~17に示すとおり、Kp-2H7によって、exGFマウス又はアンピシリン処理SPF Il10-/-マウスの近位結腸において、Ec-2B1よりも重度の炎症が引き起こされることが、組織学解析により明らかになった)。
このことから、Kp-2H7は、種特異的及び宿主の遺伝型特異的な様式にて、Th1細胞の応答及びおそらくは付随的な炎症誘発効果を誘導することによって、消化管病原性共生生物として活動していることが示唆される。
特筆すべきは、図には示さないが、Kp-2H7を気管内を通して肺に注入した際に、肺のT細胞においては、Th1応答よりもTh17応答の方が優位であった。そして、この応答には、遺伝学的に標準なマウスであっても、重度の肺の病変が付随する。
それゆえ、Kp-2H7のTh1誘導への強い影響は、消化管特異的であり、おそらくは、消化管特異的上皮細胞(EC)及び樹状細胞(DC)の貢献によるものと思われる。
(実施例2)
Kp-2H7が介するTh1細胞誘導が基礎となるメカニズムを探るため、様々なアプローチを試みた。
先ず、生体内において、死菌がTh1細胞を誘導できるか調べた。すなわち、インビトロ培養したKp-2H7を加熱殺菌し、GFマウスに飲料水を介して3週間経口投与した。その結果、図18に示すとおり、加熱殺菌した細菌は、Th1細胞の頻度に影響を与えなかった。
そこで、Kp-2H7の特異的局在を調べるため、Kp-2H7を定着させたマウスの大腸をin situハイブリダイゼーションにて調べた。
その結果、図19に示すとおり、Kp-2H7は、ムチン層上に存在しており、上皮層上への癒着又は該層内への侵入についての証拠は認められなかった。これらの結果から、Th1誘導は、上皮層から離れたところに局在する生菌の活性によって媒介されていることが示唆される。
次に、メカニズムをより解明するために、表13に示す、ヒト、マウス又は環境に由来する8つの異なるK. pneumoniae株を用意した。
Figure 2022133363000013
先ず、Kp-2H7及び8つのK.pneumoniae株に関し、配列を新たに得て、又は公的データベースから配列を得て、多座位シークエンスタイピング(MLST)、capsular(K)タイピングに基づくシークエンス及びコアゲノム系統解析を行なうことによって、これらは系統発生学的に異なることを明らかにした(表13及び図20 参照)。
次に、各細菌株のみを定着させたB6マウスを作製した。その結果、図21に示すとおり、試験した細菌株は、大腸におけるTh1細胞誘導能において、かなりのばらつきが認められた。すなわち、ATCC700603、BAA-1705及び34E1といったいくつかの細菌株において、Kp-2H7と同等のTh1細胞誘導が認められたが、その他の株においてその誘導能は低かった。特に、KCTC2242及びBAA2552は、Th1細胞頻度に全く又は僅かにしか影響を与えなかった。このことから、Th1細胞の誘導が細菌株特異的であることが示唆される。
また、これらTh1細胞の誘導強度は細菌量に依存しておらず、また炎症を伴うものでもなかった(図22 参照)。さらに、Th1細胞の誘導と、MLST、K-タイピング及び系統との間に関連はなかった(図20、図21及び表13 参照)。
全ゲノムについて比較解析を行なった結果、図23に示すとおり、64の遺伝子グループにおいて、Th1誘導との正の相関性が認められた。前記遺伝子グループには、フルクトース、ガラクチトール及びマンノースに関連する吸収及び代謝の過程に関与する酵素をコードすると予測される遺伝子が含まれていた(図23及び表1~10 参照)。
これらの遺伝子については、炎症性疾患において豊富に発現していることから、免疫変調作用を有していることが示唆され、またそれによって、Th1細胞誘導に関与しているかもしれないということが報告されている(非特許文献1、X.C.Morgan et al.,Genome biology 13,R79(2012)、A.R.Records,Molecular plant-microbe interactions:MPMI 24,751-757(2011)、S.Fukuda et al.,Nature 469,543-547(2011)、A.N.Thorburn,L.Macia,C.R.Mackay,Immunity 40,833-842(2014) 参照)。
次に、本発明者らは、Th1誘導を調整している宿主細胞のシグナル伝達を明らかにすることを試みた。特に、Kp-2H7のみを定着させたGF Myd88-/-マウス、Myd88-/-Trif-/-マウス、Tlr4-/-マウスを用いて、自然免疫シグナル経路の関与について調べた。
Th1誘導の程度は、Myd88-/-マウス及びMyd88-/-Trif-/-マウスにおいて有意に低く、Tlr4-/-マウスにおいては部分的に減弱した(図24 参照)。このことから、IL-1b及びIL-18を含め、Toll様受容体(TLRs)、及び、可能性として他のMyD88依存的受容体を介した、自然免疫シグナル経路が、関与していることが示唆される。
Kp-2H7又はBAA2552のみを1週間定着させた野生型マウス、並びにKp-2H7のみを3週間定着させた野生型マウス、Myd88-/-マウス、Myd88-/-Trif-/-マウス及びTlr4-/-マウスから単離した、大腸のEC及びDCにおける遺伝子発現プロファイルを、GFマウスと比較するため、RNAシークエンシングを行なった(図25~28 参照)。
抗原プロセシング/提示に関与する主要組織適合遺伝子複合体関連分子(例えば、H2-DMb1、H2-Ab1及びTap1)、並びにグアニル酸塩結合タンパク質(GBPs)といった、IFN誘導性(IFI)遺伝子の発現は、GF WT+Kp-2H7マウス由来の大腸EC及びDCにおいて、有意に亢進していた。また、図29に示すとおり、qPCR解析によって、発現の差異が確認された。図25及び29~31に示すとおり、とりわけ、EC及びDCにおけるIFI遺伝子、並びにDCにおけるIfng遺伝子の発現亢進は、Th1誘導が制限されている定着の初期(1週間)において始まった。このことから、IFN-g及びIFIの発現亢進は、結果であることのみならず、Th1細胞の誘導に関与していることが示唆される。
この解釈と一致して、図32に示すとおり、IFN-g受容体1欠損(IFNgR1-/-)マウスにおいて、Kp-2H7定着によるTh1細胞の誘導は不完全なものであった。
まとめると、K.pneumoniae株は、ある種の自然免疫系リガンドを産生する。それは、ムチン層を透過し、腸のEC及びDCにアクセスすることができる。その結果、MyD88及びIFI依存性シグナル伝達経路が活性化され、Th1細胞が誘導されると考えられる。
(実施例3)
口腔由来の細菌とTh1細胞誘導との関連を更に確かめるために、2人の健常ドナー(He#1及びHe#2)、並びに活動期にある潰瘍性大腸炎(UC)の患者2人(UC#1及びUC#2)から、更なる唾液サンプルを得て、それらサンプルをGF WT B6マウスに経口投与した。
その結果、図33に示すとおり、UC患者♯2から得た唾液サンプルを接種したマウス(GF+UC#2マウス)の大腸LPにおいて、GF+CD#2マウスに匹敵するほどの顕著なTh1細胞の蓄積が認められた。
検出されたTh1細胞誘導を担う細菌株を単離するため、GF+UC#2マウスの盲腸内容物を回収し、インビトロで培養した。その結果、図34に示すとおり、本発明者らは、GF+UC#2マウスの微生物叢の概要を示す13株の単離に成功した。
また、GFマウスに、13株の混合物(13-mix)を経口投与することによって、大腸におけるTh1細胞誘導に関し、GF+UC#2マウスにおいて検出された表現型を、完全に再現することができた(図33、図35 参照)。
13細菌株において、共にIBDの発症に関与し、重要な多剤耐性を示す病原性共生生物として報告されていることから(Y.Taur,E.G.Pamer,Current opinion in infectious diseases 26,332-337(2013)、A. Davin-Regli,J.M.Pages,Frontiers in microbiology 6,392(2015)、S.Mondot et al.,Inflammatory bowel diseases 17,185-192(2011) 参照)、Enterococcus faecium strain ID 11A1 (Ef-11A1)及びKlebsiella aeromobilis 11E12(Ka-11E12)に注目した。
なお、K.aeromobilisのEnterobacter aerogenesからの再分類が、昨今提案されている。また、この細菌は、K.pneumoniaeとの16SrRNA遺伝子配列の同一性が99%であり、系統発生的に極めて近い(S.M.Diene et al.,Molecular biology and evolution 30,369-383(2013) 参照)。
そこで、Ef-11A1、Ka-11E12又は他の11細菌株の混合物(11-mix)を、GFマウスに強制投与した。その結果、図35に示すとおり、Ka-11E12は、GF+13-mixマウス及びGF+UC#2マウスにて認められた程顕著に、大腸におけるTh1細胞の蓄積を誘導した。一方、Ef-11A1及び11-mixにおいてそれ程の誘導は認められなかった。
したがって、Ka-11E12は、たとえGF+UC#2マウスの消化管微生物叢において少数派の菌に過ぎないとしても、GF+UC#2マウスにおいて認められたTh1細胞誘導の大きな要因である可能性が高い(図34 参照)。
また、図36及び表14に示すとおり、Ka-11E12は、多種の抗生物質に対して耐性を示した。
Figure 2022133363000014
さらに、図37~39に示すとおり、Ka-11E12の定着は、Il10-/-マウスにおいてひどい炎症を引き起こすことも明らかになった)。
このことから、口腔内に由来し、K.pneumoniaeの近縁であり、また多種の抗生物質に対して耐性を示す、K.aeromobilis株は、Kp-2H7によく似て病原性共生細菌として機能するものと考えられる。
さらに、図40に示すとおり、FISHによって、Ka-11E12は、Kp-2H7同様、大腸のECから離れて定着することが明らかになった。
また、Ka-11E12は、図41~43に示すとおり、鞭毛アセンブリシステムを有し、高度な運動性を発揮し、またTLR5の刺激性も有する。一方、Kp-2H7は、図44及び45に示すとおり、莢膜(capsule)を形成せず、外膜小胞(OMV)又はOMV様構造体を産生する。
また、特筆すべきは、図33に示すとおり、GF+He#1マウスにおいて、Th1細胞の実質的な増加が認められ、さらに、糞便の微生物叢には、K.pneumoniaeの配列が含まれていた(図34 参照)。
そこで、GF+He#1マウスの盲腸内容物から、K.pneumoniae株(Kp-40B3株)を単離し、それをマウスに接種した(GF+Kp-40B3)。その結果、図46に示すとおり、大腸におけるTh1細胞の強い蓄積が認められた。
したがって、IBD患者から単離されたKlebsiella種同様に、健常なヒトの口腔に定着しているK.pneumoniae株も、腸内に定着した時、Th1誘導を引き起こすことができることが明らかになった。
(実施例4)
本発明者らは、次に、IBD及び他の疾患の患者において、Klebsiellaが豊富に存在しているかどうかを調べた。
先ず、16SrRNA遺伝子配列データベースを解析した結果、図47に示すとおり、Klebsiellaメンバーの比存在度は、健常人と比較して、CD(クローン病)患者(P=0.0157)、PSC(原発性硬化性胆管炎)患者(P=0.0309)及びアルコール依存症患者(P<0.0001)は、有意に高いことを見出した。
次に、IBD患者の腸内微生物叢のメタゲノムデータベース、MGHのIBD研究における計画的研究(PRISM)から得られた非IBDコントロール(X.C.Morgan et al.,Genome biology 13,R79(2012) 参照)及びペンシルバニア大学におけるCDコホート(UPennコホート)(J.D.Lewis et al.,Cell host&microbe 18,489-500(2015) 参照)に対象を拡大して、更なる解析を行った。
その結果、図48に示すとおり、集約したKlebsiella種の比存在度は、非IBD又は全てのコホートにおける健常なコントロールと比較して、IBD患者は有意に高かいことが明らかになった(P <0.01))。
また、PRISM及びUPennコホートの糞便微生物叢における、Kp2H7が調整するTh1誘導が関連する遺伝子(図23 参照)を解析した。
その結果、図49及び50に示すとおり、Th1関連遺伝子における100万リードあたり・1kbpあたりのリード数(RPKM)値は、非IBDサンプルよりも患者サンプルの方が概して高かった。
また、PRISMコホートにおいて、9CD,5UC及び3non-IBDが、Klebsiellaを保因していた。そして、7CD,4UC及び0非IBDコントロールは、それらの腸内微生物叢において、平均RPKMが>1にて存在する閾値付近にて、Th1関連遺伝子は陽性であった(図49 参照)。
UPennコホートにおいて、Th1関連遺伝子と相関する遺伝子は、Klebsiella 種を保因するCD患者において豊富に発現していたが、非IBDコントロールにおいて認められなかった(図50 参照)。
概して、IBD患者におけるTh1関連遺伝子の割合は、マン・ホイットニーのU検定による解析の結果、非IBDコントロールと比較して、統計学的に有意であった(P=0.00988)。
以上説明したように、Klebsiellaに属する2H7株、11E12株、34E1株、BAA-1705株、700603株、40B3株といった細菌によって、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導することができる。
したがって、本発明によれば、このような腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌(Th1細胞誘導性細菌)を標的とし、該細菌の増殖を抑制又は死滅等させることにより、Th1細胞の増殖又は活性化を抑制することが可能となる。また該Th1細胞誘導性細菌の増殖の抑制等によって、腸管内の免疫を抑制することも可能となり、ひいては、クローン病、潰瘍性大腸炎といったTh1細胞に起因する疾患を治療、改善又は予防することも可能となる。
さらに、本発明によれば、前記細菌を検出することにより、Th1細胞に起因する疾患を検査することも可能となる。
また、本発明によれば、このようなTh1細胞誘導性細菌又はその生理活性物質を用いることにより、Th1細胞の増殖又は活性化を誘導し、また免疫を賦活させ、ひいては、感染症の治療、抗がん作用の増強を行うことも可能である。
したがって、本発明は、医薬品の開発、各種疾患の治療、改善、予防又は診断において、極めて有用である。
配列番号:1~35
<223> 人工的に合成されたプライマーの配列

Claims (12)

  1. 下記(a)~(d)に記載の細菌からなる細菌群から選択される少なくとも1の細菌であり、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌
    (a)バイオサンプルアクセッション番号:SAMD00083910によって特定される細菌
    (b)バイオサンプルアクセッション番号:SAMD00083912によって特定される細菌
    (c)バイオサンプルアクセッション番号:SAMD00083911によって特定される細菌
    (d)バイオサンプルアクセッション番号:SAMD00083913によって特定される細菌。
  2. 請求項1に記載の細菌を有効成分として含有する、対象における、Th1細胞の増殖若しくは活性化を誘導、又は、免疫を賦活するための組成物。
  3. 医薬組成物である、請求項2に記載の組成物。
  4. 経口投与用組成物である、請求項3に記載の組成物。
  5. 腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する生理活性物質をスクリーニングする方法であって、
    腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌に由来する生理活性物質を、非ヒト無菌動物に摂取させる工程と、
    該非ヒト無菌動物の腸管内におけるTh1細胞の数又は活性を検出する工程と、
    前記工程にてTh1細胞の増殖又は活性化が検出された場合に、前記生理活性物質を、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する生理活性物質であると判定する工程とを、含み、
    前記腸管内においてTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌が、請求項1に記載の細菌である、方法。
  6. 腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する生理活性物質をスクリーニングする方法であって、
    腸管上皮細胞と末梢血単核細胞とを含む系において、該腸管上皮細胞に、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌に由来する生理活性物質を添加させる工程と、
    該系におけるTh1細胞の数又は活性を検出する工程と、
    前記工程にてTh1細胞の増殖又は活性化が検出された場合には、前記生理活性物質を、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する生理活性物質であると判定する工程とを、含み、
    前記腸管内においてTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌が、請求項1に記載の細菌である、方法。
  7. 腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する物質のスクリーニング方法であって、
    腸管上皮細胞と末梢血単核細胞とを含む系において、該腸管上皮細胞に、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌と、被験物質とを添加する工程と、
    該系におけるTh1細胞の数又は活性を検出する工程と、
    前記工程にて検出されたTh1細胞の数又は活性が、前記被験物質を添加しなかった場合におけるそれよりも増加している場合に、前記被験化合物は、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する物質であると判定する工程とを、含み、
    前記腸管内においてTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌が、請求項1に記載の細菌である、方法。
  8. 腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する物質のスクリーニング方法であって、
    腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌が腸管内に定着している非ヒト動物に、被験物質を摂取させる工程と、
    該非ヒト動物の腸管内におけるTh1細胞の数又は活性を検出する工程と、
    前記工程にて検出されたTh1細胞の数又は活性が、前記被験物質を摂取させなかった場合におけるそれよりも増加している場合に、前記被験物質は、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する物質であると判定する工程とを、含み、
    前記腸管内においてTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌が、請求項1に記載の細菌である、方法。
  9. Th1細胞に起因する疾患を誘発又は増悪させる活性を有する物質を、スクリーニングするための方法であって、
    腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌が腸管内に定着している、Th1細胞に起因する疾患の非ヒトモデル動物に、被験物質を摂取させる工程と、
    該非ヒト動物におけるTh1細胞に起因する疾患の病変の程度を検出する工程と、
    前記工程にて検出された病変の程度が、前記被験物質を摂取させなかった場合におけるそれよりも増加している場合に、前記被験物質は、Th1細胞に起因する疾患を誘発又は憎悪させる活性を有する物質であると判定する工程とを、含み、
    前記腸管内においてTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌が、請求項1に記載の細菌である、方法。
  10. 腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を抑制する物質のスクリーニング方法であって、
    腸管上皮細胞と末梢血単核細胞とを含む系において、該腸管上皮細胞に、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌と、被験物質とを添加する工程と、
    該系におけるTh1細胞の数又は活性を検出する工程と、
    前記工程にて検出されたTh1細胞の数又は活性が、前記被験化合物を添加しなかった場合におけるそれよりも低減している場合に、前記被験物質は、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を抑制する物質であると判定する工程とを、含み、
    前記腸管内においてTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌が、請求項1に記載の細菌である、方法。
  11. 腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を抑制する物質のスクリーニング方法であって、
    腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌が腸管内に定着している非ヒト動物に、被験物質を摂取させる工程と、
    該非ヒト動物の腸管内におけるTh1細胞の数又は活性を検出する工程と、
    前記工程にて検出されたTh1細胞の数又は活性が、前記被験物質を摂取させなかった場合におけるそれよりも低減している場合に、前記被験物質は、腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を抑制する物質であると判定する工程とを、含み、
    前記腸管内においてTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌が、請求項1に記載の細菌である、方法。
  12. Th1細胞に起因する疾患を治療、改善又は予防する活性を有する物質をスクリーニングするための方法であって、
    腸管内でTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌が腸管内に定着している、Th1細胞に起因する疾患の非ヒトモデル動物に、被験物質を摂取させる工程と、
    該非ヒト動物におけるTh1細胞に起因する疾患の病変の程度を検出する工程と、
    前記工程にて検出された病変の程度が、前記被験物質を摂取させなかった場合におけるそれよりも低減している場合に、前記被験物質は、Th1細胞に起因する疾患を治療、改善又は予防する活性を有する物質であると判定する工程とを、含み、
    前記腸管内においてTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌が、請求項1に記載の細菌である、方法。
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