JP2022500489A - 腸内毒素症を減少させ、微生物叢を復元する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2018年8月17日に出願された米国仮出願第62/765,165号、2018年8月29日に出願された米国仮出願第62/724,185号、2019年3月8日に出願された米国仮出願第62/815,395号、2019年4月4日に出願された米国仮出願第62/829,513号、及び2019年4月5日に出願された米国仮出願第62/829,959号の米国特許法第119条(e)に基づく利益を主張する。これらの参照出願の各々の内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本開示は、対象に医薬組成物を投与することによって、腸内毒素症を減少させる、微生物叢を復元する、及び/または微生物叢の回復を増加させる(例えば、腸内毒素症誘発事象後)ための方法に関する。また、医薬組成物を対象に投与することによって、対象の微生物叢を保護する、及び/または対象の微生物叢に定着させるための方法も提供される。
いくつかの実施形態では、腸内毒素症誘発事象は、手術に関連する抗生物質による治療である。いくつかの実施形態では、抗生物質はバンコマイシンである。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の医薬組成物のいずれも、初期投与において1回用量でまたは複数回用量で対象に投与され、その後、本医薬組成物の初期投与に比べてより多くの総細菌(コロニー形成単位)を含む医薬組成物の1回以上の追加用量を続けてもよい。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の医薬組成物のいずれも、初期投与において1回用量でまたは複数回用量で対象に投与され、その後、本医薬組成物の初期投与と比べてより少数の総細菌(コロニー形成単位)を含む医薬組成物の1回以上の追加用量が続いでもよい。いくつかの実施形態では、初期投与は、少なくとも1回、2回、3回、4回、5回、6回、7回、8回、9回、10回、11回、12回、13回、14回、15回、またはそれ以上の用量の本明細書に記載の医薬組成物のうちのいずれかを含む。いくつかの実施形態では、追加投与は、少なくとも1回、2回、3回、4回、5回、6回、7回、8回、9回、10回、11回、12回、13回、14回、15回、またはそれ以上の用量の本明細書に記載の医薬組成物のうちのいずれかを含む。いくつかの実施形態では、初期投与は、本医薬組成物のいずれかの2回用量を含み、追加投与は、本明細書に記載の医薬組成物のうちのいずれかの3回用量を含む。
いくつかの実施形態では、ゲノムマーカー配列は非タンパク質コード配列である。
ATGAGAGTTTGATCCTGGCTCAGGATGAACGCTGGCGGCGTGCCTAACACATGCAAGTCGAACGAAGC AATTAAAATGAAGTTTTCGGATGGATTTTTGATTGACTGAGTGGCGGACGGGTGAGTAACGCGTGGAT AACCTGCCTCACACTGGGGGATAACAGTTAGAAATGACTGCTAATACCGCATAAGCGCACAGTACCGCATGGTACGGTGTGAAAAACTCCGGTGGTGTGAGATGGATCCGCGTCTGATTAGCCAGTTGGCGGGGTAACGGCCCACCAAAGCGACGATCAGTAGCCGACCTGAGAGGGTGACCGGCCACATTGGGACTGAGACACGGCCCAAACTCCTACGGGAGGCAGCAGTGGGGAATATTGCACAATGGGCGAAAGCCTGATGCAGCGACGCCGCGTGAGTGAAGAAGTATTTCGGTATGTAAAGCTCTATCAGCAGGGAAGAAAATGACGGTACCTGACTAAGAAGCCCCGGCTAACTACGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGTAGGGGGCAAGCGTTATCCGGATTTACTGGGTGTAAAGGGAGCGTAGACGGCGAAGCAAGTCTGAAGTGAAAACCCAGGGCTCAACCCTGGGACTGCTTTGGAAACTGTTTTGCTAGAGTGTCGGAGAGGTAAGTGGAATTCCTAGTGTAGCGGTGAAATGCGTAGATATTAGGAGGAACACCAGTGGCGAAGGCGGCTTACTGGACGATAACTGACGTTGAGGCTCGAAAGCGTGGGGAGCAAACAGGATTAGATACCCTGGTAGTCCACGCCGTAAACGATGAATGCTAGGTGTTGGGGGGCAAAGCCCTTCGGTGCCGTCGCAAACGCAGTAAGCATTCCACCTGGGGAGTACGTTCGCAAGAATGAAACTCAAAGGAATTGACGGGGACCCGCACAAGCGGTGGAGCATGTGGTTTAATTCGAAGCAACGCGAAGAACCTTACCAAGTCTTGACATCCTCTTGACCGGCGTGTAACGGCGCCTTCCCTTCGGGGCAAGAGAGACAGGTGGTGCATGGTTGTCGTCAGCTCGTGTCGTGAGATGTTGGGTTAAGTCCCGCAACGAGCGCAACCCTTATCCTTAGTAGCCAGCAGGTAAAGCTGGGCACTCTAGGGAGACTGCCAGGGATAACCTGGAGGAAGGTGGGGATGACGTCAAATCATCATGCCCCTTATGATTTGGGCTACACACGTGCTACAATGGCGTAAACAAAGGGAAGCAAGACAGTGATGTGGAGCAAATCCCAAAAATAACGTCCCAGTTCGGACTGTAGTCTGCAACCCGACTACACGAAGCTGGAATCGCTAGTAATCGCGAATCAGAATGTCGCGGTGAATACGTTCCCGGGTCTTGTACACACCGCCCGTCACACCATGGGAGTCAGCAACGCCCGAAGTCAGTGACCCAACTCGCAAGAGAGGGAGCTGCCGAAGGCGGGGCAGGTAACTGGGGTGAAGTCGTAACAAGGTAGCCGTATCGGAAGGTGCGGCTGGATCACCTCCTTT
TCAAAGAGTTTGATCCTGGCTCAGGACGAACGCTGGCGGCGCGCCTAACACATGCAAGTCGAACGGAGCTTACGTTTTGAAGTTTTCGGATGGATGAATGTAAGCTTAGTGGCGGACGGGTGAGTAACACGTGAGCAACCTGCCTTTCAGAGGGGGATAACAGCCGGAAACGGCTGCTAATACCGCATGATGTTGCGGGGGCACATGCCCCTGCAACCAAAGGAGCAATCCGCTGAAAGATGGGCTCGCGTCCGATTAGCCAGTTGGCGGGGTAACGGCCCACCAAAGCGACGATCGGTAGCCGGACTGAGAGGTTGAACGGCCACATTGGGACTGAGACACGGCCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTGGGGGATATTGCACAATGGGCGAAAGCCTGATGCAGCGACGCCGCGTGAGGGAAGACGGTCTTCGGATTGTAAACCTCTGTCTTTGGGGAAGAAAATGACGGTACCCAAAGAGGAAGCTCCGGCTAACTACGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGTAGGGAGCAAGCGTTGTCCGGAATTACTGGGTGTAAAGGGAGCGTAGGCGGGATGGCAAGTAGAATGTTAAATCCATCGGCTCAACCG GTGGCTGCGTTCTAAACTGCCGTTCTTGAGTGAAGTAGAGGCAGGCGGAATTCCTAGTGTAGCGGTGAAATGCGTAGATATTAGGAGGAACACCAGTGGCGAAGGCGGCCTGCTGGGCTTTAACTGACGCTGAGGCTCGAAAGCGTGGGGAGCAAACAGGATTAGATACCCTGGTAGTCCACGCCGTAAACGATGATTACTAGGTGTGGGGGGACTGACCCCTTCCGTGCCGCAGTTAACACAATAAGTAATCCACCTGGGGAGTACGGCCGCAAGGTTGAAACTCAAAGGAATTGACGGGGGCCCGCACAAGCAGTGGAGTATGTGGTTTAATTCGAAGCAACGCGAAGAACCTTACCAGGTCTTGACATCGGATGCATAGCCTAGAGATAGGTGAAGCCCTTCGGGGCATCCAGACAGGTGGTGCATGGTTGTCGTCAGCTCGTGTCGTGAGATGTTGGGTTAAGTCCCGCAACGAGCGCAACCCTTATTATTAGTTGCTACGCAAGAGCACTCTAATGAGACTGCCGTTGACAAAACGGAGGAAGGTGGGGATGACGTCAAATCATCATGCCCCTTATGACCTGGGCTACACACGTACTACAATGGCACTAAAACAGAGGGCGGCGACACCGCGAGGTGAAGCGAATCCCGAAAAAGTGTCTCAGTTCAGATTGCAGGCTGCAACCCGCCTGCATGAAGTCGGAATTGCTAGTAATCGCGGATCAGCATGCCGCGGTGAATACGTTCCCGGGCCTTGTACACACCGCCCGTCACACCATGGGAGTCGGTAACACCCGAAGCCAGTAGCCTAACCGCAAGGGGGGCGCTGTCGAAGGTGGGATTGATGACTGGGGTGAAGTCGTAACAAGGTAGCCGTATCGGAAGGTGCGGCTGGATCACCTCCTTT
TACGAGAGTTTGATCCTGGCTCAGGATGAACGCTGGCGGCGTGCCTAACACATGCAAGTCGAGCGAAG CGCTGTTTTCAGAATCTTCGGAGGAAGAGGACAGTGACTGAGCGGCGGACGGGTGAGTAACGCGTGGGCAACCTGCCTCATACAGGGGGATAACAGTTAGAAATGACTGCTAATACCGCATAAGCGCACAGGACCGCATGGTGTAGTGTGAAAAACTCCGGTGGTATGAGATGGACCCGCGTCTGATTAGGTAGTTGGTGGGGTAAAGGCCTACCAAGCCGACGATCAGTAGCCGACCTGAGAGGGTGACCGGCCACATTGGGACTGAGACACGGCCCAAACTCCTACGGGAGGCAGCAGTGGGGAATATTGCACAATGGGGGAAACCCTGATGCAGCGACGCCGCGTGAAGGAAGAAGTATTTCGGTATGTAAACTTCTATCAGCAGGGAAGAAAATGACGGTACCTGAGTAAGAAGCACCGGCTAAATACGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGTATGGTGCAAGCGTTATCCGGATTTACTGGGTGTAAAGGGAGCGTAGACGGATAGGCAAGTCTGGAGTGAAAACCCAGGGCTCAACCCTGGGACTGCTTTGGAAACTGCAGATCTGGAGTGCCGGAGAGGTAAGCGGAATTCCTAGTGTAGCGGTGAAATGCGTAGATATTAGGAGGAACACCAGTGGCGAAGGCGGCTTACTGGACGGTGACTGACGTTGAGGCTCGAAAGCGTGGGGAGCAAACAGGATTAGATACCCTGGTAGTCCACGCCGTAAACGATGACTACTAGGTGTCGGTGTGCAAAGCACATCGGTGCCGCAGCAAACGCAATAAGTAGTCCACCTGGGGAGTACGTTCGCAAGAATGAAACTCAAAGGAATTGACGGGGACCCGCACAAGCGGTGGAGCATGTGGTTTAATTCGAAGCAACGCGAAGAACCTTACCTGGTCTTGACATCCGGATGACGGGCGAGTAATGTCGCCGTCCCTTCGGGGCGTCCGAGACAGGTGGTGCATGGTTGTCGTCAGCTCGTGTCGTGAGATGTTGGGTTAAGTCCCGCAACGAGCGCAACCCTTATCTTCAGTAGCCAGCATATAAGGTGGGCACTCTGGAGAGACTGCCAGGGAGAACCTGGAGGAAGGTGGGGATGACGTCAAATCATCATGCCCCTTATGGCCAGGGCTACACACGTGCTACAATGGCGTAAACAAAGGGAAGCGAGAGGGTGACCTGGAGCGAATCCCAAAAATAACGTCTCAGTTCGGATTGTAGTCTGCAACTCGACTACATGAAGCTGGAATCGCTAGTAATCGCGGATCAGCATGCCGCGGTGAATACGTTCCCGGGTCTTGTACACACCGCCCGTCACACCATGGGAGTCAGTAACGCCCGAAGCCAGTGACCCAACCTTAGAGGAGGGAGCTGTCGAAGGCGGGACGGATAACTGGGGTGAAGTCGTAACAAGGTAGCCGTATCGGAAGGTGCGGCTGGATCACCTCCTTT
ATGAGAGTTTGATCCTGGCTCAGGATGAACGCTGGCGGCGTGCCTAACACATGCAAGTCGAACGAAGCGATTTAACGGAAGTTTTCGGATGGAAGTTGAATTGACTGAGTGGCGGACGGGTGAGTAACGCGTGGGTAACCTGCCTTGTACTGGGGGACAACAGTTAGAAATGACTGCTAATACCGCATAAGCGCACAGTATCGCATGATACAGTGTGAAAAACTCCGGTGGTACAAGATGGACCCGCGTCTGATTAGCTAGTTGGTAAGGTAACGGCTTACCAAGGCGACGATCAGTAGCCGACCTGAGAGGGTGACCGGCCACATTGGGACTGAGACACGGCCCAAACTCCTACGGGAGGCAGCAGTGGGGAATATTGCACAATGGGCGAAAGCCTGATGCAGCGACGCCGCGTGAGTGAAGAAGTATTTCGGTATGTAAAGCTCTATCAGCAGGGAAGAAAATGACGGTACCTGACTAAGAAGCCCCGGCTAACTACGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGTAGGGGGCAAGCGTTATCCGGATTTACTGGGTGTAAAGGGAGCGTAGACGGTAAAGCAAGTCTGAAGTGAAAGCCCGCGGCTCAACTGCGGGACTGCTTTGGAAACTGTTTAACTGGAGTGTCGGAGAGGTAAGTGGAATTCCTAGTGTAGCGGTGAAATGCGTAGATATTAGGAGGAACACCAGTGGCGAAGGCGACTTACTGGACGATAACTGACGTTGAGGCTCGAAAGCGTGGGGAGCAAACAGGATTAGATACCCTGGTAGTCCACGCCGTAAACGATGAATACTAGGTGTTGGGGAGCAAAGCTCTTCGGTGCCGTCGCAAACGCAGTAAGTATTCCACCTGGGGAGTACGTTCGCAAGAATGAAACTCAAAGGAATTGACGGGGACCCGCACAAGCGGTGGAGCATGTGGTTTAATTCGAAGCAACGCGAAGAACCTTACCAGGTCTTGACATCGATCCGACGGGGGAGTAACGTCCCCTTCCCTTCGGGGCGGAGAAGACAGGTGGTGCATGGTTGTCGTCAGCTCGTGTCGTGAGATGTTGGGTTAAGTCCCGCAACGAGCGCAACCCTTATTCTAAGTAGCCAGCGGTTCGGCCGGGAACTCTTGGGAGACTGCCAGGGATAACCTGGAGGAAGGTGGGGATGACGTCAAATCATCATGCCCCTTATGATCTGGGCTACACACGTGCTACAATGGCGTAAACAAAGAGAAGCAAGACCGCGAGGTGGAGCAAATCTCAAAAATAACGTCTCAGTTCGGACTGCAGGCTGCAACTCGCCTGCACGAAGCTGGAATCGCTAGTAATCGCGAATCAGAATGTCGCGGTGAATACGTTCCCGGGTCTTGTACACACCGCCCGTCACACCATGGGAGTCAGTAACGCCCGAAGTCAGTGACCCAACCGCAAGGAGGGAGCTGCCGAAGGCGGGACCGATAACTGGGGTGAAGTCGTAACAAGGTAGCCGTATCGGAAGGTGCGGCTGGATCACCTCCTTT
ATCAGAGAGTTTGATCCTGGCTCAGGATGAACGCTGGCGGCGTGCTTAACACATGCAAGTCGAGCGAAGCACTTAAGTGGATCTCTTCGGATTGAAGCTTATTTGACTGAGCGGCGGACGGGTGAGTAACGCGTGGGTAACCTGCCTCATACAGGGGGATAACAGTTAGAAATGGCTGCTAATACCGCATAAGCGCACAGGACCGCATGGTCTGGTGTGAAAAACTCCGGTGGTATGAGATGGACCCGCGTCTGATTAGCTAGTTGGAGGGGTAACGGCCCACCAAGGCGACGATCAGTAGCCGGCCTGAGAGGGTGAACGGCCACATTGGGACTGAGACACGGCCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTGGGGAATATTGCACAATGGGGGAAACCCTGATGCAGCGACGCCGCGTGAAGGAAGAAGTATCTCGGTATGTAAACTTCTATCAGCAGGGAAGAAAATGACGGTACCTGACTAAGAAGCCCCGGCTAACTACGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGTAGGGGGCAAGCGTTATCCGGATTTACTGGGTGTAAAGGGAGCGTAGACGGAAGAGCAAGTCTGATGTGAAAGGCTGGGGCTTAACCCCAGGACTGCATTGGAAACTGTTTTTCTAGAGTGCCGGAGAGGTAAGCGGAATTCCTAGTGTAGCGGTGAAATGCGTAGATATTAGGAGGAACACCAGTGGCGAAGGCGGCTTACTGGACGGTAACTGACGTTGAGGCTCGAAAGCGTGGGGAGCAAACAGGATTAGATACCCTGGTAGTCCACGCCGTAAACGATGAATACTAGGTGTCGGGTGGCAAAGCCATTCGGTGCCGCAGCAAACGCAATAAGTATTCCACCTGGGGAGTACGTTCGCAAGAATGAAACTCAAAGGAATTGACGGGGACCCGCACAAGCGGTGGAGCATGTGGTTTAATTCGAAGCAACGCGAAGAACCTTACCAAGTCTTGACATCCCTCTGACCGGCCCGTAACGGGGCCTTCCCTTCGGGGCAGAGGAGACAGGTGGTGCATGGTTGTCGTCAGCTCGTGTCGTGAGATGTTGGGTTAAGTCCCGCAACGAGCGCAACCCCTATCCTTAGTAGCCAGCAGGTGAAGCTGGGCACTCTAGGGAGACTGCCGGGGATAACCCGGAGGAAGGCGGGGACGACGTCAAATCATCATGCCCCTTATGATTTGGGCTACACACGTGCTACAATGGCGTAAACAAAGGGAAGCGAGACAGCGATGTTGAGCAAATCCCAAAAATAACGTCCCAGTTCGGACTGCAGTCTGCAACTCGACTGCACGAAGCTGGAATCGCTAGTAATCGCGAATCAGAATGTCGCGGTGAATACGTTCCCGGGTCTTGTACACACCGCCCGTCACACCATGGGAGTCAGTAACGCCCGAAGTCAGTGACCCAACCTTACAGGAGGGAGCTGCCGAAGGCGGGACCGATAACTGGGGTGAAGTCGTAACAAGGTAGCCGTATCGGAAGGTGCGGCTGGATCACCTCCTTT
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C.difficile感染は、胃腸内微生物叢の改変と関連付けられる。糞便微生物叢移植(FMT)などのC.difficile感染に頻繁に利用される治療法は、再発性C.difficile感染(rCDI)を防止し得るが、日常的な使用には制限があり、予期しないリスクがある。
バンコマイシン誘発性腸内毒素症後の健康な有志(HV)における組成物VE303の安全性及び忍容性を評価するために、第1相用量漸増試験を実施した。
組成物VE303と関連付けられる有害事象(AE)が健康な有志の16%で観察されたが、すべての有害事象は、グレード1(1〜5段階で「軽度の有害事象」)かつ一過性のものであった。有害事象のうち、大部分は胃腸系(腹部膨満または腹痛、軟便または硬便、悪心、鼓腸、及び下痢)であった。最も一般的なグレード2〜3の検査所見異常は、コレステロールの増加、血尿、ならびにリパーゼ及びアミラーゼの増加であった。関連するグレード3〜4の有害事象も深刻な有害事象もなかった。
要約すると、組成物VE303は忍容性が良好であり、すべての用量で安全であった。
組成物VE303の投与により、バンコマイシンの投与後の正常な微生物叢の早期回復(回復の増大)を伴う、早期の堅牢な耐久性のある定着がもたらされた。さらに、生着の堅牢性は、治療期間とともに改善された。
バンコマイシン誘発性腸内毒素症後の健康な有志(HV)における組成物VE303の安全性及び忍容性を評価するために、追加の第1相試験を実施した。表1Bに示すように、HVを、同じ用量のVE303を受ける前に、異なる用量のバンコマイシンを受けた3つのコホートに分けた。株の定着及び耐久性を含む薬物動態ならびに薬力学(例えば、常在微生物叢の復元)を、長期にわたって収集した糞便細菌のメタゲノミクス配列決定によって評価した。
表1B:第1相コホート7〜9の投薬レジメン
糞便試料を、Leiden University Medical Center及びNetherlands Donor Feces Bank(NDFB)と協力して、健康なドナー有志及び再発性Clostridioides difficile感染(rCDI)を有する患者から収集した。rCDIからの回復と関連付けられる上位の細菌属の便試料における存在量を、糞便微生物移植の前後に分析した(FMT前、FMT後)(図13A)。rCDI患者の糞便微生物移植(FMT)に対する応答は、ClostridiumクラスターIV及びXIVa細菌の移入と関連付けられる。
本試験の目的は、成人対象のrCDIの防止におけるVE303の有効な治療用量を決定することである。VE303は、合理的に定義された細菌組成物であり、FMTにおける応答と関連付けられ、in vitroでのC.difficileの増殖を抑制し、C.difficile感染(CDI)モデルにおいて生存を改善する、共生、非病原性、無毒性、クローン性の細菌の8つの異なる種を含む(表1)。
rCDIの再発を軽減するまたはrCDIを予防するためのVE303の有効な治療用量を決定するために、rCDIの発病が少なくとも2回ある成人有志に対して第2相用量設定分析を実施する。投薬レジメンは、表2(下記)に概説するとおりである。VE303用量またはプラセボを投与する前に、対象にバンコマイシンを本明細書に記載のいずれかの用量またはrCDIに対する標準治療用量で投与した。便試料を、C.difficile試験(例えば、グルタミン酸デヒドロゲナーゼ、毒素タンパク質、C.difficile PCR、リボタイピング及び毒素アッセイのためのC.difficile培養)、微生物叢組成、VE303株検出、抗生物質濃度、メタボロミクス、培養、及びC.difficile以外の抗生物質耐性細菌(例えば、カルバペネム耐性腸内細菌[CRE]、拡張B−ラクタマーゼ産生腸内細菌[ESBL]、またはバンコマイシン耐性腸球菌[VRE])について、対象から収集した。
表2:第2相試験の投薬レジメン
背景
ヒトの腸内微生物叢の改変は、Clostridium difficile(C.difficile)のような日和見病原体による感染と関連付けられる。C.difficile感染の再発率の低下は、糞便微生物叢移植(FMT)により示されているが、FMTには特有のリスク及び変動性がある。生きた生物学的製剤(LBP)であるVE303が、再発性C.difficile感染(rCDI)の予防のために開発されている。VE303は、ClostridiumクラスターIV、XIVa、及びXVIIに属する8つの精製されたクローン性株からなる合理的に定義された細菌コンソーシアムである。本株は、健康な有志の糞便物質から単離し、純粋培養物として保管し、cGMP条件下で製造したものである。VE303の安全性、忍容性、薬物動態(PK)、及び薬力学(PD)を、健康な有志(N=33)において評価した。漸増用量のVE303を、5日間にわたる経口バンコマイシンと併せてまたは併せずに投与した。糞便試料を最大12週間長期にわたって収集し、Illuminaプラットフォームでメタゲノム配列決定を行って、経時的なVE303株の定着(PK)及びバンコマイシン曝露後の常在微生物叢の回復(PD)に対するその影響を定量化した。LBPのメンバーを常在株から区別することによってPKを正確に定義するために、各VE303株に固有のマーカー配列を利用する拡張性バイオインフォマティクス法を開発した。VE303株の存在量が急速に増加した投薬条件を特定し、コンソーシアムの投与から少なくとも12週後に検出した。VE303により、バンコマイシン後の腸内微生物叢の回復も強化され、このことは、常在Clostridium及びBacteroidetes種の増加が加速し、Proteobacteriaが減少したことによって示された。まとめると、これらのデータにより、合理的に定義された細菌コンソーシアムに基づくLBPが、腸に耐久的に定着し、ヒトレシピエントの微生物叢を調節し得ることが初めて示される。
正常で健康な有志対象で検出されたVE303株の総数を、便試料の収集及びIllumina配列決定の後で評価して、固有の50塩基対(bp)マーカー配列を使用して各VE303株を特定した(図17A〜図17B)。VE303コンソーシアムの8株すべてが、ほぼすべてのコホート4及びコホート5の対象で検出された。
最も存在量が高いFirmicutes、Bacteroidetes、及びProteobacteriaの対象あたりの総相対存在量を、バンコマイシン投与後、バンコマイシン投与からの回復後1週間まで、及びバンコマイシン投与からの回復後1週間超で測定した。VE303の投与により、バンコマイシン治療後1週間以内にバンコマイシン誘発性腸内毒素症からの回復が強化される(図18)。具体的には、VE303の投与により、Firmicutes科(ClostridiumクラスターIV、XIVa、及びXVII)が増加し、Bacteroides種及びParabacteroides種が増加し、Escherichia種及びEscherichia種が減少する。
VE303は、マウスのCDI治療に効果的である健康なヒトドナーから単離した8つのClostridiumクラスターIV、XIVa、及びXVII株の合理的に設計されたコンソーシアムである。VE303は、正常で健康な有志(NHV)において安全であり、忍容性が良好である。VE303株は、NHVに堅牢に定着し、約10〜100倍に拡大し、最大12週間持続する。高用量のVE303は、Bacteriodetes及びClostridiumクラスターIV、XIVa、及びXVII種の拡大を促進し、Proteobacteria種を減少させることによるバンコマイシン誘発性腸内毒素症の迅速な回復と関連付けられる。
背景
腸内微生物叢の改変は、Clostridioides difficile感染(CDI)と関連付けられる。再発性CDI(rCDI)の減少が糞便微生物叢移植(FMT)により示されているが、FMTには、日常的な使用に対する制限があり、予期しないリスクがある。VE303は、rCDIの防止のために開発されているGMP条件下で製造される、合理的に定義された細菌コンソーシアムからなる画期的医薬品である。VE303は、FMTにおける臨床応答と関連付けられ、in vitroでのC.difficileの増殖を抑制し、CDIモデルにおいて生存を改善する、共生、非病原性、無毒性、クローン性の細菌であるClostridiumクラスターIV、XIVa、及びXVIIに属する8つの異なる種を含む。
ヒト初回第1相用量漸増試験では、バンコマイシン(vanco)誘発性腸内毒素症後の健康な成人有志(HV)におけるVE303の安全性及び忍容性を評価した。薬物動態(PK)(株の定着及び耐久性)及び薬力学(PD)(常在微生物叢の抗生物質後の復元)を、長期にわたって収集した便試料に基づく糞便細菌のメタゲノミクス配列決定によって評価した。
HV(N=23、5コホート)は、図1の図表に従って、経口バンコマイシン(4日間毎日125mg、続いて漸増する単回用量、その後複数回用量のVE303カプセル)を受けた。VE303関連の有害事象(AE)はすべてグレード1かつ一過性であり、HVの30%で観察された。VE303関連の高グレードのAEまたは重度のAE(SAE)はなかった。VE303関連のAEの大部分は、胃腸系(腹部膨満、下痢、軟便、及びALT/AST増加、各8.7%;変色便または硬便、便秘、腹部不快感または腹痛、味覚障害、悪心、鼓腸、各4.3%)であった。最も一般的なグレード2〜3の検査所見異常は、コレステロールの増加、血尿、ならびにリパーゼ及びアミラーゼの増加であった。
VE303は、すべての用量で忍容性良好かつ安全であり、バンコマイシン治療後の正常な微生物叢の早期回復を伴う、早期、堅牢、かつ耐久性のある定着を示した。定着の堅牢性は、治療期間とともに改善された。rCDIの防止のためのVE303の第2相試験が進行中である。
背景
抗生物質(例えば、バンコマイシン)を用いた治療により、宿主微生物叢及び胆汁酸代謝物のプールが破壊される(図28)。これらの胆汁酸は、一次胆汁酸または二次胆汁酸のいずれであってもよい。具体的には、抗生物質は、例えば、有益な微生物の数を減少させることにより、二次胆汁酸にかわって一次胆汁酸の産生を刺激する。再発性Clostridium difficile感染(rCDI)は、一次胆汁酸の増加及び二次胆汁酸の減少と関連付けられる。糞便物質移植(FMT)により、これらの胆汁酸欠乏が救済される。二次胆汁酸は、FMT後のFirmicutesの存在量と正の相関関係にあり、Proteobacteria OTUと負の相関関係にあることにより、rCDIが阻害される(図29)。
対象からの糞便試料を分析前に凍結乾燥させて粉砕し、均質な試料を得る。各試料を約8〜12mg秤量し、正確な重量を記録した。次に、試料を酸性メタノールで抽出した。遠心分離後、試料を分割し、透明な上清の一部分を希釈せずに取っておき、もう一方の試料を100倍に希釈した。未希釈試料抽出物及び希釈試料抽出物のアリコートを、標識した内部標準の溶液でスパイクし、穏やかな窒素流中で蒸発乾固させた。乾燥させた抽出物を再構成し、負イオンモードで取得するC18逆相HPLCカラムを備えたAgilent 1290/Sciex QTrip 6500 LC−MS/MSシステムに注入した。
一次胆汁酸は健康な有志では低く、バンコマイシンによる治療の際に最大3〜4log増加したが(図31、図33、図34)、量はコホート1〜5の間でばらつきがあった。具体的には、一次共役胆汁酸(BA)であるグリコケノデオキシコール酸、グリココール酸、タウロケノデオキシコール酸、及びタウロコール酸が増加した(図30、図32〜図34)。これらの一次胆汁酸は、コホート1〜5の間でのばらつきを伴って、VE303の投与時に減少した。興味深いことに、VE303の投与は、いくつかの一次胆汁酸の迅速な枯渇と関連付けられた(図31、アスタリスクで示される)。VE303治療と一次胆汁酸の減少との関連は、線形混合効果モデリング(図34)及びランダムフォレスト分析(図36)によって有意であることが確認された。VE303株は、一次胆汁酸のベースラインレベルへの回復にとって最も重要な上位20個の特徴の1つであることも見出された(図35)。
RFAの、上位20個の重要な特徴の部分依存性分析+線形モデルを構築した。VE303群A株(VE303−01、VE303−02、VE303−3、VE303−05、VE303−07、VE303−8;本明細書では「VE303群A株−胆汁酸」とも記載)は、一次胆汁酸(BA)存在量と負の関連があり、二次胆汁酸(BA)ウルソデオキシコール酸の存在量と正の関連があった。VE303群B株(VE303−04、VE303−06;本明細書では「VE303群B株−胆汁酸」とも記載)は、二次BAのリトコール酸及びウルソデオキシコール酸の存在量と正の関連があった。加えて、常在Bacteroidetes及びClostridiumクラスターIV及びXIVa種は、二次BAデオキシコール酸と正の関連があった。VE303株は、二次胆汁酸のベースラインレベルへの回復にとって最も重要な上位20個の特徴の1つであることも見出された(図35)。
一次胆汁酸と二次胆汁酸とのバランスは、バンコマイシン治療によって改変される。二次胆汁酸は、Clostridium difficile感染(CDI)において減少し、C.difficile胞子の発芽を制限するために重要である。VE303株は、直接的及び間接的ともに、二次胆汁酸の回復に重要である。二次胆汁酸であるデオキシコール酸、リトコール酸、及びウルソデオキシコール酸はすべて、CDI患者においてFMT治療後に増加する。
背景
抗生物質(例えば、バンコマイシン)を用いた治療により、宿主微生物叢及び短鎖脂肪酸(SCFA)代謝物のプールが破壊される(図28)。具体的には、抗生物質により、SCFAのレベルが低下し得る。再発性Clostridium difficile感染(rCDI)は、SCFAである酪酸塩、プロピオン酸塩、及び酢酸塩のレベルの低下と関連付けられる(図29)。糞便微生物移植(FMT)により、これらのSCFA欠乏が救済される。SCFAは、FMT後のFirmicutesの存在量と正の相関関係にある(図29)。
各試料を100mg秤量し、正確な重量を記録した。次に、試料を安定な標識した内部標準の溶液でスパイクし、均質化し、メタノールで抽出した。遠心分離後、上清のアリコートを誘導体化し、対応する短鎖脂肪酸アリールヒドラジドを形成させた。反応混合物を希釈し、アリコートを、C18逆相UHPLCカラムを備えたAgilent 1290/AB SciexTrip Quad 5500 LC−MS/MSシステムに注入した。質量分析計を、エレクトロスプレーイオン化(ESI)を使用してネガティブモードで操作した。
SCFAは健康な有志において高く、バンコマイシン治療で最大1〜1.5log減少し、VE303の投与で増加したが(図37〜図38)、量はコホート1〜5の間でばらつきがあった。具体的には、SCFAである酢酸塩、プロピオン酸塩、及び酪酸塩、吉草酸塩(図37及び図38)が減少する。これらの二次胆汁酸は、コホート1〜5の間でのばらつきを伴って、VE303の投与時に増加する。興味深いことに、VE303の投与は、いくつかのSCFAの迅速な回復と関連付けられた(図37、アスタリスクで示される)。VE303治療とSCFAの増加との関連は、線形混合効果(LME)モデリング(図39)及びランダムフォレスト分析(図41)によって有意であることが確認された。LMEについて、以下の式を利用して、VE303投与とSCFAの回復との関連の有意性を計算した。
SCFAのレベルは、バンコマイシン治療により減少する。酢酸塩、プロピオン酸塩、及び酪酸塩のレベルは、バンコマイシンの投与によって有意に減少する。これは、酪酸塩レベルが減少するCDIの対象において一貫している。VE303の投与及びVE303株の存在量は、SCFAレベルの回復と関連付けられる。これらのSCFAレベルも、CDIの患者においてFMT治療後に増加する。
ヒトの腸内微生物叢の改変は、Clostridium difficile(C.difficile)のような日和見病原体による感染と関連付けられる。C.difficile感染の再発率の低下は、糞便微生物叢移植(FMT)により示されているが、FMTには特有のリスク及び変動性がある。再発性C.difficile感染(rCDI)の予防のための生きた生物学的製剤(LBP)であるVE303。VE303は、ClostridiumクラスターIV、XIVa、及びXVIIに属する8つの精製されたクローン性株からなる合理的に定義された細菌コンソーシアムである。本株は、健康な有志の糞便物質から単離し、純粋培養物として保管し、cGMP条件下で製造したものである。VE303の安全性、忍容性、薬物動態(PK)、及び薬力学(PD)を、健康な有志(N=33)において評価した。漸増用量のVE303を、5日間にわたる経口バンコマイシンと併せてまたは併せずに投与した。糞便試料を最大6か月間長期にわたって収集し、Illuminaプラットフォームでメタゲノム配列決定を行って、経時的なVE303株の定着(薬物動態、PK)と、バンコマイシン曝露後の常在微生物叢の回復ならびに短鎖脂肪酸(SCFA)及び胆汁酸(BA)のレベル(薬力学、PD)とに対するその影響を定量化した。LBPのメンバーを常在株から区別することによってPKを正確に定義するために、各VE303株に固有のマーカー配列を利用する拡張性バイオインフォマティクス法を開発した。バンコマイシン後のVE303投与は、すべての用量レベルで、安全であり、忍容性が良好であった。VE303株の存在量が急速に増加した投薬条件を特定し、コンソーシアムの投与から少なくとも6か月後に検出した。VE303により、バンコマイシン後の腸内微生物叢の回復も強化され、このことは、Clostridium及びBacteroidetes種の増加が加速し、Proteobacteriaが減少したことによって示される。VE303株の定着は、バンコマイシン投与後の便で測定されたSCFA及び二次BAの迅速な回復とも関連付けられた。まとめると、これらのデータにより、合理的に定義された細菌コンソーシアムに基づくLBPが、安全であり、腸に耐久的に定着することができ、ヒトレシピエントの腸恒常性を促進することが可能であることが、初めて示される。
腸内微生物叢の改変、ならびに胆汁酸(BA)及び短鎖脂肪酸(SCFA)を含む定着耐性及び宿主応答に関与する代謝産物における結果としての変化は、C.difficile感染(CDI)の特質である。再発性CDI(rCDI)の減少が糞便微生物叢移植(FMT)で観察されているが、FMTには、日常的な使用に対する制限があり、予期しないリスクがある。VE303は、rCDIの防止のために開発されている画期的医薬品であり、適正製造基準(GMP)条件下で製造される合理的に定義された細菌コンソーシアムからなる。VE303は、FMTの臨床反応と関連付けられる共生細菌であるClostridiumクラスターIV、XIVa、及びXVIIに属する8つの異なる種で構成される。VE303は、in vitroでC.difficileの増殖を抑制し、in vivoで生存率を改善する。
ヒトの腸内微生物叢の改変は、Clostridium difficile(Clostridium difficile、C.difficile)のような日和見病原体による感染と関連付けられる。C.difficile感染の再発率の低下は、糞便微生物叢移植(FMT)により示されているが、FMTには特有のリスク及び変動性がある。C.difficile再発(rCDI)の予防のための生きた生物学的製剤(LBP)であるVE303は、ClostridiumクラスターIV、XIVa、及びXVIIに属する8つの精製されたクローン性株からなる合理的に定義された細菌コンソーシアムである。本株は、健康な有志の糞便物質から単離し、純粋培養物として保管し、cGMP条件下で製造したものである。第1a/1b相試験を健康な有志(HV、N=38)において実施し、その一次転帰は、VE303の安全性及び忍容性の評価、ならびに第2相試験で再発性CDI(rCDI)に対する有効性を試験するための用量を決定することであった。二次転帰は、VE303の薬物動態(PK)及び薬力学(PD)を定義することであった。
細菌組成物を、Clostridium difficile増殖を抑制するそれらの能力について、in vitro混合培養競合アッセイによって評価した。Dorea longicatena株6、VE303コンソーシアム、及びDorea longicatenaを含まないVE303を、各々評価した。 Clostridium bifermentansを陽性対照として使用した。
共生微生物の多様性の低下及び存在量の低下など、ヒトの腸における最近微生物叢の改変は、Clostridioides difficile(先にC.difficileと称されている)のような日和見病原体による感染と関連付けられる。糞便微生物叢移植(FMT)などの多様な微生物叢を復元することを目的とした現在の微生物叢ベースの治療は、C.difficile再発率の低下を示している。しかしながら、ドナーからのほとんど特徴付けられていない糞便物質の大部分を移入することが必要となるFMT及び類似のアプローチは、性質として本質的に不定であり、定義が不十分であり、感染性病原体を伝染させる可能性がある。FMTの結果としての微生物叢の全体的な変化が報告されているが、投与された糞便微生物叢と結果として生じる微生物叢の変化との関連を測定することは実用的ではない。C.difficile再発(rCDI)の防止のためにVE303と呼ばれる生きた生物学的製剤(LBP)を開発した。VE303コンソーシアムは、Clostridiumの8つのクローン性株からなる合理的に設計された治療薬である。これらの株は、健康な有志の糞便物質から単離し、十分に特徴付け、GMP条件下で個々に増殖させたものである。健康な有志におけるVE303の安全性、忍容性、及び定着を評価するために、第1a/1b相用量漸増試験を開始し、進行中である。
表3:VE303コンソーシアムメンバー
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株ゲノム及び便メタゲノム配列決定
VE303細菌gDNAを、IlluminaプラットフォームとPacific Biosciencesプラットフォームとの両方で配列決定した。Illuminaライブラリは、TruSeq DNA PCR−Free Library Prepを使用して構築し、MiSeqシーケンサーで配列決定した。VE303株の各々のPacific Biosciences(PacBio)ライブラリは、SMRTbell Template Preparationキットを使用して調製し、University of Maryland Institute for Genome Sciences(Baltimore,MD,USA)において、RS II(Pacific Biosciences,Menlo Park,CA)で配列決定した。VE303ゲノムアセンブリは、HGAP Assembler(SMRTAnalysis 2.3.0)及びCelera Assembler v.8.23を使用するPacBio配列を使用して生成し、University of Maryland Institute for Genome Sciencesのバイオインフォマティクスコアによって品質が評価された。便試料を新鮮な状態で収集し、およそ250mgをOMNIgene−GUTチューブ(DNAgenotek,Ottawa,CAN)に移し、製造業者の指示に従って保存緩衝液に再懸濁した。次に、保存した便懸濁液を抽出し、標準的な操作手順を使用してDNAgenotekにてIllumina NextSeqプラットフォームで配列決定した。
VE303生物の各々に固有のゲノム領域を、1)One Codex微生物ゲノムデータベースに存在しない各VE303株ゲノムについて重複するk−mer(k=31bp)の候補セットを特定し、2)One Codexデータベース中のいずれの他の参照ゲノムにも見られず、いずれの他のVE303株ゲノムにも見られず、かつ他の候補ゲノム領域を有する17bpの部分配列を共有しなかった、固有のゲノム領域(50塩基対(bp)ウィンドウ)の最終セットを特定することによって、特定した。VE303株あたり1,539〜10,847の範囲で、合計43,955個のゲノム領域がこれらの基準を満たした。この最初のゲノム領域のセットを、249個の健康なヒト便メタゲノム配列決定データセットで検出された領域、及びVE303株の純粋培養物からの全ゲノムショットガン配列データセットにおいて低率で回収されたいずれの領域も除外することによって、さらに精緻化した。この排他性試験ステップに続いて、VE303株あたり260〜7,282の範囲で、14,319個のゲノムマーカーの最終セットを特定した(図63)。Illumina全ゲノムメタゲノム配列決定データセットからのVE303株の検出は、固有のゲノムマーカー領域に依存した。50bpのゲノム領域の各々は、全ゲノムメタゲノム配列決定プロセスをとおして生成された配列断片(「リード」)よりも短い。したがって、固有のゲノム領域は、メタゲノムリードのうちのいずれかのなかの部分配列として検出された。1)配列断片が標的ゲノム領域に対して17bp以上の少なくとも1つの完全なアラインメントを含んだ場合、及び2)50bpのゲノム領域全体が3つ以下のミスマッチで配列断片に対してアラインメントした場合、固有のゲノム領域が検出されたとみなした。正確な17bpのアラインメントの検出を、k−merアラインメントアプローチを使用して実行した。50bpゲノム配列全体の高感度アラインメントを、BioPython4に実装した一対アラインメントモジュールを使用して実施した。これらの基準を満たすリードが入力データセットに少なくとも1つある場合に、標的ゲノム領域の各々が存在するとみなした。
●平均マーカー深度が0.1×を超え、多項分布から予想される平均を2標準偏差下回る最小閾値(マーカーのドロップアウトを見越して25%のゼロインフレーションにて)を超えた場合、「検出」。
●平均マーカー深度が0.1×を超え、検出されたマーカーのカバレージが平均を2〜4標準偏差下回る場合、「可能性あり」。
●平均マーカー深度が0.01×〜0.1×にある場合、「データ不十分」。
●平均マーカー深度が0.01×を超えなかった場合、またはマーカーの数が予想平均を4標準偏差未満下回る場合、「検出せず」。
これらの方法は、1)DNA抽出及びメタゲノム配列分析の前に漸増するコロニー形成単位(CFU)の各VE303株でスパイクしたヒト便試料、及び2)VE303株ゲノムを、元の宿主ドナーの便において検出し、無関係の対照便試料では検出しない能力という2つのアプローチを使用して、各VE303株を堅牢かつ特異的に検出するために決定したものである。
微生物群集(VE303株を含む)における細菌種の推定相対的存在量を、ヒト宿主にマッピングされるリードを除去した後、質でフィルタリングしたメタゲノム配列リードから、標準的なOneCodexアルゴリズムを使用して決定した。より高い分類レベル(例えば、門または綱レベル)で、相対的存在量を、所望の分類レベルで割り当てられた配列リード(加えて、以下で割り当てられたすべてのリード)と割り当てられたリードの総数との割合として、各試料について計算した。次に、微生物群集の各種のDNAの絶対的存在量を、以下の式(3)に従って計算した。
式(6)に従い、さまざまな分析物(胆汁酸及び短鎖脂肪酸)がどのようにVE303投与の影響を受けるのかを特定するために、線形混合効果モデリングを実施した。
ここで、分析物は、ある特定の時点(日)のある特定の個人におけるSCFAまたはBAで測定した密度に対応し、治療は、測定値が、バンコマイシン治療前、バンコマイシン治療中、またはバンコマイシン治療後に取得されるのかを説明するためのカテゴリ変数であり、ve303は、バンコマイシン投与後のある特定の試料におけるVE303の総存在量(DNA μg/便mg)に対応する。治療には、バンコマイシン前試料をベースラインとして使用する。データはさまざまなコホートに細分されたさまざまな患者からの繰り返しの試料であるため、患者ID(pID)/コホートIDをネスト変量効果として使用する。治療:バンコマイシン中と関連付けられたp値が0.05未満である代謝産物は、バンコマイシン治療の影響が大きいとみなされる。治療:バンコマイシン後と関連付けられたp値が0.05未満である代謝産物は、治療後及びVE303の非存在下(例えば、バンコマイシン単独コホート)でバンコマイシンの影響が大きいとみなされる。ve303と関連付けられたp値が0.05未満である代謝産物は、治療後の総VE303存在量の影響が大きい。
SCFA及びBAのバンコマイシン後の動態へのさまざまなVE303株の寄与を決定するため、ならびにVE303株のこれらの代謝産物への効果を、回復中の常在微生物の効果から切り離すために、ランダムフォレスト回帰(RFR)を実施して、各代謝産物の存在量を、常在細菌の存在量及びVE303存在量の関数として予測した(図58及び図59)。データの反復サンプリング性質に対処するために、以前に検証されているアプローチを採用し(Haran JP,Bhattarai SK,Foley SE,Dutta P,Ward DV,Bucci V,McCormick BA.(2019)Alzheimer’s disease microbiome is associated with dysregulation of the anti−inflammatory P−glycoprotein pathway.mBio 10:e00632−19参照)、ここでは、ランダムに選択された試料の100個の異なるサブセットに対してRFRを実行し(個人あたり1つの試料を選択した後)、30個の異なる乱数シードから開始して繰り返す。微生物(常在細菌とVE303との両方)を、30×100のRFR実現にわたって並べ替えた重要度変数値に基づいてランク付けした。すべての上位の重要性上位の予測因子について、累積局所効果(ALE)プロットを生成して、各代謝産物が微生物の特徴量の変化によってどのように影響を受けるかを決定した。回帰直線を両対数変換したALEプロットに適合させ、結果をこれらの推定係数のクラスター化したヒートマップとして要約する。
一次BAから二次BAへの生体内変換は、胃腸(GI)内微生物叢の複数のメンバーによる協調的な努力を必要とする「群集任務」であることが最近特定された。ゲノムデータセットを使用して、リトコール酸(LCA)及びデオキシコール(DCA)誘導物質として特定された共生常在細菌の二次胆汁酸遺伝子と、ウルソデオキシコール酸(UDCA)誘導物質として特定されたVE303株とを特定し、回復した微生物叢の代謝能力をさらに調査した。共生生物については、OneCodexデータベースまたはNCBI Taxonomyデータベースから代表的なゲノムをダウンロードした。BLAST Reciprocal Best Hits(doi.org/10.1186/s13742−015−0080−7)を使用して、共生ゲノム、VE303ゲノム、及び胆汁酸(BA)変換を実行することが知られている細菌のゲノム(陽性対照)(Heinken et al.Microbiome(2019)7(1):75)を、二次胆汁酸生合成タンパク質の参照データベースに対してマッピングした。このデータベースは、Heinkenらが述べたパラメータを使用してUNIPROTから社内で構築した。構築したデータベースに対するこれらのゲノムからのヒットを類似性ヒートマップとして示す(図58)。
表4:定着した対象の率
表5A:VE303株存在量の中央値
表5B:VE303株存在量の中央値
表6:SCFA及びBAについて分析した便試料(N)
表7A:胆汁酸LMEの結果
表7B:胆汁酸LMEの結果
表8A:SCFA LMEの結果
表8B:SCFA LMEの結果
多様性の減少及び共生生物の存在量の低下などのヒト腸内の細菌微生物叢の改変は、Clostridium difficileのような日和見病原体による感染と関連付けられる。糞便微生物叢移植(FMT)などの多様な微生物叢を復元することを目的とした現在の微生物叢ベースの治療は、C.difficile再発率の低下に成功していることが示されている。しかしながら、ドナーからのほとんど特徴付けられていない糞便物質の大部分の移入を必要とするFMT及び類似のアプローチは、感染性病原体を伝染させる可能性がある。生きた生物学的製剤(VE303と呼ばれる)が、再発性C.difficile感染(rCDI)の治療のために開発されている。VE303コンソーシアムは、精製されたクローン性細菌株からなる合理的に設計された治療薬であるこれらの株は、健康な有志の糞便物質から単離し、十分に特徴付け、GMP条件下で個々に増殖させたものである。健康な有志におけるVE303の安全性、忍容性、及び定着を評価するために、第1a/1b相用量漸増試験が開始されている。試験の一次転帰は、VE303の安全性及び忍容性の評価、ならびに第2相試験でrCDI有効性を試験するための用量を決定することである。二次転帰には、VE303中の細菌株による腸内定着の動態、及びバンコマイシン誘発性腸内毒素症後の常在微生物叢の復元が含まれる。ここでは、VE303中の細菌株による定着を評価するための最新の知見及び新しい方法論を提示する。VE303を関連する内在微生物と区別するために、新規のバイオインフォマティクスツールを開発した。これらのツールにより、VE303投与後のヒト便試料中の薬物動態及び薬力学の正確な定量化が可能となった。
オリゴヌクレオチドDNAプライマーは、VE303の株1〜8の各々の150未満の塩基対の特定の配列を標的とするように設計した(表1)。5’−/56−FAM蛍光色素ならびにZEN部分及び3IABkFQ/−3’クエンチャーを有するオリゴヌクレオチドDNAプローブを、VE303コンソーシアムにおいて特定の細菌種を選択的に特定するように設計した。プライマー及びDNAプローブの配列を表9に列記する。
表9:qPCRオリゴヌクレオチドプライマー及びプローブ配列
DNAを、単一細菌株を含む細菌ペレットから単離して(VE303株1〜8)、表9に列記するプライマーの特異性を試験した。単離したDNAの濃度を、蛍光光度計(例えば、Qubit 3.0、ThermoFisher)を使用して定量した。単離したDNAを使用して、表9に列記するプライマーを使用したqPCRによって標準曲線を生成した。これらの標準曲線を、反応の線形性を決定し、反応効率を決定し、検出限界を調査するために使用した。これらのqPCRアッセイの結果を図64〜71に示す。
表10:qPCR増幅効率
表11:交差反応性
実施例13で選択されたオリゴヌクレオチドプライマーを、糞便試料中のVE303組成物の細菌株を検出する際の有効性について試験した。簡潔に言うと、両時点ともVE303組成物の投与前であったベースライン及び0日目の試料を決定するために、糞便試料をヒト対象から取得して、偽陽性のレベルを評価した。個々人にバンコマイシンを投与し、5日目に糞便試料を収集した。追加の糞便試料を、14日目、3週目、8週目、及び12週目にVE303組成物を投与した後で収集した。
各反応についてのPCR反応成分:
10μlのTaqman Fast Universal PCR Master Mix(×2)
0.3μlの20uM順方向プライマー
0.3μlの20uM逆方向プライマー
0.4μlの20uMプローブ
7μlのヌクレアーゼフリーウォーターヌクレアーゼ不含水
2μlの抽出したDNA
ウェルあたりの総量20ul。
以下のPCR反応パラメータを使用した:50℃で2分間保持
95℃で20秒間
以下を40サイクル:
95℃で3秒間
60℃で30秒間(*この段階で取得)実行全体にわたって2.63℃/秒のランプ速度を使用した。
多様性の減少及び共生生物の存在量の低下など、ヒト腸内の細菌微生物叢の改変は、Clostridioides difficile(C.difficile)のような日和見病原体による感染と関連付けられる。糞便微生物叢移植(FMT)などの多様な微生物叢を復元することを目的とした現在の微生物叢ベースの治療は、C.difficile再発率の低下を示している。しかしながら、ドナーからのほとんど特徴付けられていない糞便物質の大部分の移入を必要とするFMT及び類似のアプローチは、性質として本質的に不定であり、定義が不十分であり、感染性病原体を伝染させる可能性がある。FMTの結果としての微生物叢の全体的な変化が報告されているが、投与された糞便微生物叢と結果として生じる微生物叢の変化との関連を測定することは実用的ではない。
これらのデータを総合すると、VE303は抗生物質による攪乱の後のSCFAの回復に影響を与え、観察された回復の主要な要因であることが示唆される。
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株ゲノム及び便メタゲノムの配列決定
VE303細菌gDNAを、IlluminaプラットフォームとPacific Biosciencesプラットフォームとの両方で配列決定した。Illuminaライブラリは、TruSeq DNA PCR−Free Library Prepを使用して構築し、MiSeqシーケンサーで配列決定した。VE303株の各々のPacific Biosciences(PacBio)ライブラリは、SMRTbell Template Preparationキットを使用して調製し、University of Maryland Institute for Genome Sciences(Baltimore,MD,USA)において、RS II(Pacific Biosciences,Menlo Park,CA)で配列決定した。VE303ゲノムアセンブリは、HGAP Assembler(SMRTAnalysis 2.3.0)及びCelera Assembler v.8.23を使用するPacBio配列を使用して生成し、University of Maryland Institute for Genome Sciencesのバイオインフォマティクスコアによって品質が評価された。便試料を新鮮な状態で収集し、およそ250mgをOMNIgene−GUTチューブ(DNAgenotek,Ottawa,CAN)に移し、製造業者の指示に従って保存緩衝液に再懸濁した。次に、保存した便懸濁液を抽出し、標準的な操作手順を使用してDNAgenotekにてIllumina NextSeqプラットフォームで配列決定した。
VE303生物の各々に固有のゲノム領域を、1)One Codex微生物ゲノムデータベースに存在しない各VE303株ゲノムについて重複するk−mer(k=31bp)の候補セットを特定し、2)One Codexデータベース中のいずれの他の参照ゲノムにも見られず、いずれの他のVE303株ゲノムにも見られず、かつ他の候補ゲノム領域を有する17bpの部分配列を共有しなかった、固有のゲノム領域(50塩基対(bp)ウィンドウ)の最終セットを特定することによって、特定した。VE303株あたり1,539〜10,847の範囲で、合計43,955個のゲノム領域がこれらの基準を満たした。この最初のゲノム領域のセットを、249個の健康なヒト便メタゲノム配列決定データセットで検出された領域、及びVE303株の純粋培養物からの全ゲノムショットガン配列データセットにおいて低率で回収されたいずれの領域も除外することによって、さらに精緻化した。この排他性試験ステップに続いて、VE303株あたり260〜7,282の範囲で、14,319個のゲノムマーカーの最終セットを特定した(図63)。Illumina全ゲノムメタゲノム配列決定データセットからのVE303株の検出は、固有のゲノムマーカー領域に依存した。50bpのゲノム領域の各々は、全ゲノムメタゲノム配列決定プロセスをとおして生成された配列断片(「リード」)よりも短い。したがって、固有のゲノム領域は、メタゲノムリードのうちのいずれかのなかの部分配列として検出された。1)配列断片が標的ゲノム領域に対して17bp以上の少なくとも1つの完全なアラインメントを含んだ場合、及び2)50bpのゲノム領域全体が3つ以下のミスマッチで配列断片に対してアラインメントした場合、固有のゲノム領域が検出されたとみなした。正確な17bpのアラインメントの検出を、k−merアラインメントアプローチを使用して実行した。50bpゲノム配列全体の高感度アラインメントを、BioPython4に実装した一対アラインメントモジュールを使用して実施した。これらの基準を満たすリードが入力データセットに少なくとも1つある場合に、標的ゲノム領域の各々が存在するとみなした。
●平均マーカー深度が0.1×を超え、多項分布から予想される平均を2標準偏差下回る最小閾値(マーカーのドロップアウトを見越して25%のゼロインフレーションにて)を超えた場合、「検出」。
●平均マーカー深度が0.1×を超え、検出されたマーカーのカバレージが平均を2〜4標準偏差下回る場合、「可能性あり」。
●平均マーカー深度が0.01×〜0.1×にある場合、「データ不十分」。
●平均マーカー深度が0.01×を超えなかった場合、またはマーカーの数が予想平均を4標準偏差未満下回る場合、「検出せず」。これらの方法は、1)DNA抽出及びメタゲノム配列分析の前に漸増するコロニー形成単位(CFU)の各VE303株でスパイクしたヒト便試料、及び2)VE303株ゲノムを、元の宿主ドナーの便において検出し、無関係の対照便試料では検出しない能力という2つのアプローチを使用して、各VE303株を堅牢かつ特異的に検出するために決定したものである。
微生物群集(VE303株を含む)における細菌種の推定相対的存在量を、ヒト宿主にマッピングされるリードを除去した後、質でフィルタリングしたメタゲノム配列リードから、標準的なOneCodexアルゴリズムを使用して決定した。より高い分類レベル(例えば、門または綱レベル)で、相対的存在量を、所望の分類レベルで割り当てられた配列リード(加えて、以下で割り当てられたすべてのリード)と割り当てられたリードの総数との割合として、各試料について計算した。次に、微生物群集の各種のDNAの絶対的存在量を、以下の式(3)に従って計算した。
式(6)に従い、さまざまな分析物(胆汁酸及び短鎖脂肪酸)がどのようにVE303投与の影響を受けるのかを特定するために、線形混合効果モデリングを実施した。
ここで、分析物は、ある特定の時点(日)のある特定の個人におけるSCFAまたはBAで測定した密度に対応し、治療は、測定値が、バンコマイシン治療前、バンコマイシン治療中、またはバンコマイシン治療後に取得されるのかを説明するためのカテゴリ変数であり、ve303は、バンコマイシン投与後のある特定の試料におけるVE303の総存在量(DNA μg/便mg)に対応する。治療には、バンコマイシン前試料をベースラインとして使用する。データはさまざまなコホートに細分されたさまざまな患者からの繰り返しの試料であるため、患者ID(pID)/コホートIDをネスト変量効果として使用する。治療:バンコマイシン中と関連付けられたp値が0.05未満である代謝産物は、バンコマイシン治療の影響が大きいとみなされる。治療:バンコマイシン後と関連付けられたp値が0.05未満である代謝産物は、治療後及びVE303の非存在下(例えば、バンコマイシン単独コホート)でバンコマイシンの影響が大きいとみなされる。ve303と関連付けられたp値が0.05未満である代謝産物は、治療後の総VE303存在量の影響が大きい。
SCFA及びBAのバンコマイシン後の動態へのさまざまなVE303株の寄与を決定するため、ならびにVE303株のこれらの代謝産物への効果を、回復中の常在微生物の効果から切り離すために、ランダムフォレスト回帰(RFR)を実施して、各代謝産物の存在量を、常在細菌の存在量及びVE303存在量の関数として予測した(図58及び図59)。データの反復サンプリング性質に対処するために、以前に検証されているアプローチを採用し(Haran JP,Bhattarai SK,Foley SE,Dutta P,Ward DV,Bucci V,McCormick BA.(2019)Alzheimer’s disease microbiome is associated with dysregulation of the anti−inflammatory P−glycoprotein pathway.mBio 10:e00632−19参照)、ここでは、ランダムに選択された試料の100個の異なるサブセットに対してRFRを実行し(個人あたり1つの試料を選択した後)、30個の異なる乱数シードから開始して繰り返す。微生物(常在細菌とVE303との両方)を、30×100のRFR実現にわたって並べ替えた重要度変数値に基づいてランク付けした。すべての上位の重要性上位の予測因子について、累積局所効果(ALE)プロットを生成して、各代謝産物が微生物の特徴量の変化によってどのように影響を受けるかを決定した。回帰直線を両対数変換したALEプロットに適合させ、結果をこれらの推定係数のクラスター化したヒートマップとして要約する。
Claims (217)
- 対象において腸内毒素症を減少させるための方法であって、前記対象に、
1つ以上の精製された細菌株を含む治療有効量の医薬組成物を投与して、前記対象の腸内毒素症を減少させることを含む、前記方法。 - 腸内毒素症の減少が、前記医薬組成物を投与する前のBacteroidesの存在量と比べたBacteriodesの存在量の増加を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記医薬組成物がBacteroidesを含まない、請求項1または請求項2に記載の方法。
- 腸内毒素症の減少が、前記医薬組成物を投与する前のFirmicutesの存在量と比べたFirmicutesの存在量の増加を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 腸内毒素症の減少が、前記医薬組成物を投与する前のClostridiumクラスターIV及び/またはXIVaに属する細菌株の存在量と比べた。
ClostridiumクラスターIV及び/またはXIVaに属する細菌株の存在量の増加を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。 - 腸内毒素症の減少が、前記医薬組成物を投与する前のClostridiumクラスターXVIIに属する細菌株の存在量と比べたClostridiumクラスターXVIIに属する細菌株の存在量の増加を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 腸内毒素症の減少が、前記医薬組成物を投与する前の炎症に関連付けられる微生物の存在量と比べた炎症と関連付けられる微生物の存在量の減少を含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 腸内毒素症の減少が、前記医薬組成物を投与する前のProteobacteriaの存在量と比べたProteobacteriaの存在量の減少を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 腸内毒素症の減少が、前記対象の微生物叢多様性の比例的増加と相関しない、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 対象において微生物叢を復元するための方法であって、前記対象に、1つ以上の精製された細菌株を含む治療有効量の医薬組成物を投与して、前記対象において前記微生物叢を復元することを含む、前記方法。
- 前記対象が、腸内毒素症誘発事象を受けていない、請求項10に記載の方法。
- 前記対象が感染症を有していない、請求項10または請求項11に記載の方法。
- 前記対象がClostridium difficile感染を有していない、請求項10〜12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記対象が抗生物質で治療されていない、請求項10〜13のいずれか一項に記載の方法。
- 腸内毒素症誘発事象後に対象において健康な微生物叢の回復を増加させるための方法であって、前記対象に、1つ以上の精製された細菌株を含む治療有効量の医薬組成物を投与して、健康な微生物叢の回復を増加させることを含む、前記方法。
- 前記腸内毒素症誘発事象が、1つ以上の抗生物質による治療である、請求項15に記載の方法。
- 前記腸内毒素症誘発事象が、手術に関係する1つ以上の抗生物質による治療である、請求項15または請求項16に記載の方法。
- 前記抗生物質がバンコマイシンである、請求項16または請求項17に記載の方法。
- 前記腸内毒素症誘発事象が感染症である、請求項15〜18のいずれか一項に記載の方法。
- 前記腸内毒素症誘発事象がClostridium difficileによる感染である、請求項15〜19のいずれか一項に記載の方法。
- 前記腸内毒素症誘発事象がClostridium difficileによる一次感染である、請求項15〜20のいずれか一項に記載の方法。
- 前記腸内毒素症誘発事象がClostridium difficileによる二次または再発性感染である、請求項15〜20のいずれか一項に記載の方法。
- 前記腸内毒素症誘発事象が旅行者下痢である、請求項15〜22のいずれか一項に記載の方法。
- 前記健康な微生物叢の回復が、前記医薬組成物の投与の2日以内に生じる、請求項15〜23のいずれか一項に記載の方法。
- 前記回復が、前記医薬組成物の前記細菌株の検出可能な定着なしに生じる、請求項15〜24のいずれか一項に記載の方法。
- 前記健康な微生物叢の回復が、前記医薬組成物の投与の非存在下での前記健康な微生物叢の回復と比べて増加する、請求項15〜25のいずれか一項に記載の方法。
- 前記健康な微生物叢の回復が、糞便物質移植を受けた対象における前記健康な微生物叢の回復と比べて増加する、請求項15〜26のいずれか一項に記載の方法。
- 対象において微生物叢を保護するための方法であって、前記対象に、1つ以上の精製された細菌株を含む治療有効量の医薬組成物を投与して、前記微生物叢を保護することを含む、前記方法。
- 前記微生物叢が抗生物質治療から保護される、請求項28に記載の方法。
- 前記微生物叢が感染因子による攻撃から保護される、請求項28または請求項29に記載の方法。
- 前記微生物叢がClostridium difficile感染から保護される、請求項28〜30のいずれか一項に記載の方法。
- 前記微生物叢が二次または再発性Clostridium difficile感染から保護される、請求項28〜31のいずれか一項に記載の方法。
- 対象の微生物叢に定着させるための方法であって、前記対象に、1つ以上の精製された細菌株を含む治療有効量の医薬組成物を投与して、前記微生物叢に定着させることを含む、前記方法。
- 前記医薬組成物の細菌株の少なくとも25%が、前記対象の微生物叢に定着する、請求項33に記載の方法。
- 前記医薬組成物の細菌株の少なくとも50%が、前記対象の微生物叢に定着する、請求項33または34に記載の方法。
- 前記医薬組成物の細菌株の100%が、前記対象の微生物叢に定着する、請求項33〜35のいずれか一項のいずれか一項に記載の方法。
- 投与後に、前記対象の微生物叢中の細菌株の少なくとも25%が前記医薬組成物の細菌株である、請求項33〜36のいずれか一項のいずれか一項に記載の方法。
- 投与後に、前記対象の微生物叢中の細菌株の少なくとも50%が、前記医薬組成物の細菌株である、請求項33〜37のいずれか一項に記載の方法。
- 対象においてC.difficile感染を治療するための方法であって、前記対象に、1つ以上の精製された細菌株を含む治療有効量の医薬組成物を投与して、前記C.difficile感染を治療することを含む、前記方法。
- 前記C.difficile感染が一次C.difficile感染または再発性C.difficile感染である、請求項39に記載の方法。
- 対象における食物アレルギーを治療する方法であって、前記対象に、1つ以上の精製された細菌株を含む治療有効量の医薬組成物を投与して、前記食物アレルギーを治療することを含む、前記方法。
- 前記組成物が、IgE抗体の産生を抑制する、請求項41に記載の方法。
- 前記組成物が、1つの以上のTh2免疫応答を抑制する、請求項41または42に記載の方法。
- 前記組成物が、マスト細胞機能及び/またはマスト細胞脱顆粒を抑制する、請求項41〜43のいずれか一項に記載の方法。
- 前記組成物が、食物アレルギーに関連付けられる免疫応答を調節する、請求項41〜44のいずれか一項に記載の方法。
- 前記1つ以上の細菌株が、前記医薬組成物の最初の投与から少なくとも4週間後に前記微生物叢中で検出される、請求項1〜45のいずれか一項に記載の方法。
- 前記1つ以上の細菌株が、前記医薬組成物の最初の投与から少なくとも6週間後に前記微生物叢中で検出される、請求項1〜46のいずれか一項に記載の方法。
- 前記1つ以上の細菌株が、前記医薬組成物の最初の投与から少なくとも12週間後に前記微生物叢中で検出される、請求項1〜47のいずれか一項に記載の方法。
- 前記1つ以上の細菌株が、前記医薬組成物の最初の投与から少なくとも6か月後に前記微生物叢中で検出される、請求項1〜48のいずれか一項に記載の方法。
- 前記1つ以上の細菌株が、前記医薬組成物の最初の投与から少なくとも12か月後に前記微生物叢中で検出される、請求項1〜49のいずれか一項に記載の方法。
- 対象の微生物叢に定着させるための方法であって、前記対象に抗生物質を投与した後、1つ以上の細菌株を含む治療有効量の医薬組成物を投与して、前記微生物叢に定着させることを含む、前記方法。
- 前記細菌組成物の細菌株の各々が前記微生物叢に定着する、請求項51に記載の方法。
- 前記医薬組成物の細菌株が、長期間にわたって前記微生物叢に定着する、請求項51または請求項52に記載の方法。
- 前記抗生物質がバンコマイシンである、請求項51〜53のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、単回用量として投与される、請求項51〜54のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、複数回用量で投与される、請求項51〜55のいずれか一項に記載の方法。
- 前記1つ以上の細菌株が、1つ以上のClostridium difficile抑制株を含む、請求項1〜56のいずれか一項に記載の方法。
- 移植片対宿主病(GvHD)を治療するための方法であって、対象に、1つ以上の細菌株を含む治療有効量の医薬組成物を投与して、微生物叢に定着させることを含む、前記方法。
- 前記医薬組成物が、ClostridiumクラスターIV、XIVa、及びXVIIに属する1つ以上の細菌株を含む、請求項1〜58のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、細菌株Dorea longicatenaを含む、請求項1〜59のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、細菌株Dorea longicatenaからなる、請求項1〜60のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、配列番号6として示される核酸配列に対して少なくとも97%の配列同一性の16S rDNA配列を含む、請求項1〜61のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、配列番号6として示される核酸配列に対して少なくとも97%の配列同一性の16S rDNA配列を含む単一の細菌株からなる、請求項1〜62のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、ClostridiumクラスターIV、XIVa、及びXVIIの各々に属する1つ以上の細菌株を含む、請求項1〜60及び62のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、少なくとも50%のClostridiumクラスターXIVaに属する細菌株を含む、請求項1〜60、62、及び64のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、少なくとも75%のClostridiumクラスターIV及び/またはXIVaに属する細菌株を含む、請求項1〜60、62、64、及び65のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、Clostridium bolteae、Anaerotruncus colihominis、Eubacterium fissicatena、Clostridium symbiosum、Blautia producta、Dorea longicatena、Clostridium innocuum、及びFlavinofractor plautiiを含む、請求項1〜60、62、及び64〜66のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、Clostridium bolteae、Anaerotruncus colihominis、Eubacterium fissicatena、Clostridium symbiosum、Blautia producta、Dorea longicatena、Clostridium innocuum、及びFlavinofractor plautiiからなる、請求項1〜60、62、及び64〜67のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、配列番号1、配列番号2、配列番号3、配列番号4、配列番号5、配列番号6、配列番号7、及び配列番号8として示される核酸配列に対して少なくとも97%の配列同一性の16S rDNA配列を含む細菌株からなる精製された細菌混合物を含む、請求項1〜60、62、及び64〜68のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、配列番号1、配列番号2、配列番号3、配列番号4、配列番号5、配列番号6、配列番号7、及び配列番号8として示される核酸配列に対して少なくとも97%の配列同一性の16S rDNA配列を含む細菌株からなる精製された細菌混合物からなる、請求項1〜60、62、及び64〜69のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、Clostridium bolteae、Anaerotruncus colihominis、Eubacterium fissicatena、Clostridium symbiosum、Blautia producta、Clostridium innocuum、及びFlavinofractor plautiiを含む、請求項1〜60、62、及び64〜70のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、Clostridium bolteae、Anaerotruncus colihominis、Eubacterium fissicatena、Clostridium symbiosum、Blautia producta、Clostridium innocuum、及びFlavinofractor plautiiからなる、請求項1〜60、62、及び64〜71のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、配列番号1、配列番号2、配列番号3、配列番号4、配列番号5、配列番号7、及び配列番号8として示される核酸配列に対して少なくとも97%の配列同一性の16S rDNA配列を含む細菌株からなる精製された細菌混合物を含む、請求項1〜60、62、及び64〜72のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、配列番号1、配列番号2、配列番号3、配列番号4、配列番号5、配列番号7、及び配列番号8として示される核酸配列に対して少なくとも97%の配列同一性の16S rDNA配列を含む細菌株からなる精製された細菌混合物からなる、請求項1〜60、62、及び64〜73のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、Clostridium saccharogumia(Clostridium ramosum JCM 1298)、Flavonifractor plautii(Pseudoflavonifractor capillosus ATCC 29799)、Clostridium hathewayi(Clostridium saccharolyticum WM1)、Blautia coccoides(Lachnospiraceae bacterium 6_1_63FAA)、Clostridium種(Clostridium bolteae ATCC BAA−613)、cf.Clostridium種MLG055(Erysipelotrichaceae bacterium 2_2_44A)、Clostridium indolis(Anaerostipes caccae DSM 14662)、Anaerotruncus colihominis(Anaerotruncus colihominis DSM 17241)、Ruminococcus種ID8(Lachnospiraceae bacterium 2_1_46FAA)、Clostridium lavalense(Clostridium asparagiforme DSM 15981)、Clostridium symbiosum(Clostridium symbiosum WAL−14163)、Clostridium ramosum、Eubacterium contortum(Clostridium種D5)、Clostridium scindens(Lachnospiraceae bacterium 5_1_57FAA)、Lachnospiraceae bacterium A4(Lachnospiraceae bacterium 3_1_57FAA_CT1)、Clostridium種316002/08(Clostriales bacterium 1_7_47FAA)、Lachnospiraceae bacterium A4(Lachnospiraceae bacterium 3_1_57FAA_CT1)を含む精製された細菌混合物を含む、請求項1〜60、62、及び64〜74のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、Clostridium saccharogumia(Clostridium ramosum JCM 1298)、Flavonifractor plautii(Pseudoflavonifractor capillosus ATCC 29799)、Clostridium hathewayi(Clostridium saccharolyticum WM1)、Blautia coccoides(Lachnospiraceae bacterium 6_1_63FAA)、Clostridium種(Clostridium bolteae ATCC BAA−613)、cf.Clostridium種MLG055(Erysipelotrichaceae bacterium 2_2_44A)、Clostridium indolis(Anaerostipes caccae DSM 14662)、Anaerotruncus colihominis(Anaerotruncus colihominis DSM 17241)、Ruminococcus種ID8(Lachnospiraceae bacterium 2_1_46FAA)、Clostridium lavalense(Clostridium asparagiforme DSM 15981)、Clostridium symbiosum(Clostridium symbiosum WAL−14163)、Clostridium ramosum、Eubacterium contortum(Clostridium種D5)、Clostridium scindens(Lachnospiraceae bacterium 5_1_57FAA)、Lachnospiraceae bacterium A4(Lachnospiraceae bacterium 3_1_57FAA_CT1)、Clostridium種316002/08(Clostriales bacterium 1_7_47FAA)、Lachnospiraceae bacterium A4(Lachnospiraceae bacterium 3_1_57FAA_CT1)を含む精製された細菌混合物からなる、請求項1〜60、62、及び64〜75のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、少なくとも1.6×109CFU(コロニー形成単位)を含む、請求項1〜76のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、少なくとも4.0×109CFU(コロニー形成単位)を含む、請求項1〜77のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、少なくとも8.0×109CFU(コロニー形成単位)を含む、請求項1〜78のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、少なくとも4.0×1010CFU(コロニー形成単位)を含む、請求項1〜79のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、少なくとも1.1×1011CFU(コロニー形成単位)を含む、請求項1〜80のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、少なくとも1.7×1011CFUを含む、請求項1〜81のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、1回用量として投与される、請求項1〜82のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、複数回用量として投与される、請求項1〜83のいずれか一項に記載の方法。
- 各用量が、複数のカプセルの投与を含む、請求項83または請求項84に記載の方法。
- 各カプセルが、少なくとも8.0×108CFUを含む、請求項85に記載の方法。
- 各カプセルが、少なくとも1.6×109CFUを含む、請求項86に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、少なくとも1.6×109CFU(コロニー形成単位)を含み、単回用量として投与される、請求項1〜87のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、少なくとも4.0×109CFU(コロニー形成単位)を含み、単回用量として投与される、請求項1〜88のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、少なくとも8.0×109CFU(コロニー形成単位)を含み、単回用量として投与される、請求項1〜89のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、少なくとも4.0×1010CFU(コロニー形成単位)を含み、複数回用量として投与される、請求項1〜87のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、少なくとも4.0×1010CFU(コロニー形成単位)を含み、5回用量として投与される、請求項91に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、少なくとも2.8×1010CFU(コロニー形成単位)を含み、複数回用量として投与される、請求項1〜87及び91のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、少なくとも2.8×1010CFU(コロニー形成単位)を含み、7回用量として投与される、請求項93に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、少なくとも5.6×1010CFU(コロニー形成単位)を含み、複数回用量として投与される、請求項1〜87、91、及び93のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、少なくとも5.6×1010CFU(コロニー形成単位)を含み、14回用量として投与される、請求項95に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、少なくとも1.1×1011CFU(コロニー形成単位)を含み、複数回用量で投与される、請求項1〜87、91、93、及び95のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、少なくとも1.1×1011CFU(コロニー形成単位)を含み、14回用量で投与される、請求項97に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、少なくとも1.7×1011CFUを含む、請求項1〜98のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、少なくとも1.7×1011CFU(コロニー形成単位)を含み、14回用量で投与される、請求項98に記載の方法。
- 前記複数回用量が連日投与される、請求項91〜99または100のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物の1回以上の追加投与をさらに含む、請求項1〜101のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物の1回以上の追加投与が、前記医薬組成物の初回投与と比較してより少ないCFU(コロニー形成単位)を含む、請求項102に記載の方法。
- 前記医薬組成物の1回以上の追加投与が、前記医薬組成物の初回投与に続いて連日行われる、請求項102または請求項103に記載の方法。
- 前記医薬組成物の1回以上の追加投与が、前記医薬組成物の初回投与の少なくとも6週後に行われる、請求項102〜104のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物の1回以上の追加投与が、前記医薬組成物の初回投与の少なくとも12週後に行われる、請求項102〜105のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、少なくとも2.1×1010CFU(コロニー形成単位)を含む、請求項1〜106のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、複数回用量で投与される、請求項107に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、5回用量で投与される、請求項107または請求項108に記載の方法。
- 前記医薬組成物が5日連続で投与される、請求項107〜109のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、2回の高用量、続く3回の低用量として投与される、請求項107〜110のいずれか一項に記載の方法。
- 前記高用量が8.0×109CFU(コロニー形成単位)である、請求項111に記載の方法。
- 前記低用量が1.6×109CFU(コロニー形成単位)である、請求項111または請求項112に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、8.0×109CFU(コロニー形成単位)の2回用量、続く1.
6×109CFU(コロニー形成単位)の3回用量として投与される、請求項108〜113のいずれか一項に記載の方法。 - 前記医薬組成物の投与の前に抗生物質の投与が行われない、請求項1〜114のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物の投与の前にバンコマイシンの投与が行われない、請求項1〜115のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物の投与前に抗生物質を前記対象に投与することをさらに含む、請求項1〜114のいずれか一項に記載の方法。
- 前記抗生物質が、バンコマイシン、フィダキソマイシン、またはリジニラゾールである、請求項115または117に記載の方法。
- 前記抗生物質がバンコマイシンである、請求項115、117、または118のいずれか一項に記載の方法。
- 前記バンコマイシンが、前記医薬組成物の細菌株のうちの1つ以上の定着を可能にするのに十分な用量で投与される、請求項119に記載の方法。
- 前記バンコマイシンが、1日あたり500mgで投与される、請求項1〜114または116〜120のいずれか一項に記載の方法。
- 前記バンコマイシンが、1日あたり125mgの4回用量で投与される、請求項121に記載の方法。
- 前記バンコマイシンが、1日あたり250mgで投与される、請求項1〜114または116〜122のいずれか一項に記載の方法。
- 前記バンコマイシンが、1日あたり125mgの2回用量で投与される、請求項123に記載の方法。
- 前記バンコマイシンが、1日あたり125mgで投与される、請求項1〜114または116〜122のいずれか一項に記載の方法。
- 前記バンコマイシンが5日連続で投与される、請求項119〜125のいずれか一項に記載の方法。
- 前記バンコマイシンが3日連続して投与される、請求項119〜125のいずれか一項に記載の方法。
- 前記バンコマイシンが1日投与される、請求項119〜127のいずれか一項に記載の方法。
- 250mgのバンコマイシンが、前記医薬組成物の投与日の直前の日に投与される、請求項128に記載の方法。
- 250mgのバンコマイシンが、前記医薬組成物の投与日の2日前に投与され、前記方法が、前記医薬組成物の前記投与日の前に休薬日を含む、請求項129に記載の方法。
- 250mgのバンコマイシンが、前記医薬組成物の投与日の直前に3日連続で投与される、請求項128に記載の方法。
- 250mgのバンコマイシンが、前記医薬組成物の投与日の2日前までに3日連続で投与され、前記方法が、前記医薬組成物の前記投与日の1日前に休薬日を含む、請求項131に記載の方法。
- 前記500mgのバンコマイシンが、前記医薬組成物の投与日の直前に5日連続で投与される、請求項128に記載の方法。
- 前記500mgのバンコマイシンが、前記医薬組成物の投与日の2日前まで5日連続して投与され、前記方法が、前記医薬組成物の前記投与日の1日前に休薬日を含む、請求項133に記載の方法。
- 前記細菌株のうちの1つ以上が凍結乾燥される、請求項1〜134のいずれか一項に記載の方法。
- 前記細菌株のうちの1つ以上が噴霧乾燥される、請求項1〜134のいずれか一項に記載の方法。
- 前記細菌株のうちの1つ以上が胞子型である、請求項1〜136のいずれか一項に記載の方法。
- 前記1つ以上の細菌株の各々が胞子型である、請求項1〜137のいずれか一項に記載の方法。
- 前記細菌株のうちの1つ以上が栄養型である、請求項1〜137のいずれか一項に記載の方法。
- 前記1つ以上の細菌株の各々が栄養型である、請求項1〜137または139のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が、1つ以上の腸溶性ポリマーをさらに含む、請求項1〜140のいずれか一項に記載の方法。
- 投与が経口投与である、請求項1〜141のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が経口送達のために製剤化される、請求項1〜142のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が直腸送達のために製剤化される、請求項1〜141のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が腸への送達のために製剤化される、請求項1〜144のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物が結腸への送達のために製剤化される、請求項1〜146のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項1〜146のいずれか一項に記載の方法で使用される治療有効量の前記医薬組成物を、それを必要とする対象に投与することを含む、一次胆汁酸のレベルを低下させるための方法。
- 前記一次胆汁酸が、グリコケノデオキシコール酸、グリココール酸、またはタウロコール酸である、請求項147に記載の方法。
- 前記対象がClostridium difficile感染を有し、任意選択で、前記Clostridium difficile感染が再発性である、請求項147または148に記載の方法。
- 前記医薬組成物により、一次胆汁酸のレベルが10分の1〜100,000分の1に低下する、請求項147〜149のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物により、一次胆汁酸のレベルが10分の1に低下する、請求項150のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物により、一次胆汁酸のレベルが100分の1に低下する、請求項150に記載の方法。
- 前記医薬組成物により、一次胆汁酸のレベルが1,000分の1に低下する、請求項150に記載の方法。
- 前記医薬組成物により、一次胆汁酸のレベルが10,000分の1に低下する、請求項150に記載の方法。
- 請求項1〜146のいずれか一項に記載の治療有効量の医薬組成物を、それを必要とする対象に投与することを含む、二次胆汁酸のレベルを増加させるための方法。
- 前記二次胆汁酸が、デオキシコール酸、リトコール酸、またはウルソデオキシコール酸である、請求項155に記載の方法。
- 前記対象がClostridium difficile感染を有し、任意選択で、前記Clostridium difficile感染が再発性である、請求項155または156に記載の方法。
- 前記医薬組成物により、二次胆汁酸のレベルが10倍〜1,000倍に上昇する、請求項155〜157のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物により、二次胆汁酸のレベルが10倍に上昇する、請求項158に記載の方法。
- 前記医薬組成物により、二次胆汁酸のレベルが100倍に上昇する、請求項158に記載の方法。
- 一次胆汁酸のレベルの上昇または二次胆汁酸のレベルの低下を特徴とする疾患を治療するための方法であって、請求項1〜146のいずれか一項に記載の方法に使用される治療有効量の前記医薬組成物を、それを必要とする対象に投与することを含む、前記方法。
- 前記一次胆汁酸のレベルの上昇または二次胆汁酸のレベルの低下を特徴とする疾患が、IBD、IBS、病原体による感染、食物アレルギー、代謝性疾患、及び心血管疾患からなる群から選択される、請求項161に記載の方法。
- 請求項1〜146のいずれか一項に記載の治療有効量の医薬組成物を、それを必要とする対象に投与することを含む、短鎖脂肪酸のレベルを上昇させるための方法。
- 前記短鎖脂肪酸が、酢酸塩、プロピオン酸塩、酪酸塩、または吉草酸塩である、請求項163に記載の方法。
- 前記対象がClostridium difficile感染を有し、任意選択で、前記Clostridium difficile感染が再発性である、請求項163または164に記載の方法。
- 前記医薬組成物により、短鎖脂肪酸のレベルが2倍〜500倍に上昇する、請求項163〜165のいずれか一項に記載の方法。
- 前記医薬組成物により、短鎖脂肪酸のレベルが2倍に上昇する、請求項166に記載の方法。
- 前記医薬組成物により、短鎖脂肪酸のレベルが10倍に上昇する、請求項166に記載の方法。
- 前記医薬組成物により、短鎖脂肪酸のレベルが50倍に上昇する、請求項166に記載の方法。
- 前記医薬組成物により、短鎖脂肪酸のレベルが100倍に上昇する、請求項166に記載の方法。
- 短鎖脂肪アミノ酸のレベルの低下を特徴とする疾患を治療するための方法であって、請求項1〜146のいずれか一項に記載の方法に使用される治療有効量の前記医薬組成物を、それを必要とする対象に投与することを含む、前記方法。
- 前記短鎖脂肪アミノ酸のレベルの低下を特徴とする疾患が、IBD、IBS、病原体による感染、食物アレルギー、代謝性疾患、及び心血管疾患からなる群から選択される、請求項171に記載の方法。
- 前記医薬組成物の投与前に抗生物質を前記対象に投与することをさらに含む、請求項147〜172のいずれか一項に記載の方法。
- 前記抗生物質が、バンコマイシン、メトロニダゾール、フィダキソマイシン、またはリジニラゾールである、請求項173に記載の方法。
- 前記抗生物質がバンコマイシンである、請求項173または174に記載の方法。
- 前記バンコマイシンが、前記医薬組成物の細菌株のうちの1つ以上の定着を可能にするのに十分な用量で投与される、請求項175に記載の方法。
- 前記バンコマイシンが、1日あたり500mgで投与される、請求項174〜176のいずれか一項に記載の方法。
- 前記バンコマイシンが、1日あたり125mgの4回用量で投与される、請求項177に記載の方法。
- 前記バンコマイシンが、1日あたり250mgで投与される、請求項174〜176のいずれか一項に記載の方法。
- 前記バンコマイシンが、1日あたり125mgの2回用量で投与される、請求項179に記載の方法。
- 前記バンコマイシンが、1日あたり125mgで投与される、請求項174〜176のいずれか一項に記載の方法。
- 前記バンコマイシンが5日連続で投与される、請求項174〜181のいずれか一項に記載の方法。
- 前記バンコマイシンが3日連続で投与される、請求項174〜181のいずれか一項に記載の方法。
- 前記バンコマイシンが1日投与される、請求項174〜181のいずれか一項に記載の方法。
- 250mgのバンコマイシンが、前記医薬組成物の投与日の直前の日に投与される、請求項184に記載の方法。
- 250mgのバンコマイシンが、前記医薬組成物の投与日の2日前に投与され、前記方法が、前記医薬組成物の前記投与日の前に休薬日を含む、請求項184に記載の方法。
- 250mgのバンコマイシンが、前記医薬組成物の前記投与日の直前に3日連続で投与される、請求項183に記載の方法。
- 250mgのバンコマイシンが、前記医薬組成物の前記投与日の2日前までに3日連続で投与され、前記方法が、前記医薬組成物の前記投与日の1日前に休薬日を含む、請求項187に記載の方法。
- 500mgのバンコマイシンが、前記医薬組成物の前記投与日の直前に5日連続で投与される、請求項182に記載の方法。
- 前記500mgのバンコマイシンが、前記医薬組成物の投与日の2日前までに5日連続で投与され、前記方法が、前記医薬組成物の投与日の1日前に休薬日を含む、請求項189に記載の方法。
- 対象の微生物叢における細菌組成物の1つ以上の細菌株の定着を評価するための方法であって、
前記方法が、核酸を前記対象の微生物叢の試料から単離することと、
前記単離された核酸を配列決定して、前記単離された核酸の複数のヌクレオチド配列を取得することと、
前記細菌組成物の少なくとも1つの細菌株の存在を、前記複数のヌクレオチド配列を前記細菌組成物の各細菌株に対する複数のゲノムマーカーと比較することによって決定することと、を含み、
細菌株に対するゲノムマーカーが前記複数のヌクレオチド配列に存在する場合、前記微生物叢に細菌株が定着している、前記方法。 - 前記細菌組成物の細菌株のうちの1つ以上が、前記複数のヌクレオチド配列に存在しない場合、前記方法が、前記細菌組成物の1回以上の追加用量を前記対象に投与することをさらに含む、請求項191に記載の方法。
- 前記対象が、前記細菌組成物の1回以上の用量を以前に投与された、請求項191または192に記載の方法。
- 前記微生物叢の試料が、前記対象から取得した糞便試料である、請求項191〜193のいずれか一項に記載の方法。
- 前記配列決定がDNA配列決定である、請求項191〜194のいずれか一項に記載の方法。
- 前記複数のゲノムマーカーが、前記細菌組成物の各細菌株について200〜1000個のヌクレオチド配列を含む、請求項191〜195のいずれか一項に記載の方法。
- 前記複数のゲノムマーカーの各ゲノムマーカーが、25〜75個のヌクレオチドを含む、請求項191〜196のいずれか一項に記載の方法。
- 前記複数のゲノムマーカーの各ゲノムマーカーが、約50個のヌクレオチドを含む、請求項197に記載の方法。
- 前記細菌組成物が、配列番号1、配列番号2、配列番号3、配列番号4、配列番号5、配列番号6、配列番号7、及び配列番号8として示される核酸配列に対して少なくとも97%の配列同一性の16S rDNA配列を含む細菌株からなる精製された細菌混合物を含む、請求項191〜198のいずれか一項に記載の方法。
- 前記細菌組成物が、Clostridium bolteae、Anaerotruncus colihominis、Eubacterium fissicatena、Clostridium symbiosum、Blautia producta、Dorea longicatena、Clostridium innocuum、及びFlavinofractor plautiiを含む、請求項191〜198のいずれか一項に記載の方法。
- 細菌株のゲノムマーカーが前記複数のヌクレオチド配列に存在しない場合、前記方法が、前記細菌組成物の1回以上の追加用量を前記対象に投与することをさらに含む、請求項191〜200のいずれか一項に記載の方法。
- 対象の微生物叢における細菌組成物の1つ以上の細菌株の定着を評価するための方法であって、前記方法が、
核酸を前記対象の微生物叢の試料から単離することと、
前記細菌組成物の少なくとも1つの細菌株の存在を、前記単離された核酸中の少なくとも1つの細菌株に対するゲノムマーカーのヌクレオチド配列を増幅することによって決定することと、を含み、
細菌株に対するゲノムマーカーが前記増幅されたヌクレオチド配列に存在する場合、前記微生物叢に前記細菌株が定着している、前記方法。 - 増幅することが、1つ以上の定量的ポリメラーゼ連鎖反応(qPCR)を実行することを含む、請求項202に記載の方法。
- 前記qPCRが、プライマーの1つ以上の対を使用して実行され、プライマーの各対が、前記細菌株のゲノムマーカーのヌクレオチド配列を増幅するための順方向プライマー及び逆方向プライマーを含む、請求項202または203に記載の方法。
- 前記細菌株のゲノムマーカーのヌクレオチド配列を増幅するための順方向プライマー及び逆方向プライマーを含むプライマーの対を選択することをさらに含む、請求項202〜204のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ゲノムマーカーの前記ヌクレオチド配列を増幅するための前記プライマーの対が、配列番号9に示される順方向プライマー及び配列番号10に示される逆方向プライマーを含む、請求項204または205に記載の方法。
- 前記ゲノムマーカーのヌクレオチド配列を増幅するための前記プライマーの対が、配列番号12に示される順方向プライマー及び配列番号13に示される逆方向プライマーを含む、請求項204または205に記載の方法。
- 前記ゲノムマーカーのヌクレオチド配列を増幅するための前記プライマーの対が、配列番号15に示される順方向プライマー及び配列番号16に示される逆方向プライマーを含む、請求項204または205に記載の方法。
- 前記ゲノムマーカーのヌクレオチド配列を増幅するための前記プライマーの対が、配列番号18に示される順方向プライマー及び配列番号19に示される逆方向プライマーを含む、請求項204または205に記載の方法。
- 前記ゲノムマーカーのヌクレオチド配列を増幅するための前記プライマーの対が、配列番号21に示される順方向プライマー及び配列番号22に示される逆方向プライマーを含む、請求項204または205に記載の方法。
- 前記ゲノムマーカーのヌクレオチド配列を増幅するための前記プライマーの対が、配列番号24に示される順方向プライマー及び配列番号25に示される逆方向プライマーを含む、請求項204または205に記載の方法。
- 前記ゲノムマーカーのヌクレオチド配列を増幅するための前記プライマーの対が、配列番号27に示される順方向プライマー及び配列番号28に示される逆方向プライマーを含む、請求項204または205に記載の方法。
- 前記ゲノムマーカーのヌクレオチド配列を増幅するための前記プライマーの対が、配列番号30に示される順方向プライマー及び配列番号31に示される逆方向プライマーを含む、請求項204または205に記載の方法。
- 前記qPCR反応がDNAプローブをさらに含む、請求項202〜213のいずれか一項に記載の方法。
- 前記DNAプローブが、フルオロフォアと少なくとも1つのクエンチャーとを含む、請求項214に記載の方法。
- 前記DNAプローブが、配列番号11、配列番号14、配列番号17、配列番号20、配列番号23、配列番号26、配列番号29、及び/または配列番号32に示される配列を含む、請求項214または215に記載の方法。
- 細菌株に対するゲノムマーカーが前記増幅されたヌクレオチド配列に存在しない場合、前記方法が、前記細菌組成物の1回以上の追加用量を前記対象に投与することをさらに含む、請求項202〜216のいずれか一項に記載の方法。
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