JP2022523701A - 内臓痛の予防および/または処置のためのラクトコッカス・ラクティス株 - Google Patents

内臓痛の予防および/または処置のためのラクトコッカス・ラクティス株 Download PDF

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Abstract

本発明は、内臓痛の予防および/または処置に用いるための、ラクトコッカス・ラクティス(Lactococcus lactis)株またはその細胞画分に関する。

Description

本発明は、痛み、特に、内臓痛を軽減する能力を有するラクトコッカス・ラクティス(Lactococcus lactis)株に関し、これらの株は、個体における内臓痛の予防および/または処置に有用である。本発明はまた、これらのラクトコッカス・ラクティス株の中の新しい株およびそれらを含有する組成物に関する。
内臓痛は、身体の内部臓器を包含する内臓に関連する痛みである。ここで、内臓という用語は、口腔から肛門までのすべての胃腸管を含む。これらの臓器にはまた、例えば、心臓、肺、生殖器、膀胱、尿管、消化管の臓器、好ましくは舌、腹部腸、肝臓、膵臓、脾臓、および腎臓も含まれる。内臓痛は、限局性であるが、腹部および/または背部に放散する傾向があり得る、漠然とした、拡散性の、鈍いうずく痛みによって特徴付けられる。倦怠感を伴うことがあり得、重度の場合、発汗、血管運動反応、徐脈、悪心、および嘔吐などの強い自律神経現象を誘発する。これは通常、正中線および体内の深部で感じられる。
腹部痛または内臓痛が存在し得る様々な状態が存在する。例えば、膵炎の痛み、陣痛、腸閉塞に関連する腹部手術の痛み、過敏性腸症候群の痛み、非潰瘍性消化不良、または月経困難症の腹部痛である。同様に、肝臓痛、腎臓痛、上腹部痛、胸膜痛、および有痛性胆道痛、虫垂炎痛は、すべて内臓痛であると考えられ得る。早期心筋梗塞による胸骨下の痛みまたは圧迫も内臓性である。さらに、口腔灼熱症候群(BMS)は、胃起源が疑われる場合であっても、明確な病因のない舌および他の口腔部位における灼熱感または異常感覚を特徴とする慢性特発性障害である。このBMSは、ドライマウス、刺痛、または味覚異常を伴う。BMS患者において同定された末梢神経の病変を考慮して、いくつかの臨床試験は、BMS症状に対する局所GABA-A結合受容体リガンドの有効性を実証した(非特許文献1)。胃、十二指腸、または結腸の疾患は、内臓痛を引き起こし得る。内臓痛を引き起こす一般的に遭遇する胃腸(GI)障害には、機能性腸障害(FBD)および炎症性腸疾患(IBD)が含まれる。これらのGI障害には、FBDに関しては胃食道逆流、消化不良、過敏性腸症候群(IBS)、および機能性腹痛症候群(FAPS)、ならびにIBDに関してはクローン病、回腸炎、および潰瘍性大腸炎を含む、現在は中程度にしか制御されていない広範囲の疾患状態が含まれ、これらはすべて内臓痛を定期的に引き起こす。
Rome IV基準によれば、過敏性腸症候群(IBS)は、原因不明の機能性胃腸障害であり、ほとんどの国で成人の10~20%が罹患している。IBSは、患者の生活の質に強く影響する様々な症状をもたらす(非特許文献2)。ストレスは、IBSの発症、維持、および悪化における重要な因子であり(非特許文献3)、重大な罹患率および医療費につながることが示されている。IBSは脳腸軸の障害であり、臨床症状には、構造的異常を伴わない腹部痛および便通の変化(すなわち、便秘、下痢)が含まれる(非特許文献4)。IBS患者のサブセットは、30%~40%とさまざまであるが、結腸拡張に対する増強された感受性を示すことが報告されており、これは、結腸拡張に応答した痛みに対する閾値の低下、知覚の強度の増加、および/または過剰な内臓体照会を通して顕著である(非特許文献5~8)。したがって、内臓過敏は、IBS患者が経験する便通、膨満、および腹部痛症状の重症度を説明する重要な臨床マーカとして提案されている(非特許文献9~11)。IBSの病態生理学をよりよく理解するために、内臓感受性および腸通過時間の変化などのIBSの特徴を模倣した、急性および慢性ストレス動物モデルを開発した(非特許文献12)。ラットでは、直腸膨張に対する内臓過敏に関連する急性拘束ストレスは、コルチコトロピン放出因子(CRF)の中枢放出に関連する(非特許文献12)。これらの障害(IBSおよびBMS)の現在の薬理学的処置は、現在までのところ主に症状主導であり、それらの有効性は一般的に低い(非特許文献13)。
上記から、内臓痛の予防および/または処置のための薬理学的薬剤の代替物が必要であることが分かる。
いくつかの実験的証拠は、プロバイオティクスが特にIBS患者において腹部痛を調節するための有効な処置の選択肢であることを示唆している(非特許文献14~17)。しかしながら、臨床結果は、使用されるプロバイオティクスの株、これらの株の混合物および投与量、ならびにIBS患者の処置期間およびサブタイプのために、研究間でかなり異なる(非特許文献18)。
近年、γ-アミノ酪酸(GABA)を産生するヒト腸内共生ビフィドバクテリウム・デンティウム(Bifidobacterium dentium)は、内臓過敏のラット糞便保持モデルにおいて感覚ニューロン活性を調節することが示された(非特許文献19)。さらに、大腸菌(Escherichia coli)Nissle1917株は、C12AsnGABAOHリポペプチドを産生し、マウスの内臓感受性を抑止できることが実証された(非特許文献20)。しかしながら、プロバイオティクス自体の有効性の証拠は示されず、C12AsnGABAOHリポペプチドの鎮痛特性のみが示されている。
Pain Med. 2014; 15: 2164-5. Am J Manag Care. 2005; 11: S17-26. Gastroenterology. 2011; 140:761-765. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2012; 303: G775-85. Gastroenterology. 1994; 107:271-293. Gut. 2008; 57:384-404. Dig. Dis. Sci. 2001; 46:2542-2548. Pain. 2010; 148:454-461. Aliment. Pharmacol. Ther. 2005; 22:157-164. Gastroenterology. 2007; 133:1113-1123. Clin. Gastroenterol. Hepatol. 2008; 6:772-781. Neurogastroenterol Motil. 1997;9(4):271-9. Curr Opin Gastroenterol. 2018; 34:50-56. Gut. 2010; 59:325-332. Aliment. Pharmacol. Ther. 2013; 38:864-886. Am. J. Gastroenterol. 2014; 109:1547-1561. World. J. Gastroenterol. 2015; 21:3072-3084. J. Neurogastroenterol. Motil. 2015; 21:471-485. Neurogastroenterol. Motil. 2017; 29, e12904. Nat. Commun. 2017; 8, 1314.
したがって、内臓痛を軽減し、低い製造コストで製造することが容易な新しい治療アプローチを特定することは依然として有用である。
これに関連して、本発明者らは、乳酸菌、ラクトコッカス・ラクティスの研究に集中した。ラクトコッカス・ラクティスの亜種、ラクティス株は、インビトロでGABAを産生することが知られており(Nomuraら、1999)、理論的には、GABAのグルタミン酸を変換する酵素であるピリドカル-5’-リン酸(PLP)依存性酵素グルタミン酸デカルボキシラーゼ(GAD)を発現することが遺伝的に可能であるが、GADを発現してGABAを産生するそれらの有効な能力は、未知の理由により非常に偶発的である。実際、本発明者らは、GABA生合成に関与するgadオペロンがL.ラクティスNCDO2727株とNCDO2118株との間で高い類似性を有するにもかかわらず、同様の培養条件下でのGABA産生は、NCDO2727株によって産生される非常に少ない量のGABAで非常に異なっていたことを示した(図2Aでは、GABA濃度が、常に0.2mM未満)。同様に、NCDO2118株では高いGAD活性が得られたが、NCDO2727株では極めて低い値であった(表3)。
発明を実施するための態様
乳製品で頻繁に見かけるL.ラクティスは、最も摂取される細菌の1つである(Millsら、2010、Larouteら、2017)。この細菌は、チーズ、または発酵乳を含む発酵乳製品などの乳製品に一般的に見られる。
共生細菌としては考えられていないが、L.ラクティスは、研究中の株によっては、腸内で一時的に存続することが見出された(Wangら、2011、Radziwill-Bienkowskaら、2016、Zhangら、2016)。
本発明者らは、24時間以下の培養時間で多量のGABA、すなわち少なくとも10mMのγ-アミノ酪酸(GABA)を産生することができる新しいL.ラクティス株を同定し、これらの株が内臓痛を軽減する驚くべき予想外の能力を有することを示した。したがって、これらのL.ラクティス株は、内臓痛を予防および/または処置するための新しい手段であることを示している。
さらに、本発明者らは、少量のGABAを産生するL.ラクティス株NCDO2727が、そのような有利な特性を有さないことを実証した。
したがって、本発明の対象は、個体における内臓痛の予防および/または処置に使用するための、24時間以下の培養時間で少なくとも10mMのγ-アミノ酪酸(GABA)を産生することができるラクトコッカス・ラクティス株である。
好ましくは、本発明のラクトコッカス・ラクティス株は、24時間以下の培養時間で少なくとも10mMのGABA、より好ましくは20mMのGABA、さらにより好ましくは40mMのGABA、最も好ましくは少なくとも60mMのGABAを産生することができる(図2A)。
GABAを産生する能力は、発酵槽内のグルタミン酸、アルギニン、グルコース、およびNaClを補充したM17培地中でラクトコッカス・ラクティス株を培養することによって評価することができる。培養の最初の数時間では、pHを6.6に維持し、GADが誘導され、蓄積する。培養の7~8時間で、株を個々の処置のために収集し、次いで、pHを4.6で低下させ、GABA産生速度を定量する。GABAの濃度を、24時間まで経時的に測定する。
本発明のラクトコッカス・ラクティス株における増殖およびGAD発現の誘導を可能にする、培養培地の調製および培養条件の定義付けは、当業者に周知であり、そのような培養培地は、各特定のL.ラクティス株に適合させることができる。例えば、CNCM I-5388株の場合、基本のM17培養培地へのアルギニンおよびNaClの添加が、GADの発現を誘導することが証明されており、CNCM I-5386などの他の株は、いかなる特定の化合物も添加せずに、このM17培養培地で培養した場合、NCDO2118と同様のレベルでGAD発現を増強することができる。
本発明による個体は、哺乳動物または鳥である。例えば、個体は、家禽またはペットなどの家畜飼育からの動物であり得る。特定の実施形態によれば、個体はヒトである。
好ましくは、本発明のL.ラクティス株は、この株によって産生されるピリドカル-5’-リン酸(PLP)依存性酵素グルタミン酸デカルボキシラーゼ(GAD)の活性が、7時間~8時間に含まれる培養時間において、少なくとも20μモル/分タンパク質mgであることを特徴とする。
好ましくは、本発明におけるラクトコッカス・ラクティス株によって産生されるGADの活性は、7時間~8時間に含まれる培養時間において、少なくとも20μモル/分タンパク質mg、より好ましくは40μモル/分mg、さらにより好ましくは60μモル/分mgであり、増加する順に、少なくとも100、少なくとも200、少なくとも300、少なくとも400、少なくとも500、少なくとも600、少なくとも700μモル/分mg、最も好ましくは少なくとも820μモル/分mgである。
好ましくは、本発明のL.ラクティス株は、この株によるpH4.6でのGABA産生速度が、8.5時間~11.5時間に含まれる培養時間において、少なくとも1ミリモル/h/細胞乾燥重量gであることを特徴とする。
好ましくは、本発明におけるGABAの比産生速度は、8.5時間~11.5時間に含まれる培養時間において、少なくとも1ミリモル/h/細胞乾燥重量g、より好ましくは3ミリモル/h/細胞乾燥重量g、最も好ましくは少なくとも7ミリモル/h/細胞乾燥重量gである。
GAD活性を評価するための方法は、実施例1に示すように、当技術分野で公知である。GABA産生速度は、8.5時間と11.5時間との間で算出された比速度(平均値)である。
本発明におけるL.ラクティス株は、CNCM I-5388、CNCM I-5386、およびNCDO2118からなる群において、好ましくはCNCM I-5388とCNCM I-5386との間で選択することができ、より好ましくはL.ラクティス株は、CNCM I-5388株である。
CNCM I-5388株およびCNCM I-5386株は、ブダペスト条約に従って、CNCM I-5386については2018年11月29日に、CNCM I-5388については2018年12月13日に、CNCM(Collection Nationale de Cultures de Microorganismes、25 rue du Docteur Roux、Paris)に寄託した。
本発明のL.ラクティス株は、内臓痛の予防または処置において、特に興味深い。
本発明のL.ラクティス株の予防効果および治療効果は、遊離グルタミン酸の存在下で得られる。例えば、遊離グルタミン酸の量は、10cfuのLラクティス当たり約4mg/日、または約17mg/kg bw/日である。
実施例2で実証されているように、遊離グルタミン酸それ自体は、基礎およびストレス誘発性結腸直腸活性に対して、いかなる有益なまたは望ましくない効果ももたらさない。
大陸および食文化に応じて、古典的な食事は、異なるレベルの遊離グルタミン酸を提供する(遊離グルタミン酸の平均集団摂取量は、5.5mg/kg bw/日(高齢オーストリア人)から37mg/kg bw/日(ベルギーの幼児)までの範囲であり、高レベルの摂取量は、ベルギーの他の小児については最大82mg/kg bw/日、デンマークの乳児については77mg/kg bw/日、およびブルガリアの他の小児については56mg/kg bw/日までの範囲であり、さらに、天然の遊離グルタミン酸および食事性タンパク質から、81から155mg/kg bw/日の範囲が成人では摂取され得る。David R.Tennant、Ann.Nutr.Metab.2018、73:21~28).したがって、これらのデータに従い、本発明者らは、本発明のL.ラクティス株を単独で、すなわち遊離グルタミン酸を添加せずに投与して、腹部痛または内臓痛を効率的に予防または軽減することができると考えた。
あるいは、遊離グルタミン酸を含まない食事または遊離グルタミン酸が特に少ない食事の場合、本発明のL.ラクティス株を、遊離グルタミン酸と一緒に投与してもよい。したがって、特定の実施形態では、本発明の別の対象は、個体における内臓痛の予防および/または処置に使用するための、本発明のL.ラクティス株と、10~20mg/kg bw/日、特に17mg/kg bw/日の遊離グルタミン酸との組合せである。
本発明の異なる態様では、内臓痛は、損傷、感染、炎症、疾患によって、または熱刺激、機械刺激、電気刺激、化学刺激、もしくは放射性刺激によって引き起こされ得る。
本発明における内臓痛は、特に、過敏性腸症候群(IBS)だけでなく口腔灼熱症候群(BMS)も含む、慢性腹部および骨盤痛障害で観察されるものである。IBS患者は、誘発刺激(すなわち、直腸膨張)に対して著しく低い反応閾値を示し、正常な臓器機能の間に感受性の増加を訴え、体性(腹部)照会の拡大領域における圧痛の増加(すなわち、内臓過敏性と体性過敏性の両方)を呈する。機能的内臓(胃腸)障害は、変化した中枢神経系処理および/または調節不全の中枢性調節から生じた。この一連の事象において、後根神経節(DRG)に位置する一次求心性侵害受容器の内臓入力が疼痛知覚の変化の原因である。しかしながら、すべての慢性疾患、例えば、肝炎、消化性潰瘍、IBD(クローン病および潰瘍性大腸炎)、腹部痛および/または背痛が主訴であるIBS、ならびに知覚されるすべての感覚は、末梢感覚(求心性)ニューロンの活性によって開始される(Keszthelyi D.ら、2012)。米国で100万人を超える人々が罹患している重要な慢性疼痛障害である口腔灼熱症候群(BMS)について(Miziaraら、2009)。BMSは、唇および舌、主に先端および前方2/3に関与する陽性(灼熱痛、味覚異常、および異常感覚)および陰性(味覚の喪失および異常知覚)の両方の感覚症状を特徴とする。BMSは、3つのタイプに分類され得る(Sunら、2013)。タイプ1では、患者は、覚醒時に痛みを伴わないが、日が経つにつれて症状が増加する。タイプ2では、患者は、1日を通して継続的な痛みを有し、このタイプは、患者の55%を占め、心理学的障害との最も強い関連を有する(Coculescuら、2014)。タイプ3では、患者は、日中に無痛期間を伴う間欠的な症状を有する。さらに、これらのBMS患者は、鬱病、不安症、時には糖尿病、さらには栄養/ミネラル欠乏症を有することが多い。
本発明のある実施形態によれば、内臓痛は、根底にある歯科的または医学的原因の非存在下での口腔粘膜の灼熱感を特徴とする、過敏性腸症候群または口腔灼熱症候群などの胃腸障害によって引き起こされる。これはまた、機能性および器質性消化不良、麻薬性腸症候群、IBD、結腸癌、慢性膵炎、憩室炎、虫垂炎、卵巣嚢胞にも当てはまる。
内臓痛は、様々な心理的ストレス状態(急性および慢性)において増加することが知られている。
急性部分拘束ストレスは、内臓感受性を増加(過敏症)させ、また感受性の閾値を減少(異痛症)させる。
本発明のある実施形態によれば、本発明におけるL.ラクティス株は、内臓痛が心理的ストレス事象および/または不安に関連する場合に有用である。心理的ストレス事象および/または不安のモデルは、急性部分拘束ストレス(PRS)である。
PRSは、軽度の非潰瘍性モデル(Williamsら、1987)と考えられ、エチルエーテルによる浅麻酔下で動物の体の動きを制限することからなる。このために、動物の前肢上部は、2時間の間、動物の体の動きを制限するために胸幹までテープで留められる。次いで、ラットをホームケージに戻す。ラットでは、PRSは、副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)および血漿コルチコステロン濃度の増加の両方によって反映され(Sunら、2006)、コルチコトロピン放出因子(CRF)の中枢放出に関連する直腸膨張に対する内臓過敏症(Gueら、1997)、および腸透過性の増加(Ait-Belgnaouiら、2005)に関連する。
実際、本発明者らは、高レベルのGABAを産生するL.ラクティスNCDO2118が急性ストレスラットモデルにおいて内臓過敏を予防するのに対して、低レベルのGABAを産生するLラクティスNCDO2727はそのような効果を誘導することができないことを示した。
さらに、GABAを産生することができないNCDO2118ΔgadB変異株は、同じモデルにおいて内臓過敏を予防することができなかった。
本発明の一態様では、本発明のL.ラクティス株は、これらの株によってもたらされる効果が、心理的ストレス事象および/または不安に関連する内臓痛の処置の10日間、より好ましくは7日間、さらにより好ましくは5日間、最も好ましくは4日間から得られることを特徴とする。
実際、本発明者らは、CNCM I-5388によってもたらされる有益な効果が急性ストレスに関連する内臓痛の処置の5日間から得られ、NCDO2118によってもたらされる効果がそのような処置の10日間から得られることを示した。
本発明の別の態様は、口腔灼熱症候群(BMS)による内臓痛の予防および/または処置に使用するための、上で定義されるラクトコッカス・ラクティス株である。
本発明の対象はまた、内臓痛の予防および/または処置に使用するための、特に心理的ストレス事象および/または不安に関連する内臓痛の予防および/または処置に使用するための、上で定義されるラクトコッカス・ラクティス株から得られる細胞画分である。
この細胞画分は、特に、本発明のL.ラクティスの培養物から得られる細菌酵素、特にGADを含有する調製物である。培養上清またはこれらの株の画分であってもよい。細胞画分を、当業者に公知の方法に従って、調製することができる。限定されないが、これらの方法は、一般に、培養後に得られた細菌を溶解する工程と、溶解工程後に得られた全溶解物から、特に遠心分離または濾過によって、この細菌の膜を含有する画分を分離する工程とを含む。
本発明の別の態様は、口腔灼熱症候群(BMS)による内臓痛の予防および/または処置に使用するための、上で定義されるラクトコッカス・ラクティス株から得られる細胞画分である。
本発明の対象はまた、内臓痛の予防および/または処置に使用するための、本発明によるラクトコッカス・ラクティス株または本発明による細胞画分と、場合により、好ましくは10~20mg/kg bw/日、特に17mg/kg bw/日の量の遊離グルタミン酸とを、含む組成物である。
本発明の組成物において、株を、生きているまたは死んでいる可能性がある、細菌全体の形態で使用することができる。あるいは、株を、細菌溶解物の形態で使用することができる。好ましくは、細菌細胞は、生きた、成長可能な細胞として存在する。
本発明の組成物は、投与、特に、経口投与に適した任意の形態であり得る。これには、例えば、固体、半固体、液体、および粉末が含まれる。
細菌が生細菌の形態である場合、1日当たりに与えられる組成物は、少なくとも10コロニー形成単位(cfu)のL.ラクティス株、好ましくは少なくとも10cfu、さらにより好ましくは少なくとも10cfu、最も好ましくは少なくとも10cfuの投与を可能にする、本発明によるL.ラクティス株の含有量を含み得る。
本発明の別の態様は、口腔灼熱症候群(BMS)による内臓痛の予防および/または処置に使用するための、本発明のラクトコッカス・ラクティス株または本発明の細胞画分を含む組成物である。
本発明の対象はまた、内臓痛を予防および/または処置する方法であって、それを必要とする哺乳動物に、治療量の、上で定義される本発明のラクトコッカス・ラクティス株または本発明の細胞画分を投与することを含む、方法である。治療量の決定は、特に本明細書で提供される詳細な開示を考慮すれば、当業者に周知である。
本発明の対象はまた、内臓痛を予防および/または処置するための医薬を製造するための、上で定義される本発明のラクトコッカス・ラクティス株または本発明の細胞画分の使用である。
本明細書で使用される場合、処置または予防は、とりわけ、内臓痛を予防および/または減少させることを包含する。
本発明の組成物は、食品、例えば、食品サプリメントおよび機能性食品を含む、医薬組成物または栄養組成物であり得る。食品は、乳製品および発酵乳製品を含む。
医薬組成物は、錠剤、カプセル剤、散剤、シロップ発泡性組成物、およびスプレー剤などの経口形態であり得る。医薬組成物はまた、舌の下に投与される舌下錠および溶液組成物、ならびに頬と歯茎との間に配置されるバッカル錠などの舌下およびバッカルの形態であってもよい。
食品サプリメントは、食材に通常使用される化合物から製造される製品を指すが、錠剤、粉末、カプセル、ポーション、または通常は栄養物に関連しない任意の他の形態であり、健康に有益な効果を有する。
機能性食品は、健康にも有益な効果を有する栄養物である。特に、食品サプリメントおよび機能性食品は、疾患または痛みに対して保護的または治癒的な生理学的効果を有し得る。
組成物は、液体の形態であってもよく、または液体を乾燥させることによって得られる乾燥粉末の形態で存在してもよい。
好ましい実施形態では、製品は新鮮な製品である。厳しい熱処理工程を経ていない新鮮な製品は、存在する細菌株が生きた形態であるという利点を有する。
本発明者らはまた、前述の特異的能力を有する2つの新しいラクトコッカス・ラクティス株を同定した。
したがって、本発明はまた、ラクトコッカス・ラクティス株において、株がCNCM I-5388、CNCM I-5386からなる群において選択されることを特徴とする、株を提供する。
本発明はまた、CNCM I-5388、CNCM I-5386からなる群において選択される、ラクトコッカス・ラクティス株から得られる細胞画分を包含する。
本発明はまた、上で定義されるラクトコッカス・ラクティス株または上で定義される細胞画分を含む、組成物を提供する。
組成物は、組成物の乾燥重量グラム当たり、少なくとも10コロニー形成単位(cfu)、好ましくは少なくとも10cfu、より好ましくは少なくとも10cfu、最も好ましくは少なくとも10cfuを含み得る。
上で定義される組成物は、上で定義される食品を含む、医薬組成物または栄養組成物であり得る。
組成物は、液体の形態であってもよく、または液体を乾燥させることによって得られる乾燥粉末の形態で存在してもよい。
好ましい実施形態では、製品は新鮮な製品である。
本発明の対象は、上で定義されるラクトコッカス・ラクティス株または細胞画分と、薬学的に許容されるビヒクルとを含む医薬組成物に関し、場合により、組成物は遊離グルタミン酸も含む。
本発明のある実施形態では、上で定義される組成物は、医薬として使用するためのものである。医薬の製剤は、スプレー剤または錠剤の形態で、局所処置が舌の下で融解することを可能にするように適合される。
組成物は、内臓痛の予防および/または処置に特に有用である。
本発明はさらに、上で定義される内臓痛を予防および/または処置するための処置方法であって、ラクトコッカス・ラクティス株もしくは細胞画分または上で定義される組成物を個体に投与することを含む、方法に関する。
本発明はまた、上で定義される内臓痛の予防および/または処置のための医薬品を調製するための、場合により遊離グルタミン酸と会合した、本発明のラクトコッカス・ラクティス株または細胞画分に関する。
本発明は、内臓痛を軽減するための本発明におけるL.ラクティス株の能力を示す実施例、および添付の図面を参照する以下のさらなる説明から、より明確に理解されるであろう。
異なる株におけるgadクラスターの構成を示す。 遊離グルタミン酸(8g/L)、アルギニン(5g/L)、グルコース(45g/L)、およびNaCl(300mM)を補充したM17中での、L.ラクティスNCDO2118(四角)、CNCM I-5388(ダイヤモンド)、CNCM I-5386(三角)、またはNCDO2727(丸)の増殖中のGABA産生(mM)(A)およびバイオマス(g/L)の発生(B)を示す。独立した二連(黒塗り記号:第1の実験、白抜き記号:第2の実験)。 CRDのすべての膨張圧(15~60mmHg)でのビヒクル処置ラットのPRS誘発性結腸直腸感受性に対する遊離グルタミン酸(食餌中2mg、およびLラクティスと同時投与された2mg)の10日間経口投与の効果を示す。データを平均±SEM(「ビヒクル」群(白抜き四角、破線)についてn=10;「PRS+ビヒクル」群(黒四角、実線)についてn=10;「ビヒクル+遊離グルタミン酸」群(黒丸、破線)についてn=11;「PRS+ビヒクル+遊離グルタミン酸」群(黒丸、実線)についてn=11)として表す。ビヒクルで処置した動物の基礎値に対してP<0.05;**P<0.01;***P<0.001。 CRDのすべての膨張圧(15~60mmHg)でのPRS誘発性内臓過敏に対するL.ラクティスNCDO2118およびL.ラクティスNCDO2727の10日間経口投与の効果を示す。データを平均±SEM(「ビヒクル」群(白四角、破線)および「PRS+ビヒクル」群(黒四角、実線)についてn=9;「PRS+NCDO2118+遊離グルタミン酸」群(黒三角、実線)についてn=12;「PRS+NCDO2727+遊離グルタミン酸」群(黒星、実線)についてn=8)として表す。ビヒクルで処置した動物の基礎値に対して***P<0.001。ビヒクルで処置したストレス負荷動物の値に対して+P<0.05;++P<0.01。 CRDのすべての膨張圧(15~60mmHg)でのPRS誘発性内臓過敏に対するL.ラクティスNCDO2118およびL.ラクティスCNCM I-5388の5日間または10日間経口投与の効果を示す。A.L.ラクティスNCDO2118を用いて5日目に得られた結果.データを平均±SEM(「ビヒクル」群(白四角、破線)についてn=11、「PRS+ビヒクル」群(黒四角、実線)についてn=11、および「PRS+NCDO2118+遊離グルタミン酸」群(黒三角、実線)についてn=11)として表す。**P<0.01は、ビヒクルで処置した動物の基礎値に対して有意に異なる。B.L.ラクティスCNCM I-5388を用いて5日目に得られた結果。データを平均±SEM(「ビヒクル」群(白四角、破線)についてn=7;「PRS+ビヒクル」群(黒四角、実線)についてn=7;「PRS+CNCM I-5388」群(黒/白ダイヤモンド、一点鎖線)、および「PRS+CNCM I-5388+遊離グルタミン酸」(黒ダイヤモンド、実線)についてn=7)として表す。ビヒクルで処置した動物の基礎値に対してP<0.05;**P<0.01、C.L.ラクティスNCDO2118を用いて10日目に得られた結果。データを平均±SEM(「ビヒクル」群(白四角、実線)についてn=9;「PRS+ビヒクル」群(黒四角、実線)についてn=9;「PRS+NCDO2118+遊離グルタミン酸」群(黒三角、実線)についてn=12;「PRS+NCDO2118」群(黒/白三角形、一点鎖線)についてn=8)として表すビヒクルで処置した動物の基礎値に対して***P<0.001。ビヒクルで処置したストレス負荷動物の値に対してP<0.05;++P<0.01。D.L.ラクティスCNCM I-5388を用いて10日目に得られた結果。データを平均±SEM(「ビヒクル」群(白四角、破線)についてn=7;「PRS+ビヒクル」群(黒四角、実線)についてn=7;「PRS+CNCM I-5388」群(黒/白ダイヤモンド、一点鎖線)についてn=8、および「PRS+CNCM I-5388+遊離グルタミン酸」(黒ダイヤモンド、実線)についてn=7として表す。ビヒクルで処置した動物の基礎値に対して**P<0.01。ビヒクルで処置したストレス負荷動物の値に対してP<0.05。 CRDのすべての膨張圧(15~60mmHg)でのPRS誘発性内臓過敏に対するGABA産生L.ラクティスNCDO2118および非GABA産生NCDO2118ΔgadB変異体(10cfu/日)の効果を示す。データを平均±SEM(「ビヒクル」群(白四角、破線)および「PRS+ビヒクル」群(黒四角、実線)についてn=13;「PRS+NCDO2118+遊離グルタミン酸」群(黒三角、実線)についてn=14;「PRS+NCDO2118ΔgadB+遊離グルタミン酸」(逆三角、一点鎖線)群についてn=13)として表す。ビヒクルで処置した動物の基礎値に対して**P<0.01;****P<0.0001。ビヒクルで処置したストレス負荷動物の値に対して++P<0.01;+++P<0.001NCDO2118で処置したストレス負荷動物の値に対して$P<0.05。 CRDのすべての膨張圧(15~60mmHg)でのPRS誘発性内臓過敏に対するL.ラクティスCNCM I-5388の5日間または10日間経口投与の効果を示す。A.L.ラクティスCNCM I-5388を用いて5日目に得られた結果.データを平均±SEM(「ビヒクル」群(白四角、破線)についてn=10、「PRS+ビヒクル」群(黒四角、実線)についてn=10、「PRS+CNCM I-5388」群(白輪、実線)についてn=10、「PRS+CNCM I-5388+遊離グルタミン酸」群(黒輪、実線)についてn=9、「PRS+CNCM I-5388+遊離グルタミン酸+阻害剤」群(白菱形、実線)についてn=9、「PRS+CNCM I-5388Δgad変異体+遊離グルタミン酸」群(黒菱形、実線)についてn=9として表す。ビヒクルで処置した動物の基礎値に対してP<0.05;**P<0.01;****P<0.0001。ビヒクルで処置したストレス負荷動物の値に対して+++P<0.001。B.L.ラクティスCNCM I-5388を用いて10日目に得られた結果。データを平均±SEM(「ビヒクル」群((白四角、破線)についてn=10、「PRS+ビヒクル」群(黒四角、実線)についてn=10、「PRS+CNCM I-5388」群(白輪、実線)についてn=9、「PRS+CNCM I-5388+遊離グルタミン酸」群(黒輪、実線)についてn=9、「PRS+CNCM I-5388+遊離グルタミン酸+阻害剤」群(白菱形、実線)についてn=9、「PRS+CNCM I-5388Δgad変異体+遊離グルタミン酸」群(黒菱形、実線)についてn=9)として表す。ビヒクルで処置した動物の基礎値に対してP<0.05;**P<0.01;****P<0.0001。ビヒクルで処置したストレス負荷動物の値に対してP<0.05;++P<0.01。
実施例1:目的の細菌懸濁液の生理学的特徴付け
1.材料および方法:
1.1.細菌株、培地および培養条件:
データセットは、ラクトコッカス・ラクティス亜種ラクティスに属する4つの株から構成される。2つの株、NCDO2118およびNCDO2727は野菜から単離されたが、CNCM I-5388およびCNCM I-5386は、乳製品由来である(それぞれ生乳および乳清)。
これらの株では、GABA生合成に関与するgadクラスターは、染色体上のkefA遺伝子とrnhB遺伝子との間に位置する(図1)。gadクラスターは、オペロン制御因子、グルタミン酸/GABAアンチポータ、およびグルタミン酸デカルボキシラーゼをそれぞれコードする、gadR、gadC、およびgadBから構成される。CNCM I-5386を除いて、これらの株では同じクラスター構成が保持されている。実際、挿入配列IS981のコピーが、gadCBオペロンのプロモータにおいて見出されている。この挿入配列は、外向き-35プロモータ成分を含み、天然の-10ボックスから正しい距離でのその挿入は、プロモータの強度およびその制御を改変することができる。gadR、gadC、およびgadB遺伝子のヌクレオチド配列は、98%を超える同一性を有する4つの株において非常に類似している(図1)。
細菌培養を、2LのBiostat B-プラスバイオリアクター(Sartorius、Melsungen、Germany)中、55mM(8g/L)の遊離グルタミン酸、29mM(5g/L)のアルギニン、250mM(45g/L)のグルコース、および300mMのNaClを補充したM17培地(表1)において、二連で行った。培養物を、30℃でインキュベートした。
Figure 2022523701000001
発酵は、気相中に空気を含むが空気バブリングなしの酸素制限条件下で行った。KOH添加によってpHを6.6に8時間維持し、次いでpHを改変し、4.6に制御した。
培養物に、同様の培地で、三角フラスコ内で増殖させた前培養物からの細胞を接種し、指数期の間に回収し、発酵槽において580nmで0.25の初期光学密度(OD)を得るために濃縮した。
細菌増殖は、580nmでの分光光度測定によって推定した(Libra S11、Biochom、1吸光度の単位は、0.3g/Lに相当する)。
増殖培地中のGABA濃度のHPLC測定のために、試料を30分毎に収集した。
経口投与用の細胞試料を以下のように調製した。pH改変前に細胞を回収した(すなわち、NCDO2118およびNCDO2727については7時間)。
およそ3×1011個の細胞に必要な培養体積を、5000gおよび4℃で10分間遠心分離して、細菌細胞をペレット化した。
細胞を0.9%のNaClで2回洗浄し、15%のグリセロールを含有する0.9%のNaClに、10×10cfu/mLの最終濃度で懸濁し、使用するまで-20℃で保存した。
1.2.GABAの抽出および定量:
培養上清または酵素アッセイの反応混合物中のGABA濃度を、HPLC(Agilent Technologies1200 Series、Waldbronn、Germany)によって測定した。
HPLCの前に、4体積のメタノールを1体積の試料に添加することによって、タンパク質を沈殿させた。混合物を遠心分離し、HPLC分析のために上清を保持した。オルトフタルアルデヒド(OPA)および9-フルオレニルメチル-クロロホルミエート(FMOC-C1)を用いて、アミノ酸を自動的に得た。誘導体を、トリエチルアミン(0.018%)、テトラヒドロフラン(0.3%)、およびアセトニトリルを含む酢酸緩衝液(pH7.2)の直線勾配によって、40℃でHypersil AA-ODSカラム(Agilent Technologies)で分離した。OPA誘導体については338nm、FMOC誘導体については262nmのダイオードアレイ検出器を使用した。
1.3.グルタミン酸デカルボキシラーゼ(GAD)の活性:
50mgの細菌細胞を、7時間の培養で回収した。細胞を、0.2%のKClで2回洗浄し、4.5mMのMgCl2、22%のグリセロール、および1.5mMのDTTを含有する酢酸ナトリウム緩衝液(100mM、pH4.6)に懸濁した。細胞を、超音波処理(離間した30秒および60秒の4サイクル、6.5m/秒)によって破壊し、処理中は氷上に保持した。細胞残屑を、10,000gおよび4℃で15分間の遠心分離によって除去した。
上清を酵素アッセイに使用し、抽出物のタンパク質濃度を、標準としてウシ血清アルブミンを用いて、Bradford法によって決定した。
30℃でインキュベートし、次いで0.5mLの上清と混合した20mMのグルタミン酸ナトリウム、2mMのピリドキサールリン酸(PLP)からなる0.5mLの基質溶液を用いて酵素アッセイを実現した。4時間まで30分ごとに、100μLをサンプリングし、5分間煮沸させることによって不活性化して、脱カルボキシル化反応を停止させた。その後、反応混合物を、HPLCを使用して、GABAの存在について分析した。
GAD活性を、7時間および中性pH条件で測定した。
酵素活性の1ユニットを、本明細書では、1分および1mgのタンパク質当たり、1μモルのグルタミン酸を変換した酵素の量として定義した。
2.結果:
2.1.インビトロGABA産生:
NCDO2118株、CNCM I-5388株、CNCM I-5386株、およびNCDO2727株について、培養全体にわたってバイオマスおよびGABA濃度を測定した(図2)。
最初の8時間では、細菌NCDO2118およびCNCM I-5388、CNCM I-5386は、NCDO2727と比較して、pH6.6で急速に増殖した(約0.7~0.8h-1の増殖速度)。GABAは、すべての株について低レベルで蓄積した。次いで、8時間でpHを低下させ、4.6に制御し、その後増殖を停止させ、バイオマスを減少させた。この細胞生存率の低下を、プレーティングによって確認した。
増殖停止にもかかわらず、NCDO2118株またはCNCM I-5388およびCNCM I-5386によるGABAの産生は、GABA産生速度の増加と共に続いた(表2)。CNCMI-5388の最大GABA濃度は、24時間で60mMに達した。同様の結果が、バイオリアクターにおける第2の培養(独立した二連)で得られた。40~60mMのGABA産生は、初期濃度の遊離グルタミン酸のバイオリアクターへの完全な生物変換に対応する。
4つの株すべてにおけるgadオペロン配列および構成の強い類似性にもかかわらず、類似の培養条件下で特徴付けられたNCDO2727株のGABA産生パターンは非常に異なり、GABA濃度は常に0.2mM未満であり(図2A)、GABA産生速度は低い(表2)ので、非常に少ない量のGABAが産生された。
Figure 2022523701000002
2.2.インビトロGAD活性:
NCDO2118株では、高いGABA産生能と一致して高いGAD活性が得られたが、NCDO2727株では、その量が極めて低かった(表3)。GAD活性の中間レベルをCNCM I-5386株で得た一方で、非常に高い活性をCNCMI-5388株で測定した。しかしながら、7時間の中性pH条件下では、NCDO2118株、CNCM I-5388、またはCNCM I-5386のGAD活性は、バイオリアクターに蓄積したGABA産生が低かったにもかかわらず、高かったことに注目することができ、GABA産生のための酵素装置は細胞内で既に発現されているが、まだ活性ではなかったことを示唆している。
Figure 2022523701000003
実施例2:ラットのストレスモデル(モデルIBS)における目的のL.ラクティス株の効果
1.材料および方法:
1.1.動物および外科的手順:
成体雌Wistarラット(200~225g)をJanvier Labs(Le Genest St Isle、France)から購入し、標準条件下(温度22±2℃および12時間の明/暗サイクル)でポリプロピレンケージに個別に収容した。動物には、水および食物(標準ペレット2016、Envigo RMS SARL、Gannat、France)を自由に摂取させた。すべての実験は、欧州指令2010/63/UEに従い、Local Animal Care and Use Committeeによって承認された。
0.6mg/kgのアセプロマジン(calmivet、Vetoquinol、Lure、France)および120mg/kgのケタミン(Imalgene 1000、Merial、Lyon、France)の腹腔内投与による全身麻酔下で、以前に記載された技法(Morteauら、1994)に従って、腹部横紋筋電図検査(EMG)のために動物を調製した。
3対のNiCrワイヤ電極(長さ60cmおよび直径80μm)を正中線から横方向に2cmで横紋筋に両側移植した。電極の自由端を頸部後方に露出させ、皮膚に取り付けられたガラス管によって保護した。
1.2.結腸直腸膨張手順およびEMG記録:
雌ラットは、その環境への慣れを達成するために、結腸直腸膨張(CRD)の前の数日間、移動、逃避、または方向転換ができないポリプロピレントンネル(長さ20cmおよび直径7cm)内にいることに慣れさせた。
塞栓除去プローブ(Fogarty)から採取した硬質カテーテルに固定した長さ4cmのラテックスバルーンを使用した。
機械刺激であるCRDは、肛門から1cmの直腸にバルーンを挿入した後に行った。チューブを尾部の根元に固定した。結腸の等圧膨張を、バルーンをDistender Series IIR バロスタット(G&J Electronics Inc、Toronto、Canada)に接続することによって、0mmHg~60mmHgで行った。
最初の膨張を15mmHgの圧力で実施し、15mmHgの増分を、60mmHgの最大圧力に達するまで、その後の各工程で加え、各膨張工程を5分間続けた。
腹部痙攣に関連する横紋筋スパイクバーストを、低周波信号(3Hz未満)を除去するために短い時定数(0.03秒)を使用して、移植した電極から脳波計(Mini VIII、Alvar、Paris、France)で記録した。EMG記録は、手術の7日後に開始した。
5分間の収縮回数は内臓痛の強さを表す。
1.3.ストレス手順:
概日リズムの影響を最小限に抑えるために、すべてのストレスセッションを同じ時間帯(午前10時~正午12時)に行った。
急性ストレスの比較的軽度の非潰瘍性モデルである部分拘束ストレス(PRS)を、以前に記載されたように行った(Williamsら、1988)。
雌ラットをジエチルエーテルで鎮静させ、前肩、前肢上部、および胸幹を紙テープの閉じ込めハーネスで包み、体の動きを制限したが妨げなかった。
次いで、動物をホームケージに2時間入れた。
1.4.実験プロトコル:
強制経口投与による10日間の処置に基づいて、4つの一連の実験を、各シリーズについて、EMGを備えた7~12匹の雌ラットからなる3つの群を使用して行った。
ラットに、10日間にわたって1日1回、強制投与によってL.ラクティスNCDO2118またはNCDO2727を与えた。ラットに最初に投与したGABAの量を最小限に抑えるために、洗浄した細菌細胞(10cfu/日)を使用した。特に明記しない限り、インビボでのGABA産生を促進するために、遊離グルタミン酸(0.2%(w/v))を強制投与の混合物に添加した。
すべての条件について、CRDに対する基礎腹部反応を処置の9日目に記録し、CRDに対するPRS誘発性内臓過敏を処置の10日目に記録した。
2時間のPRSセッションの20分後に、CRD測定を行った。
ビヒクル処置動物では、遊離グルタミン酸(0.2%(m/v))は、基礎およびストレス誘発性結腸直腸感受性にそれ自体影響を及ぼさないことが確認されている。
1.5.統計的方法:
動物実験については、データを平均±平均の標準誤差(SEM)として報告する。統計分析については、ソフトウェアGraphPad Prism 6.0(GraphPad、San Diego、CA)を使用した。一元配置ANOVA、続いてTukeyの多重比較検定を行って、異なる動物群間でデータを比較した。統計学的有意性は、P<0.05で認めた。
2.結果:
2.1.基礎およびストレス誘発性結腸直腸感受性に対する遊離グルタミン酸の効果
基礎条件下(すなわち、PRSの前)で、ビヒクルで処置したラットでは、漸進的な結腸直腸膨張(CRD)は、圧力依存的に腹部収縮の頻度を増加させた(図3)。
ビヒクルと比較して、遊離グルタミン酸の投与は、CRDに対する腹部応答に影響を及ぼさなかった(図3)。
ビヒクル処置ラットでは、2時間のPRSは、基礎条件と比較して腹部収縮の数を有意に増加させた。遊離グルタミン酸の投与は、PRSセッション後に測定されたCRDに対する内臓過敏応答を変化させなかった(図3)。
したがって、遊離グルタミン酸は、基礎およびストレス誘発性結腸直腸感受性にそれ自体影響を及ぼさなかった。
2.2.内臓過敏に対するL.ラクティスNCDO2118の効果
CRDに対するストレス誘発性内臓過敏に対するL.ラクティスNCDO2118およびNCDO2727の影響を図4に示す。
ビヒクル処置ラットでは、2時間のPRSは、30mmHgから適用されたすべての膨張圧について、基礎条件と比較して腹部収縮の数を有意に増加させた(P<0.001、図4)。
重要なことに、L.ラクティスNCDO2118の10日間の経口投与は、腹部収縮のPRS誘発性増強を抑制し(60mmHgの膨張圧についてはP<0.01、図4)、CRDに対する準基礎感受性を回復させた。
対照的に、L.ラクティスNCDO2727の経口投与は、ストレス誘発性内臓過敏に影響を及ぼさなかった(図4)。
結論として、急性拘束ストレスは、ラットにおいて膨張に対する結腸過敏を誘発し、この過敏表現型は、10日間の毎日の経口投与(10cfu/日)後に、L.ラクティスNCDO2118によっては反転したが、L.ラクティスNCDO2727によっては反転しなかった。
実施例3:L.ラクティスNCDO2118によるストレス誘発性内臓過敏の予防は、インビボでGABAを送達する能力によるものである
1.材料および方法:
1.1.細菌株
NCDO2118およびNCDO2727株を使用した。
L.ラクティスNCDO2118ΔgadBを、染色体における二重交差によって構築した。
GABA経路を遮断するために、GADをコードする遺伝子gadBを欠失させた。
NCDO2118染色体をマトリックスとして、それぞれgadBコード配列のすぐ上流および下流で、829および981bpの2つの断片をPCR増幅した。プライマーを表4に列挙する。2つの断片を、オーバーラップPCRによって融合した。pGhost9ベクターをPCR増幅し、Gibsonアセンブリ法(New Englang Biolabs)を使用して、融合断片に連結した。得られたプラスミドを配列決定によって確認し、L.ラクティスNCDO2118に導入した。次いで、gadBの染色体欠失を、以前に記載されたように二重交差によって得た(Maguinら、1996)。染色体へのgadB配列の欠失を、PCRによって確認した。
株の培養条件は、実施例1に記載したものと同じである。
Figure 2022523701000004
1.2.gadオペロンの配列解析:
NCDO2118株において、NCBI-GenBankデータベースに受託番号CP009054で寄託されている染色体配列から、gadオペロン配列を抽出した。
NCDO2727株のgadオペロンを増幅するために、2つのプライマー、GadSeq_F(5’-TCCAGAAATAACAGCTACATTGACATAATG-3’)およびGadSeq_R(5’-TAACAGCCCCATTATCTAAGATTACTCC-3’)を使用した。Q5 High-Fidelity DNAポリメラーゼ(NEB)を使用し、製造業者の推奨に従って、25μLの反応混合物中に、20ngのゲノムDNAを用いて増幅を行った。PCR条件は、98℃で3分間の初期変性工程、続いて98℃で10秒間、64℃で30秒間、および72℃で3分間の30サイクル、ならびに72℃で2分間の最終伸長工程からなった。
次いで、QIAquickゲル抽出キット(QIAgen)を使用して、アンプリコンを精製した。
配列は、表5に列挙したプライマーのセットを用いてEurofins Genomicsによって実施した。オペロンの配列は、NCBI-GenBankデータベースに受託番号MK225577で寄託されている。
gadオペロンの配列を、Blastアラインメントアルゴリズムによって比較した。
Figure 2022523701000005
2.結果:
この欠失により、同じ培養条件下で、変異体は野生型と同様に増殖することができた(増殖速度0.65h-1)。しかしながら、これらの条件下では、GABAは産生されず(24時間で0.29mM未満)、7時間でGAD活性は検出されなかった。
ストレス誘発性内臓過敏に対するL.ラクティスNCDO2118処置の有益な効果(P<0.001)は、動物がNCDO2118ΔgadB同質遺伝子株(図6、NCDO2118ΔgadB-対NCDO2118処置動物でP<0.05)を受けた場合に反転した。
実施例4:ラットのストレスモデル(モデルIBS)において、目的のL.ラクティス株を用いて内臓過敏に対して得られた効果の比較
1.材料および方法:
動物の調製は、実施例2に記載したものと同じである。
ラットに、4日間または9日間にわたって1日1回、強制投与によってL.ラクティスNCDO2118またはCNCM I-u5388を与えた。ラットに最初に投与したGABAの量を最小限に抑えるために、洗浄した細菌細胞(10ffu/日)を使用した。特に明記しない限り、インビボでのGABA産生を促進するために、遊離グルタミン酸(0.2%(w/v))を強制投与の混合物に添加した。
2.結果:
CRDに対するストレス誘発性内臓過敏に対するL.ラクティスNCDO2118、CNCM I-5388、およびCNCM I-5388Δgadの経時的な影響を図5および図7に示す。
グルタミン酸の存在下で、CNCMI-5388およびNCDO2118は、ストレスに対する内臓過敏を軽減する。
参考文献
- Ait-Belgnaoui A. et al., Pain. 2005; 113: 141-7.
- Bouin M. et al., Dig. Dis. Sci. 2001; 46:2542-2548.
- Camilleri M. et al., Clin. Gastroenterol. Hepatol. 2008; 6:772-781.
- Camilleri M et al., Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2012; 303: G775-85.
- Chang L. et al., Gastroenterology. 2011; 140:761-765.
- Coculescu E. et al., J. Med. Life. 2014; 7:512-515.
- Craig O. et al., Curr Opin Gastroenterol. 2018; 34:50-56.
- Dean B.B. et al., Am J Manag Care. 2005; 11:S17-26.
- de Castro LA. et al., Pain Med. 2014; 15: 2164-5.
- Didari T. et al., World. J. Gastroenterol. 2015; 21:3072-3084.
- Ford A.C. et al., Am. J. Gastroenterol. 2014; 109:1547-1561.
- Gue M. et al., Neurogastroenterol Motil. 1997;9(4):271-9.
- Hungin A.P. et al., Aliment. Pharmacol. Ther. 2013; 38:864-886.
- Keszthelyi D. et al., EJP. 2012; 16: 1444-1454.
- Kuiken S.D. et al., Aliment. Pharmacol. Ther. 2005; 22:157-164.
- Laroute V. et al., Microorganisms. 2017; 5.
- Maguin E. et al., J. Bacteriol. 1996; 178:931-935.
- Mayer E.A. et al., Gastroenterology. 1994; 107:271-293.
- Mayer E.A. et al., Gut. 2008; 57:384-404.
- Mazurak N. et al., J. Neurogastroenterol. Motil. 2015; 21:471-485.
- Mills S. et al., Int. J. Dairy Technol. 2010; 63:149-170.
- Miziara ID. et al., J. Psychosom. Res., 2009; 62:443-448.
- Moayyedi P. et al., Gut. 2010; 59:325-332.
- Morteau O. et al., Dig. Dis. Sci. 1994; 39:1239-1248.
- Nomura M. et al., Int. J. Syst. Bacteriol. 1999; 49:163-166.
- Perez-Berezo T. et al., Nat. Commun. 2017; 8, 1314.
- Pokusaeva K. et al., Neurogastroenterol. Motil. 2017; 29, e12904.
- Posserud I. et al., Gastroenterology. 2007; 133:1113-1123.
- Radziwill-Bienkowska et al., Appl. Microbiol. Biotechnol. 2016; 100:9605-9617.
- Sun Y. et al., Chin J Dig Dis. 2006;7:149-55.
- Sun A. et al., J. Oral Pathol. Med., 2013; 42:649-655.
- Wang Y. et al., J. Microbiol. Methods. 2011; 86:390-392.
- Williams C.L. et al., Am J Physiol. 1987; 253: G582-6.
- Williams C.L. et al., Gastroenterology. 1988; 94:611-621.
- Zhang C. et al., ISME J. 2016; 10:2235-2245.
- Zhou Q. et al., Pain. 2010; 148:454-461.
Figure 2022523701000006
Figure 2022523701000007

Claims (17)

  1. 腹部痛または内臓痛の予防および/または処置に使用するための、24時間以下の培養時間で少なくとも10mMのγ-アミノ酪酸(GABA)を産生することができるラクトコッカス・ラクティス(Lactococcus lactis)株。
  2. 腹部痛または内臓痛の予防および/または治療に使用するための、7時間~8時間に含まれる培養時間において、少なくとも20μモル/分ピリドカル-5’-リン酸(PLP)依存性酵素グルタミン酸デカルボキシラーゼ(GAD)mgを産生するラクトコッカス・ラクティス株。
  3. CNCM I-5388、CNCM I-5386、およびNCDO2118からなる群で選択されることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載のラクトコッカス・ラクティス株。
  4. 遊離グルタミン酸の存在下で投与されることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のラクトコッカス・ラクティス株。
  5. 内臓痛の予防および/または処置に使用するための、請求項1から3のいずれか一項に記載のラクトコッカス・ラクティス株から得られる細胞画分。
  6. 内臓痛の予防および/または処置に使用するための、請求項1から3のいずれか一項に記載のラクトコッカス・ラクティス株または請求項4に記載の細胞画分を含む組成物。
  7. 1日当たり少なくとも10コロニー形成単位(cfu)のラクトコッカス・ラクティス株の投与を可能にする、該L.ラクティス(L.lactis)株の含有量を含むことを特徴とする、請求項6に記載のラクトコッカス・ラクティス株を含む組成物。
  8. 遊離グルタミン酸も含むことを特徴とする、請求項6または請求項7に記載の組成物。
  9. 食品であることを特徴とする、請求項6から8のいずれか一項に記載の組成物。
  10. 内臓痛が心理的ストレス事象および/または不安に関連することを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のラクトコッカス・ラクティス株または請求項5に記載の細胞画分または請求項6から9のいずれか一項に記載の組成物。
  11. 内臓痛が口腔灼熱症候群(BMS)によるものであることを特徴とする、請求項10に記載の使用のための、請求項1から3のいずれか一項に記載のラクトコッカス・ラクティス株または請求項5に記載の細胞画分または請求項6から9のいずれか一項に記載の組成物。
  12. CNCM I-5388、CNCM I-5386からなる群で選択されることを特徴とする、ラクトコッカス・ラクティス株。
  13. 請求項12に記載のラクトコッカス・ラクティス株から得られる細胞画分。
  14. 請求項12に記載のラクトコッカス・ラクティス株または請求項13に記載の細胞画分を含む組成物。
  15. 乾燥重量グラム当たり少なくとも10cfuを含むことを特徴とする、請求項14に記載のラクトコッカス・ラクティス株を含む組成物。
  16. 食品であることを特徴とする、請求項14または15に記載の組成物。
  17. 医薬として使用するための、請求項14または15に記載の組成物。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020157297A1 (en) * 2019-02-01 2020-08-06 Institut National De Recherche Pour L'agriculture, L'alimentation Et L'environnement Lactococcus lactis strains for the prevention and/or the treatment of visceral pain
CN114686402B (zh) * 2022-04-25 2023-06-20 善恩康生物科技(苏州)有限公司 乳酸乳球菌乳酸亚种hfy14及其应用

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITRM20070398A1 (it) * 2007-07-17 2009-01-18 Giuliani Spa Procedimento per la preparazione di acido gamma-ammino butirrico (gaba) mediante batteri lattici (lab) su surplus agro-alimentari.
AU2010300722A1 (en) * 2009-09-29 2012-04-12 Butamax(Tm) Advanced Biofuels Llc Improved flux to acetolactate-derived products in lactic acid bacteria
EP2651423B1 (en) * 2010-12-17 2015-09-30 Compagnie Gervais Danone Lactococcus lactis strains for use in improving digestive condition
PL2937424T3 (pl) * 2014-04-23 2017-09-29 National Yang-Ming University Bakteria kwasu mlekowego, kompozycja ją zawierająca i ich zastosowanie
KR20170129718A (ko) * 2015-02-03 2017-11-27 윈클로브 홀딩 비.브이. 비피도박테리움 비피덤 w23을 적어도 포함하고 장내 장벽 기능을 제어할 수 있는 프로바이오틱 조성물
EP3081227A1 (en) * 2015-04-15 2016-10-19 Institut National De La Recherche Agronomique Lactococcus lactis producing tslp or il-25 and their uses as probiotics and therapeutics
CN108779432B (zh) * 2015-12-22 2022-09-02 科·汉森有限公司 质构化乳酸菌的新型eps基因簇
WO2020157297A1 (en) * 2019-02-01 2020-08-06 Institut National De Recherche Pour L'agriculture, L'alimentation Et L'environnement Lactococcus lactis strains for the prevention and/or the treatment of visceral pain
CN110218674A (zh) * 2019-06-11 2019-09-10 绿雪生物工程(深圳)有限公司 一株高产γ-氨基丁酸的乳酸乳球菌乳酸亚种220223及其应用
WO2021206480A1 (en) * 2020-04-08 2021-10-14 Psomagen, Inc. Composition and method for an antibiotic-inducing imbalance in microbiota
WO2022164890A2 (en) * 2021-01-26 2022-08-04 Washington State University Bacteria producing gamma-aminobutyric acid (gaba) and uses of the bacteria
KR102539772B1 (ko) * 2022-11-14 2023-06-07 주식회사 바이오뱅크힐링 락토코커스 락티스 균주, 및 그의 유래의 소포체 및 그의 항염증 및 항균 용도

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
POKUSAEVA, K. ET AL.: "GABA-producing Bifidobacterium dentium modulates visceral sensitivity in the intestine", NEUROGASTROENTEROL. MOTEL., vol. Vol.29, e12904, JPN6023033816, 2016, pages 1 - 14, ISSN: 0005211481 *
SARAIVA,T. D. L. ET AL.: "Lactococcus lactis NCDO2118 produces anti-hypertensive GABA and exerts acute hypotensive in spontane", MEDICAL RESEARCH ARCHIVES, vol. 4, no. 7, JPN6023033815, 2016, pages 1 - 21, XP055601497, ISSN: 0005211480, DOI: 10.18103/mra.v4i7.620 *

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