JP5821128B2 - Immunoregulatory composition for colonic mucosa tissue - Google Patents

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Description

本発明は、大腸粘膜組織の腸管免疫系へ影響を与えるポリペプチド、該ポリペプチドの生産方法、および、大腸粘膜組織の免疫制御組成物に関する。   The present invention relates to a polypeptide that affects the intestinal tract immune system of the colonic mucosal tissue, a method for producing the polypeptide, and an immune control composition for the colonic mucosal tissue.

消化管、呼吸器などを被覆する粘膜には多数の微生物が棲息している。これら微生物の多くは真正細菌であり、一過性に生体に侵入し病原性を発現するものと区別して、常在細菌叢と称される。常在細菌叢の構成菌種は棲息部位によって大きく異なるが、腸内細菌叢が最も多くの細菌種によって構成されている。腸内細菌叢は、宿主の未消化食餌成分を代謝して、単糖、オリゴ糖、アミノ酸、ビタミンおよび短鎖脂肪酸を宿主に供給する。さらに、腸管粘膜上皮の増殖分化、血管新生、腸管神経叢の分化および腸管病原細菌に対する微生物バリアーとして、宿主の生存にとってかけがえのない有益な生理機能を数多く担うことが分かっている。   Numerous microorganisms live in the mucous membrane that covers the digestive tract and respiratory organs. Many of these microorganisms are eubacteria, and are referred to as the resident bacterial flora, distinguishing them from those that temporarily invade the living body and express pathogenicity. Although the constituent bacterial species of the resident bacterial flora vary greatly depending on the resident site, the intestinal flora is composed of the most bacterial species. The intestinal flora metabolizes the host's undigested dietary components and supplies the host with monosaccharides, oligosaccharides, amino acids, vitamins and short chain fatty acids. Furthermore, it has been found that it has many irreplaceable beneficial physiological functions for host survival as a microbial barrier against intestinal mucosal epithelial proliferation and differentiation, angiogenesis, intestinal plexus differentiation and enteropathogenic bacteria.

微生物感染をはじめとしたストレス侵襲に対する定常時の抵抗力として、腸管粘膜では常在細菌叢の刺激を受け、エフェクターT細胞を中心とした免疫応答が恒常的に誘導、維持されている。これは粘膜における「生理的炎症」と呼ばれる。エフェクターT細胞が活性化した場合、生理的炎症下では、制御性T細胞(誘導性Treg(iTreg))が機能する。制御性T細胞は、エフェクターT細胞の場合と同様に、腸管細菌叢の刺激を受けて誘導、維持されていると考えられている。その為、腸内細菌叢の構成異常または該構成異常に起因するエフェクターT細胞の過剰活性化が、炎症性腸疾患、肥満、がん、関節リウマチまたはI型糖尿病等、様々な疾病の発症や重症化と密接に関わっていることが明らかになってきた(非特許文献1ないし非特許文献3参照)。   As a steady-state resistance to stress invasion including microbial infection, the intestinal mucosa is stimulated by resident bacterial flora, and an immune response centering on effector T cells is constantly induced and maintained. This is called “physiological inflammation” in the mucosa. When effector T cells are activated, regulatory T cells (inducible Treg (iTreg)) function under physiological inflammation. Regulatory T cells are thought to be induced and maintained under stimulation of the intestinal flora, as in the case of effector T cells. Therefore, the constitutive abnormality of the intestinal microflora or the excessive activation of effector T cells resulting from the constitutive abnormality may cause the onset of various diseases such as inflammatory bowel disease, obesity, cancer, rheumatoid arthritis or type I diabetes. It has become clear that it is closely related to the severity (see Non-Patent Document 1 to Non-Patent Document 3).

さらに、腸内細菌叢ゲノムの網羅的解析手法の進歩に伴い、腸内細菌叢の腸管免疫系への影響についても次第に明らかとなってきており、例えば、非特許文献4ないし非特許文献8に記載されている。非特許文献4および非特許文献5には、フィルミクテス(Firmicutes)門に属するセグメント細菌(Segmented filamentous bacteria)が、免疫グロブリンA(IgA)に係る免疫応答の発達、および腸上皮細胞間リンパ球の発達に資することが記載されている。また、非特許文献6には、同細菌がヘルパーT細胞のTh17細胞の細胞分化に資することが記載されている。非特許文献7および非特許文献8には、polysaccharide antigen A(PSA)という莢膜多糖を産生する腸内細菌バクテロイデス・フラジリス(Bacteroides fragilis)が、制御性サイトカインインターロイキン−10(IL−10)を産生する制御性T 細胞の分化に資することが報告されている。   Furthermore, with the advancement of comprehensive analysis methods for intestinal flora genomes, the effects of the intestinal flora on the intestinal tract immune system have been gradually clarified. For example, Non-Patent Document 4 to Non-Patent Document 8 Have been described. In Non-Patent Document 4 and Non-Patent Document 5, segmented filamentous bacteria belonging to the Firmicutes gate develop immune responses related to immunoglobulin A (IgA) and development of intestinal interepithelial cell lymphocytes. It is described that it contributes to. Non-Patent Document 6 describes that the bacteria contribute to cell differentiation of helper T cell Th17 cells. In Non-Patent Document 7 and Non-Patent Document 8, an intestinal bacterium Bacteroides fragilis that produces a capsular polysaccharide called polysaccharide antigen A (PSA) has a regulatory cytokine, interleukin-10 (IL-10). It has been reported that it contributes to the differentiation of regulatory T cells produced.

Turnbaugh PJ, Ley RE, Mahowald MA, Margrini V, Mardis ER, Gordon JI.、2006、An obesity−associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest.、Nature 444、1027−1031Turnbaugh PJ, Ley RE, Mahowald MA, Margrini V, Mardis ER, Gordon JI., 2006, An obesity-associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest., Nature 444, 1027-1031. Wu HJ, Ivanov II, Darce J, Hattori K, Mathis D, et al.、2010、Gut−residing segmented filamentous bacteria drive autoimmune arthritis via T helper 17 cells.、Immunity 32、815−827Wu HJ, Ivanov II, Darce J, Hattori K, Mathis D, et al., 2010, Gut-residing segmented filamentous bacteria drive autoimmune arthritis via T helper 17 cells., Immunity 32, 815-827 Wen L, Ley RE, Yu P, Gordon JI, Chervonsky AV, et al.、2008、 Innate immunity and intestinal microbiota in the development of Type 1 diabetes.、Nature 455、1109−1113Wen L, Ley RE, Yu P, Gordon JI, Chervonsky AV, et al., 2008, Innate immunity and intestinal microbiota in the development of Type 1 diabetes., Nature 455, 1109-1113. Talham GL, Jiang HQ, Bos NA, Cebra JJ.、1999、Segmented filamentous bacteria are potent stimuli of a physiologically normal state of the murine gut mucosal immune system.、Infection and Immunity 67、1992−2000Talham GL, Jiang HQ, Bos NA, Cebra JJ., 1999, Segmented filamentous bacteria are potent stimuli of a physiologically normal state of the murine gut mucosal immune system., Infection and Immunity 67, 1992-2000 Umesaki Y, Okada Y, Matsumoto S, Imaoka A, Setoyama H.、1995、Segmented filamentous bacteria are indigenous intestinal bacteria that activate intraepithelial lymphocytes and induce MHC class II molecules and fucosyl asialo GM 1 glycolipids on the small intestinal epithelial cells in ex−germ−free mouse.、Microbiol. Immunol. 39、555−562Umesaki Y, Okada Y, Matsumoto S, Imaoka A, Setoyama H., 1995, Segmented filamentous bacteria are indigenous intestinal bacteria that activate intraepithelial lymphocytes and induce MHC class II molecules and fucosyl asialo GM 1 glycolipids on the small intestinal epithelial cells in ex- germ-free mouse., Microbiol. Immunol. 39, 555-562. Ivanov II, Atarashi K, Manel N, Brodie EL, Shima T, et al.、2009、Induction of intestinal Th 17 cells by segmented filamentous bacteria.、Cell 139、1−14Ivanov II, Atarashi K, Manel N, Brodie EL, Shima T, et al., 2009, Induction of intestinal Th 17 cells by segmented filamentous bacteria., Cell 139, 1-14 Mazmanian SK, Round JL, Kasper DL.、2008、A microbial symbiosis factor prevents intestinal inflammatory disease.、Nature 453、620−625Mazmanian SK, Round JL, Kasper DL., 2008, A microbial symbiosis factor prevents intestinal inflammatory disease., Nature 453, 620-625. Round JL, Mazmanian SK.、2010、Inducible Foxp 3+ regulatory T−cell development by a commensal bacterium of the intestinal microbiota.、Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 107、12204−12209Round JL, Mazmanian SK., 2010, Inducible Foxp 3+ regulatory T-cell development by a commensal bacterium of the intestinal microbiota., Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 107, 12204-12209.

しかし、前述の非特許文献4ないし非特許文献8において、これらに記載されているセグメント細菌、プロバイオティクスまたはバクテロイデス・フラジリスのいずれについても、粘膜内免疫担当細胞に直接的に取り込まれているわけではない。また、これらの細菌の産生するどのような菌体成分またはエフェクター分子が、宿主免疫系細胞のいかなる生体分子との相互作用を端緒とし、腸管免疫応答の発達、機能分化または成熟を担保しているのかは全く明らかになっていない。   However, in the above-mentioned Non-Patent Document 4 to Non-Patent Document 8, any of the segment bacteria, probiotics or Bacteroides fragilis described therein is directly taken up by cells in the mucosal immunity. is not. In addition, any cell component or effector molecule produced by these bacteria is initiated by the interaction of any host immune system cell with any biomolecule, ensuring the development, functional differentiation or maturation of the intestinal immune response. It is not clear at all.

また、近年、粘膜免疫系に係る制御性T細胞が粘膜炎症の調整役として重要であり、さらには制御性T細胞を利用することにより、粘膜炎症性疾患の発症を予防および治療できることが明らかとなってきている。これらを考慮すると、制御性T細胞が含まれる粘膜免疫系がどのように腸管細菌叢と作用しているのかを解明すること、特に、大腸粘膜常在細胞に直接的に作用する腸管常在細菌種および細菌種由来誘導因子を解明することは極めて重要である。   In recent years, regulatory T cells related to the mucosal immune system are important as a regulator of mucosal inflammation, and it is clear that the use of regulatory T cells can prevent and treat the development of mucosal inflammatory diseases. It has become to. Taking these into account, elucidate how the mucosal immune system containing regulatory T cells interacts with the intestinal microflora, especially intestinal resident bacteria that act directly on colonic mucosa resident cells. It is extremely important to elucidate species and bacterial species-derived inducers.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、大腸粘膜常在細胞に寄生し粘膜免疫制御作用を有する常在細菌種および細菌種由来誘導因子を解明し、腸管粘膜において直接的に免疫系を制御するポリペプチド、該ポリペプチドの生産方法および大腸粘膜組織の免疫制御組成物を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, elucidating a resident bacterial species and a bacterial species-derived inducing factor that parasitize colonic mucosa resident cells and have mucosal immune control action, and directly in the intestinal mucosa It is an object of the present invention to provide a polypeptide that regulates the above, a method for producing the polypeptide, and an immunoregulatory composition for large intestine mucosa tissue.

上記目的を達成する為、本発明者らが鋭意研究を行った結果、腸管粘膜における免疫応答発動の端緒となる大腸粘膜常在マクロファージには、平素より特定の環境細菌(特にプロテオバクテリア(Proteobacteria)門の環境細菌種)が寡占的に寄生していることを16Sリボソーム遺伝子法によって見出した。さらに、当該環境細菌のうち、ステノトロフォモナス・マルトフィリア(Stenotrophomonas maltophilia)に着目し、標準株であるステノトロフォモナス・マルトフィリアATCC13636株を用い、マクロファージ細胞株RAW264.7に感染させた結果、制御性サイトカインインターロイキン−10の産生が亢進することを見出した。   In order to achieve the above-mentioned object, the present inventors conducted extensive research. As a result, colonic mucosa resident macrophages that initiate immune response activation in the intestinal mucosa have a specific environmental bacterium (especially Proteobacteria). It was found by the 16S ribosome gene method that the environmental bacteria species of the phylum are oligopolistically parasitic. Furthermore, focusing on Stenotrophomonas maltophilia among the environmental bacteria, the result of infecting macrophage cell line RAW264.7 with the standard strain Stenotrophomonas maltophilia ATCC 13636 strain The inventors have found that production of the regulatory cytokine interleukin-10 is enhanced.

次いで本発明者らは、無菌マウスに同菌を経口感染し、ノトビオートマウスを作製した。ノトビオートマウスでは大腸粘膜常在マクロファージにおける制御性サイトカインインターロイキン−10の産生亢進のみならず、Foxp3制御性T細胞応答までも誘導されることを見出した。さらには、25kDa(kilodalton)タンパク質を含むステノトロフォモナス・マルトフィリア培養上清濃縮画分においても、マクロファージ細胞株RAW264.7での制御性サイトカインインターロイキン−10の産生を亢進させる作用があることを発見し、MALDI−TOF MS解析の結果、同25kDaタンパク質は機能未知のsmlt2713遺伝子産物であることが明らかとなった。すなわち、ステノトロフォモナス・マルトフィリアから産生される25kDa smlt2713タンパク質が、大腸粘膜免疫の機能分化および成熟をつかさどる、大腸粘膜常在マクロファージのシンバイオシス因子である可能性が示唆された(実施例参照)。 Next, the present inventors orally infected a sterile mouse with the same bacterium to prepare a notobiotic mouse. In notobiauto mice, it was found that not only increased production of regulatory cytokine interleukin-10 in colonic mucosa resident macrophages but also induction of Foxp3 + regulatory T cell responses. Furthermore, Stenotrophomonas maltophilia culture supernatant-enriched fraction containing 25 kDa (kilodalton) protein also has the effect of enhancing the production of regulatory cytokine interleukin-10 in macrophage cell line RAW264.7. As a result of MALDI-TOF MS analysis, it was revealed that the 25 kDa protein is a smlt2713 gene product of unknown function. That is, it was suggested that the 25 kDa smlt2713 protein produced from Stenotrophomonas maltophilia may be a synbiotic factor of colonic mucosa resident macrophages that controls the functional differentiation and maturation of colonic mucosal immunity (see Examples). ).

そこで、本発明の第1の態様に係るポリペプチドは、配列番号1に記載のアミノ酸配列、または、前記配列番号1に記載のアミノ酸配列において1もしくは複数のアミノ酸が置換、欠失、挿入および/もしくは付加したアミノ酸配列を有し、かつ大腸粘膜組織での免疫制御作用をもたらすことを特徴とする。   Therefore, the polypeptide according to the first aspect of the present invention is the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, or one or more amino acids in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 are substituted, deleted, inserted and / or Alternatively, it has an added amino acid sequence and has an immunoregulatory effect on the mucosa of the large intestine.

好ましくは、前記ポリペプチドによる前記大腸粘膜組織での免疫制御作用は、制御性サイトカインインターロイキン−10の産生亢進、および/または、Foxp3制御性T細胞応答の誘導であることを特徴とする。 Preferably, the immunoregulatory effect in the colonic mucosa tissue by the polypeptide is enhanced production of regulatory cytokine interleukin-10 and / or induction of Foxp3 + regulatory T cell response.

本発明の第2の態様に係るポリペプチドの生産方法は、
ステノトロフォモナス・マルトフィリア(Stenotrophomonas maltophilia)を培養する培養工程と、
前記培養工程によって得られた菌体培養物から、第1の態様に係るポリペプチドを抽出する抽出工程と、
を含むことを特徴とする。
A method for producing a polypeptide according to the second aspect of the present invention comprises:
A culture process for culturing Stenotrophomonas maltophilia;
An extraction step of extracting the polypeptide according to the first aspect from the cell culture obtained by the culturing step;
It is characterized by including.

本発明の第3の態様に係る大腸粘膜組織の免疫制御組成物は、第1の態様に係るポリペプチド、前記ポリペプチドにおいて薬学的に許容される誘導体もしくは薬学的に許容される塩類、または、前記ポリペプチドを産生するステノトロフォモナス・マルトフィリア(Stenotrophomonas maltophilia)を有効成分として含有することを特徴とする。   The immunoregulatory composition for large intestine mucosa tissue according to the third aspect of the present invention comprises the polypeptide according to the first aspect, a pharmaceutically acceptable derivative or pharmaceutically acceptable salt of the polypeptide, or It contains stenotrophomonas maltophilia that produces the polypeptide as an active ingredient.

本発明によれば、大腸粘膜常在細胞に寄生し粘膜免疫調節作用を有する常在細菌種および細菌種由来誘導因子が解明され、腸管粘膜において直接的に免疫系を制御するポリペプチド、該ポリペプチドの生産方法および大腸粘膜組織の免疫制御組成物が提供される。   According to the present invention, a resident bacterial species parasitic on colonic mucosa resident cells and having a mucosal immunomodulatory action and a bacterial species-derived inducing factor have been elucidated, and a polypeptide that directly controls the immune system in the intestinal mucosa, the polypeptide Methods for producing peptides and immunoregulatory compositions for colonic mucosal tissues are provided.

実施例2に係るステノトロフォモナス・マルトフィリアの影響による制御性サイトカインインターロイキン−10の産生量の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the production amount of the regulatory cytokine interleukin-10 by the influence of Stenotrophomonas maltophilia which concerns on Example 2. FIG. 実施例2に係るFACSCaliburフローサイトメータにより測定したFoxp3T細胞の割合を示す図である。It is a figure which shows the ratio of Foxp3 + T cell measured with the FACSCalibur flow cytometer which concerns on Example 2. FIG. 実施例4に係るSDS−PAGEの結果を示す図である。It is a figure which shows the result of SDS-PAGE which concerns on Example 4. FIG. 実施例4に係るMALDI−TOF MS解析による結果を示す図である。It is a figure which shows the result by the MALDI-TOF MS analysis which concerns on Example 4. FIG. 実施例4に係るMascot解析による結果を示す図である。It is a figure which shows the result by Mascot analysis which concerns on Example 4. FIG. 実施例5に係る25kDa smlt2713の影響による制御性サイトカインインターロイキン−10の産生量の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the production amount of regulatory cytokine interleukin-10 by the influence of 25kDa smlt2713 which concerns on Example 5. FIG.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書において「有する」、「含む」または「含有する」といった表現は、「からなる」または「から構成される」という意も含むものとする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. In this specification, expressions such as “having”, “including”, or “containing” also mean “consisting of” or “consisting of”.

(ポリペプチド)
本発明の実施の形態1は、特定のアミノ酸配列を有する粘膜免疫制御ポリペプチドに関する。具体的には、例えば、配列番号1に記載のアミノ酸配列を有する粘膜免疫制御ポリペプチド(ステノトロフォモナス・マルトフィリアATCC13636におけるsmlt2713遺伝子産物)を挙げることができる。なお、配列番号1に記載のアミノ酸配列において1もしくは複数のアミノ酸が置換、欠失、挿入および/もしくは付加したアミノ酸配列を有し、かつ大腸粘膜組織での免疫制御作用をもたらす粘膜免疫制御ポリペプチドでも構わない。本明細書において、「免疫制御作用」とは、具体的には、主に、制御性サイトカインインターロイキン−10の産生亢進、およびFoxp3制御性T細胞応答の誘導を示す。
(Polypeptide)
Embodiment 1 of the present invention relates to a mucosal immune regulatory polypeptide having a specific amino acid sequence. Specific examples include mucosal immune regulatory polypeptides having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 (smlt2713 gene product in Stenotrophomonas maltophilia ATCC 13636). A mucosal immune regulatory polypeptide having an amino acid sequence in which one or a plurality of amino acids are substituted, deleted, inserted and / or added in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1, and which provides an immunoregulatory action in the colonic mucosal tissue It doesn't matter. In the present specification, the “immunoregulatory effect” specifically means mainly the production of regulatory cytokine interleukin-10 and the induction of Foxp3 + regulatory T cell response.

本実施の形態1に係るポリペプチドは、後の実施の形態2において詳細に述べるステノトロフォモナス・マルトフィリアを用いる方法により産生しても構わないが、ポリペプチド合成法または遺伝子工学的方法等の、当該技術分野における人工的な常法によって産生してもよい。   The polypeptide according to the first embodiment may be produced by a method using Stenotrophomonas maltophilia described in detail in the second embodiment, but a polypeptide synthesis method, a genetic engineering method, etc. May be produced by a conventional method in the art.

例えば、ポリペプチド合成法の場合、液相法または固相法を挙げることができる。液相法は、反応を溶液状態で行い、反応混合物から生成物を単離精製し、この生成物を中間体として次のペプチド伸長反応に用いる方法である。一方固相法は、反応溶媒に対して不溶の固相担体にアミノ酸を結合させ、このアミノ酸に順次縮合反応を行い、ペプチド鎖を伸長させていく方法である。   For example, in the case of a polypeptide synthesis method, a liquid phase method or a solid phase method can be exemplified. The liquid phase method is a method in which a reaction is carried out in a solution state, a product is isolated and purified from a reaction mixture, and this product is used as an intermediate for the next peptide extension reaction. On the other hand, the solid phase method is a method in which an amino acid is bound to a solid phase carrier that is insoluble in a reaction solvent, a condensation reaction is sequentially performed on the amino acid, and a peptide chain is elongated.

具体的に、ポリペプチド合成は、まず、カルボキシル基を保護したアミノ酸にアミノ基を保護したアミノ酸を脱水縮合させ、ペプチド結合を形成させる。次に、アミノ保護基を除去後、遊離したアミノ基に次のアミノ基保護アミノ酸をC末端からN末端に向かって一つずつ順次延長させていく。脱水縮合反応では、カルボキシル基を活性化し、結合させようとするアミノ基と反応させる。活性化にはジシクロへキシカルボジイミド(DCC)法、活性エステル法、酸無水物法またはアジド法等が挙げられるが、その反応性の高さ、ラセミ化およびその他の副反応を考慮し、適宜選択すればよい。縮合反応時の副反応を防止する為、アミノ酸のアミノ基、カルボキシル基および/または側鎖の官能基には保護基が導入される。これらの保護基は、縮合反応での条件において安定であり、必要な時には速やかに除去可能であるものが好ましい。また、アミノ基の保護基とカルボキシル基の保護基とは、互いに選択的に除去可能であることが好ましい。   Specifically, in polypeptide synthesis, first, an amino acid protected with an amino group is dehydrated and condensed with an amino acid protected with a carboxyl group to form a peptide bond. Next, after removing the amino protecting group, the next amino group-protected amino acid is sequentially extended to the free amino group one by one from the C-terminal to the N-terminal. In the dehydration condensation reaction, the carboxyl group is activated and reacted with an amino group to be bonded. Examples of activation include dicyclohexylcarbodiimide (DCC) method, active ester method, acid anhydride method or azide method, etc., selected appropriately in consideration of high reactivity, racemization and other side reactions. do it. In order to prevent side reactions during the condensation reaction, a protective group is introduced into the amino group, carboxyl group and / or side chain functional group of the amino acid. These protecting groups are preferably those which are stable under the conditions in the condensation reaction and can be removed quickly when necessary. Further, it is preferable that the amino protecting group and the carboxyl protecting group can be selectively removed from each other.

アミノ基の保護基としては、例えば、ベンジルオキシカルボニル(Bz)、t−ブチルオキシカルボニル(Boc)、p−ビフェニルイソプロピロオキシカルボニルまたは9−フルオレニルメチルオキシカルボニル(Fmoc)等を挙げることができる。カルボキシ基の保護基としては、例えば、アルキルエステルまたはベンジルエステル等を形成し得る基を挙げることができる。   Examples of amino-protecting groups include benzyloxycarbonyl (Bz), t-butyloxycarbonyl (Boc), p-biphenylisopropyloxycarbonyl, 9-fluorenylmethyloxycarbonyl (Fmoc), and the like. it can. Examples of the protecting group for the carboxy group include groups capable of forming an alkyl ester or a benzyl ester.

ただし、固相法の場合、C末端のカルボキシル基はクロロトリチル樹脂、クロルメチル樹脂、オキシメチル樹脂またはp−アルコキシベンジルアルコール樹脂等の担体に結合している為、縮合反応はカルボジイミド等の縮合剤の存在下、またはN保護アミノ酸活性エステルもしくはペプチド活性エステルを用いて実施すると好ましい。縮合反応終了後、保護基は除去される。固相法の場合、ペプチドのC末端と樹脂との結合も切断される。その後、化学合成されたペプチドは、例えば、イオン交換クロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)、逆相クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー、エドマン分解法またはガスクロマトグラフィー質量分析(GC−MS)等により精製、解析をすることが可能である。   However, in the case of the solid phase method, the C-terminal carboxyl group is bonded to a carrier such as chlorotrityl resin, chloromethyl resin, oxymethyl resin or p-alkoxybenzyl alcohol resin, so the condensation reaction is not possible with a condensing agent such as carbodiimide. It is preferably carried out in the presence or with N-protected amino acid active esters or peptide active esters. After completion of the condensation reaction, the protecting group is removed. In the solid phase method, the bond between the C-terminus of the peptide and the resin is also cleaved. Thereafter, the chemically synthesized peptide is purified by, for example, ion exchange chromatography, high performance liquid chromatography (HPLC), reverse phase chromatography, affinity chromatography, Edman degradation method or gas chromatography mass spectrometry (GC-MS). It is possible to analyze.

遺伝子工学的方法では、本実施の形態1に係るポリペプチドをコードするsmlt2713遺伝子を用いる。smlt2713遺伝子は、当該技術分野の当業者であれば常法を用い、ステノトロフォモナス・マルトフィリアの種々の株(前述した標準株であるステノトロフォモナス・マルトフィリアATCC13636であってもK279aでも構わない)からDNAの分離精製を行うことが可能である。また、例えば、DNA合成キット等を使用し人工的にDNA合成を行っても構わない。   In the genetic engineering method, the smlt2713 gene encoding the polypeptide according to the first embodiment is used. The smlt2713 gene can be obtained by various methods of Stenotrophomonas maltophilia (including the aforementioned standard strain Stenotrophomonas maltophilia ATCC 13636 or K279a) using a conventional method by those skilled in the art. DNA can be separated and purified. Further, for example, DNA synthesis may be performed artificially using a DNA synthesis kit or the like.

その後、合成したsmlt2713遺伝子と、当該遺伝子を宿主細胞内で発現させる為の種々の調節エレメント(プロモーター、リボゾーム結合部位、ターミネーター、エンハンサーおよび/または発現レベルを制御する種々のシスエレメント等)とを用い、発現用遺伝子構築物を有する組換えベクターを宿主細胞に応じて構築する。このようにして構築した組換えベクターは、例えば、所定の宿主細胞に導入し、所定の条件で培養する。これにより、本実施の形態1に係るポリペプチドの、宿主細胞内での発現、産生および抽出が可能となる。   Thereafter, the synthesized smlt2713 gene and various regulatory elements (promoter, ribosome binding site, terminator, enhancer and / or various cis elements that control the expression level) for expressing the gene in the host cell are used. A recombinant vector having a gene construct for expression is constructed according to the host cell. The recombinant vector thus constructed is introduced into, for example, a predetermined host cell and cultured under predetermined conditions. Thereby, expression, production and extraction of the polypeptide according to Embodiment 1 in the host cell can be performed.

このようなペプチド合成法または遺伝子工学的方法を用いる方法によって産生した本実施の形態1に係る粘膜免疫制御ポリペプチドは、薬学的に許容される該ポリペプチドの誘導体等も含め、後に述べる実施の形態3に係る大腸粘膜組織の免疫制御組成物の有効成分として利用することが可能となる。   The mucosal immune regulatory polypeptide according to the first embodiment produced by such a peptide synthesis method or a method using a genetic engineering method includes a pharmaceutically acceptable derivative of the polypeptide, etc. It can be used as an active ingredient of the immunoregulatory composition for large intestine mucosa tissue according to Form 3.

(ポリペプチドの生産方法)
本発明の実施の形態2は、前述の実施の形態1に係る粘膜免疫制御ポリペプチドの生産方法に関する。具体的には、ステノトロフォモナス・マルトフィリアを培養する培養工程と、該培養工程によって得られた菌体培養物(好ましくは、培養上清を分画濃縮(実施例参照))から、実施の形態1に係る粘膜免疫制御ポリペプチドを抽出する抽出工程とを含む。
(Polypeptide production method)
Embodiment 2 of the present invention relates to a method for producing a mucosal immune regulatory polypeptide according to Embodiment 1 described above. Specifically, from a culturing step for culturing Stenotrophomonas maltophilia, and a cell culture obtained by the culturing step (preferably fractionating and concentrating the culture supernatant (see Examples)) An extraction step of extracting the mucosal immune regulatory polypeptide according to Form 1.

培養培地および培養方法は、静置培養、pHを一定にした中和培養、回転培養または連続培養等、当該ステノトロフォモナス・マルトフィリアが良好に生育する条件であれば特に制限はない。なお、ステノトロフォモナス・マルトフィリアの培養条件の一例については実施例を参照されたい。培養工程において、ステノトロフォモナス・マルトフィリア種の菌株を大量に培養し、当該技術分野におけるタンパク質抽出の常法(例えば、細胞破砕法等)を用いることにより、産生されたポリペプチド(smlt2713遺伝子産物)を容易に得ることが可能となる。また、実施例にて詳細に述べる方法を用い、smlt2713遺伝子産物を得ても構わない。   The culture medium and culture method are not particularly limited as long as the Stenotrophomonas maltophilia grows well, such as stationary culture, neutralized culture with a constant pH, rotary culture, or continuous culture. For examples of culture conditions for Stenotrophomonas maltophilia, see Examples. In the culturing step, a polypeptide (smlt2713 gene) produced by culturing a large number of strains of Stenotrophomonas maltophilia species and using a conventional method for protein extraction (eg, cell disruption method etc.) in the art. Product) can be easily obtained. Moreover, you may obtain a smlt2713 gene product using the method described in detail in an Example.

(大腸粘膜組織の免疫制御組成物)
本発明の実施の形態3は、前述の実施の形態1に係る粘膜免疫制御ポリペプチドを利用した組成物に関する。具体的には、実施の形態1に係る粘膜免疫制御ポリペプチド、該ポリペプチドにおいて薬学的に許容される誘導体もしくは薬学的に許容される塩類、または、該ポリペプチドを産生するステノトロフォモナス・マルトフィリア(Stenotrophomonas maltophilia)を有効成分として含有する、大腸粘膜組織の免疫制御組成物である。
(Immunoregulatory composition for colonic mucosa tissue)
Embodiment 3 of the present invention relates to a composition using the mucosal immune regulatory polypeptide according to Embodiment 1 described above. Specifically, the mucosal immune regulatory polypeptide according to Embodiment 1, the pharmaceutically acceptable derivative or pharmaceutically acceptable salt of the polypeptide, or the Stenotrophomonas that produces the polypeptide An immunoregulatory composition for colonic mucosal tissue, containing maltoophilia (Stenotrophomonas maltophilia) as an active ingredient.

本明細書において、「大腸粘膜組織の免疫制御組成物」とは、具体的には、例えば、大腸粘膜組織の免疫を制御、調節すること(主に、制御性サイトカインインターロイキン−10の産生亢進およびFoxp3制御性T細胞応答の誘導)ができる、食品または医薬品等を挙げることができる。 In the present specification, “immunoregulatory composition of large intestine mucosal tissue” specifically refers to, for example, controlling and regulating immunity of large intestine mucosal tissue (mainly increased production of regulatory cytokine interleukin-10) And Foxp3 + regulatory T cell response can be induced).

さらに詳細には、食品の場合、例えば、大腸組織の免疫系疾病である炎症性腸疾患等の予防、改善および治療をコンセプトとした、健康食品、サプリメントまたは特定保健用食品等を挙げることができる。医薬品の場合、例えば、液剤、錠剤、顆粒剤、細粒剤、粉剤、タブレットまたはカプセル剤等を挙げることができ、経口投与の投与形態が好ましい。   More specifically, in the case of foods, for example, health foods, supplements, foods for specific health, and the like based on the concept of prevention, improvement, and treatment of inflammatory bowel disease, which is an immune system disease of the large intestine tissue, can be mentioned. . In the case of pharmaceuticals, for example, liquids, tablets, granules, fine granules, powders, tablets or capsules can be mentioned, and an oral administration form is preferred.

なお、本実施の形態3に係る大腸粘膜組織の免疫制御組成物において、種々の食品または医薬品等を調製する為、薬学的に許容される他の組成物を適宜組み合わせてもよいし、当該ポリペプチドおよび当該組成物を誘導体または塩の形態として使用しても構わない。誘導体としては、ポリペプチドの一部置換体または付加化合物等のポリペプチド誘導体を挙げることができる。さらに具体的には、例えば、カルボキシル基をアミド化またはアシル化した誘導体を例示することができる。塩の形態としては、塩酸塩、硝酸塩もしくは臭化水素酸塩等の無機酸塩、または、p−トルエンスルホン酸塩、メタスルホン酸塩、フマル酸塩、コハク酸塩もしくは乳酸塩等の有機酸塩等を挙げることができる。   In the immunoregulatory composition for large intestine mucosal tissue according to Embodiment 3, in order to prepare various foods or pharmaceuticals, other pharmaceutically acceptable compositions may be combined as appropriate. The peptide and the composition may be used as a derivative or salt form. Examples of the derivatives include polypeptide derivatives such as partially substituted products or addition compounds of polypeptides. More specifically, for example, derivatives in which a carboxyl group is amidated or acylated can be exemplified. As salt forms, inorganic acid salts such as hydrochloride, nitrate or hydrobromide, or organic acid salts such as p-toluenesulfonate, metasulfonate, fumarate, succinate or lactate Etc.

これらの食品または医薬品等において、前述の実施の形態1に係るポリペプチドの有効成分としての含有量および一日における投与量は、当該組成物等の種類によって適宜調節することが可能である。また、医薬等への直接的な利用だけでなく、大腸粘膜組織の免疫制御におけるシンバイオシス因子の作用機構を利用することにより、機能性ナノ磁性微粒子(半田ビーズ)を利用したシンバイオシス因子に対する生体内標的分子の探索、さらにはシンバイオシス因子を利用した粘膜免疫強化法の開発、ならびに粘膜炎症性疾患予防、改善および治療法の研究開発に役立つことが示唆される。   In these foods or pharmaceuticals, the content of the polypeptide according to Embodiment 1 as an active ingredient and the daily dose can be appropriately adjusted depending on the type of the composition and the like. In addition to direct use for pharmaceuticals, etc., by utilizing the mechanism of action of the synbiotic factor in the immune control of the mucosal tissue of the large intestine, it is possible to live against the synbiotic factor using functional nanomagnetic fine particles (solder beads). This suggests that it is useful for the search for target molecules in the body, the development of a mucosal immunity enhancement method using a synbiosis factor, and the research and development of a mucosal inflammatory disease prevention, amelioration and treatment method.

以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、実施例は本発明を限定するものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, an Example does not limit this invention.

(実施例1)
本実施例1では、大腸粘膜組織常在マクロファージ内に棲息する細菌種の特定に係る実施例について説明する。
Example 1
In Example 1, an example relating to the identification of bacterial species that inhabit colonic mucosal tissue resident macrophages will be described.

大腸粘膜常在マクロファージを調製する為、まず、雌8週齢のBALB/cマウス(日本クレア)を4週間飼育し、馴化させた。馴化マウスを炭酸ガス吸入によって安楽死させた後、クリーンベンチ内で滅菌眼科用ハサミを用いて開腹し、大腸組織を無菌的に摘出した。次いで、滅菌RPMI1640 培地(ナカライ)で湿潤させた滅菌キムタオル(登録商標、クレシア)上に置き、大腸組織に付着した腸間膜および脂肪組織を可能な限り慎重に除去した。さらに、腸間膜付着部に沿って縦切開を加えた後、冷却滅菌PBSで洗浄し、切開大腸に付着する腸管腔内容物(主に糞便および粘液)を、可能な限り除去した。   In order to prepare colonic mucosa resident macrophages, first, female 8-week-old BALB / c mice (Claire Japan) were bred for 4 weeks and acclimated. The acclimated mice were euthanized by carbon dioxide inhalation, and then laparotomized with sterile ophthalmic scissors in a clean bench, and the large intestine tissue was aseptically removed. Subsequently, the mesentery and adipose tissue adhering to the large intestine tissue were removed as carefully as possible by placing on a sterile Kim towel (registered trademark, Crecia) moistened with sterile RPMI 1640 medium (Nacalai). Further, a longitudinal incision was made along the mesentery adhering portion, followed by washing with cold sterilized PBS to remove as much as possible the intestinal lumen contents (mainly feces and mucus) adhering to the incised large intestine.

次に、5mM EDTA(pH8.0)を含む滅菌RPMI1640培地20mlを添加した滅菌三角フラスコ内に、前述の大腸組織を移し、反応温度37℃で20分間スターラーを用いて撹拌し、大腸粘膜表在性の粘液層および上皮層を可能な限り除去した。さらに、滅菌RPMI1640培地(ナカライ)20mlのみを含む滅菌三角フラスコ内において、同様の撹拌操作を10分間行い、大腸組織に残存するEDTAを除去した。その後、酵素処理の効率を高める為、1mg/mlのコラゲナーゼS−1(新田ゼラチン)と2%ウシ胎児血清(2%FBS)とを含有する滅菌RPMI1640培地10mlを添加した滅菌シンチレーションバイアルに、前述の大腸組織を移し換え、滅菌眼科用ハサミを用いて、5mm程度に細かく細切した。   Next, the aforementioned large intestine tissue was transferred into a sterile Erlenmeyer flask to which 20 ml of sterile RPMI 1640 medium containing 5 mM EDTA (pH 8.0) was added, and stirred with a stirrer at a reaction temperature of 37 ° C. for 20 minutes. Sexual mucus and epithelial layers were removed as much as possible. Further, in a sterile Erlenmeyer flask containing only 20 ml of sterile RPMI 1640 medium (Nacalai), the same stirring operation was performed for 10 minutes to remove EDTA remaining in the large intestine tissue. Thereafter, in order to increase the efficiency of the enzyme treatment, in a sterile scintillation vial to which 10 ml of sterile RPMI 1640 medium containing 1 mg / ml collagenase S-1 (Nitta gelatin) and 2% fetal bovine serum (2% FBS) was added, The aforementioned large intestine tissue was transferred and finely chopped to about 5 mm using sterile ophthalmic scissors.

当該バイアルに対し、37℃においてスターラーを用いて穏やかな攪拌操作を加えた。撹拌開始30分後、同バイアル内の上清を滅菌駒込ピペットで慎重に吸い取り、滅菌50ml遠沈管(BDファルコン)に、大腸粘膜固有層から遊出した細胞画分として回収し、氷冷下で静置した。さらに、前述のコラゲナーゼ処理を再度繰り返し、その上清を1回目のサンプルと合わせた。   The vial was gently stirred with a stirrer at 37 ° C. Thirty minutes after the start of stirring, the supernatant in the vial was carefully aspirated with a sterile Komagome pipette and collected in a sterile 50 ml centrifuge tube (BD Falcon) as the fraction of cells that migrated from the lamina propria of the large intestine. Left to stand. Further, the above-described collagenase treatment was repeated again, and the supernatant was combined with the first sample.

このように回収した細胞浮遊液を含む遠沈管を1300rpm、10分、4℃の条件下で遠心にかけ、上澄みを捨て、遠沈管底に残った細胞沈渣を慎重にほぐした。これに氷冷RPMI1640培地を30ml加え、細胞沈渣を均等に撹拌後、1300 rpm、10分、4℃の条件下の遠心操作を繰り返し、細胞洗浄操作とした。大腸単核球画分は、滅菌パーコール(GEヘルスケア)の75%/40%不連続密度勾配遠心(2000 rpm、20分、室温)で無菌的に回収した。回収した大腸単核球画分は、冷却2%FBS含有RPMI1640培地を用いて2回洗浄後、トリパンブルー法で生細胞数を算定した。10/mlの濃度になるように滅菌2%FBS/PBSで浮遊させた大腸単核球画分に、100倍希釈Fc−block抗体(精製抗マウスCD16/32モノクローナル抗体(BD Bioscience))を含む滅菌2%FBS/PBSで40倍に希釈したPE標識抗マウスCD11bモノクローナル抗体(BD Bioscience)、APC標識抗マウスCD11cモノクローナル抗体(BD Bioscience)、および、Pacific Blue標識抗マウスCD45モノクローナル抗体(BD Bioscience)を、それぞれ最終濃度が1μgになるように添加し、氷冷、遮光下で30分間無菌的に反応させた。反応は滅菌ポリスチレン製試験管(FALCON社の2058)で行った。反応後、滅菌2%FBS/PBSを用いて細胞を洗浄し、無菌的にFACSAria(BD Bioscience)に供し、forward scatter/side scatterで単核球画分であり、かつCD11bhighCD11cmediumCD45highを示す画分を無菌的に単離した。 The centrifuge tube containing the cell suspension collected in this manner was centrifuged at 1300 rpm for 10 minutes at 4 ° C., the supernatant was discarded, and the cell sediment remaining on the bottom of the centrifuge tube was carefully loosened. To this, 30 ml of ice-cold RPMI 1640 medium was added, and the cell sediment was evenly stirred, followed by repeated centrifugation at 1300 rpm for 10 minutes at 4 ° C. to obtain a cell washing operation. The colon mononuclear cell fraction was aseptically collected by sterilized Percoll (GE Healthcare) 75% / 40% discontinuous density gradient centrifugation (2000 rpm, 20 minutes, room temperature). The collected large intestine mononuclear cell fraction was washed twice with a cold 2% FBS-containing RPMI 1640 medium, and the number of viable cells was calculated by trypan blue method. A 100-fold diluted Fc-block antibody (purified anti-mouse CD16 / 32 monoclonal antibody (BD Bioscience)) was added to the colon mononuclear cell fraction suspended in sterile 2% FBS / PBS to a concentration of 10 7 / ml. PE-labeled anti-mouse CD11b monoclonal antibody (BD Bioscience) diluted 40-fold with sterile 2% FBS / PBS containing, APC-labeled anti-mouse CD11c monoclonal antibody (BD Bioscience), and Pacific Blue-labeled anti-mouse CD45 monoclonal antibody (BD Bioscience) ) Were added to a final concentration of 1 μg and reacted aseptically for 30 minutes under ice cooling and light shielding. The reaction was carried out in a sterile polystyrene test tube (FALCON 2058). After the reaction, the cells are washed with sterilized 2% FBS / PBS, aseptically subjected to FACSAria (BD Bioscience), a mononuclear cell fraction by forward scatter / side scatter, and CD11b high CD11c medium CD45 high . The indicated fractions were isolated aseptically.

次に、大腸粘膜常在マクロファージ寄生細菌におけるゲノムDNA精製を行った。   Next, genomic DNA purification in colonic mucosa resident macrophage parasitic bacteria was performed.

まず、FACSAriaによって無菌的に分取した前述のCD11bhighCD11cmediumCD45high細胞(10細胞)を、組立型吸引濾過装置(ミリポア)を使い、滅菌ポリカーボネート製メンブレンフィルター(孔径0.2μm、ミリポア)上に吸着させた。次に、このメンブレンを約50mlの滅菌水で吸引洗浄した。これらの操作により、メンブレン上のCD11bhighCD11cmediumCD45high細胞はほぼ完全に破砕され、当該細胞内に寄生する細菌のみがメンブレン上に保持される。このメンブレンを500μ1の滅菌水を含む滅菌エッペンチューブに移し、滅菌ハサミを使用して可能な限り細切した。このチューブをボルテックスミキサーで充分に撹拌後、液体窒素への浸漬、室温放置を行い、細切メンブレンを含むサンプルの凍結、融解を3回繰り返した。 First, the aforementioned CD11b high CD11c medium CD45 high cells separated aseptically (10 5 cells) by FACSAria, use and assembly suction filtering device (Millipore), sterile polycarbonate membrane filter (pore size 0.2 [mu] m, Millipore) Adsorbed on top. Next, this membrane was suction-washed with about 50 ml of sterilized water. By these operations, CD11b high CD11c medium CD45 high cells on the membrane are almost completely crushed, and only bacteria that are parasitic in the cells are retained on the membrane. The membrane was transferred to a sterilized Eppendorf tube containing 500 μl of sterilized water and chopped as much as possible using sterilized scissors. The tube was sufficiently stirred with a vortex mixer, then immersed in liquid nitrogen and allowed to stand at room temperature, and the sample containing the shredded membrane was frozen and thawed three times.

その後、等量のフェノール・クロロホルム・イソアミルアルコール(PCI)混液(日本ジーン)を加え、ボルテックスミキサーを使用しよく撹拌後、11000×g、室温において5分間遠心した。遠心後、上層(水層)を回収し、PCI抽出を繰り返した。水層を再度回収し、1/10容量の3M酢酸ナトリウム(日本ジーン)と2.5倍容量の100%エタノール(ナカライ)とを添加し、−20℃で16時間静置した。翌日、15000rpm、4℃において45分間遠心後、沈渣を70% エタノールで洗浄した。沈渣を真空乾燥後、20μ1のT10E緩衝液(pH8.0、日本ジーン)に溶解した。その後、次いで行われるPCR(Polymerase chain reaction)反応の阻害因子となる多糖抗原に代表される細菌菌体成分等の夾雑物を除去する為、Wizard SV Genomic DNA Purification Kit(Promega)を用いて当該細菌のゲノムDNAを精製した。 Thereafter, an equal amount of a phenol / chloroform / isoamyl alcohol (PCI) mixture (Nippon Gene) was added, and the mixture was stirred well using a vortex mixer, and then centrifuged at 11000 × g at room temperature for 5 minutes. After centrifugation, the upper layer (aqueous layer) was collected and PCI extraction was repeated. The aqueous layer was collected again, 1/10 volume of 3M sodium acetate (Nippon Gene) and 2.5 volumes of 100% ethanol (Nacalai) were added, and the mixture was allowed to stand at −20 ° C. for 16 hours. The next day, after centrifugation at 15000 rpm and 4 ° C. for 45 minutes, the sediment was washed with 70% ethanol. The precipitate was vacuum dried and then dissolved in 20 μ1 of T 10 E 1 buffer (pH 8.0, Nippon Gene). Subsequently, in order to remove contaminants such as bacterial cell components typified by polysaccharide antigens, which are inhibitors of the subsequent PCR (Polymerase chain reaction) reaction, the bacteria are used using Wizard SV Genomic DNA Purification Kit (Promega). The genomic DNA was purified.

次に、大腸常在マクロファージに寄生する環境細菌解明の為の16SリボゾームRNA遺伝子を標的としたPCRを行った。   Next, PCR was carried out targeting the 16S ribosomal RNA gene for elucidation of environmental bacteria parasitic on colon resident macrophages.

当該PCRでは、Rudiらが真正細菌16SリボゾームRNA遺伝子解析用に考案したユニバーサルプライマーを使用した(Rudi K, et al.、1997、Strain characterization and classification of oxyphotobacteria in clone cultures on the basis of 16S rRNA sequences from the variable regions V6, V7, and V8.、Appl. Environ. Microbiol. 63、2593−2599参照)。当該プライマーの塩基配列は、フォワード(Bac334F)を配列番号2に、リバース(Bac939R)を配列番号3に示す。これらのプライマーは、グライナージャパンで受託合成した。PCR反応は、前述のRudiらの論文に記載された方法に準じて実施した。なお、PCR反応中に試薬および実験室環境を介した細菌ゲノムの汚染が生じないよう、細心の注意を払った。PCR産物は、Nucleospin(Macherey−Nagel)を用いて精製した。PCR反応には、Applied Biosystems社のサーマルサイクラーGeneAmp PCR System 9700およびTakaraのExTaq Hot Start Versionを使用し、反応条件は94℃/60℃/72℃、32サイクルを基本とした。   In this PCR, Rudi et al. Used a universal primer designed for eubacterial 16S ribosomal RNA gene analysis (Rudi K, et al., 1997, Strain characterization and classification of oxyphotobacteria in clone cultures on the basis of 16S rRNA sequences from the variable regions V6, V7, and V8, Appl. Environ. Microbiol. 63, 2593-2599). The base sequence of the primer is shown as SEQ ID NO: 2 for forward (Bac334F) and SEQ ID NO: 3 for reverse (Bac939R). These primers were commissioned by Greiner Japan. The PCR reaction was performed according to the method described in the aforementioned Rudi et al. Great care was taken to avoid contamination of the bacterial genome via reagents and laboratory environment during the PCR reaction. The PCR product was purified using Nucleospin (Macherey-Nagel). For PCR reaction, Applied Biosystems thermal cycler GeneAmp PCR System 9700 and Takara's ExTaq Hot Start Version were used, and reaction conditions were basically 94 ° C./60° C./72° C. and 32 cycles.

次に、PCR産物のクローニング、組換えプラスミドの試験管内増幅を行い、DNA塩基配列を決定した。前述の工程において得たPCR産物のクローニングは、Promega社のpGEM−T Easy Vector Systemを利用して行った。また、形質転換に利用したコンピテント細胞(High efficiency competent E. coli HB101)は、東洋紡から入手した。形質転換の結果、得られた組換え大腸菌から無作為に96ないし192クローンを選別し、Maruyamaらの方法に準じ、phi29 DNA polymerase(New England Biolabs)によるDNA鎖伸長反応を利用して組換えプラスミドの試験管内増幅を行った(Maruyama et al.、2009、Cost effective DNA sequencing and template preparation from bacterial colonies and plasmids.、Journal of Bioscience and Bioengineering 107、471−473参照)。増幅した組換えプラスミドDNAは定量後、ABI Prism BigDye Terminator version 3.1 Cycle Sequencing Kit(Applied Biosystems)を用い、Sangerのジデオキシ法を基にした塩基配列決定のためのDNA鎖伸長反応を行った。なお、本シークエンス反応にはM13M4(フォワード)およびM13R(リバース)の2種類のプライマーを使用した。反応物の塩基配列解読は、北海道システムサイエンスの提供する受託シークエンスサービスに依頼して決定した。   Next, cloning of the PCR product and in vitro amplification of the recombinant plasmid were performed to determine the DNA base sequence. Cloning of the PCR product obtained in the above step was performed using pGEM-T Easy Vector System manufactured by Promega. Competent cells (High efficiency competent E. coli HB101) used for transformation were obtained from Toyobo. As a result of transformation, 96 to 192 clones were randomly selected from the obtained recombinant Escherichia coli, and a recombinant plasmid was obtained using a DNA chain extension reaction by phi29 DNA polymerase (New England Biolabs) according to the method of Maruyama et al. (See Maruyama et al., 2009, Cost effective DNA sequencing and template preparation from bacterial colonies and plasmids., Journal of Bioscience and Bioengineering 107, 471-473). The amplified recombinant plasmid DNA was quantified and then subjected to a DNA chain elongation reaction for base sequencing based on Sanger's dideoxy method using ABI Prism BigDye Terminator version 3.1 Cycle Sequencing Kit (Applied Biosystems). In this sequencing reaction, two types of primers, M13M4 (forward) and M13R (reverse), were used. The base sequence of the reaction product was determined by requesting the commissioned sequence service provided by Hokkaido System Science.

決定した塩基配列を、Ribosomal Datebase Project Virsion 10を用いたBlast searchにより調査したところ、Proteobacteria門の環境細菌種が寡占的に検出されることが判明した。これらの検出される環境細菌種のうち、本発明者らは多く検出されるステノトロフォモナス・マルトフィリアに着目した。   When the determined base sequence was investigated by Blast search using Ribosomal Datebase Project Virsion 10, it was found that environmental bacteria species of Proteobacteria were oligopolistic. Among these detected environmental bacterial species, the present inventors have focused on Stenotrophomonas maltophilia, which is often detected.

(実施例2)
本実施例2では、ノトビオートマウスの作製、ならびに、該ノトビオートマウスにステノトロフォモナス・マルトフィリアを接種した場合における制御性サイトカインインターロイキン−10の濃度の測定およびフローサイトメータによる制御性T細胞の解析について詳細に説明する。
(Example 2)
In Example 2, preparation of Notobiauto mice, and measurement of the concentration of the regulatory cytokine interleukin-10 and control by a flow cytometer when the Notobiauto mice were inoculated with Stenotrophomonas maltophilia The analysis of sex T cells will be described in detail.

ノトビオートマウスには、雌8週齢Germ−Free IQI/Jicマウスを使用した。ステノトロフォモナス・マルトフィリア腸管定着ノトビオートマウスを作製する為、標準株ステノトロフォモナス・マルトフィリアATCC13636をLuria Bertani液体培地で30℃、16時間振蘯培養にて増菌させた。滅菌ゾンデを用い、経口的胃内挿管法により増菌させた同菌をGerm−Free IQI/Jicマウス当たり1×10CFU接種するとともに、10CFU/mlの菌液を床敷きに混ぜたものを4日間連続して与えた。 Female biweek-old Germ-Free IQI / Jic mice were used as notobiotic mice. In order to prepare Stenotrophomonas maltophilia intestinal colonization nototobioauto mouse, standard strain Stenotrophomonas maltofilia ATCC 13636 was enriched by shaking culture at 30 ° C. for 16 hours in Luria Bertani liquid medium. Germ-Free IQI / Jic mice were inoculated with 1 × 10 8 CFU of the same bacterium, which was enriched by oral intragastric intubation using a sterile sonde, and 10 9 CFU / ml of the bacterial solution was mixed on the floor. Things were given for 4 consecutive days.

実験開始4週間後に炭酸ガス吸入によって安楽死させた後、安全キャビネット内で大腸組織を無菌的に摘出した。摘出大腸組織より前述の実施例1の方法に準じ、大腸粘膜常在単核球を単離した。次いで、同単核球画分から12穴細胞培養プレート(ファルコン)の底への付着性を利用してマクロファージを豊富に含む細胞画分を単離した。同細胞画分(5×10個)を、ペニシリンおよびストレプトマイシンを含む10%FBS/RPMI1640培地で37℃、5%COの条件下で24時間培養後、培養上清を回収し、上清中に含まれる制御性サイトカインインターロイキン−10をDuoSet mouse Cytokine ELISA Kit(R&D Systems)を利用して測定した。 Four weeks after the start of the experiment, the animals were euthanized by carbon dioxide inhalation, and then the large intestine tissue was aseptically removed in a safety cabinet. According to the method of Example 1 described above, colonic mucosa resident mononuclear cells were isolated from the isolated large intestine tissue. Next, a cell fraction rich in macrophages was isolated from the mononuclear cell fraction using the adhesion to the bottom of a 12-well cell culture plate (Falcon). The cell fraction (5 × 10 5 cells) was cultured in 10% FBS / RPMI1640 medium containing penicillin and streptomycin for 24 hours under conditions of 37 ° C. and 5% CO 2 , and the culture supernatant was recovered. The regulatory cytokine interleukin-10 contained therein was measured using DuoSet mouse Cytokine ELISA Kit (R & D Systems).

図1は、実施例2に係るステノトロフォモナス・マルトフィリアの影響による制御性サイトカインインターロイキン−10の産生量の変化を示す図である。図1に示すように、ステノトロフォモナス・マルトフィリアを接種した無菌マウス(GF−SM)は、左端の無菌マウス(GF)および右端の一般的なマウス(SPF)よりも、制御性サイトカインインターロイキン−10(IL−10)の産生量が大きく増加していた。   FIG. 1 is a graph showing changes in the production amount of regulatory cytokine interleukin-10 due to the influence of Stenotrophomonas maltophilia according to Example 2. FIG. As shown in FIG. 1, a sterile mouse (GF-SM) inoculated with Stenotrophomonas maltophilia is more potent than the leftmost sterile mouse (GF) and the rightmost general mouse (SPF). The production amount of leukin-10 (IL-10) was greatly increased.

また、前述の大腸単核球画分に対して100倍希釈Fc−block抗体(精製抗マウスCD16/32モノクローナル抗体(BD Bioscience))を含む2%FBS/PBSで40倍に希釈したAPC標識抗マウスCD3モノクローナル抗体(BD Bioscience)を、最終濃度が1μgになるように添加し、氷冷、遮光下で30分間反応させた。反応終了後2%FBS/PBSを用いて抗体染色細胞を洗浄した。次いで、Foxp3 Staining Buffer Set(eBioscience)およびFITC標識抗Foxp3モノクローナル抗体(clone FJK−16s)を用い、細胞内のFoxp3に対する抗体染色を実施した。Foxp3T細胞の割合はFACSCaliburフローサイトメータ(BD Bioscience)を用いて測定した。 In addition, the APC-labeled anti-diluted 40-fold with 2% FBS / PBS containing Fc-block antibody (purified anti-mouse CD16 / 32 monoclonal antibody (BD Bioscience)) diluted 100-fold with respect to the above-mentioned colon mononuclear cell fraction. Mouse CD3 monoclonal antibody (BD Bioscience) was added to a final concentration of 1 μg and allowed to react for 30 minutes under ice cooling and light shielding. After completion of the reaction, antibody-stained cells were washed with 2% FBS / PBS. Subsequently, antibody staining for Foxp3 in cells was performed using Foxp3 Staining Buffer Set (eBioscience) and FITC-labeled anti-Foxp3 monoclonal antibody (clone FJK-16s). The percentage of Foxp3 + T cells was measured using a FACSCalibur flow cytometer (BD Bioscience).

図2は、実施例2に係るFACSCaliburフローサイトメータにより測定したFoxp3T細胞の割合を示す図である。図2に示すように、フローサイトメータによりFoxp3T細胞の割合を測定した結果、無菌マウス(無菌動物、Germfree)よりも、ステノトロフォモナス・マルトフィリア(S. maltophilia)を接種したマウスの方がFoxp3T細胞の割合が増加していた。 FIG. 2 is a graph showing the ratio of Foxp3 + T cells measured by a FACSCalibur flow cytometer according to Example 2. As shown in FIG. 2, as a result of measuring the ratio of Foxp3 + T cells with a flow cytometer, it was found that the mice inoculated with S. maltophilia rather than sterile mice (sterile animals, Germfree). The ratio of Foxp3 + T cells increased.

(実施例3)
本実施例3では、ステノトロフォモナス・マルトフィリア内におけるシンバイオシス因子であることが示唆される、25kDaタンパク質の調製およびSDS−PAGEに係る実施例について詳細に説明する。
(Example 3)
In this Example 3, an example relating to the preparation of 25 kDa protein and SDS-PAGE, which is suggested to be a synbiosis factor in Stenotrophomonas maltophilia, will be described in detail.

まず、ステノトロフォモナス・マルトフィリア培養上清の調製および濃縮を行った。標準株ステノトロフォモナス・マルトフィリアATCC13636培養上清は、合成培地RPMI1640を使用して作製した。同菌株を塗抹したLuria Bertani寒天培地から、独立したコロニーをRPMI1640培地2ml(ナカライ)に植菌し、30℃、170rpmにおいて48時間の振蘯培養を行った。この培養液全量を、50mlコニカルチューブ (BD ファルコン)に分注したRPMI1640培地13mlに加え、蓋を緩めた状態で、さらに30℃、150rpmにおいて70時間振蘯培養を行った。培養後、4℃、3000rpmにおいて10分間遠心し、上清は0.22μmフィルター(アドバンテック)を使用して濾過滅菌を行った。当該ステノトロフォモナス・マルトフィリア培養上清の分画、濃縮およびPBS置換は、セントリプレップYM−10(ミリポア)を用いて行った。なお、セントリプレップYM−10を用いることで、10kDa以上の分子量の分画を濃縮することが可能である。さらに、4℃、2330×gで60分間、15分間、8分間と順次遠心し、濃縮を行った。 次いで、3mlのPBSを加え、4℃、2330×gで15分間、8分間と順次遠心を行った。さらに、再度3mlのPBSを加え、同様に遠心を行い、PMI1640培地からPBSへの置換を行った。   First, Stenotrophomonas maltophilia culture supernatant was prepared and concentrated. The culture supernatant of Stenotrophomonas maltophilia ATCC 13636 was prepared using the synthetic medium RPMI1640. From the Luria Bertani agar medium smeared with the same strain, an independent colony was inoculated into 2 ml of RPMI 1640 medium (Nacalai) and subjected to shaking culture at 30 ° C. and 170 rpm for 48 hours. The total amount of this culture solution was added to 13 ml of RPMI 1640 medium dispensed into a 50 ml conical tube (BD Falcon), and shaking culture was further performed at 30 ° C. and 150 rpm for 70 hours with the lid loosened. After incubation, the mixture was centrifuged at 4 ° C. and 3000 rpm for 10 minutes, and the supernatant was sterilized by filtration using a 0.22 μm filter (Advantech). Fractionation, concentration, and PBS replacement of the Stenotrophomonas maltophilia culture supernatant were performed using Centriprep YM-10 (Millipore). In addition, it is possible to concentrate a fraction having a molecular weight of 10 kDa or more by using Centriprep YM-10. Furthermore, it concentrated by centrifuging sequentially at 4 degreeC and 2330 * g for 60 minutes, 15 minutes, and 8 minutes. Next, 3 ml of PBS was added, and centrifugation was sequentially performed at 4 ° C. and 2330 × g for 15 minutes and 8 minutes. Further, 3 ml of PBS was added again and centrifuged in the same manner to replace the PMI1640 medium with PBS.

セントリプレップYM−10により濃縮したステノトロフォモナス・マルトフィリア培養上清のSmlt2713相同タンパク質は、ポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS−PAGE)により解析した。電気泳動層はMODEL AE6530(アトー)を使用し、ポリアクリルアミドゲルおよび電気泳動バッファーはそれぞれe−PAGEL(アトー)およびEz Run C(アトー)を使用した。電気泳動は20mAの定電流で1時間行った。Coomassie Brilliant Blue(CBB)染色はEz stain AQua (アトー)を使用し、室温で1時間の染色を行い、超純水を使用し脱色を行った。 The Smlt2713 homologous protein of Stenotrophomonas maltophilia culture supernatant concentrated by Centriprep YM-10 was analyzed by polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). MODEL AE6530 (Ato) was used for the electrophoresis layer, and e-PAGEL (Ato) and Ez Run C + (Ato) were used for the polyacrylamide gel and the electrophoresis buffer, respectively. Electrophoresis was performed at a constant current of 20 mA for 1 hour. For Coomassie Brilliant Blue (CBB) staining, Ez stain AQua (Ato) was used, staining was performed at room temperature for 1 hour, and decolorization was performed using ultrapure water.

図3は、実施例3に係るSDS−PAGEの結果を示す図である。図3に示すように、SDS−PAGEの結果では、Lane1(4μl)、2(6μl)および3(8μl)のいずれにおいても、ステノトロフォモナス・マルトフィリアの培養上清の分画濃縮内には、約25kDa程度のタンパク質が検出された。すなわち、当該25kDaタンパク質が、環境細菌ステノトロフォモナス・マルトフィリア内においてシンバイオシス因子として機能している可能性が高いことを意味している。   FIG. 3 is a diagram showing the results of SDS-PAGE according to Example 3. As shown in FIG. 3, in the results of SDS-PAGE, both Lane 1 (4 μl), 2 (6 μl) and 3 (8 μl) contained within the fractional concentration of the culture supernatant of Stenotrophomonas maltophilia. Detected a protein of about 25 kDa. That is, it means that the 25 kDa protein has a high possibility of functioning as a synbiotic factor in the environmental bacterium Stenotrophomonas maltophilia.

(実施例4)
本実施例4では、前述の25kDaタンパク質における、MALDI−TOF MS解析に係る実施例について説明する。
Example 4
In this Example 4, an example relating to MALDI-TOF MS analysis in the aforementioned 25 kDa protein will be described.

SDS−PAGEにより分離後、クマシー染色した標的タンパク質のバンドを切り出し、ゲル片を1から2mm角程度のサイコロ状に切り分け、エッペンチューブに移した。次に、当該チューブ当たり100μlの脱色液(50%アセトニトリルおよび25mM重炭酸アンモニウム)を加え、室温で10分間振蘯した。次いで、脱色液をゲル片を吸い込まないよう取り除き、ゲル片から青い色が完全にぬけるまでこの操作を繰り返した。さらにはSpeed Vacを用い、真空にし、ゲルを乾燥させた。   After separation by SDS-PAGE, the Coomassie-stained target protein band was cut out, and the gel piece was cut into a 1 to 2 mm square dice and transferred to an Eppendorf tube. Next, 100 μl of decolorizing solution (50% acetonitrile and 25 mM ammonium bicarbonate) was added per tube and shaken at room temperature for 10 minutes. Subsequently, the decoloring solution was removed so as not to suck the gel piece, and this operation was repeated until the blue color was completely removed from the gel piece. Further, using a Speed Vac, vacuum was applied to dry the gel.

脱水操作後、チューブ当たり100μlの還元液(10mMジチオスレイトールおよび25mM重炭酸アンモニウム)を入れ、56℃で1時間振蘯し、その後室温に戻し液を廃棄した。さらに、チューブ当たり100μlの洗浄用バッファー(25mM重炭酸アンモニウム)を入れ10分間振蘯し、また、チューブ当たり100μlのアルキル化薬(55mMヨードアセトアミドおよび25mM重炭酸アンモニウム)を入れ、アルミホイル等で遮光し室温で45分間振蘯した。その後、液を取り除き、チューブ当たり100μlの洗浄用バッファー(25mM重炭酸アンモニウム)を入れ、10分間振蘯した。   After dehydration, 100 μl of reducing solution (10 mM dithiothreitol and 25 mM ammonium bicarbonate) was added per tube, shaken at 56 ° C. for 1 hour, then returned to room temperature and discarded. Add 100 μl of washing buffer (25 mM ammonium bicarbonate) per tube and shake for 10 minutes. Add 100 μl of alkylating agent (55 mM iodoacetamide and 25 mM ammonium bicarbonate) per tube and shield with aluminum foil or the like. And shaken at room temperature for 45 minutes. Thereafter, the liquid was removed and 100 μl of washing buffer (25 mM ammonium bicarbonate) was added per tube and shaken for 10 minutes.

前述の操作により、還元およびアルキル化を行ったチューブに、チューブ当たり200μlの脱水液(50%アセトニトリルおよび25mM重炭酸アンモニウム)を加え、室温で10分間振蘯し、液を取り除いた。このような操作を繰り返し、ゲルを脱水した。さらに、Speed Vacを用いて真空にし、ゲルを乾燥させておいた。次いで、乾燥したゲル片に10μg/mlトリプシン溶液(修飾トリプシン(50mM重炭酸アンモニウム液にトリプシン10μgを含む)、Promega)を入れ、30分間氷上で放置しトリプシン溶液をしみこませ、余分なトリプシン溶液をピペットで取り除いた。この状態において、37℃で一晩反応させた。その後、チューブ当たり50μlの抽出液(50%アセトニトリルおよび5%トリフルオロ酢酸)を入れ、室温で30分間振蘯した後で、液を回収した。さらに、25μlの抽出液を加え、室温で30分間振蘯した後で、液を回収し、2回の抽出液を合わせてSpeed Vacで5から10μl程度になるまで濃縮した。このようにして、ゲル内消化を行った。   200 μl of dehydrated liquid (50% acetonitrile and 25 mM ammonium bicarbonate) per tube was added to the tube that had been reduced and alkylated by the above-described operation, and shaken at room temperature for 10 minutes to remove the liquid. Such an operation was repeated to dehydrate the gel. Furthermore, the gel was dried by applying a vacuum using Speed Vac. Next, 10 μg / ml trypsin solution (modified trypsin (containing 10 μg trypsin in 50 mM ammonium bicarbonate solution), Promega) and Promega) is placed on ice for 30 minutes to allow the trypsin solution to soak into the dried gel piece. Removed with pipette. In this state, the reaction was allowed to proceed overnight at 37 ° C. Thereafter, 50 μl of extraction liquid (50% acetonitrile and 5% trifluoroacetic acid) was added per tube, and the liquid was collected after shaking at room temperature for 30 minutes. Further, 25 μl of the extract was added and shaken at room temperature for 30 minutes, and then the solution was collected, and the two extracts were combined and concentrated with a Speed Vac to about 5 to 10 μl. In this way, in-gel digestion was performed.

次に、試料の脱塩を行った。前述のゲル内消化において濃縮した試料に、1%のトリフルオロ酢酸を1/10量加え、トリフルオロ酢酸終濃度を0.1%とした。次いで、脱塩用チップ(ZipTip C18、ミリポア)をアセトニトリルで膨潤した後、0.1%トリフルオロ酢酸溶液で置換し、平衡化した。さらに、P20のマイクロピペットに、置換、平衡化したZipTip C18を装着し、濃縮した試料をゆっくりと数回ピペッティングし、樹脂に添着した。その後、0.1%トリフルオロ酢酸を吸い上げ廃液用チューブに捨て、この操作を数回繰り返し、塩等の樹脂に吸着しなかったものを洗い流した。次に、少量の溶離液(50%アセトニトリルおよび0.1%トリフルオロ酢酸)2μl前後を用いトリプシン消化物を溶出した。その後、α−シアノ−4−ヒドロキシケイヒ酸(CHCA)の50%アセトニトリルおよび0.1%トリフルオロ酢酸の飽和液をマトリックス液として、溶離したサンプル液と1:1の割合でターゲットプレート(試料台)上で混合し、乾燥、結晶化させた。このようにして、試料の脱塩を行った。   Next, the sample was desalted. 1/10 amount of 1% trifluoroacetic acid was added to the sample concentrated in the aforementioned in-gel digestion to make the final concentration of trifluoroacetic acid 0.1%. Next, a desalting chip (ZipTip C18, Millipore) was swollen with acetonitrile, and then replaced with a 0.1% trifluoroacetic acid solution and equilibrated. Further, the substituted and equilibrated ZipTip C18 was attached to the micropipette of P20, and the concentrated sample was slowly pipetted several times and attached to the resin. Thereafter, 0.1% trifluoroacetic acid was sucked up and discarded in a waste liquid tube, and this operation was repeated several times to wash away those that were not adsorbed on a resin such as salt. The trypsin digest was then eluted with a small amount of eluent (around 2 μl of 50% acetonitrile and 0.1% trifluoroacetic acid). Thereafter, a saturated solution of α-cyano-4-hydroxycinnamic acid (CHCA) in 50% acetonitrile and 0.1% trifluoroacetic acid was used as a matrix solution at a ratio of 1: 1 with the eluted sample solution (sample stage). ), Dried and crystallized. In this way, the sample was desalted.

次に、MALDI−TOF MSによる測定および25kDaタンパクの同定を行った。MALDI−TOF MSは、Biflex IV(Bruker)の装置を使用して行った。前述の操作を行ったターゲットプレートを質量分析計に挿入し、試料の測定をレーザー強度、照射位置を変えながら行い、スペクトルを得た。また、データ解析ソフト(biotools)を用い、ピークリストを作成した。さらに、タンパクの同定については、ペプチド・マス・フィンガープリンテイング法によるタンパク同定ソフトMascotを用いて検索した。   Next, measurement by MALDI-TOF MS and identification of a 25 kDa protein were performed. MALDI-TOF MS was performed using a Biflex IV (Bruker) apparatus. The target plate subjected to the above-described operation was inserted into a mass spectrometer, and the sample was measured while changing the laser intensity and irradiation position to obtain a spectrum. In addition, a peak list was created using data analysis software (biotools). Furthermore, protein identification was performed using the protein identification software Mascot based on the peptide mass fingerprinting method.

図4は、実施例4に係るMALDI−TOF MS解析による結果を示す図である。図5は、実施例4に係るMascot解析による結果を示す図である。図4のスペクトル、および図5のソフトでの解析結果から、該タンパク質は、ステノトロフォモナス・マルトフィリアK279a株の機能未知であるsmlt2713遺伝子産物のアミノ酸配列と99%の相同性を有するsmlt2713相同タンパク質であることがわかった。   FIG. 4 is a diagram showing the results of MALDI-TOF MS analysis according to Example 4. FIG. 5 is a diagram illustrating a result of Mascot analysis according to the fourth embodiment. From the spectrum in FIG. 4 and the analysis result in the software in FIG. 5, the protein is homologous to smtl2713 having 99% homology with the amino acid sequence of the smlt2713 gene product whose function is unknown in Stenotrophomonas maltophilia strain K279a. It was found to be a protein.

(実施例5)
本実施例5では、試験管内でのステノトロフォモナス・マルトフィリアおよびsmlt2713相同タンパク質に対する、マクロファージ細胞株RAW264.7の免疫応答に係る実施例について説明する。
(Example 5)
In this Example 5, an example relating to the immune response of the macrophage cell line RAW264.7 to Stenotrophomonas maltophilia and smlt2713 homologous protein in vitro will be described.

まず、前述の実施例1のように精製したマクロファージ細胞株RAW264.7を、10%FBS(JIH, lot.4L0299)、2−メルカプトエタノール(GIBCO)、100μg/mlストレプトマイシンおよび100units/mlペニシリン(明治製菓)を含んだRPMI1640培地(ナカライ)を用い、37℃、5%CO条件下において培養を行った。 First, the macrophage cell line RAW264.7 purified as in Example 1 described above was prepared using 10% FBS (JIH, lot.4L0299), 2-mercaptoethanol (GIBCO), 100 μg / ml streptomycin and 100 units / ml penicillin (Meiji). Using RPMI1640 medium (Nacalai) containing confectionery), culture was performed at 37 ° C. under 5% CO 2 conditions.

その後、マクロファージ細胞RAW264.7を、12穴プレート(BD ファルコン) に1.5×10cells/wellずつ播種し、18時間前培養を行った。さらに、12穴プレートをRPMI1640培地(10%FBS、2−メルカプトエタノールおよびペニシリンを含む)で洗浄、および培地交換を行い、終濃度0.1μMになるように添加されたsmlt2713相同タンパク質で、24時間刺激した。 Thereafter, macrophage cells RAW264.7 were seeded at 1.5 × 10 5 cells / well in a 12-well plate (BD Falcon) and pre-cultured for 18 hours. Further, the 12-well plate was washed with RPMI1640 medium (containing 10% FBS, 2-mercaptoethanol and penicillin), and the medium was changed. After adding 24 ml of smt2713 homologous protein added to a final concentration of 0.1 μM. I was stimulated.

次に、RAW264.7細胞培養上清中の制御性サイトカインインターロイキン−10の濃度測定を行った。濃度の測定は、R&D Systems社のDuoSet mouse Cytokine ELISA Kitを使用し、R&D Systems社が推奨する方法に準じて固相化、抗体反応およびストレプトアビジン−ビオチン反応を行い、TMB 1−Component Microwell Peroxidase Substrate, SureBlue(フナコシ)および2N硫酸(ナカライ)を用いて発色を行った。吸光度の測定は、マイクロプレートリーダーModel550(Bio−Rad)を使用し、450nmでの吸光度測定、および570nmでの吸光度補正を行った。   Next, the concentration of the regulatory cytokine interleukin-10 in the RAW264.7 cell culture supernatant was measured. Concentration was measured using R & D Systems' DuoSet mouse Cytokine ELISA Kit, followed by solid phase immobilization, antibody reaction and streptavidin-biotin reaction according to the methods recommended by R & D Systems, and TMB 1-Component Microwell Peroxidase Substrate , SureBlue (Funakoshi) and 2N sulfuric acid (Nacalai) were used for color development. The absorbance was measured using a microplate reader Model 550 (Bio-Rad), and measuring the absorbance at 450 nm and correcting the absorbance at 570 nm.

図6は、実施例5に係る25kDa smlt2713の影響による制御性サイトカインインターロイキン−10の産生量の変化を示す図である。図6に示すように、やはり、smlt2713相同タンパク質を添加することにより(smlt2713)、添加しない場合(None)と比較して、制御性サイトカインインターロイキン−10の産生量は増加することがわかった。すなわち、腸内細菌叢の構成異常または該構成異常に起因する免疫系異常である炎症性腸疾患、肥満、がん、関節リウマチまたはI型糖尿病等、様々な疾病の予防、改善および治療方法の開発の為に、ステノトロフォモナス・マルトフィリアおよびsmlt2713タンパク質の研究が極めて重要であることを示唆しており、またsmlt2713タンパク質自身についても炎症性腸疾患等に対する医薬の有効成分となる可能性があることを示唆している。   6 is a graph showing changes in the production amount of regulatory cytokine interleukin-10 due to the influence of 25 kDa smlt2713 according to Example 5. FIG. As shown in FIG. 6, it was found that the production amount of the regulatory cytokine interleukin-10 was increased by adding the smlt2713 homologous protein (smlt2713) as compared to the case of not adding (None). That is, a method for preventing, improving, and treating various diseases such as inflammatory bowel disease, obesity, cancer, rheumatoid arthritis, or type I diabetes, which is a constitutive abnormality of the intestinal bacterial flora or an immune system abnormality caused by the constitutive abnormality This suggests that the study of Stenotrophomonas maltophilia and smlt2713 protein is extremely important for the development, and the smlt2713 protein itself may be an active pharmaceutical ingredient for inflammatory bowel disease and the like. It suggests that there is.

本発明は、上記発明の実施の形態および実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。   The present invention is not limited to the description of the embodiments and examples of the invention described above. Various modifications may be included in the present invention as long as those skilled in the art can easily conceive without departing from the description of the scope of claims.

本明細書の中で明示した論文および公開特許公報等の内容は、その全ての内容を援用によって引用することとする。   The contents of the papers and published patent gazettes specified in this specification are incorporated by reference in their entirety.

本発明者らは、腸管粘膜における免疫応答発動の端緒となる大腸粘膜常在マクロファージには、平素より特定の環境細菌が寡占的に寄生していることを見出した。当該環境細菌のうち、ステノトロフォモナス・マルトフィリアに着目し、マクロファージ細胞株RAW264.7に感染させた結果、制御性サイトカインインターロイキン−10の産生が亢進することを見出した。また、無菌マウスに同菌を経口感染した結果、Foxp3+制御性T細胞応答までも誘導されることを見出した。さらには、25 kDaタンパク質を含むステノトロフォモナス・マルトフィリア培養上清濃縮画分においてもマクロファージ細胞株RAW264.7での制御性サイトカインインターロイキン−10の産生を亢進させる作用があることを発見し、MALDI−TOF MS解析の結果、同25kDaタンパク質は機能未知のsmlt2713遺伝子産物であることが明らかとなった。すなわち、ステノトロフォモナス・マルトフィリアから産生されるsmlt2713が、腸粘膜免疫の機能分化、成熟をつかさどるシンバイオシス因子である可能性が示唆された。 The present inventors have found that specific environmental bacteria are predominately parasitic on colonic mucosa resident macrophages that initiate immune response activation in the intestinal mucosa. Of the environmental bacteria, focusing on Stenotrophomonas maltophilia, and as a result of infection with the macrophage cell line RAW264.7, it was found that the production of regulatory cytokine interleukin-10 is enhanced. Furthermore, as a result of oral infection of the same bacteria in sterile mice, it was found that even a Foxp3 + regulatory T cell response was induced. Furthermore, it was discovered that Stenotrophomonas maltophilia culture supernatant concentrated fraction containing 25 kDa protein also has the effect of enhancing the production of regulatory cytokine interleukin-10 in macrophage cell line RAW264.7. As a result of MALDI-TOF MS analysis, it was revealed that the 25 kDa protein was a smlt2713 gene product of unknown function. That is, it was suggested that smlt2713 produced from Stenotrophomonas maltophilia may be a symbiotic factor responsible for functional differentiation and maturation of intestinal mucosal immunity.

そこで、本発明によれば、大腸粘膜常在細胞に寄生し粘膜免疫調節作用を有する常在細菌種および細菌種由来誘導因子が解明され、腸管粘膜において直接的に免疫系を制御するポリペプチド、該ポリペプチドの生産方法および大腸粘膜組織の免疫制御組成物が提供される。   Therefore, according to the present invention, a resident bacterial species parasitic on colonic mucosa resident cells and having a mucosal immunomodulatory action and a bacterial species-derived inducing factor have been elucidated, and a polypeptide that directly controls the immune system in the intestinal mucosa, A method for producing the polypeptide and an immunoregulatory composition for colonic mucosal tissue are provided.

Claims (2)

配列番号1に記載のアミノ酸配列、または、前記配列番号1に記載のアミノ酸配列において1もしくは複数のアミノ酸が置換、欠失、挿入および/もしくは付加したアミノ酸配列を有し、かつ大腸粘膜組織での免疫制御作用をもたらすポリペプチド、前記ポリペプチドにおいて薬学的に許容される誘導体もしくは薬学的に許容される塩類、または、前記ポリペプチドを産生するステノトロフォモナス・マルトフィリア(Stenotrophomonas maltophilia)を有効成分として含有することを特徴とする、大腸粘膜組織の免疫制御組成物。 It has the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 in which one or more amino acids are substituted, deleted, inserted and / or added, and A polypeptide that provides an immunoregulatory action , a pharmaceutically acceptable derivative or pharmaceutically acceptable salt of the polypeptide, or Stenotrophomonas maltophilia that produces the polypeptide as an active ingredient An immunoregulatory composition for large intestine mucosal tissue, comprising 前記ポリペプチドによる前記大腸粘膜組織での免疫制御作用は、制御性サイトカインインターロイキン−10の産生亢進、および/または、Foxp3制御性T細胞応答の誘導であることを特徴とする、請求項1に記載の大腸粘膜組織の免疫制御組成物2. The immunoregulatory action in the colonic mucosa tissue by the polypeptide is enhanced production of regulatory cytokine interleukin-10 and / or induction of Foxp3 + regulatory T cell response. An immunoregulatory composition for large intestine mucosa tissue according to claim 1 .
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