JP6726419B2 - 組換え型プロバイオティクス細菌 - Google Patents
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・コロニー刺激因子−1およびインターロイキン4、
・コロニー刺激因子−1およびインターロイキン13、
・コロニー刺激因子−1およびインターロイキン10、
・インターロイキン34およびインターロイキン4、
・インターロイキン34およびインターロイキン13、
・インターロイキン34およびインターロイキン10、
・インターロイキン4およびインターロイキン10、または
・インターロイキン13およびインターロイキン10。
・線維芽細胞増殖因子2、コロニー刺激因子−1、およびインターロイキン4、
・線維芽細胞増殖因子2、インターロイキン34、およびインターロイキン4、
・線維芽細胞増殖因子2、コロニー刺激因子−1、およびインターロイキン13、
・線維芽細胞増殖因子2、インターロイキン34、およびインターロイキン13、
・線維芽細胞増殖因子2、コロニー刺激因子−1、およびインターロイキン10、
・線維芽細胞増殖因子2、インターロイキン34、およびインターロイキン10、
・線維芽細胞増殖因子7、コロニー刺激因子−1、およびインターロイキン4、
・線維芽細胞増殖因子7、インターロイキン34、およびインターロイキン4、
・線維芽細胞増殖因子7、コロニー刺激因子−1、およびインターロイキン13、
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・線維芽細胞増殖因子7、コロニー刺激因子−1、およびインターロイキン10、
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・トランスフォーミング増殖因子ベータ、コロニー刺激因子−1、およびインターロイキン4、
・トランスフォーミング増殖因子ベータ、インターロイキン34、およびインターロイキン4、
・トランスフォーミング増殖因子ベータ、コロニー刺激因子−1、およびインターロイキン13、
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・トランスフォーミング増殖因子ベータ、コロニー刺激因子−1、およびインターロイキン10、
・トランスフォーミング増殖因子ベータ、インターロイキン34、およびインターロイキン10、
・トランスフォーミング増殖因子アルファ、コロニー刺激因子−1、およびインターロイキン4、
・トランスフォーミング増殖因子アルファ、インターロイキン34、およびインターロイキン4、
・トランスフォーミング増殖因子アルファ、コロニー刺激因子−1、およびインターロイキン13、
・トランスフォーミング増殖因子アルファ、インターロイキン34、およびインターロイキン13
・トランスフォーミング増殖因子アルファ、コロニー刺激因子−1、およびインターロイキン10、
・トランスフォーミング増殖因子アルファ、インターロイキン34、およびインターロイキン10
・血小板由来増殖因子BB、コロニー刺激因子−1、およびインターロイキン4、
・血小板由来増殖因子BB、インターロイキン34、およびインターロイキン4、
・血小板由来増殖因子BB、コロニー刺激因子−1、およびインターロイキン13、
・血小板由来増殖因子BB、インターロイキン34、およびインターロイキン13
・血小板由来増殖因子BB、コロニー刺激因子−1、およびインターロイキン10、または
・血小板由来増殖因子BB、インターロイキン34、およびインターロイキン10。
・線維芽細胞増殖因子1およびトランスフォーミング増殖因子ベータ、
・線維芽細胞増殖因子2およびトランスフォーミング増殖因子ベータ、
・線維芽細胞増殖因子7およびトランスフォーミング増殖因子ベータ、
・線維芽細胞増殖因子10およびトランスフォーミング増殖因子ベータ、
・血小板由来増殖因子BBおよびトランスフォーミング増殖因子ベータ、
・トランスフォーミング増殖因子アルファおよびトランスフォーミング増殖因子ベータ、
・表皮成長因子およびトランスフォーミング増殖因子ベータ、
・ヘパリン結合性EGF様増殖因子およびトランスフォーミング増殖因子ベータ、
・肝細胞増殖因子およびトランスフォーミング増殖因子ベータ、または
・血管内皮細胞増殖因子Aおよびトランスフォーミング増殖因子ベータ。
、Lactobacillus sakei、例えば、Lactobacillus sakei subsp.carnosusもしくはLactobacillus sakei subsp.sakei、Lactobacillus salivarius、例えば、Lactobacillus salivarius subsp.saliciniusもしくはLactobacillus salivarius subsp.salivarius、Lactobacillus sanfranciscensis、Lactobacillus saniviri、Lactobacillus satsumensis、Lactobacillus secaliphilus、Lactobacillus selangorensis、Lactobacillus senioris、Lactobacillus senmaizukei、Lactobacillus sharpeae、Lactobacillus shenzhenensis、Lactobacillus sicerae、Lactobacillus silagei、Lactobacillus siliginis、Lactobacillus similes、Lactobacillus sobrius、Lactobacillus songhuajiangensis、Lactobacillus spicheri、Lactobacillus sucicola、Lactobacillus suebicus、Lactobacillus sunkii、Lactobacillus suntoryeus、Lactobacillus taiwanensis、Lactobacillus thailandensis、Lactobacillus thermotolerans、Lactobacillus trichodes、Lactobacillus tucceti、Lactobacillus uli、Lactobacillus ultunensis、Lactobacillus uvarum、Lactobacillus vaccinostercus、Lactobacillus vaginalis、Lactobacillus versmoldensis、Lactobacillus vini、Lactobacillus viridescens、Lactobacillus vitulinus、Lactobacillus xiangfangensis、Lactobacillus xylosus、Lactobacillus yamanashiensis、例えば、Lactobacillus yamanashiensis subsp.maliもしくはLactobacillus yamanashiensis subsp.yamanashiensis、Lactobacillus yonginensis、Lactobacillus zeae、またはLactobacillus zymaeが包含される。
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配列番号1〜3は、シグナルペプチドを包含する、それぞれヒトCSF−1アイソフォーム1〜3前駆体に対応する。
配列番号4は、成熟ヒトCSF−1に対応する。
配列番号5は、タンパク質のアミノ酸1〜27に及ぶLactococcus lactisからのUsp45分泌シグナル、およびタンパク質のアミノ酸28〜185に及ぶ成熟ヒトCSF−1を包含する、実施例1において使用されるCSF−1の合成コンストラクトに対応する。
配列番号6は、pCSF1を発現するLactococcus lactisから分泌された後に生成されるCSF−1の合成コンストラクトに対応する。
配列番号7および8は、シグナルペプチドを包含する、それぞれヒトIL−34アイソフォーム1および2前駆体に対応する。
配列番号9は、成熟ヒトIL−34に対応する。
配列番号10および11は、シグナルペプチドを包含する、それぞれヒトIL−4アイソフォーム1および2前駆体に対応する。
配列番号12は、成熟ヒトIL−4に対応する。
配列番号13は、タンパク質のアミノ酸1〜27に及ぶLactococcus lactisからのUsp45分泌シグナル、およびタンパク質のアミノ酸28〜185に及ぶ成熟ヒトIL−4を包含する、実施例1において使用されるヒトIL−4の合成コンストラクトに対応する。
配列番号14は、pIL4を発現するLactococcus lactisから分泌された後に生成されるIL−4の合成コンストラクトに対応する。
配列番号15は、シグナルペプチドを包含するヒトIL−10前駆体に対応する。
配列番号16は、成熟ヒトIL−10に対応する。
配列番号17は、シグナルペプチドを包含するヒトIL−13前駆体に対応する。
配列番号18は、成熟ヒトIL−13に対応する。
配列番号19は、シグナルペプチドを包含するヒトTGF−β1前駆体に対応する。
配列番号20は、成熟ヒトTGF−β1に対応する。
配列番号21および22は、シグナルペプチドを包含する、それぞれヒトTGF−β2アイソフォーム1および2前駆体に対応する。
配列番号23は、成熟ヒトTGF−β2に対応する。
配列番号24は、シグナルペプチドを包含するヒトTGF−β3プレプロタンパク質に対応する。
配列番号25は、成熟ヒトTGF−β3に対応する。
配列番号26は、プロペプチドを包含するヒトFGF−2プレプロタンパク質に対応する。
配列番号27は、分泌後の成熟ヒトFGF−2(hFGF2−155)に対応する。
配列番号28は、成熟ヒトFGF−2の部分配列に対応する。
配列番号29は、タンパク質のアミノ酸1〜27に及ぶLactococcus lactisからのUsp45分泌シグナル、および配列番号26のアミノ酸136〜288に対応する成熟ヒトFGF−2を包含する、実施例1において使用されるヒトFGF−2の合成コンストラクトに対応する。
配列番号30は、pFGFを発現するLactococcus lactisから分泌された後の、実施例1において使用されるヒトFGF−2変異体hFGF2−153に対応する。
配列番号31は、ヒトHGFに対応する。
配列番号32は、ヒトHGFアルファ鎖に対応する。
配列番号33は、ヒトHGFベータ鎖に対応する。
配列番号34は、Lactococcus lactisからのUsp45分泌シグナルに対応する。
配列番号35は、プラスミドpNZ8149の核酸配列に対応する。
配列番号36〜43は、実施例において使用されるプライマーに対応する。
配列番号44は、Lactococcus lactisのナイシンAプロモーターの核酸配列に対応する。
配列番号45は、ナイシンAプロモーター、Usp45シグナル配列、およびhFGF2−153遺伝子を含有する合成コンストラクトssUsp45−FGF2−153の核酸配列に対応する。
配列番号46は、プラスミドpFGF2の核酸配列に対応する。
配列番号47は、ナイシンAプロモーター、Usp45シグナル配列、およびhIL4遺伝子を含有する合成コンストラクトssUsp45−hIL4の核酸配列に対応する。
配列番号48は、プラスミドpIL4の核酸配列に対応する。
配列番号49は、ナイシンAプロモーター、Usp45シグナル配列、およびhCSF1遺伝子を含有する合成コンストラクトssUsp45−hCSF1の核酸配列に対応する。
配列番号50は、プラスミドpCSF1の核酸配列に対応する。
配列番号51〜配列番号53は、実施例において使用される個々のオープンリーディングフレームの開始コドン(ATG)を包含する、個々のリボソーム結合部位を提供する核酸配列に対応する。
配列番号54は、Lactococcus lactisの16SリボソームRNA(rRNA)の3’末端の核酸配列に対応する。
配列番号55は、図24bにおいて示されている合成コンストラクトCSF−RBS1−FGF−RBS2−IL4の核酸配列に対応する。配列番号56は、図24cにおいて示されている合成コンストラクトFGF−RBS1−IL4−RBS2−CSFの核酸配列に対応する。配列番号57は、図24dにおいて示されている合成コンストラクトIL4−RBS1−CSF−RBS2−FGFの核酸配列に対応する。
配列番号58は、ホモサピエンスからの表皮成長因子アイソフォーム1プレプロタンパク質のアミノ酸配列に対応する。配列番号59は、ホモサピエンスからの表皮成長因子アイソフォーム2プレプロタンパク質のアミノ酸配列に対応する。配列番号60は、ホモサピエンスからの表皮成長因子アイソフォーム3プレプロタンパク質のアミノ酸配列に対応する。配列番号61は、ホモサピエンスからの成熟表皮成長因子のアミノ酸配列に対応する。配列番号62は、ホモサピエンスからのヘパリン結合性EGF様増殖因子前駆体のアミノ酸配列に対応する。配列番号63は、ホモサピエンスからの成熟ヘパリン結合性EGF様増殖因子のアミノ酸配列に対応する。
配列番号64は、ホモサピエンスからのトランスフォーミング増殖因子アルファアイソフォーム1プレプロタンパク質のアミノ酸配列に対応する。配列番号65は、ホモサピエンスからのトランスフォーミング増殖因子アルファアイソフォーム2プレプロタンパク質のアミノ酸配列に対応する。配列番号66は、ホモサピエンスからのトランスフォーミング増殖因子アルファアイソフォーム3プレプロタンパク質のアミノ酸配列に対応する。配列番号67は、ホモサピエンスからのトランスフォーミング増殖因子アルファアイソフォーム4プレプロタンパク質のアミノ酸配列に対応する。配列番号68は、ホモサピエンスからのトランスフォーミング増殖因子アルファアイソフォーム5プレプロタンパク質のアミノ酸配列に対応する。配列番号69は、ホモサピエンスからの成熟トランスフォーミング増殖因子アルファのアミノ酸配列に対応する。
配列番号70は、ホモサピエンスからのアンフィレグリンプレプロタンパク質のアミノ酸配列に対応する。配列番号71は、ホモサピエンスからの成熟アンフィレグリンのアミノ酸配列に対応する。
配列番号72は、ホモサピエンスからのエピレグリンプレプロタンパク質のアミノ酸配列に対応する。配列番号73は、ホモサピエンスからの成熟エピレグリンのアミノ酸配列に対応する。
配列番号74は、ホモサピエンスからのエピジェンアイソフォーム1前駆体のアミノ酸配列に対応する。配列番号75は、ホモサピエンスからのエピジェンアイソフォーム2前駆体のアミノ酸配列に対応する。配列番号76は、ホモサピエンスからのエピジェンアイソフォーム3前駆体のアミノ酸配列に対応する。配列番号77は、ホモサピエンスからのエピジェンアイソフォーム4前駆体のアミノ酸配列に対応する。配列番号78は、ホモサピエンスからのエピジェンアイソフォーム5前駆体のアミノ酸配列に対応する。配列番号79は、ホモサピエンスからのエピジェンアイソフォーム6前駆体のアミノ酸配列に対応する。配列番号80は、ホモサピエンスからのエピジェンアイソフォーム7前駆体のアミノ酸配列に対応する。配列番号81は、ホモサピエンスからの成熟エピジェンのアミノ酸配列に対応する。
配列番号82は、ホモサピエンスからのベータセルリン前駆体のアミノ酸配列に対応する。配列番号83は、ホモサピエンスからの成熟ベータセルリンのアミノ酸配列に対応する。
図2には、発現ベクターpNZ8149のプラスミドマップが示されている。「lacF」は、ラクトースでの宿主株NZ3900の増殖の選択マーカーであり;「Pnis」は、Lactococcus lactisのナイシンオペロンのナイシンAプロモーターであり;「T」は、ターミネーターであり;「repC」および「repA」は、複製遺伝子である。核酸配列は、配列番号35においても示されている。
図3には、配列番号44においても示されているL.lactisのナイシンAプロモーターの核酸配列が示されている。
図4a、4b、および4cには、それぞれ配列番号29、配列番号13、および配列番号5において示されているアミノ酸配列で得られるSignalP4.1の読出しが示されている。
図5a、5b、および5cには、実施例1において使用される合成インサート、さらには、対応するアミノ酸配列が示されている。「FGF2−153」は、ヒトFGF−2をコードするインサートを示している。「hIL4」は、ヒトIL4をコードするインサートを示している。「hCSF1」は、ヒトCSF1をコードするインサートを示している。「PnisA」は、Lactococcus lactisナイシンオペロンのナイシンAプロモーターを示している。「ssUsp45」は、Lactococcus lactisのusp45遺伝子のシグナル配列を示している。アスタリスクは、停止コドンを示している。個々の核酸配列は、配列番号45、配列番号47、および配列番号49においても示されている。
図6a、6b、および6cには、それぞれpFGF2、pIL4、およびpCSF1を有するLactococcus lactis NZ3900の潜在的なコロニーのコロニーPCR分析の結果が示されている。
図7a、7b、および7cには、プラスミドマップ、さらには、Lactococcus lactisにおいてそれぞれhFGF2、hIL4、およびhCSF1を発現および分泌するための、それぞれプラスミドpFGF2、pIL4、およびpCSF1の核酸配列が示されている。「Pnis」は、Lactococcus lactisのナイシンオペロンのナイシンAプロモーターであり;「T」は、ターミネーターであり;「repC」および「repA」は、複製遺伝子である。プラスミドpFGF2、pIL4、およびpCSF1の核酸配列は、それぞれ配列番号46、配列番号48、および配列番号50において示されている。
図8には、種々の誘導条件下でNZ3900(pFGF2)を発現するラクトコッカスの発酵サンプルのウェスタンブロット分析が示されている。「0.5/5」は、OD600=0.5でナイシン5ng/mLでの誘導を示しており;「3/5」は、OD600=3でナイシン5ng/mLでの誘導を示しており、「T」は、発酵物からサンプルが採取された時点を示している。
図9には、NZ3900(pIL4)を発現するラクトコッカスの発酵サンプルの、クーマシー(Coom)染色後の制御発酵操作からの上清(Sup)サンプルのSDS−PAGE分析およびウェスタンブロット(WB)分析が示されている。0.5/5」は、OD600=0.5でナイシン5ng/mLでの誘導を示しており;「3/5」は、OD600=3でナイシン5ng/mLでの誘導を示しており、「T」は、発酵物からサンプルが採取された時点を示している。
図10には、NZ3900(pCSF1)を発現するラクトコッカスの発酵サンプルの、クーマシー(Coom)染色後の制御発酵操作からの上清(Sup)サンプルのSDS−PAGE分析が示されている。0.5/5」は、OD600=0.5でナイシン5ng/mLでの誘導を示しており;「3/5」は、OD600=3でナイシン5ng/mLでの誘導を示しており、「T」は、発酵物からサンプルが採取された時点を示している。
図11には、NZ3900(pCSF1)を発現するラクトコッカスの発酵サンプルのウェスタンブロット(WB)分析が示されている。0.5/5」は、OD600=0.5でナイシン5ng/mLでの誘導を示しており;「3/5」は、OD600=3でナイシン5ng/mLでの誘導を示しており、「T」は、発酵物からサンプルが採取された時点を示している。
図12には、創傷治癒状況に類似する条件下での誘導実験で、酸性化培養物の増殖が示されている。
図13には、pH5またはOD600=3での誘導後の上清におけるhFGF2産生のSDS−PAGEおよびウェスタンブロット分析が示されている。
図14aには、実施例4aにおいて記載されている、hFGF2を発現する組換え型プロバイオティクス細菌または市販品Fiblastでの72時間曝露後のヒト線維芽細胞遊走アッセイの結果が示されている。
図14bには、実施例4aにおいて記載されている、hIL4または組換え型ヒトIL4を発現する組換え型プロバイオティクス細菌での72時間曝露後のヒト線維芽細胞遊走アッセイの結果が示されている。
図14cには、0.4〜80ng/mlのFGF2を含有するAUP−10培養培地による、およびrhFGF2による、NHDF細胞におけるERK1+2リン酸化の誘導の結果が示されている。
図14dには、0.2〜40ng/mlのCSF1を含有するAUP−14培養培地による、およびrhCSF1による、M−NFS−60細胞におけるERK1+2リン酸化の誘導の結果が示されている。
図14eには、実施例4cにおいて記載されている、ヒトTHP−1細胞におけるLPS誘発性TNFアルファmRNA産生の阻害が示されている。
図14fには、実施例4dにおいて記載されているとおりの、THP1由来マクロファージにおけるマクロファージマンノース受容体1(Mrc1)およびクルッペル様因子4(KLF4)のためのM2遺伝子のRNA発現の誘導が示されている。
図14gには、実施例4eにおいて記載されているとおりの、ヒトGlial Hybrid細胞系MO3.13におけるAUP−12およびrhIL−4のSTAT−6転写活性が示されている。
図14hには、実施例4eにおいて記載されているとおりの、ヒト胎児由来腎臓293T細胞におけるAUP−12およびrhIL−4のSTAT−6転写活性が示されている。
図15aには、実施例5において記載されている、創傷治癒実験の結果が示されている。
図15bには、実施例5において記載されている表示時点後での、対照、陽性対照、およびAUP−16処置組織の創傷治癒状態の比較が示されている。
図15cには、実施例5において記載されている、陽性対照(処置群17)およびAUP−16処置組織(処置群18)の8日目および12日目の後の残存創傷面積の比較が示されている。
図16aには、ホモサピエンスからのマクロファージコロニー刺激因子1アイソフォームa前駆体のアミノ酸配列が示されている。図16bには、ホモサピエンスからのマクロファージコロニー刺激因子1アイソフォームb前駆体のアミノ酸配列が示されている。図16cには、ホモサピエンスからのマクロファージコロニー刺激因子1アイソフォームc前駆体のアミノ酸配列が示されている。図16dには、成熟ヒトマクロファージコロニー刺激因子1のアミノ酸配列が示されている。
図17aには、ホモサピエンスからのインターロイキン−34アイソフォーム1前駆体のアミノ酸配列が示されている。図17bには、ホモサピエンスからのインターロイキン−34アイソフォーム2前駆体のアミノ酸配列が示されている。図17cには、ホモサピエンスからのインターロイキン−34のアミノ酸配列が示されている。
図18aには、ホモサピエンスからのインターロイキン−4アイソフォーム1前駆体のアミノ酸配列が示されている。図18bには、ホモサピエンスからのインターロイキン−4アイソフォーム2前駆体のアミノ酸配列が示されている。図18cには、ホモサピエンスからのインターロイキン−4のアミノ酸配列が示されている。
図19aには、ホモサピエンスからのインターロイキン−10前駆体のアミノ酸配列が示されている。図19bには、ホモサピエンスからのインターロイキン−10のアミノ酸配列が示されている。
図20aには、ホモサピエンスからのインターロイキン−13前駆体のアミノ酸配列が示されている。図20bには、ホモサピエンスからのインターロイキン−13のアミノ酸配列が示されている。
図21aには、ホモサピエンスからのトランスフォーミング増殖因子ベータ−1前駆体のアミノ酸配列が示されている。図21bには、ホモサピエンスからのトランスフォーミング増殖因子ベータ−1のアミノ酸配列が示されている。図21cには、ホモサピエンスからのトランスフォーミング増殖因子ベータ−2アイソフォーム1前駆体のアミノ酸配列が示されている。図21dには、ホモサピエンスからのトランスフォーミング増殖因子ベータ−2アイソフォーム2前駆体のアミノ酸配列が示されている。図21eには、ホモサピエンスからのトランスフォーミング増殖因子ベータ−2のアミノ酸配列が示されている。図21fには、ホモサピエンスからのトランスフォーミング増殖因子ベータ−3プレプロタンパク質のアミノ酸配列が示されている。図21gには、ホモサピエンスからのトランスフォーミング増殖因子ベータ−3のアミノ酸配列が示されている。
図22aには、ホモサピエンスからの線維芽細胞増殖因子2前駆体のアミノ酸配列が示されている。図22bには、ホモサピエンスからの線維芽細胞増殖因子2の断片のアミノ酸配列が示されている。
図23a:ホモサピエンスからの肝細胞増殖因子のアミノ酸配列。図23b:ホモサピエンスからの肝細胞増殖因子アルファ鎖のアミノ酸配列。図23c:ホモサピエンスからの肝細胞増殖因子ベータ鎖のアミノ酸配列。
図24aには、実施例2dにおいて使用される3種のリボソーム結合部位の概観が示されている。実施例2dにおいて使用される合成されたDNA配列CSF−RBS1−FGF−RBS2−IL4、FGF−RBS1−IL4−RBS2−CSF、およびIL4−RBS−CSF−RBS2−FGFの個々の配列が、それぞれ図24b〜24dにおいて、さらには、それぞれ配列番号55、配列番号56、および配列番号57において示されている。図24e〜24gには、実施例2d)において使用される単一オペロンコンストラクトで得られた個々のSDS−PAGEゲル、さらには、ウェスタンブロットが示されている。
図25aには、ホモサピエンスからの表皮成長因子アイソフォーム1プレプロタンパク質のアミノ酸配列が示されている。図25bには、ホモサピエンスからの表皮成長因子アイソフォーム2プレプロタンパク質のアミノ酸配列が示されている。図25cには、ホモサピエンスからの表皮成長因子アイソフォーム3プレプロタンパク質のアミノ酸配列が示されている。図25dには、ホモサピエンスからの成熟表皮成長因子のアミノ酸配列が示されている。
図26aには、ホモサピエンスからのヘパリン結合性EGF様増殖因子前駆体のアミノ酸配列が示されている。図26bには、ホモサピエンスからの成熟ヘパリン結合性EGF様増殖因子のアミノ酸配列が示されている。
図27aには、ホモサピエンスからのトランスフォーミング増殖因子アルファアイソフォーム1プレプロタンパク質のアミノ酸配列が示されている。図27bには、ホモサピエンスからのトランスフォーミング増殖因子アルファアイソフォーム2プレプロタンパク質のアミノ酸配列が示されている。図27cには、ホモサピエンスからのトランスフォーミング増殖因子アルファアイソフォーム3プレプロタンパク質のアミノ酸配列が示されている。図27dには、ホモサピエンスからのトランスフォーミング増殖因子アルファアイソフォーム4プレプロタンパク質のアミノ酸配列が示されている。図27eには、ホモサピエンスからのトランスフォーミング増殖因子アルファアイソフォーム5プレプロタンパク質のアミノ酸配列が示されている。図27fには、ホモサピエンスからの成熟トランスフォーミング増殖因子アルファのアミノ酸配列が示されている。
図28aには、ホモサピエンスからのアンフィレグリンプレプロタンパク質のアミノ酸配列が示されている。図28bには、ホモサピエンスからの成熟アンフィレグリンのアミノ酸配列が示されている。
図29aには、ホモサピエンスからのエピレグリンプレプロタンパク質のアミノ酸配列が示されている。図29bには、ホモサピエンスからの成熟エピレグリンのアミノ酸配列が示されている。
図30aには、ホモサピエンスからのヒトエピジェンアイソフォーム1前駆体のアミノ酸配列が示されている。図30bには、ホモサピエンスからのヒトエピジェンアイソフォーム2前駆体のアミノ酸配列が示されている。図30cには、ホモサピエンスからのヒトエピジェンアイソフォーム3前駆体のアミノ酸配列が示されている。図30dには、ホモサピエンスからのヒトエピジェンアイソフォーム4前駆体のアミノ酸配列が示されている。図30eには、ホモサピエンスからのヒトエピジェンアイソフォーム5前駆体のアミノ酸配列が示されている。図30fには、ホモサピエンスからのヒトエピジェンアイソフォーム6前駆体のアミノ酸配列が示されている。図30gには、ホモサピエンスからのヒトエピジェンアイソフォーム7前駆体のアミノ酸配列が示されている。図30hには、ホモサピエンスからの成熟エピジェンのアミノ酸配列が示されている。
図31aには、ホモサピエンスからのベータセルリン前駆体のアミノ酸配列が示されている。図31bには、ホモサピエンスからの成熟ベータセルリンのアミノ酸配列が示されている。
図32aには、ホモサピエンスからの成熟線維芽細胞増殖因子2のアミノ酸配列が示されている。図32bには、実施例において使用される線維芽細胞増殖因子2変異体hFGF2−153のアミノ酸配列が示されている。
図33には、実施例において使用されるヒトインターロイキン4(hIL−4)変異体のアミノ酸配列が示されている。
図34には、実施例において使用されるヒトコロニー刺激因子1(hCSF−1)変異体のアミノ酸配列が示されている。
図35には、実施例において使用されるラクトコッカスタンパク質Usp45の分泌シグナルのアミノ酸配列が示されている。
別段に述べない限り、実施例を、分析系の製造者のプロトコルに従って実施した。別段に述べない限り、表示の薬品を、Sigma−Aldrich Chemie Gmbh(Munich、DE)、Merck KGaA(Darmstadt、DE)、Thermo Fisher Scientific Inc.(Waltham、MA、USA)、またはBecton,Dickinson and Company(Franklin Lakes、NJ、USA)から商業的に入手した。
種々の目的のために、細胞を異なる培地において増殖させた。一般クローニング手順では、0.5%グルコースまたはラクトースを含有するM17培地(Oxoid Deutschland GmbH、Wesel、DE)を使用した。
20g/L トリプトン
5g/L 酵母抽出物
4g/L NaCl
1.5g/L 酢酸Na(水非含有)
0.5g/L L(+)アスコルビン酸
15g/L 寒天
pH 6.8
滅菌:121℃で15分間。
5% ラクトース一水和物(Scharlab S.L.、Barcelona、ES)
1.5% ダイズペプトン
1% 酵母抽出物
1mM MgSO4×7H2O
0.1mM MnSO4×4H2O
pH6.7
滅菌:110℃で15分間
ナイシンを0.1〜10ng/mlのナイシン濃度で使用して、NICEシステムを誘導した。Lactococcus lactisからのナイシンは、Sigma(製品番号N5764)から入手した。
分子クローニングのために、例えば、Green and Sambrook(2012):「Molecular cloning:a laboratory manual」、第4版、Cold Spring Harbour Laboratory Press(Cold Spring Harbor、NY、USA)において記載されているとおりの標準的な技術を使用した。
発酵を0.5L Multifors 6−発酵槽アレイ(Infors Benelux、Velp、NL)内で実施した。接種を1%予備培養物で、IM−1培地中で実施した;スターラー速度は、200rpmであり、インキュベーション温度は30℃とした。操作中に、2.5M NaOHを使用してpHを制御した。pH、温度、およびNaOHの添加を連続的にモニターした。
酸性化培養物をモニターするために、Cinac pHモニタリングユニット(AMS France、Frepillion、FR)を使用して、pH変化を継続的に測定した。均一なpHを保証するために、培養物をマグネチックスターラーを用いて200rpmで混合した。
SDS−PAGEおよびウエスタンブロッティングのために、サンプルを処理して、3つの画分を生成した:(i)上清画分、(ii)全細胞抽出物(無細胞抽出物、細胞壁断片、および他の微粒子状物を含有)、および(iii)無細胞抽出物。
SDS−PAGEを、市販のNuPageシステム(Life Technologies GmbH、Darmstadt、DE)で、製造者のプロトコルに従って実施した。
タンパク質ブロッティングも、NuPageシステム(XCell Blot Module)を使用して、Life Technologiesのプロトコルに従って実施した。ブロッティング膜は、Thermo Fisher Scientific Inc.製の、プレカットされたニトロセルロース膜であった。転写緩衝液は、Life Technologies製のNuPage Transfer緩衝液(20倍)であった。タンパク質の転写を、35Vで1時間にわたって実施した。
制御発酵培養物の上清からのhFGF2、hIL4、およびhCSF1のN末端アミノ酸配列決定のために、クーマシー染色されたSDS−PAGEの2つのレーンのバンドを切り取り、Eurosequence(Groningen、NL)に送付した。
1.1 プラスミドpNZ8149の配列決定
プラスミドpNZ8149を、L.lactisにおいてヒト線維芽細胞増殖因子2(hFGF2)、ヒトインターロイキン4(hIL4)、およびヒトコロニー刺激因子1(hCSF1)を発現させるためのベクターとして使用した。プラスミドpNZ8149を、ラクトースでの増殖に基づく食品グレード機構によって、宿主細胞において選択する。
hFGF−2の成熟型は、155アミノ酸を含有し、以下では、hFGF2−155と呼ばれる。これは、17.3kDaの分子量および9.85のpIを有する。この分子は、4個のシステイン残基を含有する。
hIL−4の成熟タンパク質は、129アミノ酸を含有し、これは、NCBI受入番号NP_000580.1で入手可能なアミノ酸配列のアミノ酸25〜153に対応する。その成熟タンパク質は、14.96kDaの分子量および9.36のpIを有する。その分子は、6個のシステイン残基を含有する。
発現のために使用されるアミノ酸配列は、NCBI受入番号NP_000748.3で入手可能なヒトCSF1前駆体の554アミノ酸配列に由来する。使用される配列は、成熟hCSF1の第1のアミノ酸であるアミノ酸33(E)で始まり、アミノ酸181(Q)で終了する。
L.lactisにおいては、目的は、hFGF2、hIL4、およびhCSF1を発現させ、かつ例えば、増殖培地の上清へと分泌させることであった。そのために、転写、翻訳およびタンパク質分泌のためのシグナルを使用した。転写および翻訳のためのシグナルは、L.lactisのNICE発現システムに存在し、L.lactisのナイシンAプロモーターに由来していた。L.lactisのナイシンAプロモーターは、図3および配列番号44に示されており、かつ例えば、de Ruyter et al.(1996)において記載されている。
プライマー 配列 配列番号
seqlacF 5’TGTGATTCATCACCTCATCG3’ 36
seq2F 5’CGTGGCTTTGCAGCGAAGATG3’ 37
seq3F 5’GACTCAATTCCTAATGATTGG3’ 38
seq4F 5’TCAGTGTGGATATAGAGCAAG3’ 39
seq6R 5’CTGTAATTTGTTTAATTGCC3’ 40
seq7R 5’TTGAGCCAGTTGGGATAGAG3’ 41
seq8R 5’GTATCTCAACATGAGCAACTG3’ 42
nis2 5’CAATTGAACGTTTCAAGCCTTGG3’43
個々の組換え型因子hFGF2、hIL4、またはhCSF1がLactococcus lactisにおいて産生され、かつそこから分泌されるかどうかを試験するために、当初形質転換物の5つのコロニーをさらなる分析のために選択した。これらのコロニーを初めに、平板培養および単一コロニー単離によって精製した。5つのコロニーを個別に、M17ラクトース培地に接種し、OD600≒0.5まで増殖させ、ナイシン1ng/mlで誘導した。
NZ3900(pFGF2)培養物の収穫を立証するために、制御発酵操作を実施した。
1.NZ3900(pFGF2)を誘導しない
2.NZ3900(pFGF2)をOD600=0.5でナイシン5ng/mLで誘導
3.NZ3900(pFGF2)をOD600=3でナイシン5ng/mLで誘導
4.NZ3900(pNZ8149)をOD600=0.5でナイシン5ng/mLで誘導
5.NZ3900(pNZ8149)をOD600=3でナイシン5ng/mLで誘導
サンプルを、t=0(誘導前)、指示量のナイシンで誘導した後のt=2時間、t=4時間、およびt=6時間目に採取した。
NZ3900(pIL4)培養物の収穫を立証するために、次の発酵操作で制御発酵操作を実施した:
1.NZ3900(pIL4)を誘導しない
2.NZ3900(pIL4)をOD600=0.5でナイシン5ng/mLで誘導
3.NZ3900(pIL4)をOD600=3でナイシン5ng/mLで誘導
NZ3900(pCSF1)培養物の収穫を立証するために、制御発酵操作を実施した。次の3つの発酵を実施した。
1.NZ3900(pCSF1)を誘導しない
2.NZ3900(pCSF1)をOD600=0.5でナイシン5ng/mLで誘導
3.NZ3900(pCSF1)をOD600=3でナイシン5ng/mLで誘導
3つのコンストラクトを、3つの遺伝子(FGF2、IL4、CSF1)の6つの順列のうちの3つで作製した:
a)hFGF2、hIL4、hCSF1、
b)hCSF1、hFGF2、hIL4、
c)hIL4、hCSF1、hFGF2。
・pC−F−I(CSF−RBS1−FGF−RBS2−IL4遺伝子合成産物のBamHI/NcoI断片を含有)、
・pF−I−C(FGF−RBS1−IL4−RBS2−CSF遺伝子合成産物のBamHI/NcoI断片を含有)、および
・pI−C−F(IL4−RBS−CSF−RBS2−FGF遺伝子合成産物のBamHI/NcoI断片を含有)。
創傷における生理学的条件は、試験管または発酵槽における条件とは異なる。
1.NZ3900(pFGF2)−誘導なし
2.NZ3900(pFGF2)−培養物がpH=5に達したらナイシン1ng/mLで誘導
3.NZ3900(pFGF2)−培養物がpH=5に達したらナイシン0.1ng/mLで誘導
4.NZ3900(pFGF2)−培養物がOD600=3に達したらナイシン1ng/mLで誘導
5.NZ3900(pFGF2)−培養物がOD600=3に達したらナイシン0.1ng/mLで誘導。
Lactococcus lactis NZ3900(pFGF2)から放出されたFGF2およびLactococcus lactis NZ3900(pIL4)から放出されたIL4の、創傷治癒に対する生物学的活性を、正常ヒト皮膚線維芽細胞(NHDF)から人工遊走帯域への遊走を測定することによって評価した。創傷回復の画像分析を使用して、試験化合物の作用を評価した。
・培養条件:37℃、5%CO2。
・培養培地:L−グルタミン2mM、ペニシリン50U/ml、ストレプトマイシン50μg/ml、およびウシ胎児血清(FCS)10体積%を補充されたダルベッコ変法イーグル培地(DMEM)。
正常ヒト皮膚線維芽細胞(NHDF)における細胞外シグナル調節キナーゼ1(ERK1)および細胞外シグナル調節キナーゼ2(ERK2)のリン酸化を測定することによって、Lactococcus lactis NZ3900(pFGF2)から放出されるFGF2の生物学的活性をさらに評価した。
・培養条件:37℃。
・培養培地:0.05mM 2−メルカプトエタノール、62ng/mlヒト組換え型マクロファージコロニー刺激因子(M−CSF)、ペニシリン50U/ml、ストレプトマイシン50μg/ml、および10体積%の最終濃度までのウシ胎児血清を補充されたRPMI−1640培地(Life Technologies Corporation、Carlsbad、CA、USA)。
・アッセイ培地n°2:0.05mM 2−メルカプトエタノール、ペニシリン50U/ml、およびストレプトマイシン50μg/mlを補充されたRPMI−1640培地。
ヒトTHP−1細胞(ATCC(登録商標)TIB−202(商標))を、LGC Standards GmbHから入手した。その細胞を96ウェルマイクロプレートに播種し、次の条件下で24時間にわたってインキュベートした:
・培養条件:37℃、5%CO2。
・培養培地:0.05mM 2−メルカプトエタノール、ペニシリン50U/ml、ストレプトマイシン50μg/ml、および10体積%の最終濃度までのウシ胎児血清を補充されたRPMI−1640培地(Life Technologies Corporation、Carlsbad、CA、USA)。
・アッセイ培地n°2:0.05mM 2−メルカプトエタノール、ペニシリン50U/ml、およびストレプトマイシン50μg/mlを補充されたRPMI−1640培地。
M2分極化を誘導するために、実施例4cにおいて得た非分極化THP−1由来マクロファージを、実施例4aで得たAUP−12ストック溶液の希釈液と共に、または20ng/mlの最終濃度を有する組換え型ヒトIL4(rhIL4)のストック溶液の希釈液と共に、18時間にわたってインキュベートした。
STAT6転写活性に対する組換え型IL−4およびAUP−12の生物学的活性を決定するために、STAT−6およびSTAT6−Lucプラスミド(Addgene Inc、Cambridge、MA、USA)が一過的同時遺伝子導入されたMO3.13(ヒト)およびHEK293T(ヒト)細胞を使用した。
・培養条件:37℃、5%CO2。
・培養培地:DMEM培地、ペニシリン50U/ml、ストレプトマイシン50μg/ml、および10体積%の最終濃度までのウシ胎児血清。
・培養条件:37℃。
・培養培地:DMEM培地、ペニシリン50U/ml、ストレプトマイシン50μg/ml、および10体積%の最終濃度までのウシ胎児血清。
db/db糖尿病マウスの全層切採創傷に、ヒトFGF−2、CSF−1、およびIL−4を単独で、または組み合わせで発現するプロバイオティクス細菌を適用した結果を、組合せ薬物動態(PK)/薬力学(PD)的有効性研究において試験した。その際、FGF2(AUP−10)、IL4(AUP−12)、およびCSF1(AUP−14)を発現する細菌を、単独で、または3パートの組合せ(すなわち、AUP−10+AUP−12+AUP14)として組み合せて評価し、有効性に関して、陽性対照(すなわち、組換え型タンパク質TGF−アルファ+PDGF−BBの組合せ)と比較した。さらに、単一細菌細胞においてFGF2、IL4、およびCSF1を発現する細菌(AUP−16)を評価し、ビヒクル処置(すなわち、生理食塩水+フィルム包帯またはIM1培地+フィルム包帯)および陽性対照(TGF−アルファ+PDGF−BB)と比較した。
実験用創傷の後に、動物を、個別ケージ(ケージサイズ500cm2、週に3回交換されるおがくず床敷を装備)内で、23℃の周囲温度に維持された環境で、12時間明暗サイクルで飼育した。動物に、飼料(CRM−P、製品コード801722、SDS diets、UK)および水を自由に与えた。動物をその周囲に順応させるために、実験前に、床敷を交換し、そして飼料および水の供給を補充することを除いては、邪魔せずに、動物を5〜7日間にわたって飼育した。すべての麻酔イベントの後に、動物を温かい環境に置き、処置から完全に回復するまで、モニターした。すべての動物が、外科手術後に、適切な無痛薬(ブプレノルフィン)を投与され、かつ必要ならば、追加の鎮痛薬が投与された。
AUP−10 実施例2aにおいて得た非誘導NZ3900(pFGF2) 3×108
AUP−14 実施例2cにおいて得た非誘導NZ3900(pCSF1) 3×108
AUP−12 実施例2bにおいて得た非誘導NZ3900(pIL4) 3×108
組合せ 実施例2aにおいて得た非誘導NZ3900(pFGF2) 1×108
実施例2cにおいて得た非誘導NZ3900(pCSF1) 1×108
実施例2bにおいて得た非誘導NZ3900(pIL4) 1×108
AUP−16 実施例2dにおいて得た非誘導NZ3900(pC−F−I)細胞
3×108
Image Proイメージ分析ソフトウェア(version4.1.0.0、Media Cybernetics、USA)を使用して、群10〜15および16〜18の創傷のイメージから、創口閉鎖を経時的に測定した。各時点での各創傷について(群10〜15では4および7日目、群16〜18では4、7、8、および12日目)、開放創傷面積を測定し、0日目に対する創傷面積%に関して表した。
FGF2、IL4、およびCSF1の組合せを発現する細菌を創傷に導入してから6時間後に、創傷液を抽出し、細菌コロニー形成単位(CFU)算定を行った。5つの創傷からのCFU算定の結果は、表3において与えられている。
創傷後に対する種々の処置群における創傷治癒応答を、処置開始から4および7日後に外観検査によって評価した。
Claims (26)
- 組換え型プロバイオティクス細菌であって、
第1の異種因子をコードする核酸配列(複数可)、第2の異種因子をコードする核酸配列(複数可)、および第3の異種因子をコードする核酸配列(複数可)を含むが、ただし、第1の因子、第2の因子、および第3の因子は、相互に機能的に異なり、その際、第1の因子は、増殖因子であり、第2の因子は、M2分極化因子からなる群から選択され、第3の因子は、M2分極化因子および増殖因子からなる群から選択されることを条件とし、M2分極化因子が、インターロイキン4(IL−4)、インターロイキン13(IL−13)、コロニー刺激因子−1(CSF1)、インターロイキン34(IL34)、およびそれらの混合物からなる群から選択され、増殖因子が、線維芽細胞増殖因子1(FGF−1)、線維芽細胞増殖因子2(FGF−2)、およびそれらの混合物からなる群から選択される、組換え型プロバイオティクス細菌。 - 核酸配列(複数可)が、組換え型プロバイオティクス細菌の染色体およびプラスミドの少なくとも1つに配置されている、請求項1に記載の組換え型プロバイオティクス細菌。
- 核酸配列(複数可)の発現が、構成プロモーターまたは誘導性プロモーターによって制御される、請求項1または2のいずれか一項に記載の組換え型プロバイオティクス細菌。
- 核酸配列(複数可)の発現が、誘導性プロモーターによって制御されていて、核酸配列(複数可)が、少なくとも1種の誘導因子の存在下で発現可能である、請求項3に記載の組換え型プロバイオティクス細菌。
- 誘導因子によって誘導可能である誘導性プロモーターが、ランチビオティクスペプチドをコードする微生物遺伝子のためのプロモーターである、請求項3または4のいずれか一項に記載の組換え型プロバイオティクス細菌。
- 誘導因子が、ランチビオティクスペプチドである、請求項4または5のいずれか一項に記載の組換え型プロバイオティクス細菌。
- プロバイオティクス細菌がさらに、プロバイオティクス細菌の生存に必要な必須タンパク質をコードする少なくとも1つの遺伝子であって不活性化されることができる遺伝子を含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の組換え型プロバイオティクス細菌。
- プロバイオティクス細菌の生存に必要な少なくとも1つの遺伝子であって不活性化されることができる遺伝子が、アラニンラセマーゼ(alaR)、チミジル酸シンターゼ(thyA)、アスパラギンシンターゼ(asnH)、CTPシンターゼ(pyrG)、トリプトファンシンターゼ(trpBA)、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項7に記載の組換え型プロバイオティクス細菌。
- 遺伝子が、遺伝子の欠失、遺伝子の変異、遺伝子のエピジェネティック修飾、遺伝子のRNA干渉(RNAi)媒介性遺伝子サイレンシング、遺伝子の翻訳阻害、またはそれらの組合せによって不活性化されている、請求項7または8のいずれか一項に記載の組換え型プロバイオティクス細菌。
- 第1の因子、第2の因子、および第3の因子の少なくとも1つが、組換え型プロバイオティクス細菌から放出され得る、請求項1から9のいずれか一項に記載の組換え型プロバイオティクス細菌。
- 組換え型プロバイオティクス細菌が、乳酸細菌である、請求項1から10のいずれか一項に記載の組換え型プロバイオティクス細菌。
- 組換え型プロバイオティクス細菌が、溶液であるか、凍結または乾燥されている、請求項1から11のいずれか一項に記載の組換え型プロバイオティクス細菌。
- 組換え型プロバイオティクス細菌が、局所で、および/または皮下注射によって投与される、請求項1から12のいずれか一項に記載の組換え型プロバイオティクス細菌。
- 請求項1から13のいずれか一項に記載の組換え型プロバイオティクス細菌である、炎症性皮膚機能不全の処置において使用するための組換え型プロバイオティクス細菌。
- 炎症性皮膚機能不全が、炎症性皮膚疾患または炎症性結合組織疾患である、請求項14に記載の組換え型プロバイオティクス細菌。
- 炎症性皮膚疾患が、凍傷、湿疹、乾癬、皮膚炎、潰瘍、創傷、エリテマトーデス、神経皮膚炎、またはそれらの組合せである、請求項15に記載の組換え型プロバイオティクス細菌。
- 創傷が、熱傷、化学的創傷、放射線誘導性創傷、虚血性創傷、または機械的創傷である、請求項16に記載の組換え型プロバイオティクス細菌。
- 潰瘍が褥瘡性潰瘍または下腿潰瘍である、請求項16に記載の組換え型プロバイオティクス細菌。
- 請求項1から18のいずれか一項に記載の組換え型プロバイオティクス細菌を含み、炎症性皮膚機能不全に罹患している個体に投与される、炎症性皮膚機能不全を処置するための剤。
- 誘導性プロモーターが、Lactococcus lactisのPnisA、PnisZ、PnisQ、PnisF、PnisU、またはそれらの組合せである、請求項5に記載の組換え型プロバイオティクス細菌。
- ランチビオティクスペプチドが、ナイシンA、ナイシンZ、ナイシンQ、ナイシンF、ナイシンU、およびそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも1種である、請求項6に記載の組換え型プロバイオティクス細菌。
- 乳酸細菌が、ラクトバシラスまたはラクトコッカス種である、請求項11に記載の組換え型プロバイオティクス細菌。
- ラクトコッカス種が、Lactococcus lactisである、請求項22に記載の組換え型プロバイオティクス細菌。
- Lactococcus lactisが、Lactococcus lactis亜種cremorisである、請求項23に記載の組換え型プロバイオティクス細菌。
- 乾燥が、凍結乾燥または噴霧乾燥である、請求項12に記載の組換え型プロバイオティクス細菌。
- 炎症性皮膚機能不全が、慢性静脈性潰瘍、慢性動脈性潰瘍、慢性圧迫潰瘍、およびそれらの慢性前潰瘍段階から選択される少なくとも1つである慢性創傷である、請求項14に記載の組換え型プロバイオティクス細菌。
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