JP7327773B2 - 微生物共同体およびその使用 - Google Patents

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    • Y02A50/30Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Description

関連出願との相互参照
本出願は、2016年3月4日に出願された米国仮特許出願第62/304,087号に対する優先権の利益を主張し、その全体が全ての目的のために本明細書に援用される。
連邦政府による資金提供を受けた研究開発の下でなされた発明に対する権利に関する記載
本発明は、National Institutes of Healthから付与された助成金番号第R21 AT004732号、同第P01 AI089473号、および同第HL080074号の下で政府の支援を受けてなされた。政府は、本発明において一定の権利を有する。
配列表の参照による組込み
2017年3月3日に作成され、サイズが107,536バイトである「48536-575001WO_SequenceListing.TXT」という名称のテキストファイルの内容はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
最近の試験から、ヒト腸に存在する微生物群集が宿主免疫応答の発生および調節において重要な役割を果たすという証拠が提供されている。例えば、特定のClostridium種が存在することにより特異的なT細胞レパートリーが誘導されることが示されている[Atarashiら(2011年)Induction of colonic regulatory T cells by indigenous Clostridium species. Science331巻(6015号):337~341頁]。腸マイクロバイオームは複雑であるにもかかわらず、特定の細菌種の存在または非存在により、適応免疫環境が劇的に変化し得る。
Atarashiら(2011年)Induction of colonic regulatory T cells by indigenous Clostridium species. Science331巻(6015号):337~341頁
本明細書では、ディスバイオシス、感染、および炎症性疾患の処置に驚くほど有用である、Lactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthus、およびPediococcus pentosaceusを含む新規の方法および微生物組成物が提供される。
ある態様は、1、2、3、4、5、6、7または8種類(あるいは少なくとも1、2、3、4、5、6、7または8種類)の細菌種を含む、本質的にからなる、またはからなる細菌集団を含む方法および組成物を提供する。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.、Cystobacter sp.、Pediococcus sp.、Bifidobacterium sp.およびClostridium sp.のうちの任意の1、2、3、4、5、6、7または8種類を含む、本質的にからなる、またはからなる。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびFaecalibacterium prausnitziiを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびAkkermansia muciniphilaを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびMyxococcus xanthusを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびCystobacter fuscusを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびPediococcus pentosaceus、Pediococcus acidilactici、Pediococcus damnosus、Pediococcus ethanolidurans、またはPediococcus parvulusを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびBifidobacterium bifidum、Bifidobacterium pseudolongum、Bifidobacterium saeculare、またはBifidobacterium subtileを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびClostridium hiranonisを含む。複数の実施形態では、Lactobacillus sp.は、Lactobacillus johnsonii、Lactobacillus rhamnosus、Lactobacillus zeae、Lactobacillus acidipiscis、Lactobacillus acidophilus、Lactobacillus agilis、Lactobacillus aviarius、Lactobacillus brevis、Lactobacillus coleohominis、Lactobacillus crispatus、Lactobacillus crustorum、Lactobacillus curvatus、Lactobacillus diolivorans、Lactobacillus farraginis、Lactobacillus fermentum、Lactobacillus fuchuensis、Lactobacillus harbinensis、Lactobacillus helveticus、Lactobacillus hilgardii、Lactobacillus intestinalis、Lactobacillus jensenii、Lactobacillus kefiranofaciens、Lactobacillus kefiri、Lactobacillus lindneri、Lactobacillus mali、Lactobacillus manihotivorans、Lactobacillus mucosae、Lactobacillus oeni、Lactobacillus oligofermentans、Lactobacillus panis、Lactobacillus pantheris、Lactobacillus parabrevis、Lactobacillus paracollinoides、Lactobacillus parakefiri、Lactobacillus paraplantarum、Lactobacillus pentosus、Lactobacillus pontis、Lactobacillus reuteri、Lactobacillus rossiae、Lactobacillus salivarius、Lactobacillus siliginis、Lactobacillus sucicola、Lactobacillus vaccinostercus、Lactobacillus vaginalis、Lactobacillus vini、Lactococcus garvieaeまたはLactococcus lactisである。複数の実施形態では、Lactobacillus sp.はLactobacillus johnsoniiである。複数の実施形態では、細菌集団は、以下:Lactobacillus johnsonii、Lactobacillus rhamnosus、Lactobacillus zeae、Lactobacillus acidipiscis、Lactobacillus acidophilus、Lactobacillus agilis、Lactobacillus aviarius、Lactobacillus brevis、Lactobacillus coleohominis、Lactobacillus crispatus、Lactobacillus crustorum、Lactobacillus curvatus、Lactobacillus diolivorans、Lactobacillus farraginis、Lactobacillus fermentum、Lactobacillus fuchuensis、Lactobacillus harbinensis、Lactobacillus helveticus、Lactobacillus hilgardii、Lactobacillus intestinalis、Lactobacillus jensenii、Lactobacillus kefiranofaciens、Lactobacillus kefiri、Lactobacillus lindneri、Lactobacillus mali、Lactobacillus manihotivorans、Lactobacillus mucosae、Lactobacillus oeni、Lactobacillus oligofermentans、Lactobacillus panis、Lactobacillus pantheris、Lactobacillus parabrevis、Lactobacillus paracollinoides、Lactobacillus parakefiri、Lactobacillus paraplantarum、Lactobacillus pentosus、Lactobacillus pontis、Lactobacillus reuteri、Lactobacillus rossiae、Lactobacillus salivarius、Lactobacillus siliginis、Lactobacillus sucicola、Lactobacillus vaccinostercus、Lactobacillus vaginalis、Lactobacillus vini、Lactococcus garvieae、Lactococcus lactis、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthus、Cystobacter fuscus、Pediococcus pentosaceus、Pediococcus acidilactici、Pediococcus damnosus、Pediococcus ethanoliduransおよびPediococcus parvulusの任意の組合せのうちの少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9または10、あるいは1~5、1~10、1~5または1~20を含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよび/またはPediococcus pentosaceusを含む。
ある態様では、単離された細菌を投与するための方法が提供される。複数の実施形態では、方法は、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.および/またはPediococcus spを含む有効量の細菌集団を被験体に投与するステップを含む。複数の実施形態では、方法は、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Cystobacter sp.および/またはPediococcus spを含む有効量の細菌集団を被験体に投与するステップを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよび/またはPediococcus pentosaceusを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Bifidobacterium sp.またはClostridium spをさらに含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Bifidobacterium sp.またはClostridium hiranonisをさらに含む。
ある態様では、細菌補給の方法が提供される。複数の実施形態では、方法は、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.および/またはPediococcus spを含む有効量の細菌集団を被験体に投与するステップを含む。複数の実施形態では、方法は、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Cystobacter sp.および/またはPediococcus spを含む有効量の細菌集団を被験体に投与するステップを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよび/またはPediococcus pentosaceusを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Bifidobacterium sp.またはClostridium spをさらに含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Bifidobacterium sp.またはClostridium hiranonisをさらに含む。
ある態様では、それを必要とする被験体において炎症を処置または防止する方法が提供される。複数の実施形態では、方法は、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.および/またはPediococcus spを含む有効量の細菌集団を被験体に投与するステップを含む。複数の実施形態では、方法は、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Cystobacter sp.および/またはPediococcus spを含む有効量の細菌集団を被験体に投与するステップを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよび/またはPediococcus pentosaceusを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Bifidobacterium sp.またはClostridium spをさらに含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Bifidobacterium sp.またはClostridium hiranonisをさらに含む。
ある態様では、微生物組成物が提供される。複数の実施形態では、微生物組成物は、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.および/またはPediococcus spを含む。複数の実施形態では、微生物組成物は、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Cystobacter sp.および/またはPediococcus spを含む。複数の実施形態では、組成物は、Lactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthus、Pediococcus pentosaceusおよび腸への投与に適している生物学的担体を含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Bifidobacterium sp.またはClostridium spをさらに含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Bifidobacterium sp.またはClostridium hiranonisをさらに含む。
ある態様では、微生物組成物が提供される。複数の実施形態では、微生物組成物は、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.および/またはPediococcus spを含む。複数の実施形態では、微生物組成物は、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Cystobacter sp.および/またはPediococcus spを含む。複数の実施形態では、組成物は、Lactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusまたはPediococcus pentosaceusおよび腸への投与に適している生物学的担体を含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Bifidobacterium sp.またはClostridium spをさらに含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Bifidobacterium sp.またはClostridium hiranonisをさらに含む。
ある態様では、医薬組成物が提供される。複数の実施形態では、医薬組成物は、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.および/またはPediococcus spを含む。複数の実施形態では、医薬組成物は、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Cystobacter sp.および/またはPediococcus spを含む。複数の実施形態では、治療有効量のLactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよびPediococcus pentosaceusと、薬学的に許容される賦形剤とを含む医薬組成物が提供される。複数の実施形態では、細菌集団は、Bifidobacterium sp.またはClostridium spをさらに含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Bifidobacterium sp.またはClostridium hiranonisをさらに含む。
ある態様では、それを必要とする被験体において炎症性疾患を処置または防止する方法が提供される。複数の実施形態では、方法は、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.および/またはPediococcus spを含む有効量の細菌集団を被験体に投与するステップを含む。複数の実施形態では、方法は、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Cystobacter sp.および/またはPediococcus spを含む有効量の細菌集団を被験体に投与するステップを含む。方法は、治療有効量のLactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよびPediococcus pentosaceusを被験体に投与するステップを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Bifidobacterium sp.またはClostridium spをさらに含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Bifidobacterium sp.またはClostridium hiranonisをさらに含む。
ある態様では、それを必要とする被験体において抗炎症性代謝産物を増大させる方法が提供される。複数の実施形態では、方法は、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.および/またはPediococcus spを含む有効量の細菌集団を被験体に投与するステップを含む。複数の実施形態では、方法は、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Cystobacter sp.および/またはPediococcus spを含む有効量の細菌集団を被験体に投与するステップを含む。複数の実施形態では、方法は、治療有効量のLactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよびPediococcus pentosaceusを被験体に投与するステップを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Bifidobacterium sp.またはClostridium spをさらに含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Bifidobacterium sp.またはClostridium hiranonisをさらに含む。
ある態様では、それを必要とする被験体において炎症促進性代謝産物を減少させる方法が提供される。複数の実施形態では、方法は、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.および/またはPediococcus spを含む有効量の細菌集団を被験体に投与するステップを含む。複数の実施形態では、方法は、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Cystobacter sp.および/またはPediococcus spを含む有効量の細菌集団を被験体に投与するステップを含む。複数の実施形態では、方法は、治療有効量のLactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよびPediococcus pentosaceusを被験体に投与するステップを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Bifidobacterium sp.またはClostridium spをさらに含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Bifidobacterium sp.またはClostridium hiranonisをさらに含む。
ある態様では、炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがある被験体において抗炎症性代謝産物を検出する方法が提供される。この方法は、(i)被験体から生体試料を取得するステップ、および(ii)生体試料における抗炎症性代謝産物の発現レベルを決定するステップを含む。
ある態様では、炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがある被験体において炎症促進性代謝産物を検出する方法が提供される。この方法は、(i)被験体から生体試料を取得するステップ、および(ii)生体試料における炎症促進性代謝産物の発現レベルを決定するステップを含む。
ある態様では、被験体が炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあるかどうかを決定する方法が提供される。方法は、(i)被験体における1つまたは複数の抗炎症性代謝産物または炎症促進性代謝産物の発現レベルを検出するステップと、(ii)発現レベルが標準対照と比べて上昇したか低下したかを決定するステップであり、標準対照と比べて炎症促進性代謝産物の発現レベルの上昇または抗炎症性代謝産物の発現レベルの低下が、被験体が炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあることを示すステップと、(iii)ステップ(ii)における発現レベルに少なくとも一部基づいて、被験体が炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあるかどうかを決定するステップとを含む。
ある態様では、被験体が炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあるかどうかを決定する方法が提供される。方法は、(i)被験体における1つまたは複数の炎症促進性代謝産物の発現レベルを検出するステップと、(ii)発現レベルが標準対照と比べて上昇したか低下したかを決定するステップであり、標準対照と比べて炎症促進性代謝産物の発現レベルの上昇が、被験体が炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあることを示すステップと、(iii)ステップ(ii)における発現レベルに少なくとも一部基づいて、被験体が炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあるかどうかを決定するステップとを含む。
ある態様では、被験体が炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあるかどうかを決定する方法が提供される。方法は、(i)被験体における1つまたは複数の抗炎症性代謝産物の発現レベルを検出するステップと、(ii)発現レベルが標準対照と比べて上昇したか低下したかを決定するステップであり、標準対照と比べて抗炎症性代謝産物の発現レベルの低下が、被験体が炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあることを示すステップと、(iii)ステップ(ii)における発現レベルに少なくとも一部基づいて、被験体が炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあるかどうかを決定するステップとを含む。
ある態様では、炎症性疾患の治療を受けている被験体または炎症性疾患の治療を受けた患者における炎症性疾患に対する処置の効果をモニタリングする方法が提供される。方法は、(i)第1の時点での被験体における抗炎症性代謝産物の第1の発現レベルを決定するステップと、(ii)第2の時点での被験体における抗炎症性代謝産物の第2の発現レベルを決定するステップと、(iii)抗炎症性代謝産物の第2の発現レベルを抗炎症性代謝産物の第1の発現レベルと比較し、それにより、被験体における炎症性疾患に対する処置の効果を決定するステップとを含む。
ある態様では、炎症性疾患の治療を受けている被験体または炎症性疾患の治療を受けた患者における炎症性疾患に対する処置の効果をモニタリングする方法が提供される。方法は、(i)第1の時点での被験体における炎症促進性代謝産物の第1の発現レベルを決定するステップと、(ii)第2の時点での被験体における炎症促進性代謝産物の第2の発現レベルを決定するステップと、(iii)炎症促進性代謝産物の第2の発現レベルを炎症促進性代謝産物の第1の発現レベルと比較し、それにより、被験体における炎症性疾患に対する処置の効果を決定するステップとを含む。
ある態様では、被験体における炎症性疾患の活動性を決定する方法が提供される。方法は、(i)被験体における1つまたは複数の抗炎症性代謝産物の発現レベルを検出するステップと、(ii)発現レベルが標準対照と比べて調節されているかどうかを決定し、それにより、被験体における炎症性疾患の活動性を決定するステップと、(iii)ステップ(ii)における発現レベルに少なくとも一部基づいて、被験体における炎症性疾患の活動性を決定するステップとを含む。
ある態様では、被験体における炎症性疾患の活動性を決定する方法が提供される。方法は、(i)被験体における1つまたは複数の炎症促進性代謝産物の発現レベルを検出するステップと、(ii)発現レベルが標準対照と比べて調節されているかどうかを決定し、それにより、被験体における炎症性疾患の活動性を決定するステップと、(iii)ステップ(ii)における発現レベルに少なくとも一部基づいて、被験体における炎症性疾患の活動性を決定するステップとを含む。
本発明の実施形態において、例えば以下の項目が提供される。
(項目1)
それを必要とする被験体においてディスバイオシスを処置または防止する方法であって、該被験体に、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.、およびPediococcus sp.を含む有効量の細菌集団を投与するステップを含む方法。
(項目2)
(i)前記Lactobacillus sp.がLactobacillus johnsoniiであり、(ii)前記Faecalibacterium sp.がFaecalibacterium prausnitziiであり、(iii)前記Akkermansia sp.がAkkermansia muciniphilaであり、(iv)前記Myxococcus sp.がMyxococcus xanthusであり、(v)前記Pediococcus sp.がPediococcus pentosaceusである、項目1に記載の方法。
(項目3)
(i)前記Lactobacillus sp.が、Lactobacillus zeae、Lactobacillus acidipiscis、Lactobacillus acidophilus、Lactobacillus agilis、Lactobacillus aviarius、Lactobacillus brevis、Lactobacillus coleohominis、Lactobacillus crispatus、Lactobacillus crustorum、Lactobacillus curvatus、Lactobacillus diolivorans、Lactobacillus farraginis、Lactobacillus fermentum、Lactobacillus fuchuensis、Lactobacillus harbinensis、Lactobacillus helveticus、Lactobacillus hilgardii、Lactobacillus intestinalis、Lactobacillus jensenii、Lactobacillus kefiranofaciens、Lactobacillus kefiri、Lactobacillus lindneri、Lactobacillus mali、Lactobacillus manihotivorans、Lactobacillus mucosae、Lactobacillus oeni、Lactobacillus oligofermentans、Lactobacillus panis、Lactobacillus pantheris、Lactobacillus parabrevis、Lactobacillus paracollinoides、Lactobacillus parakefiri、Lactobacillus paraplantarum、Lactobacillus pentosus、Lactobacillus pontis、Lactobacillus reuteri、Lactobacillus rossiae、Lactobacillus salivarius、Lactobacillus siliginis、Lactobacillus sucicola、Lactobacillus vaccinostercus、Lactobacillus vaginalis、Lactobacillus vini、Lactococcus garvieae、またはLactococcus lactisであり、(ii)前記Faecalibacterium sp.がFaecalibacterium prausnitziiであり、(iii)前記Akkermansia sp.がAkkermansia
muciniphilaであり、(iv)前記Myxococcus sp.がMyxococcus xanthusであり、(v)前記Pediococcus sp.がPediococcus pentosaceus、Pediococcus acidilactici、Pediococcus damnosus、Pediococcus ethanolidurans、またはPediococcus parvulusである、項目1に記載の方法。
(項目4)
前記Myxococcus sp.が、芽胞、栄養型細菌、または芽胞と栄養型細菌の混合物の形態である、項目1に記載の方法。
(項目5)
前記Myxococcus sp.が、芽胞を含む粉末の形態である、項目4に記載の方法。
(項目6)
前記被験体に約20、15、10、9、8、7、または6種類未満の異なる種の細菌を投与する、項目1に記載の方法。
(項目7)
前記細菌集団が、細菌組成物の一部を形成する、項目1に記載の方法。
(項目8)
前記細菌組成物が、約20、15、10、9、8、7、または6種類未満の細菌種を含む、項目7に記載の方法。
(項目9)
前記細菌組成物が、糞便移植物ではない、項目7に記載の方法。
(項目10)
前記細菌組成物が、薬学的に許容される賦形剤をさらに含む、項目7に記載の方法。
(項目11)
前記細菌組成物を経口または直腸投与する、項目7に記載の方法。
(項目12)
前記被験体が、炎症性疾患を有する、項目7に記載の方法。
(項目13)
前記被験体が、炎症性疾患に罹患するリスクがある、項目1に記載の方法。
(項目14)
前記被験体が、炎症性疾患と診断されているいとこ、祖父母、親、おば、おじ、および/または同胞を少なくとも1名、2名、3名、または4名有する、項目1に記載の方法。
(項目15)
前記炎症性疾患が、アレルギー、アトピー、喘息、自己免疫疾患、自己炎症性疾患、過敏症、小児アレルギー性喘息、アレルギー性喘息、炎症性腸疾患、セリアック病、クローン病、大腸炎、潰瘍性大腸炎、膠原性大腸炎、リンパ球性大腸炎、憩室炎、過敏性腸症候群、短腸症候群、盲係蹄症候群、慢性持続性下痢、乳児期の難治性下痢、旅行者下痢、免疫増殖性小腸疾患、慢性前立腺炎、腸炎後症候群、熱帯性スプルー、ウィップル病、ウォルマン病、関節炎、関節リウマチ、ベーチェット病、ぶどう膜炎、壊疽性膿皮症、結節性紅斑、外傷性脳損傷、乾癬性関節炎、若年性特発性関節炎、多発性硬化症、全身性エリテマトーデス(SLE)、重症筋無力症、若年発症糖尿病、1型糖尿病、ギラン・バレー症候群、橋本脳炎、橋本甲状腺炎、強直性脊椎炎、乾癬、シェーグレン症候群、血管炎、糸球体腎炎、自己免疫性甲状腺炎、水疱性類天疱瘡、サルコイドーシス、魚鱗癬、グレーブス眼症、アジソン病、白斑、尋常性ざ瘡、骨盤炎症性疾患、再灌流傷害、サルコイドーシス、移植片拒絶反応、間質性膀胱炎、アテローム性動脈硬化症、およびアトピー性皮膚炎である、項目13に記載の方法。
(項目16)
前記炎症性疾患が、小児アレルギー性喘息または炎症性腸疾患である、項目15に記載の方法。
(項目17)
前記被験体が、便秘、下痢、鼓脹、尿意逼迫、および/または腹痛に苦しんでいる、項目1に記載の方法。
(項目18)
前記被験体が、最近1、2、3、または4カ月以内に抗生物質を投与されている、項目1に記載の方法。
(項目19)
前記被験体が新生児である、項目1に記載の方法。
(項目20)
前記被験体が、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、12、18、または24カ月齢未満である、項目1に記載の方法。
(項目21)
前記被験体が、約2から約18歳の間である、または少なくとも約18歳である、項目1に記載の方法。
(項目22)
前記被験体が、
(a)健康もしくは一般集団と比較してStreptococcus spp.、Bifidobacterium spp.、およびEnterococcus spp.の割合が増加している;
(b)健康もしくは一般集団と比較してAlternaria alternata、Aspergillus flavus、Aspergillus cibarius、およびCandida sojaeの割合が低減している;
(c)健康もしくは一般集団と比較してCandida albicansおよびDebaryomyces spp.の割合が増加している;
(d)健康もしくは一般集団と比較してBifidobacteria spp.、Lactobacillus spp.、Faecalibacterium spp.およびAkkermansia spp.の割合が低減している;
(e)健康もしくは一般集団と比較してMalassezia spp.の割合が低減している;
(f)健康もしくは一般集団と比較してBacterioides spp.、Ruminococcus spp.、Prevotella spp.、もしくはBifidobacterium spp.の割合が増加している;または
(g)健康または一般集団と比較してEnterococcus faecalis、Enterococcus faecium、またはClostridium difficileの割合が増加している
胃腸マイクロバイオームを含む、項目1に記載の方法。
(項目23)
前記有効量が、
(i)前記被験体におけるBifidobacterium sp.、クレードIVもしくはXIVに属するClostridia sp.、Lachnospira sp.、および/もしくはRuminococcus sp.のレベルを上昇させる;
(ii)前記被験体の糞便中のpHを低下させる;
(iii)前記被験体の糞便中の乳酸のレベルを上昇させる;
(iv)前記被験体における循環イタコネートのレベルを上昇させる;
(v)被験体におけるアレルギー性炎症を処置、軽減、もしくは防止する;
(vi)前記被験体の気道における適応免疫応答を低減させる;
(vii)胃腸関連腸間膜リンパ節における樹状細胞活性化を低減させる;
(viii)前記被験体の肺、血液、血清、もしくは血漿中の修復マクロファージのレベルを上昇させる;
(ix)前記被験体における抗炎症性化合物のレベルを上昇させる;
(x)前記被験体における炎症促進性化合物のレベルを低下させる;
(xi)前記被験体におけるエオタキシンの発現および/もしくは分泌のレベルを低下させる;ならびに/または
(xii)前記被験体におけるムチンの発現および/もしくは分泌のレベルを低下させる
のに有効である、項目1に記載の方法。
(項目24)
前記有効量が、前記被験体の肺におけるムチンの分泌および/または分泌のレベルを低下させるのに有効である、項目23に記載の方法。
(項目25)
前記抗炎症性化合物が、サイトカイン、微生物脂質、微生物炭水化物、または微生物アミノ酸である、項目23に記載の方法。
(項目26)
前記抗炎症性化合物がIL-17である、項目25に記載の方法。
(項目27)
前記炎症促進性化合物が、サイトカイン、微生物脂質、微生物炭水化物、または微生物アミノ酸である、項目23に記載の方法。
(項目28)
前記炎症促進性化合物が、IL-4、IL-10、IL-8、IL-13、TNF-α、またはMUC5Bである、項目27に記載の方法。
(項目29)
前記被験体に(a)Bifidobacterium sp.、(b)Cystobacter sp.、または(c)真菌微生物を投与するステップをさらに含む、項目1に記載の方法。
(項目30)
それを必要とする被験体において炎症性疾患を処置または防止する方法であって、該被験体に、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.、およびPediococcus sp.を含む有効量の細菌集団を投与するステップを含む方法。
(項目31)
前記炎症性疾患が、アレルギー、アトピー、喘息、自己免疫疾患、自己炎症性疾患、過敏症、小児アレルギー性喘息、アレルギー性喘息、炎症性腸疾患、セリアック病、クローン病、大腸炎、潰瘍性大腸炎、膠原性大腸炎、リンパ球性大腸炎、憩室炎、過敏性腸症候群、短腸症候群、盲係蹄症候群、慢性持続性下痢、乳児期の難治性下痢、旅行者下痢、免疫増殖性小腸疾患、慢性前立腺炎、腸炎後症候群、熱帯性スプルー、ウィップル病、ウォルマン病、関節炎、関節リウマチ、ベーチェット病、ぶどう膜炎、壊疽性膿皮症、結節性紅斑、外傷性脳損傷、乾癬性関節炎、若年性特発性関節炎、多発性硬化症、全身性エリテマトーデス(SLE)、重症筋無力症、若年発症糖尿病、1型糖尿病、ギラン・バレー症候群、橋本脳炎、橋本甲状腺炎、強直性脊椎炎、乾癬、シェーグレン症候群、血管炎、糸球体腎炎、自己免疫性甲状腺炎、水疱性類天疱瘡、サルコイドーシス、魚鱗癬、グレーブス眼症、アジソン病、白斑、尋常性ざ瘡、骨盤炎症性疾患、再灌流傷害、サルコイドーシス、移植片拒絶反応、間質性膀胱炎、アテローム性動脈硬化症、およびアトピー性皮膚炎である、項目30に記載の方法。
(項目32)
それを必要とする被験体においてウイルス性呼吸器感染症を処置または防止する方法であって、該被験体に、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.、およびPediococcus sp.を含む有効量の細菌集団を投与するステップを含む方法。
(項目33)
前記ウイルス性呼吸器感染症が、呼吸器合胞体ウイルス、インフルエンザウイルス、パラインフルエンザウイルス、アデノウイルス、コロナウイルス、またはライノウイルスによって引き起こされる、項目32に記載の方法。
(項目34)
前記ウイルス性呼吸器感染症が、細気管支炎、感冒、クループ、または肺炎である、項目32に記載の方法。
(項目35)
それを必要とする被験体においてアレルギーを処置または防止する方法であって、該被験体に、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.、およびPediococcus sp.を含む有効量の細菌集団を投与するステップを含む方法。
(項目36)
前記アレルギーが、乳、卵、魚、甲殻類、ナッツ類、ピーナッツ、小麦、ネコ、イヌ、もしくは齧歯類からの鱗屑、虫刺され、花粉、ラテックス、チリダニ、または大豆に対するアレルギーである、項目35に記載の方法。
(項目37)
前記アレルギーが、小児アレルギー性喘息、枯草熱、またはアレルギー性気道感作である、項目35に記載の方法。
(項目38)
それを必要とする被験体において抗炎症性化合物のレベルを上昇させ、かつ/または炎症促進性化合物のレベルを低下させる方法であって、該被験体に、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia
sp.、Myxococcus sp.、およびPediococcus sp.を含む有効量の細菌集団を投与するステップを含む方法。
(項目39)
前記被験体の糞便、血液、血漿、血清、気管支肺胞洗浄液、汗、唾液、痰、リンパ液、脊髄液、尿、涙、胆汁、房水、硝子体液、羊水、母乳、脳脊髄液、耳垢、鼻の粘液、粘液、または皮脂において前記抗炎症性化合物のレベルを上昇させ、かつ/または前記炎症促進性化合物のレベルを低下させるための、項目38に記載の方法。
(項目40)
前記抗炎症性化合物が、微生物脂質、微生物炭水化物、または微生物アミノ酸である、項目38の一項に記載の方法。
(項目41)
被験体が、ディスバイオシスまたは炎症性疾患に罹患している、項目38に記載の方法。
(項目42)
Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.、およびPediococcus sp.を含む組成物。
(項目43)
(i)前記Lactobacillus sp.がLactobacillus johnsoniiであり、(ii)前記Faecalibacterium sp.がFaecalibacterium prausnitziiであり、(iii)前記Akkermansia sp.がAkkermansia muciniphilaであり、(iv)前記Myxococcus sp.がMyxococcus xanthusであり、(v)前記Pediococcus sp.がPediococcus pentosaceusである、項目42に記載の方法。
(項目44)
約20、15、10、9、8、7、または6種類未満の異なる種の細菌を含む、項目42に記載の組成物。
(項目45)
糞便移植物ではない、項目42に記載の組成物。
(項目46)
薬学的に許容される賦形剤をさらに含む、項目42に記載の組成物。
(項目47)
カプセル剤、錠剤、懸濁剤、坐剤、粉剤・散剤、クリーム剤、油剤、水中油エマルション、油中水エマルション、または水性液剤である、項目42に記載の組成物。
(項目48)
粉末、固体、半固体、または液体の形態である、項目42に記載の組成物。
(項目49)
20℃における、約0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2、または0.1未満の水分活性(a )を有する、項目42に記載の組成物。
(項目50)
食品または飲料である、項目42に記載の組成物。
(項目51)
前記Lactobacillus sp.、前記Faecalibacterium sp.、前記Akkermansia sp.、前記Myxococcus sp.、および/または前記Pediococcus sp.が、粉末の形態である、項目42に記載の組成物。
(項目52)
前記Lactobacillus sp.、前記Faecalibacterium sp.、前記Akkermansia sp.、前記Myxococcus sp.、および/または前記Pediococcus sp.が、凍結乾燥されたものである、項目42に記載の組成物。
(項目53)
それを必要とする被験体において炎症促進性化合物を検出する方法であって、(i)該被験体から生体試料を得るステップと、(ii)該生体試料中の該炎症促進性化合物を検出するステップとを含む方法。
(項目54)
前記被験体が、ディスバイオシスを有するまたはそれを発症するリスクがある、項目53に記載の方法。
(項目55)
前記被験体が、炎症性疾患を有する、項目53に記載の方法。
(項目56)
前記炎症性疾患が、アレルギー、アトピー、喘息、自己免疫疾患、自己炎症性疾患、過敏症、小児アレルギー性喘息、アレルギー性喘息、炎症性腸疾患、セリアック病、クローン病、大腸炎、潰瘍性大腸炎、膠原性大腸炎、リンパ球性大腸炎、憩室炎、過敏性腸症候群、短腸症候群、盲係蹄症候群、慢性持続性下痢、乳児期の難治性下痢、旅行者下痢、免疫増殖性小腸疾患、慢性前立腺炎、腸炎後症候群、熱帯性スプルー、ウィップル病、ウォルマン病、関節炎、関節リウマチ、ベーチェット病、ぶどう膜炎、壊疽性膿皮症、結節性紅斑、外傷性脳損傷、乾癬性関節炎、若年性特発性関節炎、多発性硬化症、全身性エリテマトーデス(SLE)、重症筋無力症、若年発症糖尿病、1型糖尿病、ギラン・バレー症候群、橋本脳炎、橋本甲状腺炎、強直性脊椎炎、乾癬、シェーグレン症候群、血管炎、糸球体腎炎、自己免疫性甲状腺炎、水疱性類天疱瘡、サルコイドーシス、魚鱗癬、グレーブス眼症、アジソン病、白斑、尋常性ざ瘡、骨盤炎症性疾患、再灌流傷害、サルコイドーシス、移植片拒絶反応、間質性膀胱炎、アテローム性動脈硬化症、およびアトピー性皮膚炎である、項目53に記載の方法。
(項目57)
前記被験体が、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、12、18、または24カ月齢未満である、項目53に記載の方法。
(項目58)
前記被験体が、約2から約18歳の間である、または少なくとも約18歳である、項目53に記載の方法。
(項目59)
前記被験体が、
(a)健康もしくは一般集団と比較してStreptococcus spp.、Bifidobacterium spp.、およびEnterococcus spp.の割合が増加している;
(b)健康もしくは一般集団と比較してAlternaria alternata、Aspergillus flavus、Aspergillus cibarius、およびCandida sojaeの割合が低減している;
(c)健康もしくは一般集団と比較してCandida albicansおよびDebaryomyces spp.の割合が増加している;
(d)健康もしくは一般集団と比較してBifidobacteria spp.、Lactobacillus spp.、Faecalibacterium spp.およびAkkermansia spp.の割合が低減している;
(e)健康もしくは一般集団と比較してMalassezia spp.の割合が低減している;
(f)健康もしくは一般集団と比較してBacterioides spp.、Ruminococcus spp.、Prevotella spp.、もしくはBifidobacterium spp.の割合が増加している;または
(g)健康または一般集団と比較してEnterococcus faecalis、Enterococcus faecium、またはClostridium difficileの割合が増加している
胃腸マイクロバイオームを含む、項目53に記載の方法。
(項目60)
前記生体試料が体液である、項目53に記載の方法。
(項目61)
前記体液が、血液、血漿、血清、糞便水分、または気管支肺胞洗浄液である、項目60に記載の方法。
(項目62)
前記体液が糞便水分である、項目61に記載の方法。
(項目63)
前記炎症促進性化合物を検出するステップが、抗原提示細胞を前記生体試料と接触させることを含む、項目53に記載の方法。
(項目64)
前記抗原提示細胞が樹状細胞である、項目63に記載の方法。
(項目65)
前記炎症促進性化合物を検出するステップが、ナイーブT細胞を抗原提示細胞と接触させて、接触したT細胞を生じさせることをさらに含む、項目53に記載の方法。
(項目66)
前記接触したT細胞および/または該接触したT細胞の後代によって産生されたサイトカインを検出するステップをさらに含む、項目65に記載の方法。
(項目67)
前記炎症促進性化合物が、
(i)ヘルパーT(TH)-2細胞の割合が、前記接触したT細胞の後代において対照と比較して増加している場合;
(ii)TH-1、TH-17、および/もしくはTH22細胞の割合が、前記接触したT細胞の後代において対照と比較して増加している場合;
(iii)TH-1細胞のTH-2細胞に対する比が、前記接触したT細胞の後代において対照と比較して減少している場合;
(iv)IL-17を産生するCD8+T細胞の割合が、前記接触したT細胞の後代において対照と比較して増加している場合;ならびに/または
(v)前記接触したT細胞の後代および/もしくはそれの後代によって産生されるIL-4、IL-10、および/またはIL-13の量が対照と比較して増加している場合
に検出される、項目65に記載の方法。
(項目68)
前記被験体において前記炎症促進性化合物が検出された場合に、ディスバイオシスまたは炎症性疾患に対する処置またはさらなる検査もしくはモニタリングを受けるよう該被験体を指導するステップをさらに含む、項目53に記載の方法。
(項目69)
前記被験体において前記炎症促進性化合物が検出された場合に、該被験体に項目52から62までのいずれか一項に記載の組成物を投与するステップをさらに含む、項目53に記載の方法。
(項目70)
前記被験体において前記炎症促進性化合物が検出された場合に、該被験体を、ディスバイオシスまたは炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあると診断するステップをさらに含む、項目53に記載の方法。
(項目71)
被験体がディスバイオシスまたは炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあるかどうかを決定する方法であって、(i)該被験体から生体試料を得るステップと、(ii)項目63から80までのいずれか一項に記載の方法に従って炎症促進性化合物を検出するステップとを含む方法。
(項目72)
被験体がディスバイオシスまたは炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあるかどうかを決定する方法であって、(i)該被験体から生体試料を得るステップと、(ii)該生体試料が炎症促進性であるかどうかを検出するステップとを含む方法。
(項目73)
前記被験体が、
(a)健康もしくは一般集団と比較してStreptococcus spp.、Bifidobacterium spp.、およびEnterococcus spp.の割合が増加している;
(b)健康もしくは一般集団と比較してAlternaria alternata、Aspergillus flavus、Aspergillus cibarius、およびCandida sojaeの割合が低減している;
(c)健康もしくは一般集団と比較してCandida albicansおよびDebaryomyces spp.の割合が増加している;
(d)健康もしくは一般集団と比較してBifidobacteria spp.、Lactobacillus spp.、Faecalibacterium spp.およびAkkermansia spp.の割合が低減している;
(e)健康もしくは一般集団と比較してMalassezia spp.の割合が低減している;
(f)健康もしくは一般集団と比較してBacterioides spp.、Ruminococcus spp.、Prevotella spp.、もしくはBifidobacterium spp.の割合が増加している;または
(g)健康または一般集団と比較してEnterococcus faecalis、Enterococcus faecium、またはClostridium difficileの割合が増加している
胃腸マイクロバイオームを有するかどうかを決定するステップをさらに含む、項目53に記載の方法。
(項目74)
項目71に記載の方法に従ってディスバイオシスまたは炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあると決定された被験体においてディスバイオシスまたは炎症性疾患を処置または防止する方法であって、該被験体にディスバイオシスまたは前記炎症性疾患に対する処置を施すステップを含む方法。
(項目75)
ディスバイオシスまたは炎症性疾患に対する処置の効果をモニタリングする方法であって、(i)被験体から生体試料を得るステップと、(ii)該生体試料が炎症促進性であるかどうかを検出するステップとを含む方法。
(項目76)
被験体における炎症性疾患の活動性を決定する方法であって、(i)該被験体から生体試料を得るステップと、(ii)該生体試料が炎症促進性であるかどうかを検出するステップとを含む方法。
(項目77)
炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがある被験体において抗炎症性代謝産物を検出する方法であって、(i)該被験体から生体試料を得るステップと、(ii)該生体試料中の抗炎症性代謝産物の発現レベルを決定するステップとを含む方法。
(項目78)
被験体がディスバイオシスまたは炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあるかどうかを決定する方法であって、(i)被験体における1つまたは複数の抗炎症性代謝産物または炎症促進性代謝産物の発現レベルを検出するステップと、(ii)該発現レベルが標準対照と比べて上昇したか低下したかを決定するステップであり、該標準対照と比べて炎症促進性代謝産物の発現レベルの上昇または抗炎症性代謝産物の発現レベルの低下が、該被験体が炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあることを示すステップと、(iii)ステップ(ii)における該発現レベルに少なくとも一部基づいて、該被験体が炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあるかどうかを決定するステップとを含む方法。
(項目79)
炎症性疾患の治療を受けている被験体または炎症性疾患の治療を受けた患者における炎症性疾患に対する処置の効果をモニタリングする方法であって、(i)第1の時点での該被験体における抗炎症性または炎症促進性代謝産物の第1の発現レベルを決定するステップと、(ii)第2の時点での該被験体における抗炎症性または炎症促進性代謝産物の第2の発現レベルを決定するステップと、(iii)抗炎症性または炎症促進性代謝産物の前記第2の発現レベルを抗炎症性または炎症促進性代謝産物の該第1の発現レベルと比較し、それにより、該被験体における炎症性疾患に対する処置の効果を決定するステップとを含む方法。
(項目80)
被験体における炎症性疾患の活動性を決定する方法であって、(i)被験体における1つまたは複数の抗炎症性または炎症促進性代謝産物の発現レベルを検出するステップと、(ii)該発現レベルが標準対照と比べて調節されているかどうかを決定し、それにより、該被験体における炎症性疾患の活動性を決定するステップと、(iii)ステップ(ii)における該発現レベルに少なくとも一部基づいて、該被験体における該炎症性疾患の活動性を決定するステップとを含む方法。
図1A~1Bは、C+Ljを補給したマウスにおいてのみ肺の組織学的性質の有意な改善および杯細胞過形成の減少が明らかであることを示す図である。6つの実験群のそれぞれにおける3匹のマウス由来の組織学的試料を2連の試験で染色して杯細胞過形成を可視化した。図1A:6つの群のそれぞれについてのPAS染色の代表的な画像は、CRAで攻撃したマウスにおいて杯細胞(染色された)のムチン分泌が誘導されること、ならびにL.johnsoniiおよび微生物共同体の補給がこの誘導からの保護がなされた唯一の処置群であることを明白に示す。図1B:Image Jを使用して各画像におけるPAS染色陽性の面積の百分率を定量した。各データポイントが2回の独立したマウス試験で生成された個々の符号によって表されている。このデータの統計解析により、C+Lj共同体を補給したマウスに関連するPAS染色の百分率が全ての他のCRA処置群と比較して有意に低下することが示される。 図1A~1Bは、C+Ljを補給したマウスにおいてのみ肺の組織学的性質の有意な改善および杯細胞過形成の減少が明らかであることを示す図である。6つの実験群のそれぞれにおける3匹のマウス由来の組織学的試料を2連の試験で染色して杯細胞過形成を可視化した。図1A:6つの群のそれぞれについてのPAS染色の代表的な画像は、CRAで攻撃したマウスにおいて杯細胞(染色された)のムチン分泌が誘導されること、ならびにL.johnsoniiおよび微生物共同体の補給がこの誘導からの保護がなされた唯一の処置群であることを明白に示す。図1B:Image Jを使用して各画像におけるPAS染色陽性の面積の百分率を定量した。各データポイントが2回の独立したマウス試験で生成された個々の符号によって表されている。このデータの統計解析により、C+Lj共同体を補給したマウスに関連するPAS染色の百分率が全ての他のCRA処置群と比較して有意に低下することが示される。
図2は、C+Ljを補給したマウスにおけるMUC5ACの発現の有意な低減により組織学的所見が裏付けられることを示すグラフである。各動物の肺から抽出したRNAを使用して、杯細胞によるムチン産生に関与する遺伝子であるMUC5ACの遺伝子発現レベルを調査した。2回の独立したマウス試験からのデータが示されている。このデータの統計解析により、C+Ljを補給したマウスに関連するMuc5ac遺伝子発現の百分率が全ての他のCRA処置群と比較して有意に低下することが示される。
図3A~3Cは、C+Ljの補給により、アレルギー反応に関連するサイトカインの気道での発現の低減がもたらされることを示すグラフである。各動物の肺から抽出したRNAを使用してIL-4(図3A)、IL-13(図3B)、IL-10(図3C)およびIL-17を含めたアレルギー反応に関連する複数のサイトカインの遺伝子発現レベルも調査した。同様に、出願人らは、Th2に関連するサイトカイン(IL-4およびIL-13)、ならびにIL-10についてC+Lj補給に関連するサイトカイン発現の有意な低減を観察した。2回の独立した反復試験からのデータが示されている。 図3A~3Cは、C+Ljの補給により、アレルギー反応に関連するサイトカインの気道での発現の低減がもたらされることを示すグラフである。各動物の肺から抽出したRNAを使用してIL-4(図3A)、IL-13(図3B)、IL-10(図3C)およびIL-17を含めたアレルギー反応に関連する複数のサイトカインの遺伝子発現レベルも調査した。同様に、出願人らは、Th2に関連するサイトカイン(IL-4およびIL-13)、ならびにIL-10についてC+Lj補給に関連するサイトカイン発現の有意な低減を観察した。2回の独立した反復試験からのデータが示されている。 図3A~3Cは、C+Ljの補給により、アレルギー反応に関連するサイトカインの気道での発現の低減がもたらされることを示すグラフである。各動物の肺から抽出したRNAを使用してIL-4(図3A)、IL-13(図3B)、IL-10(図3C)およびIL-17を含めたアレルギー反応に関連する複数のサイトカインの遺伝子発現レベルも調査した。同様に、出願人らは、Th2に関連するサイトカイン(IL-4およびIL-13)、ならびにIL-10についてC+Lj補給に関連するサイトカイン発現の有意な低減を観察した。2回の独立した反復試験からのデータが示されている。
図4は、Il-17分泌ヘルパーT細胞(CD3CD4)の百分率の上昇がC+Ljを補給したマウスにおいて最も有意であることを示すグラフである。脾細胞からのフローサイトメトリーのデータにより、Th17細胞に関連するサイトカインであるIL-17を発現するCD4細胞の百分率の有意な上昇が明らかになる。この観察は2連の試験にわたって真に保持され、本図には両方の試験からのデータが示されている。
図5A~5Bは、L.johnsoniiを含むがL.rhamnosus LGGは含まない細菌共同体が、アレルギー感作の減弱をもたらすことを示すグラフである。CRAアレルゲンマウス試験を、細菌共同体サプリメントに含めるLactobacillusアンカー種としてL.rhamnosus LGG(LGG)またはL.johnsonii(Lj)のいずれかを使用して実施した。感作に対する各共同体の効果を評価するために、qPCRを使用して肺組織におけるMUC5ACの発現レベルを決定した。L.johnsoniiに基づく共同体ではMUC5AC発現が有意に低減したが、L.rhamnosus LGG共同体ではこのアレルギー反応バイオマーカーの発現を低減させることはできなかった。
図6A~6Cは、非アトピー新生児由来の糞便水分によりIL4およびIL13応答の発現が有意に低減することを示すグラフである。図6A:糞便水分への曝露により、両方ではなく一方のドナーにおいてCD4+ヘルパーT2細胞の数が有意に減少する。図6B:IL4発現は両方のドナーにおいて有意に低減する。図6C:IL13発現は両方のドナーにおいて有意に低減する。 図6A~6Cは、非アトピー新生児由来の糞便水分によりIL4およびIL13応答の発現が有意に低減することを示すグラフである。図6A:糞便水分への曝露により、両方ではなく一方のドナーにおいてCD4+ヘルパーT2細胞の数が有意に減少する。図6B:IL4発現は両方のドナーにおいて有意に低減する。図6C:IL13発現は両方のドナーにおいて有意に低減する。
図7A~7Bは、別個の新生児のCandidaの腸マイクロバイオーム単離物由来の無細胞上清により一貫してCD4+IL4+(Th2)細胞が誘導されることを示すグラフである(図7A)。特定の種によりCD4+IL10+(T-reg)細胞が誘導または抑制される(図7B)。BHI、滅菌ブレインハートインフュージョン培地曝露(対照);CT、C.tropicalis;CP、C.parapsilosis;CO、C.orthopsilosis;およびCT、C.tropicalis;対照、非抗原刺激条件;CRA、ゴキブリ刺激T細胞。 図7A~7Bは、別個の新生児のCandidaの腸マイクロバイオーム単離物由来の無細胞上清により一貫してCD4+IL4+(Th2)細胞が誘導されることを示すグラフである(図7A)。特定の種によりCD4+IL10+(T-reg)細胞が誘導または抑制される(図7B)。BHI、滅菌ブレインハートインフュージョン培地曝露(対照);CT、C.tropicalis;CP、C.parapsilosis;CO、C.orthopsilosis;およびCT、C.tropicalis;対照、非抗原刺激条件;CRA、ゴキブリ刺激T細胞。
図8A~8Dは、UCマイクロバイオタイプが有意に異なる疾患重症度および持続時間を示すことを示すグラフである。図8A:簡易大腸炎疾患重症度スコア。図8B:結腸外顕在化の数。図8C:罹病期間。図8D:炎症性腸疾患(IBD)を有する家族員の数。 図8A~8Dは、UCマイクロバイオタイプが有意に異なる疾患重症度および持続時間を示すことを示すグラフである。図8A:簡易大腸炎疾患重症度スコア。図8B:結腸外顕在化の数。図8C:罹病期間。図8D:炎症性腸疾患(IBD)を有する家族員の数。 図8A~8Dは、UCマイクロバイオタイプが有意に異なる疾患重症度および持続時間を示すことを示すグラフである。図8A:簡易大腸炎疾患重症度スコア。図8B:結腸外顕在化の数。図8C:罹病期間。図8D:炎症性腸疾患(IBD)を有する家族員の数。
図9A~9Dは、in vitro糞便水分アッセイにより、UC患者が有意に別個のTh2比、IL4産生およびCD8+IL17+集団を示すことが明らかになることを示すグラフである。図9A:健康な対照と比較してTh2応答への有意な歪みによりUC患者が特徴付けられる。図9B:UCマイクロバイオタイプはTh2への歪みの程度に有意差を示し、最も重症のマイクロバイオタイプ(MBT-1)が最も極めて大きなTh2への歪みを示す。図9C:IL4発現はUCマイクロバイオタイプの間で有意に異なり、MBT-1群は疾患の重症度が最も低い群と比較して有意に高いIL4発現を示す。図9D:MBT-1患者は2つの他の疾患の重症度がより低い群と比較して有意に多い数のCD8+IL17+細胞を示す。 図9A~9Dは、in vitro糞便水分アッセイにより、UC患者が有意に別個のTh2比、IL4産生およびCD8+IL17+集団を示すことが明らかになることを示すグラフである。図9A:健康な対照と比較してTh2応答への有意な歪みによりUC患者が特徴付けられる。図9B:UCマイクロバイオタイプはTh2への歪みの程度に有意差を示し、最も重症のマイクロバイオタイプ(MBT-1)が最も極めて大きなTh2への歪みを示す。図9C:IL4発現はUCマイクロバイオタイプの間で有意に異なり、MBT-1群は疾患の重症度が最も低い群と比較して有意に高いIL4発現を示す。図9D:MBT-1患者は2つの他の疾患の重症度がより低い群と比較して有意に多い数のCD8+IL17+細胞を示す。 図9A~9Dは、in vitro糞便水分アッセイにより、UC患者が有意に別個のTh2比、IL4産生およびCD8+IL17+集団を示すことが明らかになることを示すグラフである。図9A:健康な対照と比較してTh2応答への有意な歪みによりUC患者が特徴付けられる。図9B:UCマイクロバイオタイプはTh2への歪みの程度に有意差を示し、最も重症のマイクロバイオタイプ(MBT-1)が最も極めて大きなTh2への歪みを示す。図9C:IL4発現はUCマイクロバイオタイプの間で有意に異なり、MBT-1群は疾患の重症度が最も低い群と比較して有意に高いIL4発現を示す。図9D:MBT-1患者は2つの他の疾患の重症度がより低い群と比較して有意に多い数のCD8+IL17+細胞を示す。
図10は、気道アレルギー感作のマウスモデルにおけるリン酸緩衝食塩水(PBS)または治療用共同体(TC)補給レジメンおよびCRAによる攻撃のスケジュールを例示する実験時系列を示す図である。
図11A~11Bは、マウスへのTCの経口補給により、免疫寛容の誘導に関連する属の相対的存在量の増加が促進されることを示す図である。図11A:16S rRNA配列決定を使用した試験において動物の糞便中のマイクロバイオーム組成を決定した。クラスター解析により、処置群の間でのマイクロバイオーム組成の差異が明らかになった。TCを補給した動物では、対照群と比較して有意に別個の組成が示された。具体的には、TCを補給した動物では、免疫調節活性の潜在性を有する種(例えば、Bifidobacterium、クレードIVおよびXIVに属するClostridia種、Lachnospira、およびBacteroides)が富化されていた。図11B:CRA-TCで処置した動物において富化された分類群を示す円グラフ。
図12A~12Bは、マウスへのTCの経口補給により、腸管腔および末梢のどちらにおいても代謝的再プログラミングが促進され、また、修復マクロファージエフェクター表現型に関連する循環イタコネートの有意な増加が含まれることを示すグラフである。図12A:非標的化液体クロマトグラフィー質量分析を使用した優勢の管腔内代謝産物の主成分分析により、3群間の別個の代謝プロファイルが明らかになった(キャンベラ距離行列;PERMANOVA、R=0.29、p=0.005)。図12B:同じ戦略を使用して血清中で同定された循環代謝産物の主成分分析からも調査した群間の有意差が明らかになった(キャンベラ距離行列;PERMANOVA、R=0.29、p=0.002)。非標的化LC GC質量分析を使用して、ゴキブリ(CRA)抗原による攻撃の前にTCまたはPBSを補給したマウスの糞便中(図12A)および血清中(図12B)の数百の代謝産物を同定し、その相対濃度を決定した。PcoAプロットにおけるTCを補給した動物とPBSを補給した動物との有意な空間的分離から、これらの動物の糞便および血清中の代謝産物のプロファイルが有意に異なることが示される。 図12A~12Bは、マウスへのTCの経口補給により、腸管腔および末梢のどちらにおいても代謝的再プログラミングが促進され、また、修復マクロファージエフェクター表現型に関連する循環イタコネートの有意な増加が含まれることを示すグラフである。図12A:非標的化液体クロマトグラフィー質量分析を使用した優勢の管腔内代謝産物の主成分分析により、3群間の別個の代謝プロファイルが明らかになった(キャンベラ距離行列;PERMANOVA、R=0.29、p=0.005)。図12B:同じ戦略を使用して血清中で同定された循環代謝産物の主成分分析からも調査した群間の有意差が明らかになった(キャンベラ距離行列;PERMANOVA、R=0.29、p=0.002)。非標的化LC GC質量分析を使用して、ゴキブリ(CRA)抗原による攻撃の前にTCまたはPBSを補給したマウスの糞便中(図12A)および血清中(図12B)の数百の代謝産物を同定し、その相対濃度を決定した。PcoAプロットにおけるTCを補給した動物とPBSを補給した動物との有意な空間的分離から、これらの動物の糞便および血清中の代謝産物のプロファイルが有意に異なることが示される。
図13Aは、気道アレルギー感作のマウスモデルにおいて、マウス気道(肺)の組織学的切片から、マウスへの代謝的に活性な治療用共同体(CRA+TC)の経口補給により炎症性流入[ヘマトキシリンおよびエオシン(H&E)染色;濃く染色された有核細胞]が有意に低減することが示されることを示す図である。L.johnsonii単独(CRA+Lj)でも、TCのうち4種を動物に補給すること(L.johnsoniiを省略;CRA+C)でも保護は付与されず、これにより、L.johnsoniiがTCの他の4種のメンバーと相乗作用により作用して気道粘膜表面の保護をもたらすことが示される。熱により死滅させた代謝的に不活性なTCでも保護は付与されず、これにより、代謝的に活性なTCのみが保護をなすことが示される。図13Bは、好酸球のマーカーであるCCL-11発現の遺伝子発現分析により、CRA+TC群がアレルギー感作後の肺における好酸球存在の有意な減少を示すことが確認されることを示すグラフである。 図13Aは、気道アレルギー感作のマウスモデルにおいて、マウス気道(肺)の組織学的切片から、マウスへの代謝的に活性な治療用共同体(CRA+TC)の経口補給により炎症性流入[ヘマトキシリンおよびエオシン(H&E)染色;濃く染色された有核細胞]が有意に低減することが示されることを示す図である。L.johnsonii単独(CRA+Lj)でも、TCのうち4種を動物に補給すること(L.johnsoniiを省略;CRA+C)でも保護は付与されず、これにより、L.johnsoniiがTCの他の4種のメンバーと相乗作用により作用して気道粘膜表面の保護をもたらすことが示される。熱により死滅させた代謝的に不活性なTCでも保護は付与されず、これにより、代謝的に活性なTCのみが保護をなすことが示される。図13Bは、好酸球のマーカーであるCCL-11発現の遺伝子発現分析により、CRA+TC群がアレルギー感作後の肺における好酸球存在の有意な減少を示すことが確認されることを示すグラフである。
図14Aは、気道アレルギー感作のマウスモデルにおいて、マウス気道(肺)の組織学的切片から、マウスへの代謝的に活性な治療用共同体(CRA+TC)の経口補給によりムチン過剰分泌(過ヨウ素酸シッフ(PAS)染色;濃染色)が有意に低減することが示されることを示す図である。L.johnsonii単独(CRA+Lj)でも、TCのうち4種を動物に補給すること(L.johnsoniiを省略;CRA+C)でもムチン分泌は低下せず、これにより、L.johnsoniiがTCの他の4種のメンバーと相乗作用により作用して気道粘膜表面のムチン分泌を抑制することが示される。熱により死滅させた代謝的に不活性なTCでもムチン分泌は低下せず、これにより、代謝的に活性なTCのみが保護をなすことが示される。図14Bは、気道におけるムチン分泌に関与する主要な遺伝子であるMuc5AC発現の遺伝子発現分析により、CRA+TC群が他の処置群と比較して肺におけるムチン遺伝子発現の有意な低減を示すことが確認されることを示すグラフである。 図14Aは、気道アレルギー感作のマウスモデルにおいて、マウス気道(肺)の組織学的切片から、マウスへの代謝的に活性な治療用共同体(CRA+TC)の経口補給によりムチン過剰分泌(過ヨウ素酸シッフ(PAS)染色;濃染色)が有意に低減することが示されることを示す図である。L.johnsonii単独(CRA+Lj)でも、TCのうち4種を動物に補給すること(L.johnsoniiを省略;CRA+C)でもムチン分泌は低下せず、これにより、L.johnsoniiがTCの他の4種のメンバーと相乗作用により作用して気道粘膜表面のムチン分泌を抑制することが示される。熱により死滅させた代謝的に不活性なTCでもムチン分泌は低下せず、これにより、代謝的に活性なTCのみが保護をなすことが示される。図14Bは、気道におけるムチン分泌に関与する主要な遺伝子であるMuc5AC発現の遺伝子発現分析により、CRA+TC群が他の処置群と比較して肺におけるムチン遺伝子発現の有意な低減を示すことが確認されることを示すグラフである。
図15A~15Cは、気道アレルギー感作のマウスモデルにおいて、マウスに代謝的に活性なTCを経口補給することによりアレルギー性炎症に関連するサイトカイン発現が有意に低減することを示すグラフである。図15A:TCで処置し、CRAで攻撃した動物における、PBSによる処置およびCRAによる攻撃と比較したIL-13の発現の相対変化の有意な減少を実証する箱ひげ図。図15B:TCで処置し、CRAで攻撃した動物における、PBSによる処置およびCRAによる攻撃と比較したIL-4の発現の相対変化の有意な減少を実証する箱ひげ図。図15C:TCで処置し、CRAで攻撃した動物における、PBSによる処置およびCRAによる攻撃と比較したIL-10の発現の相対変化の有意な減少を実証する箱ひげ図。 図15A~15Cは、気道アレルギー感作のマウスモデルにおいて、マウスに代謝的に活性なTCを経口補給することによりアレルギー性炎症に関連するサイトカイン発現が有意に低減することを示すグラフである。図15A:TCで処置し、CRAで攻撃した動物における、PBSによる処置およびCRAによる攻撃と比較したIL-13の発現の相対変化の有意な減少を実証する箱ひげ図。図15B:TCで処置し、CRAで攻撃した動物における、PBSによる処置およびCRAによる攻撃と比較したIL-4の発現の相対変化の有意な減少を実証する箱ひげ図。図15C:TCで処置し、CRAで攻撃した動物における、PBSによる処置およびCRAによる攻撃と比較したIL-10の発現の相対変化の有意な減少を実証する箱ひげ図。 図15A~15Cは、気道アレルギー感作のマウスモデルにおいて、マウスに代謝的に活性なTCを経口補給することによりアレルギー性炎症に関連するサイトカイン発現が有意に低減することを示すグラフである。図15A:TCで処置し、CRAで攻撃した動物における、PBSによる処置およびCRAによる攻撃と比較したIL-13の発現の相対変化の有意な減少を実証する箱ひげ図。図15B:TCで処置し、CRAで攻撃した動物における、PBSによる処置およびCRAによる攻撃と比較したIL-4の発現の相対変化の有意な減少を実証する箱ひげ図。図15C:TCで処置し、CRAで攻撃した動物における、PBSによる処置およびCRAによる攻撃と比較したIL-10の発現の相対変化の有意な減少を実証する箱ひげ図。
図16A~16Fは、マウスへのTCの経口補給により、気道アレルギー感作のマウスモデルにおける修復マクロファージエフェクター表現型がもたらされることを示すグラフである。CRA+TCで処置したマウスでは、CD11bhiF4/80hiマクロファージが(図16A)腸間膜リンパ節、(図16B)脾臓、および(図16C)肺において、CRA+PBSで処置した動物と比較して非リンパ球集団のより大きな百分率を形成する。CRA+TCで処置した動物およびCRA+PBSで処置した動物は、(図16D)腸間膜リンパ節および(図16E)脾臓のどちらにおいても非リンパ球集団においてCD11bhiF4/80hiCD206(M2)マクロファージの同様の百分率を示す。図16F:肺では、CRA+TCで処置した動物は、CRA+PBSで処置したマウスと比較して非リンパ球集団におけるCD11bhiF4/80hiCD206(M2)マクロファージの百分率の上昇を示す。 図16A~16Fは、マウスへのTCの経口補給により、気道アレルギー感作のマウスモデルにおける修復マクロファージエフェクター表現型がもたらされることを示すグラフである。CRA+TCで処置したマウスでは、CD11bhiF4/80hiマクロファージが(図16A)腸間膜リンパ節、(図16B)脾臓、および(図16C)肺において、CRA+PBSで処置した動物と比較して非リンパ球集団のより大きな百分率を形成する。CRA+TCで処置した動物およびCRA+PBSで処置した動物は、(図16D)腸間膜リンパ節および(図16E)脾臓のどちらにおいても非リンパ球集団においてCD11bhiF4/80hiCD206(M2)マクロファージの同様の百分率を示す。図16F:肺では、CRA+TCで処置した動物は、CRA+PBSで処置したマウスと比較して非リンパ球集団におけるCD11bhiF4/80hiCD206(M2)マクロファージの百分率の上昇を示す。 図16A~16Fは、マウスへのTCの経口補給により、気道アレルギー感作のマウスモデルにおける修復マクロファージエフェクター表現型がもたらされることを示すグラフである。CRA+TCで処置したマウスでは、CD11bhiF4/80hiマクロファージが(図16A)腸間膜リンパ節、(図16B)脾臓、および(図16C)肺において、CRA+PBSで処置した動物と比較して非リンパ球集団のより大きな百分率を形成する。CRA+TCで処置した動物およびCRA+PBSで処置した動物は、(図16D)腸間膜リンパ節および(図16E)脾臓のどちらにおいても非リンパ球集団においてCD11bhiF4/80hiCD206(M2)マクロファージの同様の百分率を示す。図16F:肺では、CRA+TCで処置した動物は、CRA+PBSで処置したマウスと比較して非リンパ球集団におけるCD11bhiF4/80hiCD206(M2)マクロファージの百分率の上昇を示す。
図17は、気道アレルギー感作試験のマウスモデルにおいて利用した処置群を示す表である。
図18A~18Cは、マウスへの治療用共同体(TC)の経口補給後の腸管腔における代謝的再プログラミングにより、多価不飽和脂肪酸(PUFA)が富化されている特殊化された脂質、プラズマローゲンの濃度の上昇が促進される。PUFAは小児期のアレルギーおよび喘息に関して低リスクの新生児の糞便中で増加する。図18A:TCを用いた処置後に濃度が低下した炭水化物化合物。図18B:TCを用いた処置後に濃度が低下したエネルギー化合物。図18C:TCを用いた処置後に濃度が低下した脂質化合物(PUFA、長鎖脂肪酸、アシル-グリセロール、および分枝脂肪酸)および濃度が上昇した脂質化合物(リン脂質およびプラズマローゲン)。 図18A~18Cは、マウスへの治療用共同体(TC)の経口補給後の腸管腔における代謝的再プログラミングにより、多価不飽和脂肪酸(PUFA)が富化されている特殊化された脂質、プラズマローゲンの濃度の上昇が促進される。PUFAは小児期のアレルギーおよび喘息に関して低リスクの新生児の糞便中で増加する。図18A:TCを用いた処置後に濃度が低下した炭水化物化合物。図18B:TCを用いた処置後に濃度が低下したエネルギー化合物。図18C:TCを用いた処置後に濃度が低下した脂質化合物(PUFA、長鎖脂肪酸、アシル-グリセロール、および分枝脂肪酸)および濃度が上昇した脂質化合物(リン脂質およびプラズマローゲン)。
図19は、細菌および真菌α-多様性およびβ-多様性が糞便試料採取のときの参加者年齢に関連することを示すグラフである。細菌および真菌α-多様性は逆相関する(シャノン指数;n=188;ピアソン相関、r=-0.24;P<0.001)。
図20A~20Bは、新生児において存在する組成的に別個の年齢に依存しないNGMの状態が真菌分類学において有意差を示し、また、2歳時のアトピーのRRに関連することを示すグラフである。図20A:NGM参加者の年齢は有意に異ならない(n=130;クラスカル・ワリス;P=0.256)。箱ひげ図は25および75パーセンタイルによって定義される。中心線は中央値(50パーセンタイル)を表す。ひげは、それぞれ75パーセンタイルプラス四分位範囲(IQR、75-25パーセンタイル)の1.5倍および25パーセンタイルマイナス四分位範囲(IQR、75-25パーセンタイル)の1.5倍と定義される。図20B:2歳時に測定されたアレルゲン特異的血清IgE濃度の合計(n=130)は、NGM3ではNGM1参加者と比較して有意に高い(ウエルチt検定;P=0.034)。箱ひげ図は図20Aにおいて定義されている通り構築される。 図20A~20Bは、新生児において存在する組成的に別個の年齢に依存しないNGMの状態が真菌分類学において有意差を示し、また、2歳時のアトピーのRRに関連することを示すグラフである。図20A:NGM参加者の年齢は有意に異ならない(n=130;クラスカル・ワリス;P=0.256)。箱ひげ図は25および75パーセンタイルによって定義される。中心線は中央値(50パーセンタイル)を表す。ひげは、それぞれ75パーセンタイルプラス四分位範囲(IQR、75-25パーセンタイル)の1.5倍および25パーセンタイルマイナス四分位範囲(IQR、75-25パーセンタイル)の1.5倍と定義される。図20B:2歳時に測定されたアレルゲン特異的血清IgE濃度の合計(n=130)は、NGM3ではNGM1参加者と比較して有意に高い(ウエルチt検定;P=0.034)。箱ひげ図は図20Aにおいて定義されている通り構築される。
図21は、NGMが有意に異なる2歳時のPMアトピー発生のRRおよび4歳時の医師により診断された喘息の親による報告のRRを示すことを示すグラフである。微生物叢の状態間のリスク比の有意性を対数二項回帰に基づいて算出した。
図22A~22Fは、NGM3参加者由来の滅菌糞便水分により、アトピー性喘息に関連するCD4細胞集団の機能障害が誘導されることを示すグラフである。2名の健康な成体ドナー(生物学的反復実験)の血清由来の樹状細胞および自己精製したナイーブCD4細胞を、NGM1参加者(n=7;試料当たり3つの生物学的反復実験)またはNGM3参加者(n=5;試料当たり3つの生物学的反復実験)由来の滅菌糞便水分と一緒にインキュベートした。図22Aおよび22B:NGM3参加者由来の糞便水分により、CD4IL-4細胞(LME、P<0.001;中心線は平均値を表す)(図22A)およびIL-4の発現(LME;P=0.045)(図22B)の割合の有意な増加が誘導された。図22C:NGM1およびNGM3参加者の両方に由来する糞便水分によりCD4CD25FOXP3細胞(LME;NGM1についてP<0.001およびNGM3についてP=0.017)割合の対照と比較した有意な増加が誘導された。図22D:重み付け相関ネットワーク分析により、NGM3参加者とNGM2参加者およびNGM1参加者を区別する代謝モジュールが同定された(n=28;ANOVA;P=0.038)。箱ひげ図により25および75パーセンタイルが定義される;中央値が中心線によって表される。IQR(75-25パーセンタイル)がひげによって表される。図22E:NGM3を識別する代謝モジュールにおける12種の代謝産物のモジュールメンバーシップ(MM)に対する代謝産物有意性の散布図。代謝産物有意性の値がより高い代謝産物によりNGM3が他のNGMから識別される。破線(NGM間差異についての全体的なp値を表す)の上にプロットされた代謝産物はNGM分化に有意に関連し(P<0.05)、NGM3では他のNGMと比較してより高い濃度で検出された。MM値はモジュールにおける特定の代謝産物と他の代謝産物の相互関連性の程度を示す(MM値が高いほど相互関連性が大きいことが示される)。図22F:図22A~22Cで実施したものと同じex vivoアッセイを使用したところ、12,13-DiHOMEにより、3つの異なる濃度で、ビヒクル対照と比較してCD4CD25FOXP3細胞の割合が有意に低減した(LME;75、130および200μMの濃度についてそれぞれP=0.04、P<0.001、P=0.001;中心線は細胞の平均割合を表す)。 同上 同上
図23は、ディリクレ多項式混合モデルにより、3種の組成的に別個の細菌NGMが最良のモデルフィットとして同定されることを示すグラフである。モデルフィットは、より低い値がより良いモデルフィットを示す負の対数モデルに対するラプラス近似に基づくものであった。
図24は、NGM3参加者由来の滅菌糞便水分によりCD4IL-4細胞歪みが誘導されることを示すグラフである。2つの健康な成体ドナー(生物学的反復実験)の血清由来の樹状細胞を、NGM1参加者(n=7;試料当たり3つの生物学的反復実験)またはNGM3参加者(n=5;試料当たり3つの生物学的反復実験)由来の滅菌糞便水分と一緒にインキュベートした後、自己精製したナイーブCD4細胞と共インキュベートした。NGM3糞便水分によりNGM1と比較してCD4IL-4細胞歪みへの傾向が誘導される(LME;P=0.095)。
図25は、ex vivoアッセイに使用したNGM3試料サブセットにおいてジヒドロキシ脂肪酸12,13-DiHOMEの濃度が有意に上昇することの確認を示すグラフである。ex vivo DC-T細胞アッセイにおいて使用した試料のサブセットを使用し、代謝産物計測強度データに基づいて、NGM3試料(n=7)ではNGM1試料(n=5)と比較して12,13-DiHOMEの相対濃度が有意に上昇する(ウエルチのt検定;P=0.033)。
図26は、本研究の参加者のPMアトピーの状態を決定するために使用したアレルゲンを示す表である。それぞれについてアレルゲン特異的IgEの平均値および中央値(IU ml-1)が提示されている。
図27は、アトピーの発生または喘息の医師の診断の親による報告を有することについてのIGMのリスク比(乳児>6カ月齢)を示す表である。リスク比を対数二項回帰に基づいて算出した。
図28は、低リスクNGM1において高リスクNGM3新生児の腸内微生物叢に対して相対的存在量の有意な増加を示す真菌分類群の表である。相対的存在量の有意差を、ゼロ過剰負の二項回帰モデルを使用して決定した(q<0.20)。背景が白色のものはNGM1において富化された(NGM3と比較して)分類群を示し、背景が灰色のものは、NGM3において富化された(NGM1と比較して)分類群を示す。所見が相対的存在量の差異によって順位づけられている(NGM1~NGM3)。
図29は、低リスクNGM2において高リスクNGM3新生児の腸内微生物叢に対して相対的存在量の有意な増加を示す真菌分類群の表である。相対的存在量の有意差を、ゼロ過剰負の二項回帰モデルを使用して決定した(q<0.20)。背景が白色のものはNGM2において富化された(NGM3と比較して)分類群を示し、背景が灰色のものは、NGM3において富化された(NGM2と比較して)分類群を示す。所見が相対的存在量の差異によって順位づけられている(NGM2~NGM3)。
図30は、16S rRNAに基づくβ-多様性、PICRUStおよびメタボロミックデータセットのプロクラステス分析を示す表である。プロクラステス分析の結果から、細菌のβ-多様性、PICRUStおよびメタボロミックデータが高度にかつ有意に相関することが示される。
図31A~31Cは、健康な糞便中微生物叢(n=13)とUCに関連する糞便中微生物叢(n=30)の比較を示すグラフである。図31A:細菌多様性。横棒は、平均±標準偏差を表す。P値は両側スチューデントt検定によって得た。図31B:ペアワイズ重み付けUniFrac距離の非計量多次元尺度構成法(NMDS)によって表される細菌群集組成。図31E:ペアワイズ重み付けUniFrac距離のNMDSによって表される、民族性によって層別化されるUC患者(18名のEU UC、12名のSA UC)の細菌群集組成。図31Bおよび図31Eでは、破線の楕円はそれぞれ、ordiellipseによって算出される各層別化群の重心についての95%信頼区間を表す。 図31A~31Cは、健康な糞便中微生物叢(n=13)とUCに関連する糞便中微生物叢(n=30)の比較を示すグラフである。図31A:細菌多様性。横棒は、平均±標準偏差を表す。P値は両側スチューデントt検定によって得た。図31B:ペアワイズ重み付けUniFrac距離の非計量多次元尺度構成法(NMDS)によって表される細菌群集組成。図31E:ペアワイズ重み付けUniFrac距離のNMDSによって表される、民族性によって層別化されるUC患者(18名のEU UC、12名のSA UC)の細菌群集組成。図31Bおよび図31Eでは、破線の楕円はそれぞれ、ordiellipseによって算出される各層別化群の重心についての95%信頼区間を表す。
図32A~32Dは、UC MCS(MCS1、11名、MCS2、8名、MCS3、4名、MCS4、3名)の間でのUC重症度の臨床的測定値を示すグラフである。図32A:簡易臨床大腸炎活動性(Simple Clinical Colitis Activity)。図32B:結腸外症状の数。図32C:IBDと診断された家族員の数。図32D:疾患の持続時間。全てのペアワイズ比較を、両側ダン検定を用いて行った。P値<0.1のみが示されている。EU UC、四角;SA UC、丸。 図32A~32Dは、UC MCS(MCS1、11名、MCS2、8名、MCS3、4名、MCS4、3名)の間でのUC重症度の臨床的測定値を示すグラフである。図32A:簡易臨床大腸炎活動性(Simple Clinical Colitis Activity)。図32B:結腸外症状の数。図32C:IBDと診断された家族員の数。図32D:疾患の持続時間。全てのペアワイズ比較を、両側ダン検定を用いて行った。P値<0.1のみが示されている。EU UC、四角;SA UC、丸。
図33A~33Kは、滅菌糞便水分と共インキュベートした自己DCとの共培養後のin vitroヒトT細胞活性を示すグラフである。図33A:Th1対Th2比;図33B:Th1発生頻度;図33C:Th2発生頻度;図33D:Th17発生頻度;e、制御性T細胞の発生頻度(健康48名、UC116名)。健康およびUC MCSのTh1発生頻度(図33F)、Th2発生頻度(図33G)、およびTh1対Th2比(図33H)の比較が示されている(健康48名、MCS1、48名、MCS2、40名、MCS3、16名、およびMCS4、8名)。ヒトT細胞を、健康な参加者ならびにMCS1およびMCS2患者由来の滅菌糞便水分で攻撃した自己DCと共培養した後の、細胞上清中のIL-4の濃度(図33I)、IL-5の濃度(図33J)、およびIL-13の濃度(図33K)が示されている(健康な参加者48名、MCS1患者48名、およびMCS2患者40名)。データは、匿名のPBMCドナー2名から得たDC/T細胞を用いた4回の反復実験(図33A~33H)または2回の反復実験(図33I~33K)から生成した。横棒(各群についての平均フィット値)およびP値は線形混合効果モデリングによって決定した(材料および方法を参照されたい)。P値<0.1が示されている。 同上 同上 同上 同上 同上
図34A~34Hは、健康な糞便中真菌微生物叢(n=13)とUCに関連する糞便中真菌微生物叢(n=30)の比較を示すグラフである。図34A:健康状態によって層別化した真菌α多様性。図34B:ペアワイズブレイ・カーチス距離のNMDSによって表される真菌群集組成。参加者が健康状態によって色付けされている。細菌のα多様性図34Cおよび真菌のα多様性図34Dは健康状態および民族性によって層別化された(健康なEU、10名、健康なSA、3名、UC EU、18名、UC SA、12名)。図34E:民族性によって層別化したUC患者の簡易臨床大腸炎活動性(EU UC、14名、SA UC、12名)。P値は両側順位和検定によって得た。図34F:ペアワイズ重み付けUniFrac距離のNMDSによって表される、民族性によって層別化した全ての参加者(EU、28名、SA、15名)の細菌群集組成。図34G:ペアワイズブレイ・カーチス距離のNMDSによって表される、民族性によって層別化した全ての参加者(EU、28名、SA、15名)の真菌群集組成。図34H:ペアワイズキャンベラ距離のNMDSによって表される、民族性によって層別化したUC患者(EU UC、15名、SA UC、11名)のPhyloChipによりプロファイリングされた細菌群集組成。パネルa、c、およびdでは、横棒は、平均±標準偏差を表す。P値は両側t検定によって得た。図34Bおよび図34F~34Hでは、破線の楕円はそれぞれ、ordiellipseによって算出された各参加者層別化群の重心についての95%信頼区間を表す。各ドット/四角は、単一のドナーから得た単一の糞便試料を表す。 同上 同上 同上 同上
図35A~35Bは、UC MCSによって層別化したUC患者の細菌群集組成を示すグラフである。図35A:Illumina MiSeqによって得た16S rRNAプロファイルについてのペアワイズ重み付けUniFrac距離のNMDS(MCS1、12名、MCS2、10名、MCS3、4名、MCS4、3名、その他、1名)。図35B:PhyloChipによって得た16S rRNAプロファイルについてのペアワイズキャンベラ距離のNMDS(MCS1、10名、MCS2、8名、MCS3、4名、MCS4、2名、その他、1名)。破線の楕円はそれぞれ、ordiellipseによって算出された各参加者層別化群の重心についての95%信頼区間を表す。各ドット/四角は、単一のドナーから得た単一の糞便試料を表す。
図36は、滅菌糞便水分と共インキュベートした自己DCとの共培養後のin vitroヒトT細胞活性を示すグラフである。EU UC患者(n=)およびSA UC患者の誘導されたTh1対Th2比を比較する。データは、匿名のPBMCドナー2名から得たDC/T細胞を用いた4回の反復実験から生成した。横棒(各群についての平均フィット値)およびP値は線形混合効果モデリングによって決定した。
図37は、試験参加者コホートの内訳を示す表である。注釈:SA-UC参加者の1名については性別の報告ができなかった。
図38は、Metabolon QC試料について説明の表である。
図39は、Metabolon QC標準物質を示す表である。
I.定義
本明細書には本発明の種々の実施形態および態様が示され説明されているが、そのような実施形態および態様は単に例として提示されていることが当業者には明白である。当業者は、本発明から逸脱することなく多数の変形、変化および置換をすぐに思いつく。本明細書に記載の発明の実施形態に対する種々の代替を本発明の実施において使用することができることが理解されるべきである。
本明細書で使用される節の見出しは、単に構成目的のものであり、記載の主題を限定するものとは解釈されない。限定することなく、特許、特許出願、論文、書籍、マニュアル、および専門書を含めた、本出願において引用されている全ての文書または文書の一部は、これによりあらゆる目的に関してそれらの全体が明白に参照により組み込まれる。
別段の定義がない限り、本明細書で使用される技術的用語および科学的用語は、当業者に一般に理解されるものと同じ意味を有する。例えば、Singletonら、DICTIONARY OF MICROBIOLOGY AND MOLECULAR BIOLOGY、第2版、J. Wiley & Sons(New York、NY 1994年);Sambrookら、MOLECULAR CLONING、A LABORATORY MANUAL、Cold Springs Harbor Press(Cold Springs Harbor、NY 1989年)を参照されたい。本明細書に記載のものと同様または同等である任意の方法、デバイスおよび材料を本発明の実施において使用することができる。以下の定義は、本明細書において頻繁に使用される特定の用語の理解を容易にするために提示するものであり、本開示の範囲を限定するものではない。
「外因性」という用語は、外部の所与の細胞または生物体を起源とする分子または物質(例えば、化合物、核酸またはタンパク質)を指す。例えば、「外因性プロモーター」は、本明細書で言及される場合、それを発現する植物体を起源とするものではないプロモーターである。逆に、「内因性」または「内因性プロモーター」という用語は、所与の細胞または生物体に対してネイティブである、またはその中で生じた分子または物質を指す。
「単離された」という用語は、核酸またはタンパク質に適用される場合、核酸またはタンパク質が天然の状態では付随する他の細胞構成成分を本質的に含まないことを示す。これは、例えば、均一な状態であり得、また、乾燥していてもよく水溶液であってもよい。純度および均一性は、一般には、ポリアクリルアミドゲル電気泳動または高速液体クロマトグラフィーなどの分析化学技法を使用して決定される。調製物中に存在する優勢な種であるタンパク質は、実質的に精製されている。
「単離された」という用語は、細菌に適用される場合、(1)最初に産生された(自然においてか実験の場においてかにかかわらず)ときにそれが付随していた構成成分の少なくとも一部から分離され、かつ/または(2)人間の手によって、例えば、(これらに限定されないが)、プレート上および/もしくは発酵槽内での培養などの人工的な培養条件を使用して産生、調製、精製、および/もしくは製造された細菌を指す。単離された細菌は、培養されている細菌を、そのような培養が単一培養でないとしても、含む。単離された細菌は、それらが最初に付随していた他の構成成分の少なくとも約10%、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、またはそれよりも多くから分離されたものであり得る。複数の実施形態では、単離された細菌は、約80%超、約85%、約90%、約91%、約92%、約93%、約94%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%、または約99%超純粋である。複数の実施形態では、本明細書で提示される細菌集団は単離された細菌を含む。複数の実施形態では、本明細書で提示される組成物は単離された細菌を含む。複数の実施形態では、投与される細菌は単離された細菌である。
本明細書で使用される場合、物質は、他の構成成分を実質的に含まなければ、「純粋」である。「精製する(purify)」、「精製すること(purifying)」および「精製された(purified)」という用語は、細菌に適用される場合、最初に産生されたもしくは発生した(例えば、自然においてか実験の場においてかにかかわらず)とき、またはそれが最初に産生された後の任意の時間にそれが付随していた構成成分の少なくとも一部から分離された細菌を指す。細菌または細菌集団は、産生されたときもしくはその後に、例えば、細菌もしくは細菌集団を含有する材料もしくは環境から、または培養の継代によって単離されている場合、精製されたものであるとみなすことができ、精製された細菌または細菌集団は、他の材料を最大で約10%、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、または約90%よりも多く含有してよく、それでもなお「単離された」とみなされ得る。一部の実施形態では、精製された細菌および細菌集団は、約80%超、約85%、約90%、約91%、約92%、約93%、約94%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%、または約99%超純粋である。本明細書で提示される微生物組成物の場合では、組成物中に存在する1つまたは複数の細菌型(種または株)を、その細菌型を含有する材料または環境において産生および/または存在する1つまたは複数の他の細菌から独立に精製することができる。微生物組成物およびその細菌構成成分は、一般に、残留する生息地の産物から精製される。
「ポリペプチド」、「ペプチド」および「タンパク質」という用語は、本明細書では互換的に使用され、アミノ酸残基のポリマーを指し、ここで、ポリマーは、複数の実施形態では、アミノ酸からなるものではない部分とコンジュゲートし得る。これらの用語は、1つまたは複数のアミノ酸残基が、対応する天然に存在するアミノ酸の人工的な化学的模倣物であるアミノ酸ポリマー、ならびに天然に存在するアミノ酸ポリマーおよび天然に存在しないアミノ酸ポリマーに当てはまる。「融合タンパク質」は、組換えにより単一の部分として発現される2つまたはそれよりも多くの別々のタンパク質配列をコードするキメラタンパク質を指す。
「ペプチジル」および「ペプチジル部分」という用語は、一価ペプチドを意味する。
「アミノ酸」という用語は、天然に存在するアミノ酸および合成アミノ酸、ならびに天然に存在するアミノ酸と同様の方法で機能するアミノ酸類似体およびアミノ酸模倣物を指す。天然に存在するアミノ酸は、遺伝暗号によりコードされるアミノ酸、ならびに後で修飾されたアミノ酸、例えば、ヒドロキシプロリン、γ-カルボキシグルタミン酸、およびO-ホスホセリンである。アミノ酸類似体は、天然に存在するアミノ酸と同じ基本化学構造、すなわち、水素、カルボキシル基、アミノ基、およびR基と結合したα炭素を有する化合物、例えば、ホモセリン、ノルロイシン、メチオニンスルホキシド、メチオニンメチルスルホニウムを指す。そのような類似体は、修飾されたR基(例えば、ノルロイシン)または修飾されたペプチド骨格を有するが、天然に存在するアミノ酸と同じ基本化学構造を保持する。アミノ酸模倣物は、アミノ酸の一般的な化学構造とは異なる構造を有するが、天然に存在するアミノ酸と同様の方法で機能する化学化合物を指す。「天然に存在しないアミノ酸」および「非天然アミノ酸」という用語は、天然には見いだされないアミノ酸類似体、合成アミノ酸、およびアミノ酸模倣物を指す。
アミノ酸は、本明細書では、それらの一般に公知の3文字記号によって、またはIUPAC-IUB Biochemical Nomenclature Commissionにより推奨されている1文字記号によってのいずれかで参照することができる。同様に、ヌクレオチドは、それらの一般に認められている1文字コードで参照することができる。
「保存的に改変されたバリアント」は、アミノ酸配列と核酸配列の両方に当てはまる。特定の核酸配列に関して、「保存的に改変されたバリアント」とは、同一のまたは本質的に同一のアミノ酸配列をコードする核酸を指す。遺伝暗号の縮重が原因で、いくつかの核酸配列が任意の所与のタンパク質をコードする。例えば、コドンGCA、GCC、GCGおよびGCUは全てアミノ酸アラニンをコードする。したがって、コドンによりアラニンが指定されるあらゆる位置において、コードされるポリペプチドを変化させることなくコドンを記載されている対応するコドンのいずれかに変更することができる。そのような核酸バリエーションは、保存的に改変されたバリエーションの1つの種である「サイレントバリエーション」である。ポリペプチドをコードする本明細書のあらゆる核酸配列は、核酸のあらゆる可能性のあるサイレントバリエーションも記載する。核酸の各コドン(普通はメチオニンに対する唯一のコドンであるAUG、および普通はトリプトファンに対する唯一のコドンであるTGG以外)を改変して、機能的に同一の分子を得ることができることが当業者には認識されよう。したがって、記載されている各配列にはポリペプチドをコードする核酸の各サイレントバリエーションが暗に含まれる。
アミノ酸配列に関しては、コードされる配列内の単一のアミノ酸または小さな百分率のアミノ酸を変化させる、付加するまたは欠失させる核酸、ペプチド、ポリペプチド、またはタンパク質配列に対する個々の置換、欠失または付加は、変化の結果、アミノ酸が化学的に同様のアミノ酸で置換される「保存的に改変されたバリアント」であることが当業者には認識されよう。機能的に同様のアミノ酸が提示された保存的置換表は、当技術分野で周知である。そのような保存的に改変されたバリアントは、本発明の多型バリアント、種間ホモログ、および対立遺伝子に対して追加的なものであり、また、これらを排除しない。
以下の8群はそれぞれ互いと保存的置換であるアミノ酸を含有する:
1)アラニン(A)、グリシン(G);
2)アスパラギン酸(D)、グルタミン酸(E);
3)アスパラギン(N)、グルタミン(Q);
4)アルギニン(R)、リシン(K);
5)イソロイシン(I)、ロイシン(L)、メチオニン(M)、バリン(V);
6)フェニルアラニン(F)、チロシン(Y)、トリプトファン(W);
7)セリン(S)、トレオニン(T);および
8)システイン(C)、メチオニン(M)
(例えば、Creighton、Proteins(1984年)を参照されたい)。
「同一の」またはパーセント「同一性」という用語は、2つまたはそれよりも多くの核酸配列またはポリペプチド配列に関しては、BLASTまたはBLAST2.0配列比較アルゴリズムを使用して下記のデフォルトパラメータを用いて、または手動によるアラインメントおよび目視検査によって測定して(例えば、NCBIウェブサイトhttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/などを参照されたい)、同じであるまたは指定の百分率の同じであるアミノ酸残基もしくはヌクレオチドを有する(すなわち、比較ウインドウまたは指定の領域にわたって最大の対応に関して比較およびアラインした場合に指定の領域にわたって約60%の同一性、好ましくは65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、またはそれよりも高い同一性)、2つまたはそれよりも多くの配列または部分配列(subsequence)を指す。そうして、そのような配列は「実質的に同一」といわれる。この定義は、試験配列の相補物(compliment)も指すまたはそれにも適用することができる。この定義は、欠失および/または付加を有する配列、ならびに置換を有する配列も含む。下記の通り、好ましいアルゴリズムは、ギャップなどを説明することができる。同一性は少なくとも約25アミノ酸もしくはヌクレオチドの長さの領域にわたって、またはより好ましくは50~100アミノ酸もしくはヌクレオチドの長さの領域にわたって存在することが好ましい。
「標識」または「検出可能部分」は、分光学的、光化学的、生化学的、免疫化学的、化学的、または他の物理的手段によって検出可能な組成物である。例えば、有用な標識として、32P、蛍光色素(例えば、シアニン)、電子密度試薬(electron-dense reagent)、酵素(例えば、ELISAにおいて一般に使用される通り)、ビオチン、ジゴキシゲニン、もしくはハプテンおよびタンパク質、または、例えば、標的ペプチドに特異的に反応するペプチドもしくは抗体に放射標識を組み入れることによって検出可能にすることができる他の実体が挙げられる。抗体と標識をコンジュゲートするための当技術分野で公知の任意の適切な方法を使用することができ、例えば、Hermanson、Bioconjugate Techniques、1996年、Academic Press, Inc.、San Diegoに記載されている方法を使用する。
「接触させること(contacting)」は、その単純な通常の意味に従って使用され、少なくとも2つの別個の種(例えば、生体分子を含む化学化合物および/または細菌細胞などの細胞)を、反応する、相互作用するまたは物理的に触れるのに十分に近位になるようにするプロセスを指す。しかし、得られる反応生成物は、添加された試薬間の反応から、または、反応混合物中で生じる可能性がある添加された試薬のうちの1つもしくは複数に由来する中間体から直接生成できることが理解されるべきである。
「接触させること(contacting)」という用語は、2つの種を反応させる、相互作用させる、または物理的に触れさせることを含み得、ここで、2つの種は、例えば、本明細書に記載の抗体ドメインおよび抗体結合性ドメインであってよい。複数の実施形態では、接触させることは、例えば、本明細書に記載の抗体ドメインを抗体結合性ドメインと相互作用させることを含む。
「患者」または「それを必要とする被験体」とは、示されている障害に罹患しているまたは罹患する可能性がある、動物界の生存しているメンバーを指す。複数の実施形態では、被験体は、疾患に天然に罹患している個体を含む種のメンバーである。複数の実施形態では、被験体は哺乳動物である。哺乳動物の非限定的な例としては、齧歯類(例えば、マウスおよびラット)、霊長類(例えば、キツネザル、ガラゴ、サル、類人猿、およびヒト)、ウサギ、イヌ(例えば、伴侶犬、介助犬、または、警察犬、軍用犬、競争犬、もしくは観賞犬などの使役犬)、ウマ(例えば、競走馬および使役馬)、ネコ(例えば、イエネコ)、家畜(例えば、ブタ、ウシ、ロバ、ラバ、バイソン、ヤギ、ラクダ、およびヒツジ)、ならびにシカが挙げられる。複数の実施形態では、被験体はヒトである。複数の実施形態では、被験体は、シチメンチョウ、アヒル、またはニワトリなどの非哺乳動物の動物である。複数の実施形態では、被験体は、本明細書で提示される組成物または医薬組成物を投与することによって処置することができる疾患または状態に罹患しているまたはかかりやすい生存している生物体である。
「疾患」または「状態」という用語は、本明細書で提示される化合物、医薬組成物、または方法を用いて処置できる患者または被験体の存在状態または健康状態を指す。複数の実施形態では、疾患は、炎症性疾患(例えば、喘息、潰瘍性大腸炎、過敏性腸症候群、関節炎、ぶどう膜炎、壊疽性膿皮症、結節性紅斑、または本明細書で言及されている任意の他の炎症性疾患)である。本明細書で使用される場合、疾患の「症状」は、疾患に関連するあらゆる臨床的または検査的顕在化を含み、被験体が感じるまたは気づき得るものに限定されない。
本明細書で使用される場合、「炎症性疾患」という用語は、異常な炎症(例えば、疾患に罹患していない健康な人などの対照と比較した炎症のレベルの上昇)を特徴とする疾患または状態を指す。炎症性疾患の非限定的な例として、アレルギー、アトピー、喘息、自己免疫疾患、自己炎症性疾患、過敏症、小児アレルギー性喘息、アレルギー性喘息、炎症性腸疾患、セリアック病、クローン病、大腸炎、潰瘍性大腸炎、膠原性大腸炎、リンパ球性大腸炎、憩室炎、過敏性腸症候群、短腸症候群、盲係蹄症候群、慢性持続性下痢、乳児期の難治性下痢、旅行者下痢、免疫増殖性小腸疾患、慢性前立腺炎、腸炎後症候群、熱帯性スプルー、ウィップル病、ウォルマン病、関節炎、関節リウマチ、ベーチェット病、ぶどう膜炎、壊疽性膿皮症、結節性紅斑、外傷性脳損傷、乾癬性関節炎、若年性特発性関節炎、多発性硬化症、全身性エリテマトーデス(SLE)、重症筋無力症、若年発症糖尿病、1型糖尿病、ギラン・バレー症候群、橋本脳炎、橋本甲状腺炎、強直性脊椎炎、乾癬、シェーグレン症候群、血管炎、糸球体腎炎、自己免疫性甲状腺炎、水疱性類天疱瘡、サルコイドーシス、魚鱗癬、グレーブス眼症、アジソン病、白斑、尋常性ざ瘡、骨盤炎症性疾患、再灌流傷害、サルコイドーシス、移植片拒絶反応、間質性膀胱炎、アテローム性動脈硬化症、およびアトピー性皮膚炎が挙げられる。
本明細書で使用される場合、「ディスバイオシス」という用語は、健康または一般集団と比較した胃腸微生物叢の差異を意味する。複数の実施形態では、ディスバイオシスは、健康または一般集団と比較した胃腸微生物叢の共生種多様性の差異を含む。ある実施形態では、ディスバイオシスは、有益な微生物の減少および/またはパソビオント(病原性または潜在的に病原性である微生物)の増加および/または全体的な微生物叢の種の多様性の低下を含む。抗生物質の使用、心理学的および身体的ストレス、放射線、および食事の変化を含めた(しかしこれらに限定されない)多くの因子により腸の微生物叢の有益なメンバーが害され、それにより、ディスバイオシスがもたらされる可能性がある。ある実施形態では、ディスバイオシスは、Enterococcus faecalis、Enterococcus faecium、またはClostridium difficileなどの細菌日和見病原体の過成長を含むまたは促進する。ある実施形態では、ディスバイオシスは、健康な被験体と比較して(例えば、炎症性疾患、感染を有さない対応する被験体、および約1、2、3、4、5、もしくは6カ月以内に抗生物質を投与されていない対応する被験体、ならびに/または健康もしくは一般集団と比較して)ある種または属の細菌細胞または真菌細胞の量(絶対数または総微生物集団に対する割合)の低減(例えば、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%またはそれよりも大きな低減)を含む。ある実施形態では、ディスバイオシスは、健康な被験体と比較して(例えば、炎症性疾患、感染を有さない対応する被験体、および約1、2、3、4、5、もしくは6カ月以内に抗生物質を投与されていない対応する被験体、ならびに/または健康もしくは一般集団と比較して)ある種または属内の細菌細胞または真菌細胞の量(絶対数または総微生物集団に対する割合)の増大(例えば、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%またはそれよりも大きな増大)を含む。ある実施形態では、胃腸感染症、胃腸炎症、下痢、大腸炎を含む被験体、または約1、2、3、4、5、6、7、8、9もしくは10週間以内に抗生物質を受けた被験体は、ディスバイオシスを含むと考えられる。ある実施形態では、損なわれた微生物叢は、小腸の細菌または真菌過成長を含む。抗生物質の投与(例えば、全身的に、例えば静脈内注射によって、または経口的に)は、正常な微生物叢の大きな変化の一般的かつ明らかな原因である。したがって、本明細書で使用される場合、「抗生物質により誘発されるディスバイオシス」という用語は、抗生物質の投与によって引き起こされるまたは抗生物質の投与に続くディスバイオシスを指す。
ディスバイオシスの非限定的な例は、本明細書に提示される例に記載されている。新生児に関連するディスバイオシスの非限定的な例は、その内容全体(全ての補足情報およびデータを含めて)が参照により本明細書に組み込まれるFujimuraら(2016年)「Neonatal gut microbiota associates with childhood multisensitized atopy and T cell differentiation」、Nature Medicine、22巻(10号):1187~1191頁(以降「Fujimuraら、2016年」)にも記載されている。一部の実施形態では、ディスバイオシスを有する被験体は、Fujimuraら、2016年に記載されているNGM3マイクロバイオームプロファイルを有する。潰瘍性大腸炎に関連するディスバイオシスの非限定的な例は、その内容全体(全ての補足情報およびデータを含めて)が参照により本明細書に組み込まれるMarら(2016年)「Disease Severity and Immune Activity Relate to Distinct Interkingdom Gut Microbiome States in Ethnically Distinct Ulcerative Colitis Patients」、mBio7巻(4号):e01072~16頁(以降「Marら、2016年」)に記載されている。一部の実施形態では、ディスバイオシスを有する被験体は、Marら、2016年に記載されているMCS4マイクロバイオームプロファイルを有する。一部の実施形態では、ディスバイオシスを有する被験体は、Marら、2016年に記載されているMCS3マイクロバイオームプロファイルを有する。一部の実施形態では、ディスバイオシスを有する被験体は、Marら、2016年に記載されているMCS2マイクロバイオームプロファイルを有する。一部の実施形態では、ディスバイオシスを有する被験体は、Marら、2016年に記載されているMCS1マイクロバイオームプロファイルを有する。
疾患(例えば、アレルギー、喘息、潰瘍性大腸炎、過敏性腸症候群、関節炎、ぶどう膜炎、壊疽性膿皮症、または結節性紅斑)に関連する物質または物質の活性もしくは機能に関する、「関連する(associated)」または「~と関連する(associated with)」という用語は、疾患が物質または物質の活性もしくは機能によって引き起こされる(全体的にまたは部分的に)、あるいは疾患の症状が物質または物質の活性もしくは機能によって引き起こされる(全体的にまたは部分的に)ことを意味する。
「異常」という用語は、本明細書で使用される場合、正常とは異なることを指す。酵素活性を記載するために使用される場合、異常とは、正常対照または正常な非疾患対照試料の平均よりも高いまたはそれより低い活性を指す。異常な活性は、疾患をもたらす量の活性を指し得、ここで、異常な活性を正常な量または疾患に関連しない量に戻すこと(例えば、本明細書に記載の方法を使用することによって)により、疾患または1つもしくは複数の疾患症状の低減がもたらされる。
「対照」または「標準対照」とは、試験試料、測定値、または値と比較するための参照、通常は公知の参照である、参照としての機能を果たす試料、測定値、または値を指す。例えば、試験試料を、所与の疾患(例えば、ディスバイオシス、自己免疫疾患、炎症性自己免疫疾患、がん、感染性疾患、免疫疾患、または他の疾患)を有する疑いがある患者から取得し、公知の正常な(非疾患)個体(例えば、標準対照被験体)と比較することができる。標準対照はまた、所与の疾患を有さない同様の個体(例えば、標準対照被験体)、例えば、同様の医学的背景、同じ年齢、体重などを有する健康な個体の集団(すなわち、標準対照集団)から集めた平均測定値または値を示し得る。標準対照値はまた、同じ個体から、例えば、疾患が発症する前にその患者から以前に得た試料から得ることもできる。例えば、対照は、薬理学的データ(例えば、半減期)または治療的測定基準(例えば、副作用の比較)に基づいて治療的利益を比較するために考案することができる。対照は、データの有意性を決定するためにも有益である。例えば、所与のパラメータについての値が対照において広範に変動する場合には、試験試料における変動は有意とはみなされない。任意の数のパラメータ(例えば、マイクロバイオーム、RNAレベル、タンパク質レベル、特定の細胞型、特定の体液、特定の組織、滑膜細胞、滑液、滑膜組織、線維芽細胞様滑膜細胞、マクロファージ様滑膜細胞など)を評価するために標準対照を設計することができることが当業者には認識されよう。
当業者は、所与の状況においてどの標準対照が最も適切であるかを理解し、また、データを標準対照値との比較に基づいて解析することができよう。標準対照は、データの有意性(例えば、統計的有意性)を決定するためにも有益である。例えば、所与のパラメータについての値が標準対照において広範に変動する場合、試験試料における変動は有意とはみなされない。
「診断」という用語は、被験体において疾患(例えば、自己免疫疾患、炎症性自己免疫疾患、がん疾患、感染性疾患、免疫疾患、または他の疾患)が存在する相対的確率を指す。同様に、「予後」という用語は、病態に関して被験体においてある特定の今後の転帰が生じ得る相対的確率を指す。例えば、本発明に関しては、予後は、個体が疾患(例えば、自己免疫疾患、炎症性自己免疫疾患、がん疾患、感染性疾患、免疫疾患、もしくは他の疾患)を発症する尤度、または疾患の可能性のある重症度(例えば、疾患の持続時間)を指し得る。用語は、医学診断の分野の当業者のいずれにも理解される通り、絶対的なものではない。
「生体試料」または「試料」とは、被験体もしくは患者から得られるまたは被験体もしくは患者に由来する材料を指す。生体試料は、組織学的目的のために取得された、生検試料および剖検試料などの組織の切片、ならびに凍結切片を含む。そのような試料としては、血液および血液画分または産物(例えば、血清、血漿、血小板、赤血球など)などの体液、糞便および糞便画分または産物(例えば、糞便水分、例えば、これに限定されないが、他の糞便構成成分および固体から遠心分離および濾過などの方法によって分離された糞便水分)、痰、組織、培養細胞(例えば、初代培養物、外植片、および形質転換された細胞)、便、尿、滑液、関節組織、滑膜組織、滑膜細胞、線維芽細胞様滑膜細胞、マクロファージ様滑膜細胞、免疫細胞、造血細胞、線維芽細胞、マクロファージ、樹状細胞、T細胞などが挙げられる。複数の実施形態では、試料は、真核生物、例えば哺乳動物、例えば、チンパンジーもしくはヒトなどの霊長類;ウシ;イヌ;ネコ;齧歯類、例えば、モルモット、ラット、マウス;ウサギ;または鳥類;爬虫類;または魚から得られる。
「細胞」とは、本明細書で使用される場合、そのゲノムDNAを保存または複製するのに十分な代謝機能または他の機能を実行する細胞を指す。細胞は、例えば、インタクトな膜の存在、特定の染料による染色、後代を生じさせる能力、または、配偶子の場合では第2の配偶子と合体して生存可能な子孫を生じさせる能力を含めた、当技術分野において周知の方法によって同定することができる。細胞は、原核細胞および真核細胞を含み得る。原核細胞としては、これに限定されないが、細菌が挙げられる。真核細胞としては、これらに限定されないが、酵母細胞ならびに植物および動物に由来する細胞、例えば、哺乳動物、昆虫(例えば、ハスモンヨトウ(spodoptera))およびヒト細胞が挙げられる。細胞は、天然に非接着である場合、または表面に接着しないように、例えばトリプシン処理によって処理されている場合に有用であり得る。
本明細書で使用される場合、種に対する略語「sp.」は、示されている属の少なくとも1つの種(例えば、1、2、3、4、5、またはそれよりも多くの種)を意味する。種に対する略語「spp.」は、示されている属の2つまたはそれよりも多くの種(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10またはそれよりも多く)を意味する。複数の実施形態では、本明細書で提示される方法および組成物は、示されている属(単数もしくは複数)内の単一の種、または示されている属(単数もしくは複数)内の2つもしくはそれよりも多く(例えば、2つよりも多くを含む複数)の種を含む。複数の実施形態では、示されている種の(or the indicated species)1、2、3、4、5、もしくはそれよりも多くまたは全てを単離する。複数の実施形態では、示されている種を一緒に投与する。複数の実施形態では、示されている種のそれぞれは、種のそれぞれを含む単一の組成物中に存在する。複数の実施形態では、種のそれぞれを同時に、例えば、互いから約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、30、または60、1~5、1~10、1~30、1~60、または5~15秒または互いから約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、30、または60、1~5、1~10、1~30、1~60、または5~15分以内に投与する。
本開示では、「含む(comprises)」、「含む(comprising)」、「含有する(containing)」および「有する(having)」などは、米国特許法に帰する意味を有し得、「含む(includes)」、「含む(including)」などを意味し得る。「から本質的になる(consisting essentially of)または「本質的になる(consists essentially)」は、同様に、米国特許法に帰する意味を有し、また、この用語はオープンエンドであり、列挙されているものの基本的なまたは新規の特性が、列挙されているものより多くのものの存在によって変化しない限りは、列挙されているものより多くのものの存在が許容されるが、先行技術の実施形態は排除される。対照的に、「からなる(consisting of)」という移行句では、指定されていない要素、ステップ、または成分はいかなるものも排除される。
本明細書で使用される場合、「約」という用語は、数値または範囲に関しては、文脈からより限定された範囲が必要な場合を除き、列挙または特許請求されている数値または範囲の±10%を意味する。
本明細書および特許請求の範囲における記載では、「のうちの少なくとも1つ(at least one of)」または「のうちの1つまたはそれより多く(one or more of)」などの句が存在し得、要素または特徴の接続語一覧が後に続く。「および/または」という用語も2つまたはそれよりも多くの要素または特徴の一覧に存在し得る。別段それが使用されている文脈と暗にまたは明確に矛盾する場合を除き、そのような句は、列挙されている要素もしくは特徴のいずれかを個別に、または列挙されている要素もしくは特徴のいずれかを他の列挙されている要素もしくは特徴のいずれかと組み合わせて意味するものとする。例えば、「AおよびBのうちの少なくとも1つ」;「AおよびBのうちの1つまたはそれより多く」;ならびに「Aおよび/またはB」という句は、それぞれ、「Aのみ、Bのみ、またはAとB共に」を意味するものとする。3つまたはそれよりも多くの項目を含む一覧に関しても同様の解釈が意図されている。例えば、「A、B、およびCのうちの少なくとも1つ」;「A、B、およびCのうちの1つまたはそれより多く」;ならびに「A、B、および/またはC」という句は、それぞれ、「Aのみ、Bのみ、Cのみ、AとB共に、AとC共に、BとC共に、またはAとBとC共に」を意味するものとする。さらに、上および特許請求の範囲における「に基づく(based on)」という用語の使用は、「に少なくとも一部基づく(based at least in part on)」を意味するものとし、したがって、列挙されていない特徴または要素も許容される。
パラメータの範囲が提示されている場合、その範囲内の全ての整数、およびその10分の1も本発明により提供されることが理解される。例えば、「0.2~5mg」は、それを含めて最大で5.0mgまで、0.2mg、0.3mg、0.4mg、0.5mg、0.6mgなどの開示である。
本明細書の説明においておよび続く特許請求の範囲全体を通して使用される場合、「1つの(a)」、「1つの(an)」、および「その(the)」の意味は、文脈により明確に別段の規定がなされない限り、複数の参照を含む。
II.細菌集団および微生物組成物
ある態様では、組成物は、1、2、3、4、5、6、7または8種類(あるいは少なくとも1、2、3、4、5、6、7または8種類)の細菌種を含む、本質的にからなる、またはからなる細菌集団を含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.、Cystobacter sp.、Pediococcus sp.、Bifidobacterium sp.およびClostridium sp.のうちの任意の1、2、3、4、5、6、7または8種類を含む、本質的にからなる、またはからなる。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびFaecalibacterium prausnitziiを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびAkkermansia muciniphilaを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびMyxococcus xanthusを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびCystobacter fuscusを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびPediococcus pentosaceus、Pediococcus acidilactici、Pediococcus damnosus、Pediococcus ethanolidurans、またはPediococcus parvulusを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびBifidobacterium bifidum、Bifidobacterium pseudolongum、Bifidobacterium saeculare、またはBifidobacterium subtileを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびClostridium hiranonisを含む。複数の実施形態では、Lactobacillus sp.は、Lactobacillus johnsonii、Lactobacillus rhamnosus、Lactobacillus zeae、Lactobacillus acidipiscis、Lactobacillus acidophilus、Lactobacillus agilis、Lactobacillus aviarius、Lactobacillus brevis、Lactobacillus coleohominis、Lactobacillus crispatus、Lactobacillus crustorum、Lactobacillus curvatus、Lactobacillus diolivorans、Lactobacillus farraginis、Lactobacillus fermentum、Lactobacillus fuchuensis、Lactobacillus harbinensis、Lactobacillus helveticus、Lactobacillus hilgardii、Lactobacillus intestinalis、Lactobacillus jensenii、Lactobacillus kefiranofaciens、Lactobacillus kefiri、Lactobacillus lindneri、Lactobacillus mali、Lactobacillus manihotivorans、Lactobacillus mucosae、Lactobacillus oeni、Lactobacillus oligofermentans、Lactobacillus panis、Lactobacillus pantheris、Lactobacillus parabrevis、Lactobacillus paracollinoides、Lactobacillus parakefiri、Lactobacillus paraplantarum、Lactobacillus pentosus、Lactobacillus pontis、Lactobacillus reuteri、Lactobacillus rossiae、Lactobacillus salivarius、Lactobacillus siliginis、Lactobacillus sucicola、Lactobacillus vaccinostercus、Lactobacillus vaginalis、Lactobacillus vini、Lactococcus garvieaeまたはLactococcus lactisである。複数の実施形態では、Lactobacillus sp.はLactobacillus johnsoniiである。複数の実施形態では、細菌集団は、以下:Lactobacillus johnsonii、Lactobacillus rhamnosus、Lactobacillus zeae、Lactobacillus acidipiscis、Lactobacillus acidophilus、Lactobacillus agilis、Lactobacillus aviarius、Lactobacillus brevis、Lactobacillus coleohominis、Lactobacillus crispatus、Lactobacillus crustorum、Lactobacillus curvatus、Lactobacillus diolivorans、Lactobacillus farraginis、Lactobacillus fermentum、Lactobacillus fuchuensis、Lactobacillus harbinensis、Lactobacillus helveticus、Lactobacillus hilgardii、Lactobacillus intestinalis、Lactobacillus jensenii、Lactobacillus kefiranofaciens、Lactobacillus kefiri、Lactobacillus lindneri、Lactobacillus mali、Lactobacillus manihotivorans、Lactobacillus mucosae、Lactobacillus oeni、Lactobacillus oligofermentans、Lactobacillus panis、Lactobacillus pantheris、Lactobacillus parabrevis、Lactobacillus paracollinoides、Lactobacillus parakefiri、Lactobacillus paraplantarum、Lactobacillus pentosus、Lactobacillus pontis、Lactobacillus reuteri、Lactobacillus rossiae、Lactobacillus salivarius、Lactobacillus siliginis、Lactobacillus sucicola、Lactobacillus vaccinostercus、Lactobacillus vaginalis、Lactobacillus vini、Lactococcus garvieae、Lactococcus lactis、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthus、Cystobacter fuscus、Pediococcus pentosaceus、Pediococcus acidilactici、Pediococcus damnosus、Pediococcus ethanoliduransおよびPediococcus parvulusの任意の組合せのうちの少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9または10、あるいは1~5、1~10、1~5または1~20を含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよび/またはPediococcus pentosaceusを含む。複数の実施形態では、細菌は、単離された細菌である。
ある態様では、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.および/またはPediococcus spを含む組成物が提供される。複数の実施形態では、(i)Lactobacillus sp.はLactobacillus johnsoniiであり、(ii)Faecalibacterium sp.はFaecalibacterium prausnitziiであり、(iii)Akkermansia sp.はAkkermansia muciniphilaであり、(iv)Myxococcus sp.はMyxococcus xanthusであり、(v)Pediococcus sp.はPediococcus pentosaceusである。
ある態様では、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Cystobacter sp.およびPediococcus spを含む組成物が提供される。複数の実施形態では、(i)Lactobacillus sp.はLactobacillus johnsoniiであり、(ii)Faecalibacterium sp.はFaecalibacterium prausnitziiであり、(iii)Akkermansia sp.はAkkermansia muciniphilaであり、(iv)Cystobacter sp.はCystobacter fuscusであり、(v)Pediococcus sp.はPediococcus pentosaceusである。
複数の実施形態では、細菌集団は、Bifidobacterium sp.またはClostridium spをさらに含む。複数の実施形態では、Bifidobacterium sp.は、Bifidobacterium bifidum、Bifidobacterium pseudolongum、Bifidobacterium saeculareまたはBifidobacterium subtileである。複数の実施形態では、Clostridium sp.は、Clostridium hiranonisである。
ある態様では、微生物組成物が提供される。組成物は、Lactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthus、Pediococcus pentosaceusおよび腸への投与に適している生物学的担体を含む。
ある態様では、微生物組成物が提供される。組成物は、Lactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusまたはPediococcus pentosaceusおよび腸への投与に適している生物学的担体を含む。
複数の実施形態では、生物学的担体は、経口または直腸投与に適している。複数の実施形態では、生物学的担体は、腸でのコロニー形成に適している。本明細書で言及される「生物学的に許容される」(または「薬理学的に許容される」)担体は、動物またはヒトに投与した際に有害なアレルギー反応または他の不都合な反応を生じない本明細書に記載の分子実体および組成物を指す。
複数の実施形態では、組成物は、約20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3または2種類未満の異なる種の細菌を含む。複数の実施形態では、組成物は、約20種類未満の異なる種の細菌を含む。複数の実施形態では、組成物は、20種類未満の異なる種の細菌を含む。複数の実施形態では、組成物は、約15種類未満の異なる種の細菌を含む。複数の実施形態では、組成物は、15種類未満の異なる種の細菌を含む。複数の実施形態では、組成物は、約10種類未満の異なる種の細菌を含む。複数の実施形態では、組成物は、10種類未満の異なる種の細菌を含む。複数の実施形態では、組成物は、約9種類未満の異なる種の細菌を含む。複数の実施形態では、組成物は、9種類未満の異なる種の細菌を含む。複数の実施形態では、組成物は、約8種類未満の異なる種の細菌を含む。複数の実施形態では、組成物は、8種類未満の異なる種の細菌を含む。複数の実施形態では、組成物は、約7種類未満の異なる種の細菌を含む。複数の実施形態では、組成物は、7種類未満の異なる種の細菌を含む。複数の実施形態では、組成物は、約6種類未満の異なる種の細菌を含む。複数の実施形態では、組成物は、6種類未満の異なる種の細菌を含む。複数の実施形態では、組成物は、約5種類未満の異なる種の細菌を含む。複数の実施形態では、組成物は、5種類未満の異なる種の細菌を含む。複数の実施形態では、組成物は、約4種類未満の異なる種の細菌を含む。複数の実施形態では、組成物は、4種類未満の異なる種の細菌を含む。複数の実施形態では、組成物は、約3種類未満の異なる種の細菌を含む。複数の実施形態では、組成物は、3種類未満の異なる種の細菌を含む。複数の実施形態では、組成物は、約2種類未満の異なる種の細菌を含む。複数の実施形態では、組成物は、2種類未満の異なる種の細菌を含む。
複数の実施形態では、組成物は、糞便移植物ではない。複数の実施形態では、組成物は、薬学的に許容される賦形剤をさらに含む。複数の実施形態では、組成物は、カプセル剤、錠剤、懸濁剤、坐剤、粉剤・散剤(powder)、クリーム剤、油剤(oil)、水中油エマルション、油中水エマルション、または水性液剤である。複数の実施形態では、組成物は、粉末、固体、半固体、または液体の形態である。複数の実施形態では、組成物は、食品または飲料である。
複数の実施形態では、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.、および/またはPediococcus sp.は、粉末の形態である。複数の実施形態では、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.、および/またはPediococcus sp.は、凍結乾燥されたものである。
複数の実施形態では、Myxococcus sp.は、芽胞、栄養型細菌、または芽胞と栄養型細菌の混合物の形態である。複数の実施形態では、Myxococcus sp.は、芽胞を含む粉末の形態である。複数の実施形態では、Clostridium sp.は、芽胞、栄養型細菌、または芽胞と栄養型細菌の混合物の形態である。複数の実施形態では、Clostridium sp.は、芽胞を含む粉末の形態である。
複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃における約0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2、または0.1未満の水分活性(a)を有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で約0.9未満のaを有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で0.9未満のaを有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で約0.8未満のaを有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で0.8未満のaを有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で約0.7未満のaを有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で0.7未満のaを有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で約0.6未満のaを有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で0.6未満のaを有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で約0.5未満のaを有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で0.5未満のaを有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で約0.4未満のaを有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で0.4未満のaを有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で約0.3未満のaを有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で0.3未満のaを有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で約0.2未満のaを有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で0.2未満のaを有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で約0.1未満のaを有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で0.1未満のaを有する。
本明細書で提供される場合、「微生物組成物」は、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.、Cystobacter sp.、Pediococcus sp.、Bifidobacterium sp.およびClostridium sp.のうちの任意の1、2、3、4、5、6、7または8種類を含む、本質的にからなる、またはからなる細菌集団を含む組成物を指す。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびFaecalibacterium prausnitziiを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびAkkermansia muciniphilaを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびMyxococcus xanthusを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびCystobacter fuscusを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびPediococcus pentosaceus、Pediococcus acidilactici、Pediococcus damnosus、Pediococcus ethanolidurans、またはPediococcus parvulusを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびBifidobacterium bifidum、Bifidobacterium pseudolongum、Bifidobacterium saeculare、またはBifidobacterium subtileを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびClostridium hiranonisを含む。複数の実施形態では、Lactobacillus sp.は、Lactobacillus johnsonii、Lactobacillus rhamnosus、Lactobacillus zeae、Lactobacillus acidipiscis、Lactobacillus acidophilus、Lactobacillus agilis、Lactobacillus aviarius、Lactobacillus brevis、Lactobacillus coleohominis、Lactobacillus crispatus、Lactobacillus crustorum、Lactobacillus curvatus、Lactobacillus diolivorans、Lactobacillus farraginis、Lactobacillus fermentum、Lactobacillus fuchuensis、Lactobacillus harbinensis、Lactobacillus helveticus、Lactobacillus hilgardii、Lactobacillus intestinalis、Lactobacillus jensenii、Lactobacillus kefiranofaciens、Lactobacillus kefiri、Lactobacillus lindneri、Lactobacillus mali、Lactobacillus manihotivorans、Lactobacillus mucosae、Lactobacillus oeni、Lactobacillus oligofermentans、Lactobacillus panis、Lactobacillus pantheris、Lactobacillus parabrevis、Lactobacillus paracollinoides、Lactobacillus parakefiri、Lactobacillus paraplantarum、Lactobacillus pentosus、Lactobacillus pontis、Lactobacillus reuteri、Lactobacillus rossiae、Lactobacillus salivarius、Lactobacillus siliginis、Lactobacillus sucicola、Lactobacillus vaccinostercus、Lactobacillus vaginalis、Lactobacillus vini、Lactococcus garvieaeまたはLactococcus lactisである。複数の実施形態では、Lactobacillus sp.はLactobacillus johnsoniiである。複数の実施形態では、細菌集団は、以下:Lactobacillus johnsonii、Lactobacillus rhamnosus、Lactobacillus zeae、Lactobacillus acidipiscis、Lactobacillus acidophilus、Lactobacillus agilis、Lactobacillus aviarius、Lactobacillus brevis、Lactobacillus coleohominis、Lactobacillus crispatus、Lactobacillus crustorum、Lactobacillus curvatus、Lactobacillus diolivorans、Lactobacillus farraginis、Lactobacillus fermentum、Lactobacillus fuchuensis、Lactobacillus harbinensis、Lactobacillus helveticus、Lactobacillus hilgardii、Lactobacillus intestinalis、Lactobacillus jensenii、Lactobacillus kefiranofaciens、Lactobacillus kefiri、Lactobacillus lindneri、Lactobacillus mali、Lactobacillus manihotivorans、Lactobacillus mucosae、Lactobacillus oeni、Lactobacillus oligofermentans、Lactobacillus panis、Lactobacillus pantheris、Lactobacillus parabrevis、Lactobacillus paracollinoides、Lactobacillus parakefiri、Lactobacillus paraplantarum、Lactobacillus pentosus、Lactobacillus pontis、Lactobacillus reuteri、Lactobacillus rossiae、Lactobacillus salivarius、Lactobacillus siliginis、Lactobacillus sucicola、Lactobacillus vaccinostercus、Lactobacillus vaginalis、Lactobacillus vini、Lactococcus garvieae、Lactococcus lactis、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthus、Cystobacter fuscus、Pediococcus pentosaceus、Pediococcus acidilactici、Pediococcus damnosus、Pediococcus ethanoliduransおよびPediococcus parvulusの任意の組合せのうちの少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9または10、あるいは1~5、1~10、1~5または1~20を含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよび/またはPediococcus pentosaceusを含む。一部の実施形態では、微生物組成物は、細菌種であるLactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusまたはPediococcus pentosaceusの1種または複数種の細菌細胞を含む。複数の実施形態では、組成物は、Lactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよびPediococcus pentosaceusを含む。複数の実施形態では、組成物は、Lactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusまたはPediococcus pentosaceusを含む。複数の実施形態では、細菌は、単離されている。本明細書で使用される場合、細菌の「型」または1つよりも多くの「型」は、属レベルで、種レベルで、亜種レベルで、株レベルで、または本明細書に記載されており、そうでなければ当技術分野で公知の任意の他の分類学的な方法によって区別することができる。
複数の実施形態では、組成物は、有効量のLactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよびPediococcus pentosaceusを含む。複数の実施形態では、組成物は、有効量のLactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusまたはPediococcus pentosaceusを含む。複数の実施形態では、組成物は、有効量のLactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよびPediococcus pentosaceusから本質的になる。複数の実施形態では、組成物は、有効量のLactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよびPediococcus pentosaceusからなる。微生物組成物がLactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよびPediococcus pentosaceus「から本質的になる(consists essentially of)」場合、微生物組成物の作動または基本的特性および新規の特性に干渉しない他の作用剤が含まれていてよい。
「有効量」は、規定の目的を実現する(例えば、それが投与されるところの効果を実現する、疾患を処置する、酵素活性を低下させる、疾患または状態の1つまたは複数の症状を軽減する)のに十分な量である。「有効量」の例は、疾患の症状(単数または複数)の処置、防止、または軽減に寄与するのに十分な量であり、これは、「治療有効量」とも称することができる。したがって、本明細書で提示される「有効量」または「治療有効量」は、疾患(例えば、ディスバイオシス、感染症、または炎症性疾患)の症状を無処置の患者と比べて好転させるまたは防止するために必要な細菌集団(例えば、細菌の1つまたは複数の種または株を含む細菌集団、例えば、Lactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthus、および/またはPediococcus pentosaceusを含む細菌集団)の量を指す。複数の実施形態では、微生物組成物は、Lactobacillus rhamnosusを含まない。
症状(単数または複数)(およびこの句の文法上の等価物)の「軽減」とは、症状(複数可)の重症度もしくは発生頻度の低下、または症状(複数可)の排除を意味する。薬物の「予防有効量」は、被験体に投与した際に、意図された予防効果を有する、例えば、傷害、疾患、病状もしくは状態の発症(もしくは再発)を防止するもしくは遅延させる、または疾患、病状、もしくは状態、もしくはそれらの症状の発症(もしくは再発)の可能性を低減させる、薬物の量である。完全な予防効果は1回用量の投与によって必ずしも生じるのではなく、一連の用量を投与した後にしか生じない場合がある。したがって、予防有効量を1回または複数回の投与で投与することができる。「活性を低下させる量」とは、本明細書で使用される場合、酵素またはタンパク質の活性をアンタゴニストが存在しない場合と比べて低下させるのに必要なアンタゴニストの量を指す。「機能を混乱させる量」とは、本明細書で使用される場合、酵素またはタンパク質の機能をアンタゴニストが存在しない場合と比べて混乱させるのに必要なアンタゴニストの量を指す。所与のクラスの医薬製品についての適切な投与量に関する文献において手引きを見いだすことができる。例えば、所与のパラメータに対して、有効量は、少なくとも5%、10%、15%、20%、25%、40%、50%、60%、75%、80%、90%、または少なくとも100%の増加または減少を示す。有効性を「~倍」の増加または低減として表すこともできる。例えば、治療有効量は、対照の少なくとも1.2倍、1.5倍、2倍、5倍、またはそれよりも大きな効果を有し得る。正確な量は、処置の目的に依存し、当業者は公知の技法を使用して確かめることができる(例えば、Lieberman、Pharmaceutical Dosage Forms(1-3巻、1992);Lloyd、The Art、Science and Technology of Pharmaceutical Compounding(1999);Pickar、Dosage Calculations(1999);およびRemington: The Science and Practice of Pharmacy、第20版、2003、Gennaro、Ed.、Lippincott、Williams & Wilkinsを参照)。
複数の実施形態では、本明細書で提供される組成物は、経口的に投与することができ、10から1015までのコロニー形成単位(cfu)/gの生きた微生物を含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1015cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1015cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1015cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1015cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1015cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1015cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、1010~1015cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、1011~1015cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、1012~1015cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、1013~1015cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、1014~1015cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10から1015までのcfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1015cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1015cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1015cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1015cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1015cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1015cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、1010~1015cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、1011~1015cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、1012~1015cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、1013~1015cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、1014~1015cfuを含む。
複数の実施形態では、本明細書で提供される組成物は、経口的に投与することができ、10から1014までのコロニー形成単位(cfu)/gの生きた微生物を含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1014cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1014cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1014cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1014cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1014cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1014cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、1010~1014cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、1011~1014cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、1012~1014cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、1013~1014cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10から1014までのcfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1014cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1014cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1014cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1014cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1014cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1014cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、1010~1014cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、1011~1014cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、1012~1014cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、1013~1014cfuを含む。
複数の実施形態では、本明細書で提供される組成物は、経口的に投与することができ、10から1013までのコロニー形成単位(cfu)/gの生きた微生物を含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1013cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1013cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1013cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1013cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1013cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1013cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、1010~1013cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、1011~1013cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、1012~1013cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10から1013までのcfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1013cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1013cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1013cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1013cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1013cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1013cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、1010~1013cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、1011~1013cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、1012~1013cfuを含む。
複数の実施形態では、本明細書で提供される組成物は、経口的に投与することができ、10から1012までのコロニー形成単位(cfu)/gの生きた微生物を含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1012cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1012cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1012cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1012cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1012cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1012cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、1010~1012cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、1011~1012cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10から1012までのcfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1012cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1012cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1012cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1012cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1012cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1012cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、1010~1012cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、1011~1012cfuを含む。
複数の実施形態では、本明細書で提供される組成物は、経口的に投与することができ、10から1011までのコロニー形成単位(cfu)/gの生きた微生物を含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1011cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1011cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1011cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1011cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1011cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1011cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10から1011までのcfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1011cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1011cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1011cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1011cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1011cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1011cfuを含む。
複数の実施形態では、本明細書で提供される組成物は、経口的に投与することができ、10から1010までのコロニー形成単位(cfu)/gの生きた微生物を含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1010cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1010cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1010cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1010cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1010cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1010cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10から1010までのcfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1010cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1010cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1010cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1010cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1010cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~1010cfuを含む。
複数の実施形態では、本明細書で提供される組成物は、経口的に投与することができ、10から10までのコロニー形成単位(cfu)/gの生きた微生物を含む。複数の実施形態では、組成物は、10~10cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~10cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~10cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~10cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~10cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10から10までのcfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~10cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~10cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~10cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~10cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~10cfuを含む。
複数の実施形態では、本明細書で提供される組成物は、経口的に投与することができ、10から10までのコロニー形成単位(cfu)/gの生きた微生物を含む。複数の実施形態では、組成物は、10~10cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~10cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~10cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~10cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10から10までのcfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~10cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~10cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~10cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~10cfuを含む。
複数の実施形態では、本明細書で提供される組成物は、経口的に投与することができ、10から10までのコロニー形成単位(cfu)/gの生きた微生物を含む。複数の実施形態では、組成物は、10~10cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~10cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~10cfu/gを含む。複数の実施形態では、組成物は、10から10までのcfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~10cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~10cfuを含む。複数の実施形態では、組成物は、10~10cfuを含む。
本明細書で提示されるコロニー形成単位(cfu)/gの量およびcfuは、(個別に)投与される各細菌種株の量を指す場合もあり、細菌集団についての総cfu/gまたはcfuを指す場合もあることが理解される。
医薬組成物中の本発明の組成物の割合または濃度は、投与量、化学的特性(例えば、疎水性)、および投与経路を含めたいくつかの因子に応じて変動し得る。例えば、定義された微生物組成物は、経口投与のために、約0.005mgから約1000mgまでを含有するカプセル剤で提供することができる。代わりに、または加えて、投与量は、上記の通り細菌のcfuまたはcfu/gとして表すことができる(例えば、cfu/gとして表す場合は乾燥重量)。複数の実施形態では、投与量は、変動し得るが、約10~約1015cfu/g、例えば、1xl0cfu/g、5xl0cfu/g、1xl0cfu/g、5xl0cfu/g、1xl0cfu/g、5xl0cfu/g、1xl0cfu/g、5xl0cfu/g、1xl0cfu/g、5xl0cfu/g、1xl0cfu/g、5xl0cfu/g、1xl0cfu/g、5xl0cfu/g、1xl0cfu/g、5xl0cfu/g、1xl010cfu/g、5xl010cfu/g、lxl011cfu/g、5xl011cfu/gまたは1xl012cfu/g乾燥重量の当量の範囲であり得る。複数の実施形態では、Lactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusまたはPediococcus pentosaceusは、個々にまたは合計で、10、10、10、10、10、10、10、1010、1011、1012、1013、1014または1015のコロニー形成単位(cfu)/g乾燥重量、または合計cfuのいずれか1つで投与される。複数の実施形態では、組成物は、約10コロニー形成単位(cfu)/gまたは合計10cfuのLactobacillus johnsoniiを含む。複数の実施形態では、組成物は、約10コロニー形成単位(cfu)/gまたは合計10cfuのAkkermansia muciniphilaを含む。複数の実施形態では、組成物は、約10コロニー形成単位(cfu)/gまたは合計10cfuのMyxococcus xanthusを含む。複数の実施形態では、組成物は、約10コロニー形成単位(cfu)/gまたは合計10cfuのPediococcus pentosaceusを含む。複数の実施形態では、組成物は、約10コロニー形成単位(cfu)/gまたは合計10cfuのFaecalibacterium prausnitziiを含む。複数の実施形態では、組成物は、組成物1グラム当たり生きた微生物(例えば、Lactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusまたはPediococcus pentosaceus)、あるいは、不活化したもしくは死んだ微生物に対してまたは微生物画分に対してまたは産生される代謝産物に対して算出される等価用量を含む。
複数の実施形態では、本明細書で提示されるLactobacillus johnsoniiは、マウスの腸からLactobacillus単離培地(deMan、Rogose and Sharpe agar)を使用して培養された株の1つまたは複数の単離された細菌細胞を指す。Lactobacillus johnsoniiの非限定的な例としては、ATCCに受託番号11506および53672の下で寄託された株が挙げられる。
複数の実施形態では、本明細書で提示されるLactobacillus rhamnosusは、ATCCに受託番号53103として寄託された株の識別特性を全て有する細菌株;ATCC番号53103株の識別特性を全て有する、ATCCに受託番号53103として寄託された株のバリアント;およびATCC番号53103株の識別特性を全て有する、ATCCに受託番号53103として寄託された株の変異体の1つまたは複数の単離された細菌細胞を指す。
複数の実施形態では、本明細書で提示されるFaecalibacterium prausnitziiは、ATCCに受託番号27766として寄託された株の識別特性を全て有する細菌株;ATCC番号27766株の識別特性を全て有する、ATCCに受託番号27766として寄託された株のバリアント;およびATCC番号27766株の識別特性を全て有する、ATCCに受託番号27766として寄託された株の変異体の1つまたは複数の単離された細菌細胞を指す。
複数の実施形態では、本明細書で提示されるAkkermansia muciniphilaは、ATCCに受託番号BAA-835として寄託された株の識別特性を全て有する細菌株;ATCC番号BAA-835株の識別特性を全て有する、ATCCに受託番号BAA-835として寄託された株のバリアント;およびATCC番号BAA-835株の識別特性を全て有する、ATCCに受託番号BAA-835として寄託された株の変異体の1つまたは複数の単離された細菌細胞を指す。
複数の実施形態では、本明細書で提示されるMyxococcus xanthusは、ATCCに受託番号25232として寄託された株の識別特性を全て有する細菌株;ATCC番号25232株の識別特性を全て有する、ATCCに受託番号25232として寄託された株のバリアント;およびATCC番号25232株の識別特性を全て有する、ATCCに受託番号25232として寄託された株の変異体の1つまたは複数の単離された細菌細胞を指す。
複数の実施形態では、本明細書で提示されるPediococcus pentosaceusは、ATCCに受託番号25744として寄託された株の識別特性を全て有する細菌株;ATCC番号25744株の識別特性を全て有する、ATCCに受託番号25744として寄託された株のバリアント;およびATCC番号25744株の識別特性を全て有する、ATCCに受託番号25744として寄託された株の変異体の1つまたは複数の単離された細菌細胞を指す。
複数の実施形態では、組成物は、抗炎症性代謝産物を増大させるのに有効である。複数の実施形態では、Lactobacillus johnsoniiは、抗炎症性代謝産物を増大させるのに有効である。複数の実施形態では、Faecalibacterium prausnitziiは、抗炎症性代謝産物を増大させるのに有効である。複数の実施形態では、Akkermansia muciniphilaは、抗炎症性代謝産物を増大させるのに有効である。複数の実施形態では、Myxococcus xanthusは、抗炎症性代謝産物を増大させるのに有効である。複数の実施形態では、Pediococcus pentosaceusは、抗炎症性代謝産物を増大させるのに有効である。本明細書で提示される「代謝産物」は、細菌細胞の代謝の中間体および産物を指し、ここで、細菌細胞は、哺乳動物の腸内に存在する。代謝産物という用語は、哺乳動物細胞によって形成される中間体および産物も含む。代謝産物の非限定的な例としては、アミノ酸、アルコール、ビタミン、ポリオール、有機酸、ヌクレオチド(例えば、イノシン-5’-一リン酸およびグアノシン-5’-一リン酸)、脂質、炭水化物、ペプチドおよびタンパク質が挙げられる。本明細書で提示される「抗炎症性代謝産物」は、細胞(例えば、細菌細胞、哺乳動物細胞)によって産生され、炎症を阻害することができる代謝産物を指す。本明細書で定義される場合、「阻害(inhibition)」、「阻害する(inhibit)」、「阻害すること(inhibiting)」などの用語は、タンパク質-抗炎症性代謝産物相互作用に関しては、阻害剤(例えば、抗炎症性代謝産物)の不在下でのタンパク質の活性または機能と比べてタンパク質の活性または機能に負の影響を及ぼす(例えば、低下させる)(例えば、炎症性代謝産物の活性を低下させる)ことを意味する。「阻害すること(inhibiting)」という用語は、少なくとも一部において、刺激を部分的にもしくは完全に遮断すること、活性化を低下させる、防止する、もしくは遅延させること、または炎症に必要なシグナルトランスダクション、遺伝子発現、酵素活性もしくはタンパク質発現(例えば、炎症性代謝産物)を不活化する、脱感作させる、もしくは下方制御することを含む。一部の実施形態では、阻害は、疾患または疾患の症状(例えば、炎症)の軽減を指す。同様に、「阻害剤」は、炎症を、例えば、炎症性代謝産物に結合すること、炎症性代謝産物の活性を部分的にまたは完全に遮断すること、低下させること、防止すること、遅延させること、不活化すること、脱感作させること、または下方制御することによって阻害する化合物(例えば、代謝産物)である。本明細書で提示される、炎症を阻害または軽減することが可能な代謝産物は、対照と比較して炎症の検出可能に低い活性レベルをもたらす物質を指す。低下した活性は、対照における活性よりも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%またはそれを超えて低い場合がある。ある特定の例では、低下は、対照と比較して1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、またはそれよりも大きな低下である。
複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物は、微生物脂質または微生物炭水化物である。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物は、微生物脂質である。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物はリン脂質である。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物は多価不飽和脂肪酸である。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物は微生物炭水化である。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物はイタコン酸である。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物はn-アセチルグルコサミンである。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物はn-アセチルガラクトサミンである。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物はフコシルラクトースである。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物はアミノ酸である。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物はトリプトファンである。
複数の実施形態では、組成物は、炎症促進性代謝産物を低下させるのに有効である。複数の実施形態では、組成物は、炎症促進性代謝産物を低下させるのに有効である。複数の実施形態では、Lactobacillus johnsoniiは、炎症促進性代謝産物を低下させるのに有効である。複数の実施形態では、Faecalibacterium prausnitziiは、炎症促進性代謝産物を低下させるのに有効である。複数の実施形態では、Akkermansia muciniphilaは、炎症促進性代謝産物を低下させるのに有効である。複数の実施形態では、Myxococcus xanthusは、炎症促進性代謝産物を低下させるのに有効である。複数の実施形態では、Pediococcus pentosaceusは、炎症促進性代謝産物を低下させるのに有効である。本明細書で提示される「炎症促進性代謝産物」は、細胞(例えば、細菌細胞、哺乳動物細胞)によって産生され、炎症を増加させることができる代謝産物を指す。本明細書で提示される炎症を増加させることができる代謝産物は、対照と比較して検出可能により高いレベルの炎症をもたらす物質を指す。増加した活性は、対照における活性よりも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%またはそれを超えて高い場合がある。ある特定の例では、増加は、対照と比較して1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、またはそれよりも大きい。
複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物は、微生物脂質、微生物炭水化物または微生物アミノ酸である。複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物は微生物脂質である。複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物は、ジヒドロキシ-12-オクタデセン酸、コール酸またはメチルマロン酸である。複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物は微生物炭水化物である。複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物は、n-アセチルムラミン酸、ラクトビオン酸またはマルトトリオースである。複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物は微生物アミノ酸である。複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物はオルニチンまたはタウリンである。
本明細書で提示される組成物は、代謝的に活性な細菌または代謝的に不活性な細菌またはその画分を含み得る。複数の実施形態では、Lactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよびPediococcus pentosaceusは代謝的に活性である。複数の実施形態では、前記Lactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよびPediococcus pentosaceusは代謝的に不活性である。代謝的に活性な細菌は、分裂することができ、炭水化物、脂質またはアミノ酸などの代謝産物を産生する。対照的に、代謝的に不活性な細菌は分裂もせず、代謝産物の産生もしない。
III.医薬組成物
本明細書に記載されるように、本明細書で提供される微生物組成物は、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.、Cystobacter sp.、Pediococcus sp.、Bifidobacterium sp.およびClostridium sp.のうちの任意の1、2、3、4、5、6、7または8種類を含む、本質的にからなる、またはからなる細菌集団を含み得る。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびFaecalibacterium prausnitziiを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびAkkermansia muciniphilaを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびMyxococcus xanthusを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびCystobacter fuscusを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびPediococcus pentosaceus、Pediococcus acidilactici、Pediococcus damnosus、Pediococcus ethanolidurans、またはPediococcus parvulusを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびBifidobacterium bifidum、Bifidobacterium pseudolongum、Bifidobacterium saeculare、またはBifidobacterium subtileを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびClostridium hiranonisを含む。複数の実施形態では、Lactobacillus sp.は、Lactobacillus johnsonii、Lactobacillus rhamnosus、Lactobacillus zeae、Lactobacillus acidipiscis、Lactobacillus acidophilus、Lactobacillus agilis、Lactobacillus aviarius、Lactobacillus brevis、Lactobacillus coleohominis、Lactobacillus crispatus、Lactobacillus crustorum、Lactobacillus curvatus、Lactobacillus diolivorans、Lactobacillus farraginis、Lactobacillus fermentum、Lactobacillus fuchuensis、Lactobacillus harbinensis、Lactobacillus helveticus、Lactobacillus hilgardii、Lactobacillus intestinalis、Lactobacillus jensenii、Lactobacillus kefiranofaciens、Lactobacillus kefiri、Lactobacillus lindneri、Lactobacillus mali、Lactobacillus manihotivorans、Lactobacillus mucosae、Lactobacillus oeni、Lactobacillus oligofermentans、Lactobacillus panis、Lactobacillus pantheris、Lactobacillus parabrevis、Lactobacillus paracollinoides、Lactobacillus parakefiri、Lactobacillus paraplantarum、Lactobacillus pentosus、Lactobacillus pontis、Lactobacillus reuteri、Lactobacillus rossiae、Lactobacillus salivarius、Lactobacillus siliginis、Lactobacillus sucicola、Lactobacillus vaccinostercus、Lactobacillus vaginalis、Lactobacillus vini、Lactococcus garvieaeまたはLactococcus lactisである。複数の実施形態では、Lactobacillus sp.はLactobacillus johnsoniiである。複数の実施形態では、細菌集団は、以下:Lactobacillus johnsonii、Lactobacillus rhamnosus、Lactobacillus zeae、Lactobacillus acidipiscis、Lactobacillus acidophilus、Lactobacillus agilis、Lactobacillus aviarius、Lactobacillus brevis、Lactobacillus coleohominis、Lactobacillus crispatus、Lactobacillus crustorum、Lactobacillus curvatus、Lactobacillus diolivorans、Lactobacillus farraginis、Lactobacillus fermentum、Lactobacillus fuchuensis、Lactobacillus harbinensis、Lactobacillus helveticus、Lactobacillus hilgardii、Lactobacillus intestinalis、Lactobacillus jensenii、Lactobacillus kefiranofaciens、Lactobacillus kefiri、Lactobacillus lindneri、Lactobacillus mali、Lactobacillus manihotivorans、Lactobacillus mucosae、Lactobacillus oeni、Lactobacillus oligofermentans、Lactobacillus panis、Lactobacillus pantheris、Lactobacillus parabrevis、Lactobacillus paracollinoides、Lactobacillus parakefiri、Lactobacillus paraplantarum、Lactobacillus pentosus、Lactobacillus pontis、Lactobacillus reuteri、Lactobacillus rossiae、Lactobacillus salivarius、Lactobacillus siliginis、Lactobacillus sucicola、Lactobacillus vaccinostercus、Lactobacillus vaginalis、Lactobacillus vini、Lactococcus garvieae、Lactococcus lactis、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthus、Cystobacter fuscus、Pediococcus pentosaceus、Pediococcus acidilactici、Pediococcus damnosus、Pediococcus ethanoliduransおよびPediococcus parvulusの任意の組合せのうちの少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9または10、あるいは1~5、1~10、1~5または1~20を含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよび/またはPediococcus pentosaceusを含む。一部の実施形態では、微生物組成物は、細菌種であるLactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusまたはPediococcus pentosaceusの1種または複数種の細菌細胞を含む。複数の実施形態では、組成物は、Lactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよびPediococcus pentosaceusを含む。複数の実施形態では、組成物は、Lactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusまたはPediococcus pentosaceusを含む。複数の実施形態では、細菌は、単離された細菌である。
複数の実施形態では、微生物組成物は、治療有効量のLactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよび/またはPediococcus pentosaceusを含む。
複数の実施形態では、微生物組成物は、薬学的に許容される賦形剤をさらに含む。したがって、一つの態様では、治療有効量のLactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよびPediococcus pentosaceusと、薬学的に許容される賦形剤とを含む医薬組成物が提供される。
「薬学的に許容される賦形剤」および「薬学的に許容される担体」とは、活性薬剤の被験体への投与および被験体による吸収を助け、患者に対する著しい有害な毒物学的影響を引き起こすことなく本発明の組成物に含めることができる物質を指す。薬学的に許容される賦形剤の非限定的な例としては、水、NaCl、ノーマルセーライン溶液、乳酸加リンゲル、通常のスクロース、通常のグルコース、結合剤、充填剤、崩壊剤、滑沢剤、コーティング、甘味剤、フレーバー、塩類溶液(例えば、リンゲル液)、アルコール、油、ゼラチン、ラクトース、アミロースまたはデンプンなどの炭水化物、脂肪酸エステル、ヒドロキシメチルセルロース、ポリビニルピロリジン、および着色剤などが挙げられる。そのような調製物は、滅菌し、所望であれば、本発明の化合物と有害な反応を起こさない滑沢剤、防腐剤、安定剤、湿潤剤、乳化剤、浸透圧に影響を及ぼす塩、緩衝剤、着色料、および/または芳香物質などの補助剤と混合することができる。当業者は他の医薬賦形剤が本発明において有用であることを認識されよう。
その実施形態を含めた、本明細書で提示される微生物組成物は、経口投与、胃腸投与、または直腸投与することができる。投与は、単回ボーラス投薬の形態であってもよく、例えば、連続的な灌流ポンプによるものであってもよい。複数の実施形態では、本明細書で提示される微生物共同体を1つまたは複数の賦形剤、例えば、崩壊剤、充填剤、滑剤、または防腐剤と組み合わせる。複数の実施形態では、本明細書で提示される微生物共同体は、カプセルの一部を形成する。適切なカプセルとしては、ハードシェルカプセルまたはソフトシェルカプセルのどちらも挙げられる。カプセルを形成するために任意の脂質に基づくまたはポリマーに基づくコロイドを使用することができる。コロイド調製物に有用な例示的なポリマーとしては、ゼラチン、植物多糖またはそれらの誘導体、例えば、カラギーナンならびにデンプンおよびセルロースの改変された形態、例えば、ヒプロメロースが挙げられる。任意選択で、他の成分、例えば、カプセルの硬度を低下させるためのグリセリンおよび/またはソルビトールなどの可塑剤、着色料、防腐剤、崩壊剤、滑沢剤ならびに表面処理をゲル化剤溶液に加えることができる。
微生物組成物は、単位剤形に製剤化することができ、各投与量は、例えば、用量当たり、最小のウレアーゼ活性を有する定義された微生物共同体を約0.005mgから約2000mgまで含有する。「単位剤形」という用語は、ヒト被験体および他の哺乳動物に対する単位投与量として適切な物理的に別個の単位を指し、各単位は、所望の治療効果がもたらされるように算出された所定の数量の活性な材料を適切な医薬賦形剤を伴って含有する。錠剤などの固体組成物を調製するために、主要な活性成分を医薬賦形剤と混合して、本発明の化合物の均一な混合物を含有する固体の予備製剤組成物を形成する。これらの予備製剤組成物について均一と言及する場合、組成物を錠剤、丸剤およびカプセル剤などの同等に有効な単位剤形に容易に細分することができるように、活性成分を一般に組成物全体を通して一様に分散させる。次いで、この固体予備製剤を、本明細書で提示される微生物組成物を例えば0.005mgから約1000mgまで含有する上記の種類の単位剤形に細分する。
微生物組成物は、単位剤形に製剤化することができ、それぞれの投与量は、例えば、個々にまたは組み合わせて、約0.1mgから約50mgまで、約0.1mgから約40mgまで、約0.1mgから約20mgまで、約0.1mgから約10mgまで、約0.2mgから約20mgまで、約0.3mgから約15mgまで、約0.4mgから約10mgまで、約0.5mgから約1mgまで;約0.5mgから約100mgまで、約0.5mgから約50mgまで、約0.5mgから約30mgまで、約0.5mgから約20mgまで、約0.5mgから約10mgまで、約0.5mgから約5mgまで;約1mgから約50mgまで、約1mgから約30mgまで、約1mgから約20mgまで、約1mgから約10mgまで、約1mgから約5mgまで;約5mgから約50mgまで、約5mgから約20mgまで、約5mgから約10mgまで;約10mgから約100mgまで、約20mgから約200mgまで、約30mgから約150mgまで、約40mgから約100mgまで、約50mgから約100mgまでのLactobacillus sp.(例えば、Lactobacillus johnsonii)、Faecalibacterium sp.(Faecalibacterium prausnitzii)、Akkermansia sp.(例えば、Akkermansia muciniphila)、Myxococcus sp.(例えば、Myxococcus xanthus)および/またはPediococcus sp.(例えば、Pediococcus pentosaceus)を含む。
一部の実施形態では、本発明の錠剤または丸剤をコーティングするまたは他のやり方で調合して持続的作用の利点もたらす剤形を提供することができる。例えば、錠剤または丸剤は、内側の投薬構成成分と外側の投薬構成成分を含んでよく、後者は前者を覆うエンベロープの形態である。2つの構成成分は、胃内での崩壊に抵抗する働きをし、内側の構成成分がインタクトに十二指腸に通すことまたは放出の遅延を可能にする腸溶層により分離することができる。そのような腸溶層またはコーティングのために種々の材料を使用することができ、そのような材料としては、いくつかのポリマー酸ならびにポリマー酸とシェラック、セチルアルコール、および酢酸セルロースなどの材料の混合物が挙げられる。
経口投与または注射による投与のために本発明の組成物を組み入れることができる液体形態としては、水溶液、適切に風味付けしたシロップ、水性または油性懸濁液、および綿実油、ゴマ油、ココナッツ油、またはピーナッツ油などの食用油で風味付けしたエマルション、ならびにエリキシルおよび同様の医薬ビヒクルが挙げられる。
IV.処置方法
本明細書で提示される方法によると、被験体に、有効量の本明細書で提示される薬剤のうちの1つまたは複数を投与する。有効量および有効投与量という用語は互換的に使用される。有効量という用語は、所望の生理的応答(例えば、炎症、感染、またはディスバイオシスの軽減)を生じさせるのに必要な任意の量と定義される。薬剤を投与するための有効量およびスケジュールは当業者が経験的に決定することができる。投与のための投与量の範囲は、疾患または障害の1つまたは複数の症状に影響を及ぼす(例えば、軽減または遅延させる)所望の効果を生じさせるのに十分に大きなものである。投与量は、例えば望ましくない交差反応、アナフィラキシー反応などの実質的な有害な副作用が引き起こされるほど多くないものであるべきである。一般に、投与量は、年齢、状態、性別、疾患の種類、疾患もしくは障害の程度、投与経路、またはレジメンに他の薬物が含まれているかどうかによって変動し、当業者が決定することができる。投与量は、あらゆる禁忌の場合に個々の医師が調整することができる。投与量は変動し得、1つまたは複数の用量の投与で、毎日、1日または数日にわたって投与することができる。所与のクラスの医薬製品についての適切な投与量に関する文献において手引きを見いだすことができる。例えば、所与のパラメータに関して、有効量は、少なくとも5%、10%、15%、20%、25%、40%、50%、60%、75%、80%、90%、または少なくとも100%の増加または減少を示す。有効性を「~倍」の増加または低減として表すこともできる。例えば、治療有効量は、対照よりも少なくとも1.2倍、1.5倍、2倍、5倍、またはそれよりも大きな効果を有し得る。正確な用量および製剤は処置の目的に依存し、当業者は公知の技法を使用して確かめることができる(例えば、Lieberman、Pharmaceutical Dosage Forms(1-3巻、1992);Lloyd、The Art、Science and Technology of Pharmaceutical Compounding(1999);Remington:The Science and Practice of Pharmacy、第20版、Gennaro、Editor(2003)およびPickar、Dosage Calculations(1999)を参照)。
予防的使用に関しては、初期発症の前またはその間(例えば、自己免疫疾患の最初の徴候および症状の際)に、被験体に治療有効量の本明細書に記載の微生物組成物を投与する。治療的処置は、疾患の診断または発生後に、被験体に治療有効量の本明細書に記載の薬剤を投与することを伴う。したがって、別の態様では、それを必要とする被験体において疾患(例えば、炎症性疾患、感染症、またはディスバイオシス)を処置する方法が提供される。
「被験体」、「患者」、「個体」などの用語は、限定するものではなく、一般に置き換えることができる。つまり、「患者」と記載されている個体は、必ずしも所与の疾患を有さず、単に医学的助言を求めているだけの場合がある。
本明細書で使用される場合、状態、疾患もしくは障害、または状態、疾患もしくは障害に関連する症状を「処置すること(treating)」またはその「処置(treatment)」は、臨床結果を含めた有益なまたは所望の結果を得るための手法を指す。有益なまたは所望の臨床結果としては、これらに限定されないが、1つまたは複数の症状または状態の緩和または好転、状態、障害または疾患の程度の低減、状態(condition)、障害または疾患の状態(state)の安定化、状態、障害または疾患の発生の防止、状態、障害または疾患の拡散の防止、状態、障害または疾患の進行の遅延または緩徐化、状態、障害または疾患の発症の遅延または緩徐化、状態、障害または疾患の状態の好転または一時的緩和、および、部分的なものであるか完全なものであるかにかかわらず寛解を挙げることができる。「処置すること(treating)」は、被験体の生存を、処置の不在下で予測される生存を超えて延長させることも意味し得る。「処置すること(treating)」は、状態、障害または疾患の進行を阻害すること、状態、障害または疾患の進行を一時的に緩徐化することも意味し得るが、一部の例では、状態、障害または疾患の進行を恒久的に停止させることを伴う。本明細書で使用される場合、処置(treatment)、処置する(treat)、または処置すること(treating)という用語は、プロテアーゼの発現を特徴とする疾患もしくは状態の1つもしくは複数の症状の影響またはプロテアーゼの発現を特徴とする疾患もしくは状態の症状を低減させる方法を指す。したがって、開示されている方法では、処置は、確立された疾患、状態、または、疾患もしくは状態(例えば、炎症、感染、もしくはディスバイオシス)の症状の重症度の10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%の低下を指し得る。例えば、疾患を処置するための方法は、被験体において疾患の1つまたは複数の症状が対照と比較して10%低減していれば、処置とみなされる。したがって、低減は、ネイティブまたは対照レベルと比較して10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、または10%から100%の間の任意のパーセントの低減であり得る。処置は、疾患、状態、または疾患もしくは状態の症状の治癒または完全な消失を必ずしも指すものではないことが理解される。さらに、本明細書で使用される場合、減少、低減、または阻害への言及は、対照レベルと比較して10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%またはそれよりも大きな変化を含み、そのような用語は、完全な排除を含み得るが、必ずしも含むものではない。
定義された微生物組成物を含む組成物は、被験体の胃腸管に経鼻十二指腸カテーテルによって、浣腸によって、または内視鏡、小腸内視鏡、もしくは結腸内視鏡によって、または消費され得るカプセル剤もしくは丸剤として経口的に投与することができる。ある特定の実施形態では、定義された微生物組成物を適切な賦形剤(例えば、食塩溶液)中に希釈する。好ましい実施形態では、細菌を凍結乾燥形態で送達する。
組成物をどのように製剤化するかにかかわらず、必要な投与量は、投与経路、製剤の性質、被験体の状態の性質、例えば免疫系の未熟または胃腸障害、被験体のサイズ、体重、体表面積、年齢、および性別、投与されている他の薬物、ならびに担当臨床医の判断に依存する。複数の実施形態では、適切な投与量は0.01~1,000mg/kgの範囲である。いくつかの典型的な用量範囲は、1日当たり約1μg/kg体重から約1g/kg体重までである。複数の実施形態では、用量範囲は、1日当たり約0.01mg/kg体重から約100mg/kg体重までである。複数の実施形態では、用量は、例えば、1mg/kg、2mg/kg、5mgkg、10mg/kg、20mg/kg、50mg/kgまたは100mg/kgであり得る。代わりに、または加えて、投与量は、cfuとして、またはcfu/g乾燥重量として表され得る。複数の実施形態では、投与量は、変動し得るが、約10~約1012cfu/g、例えば、1xl0cfu/g、5xl0cfu/g、1xl0cfu/g、5xl0cfu/g、1xl0cfu/g、5xl0cfu/g、1xl0cfu/g、5xl0cfu/g、1xl0cfu/g、5xl0cfu/g、1xl0cfu/g、5xl0cfu/g、1xl0cfu/g、5xl0cfu/g、1xl0cfu/g、5xl0cfu/g、1xl010cfu/g、5xl010cfu/g、lxl011cfu/g、5xl011cfu/gまたは1xl012cfu/g乾燥重量の投与される細菌のいずれか1つ(個々に)または細菌の合計集団の当量の範囲であり得る。複数の実施形態では、投与量は、約10~約1012cfu、例えば、1xl0cfu、5xl0cfu、1xl0cfu、5xl0cfu、1xl0cfu、5xl0cfu、1xl0cfu、5xl0cfu、1xl0cfu、5xl0cfu、1xl0cfu、5xl0cfu、1xl0cfu、5xl0cfu、1xl0cfu、5xl0cfu、1xl010cfu、5xl010cfu、lxl011cfu、5xl011cfuまたは1xl012cfuの投与される細菌のいずれか1つ(個々に)または細菌の合計集団の範囲であり得る。
投与は、単回であっても複数回(例えば、2倍または3倍、4倍、6倍、8倍、10倍、20倍、50倍、100倍、150倍、またはそれよりも多い倍数)であってもよい。本明細書で提示される任意の組成物を用いた処置の持続時間は、1日という短期から宿主の寿命(例えば、長年)という長期までの任意の長さの時間であってよい。例えば、組成物は、週に1、2、3、4、5、6、もしくは7回(例えば、4週間~数カ月もしくは長年にわたって);1カ月に1回(例えば、3~12カ月もしくは長年にわたって);または1年に1回、5年、10年、またはそれより長い期間にわたって投与することができる。処置の頻度は変動し得ることも注目に値する。例えば、本組成物を毎日、毎週、毎月、または毎年1回(または2回、3回など)投与することができる。
組成物を他の治療剤と併せて投与することもできる。他の治療剤は、特定の障害に応じて変動するが、それらとして、例えば、食生活改善、血液透析、安息香酸ナトリウム、酢酸フェニル(phenylacetate)、アルギニンなどの治療剤、または手術療法を挙げることができる。2つまたはそれよりも多くの治療剤の並行投与は、薬剤がそれらの治療効果を発揮する間の期間が重複する限りは、薬剤を同時にまたは同じ経路によって投与することを必要としない。異なる日または週における投与と同じく、同時または逐次的投与が意図されている。
炎症性疾患、感染症(例えば、呼吸器感染症または胃腸感染症)およびディスバイオシスを処置および防止する方法であって、その実施形態を含めた本明細書に記載の細菌集団または微生物組成物を投与するステップを含む方法が本明細書で提示される。
ある態様では、それを必要とする被験体においてディスバイオシス、炎症性疾患、またはウイルス性呼吸器感染症を処置または防止する方法が提供される。
ある態様では、それを必要とする被験体において抗炎症性化合物のレベルを上昇させ、かつ/または炎症促進性化合物のレベルを低下させる方法が提供される。
ある態様では、それを必要とする被験体の代謝を変化させる方法が提供される。
複数の実施形態では、方法は、1、2、3、4、5、6、7または8種類(あるいは少なくとも1、2、3、4、5、6、7または8種類)の細菌種を含む、本質的にからなる、またはからなる有効量の細菌集団を被験体に投与するステップを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.、Cystobacter sp.、Pediococcus sp.、Bifidobacterium sp.およびClostridium sp.のうちの任意の1、2、3、4、5、6、7または8種類を含む、本質的にからなる、またはからなる。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびFaecalibacterium prausnitziiを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびAkkermansia muciniphilaを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびMyxococcus xanthusを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびCystobacter fuscusを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびPediococcus pentosaceus、Pediococcus acidilactici、Pediococcus damnosus、Pediococcus ethanolidurans、またはPediococcus parvulusを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびBifidobacterium bifidum、Bifidobacterium pseudolongum、Bifidobacterium saeculare、またはBifidobacterium subtileを含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus sp.およびClostridium hiranonisを含む。複数の実施形態では、Lactobacillus sp.は、Lactobacillus johnsonii、Lactobacillus rhamnosus、Lactobacillus zeae、Lactobacillus acidipiscis、Lactobacillus acidophilus、Lactobacillus agilis、Lactobacillus aviarius、Lactobacillus brevis、Lactobacillus coleohominis、Lactobacillus crispatus、Lactobacillus crustorum、Lactobacillus curvatus、Lactobacillus diolivorans、Lactobacillus farraginis、Lactobacillus fermentum、Lactobacillus fuchuensis、Lactobacillus harbinensis、Lactobacillus helveticus、Lactobacillus hilgardii、Lactobacillus intestinalis、Lactobacillus jensenii、Lactobacillus kefiranofaciens、Lactobacillus kefiri、Lactobacillus lindneri、Lactobacillus mali、Lactobacillus manihotivorans、Lactobacillus mucosae、Lactobacillus oeni、Lactobacillus oligofermentans、Lactobacillus panis、Lactobacillus pantheris、Lactobacillus parabrevis、Lactobacillus paracollinoides、Lactobacillus parakefiri、Lactobacillus paraplantarum、Lactobacillus pentosus、Lactobacillus pontis、Lactobacillus reuteri、Lactobacillus rossiae、Lactobacillus salivarius、Lactobacillus siliginis、Lactobacillus sucicola、Lactobacillus vaccinostercus、Lactobacillus vaginalis、Lactobacillus vini、Lactococcus garvieaeまたはLactococcus lactisである。複数の実施形態では、Lactobacillus sp.はLactobacillus johnsoniiである。複数の実施形態では、細菌集団は、以下:Lactobacillus johnsonii、Lactobacillus rhamnosus、Lactobacillus zeae、Lactobacillus acidipiscis、Lactobacillus acidophilus、Lactobacillus agilis、Lactobacillus aviarius、Lactobacillus brevis、Lactobacillus coleohominis、Lactobacillus crispatus、Lactobacillus crustorum、Lactobacillus curvatus、Lactobacillus diolivorans、Lactobacillus farraginis、Lactobacillus fermentum、Lactobacillus fuchuensis、Lactobacillus harbinensis、Lactobacillus helveticus、Lactobacillus hilgardii、Lactobacillus intestinalis、Lactobacillus jensenii、Lactobacillus kefiranofaciens、Lactobacillus kefiri、Lactobacillus lindneri、Lactobacillus mali、Lactobacillus manihotivorans、Lactobacillus mucosae、Lactobacillus oeni、Lactobacillus oligofermentans、Lactobacillus panis、Lactobacillus pantheris、Lactobacillus parabrevis、Lactobacillus paracollinoides、Lactobacillus parakefiri、Lactobacillus paraplantarum、Lactobacillus pentosus、Lactobacillus pontis、Lactobacillus reuteri、Lactobacillus rossiae、Lactobacillus salivarius、Lactobacillus siliginis、Lactobacillus sucicola、Lactobacillus vaccinostercus、Lactobacillus vaginalis、Lactobacillus vini、Lactococcus garvieae、Lactococcus lactis、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthus、Cystobacter fuscus、Pediococcus pentosaceus、Pediococcus acidilactici、Pediococcus damnosus、Pediococcus ethanoliduransおよびPediococcus parvulusの任意の組合せのうちの少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9または10、あるいは1~5、1~10、1~5または1~20を含む。複数の実施形態では、細菌集団は、Lactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよび/またはPediococcus pentosaceusを含む。複数の実施形態では、細菌は、単離された細菌である。
複数の実施形態では、方法は、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.および/またはPediococcus spを含む有効量の細菌集団を被験体に投与するステップを含む。複数の実施形態では、(i)Lactobacillus sp.はLactobacillus johnsoniiであり、(ii)Faecalibacterium sp.はFaecalibacterium prausnitziiであり、(iii)Akkermansia sp.はAkkermansia muciniphilaであり、(iv)Myxococcus sp.はMyxococcus xanthusであり、(v)Pediococcus sp.はPediococcus pentosaceusである。複数の実施形態では、(i)Lactobacillus sp.はLactobacillus zeae、Lactobacillus acidipiscis、Lactobacillus acidophilus、Lactobacillus agilis、Lactobacillus aviarius、Lactobacillus brevis、Lactobacillus coleohominis、Lactobacillus crispatus、Lactobacillus crustorum、Lactobacillus curvatus、Lactobacillus diolivorans、Lactobacillus farraginis、Lactobacillus fermentum、Lactobacillus fuchuensis、Lactobacillus harbinensis、Lactobacillus helveticus、Lactobacillus hilgardii、Lactobacillus intestinalis、Lactobacillus jensenii、Lactobacillus kefiranofaciens、Lactobacillus kefiri、Lactobacillus lindneri、Lactobacillus mali、Lactobacillus manihotivorans、Lactobacillus mucosae、Lactobacillus oeni、Lactobacillus oligofermentans、Lactobacillus panis、Lactobacillus pantheris、Lactobacillus parabrevis、Lactobacillus paracollinoides、Lactobacillus parakefiri、Lactobacillus paraplantarum、Lactobacillus pentosus、Lactobacillus pontis、Lactobacillus reuteri、Lactobacillus rossiae、Lactobacillus salivarius、Lactobacillus siliginis、Lactobacillus sucicola、Lactobacillus vaccinostercus、Lactobacillus vaginalis、Lactobacillus vini、Lactococcus garvieaeまたはLactococcus lactisであり;(ii)Faecalibacterium sp.はFaecalibacterium prausnitziiであり;(iii)Akkermansia sp.はAkkermansia muciniphilaであり;(iv)Myxococcus sp.はMyxococcus xanthusであり;(v)Pediococcus sp.はPediococcus pentosaceus、Pediococcus acidilactici、Pediococcus damnosus、Pediococcus ethanoliduransまたはPediococcus parvulusである。
複数の実施形態では、Myxococcus sp.は、芽胞、栄養型細菌、または芽胞と栄養型細菌の混合物の形態である。複数の実施形態では、Myxococcus sp.は、芽胞を含む粉末の形態である。複数の実施形態では、Clostridium sp.は、芽胞、栄養型細菌、または芽胞と栄養型細菌の混合物の形態である。複数の実施形態では、Clostridium sp.は、芽胞を含む粉末の形態である。
複数の実施形態では、約20、15、10、9、8、7または6種類未満の異なる種の細菌が被験体に投与される。複数の実施形態では、約20種類未満の異なる種の細菌が被験体に投与される。複数の実施形態では、20種類未満の異なる種の細菌が被験体に投与される。複数の実施形態では、約15種類未満の異なる種の細菌が被験体に投与される。複数の実施形態では、15種類未満の異なる種の細菌が被験体に投与される。複数の実施形態では、約10種類未満の異なる種の細菌が被験体に投与される。複数の実施形態では、10種類未満の異なる種の細菌が被験体に投与される。複数の実施形態では、約9種類未満の異なる種の細菌が被験体に投与される。複数の実施形態では、9種類未満の異なる種の細菌が被験体に投与される。複数の実施形態では、約8種類未満の異なる種の細菌が被験体に投与される。複数の実施形態では、8種類未満の異なる種の細菌が被験体に投与される。複数の実施形態では、約7種類未満の異なる種の細菌が被験体に投与される。複数の実施形態では、7種類未満の異なる種の細菌が被験体に投与される。複数の実施形態では、約6種類未満の異なる種の細菌が被験体に投与される。複数の実施形態では、6種類未満の異なる種の細菌が被験体に投与される。
複数の実施形態では、細菌集団は、細菌組成物の部分を形成する。複数の実施形態では、細菌組成物は、約20、15、10、9、8、7または6種類未満の種の細菌を含む。複数の実施形態では、細菌組成物は、約20種類未満の種の細菌を含む。複数の実施形態では、細菌組成物は、20種類未満の種の細菌を含む。複数の実施形態では、細菌組成物は、約15種類未満の種の細菌を含む。複数の実施形態では、細菌組成物は、15種類未満の種の細菌を含む。複数の実施形態では、細菌組成物は、約10種類未満の種の細菌を含む。複数の実施形態では、細菌組成物は、10種類未満の種の細菌を含む。複数の実施形態では、細菌組成物は、約9種類未満の種の細菌を含む。複数の実施形態では、細菌組成物は、9種類未満の種の細菌を含む。複数の実施形態では、細菌組成物は、約8種類未満の種の細菌を含む。複数の実施形態では、細菌組成物は、8種類未満の種の細菌を含む。複数の実施形態では、細菌組成物は、約7種類未満の種の細菌を含む。複数の実施形態では、細菌組成物は、7種類未満の種の細菌を含む。複数の実施形態では、細菌組成物は、約6種類未満の種の細菌を含む。複数の実施形態では、細菌組成物は、6種類未満の種の細菌を含む。
複数の実施形態では、細菌組成物は、薬学的に許容される賦形剤をさらに含む。複数の実施形態では、細菌組成物は、糞便移植物ではない。複数の実施形態では、細菌組成物は、カプセル剤、錠剤、懸濁剤、坐剤、粉剤・散剤(powder)、クリーム剤、油剤(oil)、水中油エマルション、油中水エマルション、または水性液剤である。複数の実施形態では、細菌組成物は、粉末、固体、半固体、または液体の形態である。
複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で約0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2または0.1未満の水分活性(a)を有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で約0.9未満のaを有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で0.9未満のaを有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で約0.8未満のaを有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で0.8未満のaを有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で約0.7未満のaを有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で0.7未満のaを有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で約0.6未満のaを有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で0.6未満のaを有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で約0.5未満のaを有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で0.5未満のaを有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で約0.4未満のaを有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で0.4未満のaを有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で約0.3未満のaを有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で0.3未満のaを有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で約0.2未満のaを有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で0.2未満のaを有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で約0.1未満のaを有する。複数の実施形態では、細菌組成物は、20℃で0.1未満のaを有する。
複数の実施形態では、細菌組成物は、食品または飲料である。
複数の実施形態では、細菌組成物を経口または直腸投与する。
複数の実施形態では、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.、および/またはPediococcus sp.は、粉末の形態である。複数の実施形態では、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.、および/またはPediococcus sp.は凍結乾燥されたものである。
複数の実施形態では、被験体はヒトである。複数の実施形態では、被験体は、細菌性、ウイルス性、または真菌性胃腸感染症に罹患しているまたは罹患している人と一緒に住んでいる。
複数の実施形態では、被験体は炎症性疾患を有する。複数の実施形態では、被験体は、炎症性疾患に罹患するリスクがある。複数の実施形態では、被験体は、炎症性疾患と診断されているいとこ、祖父母、親、おば、おじ、および/または同胞を少なくとも1名、2名、3名、または4名有する。複数の実施形態では、被験体は、炎症性疾患と診断されているいとこ、祖父母、親、おば、おじ、および/または同胞を少なくとも4名有する。複数の実施形態では、被験体は、炎症性疾患と診断されているいとこ、祖父母、親、おば、おじ、および/または同胞を少なくとも3名有する。複数の実施形態では、被験体は、炎症性疾患と診断されているいとこ、祖父母、親、おば、おじ、および/または同胞を少なくとも2名有する。複数の実施形態では、被験体は、炎症性疾患と診断されているいとこ、祖父母、親、おば、おじ、および/または同胞を少なくとも1名有する。
複数の実施形態では、炎症性疾患は、アレルギー、アトピー、喘息、自己免疫疾患、自己炎症性疾患、過敏症、小児アレルギー性喘息、アレルギー性喘息、炎症性腸疾患、セリアック病、クローン病、大腸炎、潰瘍性大腸炎、膠原性大腸炎、リンパ球性大腸炎、憩室炎、過敏性腸症候群、短腸症候群、盲係蹄症候群、慢性持続性下痢、乳児期の難治性下痢、旅行者下痢、免疫増殖性小腸疾患、慢性前立腺炎、腸炎後症候群、熱帯性スプルー、ウィップル病、ウォルマン病、関節炎、関節リウマチ、ベーチェット病、ぶどう膜炎、壊疽性膿皮症、結節性紅斑、外傷性脳損傷、乾癬性関節炎、若年性特発性関節炎、多発性硬化症、全身性エリテマトーデス(SLE)、重症筋無力症、若年発症糖尿病、1型糖尿病、ギラン・バレー症候群、橋本脳炎、橋本甲状腺炎、強直性脊椎炎、乾癬、シェーグレン症候群、血管炎、糸球体腎炎、自己免疫性甲状腺炎、水疱性類天疱瘡、サルコイドーシス、魚鱗癬、グレーブス眼症、アジソン病、白斑、尋常性ざ瘡、骨盤炎症性疾患、再灌流傷害、サルコイドーシス、移植片拒絶反応、間質性膀胱炎、アテローム性動脈硬化症、およびアトピー性皮膚炎である。
複数の実施形態では、炎症性疾患は、小児アレルギー性喘息または炎症性腸疾患である。複数の実施形態では、被験体は、便秘、下痢、鼓脹、尿意逼迫、および/または腹痛に苦しんでいる。
複数の実施形態では、被験体は、最近1、2、3または4カ月以内に抗生物質を投与されている。複数の実施形態では、被験体は、最近4カ月以内に抗生物質を投与されている。複数の実施形態では、被験体は、最近3カ月以内に抗生物質を投与されている。複数の実施形態では、被験体は、最近2カ月以内に抗生物質を投与されている。複数の実施形態では、被験体は、最近1カ月以内に抗生物質を投与されている。
複数の実施形態では、被験体は、新生児である。複数の実施形態では、被験体は、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、12、18または24カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約1カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、1カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約2カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、2カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約3カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、3カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約4カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、4カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約5カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、5カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約6カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、6カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約7カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、7カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約8カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、8カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約9カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、9カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約12カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、12カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約18カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、18カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約24カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、24カ月齢未満である。
複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または少なくとも約18歳である。複数の実施形態では、被験体は、2~18歳の間であるか、または少なくとも18歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または少なくとも約18(例えば、19、20、25、30、40、50、60、70、80、90)歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または約19歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または19歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または約20歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または20歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または約25歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または25歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または約30歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または30歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または約40歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または40歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または約50歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または50歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または約60歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または60歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または約70歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または70歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または約80歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または80歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または約90歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または90歳である。
複数の実施形態では、被験体は、(a)健康もしくは一般集団と比較してStreptococcus spp.、Bifidobacterium spp.、およびEnterococcus spp.の割合が増加している;(b)健康もしくは一般集団と比較してAlternaria alternata、Aspergillus flavus、Aspergillus cibarius、およびCandida sojaeの割合が低減している;(c)健康もしくは一般集団と比較してCandida albicansおよびDebaryomyces spp.の割合が増加している;(d)健康もしくは一般集団と比較してBifidobacteria spp.、Lactobacillus spp.、Faecalibacterium spp.およびAkkermansia spp.の割合が低減している;(e)健康もしくは一般集団と比較してMalassezia spp.の割合が低減している;(f)健康もしくは一般集団と比較してBacterioides spp.、Ruminococcus spp.、Prevotella spp.、もしくはBifidobacterium spp.の割合が増加している;または(g)健康または一般集団と比較してEnterococcus faecalis、Enterococcus faecium、またはClostridium difficileの割合が増加している胃腸マイクロバイオームを含む。
複数の実施形態では、有効量は、(i)前記被験体におけるBifidobacterium sp.、クレードIVもしくはXIVに属するClostridia sp.、Lachnospira sp.、および/もしくはRuminococcus sp.のレベルを上昇させる;(ii)前記被験体の糞便中のpHを低下させる;(iii)前記被験体の糞便中の乳酸のレベルを上昇させる;(iv)前記被験体における循環イタコネートのレベルを上昇させる;(v)被験体におけるアレルギー性炎症を処置、軽減、もしくは防止する;(vi)前記被験体の気道における適応免疫応答を低減させる;(vii)胃腸関連腸間膜リンパ節における樹状細胞活性化を低減させる;(viii)前記被験体の肺、血液、血清、もしくは血漿中の修復マクロファージのレベルを上昇させる;(ix)前記被験体における抗炎症性化合物のレベルを上昇させる;(x)前記被験体における炎症促進性化合物のレベルを低下させる;(xi)前記被験体におけるエオタキシンの発現および/もしくは分泌のレベルを低下させる;ならびに/または(xii)前記被験体におけるムチンの発現および/もしくは分泌のレベルを低下させるのに有効である。
複数の実施形態では、有効量は、前記被験体の肺におけるムチンの分泌および/または分泌のレベルを低下させるのに有効である。
複数の実施形態では、抗炎症性化合物は、サイトカイン、微生物脂質、微生物炭水化物、または微生物アミノ酸である。複数の実施形態では、抗炎症性化合物はIL-17である。複数の実施形態では、
複数の実施形態では、炎症促進性化合物は、サイトカイン、微生物脂質、微生物炭水化物、または微生物アミノ酸である。複数の実施形態では、炎症促進性化合物は、IL-4、IL-10、IL-8、IL-13、TNF-α、またはMUC5Bである。
複数の実施形態では、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.および/またはPediococcus sp.は代謝的に活性である。複数の実施形態では、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.および/またはPediococcus sp.は代謝的に不活性である。
複数の実施形態では、方法は、被験体に(a)Bifidobacterium sp.、(b)Cystobacter sp.、または(c)真菌微生物を投与するステップをさらに含む。
複数の実施形態では、有効量は、被験体の代謝を変化させるのに有効である。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、脂質、リン脂質、またはプラズマローゲンのレベルを上昇させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表3に列挙されている任意の化合物、または表3に列挙されている少なくとも2種、3種、4種、5種、6種、7種、8種、9種、10種、11種、12種、13種、14種、15種、16種、17種、18種、19種、20種、21種、22種、23種、24種、もしくは25種の化合物の任意の組合せのレベルを上昇させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表3に列挙されている任意の化合物、または表3に列挙されている2種の化合物の任意の組合せのレベルを上昇させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表3に列挙されている任意の化合物、または表3に列挙されている3種の化合物の任意の組合せのレベルを上昇させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表3に列挙されている任意の化合物、または表3に列挙されている4種の化合物の任意の組合せのレベルを上昇させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表3に列挙されている任意の化合物、または表3に列挙されている5種の化合物の任意の組合せのレベルを上昇させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表3に列挙されている任意の化合物、または表3に列挙されている6種の化合物の任意の組合せのレベルを上昇させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表3に列挙されている任意の化合物、または表3に列挙されている7種の化合物の任意の組合せのレベルを上昇させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表3に列挙されている任意の化合物、または表3に列挙されている8種の化合物の任意の組合せのレベルを上昇させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表3に列挙されている任意の化合物、または表3に列挙されている9種の化合物の任意の組合せのレベルを上昇させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表3に列挙されている任意の化合物、または表3に列挙されている10種の化合物の任意の組合せのレベルを上昇させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表3に列挙されている任意の化合物、または表3に列挙されている11種の化合物の任意の組合せのレベルを上昇させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表3に列挙されている任意の化合物、または表3に列挙されている12種の化合物の任意の組合せのレベルを上昇させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表3に列挙されている任意の化合物、または表3に列挙されている13種の化合物の任意の組合せのレベルを上昇させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表3に列挙されている任意の化合物、または表3に列挙されている14種の化合物の任意の組合せのレベルを上昇させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表3に列挙されている任意の化合物、または表3に列挙されている15種の化合物の任意の組合せのレベルを上昇させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表3に列挙されている任意の化合物、または表3に列挙されている16種の化合物の任意の組合せのレベルを上昇させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表3に列挙されている任意の化合物、または表3に列挙されている17種の化合物の任意の組合せのレベルを上昇させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表3に列挙されている任意の化合物、または表3に列挙されている18種の化合物の任意の組合せのレベルを上昇させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表3に列挙されている任意の化合物、または表3に列挙されている19種の化合物の任意の組合せのレベルを上昇させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表3に列挙されている任意の化合物、または表3に列挙されている20種の化合物の任意の組合せのレベルを上昇させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表3に列挙されている任意の化合物、または表3に列挙されている21種の化合物の任意の組合せのレベルを上昇させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表3に列挙されている任意の化合物、または表3に列挙されている22種の化合物の任意の組合せのレベルを上昇させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表3に列挙されている任意の化合物、または表3に列挙されている23種の化合物の任意の組合せのレベルを上昇させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表3に列挙されている任意の化合物、または表3に列挙されている24種の化合物の任意の組合せのレベルを上昇させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表3に列挙されている任意の化合物、または表3に列挙されている25種の化合物の任意の組合せのレベルを上昇させることを含む。複数の実施形態では、被験体の糞便中のレベルが上昇する。複数の実施形態では、被験体の体液中のレベルが上昇する。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において炭水化物、脂質、またはエネルギー化合物のレベルを低下させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表4に列挙されている任意の化合物、または表4に列挙されている少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、30、35、40、45または50種の化合物の任意の組合せのレベルを低下させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表4に列挙されている任意の化合物、または表4に列挙されている2種の化合物の任意の組合せのレベルを低下させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表4に列挙されている任意の化合物、または表4に列挙されている3種の化合物の任意の組合せのレベルを低下させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表4に列挙されている任意の化合物、または表4に列挙されている4種の化合物の任意の組合せのレベルを低下させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表4に列挙されている任意の化合物、または表4に列挙されている5種の化合物の任意の組合せのレベルを低下させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表4に列挙されている任意の化合物、または表4に列挙されている6種の化合物の任意の組合せのレベルを低下させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表4に列挙されている任意の化合物、または表4に列挙されている7種の化合物の任意の組合せのレベルを低下させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表4に列挙されている任意の化合物、または表4に列挙されている8種の化合物の任意の組合せのレベルを低下させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表4に列挙されている任意の化合物、または表4に列挙されている9種の化合物の任意の組合せのレベルを低下させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表4に列挙されている任意の化合物、または表4に列挙されている10種の化合物の任意の組合せのレベルを低下させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表4に列挙されている任意の化合物、または表4に列挙されている11種の化合物の任意の組合せのレベルを低下させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表4に列挙されている任意の化合物、または表4に列挙されている12種の化合物の任意の組合せのレベルを低下させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表4に列挙されている任意の化合物、または表4に列挙されている13種の化合物の任意の組合せのレベルを低下させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表4に列挙されている任意の化合物、または表4に列挙されている14種の化合物の任意の組合せのレベルを低下させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表4に列挙されている任意の化合物、または表4に列挙されている15種の化合物の任意の組合せのレベルを低下させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表4に列挙されている任意の化合物、または表4に列挙されている16種の化合物の任意の組合せのレベルを低下させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表4に列挙されている任意の化合物、または表4に列挙されている17種の化合物の任意の組合せのレベルを低下させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表4に列挙されている任意の化合物、または表4に列挙されている18種の化合物の任意の組合せのレベルを低下させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表4に列挙されている任意の化合物、または表4に列挙されている19種の化合物の任意の組合せのレベルを低下させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表4に列挙されている任意の化合物、または表4に列挙されている20種の化合物の任意の組合せのレベルを低下させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表4に列挙されている任意の化合物、または表4に列挙されている21種の化合物の任意の組合せのレベルを低下させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表4に列挙されている任意の化合物、または表4に列挙されている22種の化合物の任意の組合せのレベルを低下させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表4に列挙されている任意の化合物、または表4に列挙されている23種の化合物の任意の組合せのレベルを低下させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表4に列挙されている任意の化合物、または表4に列挙されている24種の化合物の任意の組合せのレベルを低下させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表4に列挙されている任意の化合物、または表4に列挙されている25種の化合物の任意の組合せのレベルを低下させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表4に列挙されて


いる任意の化合物、または表4に列挙されている30種の化合物の任意の組合せのレベルを低下させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表4に列挙されている任意の化合物、または表4に列挙されている35種の化合物の任意の組合せのレベルを低下させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表4に列挙されている任意の化合物、または表4に列挙されている40種の化合物の任意の組合せのレベルを低下させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表4に列挙されている任意の化合物、または表4に列挙されている45種の化合物の任意の組合せのレベルを低下させることを含む。複数の実施形態では、被験体の代謝を変化させることは、被験体において、表4に列挙されている任意の化合物、または表4に列挙されている50種の化合物の任意の組合せのレベルを低下させることを含む。複数の実施形態では、このレベルは、被験体の糞便中で減少している。複数の実施形態では、このレベルは、被験体の体液中で減少している。
ある態様では、それを必要とする被験体において炎症性疾患を処置または防止する方法が提供される。方法は、治療有効量のLactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよびPediococcus pentosaceusを被験体に投与するステップを含む。複数の実施形態では、Lactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよびPediococcus pentosaceusは、本明細書に提供される微生物組成物を形成する。Lactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよびPediococcus pentosaceusが微生物組成物を形成する場合、細菌は、腸への投与または腸でのコロニー形成のための、薬学的に許容される担体を含む組成物の部分を形成する。許容される担体としては、これに限定されないが、イヌリンが挙げられる。複数の実施形態では、腸は、健康な被験体のものである。複数の実施形態では、腸は、炎症性疾患の処置または防止を必要とする被験体のものである。複数の実施形態では、被験体は新生児である。本明細書で提示される「新生児」は、生まれたての小児または哺乳動物を指す。複数の実施形態では、新生児は約4週齢未満である。
ある態様では、それを必要とする被験体において炎症性疾患を処置または防止する方法が提供される。方法は、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.およびPediococcus sp.を含む有効量の細菌集団を被験体に投与するステップを含む。
複数の実施形態では、炎症性疾患は、アレルギー、アトピー、喘息、自己免疫疾患、自己炎症性疾患、過敏症、小児アレルギー性喘息、アレルギー性喘息、炎症性腸疾患、セリアック病、クローン病、大腸炎、潰瘍性大腸炎、膠原性大腸炎、リンパ球性大腸炎、憩室炎、過敏性腸症候群、短腸症候群、盲係蹄症候群、慢性持続性下痢、乳児期の難治性下痢、旅行者下痢、免疫増殖性小腸疾患、慢性前立腺炎、腸炎後症候群、熱帯性スプルー、ウィップル病、ウォルマン病、関節炎、関節リウマチ、ベーチェット病、ぶどう膜炎、壊疽性膿皮症、結節性紅斑、外傷性脳損傷、乾癬性関節炎、若年性特発性関節炎、多発性硬化症、全身性エリテマトーデス(SLE)、重症筋無力症、若年発症糖尿病、1型糖尿病、ギラン・バレー症候群、橋本脳炎、橋本甲状腺炎、強直性脊椎炎、乾癬、シェーグレン症候群、血管炎、糸球体腎炎、自己免疫性甲状腺炎、水疱性類天疱瘡、サルコイドーシス、魚鱗癬、グレーブス眼症、アジソン病、白斑、尋常性ざ瘡、骨盤炎症性疾患、再灌流傷害、サルコイドーシス、移植片拒絶反応、間質性膀胱炎、アテローム性動脈硬化症、およびアトピー性皮膚炎である。
複数の実施形態では、Lactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよびPediococcus pentosaceusは代謝的に活性である。本明細書で提示される「代謝的に活性」は、細胞分裂することができる細胞(例えば、細菌)を指す。複数の実施形態では、代謝的に活性な細胞は、基質(例えば、グルコース)を消費することができる。複数の実施形態では、Lactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよびPediococcus pentosaceusは代謝的に不活性である。複数の実施形態では、微生物組成物は、腸に投与するのに有効である。複数の実施形態では、微生物組成物は、Lactobacillus rhamnosuを含まない。
複数の実施形態では、微生物組成物は、抗炎症性代謝産物(例えば、微生物脂質、微生物炭水化物または微生物アミノ酸)を増加させるのに有効である。本明細書に記載の通り、抗炎症性代謝産物は、微生物脂質(例えば、リン脂質、多価不飽和脂肪酸)であってよい。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物はリン脂質である。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物は多価不飽和脂肪酸である。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物は微生物炭水化物(例えば、イタコン酸(itoconate)、n-アセチルグルコサミン、n-アセチルガラクトサミン、フコシルラクトース)である。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物はイタコン酸である。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物はn-アセチルグルコサミンである。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物はn-アセチルガラクトサミンである。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物はフコシルラクトースである。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物は微生物アミノ酸(例えば、トリプトファン)である。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物はトリプトファンである。本明細書で提示される抗炎症性代謝産物を増加させることができる組成物は、対照と比較して検出可能により高いレベルの抗炎症性代謝産物をもたらす組成物を指す。増加した活性は、対照における活性よりも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%またはそれを超えて高い場合がある。ある特定の例では、増加は、対照と比較して1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、またはそれよりも大きい。複数の実施形態では、微生物組成物は、IL-17を分泌するヘルパーT細胞の数を増加させるのに有効である。
複数の実施形態では、微生物組成物は、炎症促進性代謝産物を減少させるのに有効である。本明細書に記載の通り、炎症促進性代謝産物は、微生物脂質(例えば、ジヒドロキシ-12-オクタデセン酸、コール酸またはメチルマロン酸)であり得る。複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物はジヒドロキシ-12-オクタデセン酸である。複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物はコール酸である。複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物はメチルマロン酸である。複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物は微生物炭水化物(例えば、n-アセチルムラミン酸、ラクトビオン酸またはマルトトリオース)である。複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物はn-アセチルムラミン酸である。複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物はラクトビオン酸である。複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物はマルトトリオースである。複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物は微生物アミノ酸(例えば、オルニチンまたはタウリン)である。複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物はオルニチンである。複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物はタウリンである。本明細書で提示される炎症促進性代謝産物を減少させることができる組成物は、対照と比較して検出可能により低いレベルの炎症促進性代謝産物をもたらす組成物を指す。減少した活性は、対照における活性よりも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%またはそれ未満に低い場合がある。ある特定の例では、減少は、対照と比較して1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、またはそれよりも小さい。
複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物は、IL-4、IL-10、IL-13またはMUC5Bである。複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物はIL-4である。複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物はIL-10である。複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物はIL-13である。複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物はMUC5Bである。複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物はMUC5ACである。複数の実施形態では、微生物組成物は、ヘルパーT細胞2型サイトカイン発現を低減させるのに有効である。
本明細書で提示される「IL-4」という用語は、組換えまたは天然に存在する形態のインターロイキン4(IL-4)サイトカイン、または、IL-4タンパク質の活性(例えば、IL-4と比較して少なくとも50%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%または100%以内の活性)を維持するそのバリアントもしくはホモログのいずれかを含む。一部の態様では、バリアントまたはホモログは、天然に存在するIL-4ポリペプチドと比較して、配列全体または配列の一部(例えば、50個、100個、150個または200個の連続したアミノ酸部分)にわたって少なくとも90%、95%、96%、97%、98%、99%または100%のアミノ酸配列同一性を有する。複数の実施形態では、IL-4は、NCBI配列参照GI:4504669(受託番号NP_000580.1;配列番号1)によって識別されるタンパク質、またはそのアイソフォーム、ホモログもしくは機能性断片である。
本明細書で提示される「IL-10」という用語は、組換えまたは天然に存在する形態のインターロイキン10(IL-10)サイトカイン、または、IL-10タンパク質の活性(例えば、IL-10と比較して少なくとも50%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%または100%以内の活性)を維持するそのバリアントもしくはホモログのいずれかを含む。一部の態様では、バリアントまたはホモログは、天然に存在するIL-10ポリペプチドと比較して、配列全体または配列の一部(例えば、50個、100個、150個または200個の連続したアミノ酸部分)にわたって少なくとも90%、95%、96%、97%、98%、99%または100%のアミノ酸配列同一性を有する。複数の実施形態では、IL-10は、NCBI配列参照GI:10835141(受託番号NP_000563.1;配列番号2)によって識別されるタンパク質、またはそのアイソフォーム、ホモログもしくは機能性断片である。
本明細書で提示される「IL-13」という用語は、組換えまたは天然に存在する形態のインターロイキン13(IL-13)サイトカイン、または、IL-13タンパク質の活性(例えば、IL-13と比較して少なくとも50%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%または100%以内の活性)を維持するそのバリアントもしくはホモログのいずれかを含む。一部の態様では、バリアントまたはホモログは、天然に存在するIL-13ポリペプチドと比較して、配列全体または配列の一部(例えば、50個、100個、150個または200個の連続したアミノ酸部分)にわたって少なくとも90%、95%、96%、97%、98%、99%または100%のアミノ酸配列同一性を有する。複数の実施形態では、IL-13は、NCBI配列参照GI:26787978(受託番号NP_002179.2;配列番号3)によって識別されるタンパク質、またはそのアイソフォーム、ホモログもしくは機能性断片である。
本明細書で提示される「IL-17」という用語は、組換えまたは天然に存在する形態のインターロイキン17(IL-17)サイトカイン、または、IL-17タンパク質の活性(例えば、IL-17と比較して少なくとも50%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%または100%以内の活性)を維持するそのバリアントもしくはホモログのいずれかを含む。一部の態様では、バリアントまたはホモログは、天然に存在するIL-17ポリペプチドと比較して、配列全体または配列の一部(例えば、50個、100個、150個または200個の連続したアミノ酸部分)にわたって少なくとも90%、95%、96%、97%、98%、99%または100%のアミノ酸配列同一性を有する。複数の実施形態では、IL-17は、UniProt配列参照Q16552(配列番号4)によって識別されるタンパク質、またはそのホモログもしくは機能性断片である。複数の実施形態では、IL-17は、UniProt配列参照Q9UHF5によって識別されるタンパク質、またはそのアイソフォーム、ホモログもしくは機能性断片である。
本明細書で提示される「MUC5AC」という用語は、組換えまたは天然に存在する形態のムチン5AC(MUC5AC)タンパク質、または、MUC5ACタンパク質の活性(例えば、MUC5ACと比較して少なくとも50%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%または100%以内の活性)を維持するそのバリアントもしくはホモログのいずれかを含む。一部の態様では、バリアントまたはホモログは、天然に存在するMUC5ACポリペプチドと比較して、配列全体または配列の一部(例えば、50個、100個、150個または200個の連続したアミノ酸部分)にわたって少なくとも90%、95%、96%、97%、98%、99%または100%のアミノ酸配列同一性を有する。複数の実施形態では、MUC5ACは、UniProt配列参照P98088(配列番号5)によって識別されるタンパク質、またはそのアイソフォーム、ホモログもしくは機能性断片である。
本明細書で提示される「MUC5B」という用語は、組換えまたは天然に存在する形態のムチン5B(MUC5B)タンパク質、または、MUC5Bタンパク質の活性(例えば、MUC5Bと比較して少なくとも50%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%または100%以内の活性)を維持するそのバリアントもしくはホモログのいずれかを含む。一部の態様では、バリアントまたはホモログは、天然に存在するMUC5Bポリペプチドと比較して、配列全体または配列の一部(例えば、50個、100個、150個または200個の連続したアミノ酸部分)にわたって少なくとも90%、95%、96%、97%、98%、99%または100%のアミノ酸配列同一性を有する。複数の実施形態では、MUC5Bは、UniProt配列参照Q9HC84(配列番号6)によって識別されるタンパク質、またはそのアイソフォーム、ホモログもしくは機能性断片である。
複数の実施形態では、方法は、治療有効量の真菌を投与するステップをさらに含む。複数の実施形態では、真菌はMalassezia真菌である。複数の実施形態では、微生物組成物は、病原性真菌活性を低下させるのに有効である。「病原性真菌活性」は、本明細書で言及される場合、病原性真菌に由来する代謝活性である。複数の実施形態では、病原性真菌はCandida albicansである。複数の実施形態では、病原性真菌は炎症促進性脂質を形成する。
複数の実施形態では、被験体は新生児である。複数の実施形態では、新生児は、約4週齢未満である。複数の実施形態では、新生児は、少なくとも約1カ月にわたって処置される。複数の実施形態では、新生児は、少なくとも約2カ月にわたって処置される。複数の実施形態では、新生児は、少なくとも約3カ月にわたって処置される。複数の実施形態では、新生児は、少なくとも約4カ月にわたって処置される。複数の実施形態では、新生児は、少なくとも約5カ月にわたって処置される。複数の実施形態では、新生児は、少なくとも約6カ月にわたって処置される。
複数の実施形態では、新生児は、約1カ月にわたって処置される。複数の実施形態では、新生児は、約2カ月にわたって処置される。複数の実施形態では、新生児は、約3カ月にわたって処置される。複数の実施形態では、新生児は、約4カ月にわたって処置される。複数の実施形態では、新生児は、約5カ月にわたって処置される。複数の実施形態では、新生児は、約6カ月にわたって処置される。
複数の実施形態では、新生児は、約1カ月未満にわたって処置される。複数の実施形態では、新生児は、約2カ月未満にわたって処置される。複数の実施形態では、新生児は、約3カ月未満にわたって処置される。複数の実施形態では、新生児は、約4カ月未満にわたって処置される。複数の実施形態では、新生児は、約5カ月未満にわたって処置される。複数の実施形態では、新生児は、約6カ月未満にわたって処置される。
複数の実施形態では、新生児は、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53または54週間にわたって処置される。
複数の実施形態では、炎症性疾患は、喘息、潰瘍性大腸炎、過敏性腸症候群、関節炎、ぶどう膜炎、壊疽性膿皮症または結節性紅斑である。複数の実施形態では、炎症性疾患は喘息である。複数の実施形態では、炎症性疾患は潰瘍性大腸炎である。複数の実施形態では、炎症性疾患は過敏性腸症候群である。複数の実施形態では、炎症性疾患は関節炎である。複数の実施形態では、炎症性疾患はぶどう膜炎である。複数の実施形態では、炎症性疾患は壊疽性膿皮症である。複数の実施形態では、炎症性疾患は結節性紅斑である。
ある態様では、それを必要とする被験体において抗炎症性代謝産物を増加させる方法が提供される。方法は、治療有効量のLactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよびPediococcus pentosaceusを被験体に投与するステップを含む。複数の実施形態では、方法は、本明細書に提供される薬学的に活性な賦形剤をさらに含む。Lactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよびPediococcus pentosaceusは、その実施形態を含め、本明細書に提供される微生物組成物を形成してもよい。したがって、複数の実施形態では、Lactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよびPediococcus pentosaceusは、微生物組成物を形成する。
抗炎症性代謝産物は、本明細書で提示される微生物脂質(例えば、リン脂質、多価不飽和脂肪酸)、微生物炭水化物(例えば、イタコン酸、n-アセチルグルコサミン、n-アセチルガラクトサミン、フコシルラクトース)または微生物アミノ酸(例えば、トリプトファン)であり得る。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物は微生物脂質である。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物は微生物炭水化物である。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物は微生物アミノ酸である。
ある態様では、それを必要とする被験体において炎症促進性代謝産物を減少させる方法が提供される。方法は、治療有効量のLactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよびPediococcus pentosaceusを被験体に投与するステップを含む。複数の実施形態では、方法は、本明細書に提供される薬学的に活性な賦形剤をさらに含む。Lactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよびPediococcus pentosaceusは、その態様を含め、本明細書に提供される微生物組成物を形成していてもよい。したがって、複数の実施形態では、Lactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよびPediococcus pentosaceusは微生物組成物を形成する。
本明細書に記載の通り、炎症促進性代謝産物は、微生物脂質(例えば、ジヒドロキシ-12-オクタデセン酸、コール酸またはメチルマロン酸)であり得る。複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物はジヒドロキシ-12-オクタデセン酸である。複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物はコール酸である。複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物はメチルマロン酸である。複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物は微生物炭水化物(例えば、n-アセチルムラミン酸、ラクトビオン酸またはマルトトリオース)である。複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物はn-アセチルムラミン酸である。複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物はラクトビオン酸である。複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物はマルトトリオースである。複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物は微生物アミノ酸(例えば、オルニチンまたはタウリン)である。複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物はオルニチンである。複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物はタウリンである。
ある態様では、それを必要とする被験体において抗炎症性化合物のレベルを上昇させ、かつ/または炎症促進性化合物のレベルを低下させる方法が提供される。複数の実施形態では、方法は、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.およびPediococcus sp.を含む有効量の細菌集団を被験体に投与するステップを含む。
複数の実施形態では、抗炎症性化合物のレベルを上昇させるための方法は、被験体の糞便、血液、血漿、血清、気管支肺胞洗浄液、汗、唾液、痰、リンパ液、脊髄液、尿、涙、胆汁、房水、硝子体液、羊水、母乳、脳脊髄液、耳垢、鼻の粘液、粘液、または皮脂において炎症促進性化合物のレベルを上昇させ、かつ/または低下させる。
複数の実施形態では、抗炎症性化合物は、微生物脂質、微生物炭水化物、または微生物アミノ酸である。
複数の実施形態では、被験体は、ディスバイオシスまたは炎症性疾患に罹患している。
複数の実施形態では、炎症性疾患は、本明細書に記載の疾患である。複数の実施形態では、炎症性疾患は潰瘍性大腸炎である。複数の実施形態では、炎症性疾患は過敏性腸症候群である。複数の実施形態では、炎症性疾患は関節炎である。複数の実施形態では、炎症性疾患はぶどう膜炎である。複数の実施形態では、炎症性疾患は壊疽性膿皮症である。複数の実施形態では、炎症性疾患は結節性紅斑である。
ある態様では、それを必要とする被験体においてウイルス性呼吸器感染症を処置または防止する方法が提供される。方法は、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.およびPediococcus sp.を含む有効量の細菌集団を被験体に投与するステップを含む。
複数の実施形態では、ウイルス性呼吸器感染症は、呼吸器合胞体ウイルス、インフルエンザウイルス、パラインフルエンザウイルス、アデノウイルス、コロナウイルス、またはライノウイルスによって引き起こされる。複数の実施形態では、ウイルス性呼吸器感染症は、細気管支炎、感冒、クループ、または肺炎である。
複数の態様では、それを必要とする被験体においてアレルギーを処置または防止する方法が提供される。方法は、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.およびPediococcus sp.を含む有効量の細菌集団を被験体に投与するステップを含む。
複数の実施形態では、アレルギーは、乳、卵、魚、甲殻類、ナッツ類、ピーナッツ、小麦、ネコ、イヌ、もしくは齧歯類からの鱗屑、虫刺され、花粉、ラテックス、チリダニ、または大豆に対するアレルギーである。複数の実施形態では、アレルギーは、小児アレルギー性喘息、枯草熱、またはアレルギー性気道感作である。
V.検出方法
ある態様では、炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがある被験体において抗炎症性代謝産物を検出する方法が提供される。この方法は、(i)被験体から生体試料を取得するステップ、および(ii)生体試料における抗炎症性代謝産物の発現レベルを決定するステップを含む。抗炎症性代謝産物は、本明細書で提示される微生物脂質(例えば、リン脂質、多価不飽和脂肪酸)、微生物炭水化物(例えば、イタコン酸、n-アセチルグルコサミン、n-アセチルガラクトサミン、フコシルラクトース)または微生物アミノ酸(例えば、トリプトファン)であり得る。したがって、複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物は、本明細書に記載される通りの微生物脂質または微生物炭水化物である。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物は、微生物脂質である。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物は、生物炭水化物である。
複数の実施形態では、化合物(例えば、代謝産物)の発現レベルは、化合物の量(例えば、重量)である。複数の実施形態では、化合物(例えば、サイトカインなどのタンパク質)の発現レベルは、mRNA発現のレベルである。
ある態様では、炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがある被験体において炎症促進性代謝産物を検出する方法が提供される。この方法は、(i)被験体から生体試料を取得するステップ、および(ii)生体試料における炎症促進性代謝産物の発現レベルを決定するステップを含む。炎症促進性代謝産物は、本明細書で提示される微生物脂質(例えば、ジヒドロキシ-12-オクタデセン酸、コール酸またはメチルマロン酸)、微生物炭水化物(例えば、n-アセチルムラミン酸、ラクトビオン酸またはマルトトリオース シルラクトース(syllactose))または微生物アミノ酸(例えば、オルニチンまたはタウリン)であり得る。
ある態様では、それを必要とする被験体において炎症促進性化合物を検出する方法が提供される。この方法は、(i)被験体から生体試料を取得するステップ、および(ii)生体試料における炎症促進性化合物を検出するステップを含む。
ある態様では、ディスバイオシスまたは炎症性疾患の処置の効果をモニターする方法が提供される。複数の実施形態では、この方法は、(i)被験体から生体試料を取得するステップ、および(ii)生体試料が炎症促進性であるかどうかを検出するステップを含む。
ある態様では、被験体における炎症性疾患の活性を決定する方法が提供される。複数の実施形態では、この方法は、(i)被験体から生体試料を取得するステップ、および(ii)生体試料が炎症促進性であるかどうかを検出するステップを含む。
ある態様では、炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがある被験体において抗炎症性代謝産物を検出する方法が提供される。複数の実施形態では、この方法は、(i)被験体から生体試料を取得するステップ、および(ii)生体試料における抗炎症性代謝産物の発現レベルを決定するステップを含む。
複数の実施形態では、被験体は、ディスバイオシスを有するまたはそれを発症するリスクがある。複数の実施形態では、被験体は炎症性疾患を有する。複数の実施形態では、被験体は、炎症性疾患に罹患するリスクがある。
複数の実施形態では、被験体は、(i)炎症性疾患と診断されているいとこ、祖父母、親、おば、おじ、および/もしくは同胞を少なくとも1名、2名、3名、もしくは4名有する;(ii)便秘、下痢、鼓脹、尿意逼迫(urgency)、および/もしくは腹痛に苦しんでいる;ならびに/または(iii)最近1、2、もしくは4カ月以内に抗生物質を投与されている。
複数の実施形態では、炎症性疾患は、アレルギー、アトピー、喘息、自己免疫疾患、自己炎症性疾患、過敏症、小児アレルギー性喘息、アレルギー性喘息、炎症性腸疾患、セリアック病、クローン病、大腸炎、潰瘍性大腸炎、膠原性大腸炎、リンパ球性大腸炎、憩室炎、過敏性腸症候群、短腸症候群、盲係蹄症候群、慢性持続性下痢、乳児期の難治性下痢、旅行者下痢、免疫増殖性小腸疾患、慢性前立腺炎、腸炎後症候群、熱帯性スプルー、ウィップル病、ウォルマン病、関節炎、関節リウマチ、ベーチェット病、ぶどう膜炎、壊疽性膿皮症、結節性紅斑、外傷性脳損傷、乾癬性関節炎、若年性特発性関節炎、多発性硬化症、全身性エリテマトーデス(SLE)、重症筋無力症、若年発症糖尿病、1型糖尿病、ギラン・バレー症候群、橋本脳炎、橋本甲状腺炎、強直性脊椎炎、乾癬、シェーグレン症候群、血管炎、糸球体腎炎、自己免疫性甲状腺炎、水疱性類天疱瘡、サルコイドーシス、魚鱗癬、グレーブス眼症、アジソン病、白斑、尋常性ざ瘡、骨盤炎症性疾患、再灌流傷害、サルコイドーシス、移植片拒絶反応、間質性膀胱炎、アテローム性動脈硬化症、およびアトピー性皮膚炎である。
複数の実施形態では、被験体は、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、12、18または24カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約1カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、1カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約2カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、2カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約3カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、3カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約4カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、4カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約5カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、5カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約6カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、6カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約7カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、7カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約8カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、8カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約9カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、9カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約12カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、12カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約18カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、18カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約24カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、24カ月齢未満である。
複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または少なくとも約18歳である。複数の実施形態では、被験体は、2~18歳の間であるか、または少なくとも18歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または少なくとも約18(例えば、19、20、25、30、40、50、60、70、80、90)歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または約19歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または19歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または約20歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または20歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または約25歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または25歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または約30歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または30歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または約40歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または40歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または約50歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または50歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または約60歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または60歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または約70歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または70歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または約80歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または80歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または約90歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または90歳である。
複数の実施形態では、被験体は、(a)健康もしくは一般集団と比較してStreptococcus spp.、Bifidobacterium spp.、およびEnterococcus spp.の割合が増加している;(b)健康もしくは一般集団と比較してAlternaria alternata、Aspergillus flavus、Aspergillus cibarius、およびCandida sojaeの割合が低減している;(c)健康もしくは一般集団と比較してCandida albicansおよびDebaryomyces spp.の割合が増加している;(d)健康もしくは一般集団と比較してBifidobacteria spp.、Lactobacillus spp.、Faecalibacterium spp.およびAkkermansia spp.の割合が低減している;(e)健康もしくは一般集団と比較してMalassezia spp.の割合が低減している;(f)健康もしくは一般集団と比較してBacterioides spp.、Ruminococcus spp.、Prevotella spp.、もしくはBifidobacterium spp.の割合が増加している;または(g)健康または一般集団と比較してEnterococcus faecalis、Enterococcus faecium、またはClostridium difficileの割合が増加している胃腸マイクロバイオームを含む。
複数の実施形態では、生体試料は体液である。複数の実施形態では、体液は、血液、血漿、血清、糞便水分、または気管支肺胞洗浄液(brancheoaleolar lavage)である。複数の実施形態では、体液は糞便水分である。
複数の実施形態では、炎症促進性化合物を検出するステップは、抗原提示細胞を生体試料と接触させることを含む。複数の実施形態では、抗原提示細胞は樹状細胞である。複数の実施形態では、樹状細胞は、血液から単離されたものである。複数の実施形態では、樹状細胞は、健康な被験体(例えば、炎症性疾患、感染症を有さない被験体、および約1、2、3、4、5、または6カ月以内に抗生物質を投与されていない被験体)の血液から単離されたものである。複数の実施形態では、樹状細胞は、末梢血単核細胞から得られた(例えば、単離された、選択された、または富化させた)ものである。複数の実施形態では、樹状細胞は、樹状細胞の初代培養物の一部である。複数の実施形態では、樹状細胞は、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10回未満継代した樹状細胞の培養物の一部である。複数の実施形態では、樹状細胞は不死化されていない。複数の実施形態では、樹状細胞は、不死化された樹状細胞である。
複数の実施形態では、炎症促進性化合物を検出するステップは、ナイーブT細胞を抗原提示細胞と接触させて、接触したT細胞を生じさせることをさらに含む。複数の実施形態では、方法は、接触したT細胞および/または接触したT細胞の後代によって産生されたサイトカインを検出するステップをさらに含む。複数の実施形態では、T細胞は、血液から単離されたものである。複数の実施形態では、T細胞は、健康な被験体(例えば、炎症性疾患、感染症を有さない被験体、および約1、2、3、4、5、または6カ月以内に抗生物質を投与されていない被験体)の血液から単離されたものである。複数の実施形態では、T細胞は、末梢血単核細胞から得られた(例えば、単離された、選択された、または富化させた)ものである。複数の実施形態では、T細胞は、T細胞の初代培養物の一部である。複数の実施形態では、T細胞は、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10回未満継代したT細胞の培養物の一部である。複数の実施形態では、T細胞は不死化されていない。複数の実施形態では、T細胞は、不死化されたT細胞である。
複数の実施形態では、炎症促進性化合物は、(i)ヘルパーT(TH)-2細胞の割合が、接触したT細胞の後代において対照と比較して増加している場合;(ii)TH-1、TH-17、および/もしくはTH22細胞の割合が、接触したT細胞の後代において対照と比較して増加している場合;(iii)TH-1細胞のTH-2細胞に対する比が、接触したT細胞の後代において対照と比較して減少している場合;(iv)IL-17を産生するCD8+T細胞の割合が、接触したT細胞の後代において対照と比較して増加している場合;ならびに/または(v)接触したT細胞の後代および/もしくはそれの後代によって産生されるIL-4、IL-10、および/またはIL-13の量が対照と比較して増加している場合に検出される。
複数の実施形態では、対照は、(i)滅菌培養培地と接触させた対応するT細胞および/またはそれの後代の対応する割合、比、および/または量;(ii)ディスバイオシス、炎症性疾患、または胃腸感染症を有さない被験体由来の生体試料と接触させた抗原提示細胞と接触させた対応するT細胞および/またはそれの後代の対応する割合、比、および/または量;ならびに/あるいは(iii)一般集団またはディスバイオシス、炎症性疾患、もしくは胃腸感染症を有さない被験体の集団における割合、比、および/または量に対応する参照値である。
複数の実施形態では、方法は、被験体において炎症促進性化合物が検出された場合に、ディスバイオシスまたは炎症性疾患に対する処置またはさらなる検査もしくはモニタリングを受けるよう被験体を指導するステップをさらに含む。
複数の実施形態では、方法は、被験体において炎症促進性化合物が検出された場合に、被験体にその実施形態を含め本明細書に記載される通りの組成物を投与するステップをさらに含む。
複数の実施形態では、方法は、被験体において炎症促進性化合物が検出された場合に、被験体を、ディスバイオシスまたは炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあると診断するステップをさらに含む。
複数の実施形態では、被験体がディスバイオシスまたは炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあるかどうかを決定する方法が提供される。複数の実施形態では、方法は、(i)被験体から生体試料を得るステップと、(ii)その実施形態を含め本明細書に記載される方法に従って炎症促進性化合物を検出するステップとを含む。
開示されている方法の一部の例では、抗炎症性代謝産物または炎症促進性代謝産物の発現レベルを評価し、そのレベルを抗炎症性代謝産物または炎症促進性代謝産物の対照発現レベルと比較する。対照レベルとは、疾患(例えば、炎症性疾患)がない、疾患もしくは病態の選択されたステージにある、または治療剤などの特定の変数の不在下での試料または被験体に由来する特定の抗炎症性代謝産物または炎症促進性代謝産物の発現レベルを意味する。あるいは、対照レベルは、既知量の抗炎症性代謝産物または炎症促進性代謝産物を含む。そのような既知量は、疾患がない、疾患もしくは病態の選択されたステージにある、または治療剤などの特定の変数の不在下での被験体の平均レベルと相関する。対照レベルは、1つまたは複数の選択された本明細書に記載の試料または被験体に由来する1つまたは複数の抗炎症性代謝産物または炎症促進性代謝産物の発現レベルも含む。例えば、対照レベルは、疾患(例えば、炎症性疾患)を有さない、疾患(例えば、炎症性疾患)の進行の選択されたステージにある、または疾患に対する処置を受けていない被験体に由来する試料中の1つまたは複数の抗炎症性代謝産物または炎症促進性代謝産物の発現レベルの評価を含む。別の例示的な対照レベルは、疾患を有さない、疾患の進行の選択されたステージにある、または疾患に対する処置を受けていない複数の被験体から取得した試料中の1つまたは複数の抗炎症性代謝産物または炎症促進性代謝産物の発現レベルの評価を含む。
対照レベルが、治療剤(例えば、その実施形態を含めた本明細書で提示される微生物組成物)の不在下での試料または被験体における1つまたは複数の抗炎症性代謝産物または炎症促進性代謝産物の発現レベルを含む場合、対照試料または被験体は、任意選択で、治療剤を用いた処置の前もしくは後に試験される、同じ試料もしくは被験体である、または、治療剤の不在下での選択された試料もしくは被験体である。あるいは、対照レベルは、特定の疾患を有さないいくつかの被験体から算出される平均発現レベルである。対照レベルは、当技術分野で公知の既知対照レベルまたは値も含む。
複数の実施形態では、生体試料は体液である。複数の実施形態では、体液は、血清、糞便水分または気管支肺胞洗浄液である。複数の実施形態では、体液は血清である。複数の実施形態では、体液は糞便水分である。複数の実施形態では、体液は気管支肺胞洗浄液である。複数の実施形態では、生体試料は組織である。複数の実施形態では、組織は、肺、脾臓、または回腸組織である。複数の実施形態では、生体試料は細胞である。複数の実施形態では、生体試料は肺細胞である。複数の実施形態では、生体試料は脾臓細胞である。複数の実施形態では、生体試料は、回腸細胞である。複数の実施形態では、試料は1つまたは複数の細菌細胞である。
複数の実施形態では、生体試料は、濾過および/または遠心分離によって得られる体液である。例えば、生体試料は、例えば血液もしくは糞便の濾液または遠心分離された血液もしくは糞便の上清であり得る。複数の実施形態では、濾液を遠心分離する。複数の実施形態では、上清を濾過する。複数の実施形態では、遠心分離を使用して流体のフィルター通過を増加させる。フィルターの非限定的な例としては、例えば、直径(もしくは平均直径)が50、100、200、300、400、500、50~500、50~100、100~500nmよりも大きい、または直径(例えば、平均直径)が0.5、1、1.5、2、2.5、5、10、15、25、50、100、もしくは200ミクロンよりも大きい任意の分子を制限するフィルターが挙げられる。複数の実施形態では、フィルターは、直径が約50、100、200、300、400、500、50~500、50~100、100~500nmまたは直径が約0.5、1、1.5、2、2.5、5、10、15、25、50、100、もしくは200ミクロンのポアを有する。
複数の実施形態では、化合物(例えば、代謝産物)および/またはそれの発現レベルを検出するステップは、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)、ガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー、質量分析(MS)、誘導結合プラズマ質量分析(ICP-MS)、加速器質量分析(AMS)、熱イオン化質量分析(TIMS)およびスパーク光源質量分析(SSMS)、マトリックス支援レーザー脱離/イオン化(MALDI)、および/またはMALDI-TOFを含む。
複数の実施形態では、化合物の発現レベルを検出するステップは、細胞を溶解させることを含む。複数の実施形態では、化合物の発現レベルを検出するステップは、ポリメラーゼ連鎖反応(例えば、逆転写酵素ポリメラーゼ連鎖反応)、マイクロアレイ解析、免疫組織化学的検査、またはフローサイトメトリーを含む。
複数の実施形態では、決定するステップは、(a)in vitroにおいて抗炎症性代謝産物を抗原提示細胞と接触させ、それにより、代謝産物-抗原提示細胞を形成させることと;(b)代謝産物-抗原提示細胞をT細胞と接触させ、それにより、接触したT細胞を形成させることと;(c)接触したT細胞によって産生されたサイトカインを検出することとを含む。複数の実施形態では、サイトカインは活性化されたまたは分化しているT細胞によって産生される。
複数の実施形態では、決定するステップは、(a)in vitroにおいて炎症促進性代謝産物を抗原提示細胞と接触させ、それにより、代謝産物-抗原提示細胞を形成させることと;(b)代謝産物-抗原提示細胞をT細胞と接触させ、それにより、接触したT細胞を形成させることと;(c)接触したT細胞によって産生されたサイトカインを検出することとを含む。
複数の実施形態では、炎症性疾患は、喘息、潰瘍性大腸炎、過敏性腸症候群、関節炎、ぶどう膜炎、壊疽性膿皮症または結節性紅斑である。複数の実施形態では、炎症性疾患は喘息である。複数の実施形態では、炎症性疾患は潰瘍性大腸炎である。複数の実施形態では、炎症性疾患は過敏性腸症候群である。複数の実施形態では、炎症性疾患は関節炎である。複数の実施形態では、炎症性疾患はぶどう膜炎である。複数の実施形態では、炎症性疾患は壊疽性膿皮症である。複数の実施形態では、炎症性疾患は結節性紅斑である。
ある態様では、被験体が炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあるかどうかを決定する方法が提供される。方法は、(i)被験体における1つまたは複数の抗炎症性代謝産物または炎症促進性代謝産物の発現レベルを検出するステップと、(ii)発現レベルが標準対照と比べて上昇したか低下したかを決定するステップであり、標準対照と比べて炎症促進性代謝産物の発現レベルの上昇または抗炎症性代謝産物の発現レベルの低下が、被験体が炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあることを示すステップと、(iii)ステップ(ii)における発現レベルに少なくとも一部基づいて、被験体が炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあるかどうかを決定するステップとを含む。
ある態様では、被験体が炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあるかどうかを決定する方法が提供される。方法は、(i)被験体における1つまたは複数の炎症促進性代謝産物の発現レベルを検出するステップと、(ii)発現レベルが標準対照と比べて上昇したか低下したかを決定するステップであり、標準対照と比べて炎症促進性代謝産物の発現レベルの上昇が、被験体が炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあることを示すステップと、(iii)ステップ(ii)における発現レベルに少なくとも一部基づいて、被験体が炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあるかどうかを決定するステップとを含む。
別の態様では、被験体が炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあるかどうかを決定する方法が提供される。方法は、(i)被験体における1つまたは複数の抗炎症性代謝産物の発現レベルを検出するステップと、(ii)発現レベルが標準対照と比べて上昇したか低下したかを決定するステップであり、標準対照と比べて抗炎症性代謝産物の発現レベルの低下が、被験体が炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあることを示すステップと、(iii)ステップ(ii)における発現レベルに少なくとも一部基づいて、被験体が炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあるかどうかを決定するステップとを含む。
複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物は、本明細書で提示される微生物脂質、微生物炭水化物または微生物アミノ酸である。抗炎症性代謝産物は、本明細書で提示される微生物脂質(例えば、リン脂質、多価不飽和脂肪酸)、微生物炭水化物(例えば、イタコン酸、n-アセチルグルコサミン、n-アセチルガラクトサミン、フコシルラクトース)または微生物アミノ酸(例えば、トリプトファン)であり得る。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物は微生物脂質である。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物は微生物炭水化物である。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物は微生物アミノ酸である。
複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物は、本明細書で提示される微生物脂質、微生物炭水化物または微生物アミノ酸である。炎症促進性代謝産物は、本明細書で提示される微生物脂質(例えば、ジヒドロキシ-12-オクタデセン酸、コール酸またはメチルマロン酸)、微生物炭水化物(例えば、n-アセチルムラミン酸、ラクトビオン酸またはマルトトリオース シルラクトース)または微生物アミノ酸(例えば、オルニチンまたはタウリン)であり得る。
複数の実施形態では、炎症性疾患は、喘息、潰瘍性大腸炎、過敏性腸症候群、関節炎、ぶどう膜炎、壊疽性膿皮症または結節性紅斑である。複数の実施形態では、炎症性疾患は喘息である。複数の実施形態では、炎症性疾患は潰瘍性大腸炎である。複数の実施形態では、炎症性疾患は過敏性腸症候群である。複数の実施形態では、炎症性疾患は関節炎である。複数の実施形態では、炎症性疾患はぶどう膜炎である。複数の実施形態では、炎症性疾患は壊疽性膿皮症である。複数の実施形態では、炎症性疾患は結節性紅斑である。
ある態様では、炎症性疾患の治療を受けている被験体または炎症性疾患の治療を受けた患者における炎症性疾患に対する処置の効果をモニタリングする方法が提供される。方法は、(i)第1の時点での被験体における抗炎症性代謝産物の第1の発現レベルを決定するステップと、(ii)第2の時点での被験体における抗炎症性代謝産物の第2の発現レベルを決定するステップと、(iii)抗炎症性代謝産物の第2の発現レベルを抗炎症性代謝産物の第1の発現レベルと比較し、それにより、被験体における炎症性疾患に対する処置の効果を決定するステップとを含む。
複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物は、本明細書で提示される微生物脂質、微生物炭水化物または微生物アミノ酸である。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物は微生物脂質である。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物は微生物炭水化物である。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物は微生物アミノ酸である。
ある態様では、炎症性疾患の治療を受けている被験体または炎症性疾患の治療を受けた患者における炎症性疾患に対する処置の効果をモニタリングする方法が提供される。方法は、(i)第1の時点での被験体における炎症促進性代謝産物の第1の発現レベルを決定するステップと、(ii)第2の時点での被験体における炎症促進性代謝産物の第2の発現レベルを決定するステップと、(iii)炎症促進性代謝産物の第2の発現レベルを炎症促進性代謝産物の第1の発現レベルと比較し、それにより、被験体における炎症性疾患に対する処置の効果を決定するステップとを含む。
複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物は、本明細書で提示される微生物脂質、微生物炭水化物または微生物アミノ酸である。複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物は微生物脂質である。複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物は微生物炭水化物である。複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物は微生物アミノ酸である。
複数の実施形態では、炎症性疾患は、喘息、潰瘍性大腸炎、過敏性腸症候群、関節炎、ぶどう膜炎、壊疽性膿皮症または結節性紅斑である。複数の実施形態では、炎症性疾患は喘息である。複数の実施形態では、炎症性疾患は潰瘍性大腸炎である。複数の実施形態では、炎症性疾患は過敏性腸症候群である。複数の実施形態では、炎症性疾患は関節炎である。複数の実施形態では、炎症性疾患はぶどう膜炎である。複数の実施形態では、炎症性疾患は壊疽性膿皮症である。複数の実施形態では、炎症性疾患は結節性紅斑である。
ある態様では、被験体がディスバイオシスまたは炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあるかどうかを決定する方法が提供される。この方法は、(i)被験体から生体試料を取得するステップ、および(ii)生体試料が炎症促進性であるかどうかを検出するステップを含む。
複数の実施形態では、被験体は、細菌性、ウイルス性、または真菌性胃腸感染症に罹患しているまたは罹患している人と一緒に住んでいる。
複数の実施形態では、被験体は、(i)炎症性疾患と診断されているいとこ、祖父母、親、おば、おじ、および/もしくは同胞を少なくとも1名、2名、3名、もしくは4名有する;(ii)便秘、下痢、鼓脹、尿意逼迫(urgency)、および/もしくは腹痛に苦しんでいる;ならびに/または(iii)最近1、2、もしくは4カ月以内に抗生物質を投与されている。
複数の実施形態では、炎症性疾患は、アレルギー、アトピー、喘息、自己免疫疾患、自己炎症性疾患、過敏症、小児アレルギー性喘息、アレルギー性喘息、炎症性腸疾患、セリアック病、クローン病、大腸炎、潰瘍性大腸炎、膠原性大腸炎、リンパ球性大腸炎、憩室炎、過敏性腸症候群、短腸症候群、盲係蹄症候群、慢性持続性下痢、乳児期の難治性下痢、旅行者下痢、免疫増殖性小腸疾患、慢性前立腺炎、腸炎後症候群、熱帯性スプルー、ウィップル病、ウォルマン病、関節炎、関節リウマチ、ベーチェット病、ぶどう膜炎、壊疽性膿皮症、結節性紅斑、外傷性脳損傷、乾癬性関節炎、若年性特発性関節炎、多発性硬化症、全身性エリテマトーデス(SLE)、重症筋無力症、若年発症糖尿病、1型糖尿病、ギラン・バレー症候群、橋本脳炎、橋本甲状腺炎、強直性脊椎炎、乾癬、シェーグレン症候群、血管炎、糸球体腎炎、自己免疫性甲状腺炎、水疱性類天疱瘡、サルコイドーシス、魚鱗癬、グレーブス眼症、アジソン病、白斑、尋常性ざ瘡、骨盤炎症性疾患、再灌流傷害、サルコイドーシス、移植片拒絶反応、間質性膀胱炎、アテローム性動脈硬化症、およびアトピー性皮膚炎である。
複数の実施形態では、被験体は、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、12、18または24カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約1カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、1カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約2カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、2カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約3カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、3カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約4カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、4カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約5カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、5カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約6カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、6カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約7カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、7カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約8カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、8カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約9カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、9カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約12カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、12カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約18カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、18カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、約24カ月齢未満である。複数の実施形態では、被験体は、24カ月齢未満である。
複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または少なくとも約18歳である。複数の実施形態では、被験体は、2~18歳の間であるか、または少なくとも18歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または少なくとも約18(例えば、19、20、25、30、40、50、60、70、80、90)歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または約19歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または19歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または約20歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または20歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または約25歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または25歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または約30歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または30歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または約40歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または40歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または約50歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または50歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または約60歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または60歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または約70歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または70歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または約80歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または80歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または約90歳である。複数の実施形態では、被験体は、約2~約18歳の間であるか、または90歳である。
複数の実施形態では、被験体は、(a)健康もしくは一般集団と比較してStreptococcus spp.、Bifidobacterium spp.、およびEnterococcus spp.の割合が増加している;(b)健康もしくは一般集団と比較してAlternaria alternata、Aspergillus flavus、Aspergillus cibarius、およびCandida sojaeの割合が低減している;(c)健康もしくは一般集団と比較してCandida albicansおよびDebaryomyces spp.の割合が増加している;(d)健康もしくは一般集団と比較してBifidobacteria spp.、Lactobacillus spp.、Faecalibacterium spp.およびAkkermansia spp.の割合が低減している;(e)健康もしくは一般集団と比較してMalassezia spp.の割合が低減している;(f)健康もしくは一般集団と比較してBacterioides spp.、Ruminococcus spp.、Prevotella spp.、もしくはBifidobacterium spp.の割合が増加している;または(g)健康または一般集団と比較してEnterococcus faecalis、Enterococcus faecium、またはClostridium difficileの割合が増加している胃腸マイクロバイオームを含む。
複数の実施形態では、生体試料は体液である。複数の実施形態では、体液は、血液、血漿、血清、糞便水分、または気管支肺胞洗浄液(brancheoaleolar lavage)である。複数の実施形態では、体液は糞便水分である。
複数の実施形態では、生体試料が炎症促進性であるかどうかを検出するステップは、抗原提示細胞を生体試料と接触させることを含む。複数の実施形態では、抗原提示細胞は樹状細胞である。
複数の実施形態では、生体試料が炎症促進性であるかどうかを検出するステップは、ナイーブT細胞を抗原提示細胞と接触させて、接触したT細胞を生じさせることをさらに含む。
複数の実施形態では、方法は、接触したT細胞および/または接触したT細胞の後代によって産生されたサイトカインを検出するステップをさらに含む。
複数の実施形態では、(i)ヘルパーT(TH)-2細胞の割合が、接触したT細胞の後代において対照と比較して増加している場合;(ii)TH-1、TH-17、および/もしくはTH22細胞の割合が、接触したT細胞の後代において対照と比較して増加している場合;(iii)TH-1細胞のTH-2細胞に対する比が、接触したT細胞の後代において対照と比較して減少している場合;(iv)IL-17を産生するCD8+T細胞の割合が、接触したT細胞の後代において対照と比較して増加している場合;ならびに/または(v)接触したT細胞の後代および/もしくはそれの後代によって産生されるIL-4、IL-10、および/またはIL-13の量が対照と比較して増加している場合に、生体試料は炎症促進性であると検出される。
複数の実施形態では、対照は、(i)滅菌培養培地と接触させた対応するT細胞および/またはそれの後代の対応する割合、比、および/または量;(ii)ディスバイオシス、炎症性疾患、または胃腸感染症を有さない被験体由来の生体試料と接触させた抗原提示細胞と接触させた対応するT細胞および/またはそれの後代の対応する割合、比、および/または量;ならびに/あるいは(iii)一般集団またはディスバイオシス、炎症性疾患、もしくは胃腸感染症を有さない被験体の集団における割合、比、および/または量に対応する参照値である。
複数の実施形態では、方法は、生体試料が炎症促進性であると検出された場合に、ディスバイオシスまたは炎症性疾患に対する処置またはさらなる検査もしくはモニタリングを受けるよう被験体を指導するステップをさらに含む。
複数の実施形態では、方法は、生体試料が炎症促進性であることが検出される場合に、被験体にその実施形態を含めた本明細書に記載の細菌集団または組成物を投与するステップをさらに含む。
複数の実施形態では、被験体は、(a)健康もしくは一般集団と比較してStreptococcus spp.、Bifidobacterium spp.、およびEnterococcus spp.の割合が増加している;(b)健康もしくは一般集団と比較してAlternaria alternata、Aspergillus flavus、Aspergillus cibarius、およびCandida sojaeの割合が低減している;(c)健康もしくは一般集団と比較してCandida albicansおよびDebaryomyces spp.の割合が増加している;(d)健康もしくは一般集団と比較してBifidobacteria spp.、Lactobacillus spp.、Faecalibacterium spp.およびAkkermansia spp.の割合が低減している;(e)健康もしくは一般集団と比較してMalassezia spp.の割合が低減している;(f)健康もしくは一般集団と比較してBacterioides spp.、Ruminococcus spp.、Prevotella spp.、もしくはBifidobacterium spp.の割合が増加している;または(g)健康または一般集団と比較してEnterococcus faecalis、Enterococcus faecium、またはClostridium difficileの割合が増加している胃腸マイクロバイオームを含む。
複数の実施形態では、方法は、被験体が、(a)健康もしくは一般集団と比較してStreptococcus spp.、Bifidobacterium spp.、およびEnterococcus spp.の割合が増加している;(b)健康もしくは一般集団と比較してAlternaria alternata、Aspergillus flavus、Aspergillus cibarius、およびCandida sojaeの割合が低減している;(c)健康もしくは一般集団と比較してCandida albicansおよびDebaryomyces spp.の割合が増加している;(d)健康もしくは一般集団と比較してBifidobacteria spp.、Lactobacillus spp.、Faecalibacterium spp.およびAkkermansia spp.の割合が低減している;(e)健康もしくは一般集団と比較してMalassezia spp.の割合が低減している;(f)健康もしくは一般集団と比較してBacterioides spp.、Ruminococcus spp.、Prevotella spp.、もしくはBifidobacterium spp.の割合が増加している;または(g)健康または一般集団と比較してEnterococcus faecalis、Enterococcus faecium、またはClostridium difficileの割合が増加している胃腸マイクロバイオームを有するかどうかを決定するステップをさらに含む。
複数の実施形態では、その実施形態を含めた本明細書に記載の方法に従って、ディスバイオシス、ウイルス性呼吸器感染症、または炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあることが決定された被験体において、ディスバイオシス、ウイルス性呼吸器感染症、または炎症性疾患を処置または防止する方法。複数の実施形態では、方法は、被験体に本明細書に開示されている細菌集団を投与するステップを含む。
別の態様では、被験体における炎症性疾患の活動性を決定する方法が提供される。方法は、(i)被験体における1つまたは複数の抗炎症性代謝産物の発現レベルを検出するステップと、(ii)発現レベルが標準対照と比べて調節されているかどうかを決定し、それにより、被験体における炎症性疾患の活動性を決定するステップと、(iii)ステップ(ii)における発現レベルに少なくとも一部基づいて、被験体における炎症性疾患の活動性を決定するステップとを含む。
複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物は、本明細書で提示される微生物脂質、微生物炭水化物または微生物アミノ酸である。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物は微生物脂質である。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物は微生物炭水化物である。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物は微生物アミノ酸である。
別の態様では、被験体における炎症性疾患の活動性を決定する方法が提供される。方法は、(i)被験体における1つまたは複数の炎症促進性代謝産物の発現レベルを検出するステップと、(ii)発現レベルが標準対照と比べて調節されているかどうかを決定し、それにより、被験体における炎症性疾患の活動性を決定するステップと、(iii)ステップ(ii)における発現レベルに少なくとも一部基づいて、被験体における炎症性疾患の活動性を決定するステップとを含む。
複数の実施形態では、炎症促進性代謝産物は、本明細書で提示される微生物脂質、微生物炭水化物または微生物アミノ酸である。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物は微生物脂質である。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物は微生物炭水化物である。複数の実施形態では、抗炎症性代謝産物は微生物アミノ酸である。
複数の実施形態では、炎症性疾患は、喘息、潰瘍性大腸炎、過敏性腸症候群、関節炎、ぶどう膜炎、壊疽性膿皮症または結節性紅斑である。複数の実施形態では、炎症性疾患は喘息である。複数の実施形態では、炎症性疾患は潰瘍性大腸炎である。複数の実施形態では、炎症性疾患は過敏性腸症候群である。複数の実施形態では、炎症性疾患は関節炎である。複数の実施形態では、炎症性疾患はぶどう膜炎である。複数の実施形態では、炎症性疾患は壊疽性膿皮症である。複数の実施形態では、炎症性疾患は結節性紅斑である。
ある態様では、被験体がディスバイオシスまたは炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあるかどうかを決定する方法が提供される。方法は、(i)被験体における1つまたは複数の抗炎症性代謝産物または炎症促進性代謝産物の発現レベルを検出するステップと、(ii)発現レベルが標準対照と比べて上昇したか低下したかを決定するステップであり、標準対照と比べて炎症促進性代謝産物の発現レベルの上昇または抗炎症性代謝産物の発現レベルの低下が、被験体が炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあることを示すステップと、(iii)ステップ(ii)における発現レベルに少なくとも一部基づいて、被験体が炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあるかどうかを決定するステップとを含む。
ある態様では、炎症性疾患の治療を受けている被験体または炎症性疾患の治療を受けた患者における炎症性疾患に対する処置の効果をモニタリングする方法であって、(i)第1の時点での被験体における抗炎症性または炎症促進性代謝産物の第1の発現レベルを決定するステップと、(ii)第2の時点での被験体における抗炎症性または炎症促進性代謝産物の第2の発現レベルを決定するステップと、(iii)抗炎症性または炎症促進性代謝産物の第2の発現レベルを抗炎症性または炎症促進性代謝産物の第1の発現レベルと比較し、それにより、被験体における炎症性疾患に対する処置の効果を決定するステップとを含む方法が提供される。
ある態様では、被験体における炎症性疾患の活動性を決定する方法が提供される。方法は、(i)被験体における1つまたは複数の抗炎症性または炎症促進性代謝産物の発現レベルを検出するステップと、(ii)発現レベルが標準対照と比べて調節されているかどうかを決定し、それにより、被験体における炎症性疾患の活動性を決定するステップと、(iii)ステップ(ii)における発現レベルに少なくとも一部基づいて、被験体における炎症性疾患の活動性を決定するステップとを含む。
本明細書に記載の実施例および実施形態は単に例示目的のものであること、ならびに、それらを考慮した種々の改変または変化が当業者には連想され、本出願の主旨および権限ならびに添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれることが理解される。本明細書において引用されている刊行物、特許および特許出願は全て、あらゆる目的に関してそれらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
実施形態
実施形態は、以下のP1~P34を含む。
実施形態P1.それを必要とする被験体において炎症性疾患を処置または防止する方法であって、該被験体に治療有効量のLactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよびPediococcus pentosaceusを投与するステップを含む方法。
実施形態P2.薬学的に活性な賦形剤をさらに含む、実施形態1に記載の方法。
実施形態P3.前記Lactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよびPediococcus pentosaceusが微生物組成物を形成する、実施形態1または2に記載の方法。
実施形態P4.前記微生物組成物が、腸への投与に有効である、実施形態3に記載の方法。
実施形態P5.前記微生物組成物が、抗炎症性代謝産物を増加させるのに有効である、実施形態3に記載の方法。
実施形態P6.前記微生物組成物が、炎症促進性代謝産物を減少させるのに有効である、実施形態3に記載の方法。
実施形態P7.前記抗炎症性代謝産物が、微生物脂質、微生物炭水化物または微生物アミノ酸である、実施形態5に記載の方法。
実施形態P8.前記炎症促進性代謝産物が、微生物脂質、微生物炭水化物または微生物アミノ酸である、実施形態6に記載の方法。
実施形態P9.前記炎症促進性代謝産物が、IL-4、IL-10、IL-13またはMUC5Bである、実施形態8に記載の方法。
実施形態P10.前記Lactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよびPediococcus pentosaceusが、代謝的に活性である、実施形態1または9のうちの1項に記載の方法。
実施形態P11.前記Lactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよびPediococcus pentosaceusが、代謝的に不活性である、実施形態1または9のうちの1項に記載の方法。
実施形態P12.治療有効量の真菌を投与するステップをさらに含む、実施形態1から11のうちの1項に記載の方法。
実施形態P13.前記被験体が新生児である、実施形態1から12のうちの1項に記載の方法。
実施形態P14.前記炎症性疾患が、喘息、潰瘍性大腸炎、過敏性腸症候群、関節炎、ぶどう膜炎、壊疽性膿皮症、または結節性紅斑である、実施形態1~13のうちの1項に記載の方法。
実施形態P15.それを必要とする被験体において抗炎症性代謝産物を増加させる方法であって、該被験体に治療有効量のLactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよびPediococcus pentosaceusを投与するステップを含む方法。
実施形態P16.薬学的に活性な賦形剤をさらに含む、実施形態15に記載の方法。
実施形態P17.前記Lactobacillus johnsonii、Faecalibacterium prausnitzii、Akkermansia muciniphila、Myxococcus xanthusおよびPediococcus pentosaceusが微生物組成物を形成する、実施形態15または16に記載の方法。
実施形態P18.前記抗炎症性代謝産物が、微生物脂質、微生物炭水化物または微生物アミノ酸である、実施形態15から17のうちの1項に記載の方法。
実施形態P19.前記炎症性疾患が、喘息、潰瘍性大腸炎、過敏性腸症候群、関節炎、ぶどう膜炎、壊疽性膿皮症、または結節性紅斑である、実施形態15~18のうちの1項に記載の方法。
実施形態P20.炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがある被験体において抗炎症性代謝産物を検出する方法であって、(i)該被験体から生体試料を得るステップと、(ii)該生体試料中の抗炎症性代謝産物の発現レベルを決定するステップとを含む方法。
実施形態P21.前記抗炎症性代謝産物が、微生物脂質または微生物炭水化物である、実施形態20に記載の方法。
実施形態P22.前記生体試料が体液である、実施形態20または21に記載の方法。
実施形態P23.前記体液が、血清、糞便水分または気管支肺胞洗浄液である、実施形態22に記載の方法。
実施形態P24.前記決定するステップが、(a)in vitroにおいて前記抗炎症性代謝産物を抗原提示細胞と接触させ、それにより、代謝産物-抗原提示細胞を形成させることと、(b)該代謝産物-抗原提示細胞をT細胞と接触させ、それにより、接触したT細胞を形成させることと、(c)該接触したT細胞によって産生されるサイトカインを検出することとを含む、実施形態20から23のうちの1項に記載の方法。
実施形態P25.前記炎症性疾患が、喘息、潰瘍性大腸炎、過敏性腸症候群、関節炎、ぶどう膜炎、壊疽性膿皮症、または結節性紅斑である、実施形態20~24のうちの1項に記載の方法。
実施形態P26.被験体が炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあるかどうかを決定する方法であって、該方法は、(i)被験体における1つまたは複数の抗炎症性代謝産物または炎症促進性代謝産物の発現レベルを検出するステップと、(ii)該発現レベルが標準対照と比べて上昇したか低下したかを決定するステップであり、該標準対照と比べて炎症促進性代謝産物の発現レベルの上昇または抗炎症性代謝産物の発現レベルの低下が、該被験体が炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあることを示すステップと、(iii)ステップ(ii)における該発現レベルに少なくとも一部基づいて、該被験体が炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあるかどうかを決定するステップとを含む、方法。
実施形態P27.前記炎症性疾患が、喘息、潰瘍性大腸炎、過敏性腸症候群、関節炎、ぶどう膜炎、壊疽性膿皮症、または結節性紅斑である、実施形態26に記載の方法。
実施形態P28.前記抗炎症性代謝産物が、微生物脂質、微生物炭水化物または微生物アミノ酸である、実施形態26に記載の方法。
実施形態P29.炎症性疾患の治療を受けている被験体または炎症性疾患の治療を受けた患者における炎症性疾患に対する処置の効果をモニタリングする方法であって、(i)第1の時点での該被験体における抗炎症性代謝産物の第1の発現レベルを決定するステップと、(ii)第2の時点での該被験体における抗炎症性代謝産物の第2の発現レベルを決定するステップと、(iii)抗炎症性代謝産物の該第2の発現レベルを抗炎症性代謝産物の該第1の発現レベルと比較し、それにより、該被験体における炎症性疾患に対する処置の効果を決定するステップとを含む、方法。
実施形態P30.前記炎症性疾患が、喘息、潰瘍性大腸炎、過敏性腸症候群、関節炎、ぶどう膜炎、壊疽性膿皮症、または結節性紅斑である、実施形態29に記載の方法。
実施形態P31.前記抗炎症性代謝産物が、微生物脂質、微生物炭水化物または微生物アミノ酸である、実施形態29に記載の方法。
実施形態P32.被験体における炎症性疾患の活動性を決定する方法であって、該方法は、(i)被験体における1つまたは複数の抗炎症性代謝産物の発現レベルを検出するステップと、(ii)該発現レベルが標準対照と比べて調節されているかどうかを決定し、それにより、該被験体における炎症性疾患の活動性を決定するステップと、(iii)ステップ(ii)における該発現レベルに少なくとも一部基づいて、該被験体における該炎症性疾患の活動性を決定するステップとを含む、方法。
実施形態P33.前記炎症性疾患が、喘息、潰瘍性大腸炎、過敏性腸症候群、関節炎、ぶどう膜炎、壊疽性膿皮症、または結節性紅斑である、実施形態32に記載の方法。
実施形態P34.前記抗炎症性代謝産物が、微生物脂質、微生物炭水化物または微生物アミノ酸である、実施形態32に記載の方法。
さらなる実施形態は、以下の実施形態1~111を含む。
実施形態1.それを必要とする被験体においてディスバイオシスを処置または防止する方法であって、該被験体に、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.、およびPediococcus sp.を含む有効量の細菌集団を投与するステップを含む方法。
実施形態2.(i)前記Lactobacillus sp.がLactobacillus johnsoniiであり、(ii)前記Faecalibacterium sp.がFaecalibacterium prausnitziiであり、(iii)前記Akkermansia sp.がAkkermansia muciniphilaであり、(iv)前記Myxococcus sp.がMyxococcus xanthusであり、(v)前記Pediococcus sp.がPediococcus pentosaceusである、実施形態1に記載の方法。
実施形態3.(i)前記Lactobacillus sp.が、Lactobacillus zeae、Lactobacillus acidipiscis、Lactobacillus acidophilus、Lactobacillus agilis、Lactobacillus aviarius、Lactobacillus brevis、Lactobacillus coleohominis、Lactobacillus crispatus、Lactobacillus crustorum、Lactobacillus curvatus、Lactobacillus diolivorans、Lactobacillus farraginis、Lactobacillus fermentum、Lactobacillus fuchuensis、Lactobacillus harbinensis、Lactobacillus helveticus、Lactobacillus hilgardii、Lactobacillus intestinalis、Lactobacillus jensenii、Lactobacillus kefiranofaciens、Lactobacillus kefiri、Lactobacillus lindneri、Lactobacillus mali、Lactobacillus manihotivorans、Lactobacillus mucosae、Lactobacillus oeni、Lactobacillus oligofermentans、Lactobacillus panis、Lactobacillus pantheris、Lactobacillus parabrevis、Lactobacillus paracollinoides、Lactobacillus parakefiri、Lactobacillus paraplantarum、Lactobacillus pentosus、Lactobacillus pontis、Lactobacillus reuteri、Lactobacillus rossiae、Lactobacillus salivarius、Lactobacillus siliginis、Lactobacillus sucicola、Lactobacillus vaccinostercus、Lactobacillus vaginalis、Lactobacillus vini、Lactococcus garvieae、またはLactococcus lactisであり、(ii)前記Faecalibacterium sp.がFaecalibacterium prausnitziiであり、(iii)前記Akkermansia sp.がAkkermansia muciniphilaであり、(iv)前記Myxococcus sp.がMyxococcus xanthusであり、(v)前記Pediococcus sp.がPediococcus pentosaceus、Pediococcus acidilactici、Pediococcus damnosus、Pediococcus ethanolidurans、またはPediococcus parvulusである、実施形態1または2に記載の方法。
実施形態4.前記Myxococcus sp.が、芽胞、栄養型細菌、または芽胞と栄養型細菌の混合物の形態である、実施形態1~3のいずれか1項に記載の方法。
実施形態5.前記Myxococcus sp.が、芽胞を含む粉末の形態である、実施形態4に記載の方法。
実施形態6.前記被験体に約20、15、10、9、8、7、または6種類未満の異なる種の細菌を投与する、実施形態1~5のいずれか1項に記載の方法。
実施形態7.前記細菌集団が、細菌組成物の一部を形成する、実施形態1に記載の方法。
実施形態8.前記細菌組成物が、約20、15、10、9、8、7、または6種類未満の細菌種を含む、実施形態7に記載の方法。
実施形態9.前記細菌組成物が、糞便移植物ではない、実施形態7または8に記載の方法。
実施形態10.前記細菌組成物が、薬学的に許容される賦形剤をさらに含む、実施形態7~9のいずれか1項に記載の方法。
実施形態11.前記細菌組成物が、カプセル剤、錠剤、懸濁剤、坐剤、粉剤・散剤、クリーム剤、油剤、水中油エマルション、油中水エマルション、または水性液剤である、実施形態7~10のいずれか1項に記載の方法。
実施形態12.前記細菌組成物が、粉末、固体、半固体、または液体の形態である、実施形態7~10のいずれか1項に記載の方法。
実施形態13.前記細菌組成物が、20℃における約0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2、または0.1未満の水分活性(a)を有する、実施形態7~12のいずれか1項に記載の方法。
実施形態14.前記細菌組成物が、食品または飲料である、実施形態7~13のいずれか1項に記載の方法。
実施形態15.前記細菌組成物を経口または直腸投与する、実施形態7~14のいずれか1項に記載の方法。
実施形態16.前記Lactobacillus sp.、前記Faecalibacterium sp.、前記Akkermansia sp.、前記Myxococcus sp.、および/または前記Pediococcus sp.が、粉末の形態である、実施形態1~15のいずれか1項に記載の方法。
実施形態17.前記Lactobacillus sp.、前記Faecalibacterium sp.、前記Akkermansia sp.、前記Myxococcus sp.、および/または前記Pediococcus sp.が、凍結乾燥されたものである、実施形態1~16のいずれか1項に記載の方法。
実施形態18.前記被験体がヒトである、実施形態1~17のいずれか1項に記載の方法。
実施形態19.前記被験体が、細菌性、ウイルス性、または真菌性胃腸感染症に罹患しているまたは罹患している人と一緒に住んでいる、実施形態1~18のいずれか1項に記載の方法。
実施形態20.前記被験体が、炎症性疾患を有する、実施形態1~19のいずれか1項に記載の方法。
実施形態21.前記被験体が、炎症性疾患に罹患するリスクがある、実施形態1~20のいずれか1項に記載の方法。
実施形態22.前記被験体が、炎症性疾患と診断されているいとこ、祖父母、親、おば、おじ、および/または同胞を少なくとも1名、2名、3名、または4名有する、実施形態1~21のいずれか1項に記載の方法。
実施形態23.前記炎症性疾患が、アレルギー、アトピー、喘息、自己免疫疾患、自己炎症性疾患、過敏症、小児アレルギー性喘息、アレルギー性喘息、炎症性腸疾患、セリアック病、クローン病、大腸炎、潰瘍性大腸炎、膠原性大腸炎、リンパ球性大腸炎、憩室炎、過敏性腸症候群、短腸症候群、盲係蹄症候群、慢性持続性下痢、乳児期の難治性下痢、旅行者下痢、免疫増殖性小腸疾患、慢性前立腺炎、腸炎後症候群、熱帯性スプルー、ウィップル病、ウォルマン病、関節炎、関節リウマチ、ベーチェット病、ぶどう膜炎、壊疽性膿皮症、結節性紅斑、外傷性脳損傷、乾癬性関節炎、若年性特発性関節炎、多発性硬化症、全身性エリテマトーデス(SLE)、重症筋無力症、若年発症糖尿病、1型糖尿病、ギラン・バレー症候群、橋本脳炎、橋本甲状腺炎、強直性脊椎炎、乾癬、シェーグレン症候群、血管炎、糸球体腎炎、自己免疫性甲状腺炎、水疱性類天疱瘡、サルコイドーシス、魚鱗癬、グレーブス眼症、アジソン病、白斑、尋常性ざ瘡、骨盤炎症性疾患、再灌流傷害、サルコイドーシス、移植片拒絶反応、間質性膀胱炎、アテローム性動脈硬化症、およびアトピー性皮膚炎である、実施形態20~22のいずれか1項に記載の方法。
実施形態24.前記炎症性疾患が、小児アレルギー性喘息または炎症性腸疾患である、実施形態23に記載の方法。
実施形態25.前記被験体が、便秘、下痢、鼓脹、尿意逼迫、および/または腹痛に苦しんでいる、実施形態1~24のいずれか1項に記載の方法。
実施形態26.前記被験体が、最近1、2、3、または4カ月以内に抗生物質を投与されている、実施形態1~25のいずれか1項に記載の方法。
実施形態27.前記被験体が新生児である、実施形態1~26のいずれか1項に記載の方法。
実施形態28.前記被験体が、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、12、18、または24カ月齢未満である、実施形態1~26のいずれか1項に記載の方法。
実施形態29.前記被験体が、約2から約18歳の間である、または少なくとも約18歳である、実施形態1~26のいずれか1項に記載の方法。
実施形態30.前記被験体が、
(a)健康もしくは一般集団と比較してStreptococcus spp.、Bifidobacterium spp.、およびEnterococcus spp.の割合が増加している;
(b)健康もしくは一般集団と比較してAlternaria alternata、Aspergillus flavus、Aspergillus cibarius、およびCandida sojaeの割合が低減している;
(c)健康もしくは一般集団と比較してCandida albicansおよびDebaryomyces spp.の割合が増加している;
(d)健康もしくは一般集団と比較してBifidobacteria spp.、Lactobacillus spp.、Faecalibacterium spp.およびAkkermansia spp.の割合が低減している;
(e)健康もしくは一般集団と比較してMalassezia spp.の割合が低減している;
(f)健康もしくは一般集団と比較してBacterioides spp.、Ruminococcus spp.、Prevotella spp.、もしくはBifidobacterium spp.の割合が増加している;または
(g)健康または一般集団と比較してEnterococcus faecalis、Enterococcus faecium、またはClostridium difficileの割合が増加している
胃腸マイクロバイオームを含む、実施形態1~29のいずれか1項に記載の方法。
実施形態31.前記有効量が、
(i)前記被験体におけるBifidobacterium sp.、クレードIVもしくはXIVに属するClostridia sp.、Lachnospira sp.、および/もしくはRuminococcus sp.のレベルを上昇させる;
(ii)前記被験体の糞便中のpHを低下させる;
(iii)前記被験体の糞便中の乳酸のレベルを上昇させる;
(iv)前記被験体における循環イタコネートのレベルを上昇させる;
(v)被験体におけるアレルギー性炎症を処置、軽減、もしくは防止する;
(vi)前記被験体の気道における適応免疫応答を低減させる;
(vii)胃腸関連腸間膜リンパ節における樹状細胞活性化を低減させる;
(viii)前記被験体の肺、血液、血清、もしくは血漿中の修復マクロファージのレベルを上昇させる;
(ix)前記被験体における抗炎症性化合物のレベルを上昇させる;
(x)前記被験体における炎症促進性化合物のレベルを低下させる;
(xi)前記被験体におけるエオタキシンの発現および/もしくは分泌のレベルを低下させる;ならびに/または
前記被験体におけるムチンの発現および/もしくは分泌のレベルを低下させる
のに有効である、実施形態1~30のいずれか1項に記載の方法。
実施形態32.前記有効量が、前記被験体の肺におけるムチンの分泌および/または分泌のレベルを低下させるのに有効である、実施形態31に記載の方法。
実施形態33.前記抗炎症性化合物が、サイトカイン、微生物脂質、微生物炭水化物、または微生物アミノ酸である、実施形態31または32に記載の方法。
実施形態34.前記抗炎症性化合物がIL-17である、実施形態33に記載の方法。
実施形態35.前記炎症促進性化合物が、サイトカイン、微生物脂質、微生物炭水化物、または微生物アミノ酸である、実施形態31~34のいずれか1項に記載の方法。
実施形態36.前記炎症促進性化合物が、IL-4、IL-10、IL-8、IL-13、TNF-α、またはMUC5Bである、実施形態35に記載の方法。
実施形態37.前記Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.、および/またはPediococcus sp.が、代謝的に活性である、実施形態1または36のうちの1項に記載の方法。
実施形態38.前記Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.、および/またはPediococcus sp.が、代謝的に不活性である、実施形態1または36のうちの1項に記載の方法。
実施形態39.前記被験体に(a)Bifidobacterium sp.、(b)Cystobacter sp.、または(c)真菌微生物を投与するステップをさらに含む、実施形態1~38のいずれか1項に記載の方法。
実施形態40.それを必要とする被験体において炎症性疾患を処置または防止する方法であって、該被験体に、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.、およびPediococcus sp.を含む有効量の細菌集団を投与するステップを含む方法。
実施形態41.前記炎症性疾患が、アレルギー、アトピー、喘息、自己免疫疾患、自己炎症性疾患、過敏症、小児アレルギー性喘息、アレルギー性喘息、炎症性腸疾患、セリアック病、クローン病、大腸炎、潰瘍性大腸炎、膠原性大腸炎、リンパ球性大腸炎、憩室炎、過敏性腸症候群、短腸症候群、盲係蹄症候群、慢性持続性下痢、乳児期の難治性下痢、旅行者下痢、免疫増殖性小腸疾患、慢性前立腺炎、腸炎後症候群、熱帯性スプルー、ウィップル病、ウォルマン病、関節炎、関節リウマチ、ベーチェット病、ぶどう膜炎、壊疽性膿皮症、結節性紅斑、外傷性脳損傷、乾癬性関節炎、若年性特発性関節炎、多発性硬化症、全身性エリテマトーデス(SLE)、重症筋無力症、若年発症糖尿病、1型糖尿病、ギラン・バレー症候群、橋本脳炎、橋本甲状腺炎、強直性脊椎炎、乾癬、シェーグレン症候群、血管炎、糸球体腎炎、自己免疫性甲状腺炎、水疱性類天疱瘡、サルコイドーシス、魚鱗癬、グレーブス眼症、アジソン病、白斑、尋常性ざ瘡、骨盤炎症性疾患、再灌流傷害、サルコイドーシス、移植片拒絶反応、間質性膀胱炎、アテローム性動脈硬化症、およびアトピー性皮膚炎である、実施形態40に記載の方法。
実施形態42.それを必要とする被験体においてウイルス性呼吸器感染症を処置または防止する方法であって、該被験体に、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.、およびPediococcus sp.を含む有効量の細菌集団を投与するステップを含む方法。
実施形態43.前記ウイルス性呼吸器感染症が、呼吸器合胞体ウイルス、インフルエンザウイルス、パラインフルエンザウイルス、アデノウイルス、コロナウイルス、またはライノウイルスによって引き起こされる、実施形態42に記載の方法。
実施形態44.前記ウイルス性呼吸器感染症が、細気管支炎、感冒、クループ、または肺炎である、実施形態42または43に記載の方法。
実施形態45.それを必要とする被験体においてアレルギーを処置または防止する方法であって、該被験体に、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.、およびPediococcus sp.を含む有効量の細菌集団を投与するステップを含む方法。
実施形態46.前記アレルギーが、乳、卵、魚、甲殻類、ナッツ類、ピーナッツ、小麦、ネコ、イヌ、もしくは齧歯類からの鱗屑、虫刺され、花粉、ラテックス、チリダニ、または大豆に対するアレルギーである、実施形態45に記載の方法。
実施形態47.前記アレルギーが、小児アレルギー性喘息、枯草熱、またはアレルギー性気道感作である、実施形態45または46に記載の方法。
実施形態48.それを必要とする被験体において抗炎症性化合物のレベルを上昇させ、かつ/または炎症促進性化合物のレベルを低下させる方法であって、該被験体に、Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.、およびPediococcus sp.を含む有効量の細菌集団を投与するステップを含む方法。
実施形態49.前記被験体の糞便、血液、血漿、血清、気管支肺胞洗浄液、汗、唾液、痰、リンパ液、脊髄液、尿、涙、胆汁、房水、硝子体液、羊水、母乳、脳脊髄液、耳垢、鼻の粘液、粘液、または皮脂において前記抗炎症性化合物のレベルを上昇させ、かつ/または前記炎症促進性化合物のレベルを低下させるための、実施形態48に記載の方法。
実施形態50.前記抗炎症性化合物が、微生物脂質、微生物炭水化物、または微生物アミノ酸である、実施形態48または49の一項に記載の方法。
実施形態51.被験体が、ディスバイオシスまたは炎症性疾患に罹患している、実施形態48~50のいずれか1項に記載の方法。
実施形態52.Lactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、Akkermansia sp.、Myxococcus sp.、およびPediococcus sp.を含む組成物。
実施形態53.(i)前記Lactobacillus sp.がLactobacillus johnsoniiであり、(ii)前記Faecalibacterium sp.がFaecalibacterium prausnitziiであり、(iii)前記Akkermansia sp.がAkkermansia muciniphilaであり、(iv)前記Myxococcus sp.がMyxococcus xanthusであり、(v)前記Pediococcus sp.がPediococcus pentosaceusである、実施形態52に記載の方法。
実施形態54.約20、15、10、9、8、7、または6種類未満の異なる種の細菌を含む、実施形態52または53に記載の組成物。
実施形態55.糞便移植物ではない、実施形態52~54のいずれか1項に記載の組成物。
実施形態56.薬学的に許容される賦形剤をさらに含む、実施形態52~55のいずれか1項に記載の組成物。
実施形態57.カプセル剤、錠剤、懸濁剤、坐剤、粉剤・散剤、クリーム剤、油剤、水中油エマルション、油中水エマルション、または水性液剤である、実施形態52~56のいずれか1項に記載の組成物。
実施形態58.粉末、固体、半固体、または液体の形態である、実施形態52~57のいずれか1項に記載の組成物。
実施形態59.20℃における、約0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2、または0.1未満の水分活性(a)を有する、実施形態52~58のいずれか1項に記載の組成物。
実施形態60.食品または飲料である、実施形態52~59のいずれか1項に記載の組成物。
実施形態61.前記Lactobacillus sp.、前記Faecalibacterium sp.、前記Akkermansia sp.、前記Myxococcus sp.、および/または前記Pediococcus sp.が、粉末の形態である、実施形態52~60のいずれか1項に記載の組成物。
実施形態62.前記Lactobacillus sp.、前記Faecalibacterium sp.、前記Akkermansia sp.、前記Myxococcus sp.、および/または前記Pediococcus sp.が、凍結乾燥されたものである、実施形態52~61のいずれか1項に記載の組成物。
実施形態63.それを必要とする被験体において炎症促進性化合物を検出する方法であって、(i)該被験体から生体試料を得るステップと、(ii)該生体試料中の該炎症促進性化合物を検出するステップとを含む方法。
実施形態64.前記被験体が、ディスバイオシスを有するまたはそれを発症するリスクがある、実施形態63に記載の方法。
実施形態65.前記被験体が、炎症性疾患を有する、実施形態63または64に記載の方法。
実施形態66.前記被験体が、炎症性疾患に罹患するリスクがある、実施形態63~65のいずれか1項に記載の方法。
実施形態67.前記被験体が、
(i)炎症性疾患と診断されているいとこ、祖父母、親、おば、おじ、および/もしくは同胞を少なくとも1名、2名、3名、もしくは4名有する;
(ii)便秘、下痢、鼓脹、尿意逼迫(urgency)、および/もしくは腹痛に苦しんでいる;ならびに/または
(iii)最近1、2、もしくは4カ月以内に抗生物質を投与されている、
実施形態63~66のいずれか1項に記載の方法。
実施形態68.前記炎症性疾患が、アレルギー、アトピー、喘息、自己免疫疾患、自己炎症性疾患、過敏症、小児アレルギー性喘息、アレルギー性喘息、炎症性腸疾患、セリアック病、クローン病、大腸炎、潰瘍性大腸炎、膠原性大腸炎、リンパ球性大腸炎、憩室炎、過敏性腸症候群、短腸症候群、盲係蹄症候群、慢性持続性下痢、乳児期の難治性下痢、旅行者下痢、免疫増殖性小腸疾患、慢性前立腺炎、腸炎後症候群、熱帯性スプルー、ウィップル病、ウォルマン病、関節炎、関節リウマチ、ベーチェット病、ぶどう膜炎、壊疽性膿皮症、結節性紅斑、外傷性脳損傷、乾癬性関節炎、若年性特発性関節炎、多発性硬化症、全身性エリテマトーデス(SLE)、重症筋無力症、若年発症糖尿病、1型糖尿病、ギラン・バレー症候群、橋本脳炎、橋本甲状腺炎、強直性脊椎炎、乾癬、シェーグレン症候群、血管炎、糸球体腎炎、自己免疫性甲状腺炎、水疱性類天疱瘡、サルコイドーシス、魚鱗癬、グレーブス眼症、アジソン病、白斑、尋常性ざ瘡、骨盤炎症性疾患、再灌流傷害、サルコイドーシス、移植片拒絶反応、間質性膀胱炎、アテローム性動脈硬化症、およびアトピー性皮膚炎である、実施形態63~67のいずれか1項に記載の方法。
実施形態69.前記被験体が、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、12、18、または24カ月齢未満である、実施形態63~69のいずれか1項に記載の方法。
実施形態70.前記被験体が、約2から約18歳の間である、または少なくとも約18歳である、実施形態63~69のいずれか1項に記載の方法。
実施形態71.前記被験体が、
(a)健康もしくは一般集団と比較してStreptococcus spp.、Bifidobacterium spp.、およびEnterococcus spp.の割合が増加している;
(b)健康もしくは一般集団と比較してAlternaria alternata、Aspergillus flavus、Aspergillus cibarius、およびCandida sojaeの割合が低減している;
(c)健康もしくは一般集団と比較してCandida albicansおよびDebaryomyces spp.の割合が増加している;
(d)健康もしくは一般集団と比較してBifidobacteria spp.、Lactobacillus spp.、Faecalibacterium spp.およびAkkermansia spp.の割合が低減している;
(e)健康もしくは一般集団と比較してMalassezia spp.の割合が低減している;
(f)健康もしくは一般集団と比較してBacterioides spp.、Ruminococcus spp.、Prevotella spp.、もしくはBifidobacterium spp.の割合が増加している;または
(g)健康または一般集団と比較してEnterococcus faecalis、Enterococcus faecium、またはClostridium difficileの割合が増加している
胃腸マイクロバイオームを含む、実施形態63~70のいずれか1項に記載の方法。
実施形態72.前記生体試料が体液である、実施形態63~71のいずれか1項に記載の方法。
実施形態73.前記体液が、血液、血漿、血清、糞便水分、または気管支肺胞洗浄液である、実施形態72に記載の方法。
実施形態74.前記体液が糞便水分である、実施形態72または73に記載の方法。
実施形態75.前記炎症促進性化合物を検出するステップが、抗原提示細胞を前記生体試料と接触させることを含む、実施形態63~74のいずれか1項に記載の方法。
実施形態76.前記抗原提示細胞が樹状細胞である、実施形態75に記載の方法。
実施形態77.前記炎症促進性化合物を検出するステップが、ナイーブT細胞を抗原提示細胞と接触させて、接触したT細胞を生じさせることをさらに含む、実施形態63~74のいずれか1項に記載の方法。
実施形態78.前記接触したT細胞および/または該接触したT細胞の後代によって産生されたサイトカインを検出するステップをさらに含む、実施形態77に記載の方法。
実施形態79.前記炎症促進性化合物が、
(i)ヘルパーT(TH)-2細胞の割合が、前記接触したT細胞の後代において対照と比較して増加している場合;
(ii)TH-1、TH-17、および/もしくはTH22細胞の割合が、前記接触したT細胞の後代において対照と比較して増加している場合;
(iii)TH-1細胞のTH-2細胞に対する比が、前記接触したT細胞の後代において対照と比較して減少している場合;
(iv)IL-17を産生するCD8+T細胞の割合が、前記接触したT細胞の後代において対照と比較して増加している場合;ならびに/または
(v)前記接触したT細胞の後代および/もしくはそれの後代によって産生されるIL-4、IL-10、および/またはIL-13の量が対照と比較して増加している場合
に検出される、実施形態77または78のいずれか1項に記載の方法。
実施形態80.前記対照が、(i)滅菌培養培地と接触させた対応するT細胞および/またはそれの後代の対応する割合、比、および/または量;(ii)ディスバイオシス、炎症性疾患、または胃腸感染症を有さない被験体由来の生体試料と接触させた抗原提示細胞と接触させた対応するT細胞および/またはそれの後代の対応する割合、比、および/または量;ならびに/あるいは(iii)一般集団またはディスバイオシス、炎症性疾患、もしくは胃腸感染症を有さない被験体の集団における割合、比、および/または量に対応する参照値である、実施形態79に記載の方法。
実施形態81.前記被験体において前記炎症促進性化合物が検出された場合に、ディスバイオシスまたは炎症性疾患に対する処置またはさらなる検査もしくはモニタリングを受けるよう該被験体を指導するステップをさらに含む、実施形態63~80のいずれか1項に記載の方法。
実施形態82.前記被験体において前記炎症促進性化合物が検出された場合に、該被験体に実施形態52から62までのいずれか一項に記載の組成物を投与するステップをさらに含む、実施形態63~81のいずれか1項に記載の方法。
実施形態83.前記被験体において前記炎症促進性化合物が検出された場合に、該被験体を、ディスバイオシスまたは炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあると診断するステップをさらに含む、実施形態63~82のいずれか1項に記載の方法。
実施形態84.被験体がディスバイオシスまたは炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあるかどうかを決定する方法であって、(i)該被験体から生体試料を得るステップと、(ii)実施形態63から80までのいずれか一項に記載の方法に従って炎症促進性化合物を検出するステップとを含む方法。
実施形態85.被験体がディスバイオシスまたは炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあるかどうかを決定する方法であって、(i)該被験体から生体試料を得るステップと、(ii)該生体試料が炎症促進性であるかどうかを検出するステップとを含む方法。
実施形態86.前記被験体が、細菌性、ウイルス性、または真菌性胃腸感染症に罹患しているまたは罹患している人と一緒に住んでいる、実施形態86に記載の方法。
実施形態87.前記被験体が、
(i)炎症性疾患と診断されているいとこ、祖父母、親、おば、おじ、および/もしくは同胞を少なくとも1名、2名、3名、もしくは4名有する;
(ii)便秘、下痢、鼓脹、尿意逼迫(urgency)、および/もしくは腹痛に苦しんでいる;ならびに/または
(iii)最近1、2、もしくは4カ月以内に抗生物質を投与されている、
実施形態85または86に記載の方法。
実施形態88.前記炎症性疾患が、アレルギー、アトピー、喘息、自己免疫疾患、自己炎症性疾患、過敏症、小児アレルギー性喘息、アレルギー性喘息、炎症性腸疾患、セリアック病、クローン病、大腸炎、潰瘍性大腸炎、膠原性大腸炎、リンパ球性大腸炎、憩室炎、過敏性腸症候群、短腸症候群、盲係蹄症候群、慢性持続性下痢、乳児期の難治性下痢、旅行者下痢、免疫増殖性小腸疾患、慢性前立腺炎、腸炎後症候群、熱帯性スプルー、ウィップル病、ウォルマン病、関節炎、関節リウマチ、ベーチェット病、ぶどう膜炎、壊疽性膿皮症、結節性紅斑、外傷性脳損傷、乾癬性関節炎、若年性特発性関節炎、多発性硬化症、全身性エリテマトーデス(SLE)、重症筋無力症、若年発症糖尿病、1型糖尿病、ギラン・バレー症候群、橋本脳炎、橋本甲状腺炎、強直性脊椎炎、乾癬、シェーグレン症候群、血管炎、糸球体腎炎、自己免疫性甲状腺炎、水疱性類天疱瘡、サルコイドーシス、魚鱗癬、グレーブス眼症、アジソン病、白斑、尋常性ざ瘡、骨盤炎症性疾患、再灌流傷害、サルコイドーシス、移植片拒絶反応、間質性膀胱炎、アテローム性動脈硬化症、およびアトピー性皮膚炎である、実施形態85~87のいずれか1項に記載の方法。
実施形態89.前記被験体が、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、12、18、または24カ月齢未満である、実施形態85~88のいずれか1項に記載の方法。
実施形態90.前記被験体が、約2から約18歳の間である、または少なくとも約18歳である、実施形態85~88のいずれか1項に記載の方法。
実施形態91.前記被験体が、
(a)健康もしくは一般集団と比較してStreptococcus spp.、Bifidobacterium spp.、およびEnterococcus spp.の割合が増加している;
(b)健康もしくは一般集団と比較してAlternaria alternata、Aspergillus flavus、Aspergillus cibarius、およびCandida sojaeの割合が低減している;
(c)健康もしくは一般集団と比較してCandida albicansおよびDebaryomyces spp.の割合が増加している;
(d)健康もしくは一般集団と比較してBifidobacteria spp.、Lactobacillus spp.、Faecalibacterium spp.およびAkkermansia spp.の割合が低減している;
(e)健康もしくは一般集団と比較してMalassezia spp.の割合が低減している;
(f)健康もしくは一般集団と比較してBacterioides spp.、Ruminococcus spp.、Prevotella spp.、もしくはBifidobacterium spp.の割合が増加している;または
(g)健康または一般集団と比較してEnterococcus faecalis、Enterococcus faecium、またはClostridium difficileの割合が増加している
胃腸マイクロバイオームを含む、実施形態85~90のいずれか1項に記載の方法。
実施形態92.前記生体試料が体液である、実施形態85~91のいずれか1項に記載の方法。
実施形態93.前記体液が、血液、血漿、血清、糞便水分、または気管支肺胞洗浄液である、実施形態92に記載の方法。
実施形態94.前記体液が糞便水分である、実施形態92または93に記載の方法。
実施形態95.前記生体試料が炎症促進性であるかどうかを検出するステップが、抗原提示細胞を前記生体試料と接触させることを含む、実施形態93~94のいずれか1項に記載の方法。
実施形態96.前記抗原提示細胞が樹状細胞である、実施形態95に記載の方法。
実施形態97.前記生体試料が炎症促進性であるかどうかを検出するステップが、ナイーブT細胞を抗原提示細胞と接触させて、接触したT細胞を生じさせることをさらに含む、実施形態95または96に記載の方法。
実施形態98.前記接触したT細胞および/または該接触したT細胞の後代によって産生されたサイトカインを検出するステップをさらに含む、実施形態97に記載の方法。
実施形態99.
(i)ヘルパーT(TH)-2細胞の割合が、前記接触したT細胞の後代において対照と比較して増加している場合;
(ii)TH-1、TH-17、および/もしくはTH22細胞の割合が、前記接触したT細胞の後代において対照と比較して増加している場合;
(iii)TH-1細胞のTH-2細胞に対する比が、前記接触したT細胞の後代において対照と比較して減少している場合;
(iv)IL-17を産生するCD8+T細胞の割合が、前記接触したT細胞の後代において対照と比較して増加している場合;ならびに/または
(v)前記接触したT細胞の後代および/もしくはそれの後代によって産生されるIL-4、IL-10、および/またはIL-13の量が対照と比較して増加している場合
に生体試料が炎症促進性であると検出される、実施形態97または98に記載の方法。
実施形態100.前記対照が、(i)滅菌培養培地と接触させた対応するT細胞および/またはそれの後代の対応する割合、比、および/または量;(ii)ディスバイオシス、炎症性疾患、または胃腸感染症を有さない被験体由来の生体試料と接触させた抗原提示細胞と接触させた対応するT細胞および/またはそれの後代の対応する割合、比、および/または量;ならびに/あるいは(iii)一般集団またはディスバイオシス、炎症性疾患、もしくは胃腸感染症を有さない被験体の集団における割合、比、および/または量に対応する参照値である、実施形態99に記載の方法。
実施形態101.前記生体試料が炎症促進性であると検出された場合に、ディスバイオシスまたは炎症性疾患に対する処置またはさらなる検査もしくはモニタリングを受けるよう該被験体を指導するステップをさらに含む、実施形態85~100のいずれか1項に記載の方法。
実施形態102.前記生体試料が炎症促進性であると検出された場合に、該被験体に実施形態52から62までのいずれか一項に記載の組成物を投与するステップをさらに含む、実施形態85~101のいずれか1項に記載の方法。
実施形態103.前記被験体が、
(a)健康もしくは一般集団と比較してStreptococcus spp.、Bifidobacterium spp.、およびEnterococcus spp.の割合が増加している;
(b)健康もしくは一般集団と比較してAlternaria alternata、Aspergillus flavus、Aspergillus cibarius、およびCandida sojaeの割合が低減している;
(c)健康もしくは一般集団と比較してCandida albicansおよびDebaryomyces spp.の割合が増加している;
(d)健康もしくは一般集団と比較してBifidobacteria spp.、Lactobacillus spp.、Faecalibacterium spp.およびAkkermansia spp.の割合が低減している;
(e)健康もしくは一般集団と比較してMalassezia spp.の割合が低減している;
(f)健康もしくは一般集団と比較してBacterioides spp.、Ruminococcus spp.、Prevotella spp.、もしくはBifidobacterium spp.の割合が増加している;または
(g)健康または一般集団と比較してEnterococcus faecalis、Enterococcus faecium、またはClostridium difficileの割合が増加している
胃腸マイクロバイオームを含む、実施形態95~102のいずれか1項に記載の方法。
実施形態104.前記被験体が、
(a)健康もしくは一般集団と比較してStreptococcus spp.、Bifidobacterium spp.、およびEnterococcus spp.の割合が増加している;
(b)健康もしくは一般集団と比較してAlternaria alternata、Aspergillus flavus、Aspergillus cibarius、およびCandida sojaeの割合が低減している;
(c)健康もしくは一般集団と比較してCandida albicansおよびDebaryomyces spp.の割合が増加している;
(d)健康もしくは一般集団と比較してBifidobacteria spp.、Lactobacillus spp.、Faecalibacterium spp.およびAkkermansia spp.の割合が低減している;
(e)健康もしくは一般集団と比較してMalassezia spp.の割合が低減している;
(f)健康もしくは一般集団と比較してBacterioides spp.、Ruminococcus spp.、Prevotella spp.、もしくはBifidobacterium spp.の割合が増加している;または
(g)健康または一般集団と比較してEnterococcus faecalis、Enterococcus faecium、またはClostridium difficileの割合が増加している
胃腸マイクロバイオームを有するかどうかを決定するステップをさらに含む、実施形態63~103のいずれか1項に記載の方法。
実施形態105.実施形態85~103のいずれか1項に記載の方法に従ってディスバイオシスまたは炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあると決定された被験体においてディスバイオシスまたは炎症性疾患を処置または防止する方法であって、該被験体にディスバイオシスまたは前記炎症性疾患に対する処置を施すステップを含む方法。
実施形態106.ディスバイオシスまたは炎症性疾患に対する処置の効果をモニタリングする方法であって、(i)被験体から生体試料を得るステップと、(ii)該生体試料が炎症促進性であるかどうかを検出するステップとを含む方法。
実施形態107.被験体における炎症性疾患の活動性を決定する方法であって、(i)該被験体から生体試料を得るステップと、(ii)該生体試料が炎症促進性であるかどうかを検出するステップとを含む方法。
実施形態108.炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがある被験体において抗炎症性代謝産物を検出する方法であって、(i)該被験体から生体試料を得るステップと、(ii)該生体試料中の抗炎症性代謝産物の発現レベルを決定するステップとを含む方法。
実施形態109.被験体がディスバイオシスまたは炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあるかどうかを決定する方法であって、(i)被験体における1つまたは複数の抗炎症性代謝産物または炎症促進性代謝産物の発現レベルを検出するステップと、(ii)該発現レベルが標準対照と比べて上昇したか低下したかを決定するステップであり、該標準対照と比べて炎症促進性代謝産物の発現レベルの上昇または抗炎症性代謝産物の発現レベルの低下が、該被験体が炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあることを示すステップと、(iii)ステップ(ii)における該発現レベルに少なくとも一部基づいて、該被験体が炎症性疾患を有するまたはそれを発症するリスクがあるかどうかを決定するステップとを含む方法。
実施形態110.炎症性疾患の治療を受けている被験体または炎症性疾患の治療を受けた患者における炎症性疾患に対する処置の効果をモニタリングする方法であって、(i)第1の時点での該被験体における抗炎症性または炎症促進性代謝産物の第1の発現レベルを決定するステップと、(ii)第2の時点での該被験体における抗炎症性または炎症促進性代謝産物の第2の発現レベルを決定するステップと、(iii)抗炎症性または炎症促進性代謝産物の前記第2の発現レベルを抗炎症性または炎症促進性代謝産物の該第1の発現レベルと比較し、それにより、該被験体における炎症性疾患に対する処置の効果を決定するステップとを含む方法。
実施形態111.被験体における炎症性疾患の活動性を決定する方法であって、(i)被験体における1つまたは複数の抗炎症性または炎症促進性代謝産物の発現レベルを検出するステップと、(ii)該発現レベルが標準対照と比べて調節されているかどうかを決定し、それにより、該被験体における炎症性疾患の活動性を決定するステップと、(iii)ステップ(ii)における該発現レベルに少なくとも一部基づいて、該被験体における該炎症性疾患の活動性を決定するステップとを含む方法。
以下の実施例は、例示のために提供され、特許請求された発明を限定するものではない。
(実施例1)
胃腸マイクロバイオーム回復のために合理的に設計された微生物共同体
いかなる科学的理論にも縛られることなく、Lactobacillus johnsoniiは、腸マイクロバイオームの組成をシフトさせ、胃腸管内の特定の抗炎症性脂肪酸および炭水化物代謝産物を増加させる。いくつかの有益な代謝産物が微生物によって産生される(例えば、L.johnsoniiおよび腸マイクロバイオーム内でそれを共富化する細菌種によって)と予測されるが、他のものは腸マイクロバイオームの変化に応答して引き出される宿主である可能性もある。新生児にLactobacillus rhamnosus GGを毎日、最初の6カ月齢にわたって補給した試験では、Lactobacillusの補給休止後に同様の代謝的富化に関連する腸マイクロバイオームの変化が最大12カ月間持続した。
驚いたことに、細菌種の共同体を構成する細菌集団を使用して、炎症反応を制御する代謝能を導入するまたは回復させることによって慢性炎症性疾患を防止または処置することができる。細菌種の共同体(「共同体」)は、胃腸管内の微生物のコロニー形成パターンを変化させ、最も重要なことに、炎症促進性応答の下方制御に必要な一連の抗炎症性代謝産物を産生する能力を導入するまたは回復させることによってこれを実現する。小児期疾患のリスクの大半は、微生物学的発生に関する若齢期の事象に関連し、この共同体により、リスクの高い新生児および乳児を処置する機会がもたらされる。
共同体は、例えば、適切な新生児の腸マイクロバイオームの発生および免疫成熟化を導くための治療グレードの製剤または一般用サプリメントとして使用することができる。共同体は、共同体のメンバーが特徴的に枯渇した慢性炎症性疾患に対する糞便移植物の代替として、または撹乱(例えば、抗生物質もしくは抗微生物剤(anti-microbial)の投与の周辺もしくはその後の)の後の腸マイクロバイオームの再発生を導くためのサプリメントとして使用することもできる。
いかなる科学的理論にも縛られることなく、例示的な共同体内の種は、主要なアンカープロバイオティクス種であるL.johnsoniiと共に、共生的に働き、それぞれがこの細菌ギルドの他のメンバーにそれらの生存および宿主免疫の調節(modulation)のための栄養分および補因子を提供する。微生物共同体のレジメン(Lactobacillus johnsonii、Akkermansia muciniphila、Faecalibacterium prausnitziiおよびMyxococcus xanthus)を使用した介入により、個々の共同体メンバーを単独で投与した場合の効果の合計よりも大きな効果に起因して、アレルギー感作からの保護の改善がもたらされる。以前公開されたもの(Fujimuraら、(2014年)、Proc. Natl. Acad. Sci.、111巻(2号)805~810頁)と同様のマウスモデルを使用して、アレルギー性の攻撃を例示的な微生物共同体の補給と組み合わせた。本明細書に記載の通り、宿主免疫応答およびアレルギー反応を、組織学的検査、qRT-PCR、およびフローサイトメトリーを使用して評価した。
ゴキブリアレルゲン(CRA)マウスモデル。
補給の保護効果を調査するために、C57BL/6マウス(7~8週齢)に気管内感作を行い(1~3日目)、その後、ゴキブリアレルゲン(CRA)を用いて週に1回、合計3週間にわたって攻撃した。マウスは、リン酸緩衝食塩水(PBS、陰性ビヒクル対照)、L.johnsonii(Lj)、L.johnsoniiを欠く微生物共同体(C-Lj)、完全な共同体(C+Lj)、または熱により死滅させた完全な共同体(C+Lj熱死滅化、代謝的に不活性な共同体に対する対照)を同時に補給した。第1週において、補給を毎日実施し、その後、残りの2週間にわたって週に2回の補給を行った。補給は全て、PBS100μlに再懸濁させた細菌を使用した経口強制飼養によって実施した。試験の最後にマウスを安楽死させ、下流の分析のために様々な組織(肺、脾臓、回腸)を採取した。
肺組織学的検査。各動物から肺組織を採取し、すぐにカーノイズ溶液に入れて終夜固定し、その後、70%エタノールで脱水した。パラフィン包埋およびヘマトキシリン・エオシン(H&E)または過ヨウ素酸シッフ(PAS)を用いた染色のために各群から3つの試料をランダムに選択した。各染色した試料についての画像を、Aperio Scanscope XT(Leica Biosystems)を20×倍率で使用して捕捉した。ImageJも使用して、PASで染色した各スライドに示されたムチン染色の量をRGBスタックにおいてセット閾値パラメータを使用して緑色チャネルに基づいて定量した。閾値内に入る画像の百分率を測定し、解析した各画像内の陽性染色の百分率を表した。
遺伝子発現についてのqRT-PCR。マウス肺由来のmRNAを、AllPrep DNA/RNA Mini Kit(Qiagen)を使用して抽出した。RNA単離の前に、肺試料を、Buffer RLT600μlを伴うLysing Matrix Aチューブ(MP Bio)中に入れた。試料を、MPBio FastPrep-24ホモジナイザーを使用して5.5m/sで30秒間ビーズビーティングした。RNA単離手順の残りに関しては製造者の指示に従った。試料当たり合計1.0μgのRNAをDNaseにより処理し、RT2 First Strand Kit(Qiagen)を製造者の指示に従って使用して逆転写した。アレルギーに関連する遺伝子発現についての定量的PCRをQuantStudio 6 Flex SystemにおいてCustom RT Profiler PCR Array(Qiagen)を使用して実施した。反応条件は以下の通りであった:95℃で10分、続いて、95℃で15秒および60℃で1分を40サイクル。サイトカインの遺伝子発現をGAPDHに対して正規化し、CRAで攻撃したPBS-ビヒクル強制飼養マウスにおける遺伝子発現と比較した倍率変化として表した。サイトカイン発現レベルの統計解析をPrism 6ソフトウェアを使用して実施した。実験群間の遺伝子発現をマン・ホイットニーのU検定を使用して比較し、p値≦0.05を有意であるとみなした。
CD4T細胞単離およびフローサイトメトリー分析。
マウス脾臓を取り出し、氷冷R10培地(10%熱不活化FCS、2mMのL-グルタミン、および100U/mlのペニシリン-ストレプトマイシンを補給したRPMI1640)(Life Technologies、Carlsbad、CA)に入れた。滅菌メスを使用して組織を機械的にホモジナイズし、その後、1:1のR10-PBS溶液中、37℃で30分にわたってコラゲナーゼによる消化を行った(C6885、Sigma、1mg/ml)。消化物を16ゲージの鈍端カニューレに10回通過させ、その後、40μmのフィルターによって濾過することによって単一細胞懸濁液を得た。細胞懸濁液を氷冷PBS(2%FCS、2mMのEDTA)で2回洗浄し、4℃、1,200rpmで10分遠心分離してペレットにし、氷上でR10-EDTA培地(2mMのEDTAを伴うR10)に再懸濁させた。その後の抗体染色および分析のために細胞100万個を各チューブに分配した。各マウス由来の脾細胞の単一細胞懸濁液を一定分量に分け(ウェル当たり100万個の細胞)、その後、抗体CD4(RM4-5、BD Biosciences、Franklin Lakes、NJ)、CD8a(53-6.7、BD)、CXCR5(SPRCL5、eBioscience、San Diego、CA)、PD-1(RMP1-30、BioLegend、San Diego、CA)、CD25(PC61、BD)、およびlive/dead aqua stain(Life Technologies)を用いて染色した。表面染色後、BD Cytofix/Cytopermを使用して細胞を透過処理し、内部染色のためにCD3e(500A2、BD)、IFNγ(XMG1.2、BD)、IL-4(11B11、BD)、IL-17 DEC(eBio17B7、eBioscience)、およびFoxP3(FJK-16s、eBioscience)特異的抗体と一緒にインキュベートした。染色した細胞をBD LSR II(BD Biosciences)でフローサイトメトリーによってアッセイした。
統計解析。GraphPad Prism6ソフトウェアを使用して統計解析を実施した。実験群を、ダンの多重比較事後検定を伴うクラスカル・ワリス検定によって比較して、試料群間に有意差があるかどうかを決定した。さらに、一部の場合では、2つの群の値を直接比較するためにマン・ホイットニー検定を使用した。P値≦0.05を有意であるとみなした。
結果。完全な共同体(C+Lj)の補給により、アレルギー感作に対して最もロバストな保護がもたらされる。保護は、肺ムチン分泌(図1A~1B)、Muc5遺伝子発現(図2)、およびTh2サイトカイン発現(図3A~3C)の有意な低減に関連する。アレルギー感作に対するC+Ljによる保護は、IL-17分泌ヘルパーT細胞の全身的増加と相関する(図4)。L.johnsoniiは、L.rhamnosus GGよりも有効であり、CRAで攻撃したC57BL/6マウスの肺におけるアレルギー感作に関連するMuc5ac発現の減弱に必要である(図5A~5B)。腸内微生物叢は、個々の微生物メンバーおよび宿主の免疫応答のどちらにも影響を及ぼす複雑な機能的ネットワークを形成する。合理的に設計された微生物の胃腸共同体(gastrointestinal consortium)により、個々のプロバイオティクス種よりも大きなアレルギー性気道感作の減弱がもたらされる。
(実施例2)
気道アレルギー感作のマウスモデルに対する共同体の補給の効果
いかなる科学的理論にも縛られることなく、治療用共同体(TC)は、健康なヒト腸マイクロバイオームの発生を補助する種子微生物ギルドを表わす。アレルギー性気道感作に対するTC補給の効果を決定するために、BALB/c動物と異なる腸マイクロバイオームを有し、L.johnsoniiを単独で補給した後にアレルギー性気道感作から保護されないC57BL/6マウスにおける試験を設計した。
TC補給の保護効果を調査するために、C57BL/6マウスに気管内感作を行い(0~2日目)、その後、3週間の期間の間、14日目および20日目にゴキブリアレルゲン(CRA)で攻撃した(図10)。マウスに、リン酸緩衝食塩水(PBS、陰性ビヒクル対照)またはTCのいずれかを0~5日目、8日目、12日目、16日目、および19日目に経口強制飼養によって補給した(図10)。表2および図17は、本研究において利用した処置群を示す。
出願人らは、異なる処置群の動物の糞便中の微生物群集の組成を、16S rRNA配列決定を使用して調査した。TCを補給した動物の糞便中に存在する群集は、対照群のものとは有意に組成的に別個であった(図11A)。重要なことに、TCを補給した群では免疫調節活性の潜在性を有する種が富化された。例えば、BifidobacteriumおよびクレードIVおよびXIVに属する特定のClostridia種は、制御性T細胞を誘導することが示されている。さらに、Lachnospira種は、アレルギー感作疾患発生に対して保護的であると同定されている。Bacteroidesの増大(expansion)は、対照動物におけるアレルギー感作に特徴的であった。結論として、マウスへのTCの経口補給により、免疫寛容の誘導に関連する属の相対的存在量の増加が促進される(例えば、Bifidobacteria、Clostridia、LachnospiraおよびRuminococcus;図11Aおよび11B)。
TCの経口補給により、腸の管腔および末梢のどちらにおいても代謝的再プログラミングが促進された(図12A~12Bおよび図18A~18C)。修復マクロファージエフェクター表現型に関連するイタコネートのレベルの上昇もTCを補給した動物において同定された。
TCを補給したマウスでは、PBSで処置したCRA攻撃した動物と比較して、CRA攻撃に応答したアレルギー性炎症が有意に低減することが実証された(図13A~13B;図14A~14B;図15A~15C)。したがって、TC補給により、気道アレルギー感作のマウスモデルにおけるアレルギー性炎症が有意に低減した。
マウスへのTCの経口補給により、修復マクロファージエフェクター表現型がもたらされた(図16A~16F)。したがって、TC補給により、気道アレルギー感作のマウスモデルにおける修復マクロファージエフェクター表現型を開始することができる。
(実施例3)
ヒト糞便水分または微生物産物を使用して免疫活性化の状態を評価するためのin vitroアッセイ。
ヒトマイクロバイオーム試験の欠点の1つは、並行した客観的な免疫の状態に関する情報の欠如である。糞便水分もしくは気管支肺胞洗浄液などの種々の体液に関連する免疫活性化の程度を決定するため、または、微生物の種もしくは微生物の種の組合せの、免疫活性化を誘導するもしくは逆に免疫寛容を誘導する能力を評価するための、ヒトマイクロバイオーム試験に対するパートナーアッセイが本明細書で提示される。本明細書で提示されるアッセイは、慢性炎症性疾患の診断法として、ならびに、疾患に関連する免疫表現型を誘導する(ひいては治療介入の標的経路を同定する)または新規の微生物性の生物学的治療薬に相当する、生物活性のある微生物産物をスクリーニングするために使用することができる。現在までこの能力を有する公知のアッセイは存在しない。
糞便試料(250mg)を温かいPBS(250μl、20%FCSを含有する)に1g/1ml(w/v)で添加し、その後、1分間勢いよくボルテックスした。糞便混合物を37℃で10分インキュベートした後、14,000rpmで5分にわたって微量遠心分離することによって細胞性材料を除去した。得られた糞便水分を、0.2μmのフィルターを通して滅菌し、DC共インキュベーションに使用した。
末梢血単核細胞(PBMC)を健康な成体ドナーの末梢血からFicoll-Hypaque勾配遠心分離によって単離した。まずDCをEasySep(商標)Human Pan-DC Pre-Enrichment Kit(STEMCELL Technologies、Vancouver、Canada)を使用してPBMCから富化させた。富化させたDC(細胞0.5×10個/ml)を糞便水分(25μl)と48時間共インキュベートし、96ウェルプレート中、R10培地(10%熱不活化FCSを伴い、2mMのL-グルタミンおよび100U/mlのペニシリン-ストレプトマイシンを伴うRPMI1640;Life Technologies、Carlsbad、CA)で培養し、最初の24時間は10ng/mlのGM-CSFおよび20ng/mlのIL-4を補給した。その後の24時間のインキュベーションにはDC成長因子の組合せ(10ng/mlのTNF-α、10ng/mlのIL-1β、10ng/mlのIL-6、および1μMのPGE2)を培養物に添加した。48時間の処理の最後に、DCを新鮮な培地で洗浄(1回)した後、CD4+リンパ球と共培養した。
自己CD4+Tリンパ球を、CD4+T細胞単離キット(Miltenyi Biotec、Bergisch Gladbach、Germany)を使用して負の選択によってPBMCから精製した。これらの単離されたT細胞をTexMACS Medium(Miltenyi Biotec)中に懸濁させた後、可溶性抗CD28および抗CD49d(1μg/ml)の存在下、糞便水分に曝露させたDCに10:1の比で添加した。DCおよびT細胞を120時間共培養し、48時間毎に新鮮なTexMACS Mediumを補充した。細胞を、Phorbol Myristate Acetate-Ionomycin(Sigma)およびGolgiPlug(BD Biosciences)を用いて刺激し、最終的に16時間共インキュベートした。これらの共培養物から無細胞培地を採取し、ヒトサイトカインIL-4、IL-10、およびIL-13の濃度についてELISA(BioLegend)によって評価した。
単一細胞懸濁液を、BD Biosciences Ab抗CD3(SP34-2)、抗CD4(SK3)、抗CD25(M-A251)、抗IFNγ(B27)、抗CD8a(RPA-T8、BioLegend)、Miltenyi Biotec Ab抗IL-10(JES3-9D7)、抗IL-4(7A3-3)、Affymatrix eBioscience Ab抗IL-22(22URTI)、抗IL-17A(64DEC17)および抗FoxP3(PCH101)を含む2つの別々の抗体のパネル(表現型パネルおよびサイトカインパネル)を使用して染色した。LIVE/DEAD(登録商標)Aqua Dead Cell Stain(Life Technologies)を使用して死細胞を同定した。細胞をCytofix/Cytoperm(商標)(BD Bioscience)またはFixation/ Permeabilization(Affymatrix eBioscience)のいずれかによって透過処理して、細胞内マーカーIFNγ、IL-4、IL17A、IL-22、IL-10、FoxP3について染色した。フロー分析の際、生T細胞をCD3+CD4+細胞としてゲーティングした。CD4+T細胞亜集団の中で、Th1はIFNγ+であり、Th2はIL-4+であり、Th17細胞はIL-17A+であり、Th22はIL17A-陰性かつIL-22+であり、制御性T細胞はCD25hiかつFoxP3hiであった。染色した細胞をBD LSR II(BD Biosciences)でフローサイトメーターによってアッセイした。
非アトピー新生児由来の糞便水分ではin vitroにおけるCD4+IL4およびIL13発現が有意に低減する。アトピーは、若齢期の胃腸内細菌過成長およびマウス微生物代謝に関連し、したがって、新生児の腸マイクロバイオームはアレルギー性疾患の発生に関連付けられる。出生コホートからの若齢期の便試料298例の微生物叢分析により、3種の組成的に別個の新生児の腸マイクロバイオタイプ(NGM1、NGM2およびNGM3)の存在が明らかになった。NGM3新生児は、NGM1(RR=2.94;95%CI 1.42~6.09)またはNGM2(RR=2.06;95%CI 1.01~4.19)と比較して、2歳時に主に多重感作したアトピーに対する有意に高い相対的リスクを示し(p<0.03)、また、医師により診断された喘息が報告される可能性がより高かった(p<0.03)。低リスクNGMは、共生細菌、真菌ならびに一連の管腔内抗炎症性脂質および炭水化物が有意に富化されていた。NGM3新生児は、共生微生物枯渇、真菌増大、ならびに真菌感染症に関連する炎症促進性脂質および宿主由来ステロールの増加として顕在化する代謝的再プログラミングを示した。
新生児および乳児の腸マイクロバイオームについてのこの試験からの所見により、新生児の代謝的再プログラミングが2歳時のアトピー発生のリスクに関連したこと、および、管腔内容物において抗炎症性炭水化物および脂質の有意な増加を示した新生児ではアレルギー感作に対するリスクが有意に低下したことが示された。以前のマウス試験により、微生物由来の短鎖脂肪酸により気道アレルゲン攻撃からの保護がもたらされることが示されている。出願人らは、公知の抗炎症性脂質および炭水化物が富化された低リスク新生児(NGM1)由来の糞便水分がアレルギーに関連するサイトカイン発現を低減する能力を示すことを理論的に説明した。したがって、出願人らは、NGM1新生児由来の濾過滅菌した糞便水分を2名の別個の健康な成体ドナーから単離された末梢血単核細胞由来の樹状細胞と共にインキュベートした後に、それらを自己的に精製したナイーブT細胞と共インキュベートし、その後、イオノマイシンで刺激した。それぞれヘルパーT2(CD4+、IL4+)細胞およびサイトカイン産生を調査するために使用したフローサイトメトリーおよびELISA分析により、両方のドナーにわたって、糞便水分によりTh2細胞の数は実質的な影響を受けないが(図6A)、炎症促進性IL4およびIL13の発現は有意にかつ一貫して抑制される(どちらもp<0.01;図6Bおよび図6C)ことが示された。
in vitroにおけるDC-T細胞活性アッセイにより、炎症促進性潜在性を有する微生物の同定が可能になる。新生児の腸マイクロバイオームおよびアトピーに関する本発明者らの試験では、Candida富化および真菌感染に対する宿主応答(ベータ-シトステロールおよびスチグマステロール)がアトピーNGM3参加者の高リスクを特徴付ける特徴の1つであった。共生胃腸マイクロバイオームの抗菌除去、その後のCandida albicans芽胞の滴下注入を使用するマウス試験により、アレルゲン曝露の不在下でさえアレルギー感作が増強されることが以前に実証されている。いかなる科学的理論にも縛られることを望むものではなく、NMG3新生児の腸マイクロバイオームにおけるCandida富化により、アトピーに関連する適応性ヘルパーT細胞サブセットが促進され得ることが理論的に説明された。Candida選択的Sabouraud培地を使用して、4つの別個の種をNGM3新生児の便試料から単離し、全長ITS配列決定を使用してC.metapsilosis、C.parapsilosis、C.orthopsilosis、およびC.tropicalisであることを同定した。これらの4つのCandida種の培養物由来の濾過滅菌した無細胞上清(CFS)を使用して末梢血単核細胞由来の樹状細胞を刺激した後、それらをゴキブリ抗原による刺激の存在下または不在下でナイーブT細胞と共インキュベートした。フローサイトメトリー分析を使用してヘルパーT2(CD4+、IL4+)および制御性T(CD4+、IL10+)サブセットを調査した。胃腸内Candida種のそれぞれに由来するCFSでは、ゴキブリアレルゲン攻撃に関係なく、対照(滅菌培養培地)への曝露と比較してTh-2細胞増殖の有意な増加が誘導された(図7A)。他の炎症促進性サイトカインを産生するヘルパーT細胞サブセット(TH1、TH17およびTH22)の有意な増加も観察された。しかし、制御性Tサブセットは数の一貫した有意な増加を示さず、実際に、ほとんどの種がT-reg数には影響を及ぼさず、1種、C.tropicalisではT-regが誘導され、別のC.metapsilosisではゴキブリアレルゲンによる刺激の存在下でのみT-reg細胞数の有意な減少が誘導された(図7B)。したがって、これらのin vitro分析により、以前の動物試験が確証され、アトピーの相対的リスクが有意に高い2歳の新生児の腸マイクロバイオームにおいて富化された別個のCandida種の分泌物がDCによる抗原の提示に関係なくTh-2増殖およびサイトカイン分泌を駆動する能力を有することが示される。
in vitroにおけるDC/T細胞糞便水分アッセイを使用して、別個の糞便中マイクロバイオタイプを示し、疾患の重症度が有意に異なる潰瘍性大腸炎患者のサブセットを識別することができる。統計解析により、MBT-1~MBT-3と称される、微生物叢組成(細菌および真菌プロファイリング)に基づくUC患者の3つの亜群を同定することが可能になっている。本発明者らのUC患者の腸内微生物叢に基づく層別化の臨床的意義を、疾患の重症度(簡易臨床大腸炎活動性(SCCA)指数、持続時間(UC診断からの年数)、結腸外顕在化(関節炎、壊疽性膿皮症、結節性紅斑、およびぶどう膜炎)、ならびにIBDを有する第一度および第二度近親者の数のマイクロバイオタイプ間比較によって評価した。MBT-1患者はMBT-2およびMBT-3群と比較して高いSCCAスコア中央値を示した(図8A)。これらの患者はまた、より多くの結腸外顕在化を示し、罹病期間がより長く、IBDと診断された第一度および第二度近親者の数がより多い傾向があった(図8B~8D)。
健康な微生物叢および疾患に関連する微生物叢の適応免疫応答に影響を及ぼす能力を決定する取り組みにおいて、本発明者らは次に、樹状細胞(DC;健康なヒトドナーから得たもの)を本発明者らの試験の参加者由来の濾過滅菌した糞便水分に曝露させた後、曝露させたDCと同じドナーから得たナイーブT細胞と共培養することを伴うin vitroアッセイを開発した。得られたT細胞集団および表現型を、フローサイトメトリーを使用して評価した。健康な対照被験体と比較して、UC患者をCD4+Th1細胞とTh2細胞の比の有意差によって特徴付けた;患者はTh1:Th2比の有意な減少を示した(図9A)。他のCD4+集団(Th17、Th22、および制御性T細胞)の存在量は、健康状態に基づいて、相対数にも有意差を示さず、CD8+細胞数にも差異がなかった。健康な被験体とUC患者にTh1:Th2比の差異が存在したが、有意に異なる疾患の重症度スコアと関連するUC関連腸マイクロバイオタイプもこの比の付随する差異を示すと仮定した。したがって、UC-マイクロバイオタイプに基づくサイトカイン産生パターンを調査した。最も高い疾患の重症度スコアを示したMBT-1群は、有意に減少したTh1:Th2比を示し(図9B)、これには、CD4+、IL4発現T細胞の増大と関連していた(図9C)。他のCD4+T細胞集団(Th17、Th22、およびTreg)でも、MBT2およびMBT3群と比較してMBT-1群において増大する傾向があった。さらに、IL-17を産生するCD8+T細胞において、MBT-1群がMBT-2およびMBT-3患者試料と比較して有意な増加を示した(図9D)。これらのin vitroデータは、健康な被験体と比較して、UC患者は、CD4+細胞のTh2が富化された集団に有意に歪むという点、およびUC-マイクロバイオタイプがそれらのTh2への歪みの程度およびIL17を産生する細胞傷害性CD8+細胞の増大のどちらに関しても有意差を示すという点で臨床所見と一致する。したがって、微生物学的層別化により、免疫学的に別個のUC患者集団の同定が可能になる。
(実施例4)
新生児の腸内微生物叢は小児期多重感作アトピーおよびT細胞分化に関連する
3カ月時の腸内微生物叢細菌の枯渇および代謝活性の変化は、小児期アトピーおよび喘息に関連付けられる。組成的に別個のヒト新生児の腸内微生物叢(NGM)が存在し、小児期アトピーおよび喘息の相対的リスク(RR)に示差的に関連するという仮説を立てた。US出生コホートからの便試料(n=298;1~11カ月齢)および16S rRNA配列決定を使用して、新生児(年齢中央値、35日)を3つの微生物叢組成の状態(NGM1~3)に分けることができた。それぞれが2歳時の多重感作アトピーおよび4歳時の医師により診断された喘息に関して実質的に異なるRRを負った。NGM3と標識された最も高リスクの群では、ある特定の細菌(例えば、Bifidobacterium、AkkermansiaおよびFaecalibacterium)のより低い相対的存在量、特定の真菌(CandidaおよびRhodotorula)のより高い相対的存在量、ならびに、炎症促進性代謝産物が富化された別個の糞便中メタボロームが示された。ヒト成体末梢T細胞をNGM3被験体由来の滅菌糞便水分と共にex vivo培養することにより、インターロイキン(IL)-4を産生するCD4細胞の割合が増加し、CD4CD25FOXP3細胞の相対的存在量が減少した。低リスクNGM状態に対してNGM3において富化された12,13-DiHOMEにより、NGM3糞便水分の相対的なCD4CD25フォークヘッドボックスP3(FOXP3)細胞存在量に対する効果が再現された。これらの所見により、新生児の腸マイクロバイオームディスバイオシスにより、小児期アトピーに関連するCD4T細胞機能障害が促進される可能性があることが示唆される。
アトピー、アレルゲンに応答してIgE抗体が産生される傾向は、最も一般的な慢性健康問題の1つであり、小児期喘息発生の実質的な危険因子であると考えられる。最近、この状態は、12カ月齢時点ではなく3カ月齢時点でのヒト腸内微生物叢内の細菌の分類学的枯渇に結び付けられた。したがって、組成的におよび機能的に別個の新生児(約1カ月齢)の腸内微生物叢の状態が存在し、また、それらの関連する産物がCD4集団に小児期におけるアトピーおよび喘息発生のRRに関連する様式で特有に影響するという仮説を立てた。racially and socioeconomically diverse Wayne County Health, Environment, Allergy and Asthma Longitudinal Study birth cohortの参加者から1カ月齢(年齢中央値35日;範囲16~138日;n=130;「新生児」)または6カ月齢(年齢中央値201日;範囲170~322日;n=168;「乳児」)を標的とした試験訪問中に採取した独立した糞便試料を試験した。2歳時の主に多重感作アトピー(PMアトピー)を、被験体を10種の食品および空中アレルゲンのパネルに対する血清特異的IgE(sIgE)応答のパターンに応じてクラスター化する教師なし統計アルゴリズムである潜在クラス分析を使用して定義した(図26)。
集団レベルでは(アトピーの状態とは独立して)、細菌群集のα-多様性(分類群の数および分布)は年齢が上がるにつれて拡張した(ピアソン相関、r=0.47、p<0.001)。並行して、真菌のα-多様性は収縮し(ピアソン相関、r=-0.23、P=0.0014)、これらの微生物界には相反関係が存在した(シャノン指数;ピアソン相関、r=-0.24、P<0.001;図19)。細菌および真菌のβ-多様性(個人間の分類学的組成)は、参加者の年齢に関連した(PERMANOVA;それぞれR=0.056、P<0.001;およびR=0.034、P<0.001)。新生児の糞便中微生物叢は、一般には、Bifidobacteriaceae、Enterobacteriaceae、Malasseziales(Malassezia)およびSaccharomycetales(Saccharomyces)が優位を占めていた。乳児参加者は、BifidobacteriaceaeおよびEnterobacteriaceaeの持続的な存在、しかし相対的存在量の減弱、Lachnospiraceae(BlautiaおよびRuminococcus)の増大、ならびに、健康な成人において優勢の真菌目であるSaccharomycetales(SaccharomycesおよびCandida)が特徴的に優位を占める真菌群集を示した。これらの所見から、生後1年にわたる年齢に関連する発育勾配に沿った界間の腸微生物共進化が示される。
本発明者らの一次仮説に取り組むために、ディリクレ多項式混合(DMM)モデルを使用して参加者を細菌群集組成に基づいて群分けした;3つの別個のNGMの状態(NGM1、2および3)が最良のモデルフィットを表した(図23)。PERMANOVAにより、NGM指定により小さいが些細ではない割合の細菌のβ-多様性が説明されることが確認され(PERMANOVA;R=0.09、P<0.001)、これにより、NGM[年齢では異ならなかった(クラスカル・ワリス;P=0.256;図20A)]が若年期における微生物叢の構成の勾配を表し得ることが示された。NGMは、真菌のβ-多様性と有意な関係を有する傾向があり(Bray-Curtis;PERMANOVA、R=0.037、P=0.068)、これにより、各NGMが、存在する優勢の真菌分類群の相対的存在量が主に変動する真菌生物相(mycobiota)と相互関連することが示される。乳児試料は、2つの組成的に別個の腸内微生物叢の状態、IGM1(一般にはBifidobacteriaceaeが優位を占める)およびIGM2(一般にはLachnospiraceaeが優位を占める(重み付けされていないUniFrac;PERMANOVA、R=0.032、P=0.001))に分けることができ、これらは、年齢が異なる(ウィルコクソン順位和、P=0.0257);IGM1参加者の方が若齢であった。IGMの状態は真菌群集のβ-多様性には関連せず(Bray-Curtis;PERMANOVA、R=0.011、P=0.33)、これは、おそらく乳児被験体ではSaccharomycetalesが一貫して富化されていたからである。
アトピーの従来の定義(IgE>0.35 IU/ml)に従うと、NGM群間でRRに有意差は観察されなかった(図21)。しかし、喘息予測的PMアトピー定義を使用した場合には、NGM3参加者は、2歳時に、NGM1(RR=2.94;95%CI 1.42~6.09 P=0.004;図21)またはNGM2群(RR=2.06;95%CI 1.01~4.19、P=0.048;図21)のいずれと比較しても、より高いアトピーのRRを負った。NGM3について、4歳時の、親により報告され、医師により診断された喘息のRRに関してさらにいっそう大きな効果量が観察された(図21)。PMアトピーのNGM関連RRは2歳時の特異的なIgE応答の合計によって裏付けられた(図20B)。IGM参加者は、PMアトピー(RR=1.02;95%CI 0.59~1.75、P=0.94;図27)または喘息(RR=0.51;95%CI 0.22~1.17、P=0.11)について異なるRRを示さず、これは、おそらく、年齢範囲の増加およびこの群内の微生物の不均一性に起因するものであった。入手可能な若齢期の特性を使用して、IGMの状態の中で実質的に別個である、出生した季節、試料採取時の年齢および授乳を含めた因子を同定した。新生児の試験訪問の間に家庭で検出可能なイヌアレルゲン(Can f 1)濃度(P=0.045)(NGM3群で最低)および赤子の性別(NGM3はほぼ完全に男性であった)は、NGMの間で有意に異なった(P=0.038)。アレルギー性疾患に一般に関連するこれらおよび他の若齢期の因子を調整したにもかかわらず、NGMとアトピーまたは喘息の間の関係は持続した。他の大規模な小児腸内微生物叢アトピー試験は1件しか存在せず、その最年少の参加者は本発明者らのコホートにおける新生児(年齢中央値、35日)よりも実質的に年齢が上であった(約100日)。本発明者らのDMMモデルパラメータをこのデータセットに適用することにより、2つの組成的に別個の群(Bifidobacteriaが優位を占めるNGM1およびLachnospiraceaeが優位を占めるIGM2)が同定され、これにより、示差的なRRに関連する別個の先駆微生物叢を同定するためには新生児の便試料の検査が必要であることが示される。
NGM3参加者では、NGM1群と比較した場合、Bifidobacteria(Bifidobacteriaceae)、Lactobacillus(Lactobacillaceae)、Faecalibacterium(Clostridiaceae)およびAkkermansia(Verrucomicrobiaceae)を含めた細菌分類群が特徴的に枯渇していた(ゼロ過剰負の二項回帰(ZINB)、Benjamini-Hochberg、q<0.05)。これらの知見は、NGM3をNGM2と比較した場合、および以前に記載されたアトピーに関連する分類学的枯渇と比較した場合にも一貫していた。菌類学的に、NGM3被験体では、多数のMalassezia分類群が一貫して枯渇していた(ZINB;Benjamini-Hochberg、q<0.20;図28および図29)-著しく、この属が新生児の腸内微生物叢において特徴的に富化されているという本発明者らの集団に基づく観察を考慮して。NGM3群における真菌分類学的富化も、低リスク群のいずれと比較しても一貫したものであり、RhodotorulaおよびCandidaが含まれた(図28および図29)。したがって、新生児の界間の微生物叢ディスバイオシスは、小児期におけるPMアトピーおよび喘息発生の特性である。
NGM3に関連する細菌分類学的変化は、アミノ酸、脂質および生体異物代謝経路を欠損させるものと予測された。非標的化液体クロマトグラフィー質量分析により、各NGMからの代表的な被験体(NGMメンバーシップの事後確率が最も高い被験体)のサブセット(n=28)に存在する糞便代謝産物が同定された。NGMの16S rRNAプロファイル、予測されたメタゲノムおよびメタボロームの間に実質的な相関(Procrustes;図30)が存在し、これは新生児の腸の細菌群集組成と代謝微小環境の間の確定的な関係を示す。群間比較により、各NGMにおいて富化されている特定の代謝産物が同定された(ウエルチt検定;P<0.05)。アトピーを有する被験体の尿の分析から以前に報告された通り、NGM3参加者では、一次および二次胆汁代謝産物の糞便中富化が示された。しかし、脂質、アミノ酸、炭水化物、ペプチド、生体異物、ヌクレオチド、ビタミンおよびエネルギー代謝経路を含めたより広範な代謝機能障害-本質的に、NGM3では細菌経路は欠損していると予測される-が明らかになった。NGM1およびNGM2群は別個の代謝プログラムを示したが、これらは代謝産物の共通のサブセットによってNGM3とは区別された。これらには、抗炎症性多価不飽和脂肪酸、ドコサペンタエン酸(n3 DPA;22 n5)およびジホモーγ-リノレン酸9,10(DGLA;20:3n3またはn6)、コハク酸、ならびに腸上皮コロニー形成に影響を及ぼすことが公知である11,12母乳オリゴ糖、3-フコシルラクトースおよびラクト-N-フコペンタオースIIが含まれた。対照的に、NGM3参加者では、12,13-DiHOME、スチグマステロールおよびシトステロール、8-ヒドロキシオクタン酸、α-CEHCおよびγ-トコフェロールが一貫して富化されていた。
NGM3参加者由来の滅菌糞便水分(NGM1に由来するものと比較して)では、ex vivoにおいて、CD4IFNγ:CD4IL-4細胞の比が減少し(線形混合効果モデル(LME)、P=0.095;図24)、CD4IL-4細胞の割合(LME、p<0.001;図22A)、および放出されるIL-4の濃度(LME、P=0.045;図22B)が増加し、また、CD4CD25FOXP3細胞の百分率が低下し(対照と比較して;LME、p<0.017;図22C)、これにより、NGM3腸微小環境により確立されたアトピー性喘息に関連する適応免疫機能障害が促進されることが示される。重み付け相関ネットワーク分析により、32種の代謝モジュールが同定され、そのうちの1つが、3種のNGMを識別するものであり(ANOVA;P=0.038;図22D)、中心代謝産物(最も高いモジュールメンバーシップ(MM)値=0.91;図22E)としても最もNGMを識別するもの(代謝産物有意性相関に対して最も高いMM(r=0.86、P<0.001;図22E)としても同定された12,13-DiHOMEを含有した。NGM3被験体においてNGM1およびNGM2と比較してその相対的富化(どちらに対してもP<0.05;図25)によって裏付けられる知見。調査した全ての濃度の12,13-DiHOMEでCD4CD25FOXP3細胞の割合がビヒクル処理と比較して減少した(LME、それぞれP=0.04、P<0.001、P=0.001;図22F)。
これらの所見により、新生児の腸内微生物叢が、潜在的に、CD4T細胞集団および機能に影響を及ぼす腸微小環境の変化によって小児期アレルギー性喘息に対する易罹患性に影響を及ぼすことが示される。これにより、腸マイクロバイオームの組成および機能を操作するための極めて若齢期の介入により、疾患を防止するための実行可能な戦略がもたらされ得ることが示唆される。
方法
受託コード。この試験に関連する全ての配列データは、European Nucleotide Archive(ENA)から受託番号PRJEB13896の下で入手可能である。追加的な情報はFujimuraら、2016年において入手可能である。
試験集団。2003年8月~2007年11月にWayne County Health,Environment,Allergy and Asthma Longitudinal Study(WHEALS)の一部として21歳から49歳の間の妊娠中の女性(n=1,258)を集めた。WHEALSは、以前に記載されている通り、アレルギー性疾患に対する若齢期の危険因子を調査するためにデザインされたミシガン南東部からの前向き出生コホートである。簡単に述べると、デトロイト、ミシガン、およびその周辺の連続した郵便番号の予め定義されたクラスター内に居住しており、その地域から転出する意志がなく、書面によるインフォームドコンセントを提供した女性を適格とみなした。追跡面談を5回、小児出生後1、6、12、24および48カ月の時点で行い、24カ月時点の面談予約は正式認可を受けたアレルギー専門医が小児を評価することができるように標準化された試験診療所におけるものにした。1カ月および6カ月の往診時に小児から便試料を採取した。この研究の全ての態様はHenry Ford Hospital Institutional Review Boardによって承認されたものであった。
便中マイクロバイオーム分析のためのWHEALS被験体の試料の判定基準。この試験のために、IgE測定のための採血を含む24カ月時点の外来受診が完了し、便試料採取と同時に自宅で採取した塵試料を有する小児を選択した(n=308)。1カ月齢から11カ月齢までにわたる小児からの便試料を現場スタッフが往診中に収集し、-80℃で保管した。試料をランダム化した後、ドライアイスに詰めてUniversity of California、San Francisco(UCSF)宛てに輸送し、そこでも、処理するまで-80℃で保管した。
PM-アトピーおよび喘息の定義。2歳時の外来受診時に採取した血液を使用して、総IgEおよび10種のアレルゲン特異的IgE(sIgE):Alternaria(Alternaria alternata)、チャバネゴキブリ(Blattella germanica Bla g 2)、イヌ(Canis lupus familiaris Can f 1)、チリダニ(Dermatophagoides farinae Der f 1)、鶏卵(卵)、ネコ(Felis domesticus Fel d 1)、牛乳(乳)、ピーナッツ(Arachis hypogaea)、ブタクサ(Ambrosia artemisiifolia)およびオオアワガエリ(Phleum pratense)の参加者のレベルを決定した。Pharmacia UniCAP system(ThermoFisher Scientific、Waltham、MA、USA)を使用して特異的IgEを測定した。WHEALSコホート全体と同様に、潜在クラス分析を使用して参加者を10種のアレルゲンsIgEの感作パターンに応じて4つの別個のアトピークラスに群分けした。本発明者らのサブセットは4つの潜在クラス:(i)低感作または感作なし(n=226);(ii)高度に感作(食物および吸入アレルゲンの両方;n=9);(iii)乳および卵が優位を占める感作(n=50)または(iv)ピーナッツおよび吸入抗原(inhalant)(複数可)が優位を占める感作(n=13)のうちの1つに割り当てられた。試料サイズが原因で、潜在クラスii~ivはつぶれ、「優勢に多重感作された」とみなされ(PMアトピー;n=72);残りの被験体は「低感作または感作なし」群であった。従来のアトピーの定義(10種のアレルゲンのいずれかに対する少なくとも1つの陽性検査(sIgE≧0.35IU ml-1))も比較のために使用した。小児を、4歳時の面談で親により報告された医師による喘息の診断に応じて喘息を有すると定義した。
細菌群集プロファイリングおよび真菌群集プロファイリング、PICRUSt分析およびメタボロミック分析。DNA抽出。乳児308名からの便試料を、改変臭化セチルトリメチルアンモニウム(CTAB)緩衝液に基づくプロトコール13を使用することによって抽出した。簡単に述べると、2mlのLysing Matrix Eチューブ(MP Biomedicals、Santa Ana、CA)中の便25mgに、改変CTAB抽出緩衝液0.5mlを添加し、次いで、インキュベートした(65℃、15分)。試料をFastprep-24(MP Biomedicals、Santa Ana、CA)中、ビーズビーティングし(5.5m s-1、30秒)、その後、フェノール:クロロホルム:イソアミルアルコール(25:24:1)0.5mlを添加した。遠心分離後(14,000rpm、5分)、上清をheavy phase-lock gel tube(5 Prime、Gaithersburg、MD)に添加し、クロロホルム(v:v)を添加した。試料を遠心分離し(14,000rpm、5分)、得られた上清を新しいチューブに添加し、その後、直鎖状アクリルアミド1μlを添加した後、PEG-NaCl(2v:v)を添加した。試料をインキュベートし(21℃、2時間)、70%EtOHで洗浄し、10mMのTris-Cl、pH8.5に再懸濁させた。
配列決定調製。16S rRNA遺伝子のV4領域をCaporasoら14により設計された通り増幅した。0.025UのTakara Hot Start ExTaq(Takara Mirus Bio Inc、Madison、WI)、MgCl、0.4pmol/μlのF515およびR806プライマー、0.56mg/mlのウシ血清アルブミン(BSA;Roche Applied Science、Indianapolis、IN)、200μMのdNTPおよびgDNA10ngを含む1×Takara緩衝液を使用して反応物25μlでPCR反応を実施した。反応を、以下を用いて3連で実施した:最初の変性(98℃、2分)、98℃(20秒)、50℃でのアニーリング(30秒)、72℃での伸長(45秒)を30サイクル、および72℃で最終的な伸長(10分)。アンプリコンをプールし、2%TBEアガロースeゲル(Life Technologies、Grand Island、NY)を使用して検証した後、AMPure SPRIビーズ(Beckman Coulter、Brea、CA)を使用して精製し、Bioanalyzer DNA 1000 Kit(Agilent、Santa Clara、CA)を用いて品質を確認し、Qubit 2.0 FluorometerおよびdsDNA HS Assay Kit(Life Technologies、Grand Island、NY)を使用して定量した。試料をプールし、以前に記載されている通り15Illumina MiSeqプラットフォームで配列決定した。
rRNA遺伝子の内部転写スペーサー領域2(ITS2)を、プライマー対fITS7(5’-GTGARTCATCGAATCTTTG-3’)(配列番号7)およびITS4(5’-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3’)(配列番号8)を使用して増幅した。プライマーは上記のIllumina MiSeqプラットフォームに対して設計した。1×Takara緩衝液(Takara Mirus Bio)、200nMの各プライマー、200μMのdNTP、2.75mMのMgCl、0.56mg ml-1のBSA(Roche Applied Science、Indianapolis、IN)、0.025UのTakara Hot Start ExTaqおよびgDNA50ngを用いて反応物25μlでPCR反応を3連で実施した。反応を以下の条件下で行った:最初の変性(94℃、5分)、94℃(30秒)、54℃でのアニーリング(30秒)、72℃での伸長(30秒)を30サイクルおよび72℃での最終的な伸長(7分)。PCRの検証および精製を上記の通り実施した。試料を、KAPA SYBR(KAPA Biosystems、Wilmington、MA)qPCRを製造者のプロトコールに従って使用して定量した。試料を等モル(50ng)でプールし、上記の通りPhiXスパイクインコントロールを用いてライブラリーを調製し、変性させ、Illumina MiSeqカートリッジにローディングした。
配列決定-データ処理および品質管理。細菌の配列に関しては、FLASH16v.1.2.7を使用してペアエンド配列をアセンブルし、バーコードによって多重分離し、質の低い読み取り(Qスコア、<30)はQIIME171.8では廃棄した。3つの連続した塩基が<Q30の場合には、読み取りを打ち切り、得られた読み取りが元の長さの少なくとも75%の場合にのみデータセット内に保持した。キメラについてUCHIME18を使用して配列を確認し、Greengenesデータベース20バージョン13_5に対してUCLUST19を使用して、97%配列同一性確認(identification)による操作的分類単位(OTU)ピッキングの前にデータセットからフィルタリングした。複数の実施形態では、密接に関連する微生物を配列類似性閾値(例えば97%)に基づいて一緒に群分けする。OTUは、16S rRNA配列同一性、例えば、97%同一性についての使用者により定義されるカットオフを表し;遺伝子の配列決定された領域にわたって少なくとも97%配列同一性を共有する全ての配列が単一のOTUを形成する。参照配列にクラスター化できなかった配列決定読み取りは新規にクラスター化した。配列を、PyNAST21を使用してアラインし、RDP分類器およびGreengenes参照データベースバージョン2013_5を使用して分類法を割り当てた。OTU表のノイズ除去のために、全ての試料にわたって総配列が5未満の分類群を除去した。FastTree222.1.3を使用して細菌系統樹を構築した。
真菌配列の質を整え(Qスコア、<25)、cutadapt23を使用してアダプター配列を除去し、その後、FLASH16を用いてペアエンド読み取りをアセンブルした。配列をバーコードによって多重分離し、150bpまで短縮した後、USEARCH vers. 7パイプライン、特にUPARSE24機能を使用してクラスタリングし、UCHIMEを使用してキメラを確認した。UNITE25 vers.6を使用して分類法を割り当てた。
試料の間での読み取りの深さの変動を正規化するために、データを、試料当たり細菌については202,367配列(n=298)および真菌については30,590(n=188)の最小の読み取りの深さまで純化した。各試料について真に代表的な群集が分析に使用されることを確実にするために、これらの定義された深さでの配列サブサンプリングを100回純化した。各試料について代表的な群集組成を、特定の試料について全てのサブサンプリングから生じた全ての他のOTUベクトルに対して最小の平均ユークリッド距離を示したものと定義した。UCSFの研究者は、微生物叢データセットが上述の処理を受け、統計解析の準備ができるまで試料同一性に関して盲検とされた。
観察されなかった状態の系統学的再構成(PICRUSt)。PICRUStを使用して、ゼロ過剰負の二項回帰に従って各NGM状態において有意に富化された分類群の経路を予測し、複数の試験についてBenjamini-Hochberg偽発見率26を使用して補正した(q<0.05)。これらの分類群を使用して、PICRUStで正規化した新しいOTU表を作成し、識別力のある経路をRで構築されたヒートマップに例示した。
メタボロミックプロファイリング。3種の微生物叢の状態のそれぞれ、NGM3被験体8名、ならびにNGM1およびNGM2群のそれぞれから10名からの便試料(200mg)を、Metabolon(Durham、NC)に、それらの標準のプロトコール(World Wide Web.metabolon.com/)を使用した超高速液体クロマトグラフィー-タンデム質量分析(UPLC-MS/MS)およびガスクロマトグラフィー-質量分析(GC-MS)のために提供した。これらの試料を選択したのは、これらの試料が所与のNGM群に属する最も高い事後確率を示し、また、UPLC-MS/MS分析のために十分な試料体積を有したからである。化合物を、3,300種を超える市販の化合物を含む精製された標準物質のMetabolon社内ライブラリーと比較した。
ex vivoにおける樹状細胞攻撃およびT細胞共培養。代謝プロファイリングを受けたNGM1新生児の10名のうち5名およびNGM3新生児8名のうち7名からの糞便試料を使用した(生物学的反復実験)。これらの群から排除された試料は、分析のための体積が不十分であった。糞便試料を、予め温めた、20%FBS(FBS)を含有するリン酸緩衝食塩水(PBS)中1g ml-1(w:v)にホモジナイズした。試料をボルテックスし、インキュベートし(37℃、10分)、遠心分離した(14,000rpm、30分)。上清を、0.2μmのフィルターを通して濾過滅菌した後、下記の樹状細胞(DC)T細胞アッセイに使用した。PBSを陰性対照として使用した。DiHOME実験に使用した処理条件は、それぞれ0.4%、0.15%および0.05%のDMSOに可溶化した75μM、130μMおよび200μMの12,13-DiHOME(Cayman Chemical、Ann Arbor、MI)を含むものであった。DiHOME溶液を、R10培地(10%熱不活化FBS(抗原活性化因子)および2mMのl-グルタミンを伴い、100U ml-1のペニシリン-ストレプトマイシンを添加したRoswell Park Memorial Institute 1640培地;Life Technologies)に添加し、調製から1時間以内にDCに曝露させた。対照は、異なる濃度のDiHOMEを溶解させるために使用したPBSおよびDMSO(R10培地中に送達)を対応する百分率で含んだ。処置群のサイズを、130μMの12,13-DiHOMEを使用したCD4CD25FOXP3の抑制に対する効果量がおよそ7であることを実証した予備アッセイに基づいて決定し、これにより、>0.80のパワーを実現するためには群当たり少なくとも2つの試料が必要であることが示された。
末梢血単核細胞(PBMC)を、健康な匿名化されたヒトドナー(Blood Centers of the Pacific、San Francisco、CA)から、ドナー機密性を確実にする細胞調達プログラムによって得た血漿から精製した。ドナーは、血液が研究に使われる可能性があることを承認する同意書に署名した。Ficoll-Hypaque勾配遠心分離を使用してPBMCを単離し、R10培地で2回洗浄し、18時間インキュベートした。EasySep Human Pan-DC Pre-Enrichment Kit(STEMCELL Technologies、Vancouver、BC)を使用して樹状細胞(DC)をPBMCから単離した。2名のドナー(生物学的反復実験)からのDC(細胞0.5×10個/ml)を3連で(処理反復実験)、無細胞糞便水分(0.22μMで濾過したもの)または種々の濃度のDiHOMEのいずれかを用いて処理し、10ng ml-1のGM-CSFおよび20ng ml-1のIL-4を補給したR10培地中、37℃で27、糞便水分アッセイについては2日間、またはDiHOME実験については5日間、培養した。DiHOME実験に関しては、新しく調製した、DiHOMEまたは対照曝露を含有する培地を48時間毎に置き換えた。糞便水分実験に関しては、1名のドナーに対してはアッセイを2回繰り返し(技術的反復実験)、ドナーBに対しては、後者のドナーから回収された細胞の数が不十分であったので、1回行った。ヒトドナー細胞はクローンではないので、処理反復実験も生物学的反復実験とみなした。
CD4T細胞と共培養する24時間前に、DC成長メディエーター(10ng ml-1の腫瘍核因子-α[(TNF-α)、10ng ml-1のIL-1b、10ng ml-1のIL-6および1mMのプロスタグランジンE2(PGE2)]を使用することによってDC成熟化を刺激した。共培養のための調製において、DCを新鮮なR10培地で洗浄し、フローサイトメトリーによって計数し、TexMACs Medium(Miltenyi Biotec、San Diego、CA)にウェル当たり生CD45細胞0.5×10個でプレーティングした。
ナイーブCD4T細胞単離キット(Miltenyi Biotec)を使用してPBMCから自己Tリンパ球を精製した。精製後、ナイーブ自己CD4T細胞をTexMACS Medium(Miltenyi Biotec)に懸濁させ、処理したDCに、可溶性抗CD28および抗CD49dの存在下(1mg ml-1)、10:1の比で添加した。T細胞およびDC細胞を37℃で5日間共培養し、48時間毎に新鮮なTexMACS培地を補充した。サイトカイン産生を評価するために、共培養物をPhorbol Myristate Acetate-Ionomycin(SIGSa、St. Louis、MO)およびGolgiPlug(Gplug;BD Biosciences、San Jose、CA)と16時間にわたって混合した後、フローサイトメトリーを行った。48時間および5日の時点で、PMA-Gplug添加前に共培養物から無細胞培地を採取して、サイトカイン分泌を評価した。サイトカイン分泌をサイトメトリックビーズアレイによって製造者のプロトコール(BD Biosciences)に従って評価した。
フローサイトメトリーのために、単一細胞懸濁液を、抗CD3(SP34-2、1:100)、抗CD4(L200、1:100)、抗CD25(M-A251、1:25)、抗IFN-γ(B27、1:200;BD Biosciences);抗CD8a(RPA-T8、1:100;BioLegend、San Diego、CA);抗IL4(7A3-3、1:20;Miltenyi Biotec);抗IL-17A(64DEC17、1:20)および抗FOXP3(PCH101、1:20;Affymetrix eBioscience、Santa Clara、CA)を含む抗体のパネルを使用して染色した。各一次抗体についての検証が製造者のウェブサイトに提示されている。死細胞をLIVE-DEAD Aqua Dead Cell Stain(Life Technologies)を用いて陽性染色した。透過処理緩衝液(Affymetrix eBioscience)を使用して細胞を透過処理した後、細胞内マーカーIFN-γ、IL-4、IL-17AおよびFoxP3について染色した。フロー分析のために、生T細胞をCD3CD4細胞としてゲーティングし、生細胞を50%未満含有するウェルを分析から排除した。CD4T細胞亜集団の中で、ヘルパーT1(Th1)はIFN-γであり、ヘルパーT2(Th2)はIL-4であり;ヘルパーT17(Th17)はIL-17Aであり、制御性T(T reg)細胞はCD25hiかつFOXP3hiであった。染色した細胞をBD LSR II(BD Biosciences)でフローサイトメーターによってアッセイした。
統計解析。シャノンの多様性指数を、QIIMEを使用して算出した。ピアソン相関を使用して細菌のシャノンの多様性と真菌のシャノンの多様性の関係について検定した。距離行列(重み付けされていないUniFrac28およびBray-Curtis)をQIIMEで算出して試料間の組成上の相違点を評価し、Emperor29で構築されたPCoAプロットを使用して可視化した。R環境でAdonisを使用して並べ替えの分散の多変量解析(Permutational multivariate analysis of variance)(PERMANOVA)を実施して、微生物叢β-多様性の変動を有意に(P<0.05)説明する因子を決定した。
被験体のクラスターを細菌分類学に基づいて同定するために、ディリクレ事前分布(Dirichlet prior)に基づく教師なしベイズ手法を実行するDMMモデルを使用した。負の対数モデルエビデンスに対するラプラス近似を使用して最も良くフィットするDMMモデルを決定し、それにより最大10種の基礎をなす微生物叢の状態を試験した。各試料をNGMメンバーシップの最大事後確率に基づいて特定の新生児の腸内微生物叢(NGM)状態に割り当てた。クラスカル・ワリスを使用して、年齢により微生物叢の状態が区別されるかどうかを検定した。相対的リスク(RR)比および対応する95%信頼区間を、SASバージョン9.4(Cary、NC)においてPROC GENMODを使用して算出した。有病率比がほぼ1であった場合または対数二項式モデルが収束しなかった場合、調整していないRRおよび調整したRRを、最大尤度推定またはロバストなポアソン回帰を使用して対数二項回帰に基づいて算出した。両側ウエルチt検定を使用してsIgE濃度(対数変換したもの)が3種のNGMの状態間で有意に異なるかどうかを検定した。
いずれのOTUがNGM群間で相対的存在量に差異があるかを決定するために、配列計数データに適切なゼロ過剰負の二項回帰(psclパッケージ)を一次モデリング戦略として使用した。OTU分布がゼロ過剰でなく、モデルが収束できない場合、標準の負の二項式を二次モデリング戦略として使用した。これらを多数の試験について最小の偽陽性発見率を使用して補正した(細菌についてq<0.05;真菌についてq<0.20)26。結果を、系統樹に図示するためにiTOL30 v.3.0を使用して自然対数変換した。若齢期の因子とNGMの間の関連を調査する場合、P値は、ANOVAによる共変量分布(数値的、正規分布)、クラスカル・ワリス(数値的、歪み)、カイ二乗(カテゴリー的)またはフィッシャー正確(疎カテゴリー的)に基づいて算出した。アトピーまたは喘息が発生している、微生物叢の状態が異なる個体のRRを評価する場合には対数二項式-回帰モデルを使用して交絡因子について検定した(SASバージョン9.4におけるPROC GENMOD)。フィッシャーの正確両側検定を行って、母乳栄養が任意の特定のNGMにおいて有意に(P<0.05)より多く行われたかを検定した。
低リスクのNGMの状態とNGM3の間で有意に(P<0.05)異なる濃度(対数変換したもの)を示す代謝産物を、両側ウエルチt検定を使用して同定した。NGMの間で共有されるおよび別個のスーパーパスウェイおよびサブパスウェイ産物をCytoscape、vers.3.2.1(ref.31)を使用して図示した。RパッケージWGCNAを用いた重み付けされた相関ネットワーク分析(WGCNA)を使用して代謝産物の共発生ネットワークを構築して、高度に相互接続する相互排他的代謝産物のモジュールを見つけた。ピアソン相関を使用して代謝産物間の関係を決定し、ここで、モジュールは正に相関する代謝産物で構成される。偽モジュールを回避するために、最小のモジュールサイズを5に設定した。モジュール「固有の代謝産物」(固有の遺伝子と称される)を所与のモジュールの第1の主要な構成成分と定義し、そのモジュールの共同代謝プロファイルの代表的な基準とみなした。そのそれぞれのモジュールとNGMの間の関連を検定する(ANOVA)ために各固有の代謝産物を使用し、各代謝産物とその割り当てられたモジュールの相互関連性を決定するため、および「中心」代謝産物を同定するためにモジュールメンバーシップを使用した:これを各代謝産物と固有の代謝産物の間の相関と定義した(強力な正の値は高い相互関連性を示す)。
Procrustesを使用して、16S 系統発生、PICRUStおよびメタボロミックデータセットに記載されている群集間の同時発生について試験した。
T細胞およびサイトカインの差異について試験するために、線形混合効果モデル(LME)を使用し(Rパッケージ lmerTest)、ドナーに対して調整した。示されているもの以外は、解析は全てR統計学的プログラミング言語で行った。
AOP:乳児の腸内微生物叢の組成の差異は小児期のアトピーの相対的リスクに関連し、これらの別個の微生物の状態に関連付けられる代謝産物はin vitroにおいてT細胞分化を変化させる。
問題:乳児の腸内微生物叢の組成の差異は小児期のアトピーの相対的リスクに関連し、これらの別個の微生物の状態に関連付けられる代謝産物はin vitroにおいてT細胞分化を変化させる。
腸内微生物叢-独立したコホートにおける状態検証。本発明者らのDMMモデリングの妥当性を評価するために、公開されたArrietaらの16S rRNAデータを使用した(n=319、Canadian Healthy Infant Longitudinal Development(CHILD)試験においておよそ3~12カ月齢時に採取された独立した糞便試料)。特定の年齢の各参加者は利用できず、このコホートへの最年少の参加者は3カ月齢であり、WHEALSコホートの新生児よりも実質的に年齢が上であった。したがって、本発明者らのWayne County Health,Environment,Allergy and Asthma Longitudinal Study(WHEALS)コホートについて実施したようにデータセットを、6カ月齢を超える試料または6カ月齢未満の試料に分離することはできなかった。これにより、その後の小児期アトピーおよび喘息転帰に関連する新生児の微生物叢の状態を同定する能力が限定された。それにもかかわらず、このコホートを使用して、本発明者らの試験で同定された微生物叢の状態のいずれかがCHILDコホートで再現されたかどうかを決定した。CHILDコホートの年齢範囲に起因して、本発明者らのNGMおよびIGMモデルパラメータの両方をデータセット全体に適用した。CHILDデータをNGMモデルにフィッティングした場合に、IGMモデルと比較してより良好なモデルフィット(すなわち、負の対数モデルエビデンスに対してより小さなラプラス近似)が得られ(モデルフィット:それぞれ32,502対174,610)、2群解法によりCHILDデータについての最良フィットが表された。群1(G1)には221名(69%)の参加者が含まれ、群2(G2)には98名(31%)の参加者が含まれた。事後確率は平均でG1の方がG2と比較して高かった(それぞれ0.98対0.95)。本発明者らの所見と一致して、G1に割り当てられたCHILD参加者は、一般には、高いBifidobacteriaceaeの相対的存在量によって定義される(平均相対的存在量(aRA):75%)。G2参加者は、Lachnospiraceae(aRA:39%)、Clostridiaceae(aRA:29%)、およびRuminococcaceae(aRA:12%)を特徴とし、本発明者らのコホートにおいて同定されたIGM2クラスターをより大きく反映した。
コード利用可能性。単独で純化された表の代わりに、純化されていないOTU表から代表的な多重に純化されたOTU表を算出するために以下のスクリプトを使用することができる。この手法により、ランダムサンプリングの効果が安定化され、群集組成をより表すOTU表がもたらされる。各試料について多数の単一の純化OTU表を算出し、被験体に特異的な純化ベクトル間の距離を算出する。それ自体から全ての他の純化ベクトルまでの平均距離(または中央値)が最小である純化ベクトルをその被験体を最も代表するものとみなし、得られる多重純化OTU表においてその試料についての群集組成を表すために使用する。
(実施例5)
疾患の重症度および免疫活性は、民族的に別個の潰瘍性大腸炎患者における別個の界間の腸マイクロバイオームの状態に関連する
潰瘍性大腸炎(UC)患者の間には有意な腸内微生物叢不均一性が存在するが、この分散の臨床的意味は不明である。民族的に別個のUC患者は、免疫活性および臨床的状態に示差的に影響を及ぼす独特の代謝プログラミングを有する別々の腸内微生物叢を示すという仮説を立てた。糞便試料(UC、30;健康、13)の並行16S rRNAおよび内部転写スペーサー2配列決定を使用して、UCに関連する細菌多様性枯渇に関する以前の知見を確証し、UC腸ディスバイオシスの特性として有意なSaccharomycetales増大を実証した。さらに、本発明者らのコホート内で4種の別個の微生物群集の状態(MCS)を同定し、独立したUCコホートにおけるそれらの存在を確認し、また、それらと患者の民族性および疾患の重症度の両方との相互関連を実証した。各MCSは、特定のアミノ酸、炭水化物、および脂質代謝経路が一意的に富化されており、これらの経路の代謝生成物の有意な管腔内富化を示した。新規のex vivoヒト樹状細胞およびT細胞共培養アッセイを使用して、UC患者由来の糞便水分への曝露により、健康な参加者のものと比較して、CD4T細胞集団における有意なTh2への歪みが引き起こされることを示した。さらに、MCSが最高レベルの疾患の重症度に関連付けられた患者由来の糞便水分により、最も劇的なTh2への歪みが誘導された。複数の実施形態では、定義された微生物勾配または別々の微生物特徴に基づく高度に分解されたUCサブセットの同一性確認を有効な療法に活用する。
長年の研究にもかかわらず、UCの病因は謎のままである。診断は難しく、患者集団は不均一であり、これは、より有効な調整された療法の開発に対する著しい関門を表わす。本研究では、組成的および代謝的に別個であり、疾患重症度の臨床マーカーと共に変動し、ex vivoにおいて別々のCD4T細胞増大を駆動するUC患者集団内の4種の別個の界間病原性微生物叢の存在を同定することによるUC患者の層別化における腸マイクロバイオームの臨床的な有用性を実証する。これらの所見により、UC患者を細分化し、より個人向けの処置計画および標的化治療を開発する道を開くためのツールとしての腸マイクロバイオームの潜在的な価値に関する新しい洞察がもたらされる。
マウスおよびヒト試験により、潰瘍性大腸炎(UC;炎症性腸疾患[IBD]の一般的な形態)の発生および病理発生への腸内微生物叢の関与が裏付けられるが、単一の原因微生物因子は同定されておらず、細菌多様性の枯渇がUC腸マイクロバイオームディスバイオシスの主要な不変の特徴のままになっている(1)。ますます、臨床的に定義された慢性炎症性疾患内の患者の間の疾患エンド型が記載されており(2)、免疫機能障害に関しては、別個の病原性プロセスが共通の臨床的障害に収束する可能性があることが示唆される。UC病理発生は腸マイクロバイオーム組成に関連するので、これらの群集の組成および機能を規定する因子により、別々の病原性単位として機能して免疫活性化の状態および疾患の重症度に確定的に影響を及ぼす別個の腸マイクロバイオームの状態が導かれる可能性があることを理論的に説明した。
民族性に包含される3つの因子である宿主遺伝学、食事、および環境曝露は、腸マイクロバイオームおよびUC病状の両方に影響を及ぼす(3)。実際に、米国、ベネズエラ、およびマラウィの健康な被験体は、民族性と糞便中微生物叢の組成および機能の両方の間に有意な関係を示し、食事が腸内微生物集合体の強力な選択圧力になっている(4)。独立に、Frankらは、U.S.コホートにおいて、IBDリスク対立遺伝子ATG16L1およびNOD2(それぞれ微生物に対するオートファジーおよび宿主応答に関連する)が腸マイクロバイオームβ多様性に有意に関連することを実証した(5)。しかし、ゲノムワイド関連研究のメタ分析により、白人集団に特徴的なそのようなUCリスク対立遺伝子により民族的に別個である北インド人被験体にリスクの上昇が付与されることはないことが示された(6)。複数の実施形態では、患者の民族性と疾患重症度の両方と共変動するUC患者内に別個の病原性微生物叢が存在する。複数の実施形態では、これらの別個の病原性微生物叢は、有意に異なる程度のTh2活性化を誘導する予測可能な管腔内代謝のプログラムを示す。
結果。界間の腸内微生物叢撹乱は、UC患者の特性である。本発明者らの試験集団は、自己申告されたヨーロッパまたは南アジア(SA)民族性の43名の被験体(UC患者30名および健康な被験体13名)のコホートからなるものであった。いくつかの試験で、UC患者由来の糞便試料中の細菌群集組成が調査されているが、現在まで、成人UC患者のマイコバイオームは誰も調査していない。本発明者らは、並行高分解能細菌(16S rRNA)および真菌(内部転写スペーサー2[ITS2])バイオマーカー遺伝子プロファイルを使用して、本発明者らの民族的に制限されたUC集団が以前に記載されたもの(1)と一致する細菌微生物叢ディスバイオシスを示すことを確認した。健康な被験体と比較して、UC患者では、多様性が有意に低下し(P=0.010;図31A)、組成的に別個であった(並べ替えの分散の多変量解析[PERMANOVA]:重み付けされたUniFrac、R=0.058、P=0.023)(図31B)。真菌のα-多様性もβ-多様性も健康とUC患者の間で異ならず(P=0.523;図34Aを参照されたい)(PERMANOVA:ブレイ・カーチス、R=0.038、P=0.129;図34Bを参照されたい)、これにより、極めて大きな細菌枯渇がUC腸内微生物叢の特性であるが、これらの患者は真菌分類学におけるもっと微妙な変化により特徴付けられることが示される。
合計165種の細菌分類群が、健康な参加者およびUC患者において有意に示差的に富化されていた。以前の報告と一致して、特定のBacteroidesおよびPrevotella種ならびにLachnospiraceae科およびRuminococcaceae科のいくつかの未分類のメンバーがUC腸内微生物叢において細菌分類群の中で最も著しく枯渇した(8、9)。UC患者はまた、Streptococcus、Bifidobacterium、およびEnterococcus属のメンバーの富化も示し、これは、これらの同じ試料の独立した系統学的マイクロアレイプロファイリングによって検証され、また、以前の報告を確認するものであった(8、9)。ほんの少数の真菌分類群(n=13)が示差的な相対的存在量を示した。UC患者ではAlternaria alternata、Aspergillus flavus、Aspergillus cibarius、およびCandida sojaeが枯渇していたが、Candida albicansおよびDebaryomyces種が有意に富化されていた。集合的に、これらのデータから、UCに関連する腸内微生物叢が界間ディスバイオシスを特徴とすることが示され、これは、細菌多様性が枯渇した状況の中で、病原性であると推定される細菌および真菌種の有意な増大によって強調される。
UC糞便中微生物叢は、民族性、優勢の微生物特徴、および疾患特性によって分離される。次に、民族性がUC患者における別個の界間の糞便中微生物叢に関連するという本発明者らの仮説に対処した。健康なEUおよびSA参加者では、細菌または真菌多様性に有意差は示されなかった(図34Cおよび図34Dを参照されたい)。しかし、SA-UC患者では、健康な民族的に一致する対照またはEU UC患者のいずれよりも低い細菌多様性が一貫して示された(図34C)。また、SA-UC患者では、EU UC群と比較して真菌多様性が有意に枯渇しており(図34Dを参照されたい)、これにより、これらの患者における界間のマイクロバイオーム枯渇がより重度であることが示されるが、EU-UC患者およびSA-UC患者の間で臨床疾患重症度の差異は観察されなかった(図34Eを参照されたい)。参加者の全てを考慮に入れた場合、民族性は細菌のβ多様性にも有意に関連したが、真菌のβ多様性には関連しなかった(図34Fおよび図34Gを参照されたい)。健康状態は腸内微生物組成に有意に関連したので(図31B)、潜在的な交絡因子であった。したがって、UC患者のみを用いてPERMANOVAを反復し、それにより、真菌群集組成が患者の民族性と有意な関係を示さないが(PERMANOVA:ブレイ・カーチス、R=0.061、P=0.107)、細菌のβ多様性とは有意な関係を示す(PERMANOVA:重み付けされたUniFrac、R=0.075、P=0.039;図31C)ことが示され、これは、PhyloChipデータによって検証された知見である(図34Hを参照されたい)。したがって、これらのデータから、慢性結腸炎症性疾患にもかかわらず、民族性がUC腸における組成的に別個の細菌群集に関連したままであるが、これは、これらの患者の間で観察されたβ多様性の変動のほんの小さな割合(7.5%)を説明するだけであることが示される。
最近の小児クローン病試験により、患者が、微生物の相互関連のパターンに基づいてサブグループにクラスター化されることが実証された(10、11)。次に、そのようなパターンが本発明者らの成人UCコホートに存在するかどうか、また、患者の民族性および/または疾患重症度の臨床的相関に関連するかどうかを問うた。階層的クラスター解析およびマルチスケールブートストラップ再サンプリングを使用して、糞便の細菌群集組成に基づいてUC患者の4つのサブグループを同定し、これらを微生物群集状態1(MCS1)~MCS4と称した。これらの別個の患者サブグループを、16S rRNA配列およびPhyloChipデータの両方を用いてPERMANOVAによって確認した(図35Aおよび図35Bを参照されたい)。MCS分布は、民族性の間で有意に異なり、EU UC集団は主にMCS1とMCS2で構成され、一方SA UC患者では、4種のMCS全ての比較的同等の分布が示された(フィッシャーの正確検定、P=0.042)。
患者をMCSに基づいて群分けすることの臨床的意義を、臨床的な疾患重症度(簡易臨床大腸炎活動性[SCCA]指数)(12)、結腸外顕在化(関節炎、壊疽性膿皮症、結節性紅斑、およびぶどう膜炎)、IBDと診断された第一度および第二度近親者の数、ならびに持続時間(UC診断からの年数)の群間比較を使用することによって評価した。MCS1患者では、SCCAスコア中央値がより高い、より重症の疾患、結腸外顕在化の数の有意な増加、より多数のIBDと診断された第一度および第二度近親者、ならびにより長い罹病期間が示された(図32)。本発明者らの試験の患者の数は少ないが、これらのデータは、別個の病原性UC腸内微生物叢が存在し、それらが疾患重症度の臨床的特徴に関連することを最初に示すものである。
UC MCSは、別個の分類学的富化、メタゲノム能、および代謝的生産性を示す。4つのUC MCSの間での微生物の分類群の分布を評価して、それぞれの特定の細菌および真菌の富化特性を同定した。各MCSは、一般には、別個の優勢の細菌の科を示した(MCS1、Bacteroidaceae;MCS2、Lachnospiraceae/Ruminococcaceae;MCS3、Prevotellaceae;MCS4、Bifidobacteriaceae)。これらのMCSに特異的な細菌富化は、優勢の科を越えて広がり、また、最も高い疾患重症度群(MCS1)を他の3群(MCS2、MCS3、またはMSC4)のそれぞれと比較するとさらに強調された。具体的には、MCS1において富化されていた大多数の細菌分類群はBacteroides属のメンバーであったが、他のサブグループでは、Blautia種、Ruminococcus種(MCS2)、Prevotella種(MCS3)、またはBifidobacterium種(MCS4、一般化線形モデル、P<0.05)が富化されていた。優勢の細菌の科を分類器として使用して、MCS1およびMCS2(EU UC患者における2つの主要なMCS)の存在を、主にヨーロッパ血統の患者から得られた2つの公的に入手可能なUC微生物叢データセット(9、11)において検証し、これにより、これらのMCSが本発明者らの試験だけの排他的なものではなく、全国にわたるUC患者集団に存在することが示される。菌類学的に、C.albicansおよびDebaryomyces種がMCS1患者において他の3種のMCSのそれぞれと比較して最も高度に富化されており(一般化線形モデル、P<0.05)、これにより、Bacteroides種、C.albicans、およびDebaryomyces種の界間の腸マイクロバイオーム増大がより重症のUC疾患に関連することが示される。
宿主免疫応答を調節し、臨床的な疾患重症度に寄与する可能性がある、各MCSに特徴的な微生物叢由来経路および産物を同定するために、糞便試料のin silicoメタゲノム予測と広域スペクトルガスおよび液体クロマトグラフィー質量分析を並行して実施した。観察されなかった状態の再構成による群集の系統学的調査(PICRUSt;picrust.github.io/picrust/)(13)を使用して、細菌の機能的能力を予測した。現在、このアルゴリズムを真菌群集の機能を予測するために使用することはできない。予測される代謝能は、MCSによって有意に変動した(PERMANOVA:ブレイ・カーチス、R=0.384、P=0.002)。アミノ酸および脂質の生合成および代謝に関与するものを含めた合計144種の細菌KEGG pathwayにより、MCS1~MCS4が識別された(クラスカル・ワリス検定、q<0.0006)。具体的には、グリセロ脂質、脂肪酸、イノシトール、ならびにフェニルアラニン、チロシン、トリプトファン、グルタミン酸、およびグルタミンを含めた複数のアミノ酸代謝経路の示差的な富化により、これらの群が区別された。MorganらおよびGeversらの試験(9、11)からMCS1およびMCS2便試料についての機能的予測も生成した。合計121種のKEGG pathwayが本発明者らの試験のMCS1とMCS2の間で示差的に富化されていた;これらのうち、74種(61.2%)はまた、GeversらおよびMorganらの両方のデータセットでもMCS1とMCS2を識別するものであり、これにより、複数の独立した試験にわたって、MCS1およびMCS2に関連する微生物の機能が高い程度で保存されることが示される。
MCSの間で予測される機能的差異は、特にこれらの群集を区別する経路の大多数がアミノ酸および脂質代謝に関与するものであったので、管腔内代謝の別個のプログラムとして顕在化するという仮説を立てた。実際に、各MCSは、存在する糞便中微生物叢(マンテル検定、r=0.38、P<0.0001)およびその予測されるメタゲノム(マンテル検定、r=0.21、P<0.008)の両方に有意に関連した有意に別個の代謝プログラムを示した(PERMANOVA:Canberra、R=0.209、P=0.004)。より重症のMCS1を残りのMCSのそれぞれから識別した管腔内代謝産物が特に興味深いものであった。試料全てにわたって検出された805種の代謝産物のうち、207種で、相対濃度の有意なMCS間差異が示された(ウエルチt検定、P<0.05)。疾患重症度がより低いMCS群と比較して、MCS1では、本発明者らのin silico予測により示唆された通り、オフタルミン酸(酸化ストレスの増加およびグルタチオンの枯渇のバイオマーカー)(14)、酸化ストレス誘導性プトレシン(15)、炎症促進性p-クレゾール硫酸(16)、9-ヒドロキシオクタデカジエン酸および(9-HODE)および13-HODE(炎症促進性、白血球動員性モノヒドロキシ脂肪酸)(17、18)、および9,10-ジヒドロキシオクタデカン酸(9,10-DiHOME;好中球動員性、細胞傷害性ジヒドロキシ脂肪酸)(19)、ならびに白血球活性化に関与する生物活性リゾ脂質(図33)(18、20)が有意に富化されていた。対照的に、疾患の重症度がより低いMCS(MCS2、MCS3、およびMCS4)では、種々の潜在的に保護性のジペプチド(抗炎症性アラニル-グルタミンを含む)(21、22)、酸化ストレスコーピング機構の改善を示すy-グルタミルジペプチド(23)、ならびに抗酸化性免疫抑制性ミオイノシトール(24、25)が富化されていた。高および低UC重症度に関連する、MCS間で腸管腔内代謝プログラミングにおいて観察されたこれらの差異により、より重症度の低い疾患を有する患者において炎症を調節するための推定上の機構が存在することが示される。
in vitroにおけるT細胞活性は、MCSおよび健康状態に関連する。最近の試験により、特定の腸マイクロバイオーム由来代謝産物がTh2応答に影響を及ぼすこと(7)、および、独立に、Th2細胞を含めたヘルパーT細胞集団による炎症促進サイトカイン産生がUCの特性であること(26)が実証された。したがって、別個のMCSに関連する管腔環境がCD4T細胞活性化に疾患重症度と一致した様式で示差的に影響を及ぼすという仮説を立てた。これを評価するために、ヒト樹状細胞(DC;健康なドナーから得たもの)と試験参加者の糞便から調製した濾過滅菌した糞便水分を共インキュベートすることを含むex vivoアッセイを開発した。次いで、DCを自己CD4T細胞と共培養した後、T細胞表現型およびサイトカイン生産性を分析した。健康な参加者と比較して、UC患者では、Th1細胞とTh2細胞の比の有意な減少、Th1細胞およびTh17細胞の両方の数の有意な増加、ならびに制御性T細胞集団およびTh2細胞集団の両方が増加する傾向が示された(線形混合効果、P<0.05)(図33A~33E)。CD8T細胞サブセットは健康な参加者とUC患者の間で有意には異ならなかった(データは示していない)。これらの所見により、滅菌糞便水分中に捕捉された管腔内微生物産物が、CD4T細胞集団のTh2に歪んだ増大を誘導することによってUCに寄与することが示唆される。
UCに関連する糞便水分のTh2への歪み効果が実証されたので、次に、Th1およびTh2集団に特に焦点を当てて、この免疫応答がMCSおよび症状の重症度の関連する差異に基づいて変動するかどうかを問うた。MCS4糞便水分に応答したTh1集団の軽微な有意な増加を例外として、MCS群と対照の間でTh1またはTh2細胞集団の全体に有意差は観察されなかった(図33Fおよび図33G)。しかし、各群についてTh1対Th2比を算出したところ、MCS1群では、もっぱら健康な対照と比較して有意に低いTh1対Th2比が示された(図33H)。注目すべきことに、UC患者を民族性に基づいて比較した場合にはTh1対Th2比に差異は観察されず(EU UC対SA UC、図36を参照されたい)、これにより、患者の民族性が単独ではex vivoで観察されるT細胞活性の変化に関与しないという証拠がもたらされる。さらに、疾患重症度に最大の差異を示す2種のMCS(MCS1およびMCS2)を考慮すると、MCS1糞便水分だけで健康な対照と比較してTh2関連サイトカインの分泌が有意に増加した(図33I~33K)。これらのex vivoデータから、組成的かつ代謝的に別個のUC微生物叢がCD4T細胞集団にUC疾患重症度と一致した様式で示差的に影響を及ぼすことができるという証拠がもたらされる。
考察。UC患者の間での不均一性は十分に理解されておらず、より有効な治療に対する著しい関門を意味する。大腸炎の発生には微生物の関与が必要であり、腸マイクロバイオームディスバイオシスが成人UC患者の特性であるが、遺伝因子、治療因子、および環境因子がUC細菌β多様性に関連する一方で、これらにより説明されるのはこれらの微生物群集において観察される変動のごく一部である(5、9)。微生物種は、相互関連する微生物およびそれらの生理機能を規定する種間相互作用および種内相互作用に関与する(27、28)。例えば、C.albicansは、口内微生物叢において特定の細菌種と共凝集し、それにより、よりロバストなストレス抵抗性の混合種バイオフィルムが容易になる(27)。今度は、これらの相互関連する細菌の産物により、C.albicansにおいて単細胞形態への生理的シフトが誘導される(27)。同様に、代謝的交差栄養に起因して、Streptococcus gordoniiはFusobacterium nucleatumとの相互関連を容易にする(28)。したがって、大腸炎の腸の炎症促進条件下では、組成および機能が患者の間で比較的保存され、また、免疫活性化および疾患重症度に関連する、病原体相互関連の別個のパターンが存在することを理論的に説明した。本発明者らのデータから、民族的境界線に沿って普及率が有意に異なる4つの別個のUC MCSが存在することが裏付けられる。内部および外部の検証により、優勢な微生物叢の状態の存在が確認され、これにより、固有の患者変動性、処置レジメン、および地理にもかかわらず、米国内のUC集団の間で保存された病原性微生物叢の相互関連のパターンが存在することが示される。これらのMCSの進行および発生に関する本発明者らの理解を改善するためには、マイクロバイオームをこれらの示差的な微生物の状態に向けて直接駆動する、時間的、臨床的、遺伝学的、または環境的なUC患者因子を調査することが今後の研究のために重要である。
本発明者らの試験で同定された4種のMCSのうち、MCS1は、最も重い患者群を表し、MCS1の組成および代謝は免疫活性化の増強および疾患重症度の増加に結び付けられる。MCS1では、以前UCに関連付けられた、腸上皮細胞におけるインターロイキン-8(IL-8)および腫瘍壊死因子アルファ(TNF-α)分泌を刺激し、UCのマウスモデルにおける大腸炎の症状を強化する(29~31)エンテロトキシンを産生することができるBacteroides種の増大が特徴的に示された。MCS1患者ではまた、C.albicansおよびDebaryomyces種の最大の増大も示された。これらの真菌種の腸内微生物増大は成人および小児クローン病、ならびに小児IBD(クローン病およびUC患者の組み合わせ)においても記載されている(10、32、33)。本発明者らの試験と共に、これらのデータから、細菌多様性が枯渇した状況におけるSaccharomycetales真菌の増大は、小児および成人集団におけるIBDの一貫した特徴であることが示される。C.albicansが本発明者らの試験の患者のUC病状に直接影響を及ぼすかどうかは不明である。しかし、C.albicansによる胃腸内コロニー形成により、UC患者およびUCのマウスモデルのどちらにおいても胃腸治癒が損なわれ、抗菌性が枯渇した腸内微生物叢多様性を有するマウスの胃腸感染後にTh2応答が誘導される可能性がある(34、35)。
MCS2サブグループは、共に抗炎症性短鎖脂肪酸を産生し得るBlautiaおよびRuminococcus種の両方が富化されていた(36~38)。Prevotella種(MCS3において富化される)は、リンパ球活性を抑制することができるが、一方、Bifidobacterium種(MCS4において富化される)は、腸上皮細胞におけるIL-8およびTNF-αの両方の産生を低減させることができる(39、40)。本発明者らの試験においてPorphyromonadaceaeの劇的な富化が実証された1名の患者(図35Aおよび図35Bを参照されたい)は本発明で同定された4種の主要なMCSのうちの1つを有するとは分類されず、本発明者らの分析からは除外したが、追加的な患者登録を考慮して、今後の研究によりさらに特徴付け、そこから結論を導くことができる追加的な、臨床的に意義のあるMCSを表わし得ることに留意するべきである。本発明者らの試験で同定されたMCSは独立したUCマイクロバイオーム試験においても存在するという確認により、これらの微生物の状態の相対的耐久性が示されるが、それらの長期間安定性は横断的研究では評価することができない。これらのMCSは、Geversらによって小児クローン病において同定された微生物勾配(11)と同様に、疾患の進行および重症度に関連する病原性微生物の連続的な状態の非線形連続体に沿って別々の点を表す可能性がある。これらの横断的研究は情報価値のあるものであるが、UCの発生および進行における腸マイクロバイオームの自然歴を決定するためには、より拡張的な縦断的研究が必要である。
界間の微生物の分類学的状態は、大規模研究において患者を層別化するための経済的手段を表わすが、これらの組成的に別々の病原性微生物叢の機能的能力および生産性は、宿主の免疫応答および臨床的な疾患重症度を規定するために最重要である。実際に、本発明者らの試験において、各MCSに存在する細菌によりコードされる予測経路に特有の代謝的生産性のプログラムが同定された。特に、9-HODE、13-HODE、9,10-DiHOME、およびリゾホスファチジルコリン(MCS1において有意に富化される)により、白血球動員および炎症促進サイトカイン分泌が増加し得る(17~20)。9,10-DiHOME形成を妨げる可溶性エポキシドヒドロラーゼ阻害剤により、化学的マウスモデルおよび遺伝学的マウスモデルのどちらにおいてもUCが減弱し(41)、これにより、これらのオキシリピンのより重症の疾患の一因としての潜在的な役割およびそれらの産生を阻害する処置がこの特定の患者サブグループにおいて特に効果的であり得ることが強調される。白血球走化性の代謝産物の富化に加えて、MCS1患者では、どちらも白血球酸化バーストを刺激することができる(15、16)、微生物由来代謝産物であるp-クレゾール硫酸(42)、およびプトレシンの糞便中濃度も高かった。これらの知見と一致して、オフタルミン酸もMCS1患者において富化され、これにより、活性酸素種(ROS)をクエンチするグルタチオンのレベルが低いまたは枯渇していることに起因して酸化ストレスがより大きいことが示される(14)。疾患重症度が高いMCS1のメタボロームは酸化ストレスが高い状態を示したが、より低い疾患重症度に関連するUC MCS(MCS2~MCS4)のメタボロームは、γ-グルタミルアミノ酸(グルタチオンレベルを維持するために重要である)および高濃度の超酸化物スカベンジングミオイノシトールの富化によって示されるγ-グルタミルトランスフェラーゼ活性の増強に起因したROSクエンチの能力の増加を示した(23、24)。抗炎症性ジペプチド(すなわち、アラニル-グルタミン)およびミオイノシトール(どちらも大腸炎の動物モデルにおいて炎症促進サイトカインの発現を低減させ、白血球動員を低減させる)の富化などの、免疫抑制活性を示す代謝的シグネチャー(21、22、25)も疾患重症度がより低いMCS2~MCS4において観察された。これにより、各MCSに関連する特定の代謝的生産性により宿主免疫活性が支配され、その結果UC重症度に差異が生じる可能性があることが示唆される。
宿主由来の免疫調節性代謝産物および/または微生物由来の免疫調節性代謝産物を含むMCSに関連する管腔内産物により、病原性腸内微生物叢が宿主の生理機能に影響を及ぼし、臨床的な疾患重症度を規定し得る多面的機構がもたらされる。病原体に関連する分子パターン(PAMP)は、伝統的に、微生物に対する宿主の免疫応答を駆動するために最重要であると考えられてきたが、免疫代謝の分野における新興のデータから、微生物由来代謝産物が免疫細胞表現型の規定において同等に有効であることが示される。短鎖脂肪酸またはp-クレゾール硫酸などの微生物由来代謝産物の確立された直接の免疫調節活性(16、38)に加えて、最近の試験により、腸内微生物叢に関連する代謝産物であるタウリン、ヒスタミン、およびスペルミンがNLRP6インフラマソームシグナル伝達、上皮IL-18分泌、および下流の抗菌性ペプチド産生を共調節することが実証された(43)。実際に、本発明者らのデータから、微生物由来の代謝の特定のプログラムが、UC患者の遠位腸における病原性細菌および真菌により示される一群のPAMPと組み合わさって、UC疾患の重症度に関連する免疫機能障害の有効な駆動体として機能することが示唆される。この概念に対する裏付けは、より重症度の低い疾患を有する他のサブグループの間では観察されない特徴である、T細胞集団における最大の程度のTh2への歪みおよび付随するサイトカイン産生が、最も重症のMCS1患者由来の滅菌糞便水分により誘導されたというex vivoにおける本発明者らの実証によってもたらされる。この観察からはマイクロバイオームがUCの原因物質として直接は結び付けられないが、マイクロバイオームがUCに付随する炎症および症状を微生物叢組成に特異的な様式で永続させることができる証拠がもたらされる。この所見から、伝統的に考慮されているUC患者の特性であるTh2への歪み(26)が、本発明者らのコホートの間では一貫した所見ではなく、実際、UCコホートにおいて最も重症の患者(すなわち、MCS1)によって駆動され得ることも示される。UC患者の間に存在する異なる炎症性表現型が、表現型を維持する微生物を選択するものであるか否かまたは最初の別々のディスバイオシスの結果であるか否かはまだ対処されていない。とにかく、これにより、本研究では調査されていない別個の免疫学的特徴により、低い疾患活動性および別個の腸MCSを有する患者が特徴付けられる可能性が生じる。本明細書で提示された知見を確認しながらこれらのMCSの潜在的な免疫調節寄与をさらに特徴付けるには今後のより大規模な研究が重要である。したがって、UC患者サブグループによって示される特定の微生物機能障害、代謝機能障害、および免疫機能障害に対して調整された治療により、この疾患をより有効に処置するための高度に効果的な戦略をもたらすことができる。
材料および方法。糞便試料採取および核酸単離。EUまたはSA民族性のいずれかの健康な参加者および医師により診断されたUC患者から、標準プロトコールを使用することによって便試料を採取した。ビーズビーティングと市販のQIAamp DNA Stool kit(カタログ番号51504;Qiagen、CA)の組合せを用いて糞便中DNAを抽出した。
細菌16S rRNAプロファイリング。糞便試料から抽出した総DNAを、以前に記載されている通り(44)、V4領域を標的とするバーコード付きプライマーを用いた16S rRNA遺伝子増幅(3連で)のための鋳型として使用した。配列決定ライブラリーを以前に記載されている通り(44)作製した。全長16S アンプリコンも生成し、以前に記載されている通り(45)、G3 16S rRNA PhyloChip(Affymetrix、CA)とハイブリダイズした。
真菌ITS2ライブラリー調製。ITS2配列決定ライブラリーを、試料毎に3連のPCRアンプリコンを用いて作製した。
16SおよびITS2ライブラリー配列決定。精製された配列決定ライブラリーを、Bioanalyzer(Agilent)を用いて分析し、Qubit HS ds-DNA Assay kit(Invitrogen)を用いて定量し、Illumina MiSeqプラットフォームおよびMiSeq Control Software v2.2.0を製造者(Illumina)の指示に従って用いて配列決定した。FLASH v1.2.7、QIIME 1.8、およびusearchソフトウェアパッケージを配列読み取りの品質フィルタリング、操作的分類単位(OTU)ピッキング、およびOTU表作成のために使用した(46~48)。
予測される群集メタゲノム分析。16S rRNAデータを使用することによってin silico細菌メタゲノムを生成するためにPICRUSt(picrust.github.io/picrust/)を使用した(13)。
メタボロームプロファイリング。糞便代謝産物をプロファイリングするために、広域スペクトルガスおよび液体クロマトグラフィー-質量分析のために各凍結便試料>200mgをドライアイスに詰めてMetabolon,Inc.(Durham、NC)宛てに一晩配送した。
in vitroにおけるDC/T細胞糞便水分アッセイ。匿名の健康なヒトドナー(Blood Centers of the Pacific)から得たDCを、代謝産物プロファイリング(インタクトな細胞を除去するためのフィルター)にかけた同じ糞便試料から調製した糞便水分と24時間共インキュベートした後、TNF-a、IL-1f3、IL-6、およびプロスタグランジンE2を用いて刺激し、さらに24時間インキュベートして成熟化を誘導した。次いで、DCを収集し、洗浄し、自己T細胞と1/10の比で5日間共培養し、2日毎に培地を補給した。T細胞表現型をフローサイトメトリーによって評価し、サイトカイン分泌をCytometric Bead Array analysis(BD Biosciences)によって評価した。観察が末梢血単核細胞(PBMC)供給源による交絡を受けないことを確実にするために、アッセイを、別個のドナーを用いて4連で反復した。
統計解析。(i)微生物解析、メタゲノム解析、およびメタボロミック解析。QIIME v1.8.0およびR statistical environmentを用いて統計解析を実施した(47、49)。PhyloChipデータに関しては、解析前に蛍光強度を対数正規化した。(ii)疾患重症度の臨床的測定値の比較。UC MCS間で疾患重症度の臨床的測定値をクラスカル・ワリス検定、続いてペアワイズ両側ダン検定によって比較した。(iii)T細胞サブセットの分析。誘導されたT細胞亜集団の存在量の有意差を、PBMC供給源(すなわち、ドナー)によって導入される潜在的な変動を説明しながら試料群(すなわち、UC MCS)に基づいて同定するために、R内のlme4パッケージを用いて線形混合効果モデルを適用した(50)。
マイクロアレイおよびヌクレオチド配列データ受託番号。全てのマイクロアレイデータは、Gene Expression Omnibusデータベース(ncbi.nlm.nih.gov/geo)に受託番号GSE78724の下で寄託されている。この試験に関連する配列データは全てSequence Read Archiveデータベース(ncbi.nlm.nih.gov/sra)において受託番号SRP071201の下で入手可能である。
糞便試料採取。試験参加者に糞便試料採取のための詳細な指示および必要な材料を提供した。標準化糞便試料(朝の最初の便)を自宅で便座に置いた滅菌便採取デバイス(Cat番号Protocult#120;Ability Building Center、MN)上に排便し、滅菌へらが付いた滅菌採取カップ(Cat番号80.734.311;Sarstedt、Germany)を使用することによって採取した。採取後、糞便試料を凍結アイスパック(Cat番号S-9902;ULINE、CA)を伴う前払いの翌日配達用容器(overnight mailer)に入れ、連邦政府の規制に従ってUSPSを介して一晩配送した。到着したら、糞便試料をすぐに-80℃で保管した。この試験は、Committee on Human Research at the University of California、San Francisco(CHR#10-03092)により承認された。医師が診断した潰瘍性大腸炎患者(年齢18~60歳)は、UCSF’s Mount Zion Campusにある胃腸科診療所から直接集めた。質問票を各患者に提示して、疾患重症度の臨床的測定基準[簡易臨床的大腸炎活動指数(SCCA)、結腸外顕在化(関節炎、壊疽性膿皮症、結節性紅斑、およびぶどう膜炎)、IBDと診断された第一度および第二度近親者の数、ならびに疾患の持続時間(UC診断からの年数)]を評価した。健康な志願者(年齢18~60歳)を患者の家族から口づてによって引き出した。全ての参加者がヨーロッパまたは南アジアの民族性のいずれかであることを自己申告した(図37)。さらに、全ての参加者は、San Francisco、CAから半径70マイル以内に居住していた。先行する2カ月以内に妊娠もしくは授乳、肝臓、心臓、肺もしくは腎臓が関与する重症合併症、または抗生物質による処置を経験した参加者はいずれも試験から排除した。
糞便中DNA単離。ビーズビーティングと市販のQIAamp(登録商標)DNA Stool Kit(Cat番号51504;QIAGEN、CA)の組合せを使用して個々の糞便試料からDNAを抽出した。最初に、Buffer ASL1.6mLをおよそ100mgの糞便に添加し、FastPrep-24計器(Cat番号116004500;MP Biomedicals)において6.0m/sで30秒ビーズビーティングを行った。ビーズビーティング後、試料を95℃で5分インキュベートして溶解するのが難しい微生物の溶解効率を改善した。DNA単離の残りを、QIAcube(Cat番号9001292;QIAGEN、CA)を使用し、QIAamp(登録商標)DNA Stool Kit Protocolに従って行った:病原体検出のための便からのDNAの単離。単離されたDNAを-80℃で保管した。細菌コンタミネーションをモニターするための陰性対照としてブランク抽出を含めた。
細菌16S rRNA遺伝子ライブラリー調製。細菌16S rRNA遺伝子配列決定ライブラリーを以前に記載されている通り作製した(52)。16S rRNA遺伝子のPCR増幅を各試料について3連で以前に記載されている通り(52)V4領域を標的とするバーコード付きプライマーを使用して行った。16S rRNAコンタミネーションをモニターするための陰性対照の鋳型としてブランク抽出を使用した。0.025UのTakara Hot Start ExTaq(Takara Mirus Bio Inc、Madison、WI)、MgCl、0.4pmol μl-1のF515およびR806プライマー、0.56mg ml-1のウシ血清アルブミン(BSA;Roche Applied Science、Indianapolis、IN)、200μMのdNTP、およびgDNA10ngを伴う1×Takara緩衝液を使用して反応物25μlでPCR反応を実施した。反応を、以下の条件下、3連で実施した:最初の変性(98℃で2分)、続いて98℃(20秒)、50℃でのアニーリング(30秒)、72℃での伸長(45秒)を30サイクル、および72℃での最終的な伸長を10分。PCR後、3連をプールし、16s rRNAアンプリコン濃度をゲル電気泳動定量によって決定した。16S rRNA配列ライブラリーを、全てのPCRアンプリコンを等モル濃度でプールして最終的な体積を75μLにすることによって作製した。バックグラウンドを除去するために、16S rRNA配列ライブラリーを2%アガロースゲルに流し、QIAquick Gel Extraction Kit(Cat番号28704;QIAGEN、CA)を使用して16S アンプリコン(約380bp)を精製した。16S rRNAプライマー配列は、Caporaso JG、Lauber CL、Walters WA、Berg-Lyons D、Huntley J、Fierer N、Owens SM、Betley J、Fraser L、Bauer M、Gormley N、Gilbert JA、Smith G、Knight R.、2012年、Ultra-high-throughput microbial community analysis on the Illumina HiSeq and MiSeq platforms.、ISME J、6巻:1621~1624頁に提示されている。複数の実施形態では、他のプライマー配列を使用することができる。
真菌ITS2ライブラリー調製。真菌内部転写スペーサー2(ITS2)配列決定ライブラリーを、16S rRNAライブラリーのために使用したものと同様の方法を使用して作製した。ITS2領域のPCR増幅を、バーコード付きプライマーを使用して各試料について3連で行った。1×Takara緩衝液(Takara Mirus Bio)、200nMの各プライマー、200μMのdNTP、2.75mMのMgCl、0.56mg ml-1のBSA(Roche Applied Science)、0.025UのTakara Hot Start ExTaqおよびgDNA50ngを用いて反応物25μlでPCR反応を実施した。反応を以下の条件下で行った:最初の変性(94℃で5分)、続いて94℃(30秒)、54℃でのアニーリング(30秒)、72℃での伸長(30秒)を30サイクル、および72℃での最終的な伸長を7分。PCR後、3連をプールし、Agencourt AMPure XP-PCR Purification Kitおよび関連するプロトコール(Cat番号A63880、Beckman Coulter)を使用して精製した。試料を、KAPA SYBR FAST qPCR Kit(Cat番号KK4601、KAPA Biosystems)を製造者により推奨されている通り使用して定量した。次いで、全ての精製された試料を、個々の試料ITS2定量に基づく等モル濃度でプールして最終的な体積を75μLにした。
16SおよびITS2ライブラリー配列決定。精製された配列決定ライブラリーを、Bioanalyzer(Aligent)を使用して分析し、Qubit HS dsDNA kit(Invitrogen)を使用して定量し、2nMに希釈した。次いで、希釈した配列ライブラリーを変性させ、5.88pMに希釈し、変性させた12.5pMのPhiXスパイク-インと組み合わせて最終濃度を5pMにした。次いで、調製した配列決定ライブラリーをIllumina MiSeqカートリッジ(Cat番号MS-102-3001、Illumina)にローディングし、MiSeqプラットフォームおよびMiSeq Control Software v2.2.0を製造者の指示(Illumina)に従って使用して配列決定した(514サイクル、Read1:251サイクル、Index Read:12サイクル、Read2:251サイクル)。この試験に関連する全ての配列データはSequence Read Archive(SRA)データベース、ncbi.nlm.nih.gov/sra(受託番号PRJNA313074)において入手可能である。
細菌16S rRNA配列の処理。ペアエンド配列決定後、対になった配列を、FLASH v1.2.7を使用して、15bpに設定した最小の重複でアセンブルした(53)。アセンブルされた読み取りをバーコードによって多重分離し、低品質(Q-スコア<30)についてQIIME1.8を使用してフィルタリングした(54)。3つの連続した塩基のQ-スコアが<30の場合には、質の低い塩基の前で読み取りを打ち切った。得られた読み取りが元の長さの少なくとも75%の場合にデータセット内に保持した。GreenGenes13_8データベース(55)(56)に対してuclustを使用して操作的分類単位(OTU)を97%配列同一性でピッキングし、>1配列読み取りを含有するOTUを保持した。参照配列の集合にヒットできなかった読み取りを保持し、新規にクラスター化した。配列を、PyNASTを使用してアラインし、uclustおよびGreenGenes13_8データベース(57)(55)(56)を使用して分類法(taxonomy)を割り当てた。PyNASTでアラインされた配列について、ChimeraSlayer(58)を使用してキメラを確認し、推定されるキメラおよびPyNASTアラインメントできなかった代表的な配列を除去した。FastTreeを使用して系統樹を構築した(59)。試料の間での読み取りの深さの変動を正規化するために、データを細菌については試料当たり49,518配列の最小の読み取りの深さまで純化した。各試料について真に代表的な群集が分析に使用されることを確実にするために、定義された深さでの配列サブサンプリングを100回ブートストラップした。各試料について代表的な群集組成を、特定の試料について全てのサブサンプリングから生じた全ての他のOTUベクトルに対して最小の平均キャンベラ距離を示したものと定義した。
真菌ITS2配列の処理。ペアエンド配列決定後、対になった配列を、FLASH v1.2.7を使用して、25bpの最小の重複および290bpの最大の重複でアセンブルした(53)。アセンブルされた読み取りをQIIME1.8(54)を使用してバーコードによって多重分離した。usearch(55)によって決定される>2の予測誤差を含有するアセンブルされた読み取りを除去した。シングルトン読み取りを除去し、usearch8.0(55)を使用して97%配列類似性のOTUを新規に生成した。8_1_2015 UNITE ITS真菌配列データベースおよびusearch8.0を使用して潜在的にキメラの配列を除去した(60)(55)。次いで、ITSxソフトウェアパッケージを使用して非キメラOTUの参照配列から予測ITS2領域を抽出し、プロセスにおいて真のITS2領域を欠くと予測されるOTUをフィルタリング除去した(61)。次いで、QIIMEにおいてベイズ法分類を使用し、信頼度カットオフ0.8を用いて、8_1_2015 UNITE ITS真菌配列データベース(54)(60)に従って非キメラ、ITS2により抽出したOTUに分類法を割り当てた。全配列読み取りの0.001%未満(less that)を占めるOTUを除去した。試料の間での読み取りの深さの変動を正規化するために、データを細菌について試料当たり6,653配列の最小の読み取りの深さまで純化した。各試料について真に代表的な群集が分析に使用されることを確実にするために、定義された深さでの配列サブサンプリングを100回ブートストラップした。各試料について代表的な群集組成を、特定の試料について全てのサブサンプリングから生じた全ての他のOTUベクトルに対して最小の平均キャンベラ距離を示したものと定義した。
PhyloChipを使用した細菌16S rRNA遺伝子プロファイリング。糞便試料から抽出した総DNAを以前に記載されている通り(62)16S rRNA遺伝子増幅のための鋳型として使用した。PCR増幅を1%TBEアガロースゲルで検証し、次いで、QIAquick Gel Extraction kit(Cat番号28704;QIAGEN、CA)を使用して精製した。次いで、試料当たり合計500ngの精製されたPCR産物を以前に記載されている通り(63)断片化し、ビオチン標識し、G3 16S rRNA PhyloChip(Affymetrix、CA)とハイブリダイズした。アレイの洗浄、染色、およびスキャンを標準のAffymetrixプロトコール(63)に従って行った。バックグラウンド差し引き、検出、分類群定量基準およびアレイ正規化を、以前に記載されている通り実施した(63)。ステージ1閾値を定量標準物質に基づいて以下に調整した:rQ1≧0.25、rQ2≧0.50、rQ3≧0.80。この論文において報告された全てのPhyloChipマイクロアレイデータはGene Expression Omnibus(GEO)データベース、ncbi.nlm.nih.gov/geoに寄託されている(受託番号GSE78724)。
予測群集メタゲノム分析。観察されなかった状態の再構成による群集の系統学的調査(PICRUSt;picrust.github.io/picrust/)、マーカー遺伝子調査(例えば16S rRNA遺伝子など)から機能的メタゲノムを予測するために使用されるバイオインフォマティクスソフトウェアパッケージを使用して、本研究において生成されたデータに関してin silico細菌メタゲノムを生成した(64)。まず、処理された16S rRNA遺伝子MiSeqデータから以前生成されたバイオームフォーマット細菌OTU表をフィルタリングしてクローズドリファレンスOTUのみ[すなわち、GreenGenes 16S rRNA 13_8データベース内に存在するOTUのみ(56)]を含有するようにした。次いで、クローズドリファレンスOTU表を使用して、PICRUStメタゲノム予測チュートリアル(picrust.github.io/picrust/tutorials/metagenome_prediction.html-metagenome-prediction-tutorial)に従って予測メタゲノムを生成した。簡単に述べると、まずOTU存在量を既知または予測される16sコピー数に従って正規化した。16sコピー数正規化後、次いで、この正規化されたOTU表を各試料についての予測KEGG Ortholog(KO)存在量に使用し、これをKEGG Pathway(genome.jp/kegg/pathway.html)へとさらにまとめた。
メタボロームプロファイリング。糞便代謝産物をプロファイリングするために、各試料からの>200mgの凍結便をドライアイスに詰めてMetabolon(Metabolon、NC)宛てに一晩配送した。全ての試験試料を少量含有する均一なプールから作製したいくつかの技術的反復実験試料も含めた。受け取ったら、試料の目録を作成し、すぐに-80℃で保管した。分析のときに、Metabolonの標準の溶媒抽出法(metabolon.com/)を使用して分析のために試料を抽出し、調製した。抽出された試料をGC/MSおよびQ-Exactive精密質量LC/MSプラットフォームでの分析のために等しい部分に分割した。
試料の調製:Hamilton Companyの自動化MicroLab STAR(登録商標)システムを使用して試料の調製プロセスを行った。QC目的で抽出プロセスの第1のステップの前に回収標準物質(recovery standard)を添加した。独自の一連の有機および水性抽出を使用して試料の調製を行って、小分子の最大の回収率を可能にしながらタンパク質画分を除去した。得られた抽出物を2つの画分;LC/MSによる分析用の1つおよびGC/MSによる分析用の1つに分けた。試料をTurboVap(登録商標)(Zymark)に短時間置いて有機溶媒を除去した。次いで、各試料を凍結し、真空下で乾燥させた。次いで、試料を適切な計器、LC/MSまたはGC/MSのいずれかに対して調製した。
QA/QC:QA/QC目的で、毎日の分析にいくつかの追加的な試料を含めた。さらに、選択されたQC化合物を、試験中のものを含めたすべての試料に添加した。これらの化合物は、内因性化合物の測定に干渉しないように選択された。図38および図39にQC試料および化合物が記載されている。これらのQC試料は、各試験についてのプロセス制御を評価するためならびにデータキュレーションの補助に主に使用される。
超高速液体クロマトグラフィー/質量分析(UPLC/MS/MS):プラットフォームのLC/MS部分は、Waters ACQUITY超高速液体クロマトグラフィー(UPLC)ならびに加熱エレクトロスプレーイオン化(HESI-II)供給源および35,000質量分解能で作動するOrbitrap質量分析機器とインターフェース接続されたThermo Scientific Q-Exactive高分解能/精密質量分析計に基づくものであった。試料抽出物を乾燥させ、次いで注入およびクロマトグラフィーの一貫性を確実にするためにそれぞれが8種またはそれよりも多くの注射標準物質を固定濃度で含有する酸性または塩基性LC適合溶媒中に再構成させた。一方の一定分量には酸性陽イオンで最適化された条件を使用し、他方には塩基性陰性イオンで最適化された条件を使用して、別々の専用カラム(Waters UPLC BEH C18-2.1×100mm、1.7μm)を使用して2つの独立した注入で分析した。酸性条件下で再構成された抽出物は0.1%ギ酸を含有する水およびメタノールを使用して勾配溶出させ、一方、塩基性抽出物は、同じく水/メタノールを使用し、6.5mMの炭酸水素アンモニウムを含有した。MS分析ではMSと動的排除を使用したデータ依存性MS2スキャンを繰り返し、スキャン範囲は80~1000m/zであった。生のデータファイルは下記の通り保管されており、抽出される。
ガスクロマトグラフィー/質量分析(GC/MS):GC/MS分析が予定されている試料を、最低でも24時間にわたって真空乾燥下で再度乾燥させた後、乾燥窒素の下でビストリメチル-シリル-トリフルオロアセトアミド(triflouroacetamide)(BSTFA)を使用して誘導体化した。GCカラムは5%フェニル/95%ジメチルポリシロキサン融合シリカカラムであり、温度勾配は16分間で40℃から300℃までであった。試料をThermo-Finnigan Trace DSQ高速スキャニングシングル四重極質量分析計で電子衝突イオン化を使用して分析した。日常的に質量分解能および質量精度について計器を調整し、較正した。以下に考察する通り生のデータファイルからの情報出力を自動的に抽出した。
データ抽出および化合物同一性確認:Metabolonのハードウェアおよびソフトウェアを使用して生のデータを抽出し、ピークを同定し、QC処理した。精製された標準物質または繰り返し生じる未知の実体に関するライブラリーエントリーを比較することによって化合物を同定した。Metabolonにより、ライブラリー内に存在する全ての分子に関する保持時間/指数(RI)、質量電荷比(m/z)、およびクロマトグラフィーのデータ(MS/MSスペクトルのデータを含む)を含有する、立証された標準物質に基づくライブラリーが維持されている。さらに、生化学的同定は、3つの判定基準:提唱された同一性確認の狭いRIウインドウ内での保持指数、ライブラリー+/-0.4amuと一致する公称質量、ならびに実験データと真正標準物質の間のMS/MSフォワードおよびリバーススコアに基づく。MS/MSスコアは、実験スペクトルに存在するイオンとライブラリースペクトルに存在するイオンの比較に基づく。
正規化:何日にもわたる試験のために、データ正規化ステップを実施して、計器の日間の調整差異に起因する変動を補正した。基本的に、各化合物を、実行日ブロック内で、中央値を1と等しい(1.00)と登録し、各データポイントを比例的に正規化することによって補正した。1日を超える分析が必要なかった試験については、正規化は必要なかった。
in vitroにおけるDC/T細胞糞便水分アッセイ。糞便水分の調製。糞便試料を、20%FBSおよび2mMのEDTAを含有する滅菌した37℃のPBS中に希釈して最終濃度を1g/mLにした。次いで、希釈した糞便試料を1分間にわたってボルテックスし、37℃で10分間インキュベートした。インキュベート後、試料を、室温、約21,000gで10分間遠心分離して不溶性材料を除去した。次いで、上清を0.2μmのナイロンフィルターを通して濾過して、インタクトな細胞を除去した。滅菌糞便水分溶液を-20℃で保管した。
樹状細胞の糞便水分による攻撃およびT細胞との共培養。匿名の健康なヒトドナー由来の末梢血試料を得た(Blood Centers of the Pacific、San Francisco、CA)。末梢血単核細胞(PBMC)をFicoll-Hypaque勾配遠心分離(Cat番号Histopaque-10771;Sigma-Aldrich)によって単離した。EasySep(商標)Human Pan-DC Pre-Enrichment Kit(Cat番号19251;STEMCELL Technologies、Canada)を使用して単離されたPBMCから樹状細胞(DC)を精製し、96ウェルプレート(細胞0.5×10個/ml)中、新鮮なR10培地:10%熱不活化FCS(Cat番号9871-5244;USA Scientific)、100U/mlのペニシリン-ストレプトマイシン(Cat番号10378016;Life Technologies、CA)、10ng/mlのGM-CSF(Cat番号15-GM-010;R&D Systems、MN)、および20ng/mlのIL-4(Cat番号204-IL-010;R&D Systems)を補給したRPMI1640(Cat番号11875;Thermo-Fisher Scientific)で培養した。調製した滅菌糞便水分をDC培養物に1/20希釈で添加した。24時間インキュベートした後、細胞を、10ng/mlのTNF-α(Cat番号300-01A;PeproTech、NJ)、10ng/mlのIL-1β(Cat番号200-01B;PeproTech)、10ng/mlのIL-6(Cat番号AF-200-06;PeproTech)、および1μMのPGE2(Cat番号72194;STEMCELL Technologies)を用いて刺激し、さらに24時間インキュベートしてDC成熟化を誘導した。自己の、単球枯渇PBMCから、Human T-Cell Enrichment Column(Cat番号HTCC-2000;R&D Systems)を使用した負の選択によってT細胞を精製し、その後、TexMACS Medium(Cat.Not.130-097-196;Miltenyi Biotec、Germany)中で培養した。DC刺激後、DCを収集し、洗浄し、1ug/mlの可溶性抗CD28(Cat番号555725;BD Biosciences、CA)および1μg/mlの抗CD49d(Cat番号555501;BD Biosciences)の存在下、自己T細胞と1/10の比で5日間共培養し、2日毎に培地を補充した。観察がPBMC供給源に依存しないことを確実にするために、別個のドナーから得たPBMCを使用してこのアッセイを4回繰り返した。
フローサイトメトリー。サイトカイン産生を評価するために、共培養物を、Phorbol Myristate Acetate-Ionomycin(Cat番号356150010;Fisher Scientific)およびGolgiPlug(Cat番号555029;BD Biosciences)を用いて16時間にわたって刺激した。細胞を収集し、単一細胞懸濁液を2つの別々の抗体パネルで染色して表現型を評価した。パネル1:抗CD3(Cat番号557917;BD Biosciences)、抗CD4(Cat番号563028;BD Biosciences)、抗CD8a(Cat番号563821;BioLegend)、抗CD25(Cat番号557741;BD Biosciences)、抗FoxP3(Cat番号14-4776-80;eBioscience)、および抗IL10(Cat番号130-096-043;Miltenyi Biotec)。パネル2:抗CD3(Cat番号557917;BD Biosciences)、抗CD4(Cat番号563028;BD Biosciences)、抗CD8a(Cat番号563821;BioLegend)、抗CD69(Cat番号560737;BD Biosciences)、抗INFγ(Cat番号560371;BD Biosciences)、抗IL4(Cat番号130-091-647;Miltenyi Biotec)、抗IL17A(Cat番号17-7179-42;eBioscience)、および抗IL22(Cat番号25-7229-42;eBioscience)。細胞をCytofix/Cytoperm(商標)(Cat番号554714;BD Bioscience)またはFixation/Permeabilization(Cat番号00-5523-00;Affymatrix eBioscience)のいずれかによって透過処理した。染色したら、生T細胞をCD3CD4細胞またはCD3CD8細胞としてゲーティングした。活性化されたT細胞は表面染色されたCD69hiであった。CD4T細胞集団の中で、亜集団をTh1:IFNγ、Th2:IL-4、Th17:IL-17A、Th22:IL17AおよびIL-22、およびTreg:CD25hiおよびFoxP3hiと定義した。CD8T細胞亜集団をTc1:IFNγ、Tc2:IL-4、およびTc17:IL-17Aと定義した。染色した細胞をBD LSR II(BD Biosciences)でフローサイトメトリーによってアッセイした。
Cytometric Bead Array。PMA/Gplugを添加する前に、各共培養物から無細胞上清100μLを取り出し、3000rpmで1分間遠心分離した。サイトメトリックビーズアレイ(BD Biosciences)を使用してサイトカイン分泌を測定し、IL-4、IL-5、IL-13の濃度を製造者のガイドラインに従って決定した。BD LSR II(BD Biosciences)でのフローサイトメトリーによってデータを得、独自のFCAP アレイ解析ソフトウェア(BD Biosciences)を使用してデータ解析を実施した。
統計解析。微生物、メタゲノム、およびメタボロミック解析。QIIME v1.8.0およびR statistical environment(54、65)を使用して解析を実施した。シャノンの多様性およびフェイスの系統学的多様性を、QIIME v 1.8.0を使用して算出し、両側t検定を実施して有意な群間差異(例えば、UC対健康)を同定した(54)。重み付けされたUniFrac、キャンベラ、およびブレイ・カーチス距離行列を、QIIME v 1.8.0を使用して生成し、R statistical environmentでveganパッケージを使用してNMDSによって可視化した(66、67)。PhyloChipデータに関しては、蛍光強度を対数正規化した後にキャンベラ距離を算出した。算出された距離行列を使用した並べ替えの分散の多変量解析(PERMANOVA)を使用して、既存のメタデータ(すなわち、健康状態または民族性)と細菌、真菌、メタゲノム、またはメタボローム組成の関係をveganにおいて見出されるadonis機能を使用して決定した(67)。マルチスケールブートストラップ再サンプリングと組み合わせた階層的クラスター解析を、Rのpvclustパッケージを使用して1000のブートストラップ複製で実施した(68)。距離行列間の相関をveganにおいて見いだされるmantel機能を使用して算出した(67)。有意に富化されたまたは枯渇した細菌OTU、真菌OTU、および関連する試料群(例えば、UC対健康)間のKEGG pathwayを同定するために、Romeroらによって記載されている3モデル手法を適用した(69)。簡単に述べると、3種の線形混合効果回帰モデル(負の二項式、ゼロ過剰負の二項式、およびポアソン)を独立に各観察(すなわち、OTUまたはKEGG pathway)にフィッティングし、Akaike Information Criterion(AIC)が最も低いモデルを保持した。最良フィットモデル(すなわち、AICが最小化したもの)に対してのみP値をコンピュータ計算した。偽発見を説明するために、コンピュータ計算されたp値に基づいてq値を算出した。PhyloChipデータに関しては、有意に富化されたまたは枯渇したOTUを、両側t検定を適用して蛍光強度を対数正規化することによって決定した。有意に富化されたまたは枯渇した糞便代謝産物を同定するために、対数正規化した相対濃度をウエルチのt検定を使用して比較した。
疾患重症度の臨床的測定基準の比較。疾患重症度の臨床的測定基準(すなわち、SCCA、結腸外顕在化の数、診断された第一度および第二度近親者の数、ならびに診断からの年数をUC-MCS間でクラスカル・ワリス検定、続いてペアワイズ両側ダン検定によって比較した。
T細胞サブセットの分析。上記のT細胞アッセイを4名の異なるPBMCドナー由来のPBMCを使用して4回別々に繰り返したので、PBMC供給源(すなわち、ドナー)に起因してもたらされる潜在的な変動を明らかにしながら、R内のlme4パッケージを使用した線形混合効果モデルを適用して、誘導されたT細胞亜集団の存在量の有意差を試料群(すなわち、UC-MCS)に基づいて同定した(70)。以下の線形混合効果モデルを適用してそれぞれ健康状態(健康対UC)およびUC-MCS(健康対MCS1、MCS2、MCS3、MCS4)に起因する変化を同定した:
Y~β(EXP_群)+μ(ドナー)+μ(試料)+ε
Y~β(MCS)+μ(ドナー)+μ(試料)+ε
式中、Y=Th1存在量などの測定された従属変数、EXP_群=健康状態(健康またはUC)、MCS=微生物群集の状態(健康、MCS1、MCS2、MCS3、またはMCS4)、ドナー=PBMCドナー供給源(ドナー#1~#4)、および試料=糞便試料試験参加者。
参考文献
実施例4についての参考文献

Claims (19)

  1. それを必要とする被験体においてアレルギー性炎症を処置または防止するための方法における使用のための組成物であって、該組成物は、少なくともLactobacillus sp.、Faecalibacterium sp.、およびAkkermansia sp.の単離体を含む細菌集団を含み、該組成物は、該被験体においてアレルギー性炎症を処置または予防するために有効な量で存在する、使用のための組成物。
  2. 前記Lactobacillus sp.が、Lactobacillus crispatusまたはLactobacillus johnsoniiである、請求項1に記載の使用のための組成物。
  3. 前記Lactobacillus sp.が、Lactobacillus crispatusである、請求項1に記載の使用のための組成物。
  4. 前記Lactobacillus sp.が、Lactobacillus johnsoniiである、請求項1に記載の使用のための組成物。
  5. 前記Lactobacillus sp.が、Lactobacillus johnsonii、Lactobacillus rhamnosus、Lactobacillus zeae、Lactobacillus acidipiscis、Lactobacillus acidophilus、Lactobacillus agilis、Lactobacillus aviarius、Lactobacillus brevis、Lactobacillus coleohominis、Lactobacillus crustorum、Lactobacillus crispatus、Lactobacillus curvatus、Lactobacillus diolivorans、Lactobacillus farraginis、Lactobacillus fermentum、Lactobacillus fuchuensis、Lactobacillus harbinensis、Lactobacillus helveticus、Lactobacillus hilgardii、Lactobacillus intestinalis、Lactobacillus jensenii、Lactobacillus kefiranofaciens、Lactobacillus kefiri、Lactobacillus lindneri、Lactobacillus mali、Lactobacillus manihotivorans、Lactobacillus mucosae、Lactobacillus oeni、Lactobacillus oligofermentans、Lactobacillus panis、Lactobacillus pantheris、Lactobacillus parabrevis、Lactobacillus paracollinoides、Lactobacillus parakefiri、Lactobacillus paraplantarum、Lactobacillus pentosus、Lactobacillus pontis、Lactobacillus reuteri、Lactobacillus rossiae、Lactobacillus salivarius、Lactobacillus siliginis、Lactobacillus sucicola、Lactobacillus vaccinostercus、Lactobacillus vaginalis、Lactobacillus vini、Lactococcus garvieaeまたはLactococcus lactisである、請求項1に記載の使用のための組成物。
  6. 前記Faecalibacterium sp.が、Faecalibacterium prausnitziiである、請求項1に記載の使用のための組成物。
  7. 前記Akkermansia sp.が、Akkermansia muciniphilaである、請求項1に記載の使用のための組成物。
  8. 前記Lactobacillus sp.がLactobacillus crispatusまたはLactobacillus johnsoniiであり、前記Faecalibacterium sp.がFaecalibacterium prausnitziiであり、前記Akkermansia sp.がAkkermansia muciniphilaである、請求項1に記載の使用のための組成物。
  9. 前記Lactobacillus sp.がLactobacillus crispatusであり、前記Faecalibacterium sp.がFaecalibacterium prausnitziiであり、前記Akkermansia sp.がAkkermansia muciniphilaである、請求項1に記載の使用のための組成物。
  10. 前記細菌集団が、Bifidobacterium sp.をさらに含む、請求項1から9までのいずれか一項に記載の使用のための組成物。
  11. 前記Bifidobacterium sp.が、Bifidobacterium bifidum、Bifidobacterium pseudolongum、Bifidobacterium saeculare、またはBifidobacterium subtileである、請求項10に記載の使用のための組成物。
  12. 前記細菌集団が、20種類未満の種の細菌を含む、請求項1から11までのいずれか一項に記載の使用のための組成物。
  13. 前記細菌集団が、Cystobacter sp.をさらに含む、請求項1から12までのいずれか一項に記載の使用のための組成物。
  14. 経口または直腸投与のために製剤化されている、請求項1から13までのいずれか一項に記載の使用のための組成物。
  15. 凍結乾燥形態または液体形態である、請求項1から14までのいずれか一項に記載の使用のための組成物。
  16. 薬学的に許容される賦形剤をさらに含む、請求項1から15までのいずれか一項に記載の使用のための組成物。
  17. 食品または飲料である、請求項1から16までのいずれか一項に記載の使用のための組成物。
  18. 前記アレルギー性炎症が、喘息または小児アレルギー性喘息である、請求項1から17までのいずれか一項に記載の使用のための組成物。
  19. 真菌微生物をさらに含む、請求項1から18までのいずれか一項に記載の使用のための組成物。
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Families Citing this family (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AUPQ899700A0 (en) 2000-07-25 2000-08-17 Borody, Thomas Julius Probiotic recolonisation therapy
EP3311825A1 (en) 2010-08-04 2018-04-25 Thomas Julius Borody Compositions for fecal floral transplantation and methods for making and using them
PL2683390T3 (pl) 2011-03-09 2018-04-30 Regents Of The University Of Minnesota Kompozycje i sposoby przeszczepiania mikrobioty okrężnicy
MA41020A (fr) 2014-11-25 2017-10-03 Evelo Biosciences Inc Compositions probiotiques et prébiotiques, et leurs procédés d'utilisation pour la modulation du microbiome
CA2986485A1 (en) 2015-05-22 2016-12-01 Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University Methods for treating autism spectrum disorder and associated symptoms
EP3423093A4 (en) 2016-03-04 2019-11-13 The Regents of The University of California MICROBIAL CONSORTIUM AND USES THEREOF
US20170360848A1 (en) 2016-06-15 2017-12-21 Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University Methods for treating autism spectrum disorder and associated symptoms
US20180036352A1 (en) 2016-08-03 2018-02-08 Crestovo Holdings Llc Methods for treating ulcerative colitis
US11026978B2 (en) 2016-10-11 2021-06-08 Finch Therapeutics Holdings Llc Compositions and methods for treating multiple sclerosis and related disorders
WO2018071536A1 (en) 2016-10-11 2018-04-19 Crestovo Holdings Llc Compositions and methods for treating primary sclerosing cholangitis and related disorders
US10092601B2 (en) 2016-10-11 2018-10-09 Crestovo Holdings Llc Compositions and methods for treating multiple sclerosis and related disorders
WO2018145082A1 (en) * 2017-02-06 2018-08-09 New York University Methods and compositions for treating and diagnosing pancreatic cancers
CN110831606A (zh) 2017-04-05 2020-02-21 克雷斯顿沃控股公司 治疗帕金森氏病(pd)和相关疾病的组合物和方法
US11040073B2 (en) 2017-04-05 2021-06-22 Finch Therapeutics Holdings Llc Compositions and methods for treating diverticulitis and related disorders
WO2018217764A1 (en) * 2017-05-22 2018-11-29 Kansas State University Research Foundation Microbiome transplantation
WO2018218159A1 (en) 2017-05-26 2018-11-29 Crestovo Holdings Llc Lyophilized compositions comprising fecal microbe-based therapeutic agents and methods for making and using same
CN111328284A (zh) 2017-08-07 2020-06-23 芬奇治疗公司 用于维持和恢复健康的肠道屏障的组合物和方法
EP3483605B1 (en) * 2017-11-08 2020-08-19 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. A method of determining a microbiological risk level in a food batch
KR102282490B1 (ko) * 2018-01-12 2021-07-28 주식회사 엠디헬스케어 패칼리박테리움 프라우스니찌 유래 나노소포 및 이의 용도
AU2019253714A1 (en) 2018-04-10 2020-11-26 Siolta Therapeutics, Inc. Microbial consortia
EP3790997A4 (en) * 2018-05-09 2022-03-16 Carbiotix AB METHOD OF MEASURING AND IMPROVING HEALTH
JP7442195B2 (ja) * 2018-05-23 2024-03-04 コバイオラブズ・インコーポレイテッド ラクトバチルス・クリスパタスkbl693株及びその使用
US11541105B2 (en) 2018-06-01 2023-01-03 The Research Foundation For The State University Of New York Compositions and methods for disrupting biofilm formation and maintenance
US11166990B2 (en) 2018-07-13 2021-11-09 Finch Therapeutics Holdings Llc Methods and compositions for treating ulcerative colitis
WO2020033440A1 (en) * 2018-08-10 2020-02-13 The Regents Of The University Of California Methods and compositions for treating and preventing inflammatory diseases
KR20210065969A (ko) 2018-09-27 2021-06-04 핀치 테라퓨틱스 홀딩스 엘엘씨 간질 및 관련 장애를 치료하기 위한 조성물 및 방법
CN109504617B (zh) * 2018-10-22 2021-03-30 华南理工大学 一种哈尔滨乳杆菌及其应用
KR102434641B1 (ko) * 2018-11-23 2022-08-23 한국식품연구원 페디오코쿠스 펜토사세우스를 이용한 호흡기 기능 개선용 식품 조성물
US11488699B1 (en) * 2018-12-09 2022-11-01 Cerner Innovation, Inc. Microbiota activity sensor and decision support tool
US11842795B1 (en) 2018-12-17 2023-12-12 Cerner Innovation, Inc. Irritable bowel syndrome diagnostic sensor and decision support tool
CN109576185B (zh) * 2018-12-26 2020-07-03 江南大学 一种具有抗流感能力的益生菌混合制剂及其应用
US11041847B1 (en) 2019-01-25 2021-06-22 Ixcela, Inc. Detection and modification of gut microbial population
WO2020166708A1 (ja) * 2019-02-15 2020-08-20 コンビ株式会社 新規乳酸菌およびそれを含有する組成物
EP3947744A1 (en) * 2019-04-03 2022-02-09 4D Pharma Cork Limited Methods of diagnosing disease
BR112021025676A2 (pt) * 2019-06-21 2022-05-17 Evelo Biosciences Inc Composições e métodos para tratar uma afecção mediada por th2 com o uso de prevotella
KR20220049524A (ko) * 2019-07-19 2022-04-21 핀치 테라퓨틱스 홀딩스 엘엘씨 위장관 장애의 치료를 위한 방법 및 제품
JP2022551201A (ja) * 2019-10-07 2022-12-07 シオルタ・セラピューティクス,インコーポレイテッド 治療用医薬組成物
CN110643542B (zh) * 2019-10-25 2021-01-29 江南大学 一株可缓解变应性哮喘Th2反应的罗伊氏乳杆菌及其应用
IL271775A (en) * 2019-12-31 2021-06-30 Biomica Ltd A microbial consortium and its uses
CN110982941B (zh) * 2020-01-02 2021-02-23 武汉海关技术中心 一种鲤冠状病毒hl39的rt-rpa检测引物及应用
CN111184747B (zh) * 2020-01-16 2021-05-14 华中农业大学 嗜黏蛋白阿克曼氏菌在制备治疗或预防禽流感病毒感染的微生态制剂中的应用
CN111084792A (zh) * 2020-01-17 2020-05-01 广州医科大学附属口腔医院(广州医科大学羊城医院) 酸鱼乳杆菌在制备预防或治疗自身免疫性疾病的药物中的应用
WO2021146644A1 (en) * 2020-01-17 2021-07-22 Second Genome, Inc. Methods and compositions for treating ulcerative colitis
CN111035663B (zh) * 2020-01-17 2023-07-14 广州医科大学附属口腔医院(广州医科大学羊城医院) 酸鱼乳杆菌10851在制备治疗多发性硬化的药物中的应用
KR102185828B1 (ko) * 2020-08-26 2020-12-03 주식회사 엔테로바이옴 피칼리박테리움 프로스니치 균주를 포함하는 아토피성 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물
KR102185827B1 (ko) * 2020-08-26 2020-12-03 주식회사 엔테로바이옴 아커만시아 뮤시니필라 균주를 포함하는 아토피성 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물
JP7051175B1 (ja) * 2020-09-05 2022-04-11 株式会社メタジェン 評価方法
WO2022175667A1 (en) * 2021-02-17 2022-08-25 Axisbiotix Limited Composition and use thereof
CN113493847B (zh) * 2021-06-24 2022-04-19 北京工业大学 基于PMA高通量测序和PICRUSt的抗生素抗性基因及潜在宿主细菌的鉴定方法
WO2023036957A1 (fr) 2021-09-10 2023-03-16 Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement Utilisation de faecalibacterium pour traiter une infection par un virus respiratoire
CN114093428B (zh) * 2021-11-08 2023-04-14 南京世和基因生物技术股份有限公司 一种ctDNA超高测序深度下低丰度突变的检测系统和方法
WO2023235234A1 (en) * 2022-06-03 2023-12-07 Foundation Medicine, Inc. Methods and systems for classification of disease entities via mixture modeling
CN115786216B (zh) * 2022-12-26 2023-10-13 杭州康源食品科技有限公司 一种酸鱼乳杆菌zjuf yj5及其应用
CN116004483B (zh) * 2023-03-09 2023-06-02 四川厌氧生物科技有限责任公司 一种预防或治疗腹泻的格氏乳球菌及其应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008169198A (ja) 2007-01-05 2008-07-24 Promd Biotech Co Ltd 抗アレルギーの乳酸菌
US20140363397A1 (en) 2011-09-14 2014-12-11 Queen's University At Kingston Method for treatment of disorders of the gastrointestinal system
US20160271189A1 (en) 2015-03-18 2016-09-22 Whole Biome, Inc. Methods and compositions relating to microbial treatment and diagnosis of skin disorders
WO2017134240A1 (en) 2016-02-04 2017-08-10 Universiteit Gent Use of microbial communities for human and animal health

Family Cites Families (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8697051B2 (en) 1999-06-09 2014-04-15 Vsl Pharmaceuticals Inc. Composition comprising alkaline sphingomyelinase for use as a dietetic preparation, food supplement or pharmaceutical product
US6641808B1 (en) 1999-09-22 2003-11-04 Lacpro Industries, Llc Composition for treatment of obesity
WO2006045347A1 (en) * 2004-10-22 2006-05-04 Medinova Ag Lactobacillus helveticus strain useful in the treatment or prevention of infections caused by urogenital pathogens
EP1918373B1 (en) 2005-07-26 2014-08-20 Nestec S.A. Anti-obesity agent and anti-obesity food
WO2007138011A1 (en) * 2006-05-25 2007-12-06 INSERM (Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale) Methods for diagnosing and treating graft rejection and inflammatory conditiions
TW200819540A (en) 2006-07-11 2008-05-01 Genelux Corp Methods and compositions for detection of microorganisms and cells and treatment of diseases and disorders
US20100172874A1 (en) 2006-12-18 2010-07-08 The Washington University Gut microbiome as a biomarker and therapeutic target for treating obesity or an obesity related disorder
EP2337569A4 (en) 2008-09-25 2013-04-03 Univ New York COMPOSITIONS AND METHODS FOR CHARACTERIZING AND RESTORING THE GASTROINTESTINAL, SKIN AND NASAL MICROBIOTA
WO2011094579A2 (en) * 2010-01-29 2011-08-04 New Chapter Inc. Mushroom compositions and methods for making and using
WO2011151941A1 (ja) 2010-06-04 2011-12-08 国立大学法人東京大学 制御性t細胞の増殖または集積を誘導する作用を有する組成物
WO2012039615A2 (en) * 2010-09-21 2012-03-29 Winclove Bio Industries B.V. Commensal rat ileum bacterium (crib)
CN102132788B (zh) * 2011-03-22 2012-11-21 淮阴工学院 水产养殖用橙色粘球菌微生态制剂的制备及应用方法
EP2828375B1 (en) 2012-01-19 2017-11-22 University College Cork-National University of Ireland, Cork Gaba-producing culturable bacteria derived from the human gastrointestinal tract
WO2013130773A2 (en) 2012-02-29 2013-09-06 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Compositions of microbiota and methods related thereto
US9421233B2 (en) * 2012-04-27 2016-08-23 Cedars-Sinai Medical Center Fungal mycobiome as probiotics, diagnostics and therapeutics
IN2015DN03796A (ja) 2012-10-17 2015-10-02 Enterome
WO2014075745A1 (en) 2012-11-19 2014-05-22 Université Catholique de Louvain Use of akkermansia for treating metabolic disorders
US8906668B2 (en) 2012-11-23 2014-12-09 Seres Health, Inc. Synergistic bacterial compositions and methods of production and use thereof
FI3628161T3 (fi) * 2012-11-23 2023-05-25 Seres Therapeutics Inc Synergisiä bakteerikoostumuksia ja niiden valmistusmenetelmiä ja käyttö
AU2014212003C1 (en) 2013-02-04 2020-07-16 Seres Therapeutics, Inc. Compositions and methods for inhibition of pathogenic bacterial growth
AU2014239883B2 (en) * 2013-03-14 2019-01-17 Therabiome, Llc Targeted gastrointestinal tract delivery of probiotic organisms and/or therapeutic agents
AU2014232370B2 (en) 2013-03-15 2018-11-01 Seres Therapeutics, Inc. Network-based microbial compositions and methods
US9558491B2 (en) 2013-09-30 2017-01-31 Square, Inc. Scrambling passcode entry interface
US10058576B2 (en) 2013-10-03 2018-08-28 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Compositions and methods comprising a defined microbiome and methods of use thereof
RU2722482C2 (ru) 2013-11-25 2020-06-01 Серес Терапеутикс, Инк. Синергические бактериальные композиции и способы их получения и применения
WO2015095241A2 (en) 2013-12-16 2015-06-25 Seres Health, Inc. Bacterial compositions and methods of use thereof for treatment of immune system disorders
WO2015121458A2 (fr) * 2014-02-14 2015-08-20 Vesale Pharma Sa Composition comprenant du bifidobacterium animalis ssp. lactis
CN106535908A (zh) * 2014-02-14 2017-03-22 凡赛尔医药股份有限公司 包括动物双歧杆菌亚种乳酸菌lmg p‑28149的组合物
US20150246081A1 (en) * 2014-03-03 2015-09-03 Shayne Kenneth Morris Probiotics with methods for growth and use separately and in combination
EP3122870B1 (en) 2014-03-25 2022-06-29 Ginkgo Bioworks Inc. Methods and genetic systems for cell engineering
KR101445243B1 (ko) * 2014-03-28 2014-09-29 서울대학교산학협력단 장내 세균의 군집과 기능의 변화를 이용한 대사성 및 염증성 질환의 조기진단
CA2956179C (en) 2014-07-25 2023-12-12 The University Of Queensland Bacillus amyloliquefaciens probiotic compositions, methods of production, and methods of use
EP3212001A4 (en) 2014-10-31 2018-04-25 Whole Biome Inc. Methods and compositions relating to microbial treatment and diagnosis of disorders
MA41020A (fr) 2014-11-25 2017-10-03 Evelo Biosciences Inc Compositions probiotiques et prébiotiques, et leurs procédés d'utilisation pour la modulation du microbiome
WO2016130830A1 (en) * 2015-02-11 2016-08-18 The Fix, Llc Compositions and methods for combination ingredient delivery
US20170235902A1 (en) 2015-04-13 2017-08-17 uBiome, Inc. Method and system for characterization of clostridium difficile associated conditions
US20190216861A1 (en) 2015-09-22 2019-07-18 Mayo Foundation For Medical Education And Research Methods and materials for using biomarkers which predict susceptibility to clostridium difficile infection
WO2017060698A1 (en) 2015-10-05 2017-04-13 Liam O'mahony Use of akkermansia muciniphila for treating inflammatory conditions
EP3423093A4 (en) * 2016-03-04 2019-11-13 The Regents of The University of California MICROBIAL CONSORTIUM AND USES THEREOF
CN109415683B (zh) 2016-04-11 2022-04-15 瓦赫宁恩大学 新细菌物种
AU2017249159A1 (en) 2016-04-11 2018-11-29 President And Fellows Of Harvard College Probiotic formulations for improving athletic performance
US10960030B2 (en) 2016-04-15 2021-03-30 National Health Research Institutes Anti-obesity microbiota compositions and preparation methods and uses thereof
WO2017184601A1 (en) 2016-04-19 2017-10-26 The United States Of America, As Represented By The Secretary, Department Of Health And Human Services Use of gram negative species to treat atopic dermatitis
US11596657B2 (en) 2016-10-04 2023-03-07 Institut National De La Recherche Agronomique Use of AhR agonist for the preventive or curative treatment of metabolic syndrome and the associated disorders
AU2019253714A1 (en) * 2018-04-10 2020-11-26 Siolta Therapeutics, Inc. Microbial consortia
JP2022551201A (ja) * 2019-10-07 2022-12-07 シオルタ・セラピューティクス,インコーポレイテッド 治療用医薬組成物

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008169198A (ja) 2007-01-05 2008-07-24 Promd Biotech Co Ltd 抗アレルギーの乳酸菌
US20140363397A1 (en) 2011-09-14 2014-12-11 Queen's University At Kingston Method for treatment of disorders of the gastrointestinal system
US20160271189A1 (en) 2015-03-18 2016-09-22 Whole Biome, Inc. Methods and compositions relating to microbial treatment and diagnosis of skin disorders
WO2017134240A1 (en) 2016-02-04 2017-08-10 Universiteit Gent Use of microbial communities for human and animal health

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WO2017152137A3 (en) 2017-10-05
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