KR20200138333A

KR20200138333A - 염증성 장 질환을 치료하는 조성물 및 방법

Info

Publication number: KR20200138333A
Application number: KR1020207031101A
Authority: KR
Inventors: 마드후미타 난다쿠마르; 에드워드 제이. 오'브라이언; 수몬 다타
Original assignee: 세레스 테라퓨틱스, 인코포레이티드
Priority date: 2018-03-29
Filing date: 2019-03-29
Publication date: 2020-12-09
Also published as: CA3095402A1; AU2019245430A1; JP2021519763A; BR112020019979A2; MX2020010177A; CN112118852A; RU2020135433A; EP3773643A1; WO2019191694A1; US20210121505A1

Abstract

염증성 장 질환을 치료하고 염장성 장 질환과 연관된 합병증 및 부작용을 예방하는 데 유용한 박테리아 조성물이 본 명세서에서 제공된다.

Description

염증성 장 질환을 치료하는 조성물 및 방법

전자적으로 제출된 서열 목록에 대한 언급

본 출원과 함께 제출된 ASCII 텍스트 파일(파일명: 4268.014PC01_SequenceListing_ST25.txt; 크기: 8,737 바이트; 생성 날짜: 2019년 3월 29일)로 전자적으로 제출된 서열 목록의 내용은 본 명세서에 전문이 참조에 의해 포함된다.

개시내용의 분야

본 개시내용은 대상체에게 투여될 때 담즙산의 수준을 조절할 수 있는 박테리아 조성물에 관한 것이다. 이와 같은 박테리아 조성물은 염증성 장 질환을 치료하고/하거나 염증성 장 질환과 연관된 합병증 및 부작용을 예방하는 데 유용하다.

염증성 장 질환(IBD)은 장 또는 결장의 염증을 특징으로 하는 위장관의 만성 장애이다. IBD의 증상은 다양할 수 있지만, 일반적으로 복부 경련, 지속적인 설사, 및 결장 직장의 출혈을 포함한다. IBD는 쇠약하게 할 수 있으며, 치료하지 않으면 생명을 위협하는 합병증을 일으킬 수 있다.

궤양성 대장염 및 크론병은 IBD의 2가지 주요 형태이다. 둘 다 소화관의 염증을 유발하는 장애이지만, 이들은 위장(GI) 관에서 염장 반응의 성질 및 위치가 상이하다. 궤양성 대장염은 결장과 항문에만 국한되며, 이로 인한 염증은 점막에만 영향을 미친다. 대조적으로, 크론병은, 일반적으로 소장의 하부(회장)에 영향을 미치지만, 전체 위장관에, 즉 입에서 항문에까지 영향을 미칠 수 있다.

IBD에 대한 알려진 치료법은 없다. 현재 치료 옵션은 약물(예를 들어, 항염증제, 면역억제제, 및 항생제), 영양 보조제 및 수술을 포함한다. 이와 같은 치료는 질환의 징후 및 증상을 감소시킬 수 있지만, 일반적으로 제한적인 효능 및/또는 부작용을 가진다. 예를 들어, 문헌[Martinez-Montiel M.P., et al., Clin Exp Gastroenterol 8:257-269 (2015)]; [Cunliffe R.N., et al., Aliment Pharmacol Ther 16(4):647-662 (2002)]을 참조한다. 게다가, 이용가능한 치료 옵션에도 불구하고, IBD는 전세계적으로 IBD의 발생률 및 유병률이 증가함에 따라, 주요한 의학적 과제로 남아있다[M'Koma, A.E., Clin Med Insights Gastroenterol 6: 33-47 (2013)]. 따라서, 더 안전하고 더 효과적인 IBD에 대한 새로운 치료 옵션에 대한 강한 수요가 있다.

담즙산은 콜레스테롤, 인지질 및 빌리루빈과 함께 담즙의 주성분을 구성한다. 이들은 간에서 콜레스테롤로부터 합성되어 간세포에서 모세담관으로 분비되고, 이어서 담낭에 저장된다. 식품의 섭취 후, 담즙은 십이지장으로 흘러 들어가며, 여기서 담즙은 지용성 영양소의 가용화 및 소화에 기여한다[Thomas et al., Nat Rev Drug Discov 7(8): 678-693 (2008)]. 따라서, 담즙산은 전통적으로 GI 관에서 콜레스테롤의 가용화와, 장에서 콜레스테롤, 지용성 비타민, 및 지질의 흡수를 자극하는 데 중요한 것으로 설명되어 왔다[Hylemon P.B., et al., J Lipid Res 50(8): 1509-1520 (2009)].

최근에, 담즙산은 또한 다른 많은 생물학적 과정에서 중요한 것으로 설명되었다. 예를 들어, 담즙산은 이제 G-단백질-결합 수용체(GPCR)(예를 들어, TGR5) 및 핵 호르몬 수용체(예를 들어, 파네소이드(farnesoid) X 수용체, 프레그난(pregnane) X 수용체, 및 비타민 D 수용체) 둘 다를 통해 적어도 부분적으로 작용하며, 담즙산 자신의 생합성을 매개할 뿐만 아니라 다른 지질 분자(예를 들어, 콜레스테롤 및 트라이글리세라이드) 및 글루코스의 대사를 매개하는 것으로 알려져 있다[Thomas et al., Nat Rev Drug Discov 7(8): 678-693 (2008)]. 담즙산은 또한 선천면역과 후천면역 둘 다를 조절하는 역할을 하는 것으로 설명된 바 있다[Zhu C., et al., Clin Exp Rheumatol 34: 25-31 (2016)]. 따라서, 담즙산 수준을 조절할 수 있는 생물학 작용제는 IBD에 대한 유용한 치료 옵션이 될 수 있다.

본 개시내용은 정제된 박테리아 집단을 포함하는 조성물에 관한 것으로서, 여기서 정제된 박테리아 집단은 플라보니프락토르_SC49(Flavonifractor _SC49), 및 클로스트리듐 렙텀(Clostridium leptum), 또는 이들의 조합을 포함하고, 조성물은 대상체에게 투여될 때 2차 담즙산의 수준을 조절할 수 있다. 특정 실시형태에서, 정제된 박테리아 집단은 플라보니프락토르_SC49를 포함한다. 다른 실시형태에서, 정제된 박테리아 집단은 클로스트리듐 렙텀을 포함한다. 추가의 실시형태에서, 정제된 박테리아 집단은 플라보니프락토르_SC49 및 클로스트리듐 렙텀을 둘 다 포함한다.

일부 실시형태에서, 플라보니프락토르_SC49는 참조 플라보니프락토르_SC49 OTU의 16S rDNA 서열(서열번호 1, 3 또는 4)과 적어도 95%, 적어도 96%, 적어도 97%, 적어도 98%, 적어도 99% 또는 100% 동일한 16S rDNA 서열을 포함한다.

일부 실시형태에서, 클로스트리듐 렙텀은 참조 클로스트리듐 렙텀 OTU의 16S rDNA 서열(서열번호 2)과 적어도 95%, 적어도 96%, 적어도 97%, 적어도 98%, 적어도 99% 또는 100% 동일한 16S rDNA 서열을 포함한다.

일부 실시형태에서, 2차 담즙산은 데옥시콜산(DCA), 3α 12-옥소-데옥시콜산, 3β 12α-데옥시콜산(3-아이소데옥시콜산), 7α 3-옥소-케노데옥시콜산, 리토콜산(LCA), 3-옥소 LCA, 또는 이들의 조합을 포함한다.

일부 실시형태에서, 2차 담즙산은 우르소데옥시콜산(UDCA)을 포함한다.

또한, 본 명세서에 개시된 유효량의 조성물을 대상체에게 투여하는 단계를 포함하는, 필요로 하는 대상체에서 2차 담즙산의 수준을 조절하는 방법이 본 명세서에서 제공된다. 본 개시내용은 또한 본 명세서에 개시된 유효량의 조성물을 대상체에게 투여하는 단계를 포함하는, 필요로 하는 대상체에서 염증성 장 질환(IBD)의 하나 이상의 징후 또는 증상을 개선시키거나 IBD의 완화를 유지하는 방법을 제공한다.

일부 실시형태에서, 2차 담즙산은 데옥시콜산(DCA), 3α 12-옥소-데옥시콜산, 3β 12α-데옥시콜산(3-아이소데옥시콜산), 7α 3-옥소-케노데옥시콜산, 리토콜산(LCA), 3-옥소 LCA, 또는 이들의 조합을 포함한다. 특정 실시형태에서, 본 명세서에 개시된 조성물의 투여는 대상체에서 2차 담즙산의 수준을 증가시킨다. 일부 실시형태에서, 2차 담즙산의 수준은 참조(예를 들어, 조성물을 받지 않은 대상체에의 상응하는 수준)와 비교하여 대상체에서 적어도 10%, 적어도 20%, 적어도 30%, 적어도 40%, 적어도 50%, 적어도 60%, 적어도 70%, 적어도 80%, 또는 적어도 90%만큼 증가된다. 일부 실시형태에서, 2차 담즙산의 수준 증가는 IBD의 완화와 연관된다. 특정 실시형태에서, 2차 담즙산은 시험관내 지질다당류(LPS)-자극 단핵세포에서 TNF-α의 생산을 감소시키고/시키거나 IL-10의 생산을 증가시킬 수 있다. 추가 실시형태에서, 2차 담즙산은 시험관내 LPS-자극 말초혈액 단핵세포(PBMC)에서 TNF-α의 생산을 감소시키고/시키거나 IL-10의 생산을 증가시킬 수 있다. 일부 실시형태에서, 2차 담즙산은 시험관내 TNFα-자극 장 상피 세포에서 IL-8의 생산을 감소시킬 수 있다.

일부 실시형태에서, 2차 담즙산은 우르소데옥시콜산(UDCA)을 포함한다. 특정 실시형태에서, 투여는 대상체에서 UDCA의 수준을 감소시킨다. 일부 실시형태에서, UDCA의 수준은 참조(예를 들어, 조성물을 받지 않은 대상체에의 상응하는 수준)와 비교하여 대상체에서 적어도 10%, 적어도 20%, 적어도 30%, 적어도 40%, 적어도 50%, 적어도 60%, 적어도 70%, 적어도 80%, 또는 적어도 90%만큼 감소된다. 일부 실시형태에서, UDCA의 수준 감소는 IBD의 완화와 연관된다.

일부 실시형태에서, IBD는 궤양성 대장염 또는 크론병이다.

도 1은 궤양성 대장염 환자의 상이한 그룹에서 수득한 분변 샘플에서 측정된 7α-데하이드록실라제 경로와 연관된 2차 담즙산(즉, DCA, LCA, 3-옥소 LCA, 3α 12-옥소-데옥시콜산, 및 3β 12α-데옥시콜산)의 상대 농도(분변 샘플의 ㎍/g(건조 중량)으로 측정)의 비교. 궤양성 대장염 환자는 다음 요법 중 하나를 받았다: (A) 위약 단독; (B) 위약에 이어 건강한 인간의 분변으로부터 유래된 포자 집단("HHSP")을 매주 투약; (C) 반코마이신에 이어 HHSP를 매주 투약; 및 (D) 반코마이신에 이어 HHSP를 매일 투약. 담즙산 농도를 4개의 상이한 시점에서 측정하였다: (1) 기준선(즉, 반코마이신 또는 HHSP의 투여 전)("방문 1"); (2) 반코마이신 치료 직후(필요한 경우)("방문 4"); (3) HHSP의 투여 시작 2주 후(필요한 경우)("방문 6"); 및 (4) 포자-형성 분획의 투여 시작 8주 후(필요한 경우)("방문 12"). 방문 4, 방문 6, 및 방문 12에 나타낸 농도는 기준선에서 측정된 총 담즙산의 농도에 대한 것이다.
도 2a 내지 도 2g는 완화가 있거나(즉, 회복자, 연한 회색) 또는 완화가 있지 않은(즉, 비회복자, 짙은 회색) 궤양성 대장염 환자 유래의 분변 샘플에서 측정된 상이한 담즙산의 농도(분변 샘플의 ㎍/g(건조 중량)으로 측정)의 비교. 나타낸 환자는 도 1에 기재된 요법 중 하나를 받았다. 담즙산 농도를 도 1에도 기재한 바와 같이 4개의 상이한 시점에서 측정하였다. 도 2a는 데옥시콜산(DCA)의 농도를 나타낸다. 도 2b는 리토콜산(LCA)의 농도를 나타낸다. 도 2c는 3α 12-옥소-DCA(12-옥소 3a)의 농도를 나타낸다. 도 2d는 7α 3-옥소-CDCA(3-옥소 7a)의 농도를 나타낸다. 도 2e는 3-옥소-LCA의 농도를 나타낸다. 도 2f는 3β 12α-DCA(3b 12a)의 농도를 나타낸다. 도 2g는 우르소데옥시콜산(UDCA)의 농도를 나타낸다.
도 3a 내지 도 3g는 반코마이신에 이어 건강한 인간의 분변으로부터 유래된 포자 집단(HHSP)을 매일 투약받은 궤양성 대장염 환자 유래의 분변 샘플에서 측정된 상이한 담즙산의 농도(분변 샘플의 ㎍/g(건조 중량)으로 측정)의 비교. 담즙산 농도를 도 1에 기재한 바와 같이 4개의 상이한 시점에서 측정하였다. 각각의 시점에 대해, 궤양성 대장염 환자를 2개의 그룹으로 나누었다: (i) 완화가 있음(즉, 회복자, 연한 회색) 또는 (ii) 완화가 있지 않음(즉, 비회복자, 짙은 회색). 도 3a는 데옥시콜산(DCA)의 농도를 나타낸다. 도 3b는 리토콜산(LCA)의 농도를 나타낸다. 도 3c는 3α 12-옥소-DCA(12-옥소 3a)의 농도를 나타낸다. 도 3d는 7α 3-옥소-CDCA(3-옥소 7a)의 농도를 나타낸다. 도 3e는 3-옥소-LCA의 농도를 나타낸다. 도 3f는 3β 12α-DCA(3b 12a)의 농도를 나타낸다. 도 3g는 우르소데옥시콜산(UDCA)의 농도를 나타낸다.
도 4a 및 도 4b는 시험관내 LPS-자극 말초혈액 단핵세포(PBMC)에서 TNF-α(도 4a) 및 IL-10(도 4b)의 생산에 대한 상이한 담즙산의 영향. 나타낸 담즙산은 다음을 포함한다: (i) 접합된 1차 담즙산(Conj. 1°) - 타우로-콜산(tCA), 글라이코-콜산(gCA), 타우로-케노데옥시콜산(tCDCA), 및 글라이콜-케노데옥시콜산(gCDCA); (ii) 1차 담즙산(1°) - 콜산(CA) 및 케노데옥시콜산(CDCA); (iii) 2차 담즙산(2°) - 데옥시콜산(DCA) 및 리토콜산(LCA); (iv) 아이소-답즙산(Iso-BA) - 우르소데옥시콜산(UDCA); 및 (v) 접합된 2차 담즙산(Conj. 2°) - 타우로-데옥시콜산(tDCA), 글라이코-데옥시콜산(gDCA), 및 타우로-설포-리토콜산(tLCA). 담즙산 각각에 대해, 나타낸 막대는 사용된 담즙산의 농도(즉, 0, 12.5, 25, 및 50μM)에 해당하며, 이때 농도는 왼쪽에서 오른쪽으로 증가한다. 별표는 주어진 담즙산 농도에서 가능한 독성을 나타낸다.
도 5a 및 도 5b는 시험관내 LPS-자극 단핵세포에서 TNF-α(도 5a) 및 IL-10(도 5b)의 생산에 대한 상이한 담즙산의 영향. 나타낸 담즙산은 다음을 포함한다: (i) 접합된 1차 담즙산(Conj. 1°) - 타우로-콜산(tCA), 글라이코-콜산(gCA), 타우로-케노데옥시콜산(tCDCA), 및 글라이콜-케노데옥시콜산(gCDCA); (ii) 1차 담즙산(1°) - 콜산(CA) 및 케노데옥시콜산(CDCA); (iii) 2차 담즙산(2°) - 데옥시콜산(DCA) 및 리토콜산(LCA); (iv) 접합된 2차 담즙산(Conj. 2°) - 타우로-데옥시콜산(tDCA), 글라이코-데옥시콜산(gDCA), 및 타우로-설포-리토콜산(tLCA). 담즙산 각각에 대해, 나타낸 막대는 사용된 담즙산의 농도(즉, 0, 12.5, 25, 및 50μM)에 해당하며, 이 때 농도는 왼쪽에서 오른쪽으로 증가한다.
도 6은 TNF-α-자극 장 상피 세포("IEC")에서 IL-8의 생산에 대한 상이한 담즙산의 영향. 나타낸 담즙산은 다음을 포함한다: (i) 접합된 1차 담즙산(Conj. 1°) - 타우로-콜산(tCA), 글라이코-콜산(gCA), 타우로-케노데옥시콜산(tCDCA), 및 글라이콜-케노데옥시콜산(gCDCA); (ii) 1차 담즙산(1°) - 콜산(CA) 및 케노데옥시콜산(CDCA); (iii) 2차 담즙산(2°) - 데옥시콜산(DCA) 및 리토콜산(LCA); (iv) 아이소-답즙산(Iso-BA) - 우르소데옥시콜산(UDCA); 및 (v) 접합된 2차 담즙산(Conj. 2°) - 타우로-데옥시콜산(tDCA), 글라이코-데옥시콜산(gDCA), 및 타우로-설포-리토콜산(tLCA). 담즙산 각각에 대해, 나타낸 막대는 사용된 담즙산의 농도(즉, 62.5, 125, 및 250μM)에 해당하며, 이 때 농도는 왼쪽에서 오른쪽으로 증가한다. 상이한 담즙산의 존재 하에서 생산된 IL-8의 양은 담즙산이 없는 대조군에 대하여 나타내어져 있다. 별표는 주어진 담즙산 농도에서 가능한 독성을 나타낸다.
도 7은 플라보니프락토르_SC49 및/또는 클로스트리듐 렙텀을 포함하는 종의 존재 또는 부재에 따라 상이한 궤양성 대장염 환자 유래의 배변 샘플에서 측정된 특정 2차 담즙산(즉, 7α-데하이드록실라제 경로와 연관된 것 - DCA, LCA, 3-옥소 LCA, 3α 12-옥소-데옥시콜산, 및 3β 12α-데옥시콜산)의 총량의 비교. 2차 담즙산의 측정 전에, 궤양성 대장염 환자는 도 1에 기재된 요법 중 하나를 받았다. 플라보니프락토르_SC49 및 클로스트리듐 렙텀의 존재를 기준으로 환자 샘플을 나누었다: (i) 없음("1"); (ii) 플라보니프락토르_SC49만 존재("2"); (iii) 클로스트리듐 렙텀만 존재("3"); 또는 (iv) 둘 다 존재("4").

본 설명이 보다 용이하게 이해될 수 있도록, 특정 용어를 먼저 정의한다. 추가적인 정의는 상세한 설명 전체에 제시되어 있다.

단수 표현의 용어의 실체는 하나 이상의 해당 실체를 말하는 것임을 주목해야 하며; 예를 들어, "뉴클레오타이드 서열"은 하나 이상의 뉴클레오타이드 서열을 나타내는 것으로 이해된다. 이와 같이, 용어 "하나", "하나 이상", 및 "적어도 하나"는 본 명세서에서 호환 가능하게 사용될 수 있다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 "및/또는"은 다른 하나와 같이 또는 없이 2가지의 명시된 특징 또는 성분 각각의 특정 개시로서 간주되어야 한다. 따라서, 본 명세서에서 "A 및/또는 B"와 같은 어구에서 사용된 바와 같이 용어 "및/또는"은 "A 및 B", "A 또는 B", "A"(단독), 및 "B"(단독)를 포함하는 것으로 의도된다. 마찬가지로, "A, B, 및/또는 C"와 같은 어구에서 사용된 바와 같이 용어 "및/또는"은 다음 양태 각각을 포함하는 것으로 의도된다: A, B, 및 C; A, B, 또는 C; A 또는 C; A 또는 B; B 또는 C; A 및 C; A 및 B; B 및 C; A(단독); B(단독); 및 C(단독).

본 명세서에서 양태가 용어 "포함하는"과 함께 기재되는 모든 경우에, "~로 이루어진" 및/또는 "~로 본질적으로 이루어진"의 관점에서 기재된 다른 유사한 양태도 또한 제공됨이 이해된다.

달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 개시내용이 관련된 업계의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 예를 들어, 문헌[Concise Dictionary of Biomedicine and Molecular Biology, Juo, Pei-Show, 2nd ed., 2002, CRC Press]; [The Dictionary of Cell and Molecular Biology, 3rd ed., 1999, Academic Press]; 및 [Oxford Dictionary of Biochemistry and Molecular Biology, Revised, 2000, Oxford University Press]은 본 개시내용에서 사용되는 많은 용어의 일반 사전을 숙련자에게 제공한다.

단위, 접두사, 및 기호는 국제단위계(Syst

me International de Unites(SI)) 허용 형식으로 표시된다. 숫자 범위는 범위를 정의하는 숫자를 포함한다. 달리 표시되지 않는 한, 뉴클레오타이드 서열은 5'에서 3' 방향으로 왼쪽에서 오른쪽으로 기재된다. 아미노산 서열은 아미노에서 카복시 방향으로 왼쪽에서 오른쪽으로 기재된다. 본 명세서에서 제공된 표제는 개시내용의 다양한 양태를 제한하는 것이 아니며, 상기 양태는 명세서 전체를 참조하여 포함될 수 있다. 따라서, 바로 아래에 정의된 용어는 명세서 전문을 참조하여 보다 완전하게 정의된다.

용어 "약"은 본 명세서에서 대략, 거의, 주위, 또는 정도를 의미하는 것으로 사용된다. 용어 "약"이 숫자 범위와 함께 사용될 때, 제시된 숫자 값의 위와 아래로 경계를 확장함으로써 범위를 변형한다. 일반적으로, 용어 "약"은 언급된 값의 위와 아래로, 예를 들어, 10%, 5%, 3%, 2%, 또는 1%의 분산만큼, 위 또는 아래로(더 높거나 더 낮게) 숫자 값을 변형할 수 있다.

용어 "담즙산"은 4개의 고리를 가지는 스테로이드 구조, 스테로이드 스캐폴드의 17번 위치에서 결합된 카복실산에서 종결되는 5개 또는 8개의 탄소 측쇄, 및 상이한 수의 하이드록시기의 존재 및 배향으로 구성된 분자 패밀리를 말한다. 조직에 따라서, 담즙산의 구조는 다를 수 있다. 예를 들어, 간에서 합성되면, 담즙산은 타우린 또는 글라이신 잔기에 접합되고("접합된 1차 담즙산"), 이어서 분비되어 담낭에서 저장된다. 소화 동안, 접합된 1차 담즙산은 그 다음 장 내강으로 분비된다. 일부 실시형태에서, 1차 접합된 담즙산은 글라이코콜산(gCa), 타우로콜산(tCA), 글라이코케노데옥시콜산(gCDCA), 또는 타우로케노데옥시콜산(tCDCA)이다.

장 내강 내에서, 상주 장내 박테리아는 효소(예를 들어, 담즙염 하이드롤라제(BSH))를 발현하고, 상기 효소는 접합된 1차 담즙산을 탈접합(deconjugate)시켜 "1차 담즙산"을 생산한다. 일부 실시형태에서, 1차 담즙산은 콜산(CA) 또는 케노데옥시콜산(CDCA)을 포함한다. 그 다음, 1차 담즙산은 (효소, 예컨대, 하이드록시스테로이드 데하이드로게나제(HSDH) 또는 7α-데하이드로게나제를 통해) 추가로 가공되어 "2차 담즙산"이 된다. 일부 실시형태에서, 2차 담즙산은 데옥시콜산(DCA), 옥소-데옥시콜산(3 또는 12), 아이소-데옥시콜산(3 또는 12), 옥소-콜산(3, 7, 또는 12), 아이소-콜산(3, 7, 또는 12), 리토콜산(LCA), 옥소-LCA, 아이소-LCA, 옥소-케노데옥시 콜산(3 또는 7), 또는 아이소-케노데옥시 콜산(3 또는 7)을 포함한다.

장 내강에서 생산된 2차 담즙산은 간으로 다시 순환할 수 있으며, 간에서 상기 담즘산은 재접합되어(reconjugated) "접합된 2차 담즙산"이 된다. 일부 실시형태에서, 본 개시내용의 2차 접합된 담즙산은 글라이코-아이소-데옥시콜산(3 또는 12), 타우로-아이소-데옥시콜산(3 또는 12), 글라이코-데옥시콜산, 타우로-데옥시콜산, 글라이코-아이소-콜산(3, 7, 또는 12), 타우로-아이소-콜산(3, 7, 또는 12), 설포-리토콜산, 글라이코-설포-리토콜산, 타우로-설포-리토콜산, 글라이코-아이소-케노데옥시콜산(3 또는 7), 타우로-아이소-케노데옥시콜산(3 또는 7), 글라이코-옥소-케노데옥시콜산(3 또는 7), 또는 타우로-옥소-케노데옥시콜산(3 또는 7)을 포함한다.

용어 "클래드(clade)"는 계통수(phylogenetic tree)에서 통계적으로 유효한 마디(node)의 하류에 있는 계통수의 OTU 또는 구성원을 말한다. 클래드는 별개의 단일계통 진화 단위이며 어느 정도의 서열 유사성을 공유하는 계통수에서 일련의 말단 잎을 포함한다.

용어 "미생물총(microbiota)"은 진핵생물, 고세균, 박테리아, 및 바이러스(박테리아성 바이러스, 즉 파지를 포함함)를 포함하여, 동물 대상체, 전형적으로 포유동물, 예컨대, 인간에서 및 내부에서 (지속적으로 또는 일시적으로) 일어나는 미생물의 생태학적 군집을 말한다.

용어 "마이크로바이옴"은 진핵생물, 고세균, 박테리아, 및 바이러스(박테리아성 바이러스(즉, 파지)를 포함함)를 포함하여, 인체에서 및 내부에서 지속적으로 그리고 일시적으로 사는 미생물을 말한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "유전자 함량"은 게놈 DNA, 리보솜 RNA와 같은 RNA, 에피게놈, 플라스미드, 및 다른 모든 유형의 유전 정보를 포함한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "미생물 증강" 또는 단순히 "증강"은 (i) (표준 게놈 및 미생물학적 기법의 사용에 의해 결정될 때) 투여된 치료적 미생물 조성물로부터 부재하거나 검출할 수 없는, (ii) 미생물 조성물의 전달 전에 부재하거나, 검출할 수 없거나, 숙주 틈새(niche)(예로서: 위장관, 피부, 전비공(anterior-nares), 또는 질)에 낮은 빈도로 존재하고, (iii) 미생물 조성물의 투여 후 발견되거나 낮은 빈도로 존재하는 경우에, 예를 들어, 2배, 5배, 1×10², 1×10³, 1×10⁴, 1×10⁵, 1×10⁶, 1×10⁷, 또는 1×10⁸배 초과로 현저하게 증가하는 미생물 집단의 설립 또는 현저한 증가를 말한다. 증강된 생태를 포함하는 미생물은 식품 및 환경과 같은 외인성 공급원으로부터 유래되거나, 미생물이 낮은 빈도로 상주하는 숙주 내의 미세-틈새에서 성장할 수 있다.

어떠한 이론에 따르지 않고, 치료용 미생물 조성물의 투여는 특정 공생 미생물의 성장을 위한 유리한 조건을 촉진시키는 표적 틈새에서 환경적 변화를 유도할 수 있다. 치료용 미생물 조성물을 이용한 치료의 부재시, 숙주는 이러한 미생물에 노출될 수 있지만, 증강된 생태를 포함하는 미생물의 증가된 수준의 안정적인 집단과 연관된 지속적인 성장 및 긍정적인 건강 효과는 표적 집단에서 관찰되지 않거나 덜 빈번하게 관찰된다.

용어 "미생물 생착" 또는 "생착"은 치료 전에 치료된 숙주에서 부재하거나 검출할 수 없는, 표적 틈새에서 치료용 미생물 조성물, 예를 들어, 박테리아 조성물을 포함하는 OTU의 확립을 말한다. 생착된 생태를 포함하는 미생물은 치료용 미생물 조성물에 존재하며, 치료시 숙주 미생물 생태의 구성요소로 확립된다. 생착된 OTU는 일시적인 기간 동안 확립되거나, 치료용 미생물 조성물로 치료 후 숙주에 사는 미생물 생태에서 장기 안정성을 나타낼 수 있다. 어떠한 이론에 따르지 않고, 생착된 생태는 장내세균 불균형 생태(dysbiotic ecology)로부터 건강 상태를 대표하는 것으로의 변화를 촉진시킬 수 있는 공생 미생물의 성장에 유리한 조건을 촉진하는, 표적 틈새에서 환경적 변화를 유도할 수 있다.

용어 "생태학적 틈새" 또는 "틈새"는 유기체 또는 유기체 그룹이 점유하는 생태학적 공간을 말한다. 틈새는 유기체 또는 유기체들의 집단이 (예를 들어, 자원이 풍부할 때, 그리고 포식자, 기생충 및 병원균이 부족할 때 성장함으로써) 자원의 분포, 물리적 매개변수(예를 들어, 숙주 조직 공간) 및 경쟁자에 반응하는 방법 및 상기 유기체가 결국 동일한 요인을 변경하는 방법(예를 들어, 다른 유기체에 의한 자원 접근을 제한, 포식자 및 먹이 소비자를 위한 식품 공급원으로서의 작용)을 설명한다.

용어 "장내세균 불균형(dysbiosis)"은 생태적 네트워크의 정상적인 다양성 및/또는 기능이 파괴되는, 점막 또는 피부 표면을 포함한 대상체에서의 GI 관 또는 다른 신체 영역의 미생물총의 상태를 말한다. 이러한 건강에 해로운 상태는 다양성의 감소, 하나 이상의 병원균 또는 기회병원성 공생미생물(pathobiont)의 과성장, 특정 유전적 및/또는 환경적 조건이 대상체에게 존재할 때에만 질환을 유발할 수 있는 공생 유기체, 또는 더 이상 숙주 대상체에게 필수적인 기능을 제공하지 않고 따라서 더 이상 건강을 촉진시키지 않는 생태 미생물 네트워크로의 변화에 기인할 수 있다.

본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "조작 분류 단위" 또는 "OTU"(또는 복수인 "OTUs")는 계통수에서 말단 잎을 말하며, 핵산 서열, 예를 들어, 전체 게놈, 또는 특정 유전자 서열, 및 종의 수준에서 이러한 핵산 서열과 서열 동일성을 공유하는 모든 서열로 정의된다. 일부 실시형태에서, 특정 유전자 서열은 16S rDNA 서열 또는 16S rDNA 서열의 일부분일 수 있다. 다른 실시형태에서, 2가지 실체의 전체 게놈은 염기서열이 결정되고 비교된다. 또 다른 실시형태에서, 다좌위 서열 태그(MLST), 특정 유전자, 또는 유전자 세트와 같은 선별 영역이 유전적으로 비교될 수 있다. 16S 실시형태에서, 전체 16S 또는 16S rDNA의 가변 영역, 예를 들어, V4 영역에 걸쳐 97% 이상의 평균 뉴클레오타이드 동일성을 공유하는 OTU는, 동일한 OTU인 것으로 간주된다(예를 들어, 문헌[Claesson M J, Wang Q, O'Sullivan O, Greene-Diniz R, Cole J R, Ros R P, and O'Toole P W. 2010. Comparison of two next-generation sequencing technologies for resolving highly complex microbiome composition using tandem variable 16S rRNA gene regions. Nucleic Acids Res 38: e200.], [Konstantinidis K T, Ramette A, and Tiedje J M. 2006. The bacterial species definition in the genomic era. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 361: 1929-1940] 참조). 완전한 게놈, MLST, 특정 유전자, 또는 유전자 세트를 포함하는 실시형태에서, 95% 이상의 평균 뉴클레오타이드 동일성을 공유하는 OTU는 동일한 OTU인 것으로 간주된다(예를 들어, 문헌[Achtman M, and Wagner M. 2008. Microbial diversity and the genetic nature of microbial species. Nat. Rev. Microbiol. 6: 431-440.], [Konstantinidis K T, Ramette A, and Tiedje J M. 2006. The bacterial species definition in the genomic era. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 361: 1929-1940.] 참조). OTU는 종종 유기체 간의 서열을 비교함으로써 정의된다. 일반적으로, 95% 미만의 서열 동일성을 가지는 서열은 동일한 OTU의 일부를 형성하는 것으로 간주되지 않는다. OTU는 또한 뉴클레오타이드 마커 또는 유전자의 임의의 조합, 구체적으로 고도로 보존된 유전자(예를 들어, "하우스-키핑" 유전자), 또는 이의 조합을 특징으로 할 수 있다. 이와 같은 특성화는, 예를 들어, WGS 데이터 또는 전체 게놈 서열을 이용한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "계통수"는 계통발생 재구성 알고리즘(예를 들어, 단순성(parsimony), 최대 우도(maximum likelihood), 또는 베이지안(Bayesian))의 한정된 세트를 사용하여 생성된 하나의 유전자 서열과 다른 유전자 서열의 진화적 관계의 그래픽 표현을 말한다. 계통수의 마디는 별개의 조상 서열을 나타내며, 임의의 마디의 신뢰도는, 분기 불확실성을 측정하는 부트스트랩 또는 베이지안 사후 확률에 의해 제공된다.

"상주 서식지 생성물(residual habitat product)"은 미생물총을 제외한 인간 또는 동물 내부 또는 그 위에 있는 미생물총의 서식지로부터 유래된 물질을 말한다. 개체의 미생물총은, 예를 들어, 위장관의 분변에, 피부 자체 상에, 타액, 기도의 점액, 또는 비뇨생식관의 분비물에 존재하며, 이들 모두 미생물 군집과 연관된 생물학적 물질 및 기타 물질을 함유한다. "상주 서식지 생성물이 실질적으로 없는"은 박테리아 조성물이 인간 또는 동물 대상체 상 또는 내부의 미생물 환경과 연관된 생물학적 물질의 감소된 양을 함유하고, 미생물 군집과 연관된 임의의 오염 생물학적 물질이 100% 없음, 99% 없음, 98% 없음, 97% 없음, 96% 없음, 또는 95% 없음을 의미하거나 오염 물질이 검출 수준 미만임을 의미한다. 상주 서식지 생성물은 무생물 물질(소화되지 않은 식품을 포함함)을 포함할 수 있거나, 원치 않는 미생물을 포함할 수 있다. 상주 서식지 생성물이 실질적으로 없다는 것은 또한 박테리아 조성물이 인간 또는 동물 유래의 검출 가능한 세포를 함유하지 않고 오직 미생물 세포만 검출 가능하다는 것을 의미할 수 있다. 일부 실시형태에서, 상주 서식지 생성물이 실질적으로 없다는 것은 박테리아 조성물이 검출 가능한 바이러스(박테리아성 바이러스(즉, 파지)), 진균, 마이코플라스마 오염물을 함유하지 않는다는 것을 의미할 수 있다. 다른 실시형태에서, 이는, 미생물 세포와 비교하여, 박테리아 조성물 중 1×10^-2%, 1×10^-3%, 1×10^-4%, 1×10^-5%, 1×10^-6%, 1×10^-7%, 1×10^-8% 미만의 살아있는 세포가 인간 또는 동물임을 의미한다. 상주 서식지 생성물 존재의 감소를 달성하기 위한 여러 가지 방법이 있지만, 그 중 어느 것도 제한되지 않는다. 따라서, 연속적인 단일 콜로니로부터의 복제(예컨대, 2개, 이로 제한되지 않음) 스트릭(streak)이 단일 콜로니 형태만을 나타낼 때까지 고체 배지 상의 단일 콜로니에 여러 단계의 스트리킹을 통해 원하는 구성성분을 단리함으로써 오염을 감소시킬 수 있다. 대안적으로, 오염의 감소는, 복수의 10배 연속 희석을 통한 것과 같이 단일의 원하는 세포로 여러 라운드의 연속 희석(10^-8 또는 10^-9배의 희석)에 의해 달성될 수 있다. 이는 복수의 단리된 콜로니가 유사한 세포 형상과 그람 염색 거동을 가진다는 것을 보여줌으로써 추가로 확인될 수 있다. 상주 서식지 생성물의 적절한 감소를 확인하기 위한 다른 방법은 유전자 분석(예를 들어, PCR, DNA 염기서열결정), 혈청학 및 항원 분석, 효소 및 대사 분석, 원하는 구성성분을 오염물질과 구별하는 시약을 이용한 유세포분석기와 같은 기기를 사용하는 방법을 포함한다.

용어 "16S 염기서열결정" 또는 "16S rDNA" 또는 "16S"는 16S 리보솜 RNA 유전자(들)를 포함하는 뉴클레오타이드를 특성화함으로써 유도된 서열을 말한다. 박테리아 16S rDNA는 길이가 대략 1500개 뉴클레오타이드이고, 계통발생 접근법을 사용하여 다른 박테리아 단리물에 대한 하나의 박테리아 단리물의 진화 관계 및 서열 유사성을 재구성하는 데 사용된다. 16S 서열은 일반적으로 고도로 보존되어 있지만, 대부분의 박테리아의 속과 종을 구별하기에 충분한 뉴클레오타이드 다양성을 보유하는 특정의 초가변 영역을 함유하기 때문에 계통발생 재구성에 사용된다.

용어 16S rRNA의 "V1-V9 영역"은 박테리아 샘플의 유전적 형결정에 사용되는 16S rRNA 유전자의 제1 내지 제9 초가변 영역을 말한다. 박테리아에서 이러한 영역은 명명법의 대장균(이. 콜라이(E. coli)) 시스템을 기반으로 한 번호매김을 사용하여 각각 뉴클레오타이드 69 내지 99, 137 내지 242, 433 내지 497, 576 내지 682, 822 내지 879, 986 내지 1043, 1117 내지 1173, 1243 내지 1294 및 1435 내지 1465에 의해 정의된다[Brosius et al., Complete nucleotide sequence of a 16S ribosomal RNA gene from　Escherichia coli, PNAS 75(10):4801-4805 (1978)]. 일부 실시형태에서, V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7, V8, 및 V9 영역 중 적어도 하나는 OTU를 특성화하는 데 사용된다. 일부 실시형태에서, V1, V2, 및 V3 영역은 OTU를 특성화하는 데 사용된다. 또 다른 실시형태에서, V3, V4, 및 V5 영역은 OTU를 특성화하는 데 사용된다. 또 다른 실시형태에서, V4 영역은 OTU를 특성화하는 데 사용된다. 당업자는 당해 후보 서열을 참조 서열과 비교하고 참조 초가변 영역과의 유사성을 기반으로 하여 초가변 영역을 식별함으로써 후보 16S rRNA의 특정 초가변 영역을 식별할 수 있으며, 또는 대안적으로 미생물 또는 미생물 군집의 전체 게놈 숏건(Whole Genome Shotgun: WGS) 서열 특성화를 이용할 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "대상체"는 인간, 실험실 동물(예를 들어, 영장류, 래트, 마우스), 가축(예를 들어, 소, 양, 염소, 돼지, 칠면조, 및 닭), 및 가정용 애완동물(예를 들어, 개, 고양이, 및 설치류)을 포함하여 임의의 동물 대상체를 말한다. 대상체는 위장 병원균으로 인한 감염을 포함하지만, 이것으로 제한되지 않는 장내세균 불균형을 앓고 있거나 위장 병원균으로 인한 감염을 발생시키거나 다른 대상체에게 전염시킬 위험이 있을 수 있다. 일부 실시형태에서, 대상체는 염증성 장 질환(예를 들어, 궤양성 대장염 또는 크론병)을 앓고 있다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "염증성 장 질환을 가진 대상체"는 용어 "염증성 장 질환을 갖는 것으로 진단된 대상체"와 동의어이며, 크론병 또는 궤양성 대장염을 가지는 환자를 의미한다. 크론병(국한성 장염)은 위장관의 임의의 부분을 연루시킬 수 있는 만성 염증 질환이다. 일반적으로, 소장의 말단 부분(회장) 및 맹장에 발생한다. 다른 경우에, 이 질환은 소장, 결장 또는 항문직장 영역으로 국한된다. 크론병은 가끔 십이지장 및 위, 그리고 보다 드물게 식도와 구강을 포함한다. 본 명세서에 기재된 바와 같은 유용한 조성물은 IBD의 하나 이상의 징후 또는 증상을 개선하거나 예방할 수 있으며, 이들의 비제한적인 예는 본 명세서에 기재되어 있다.

크론병의 다양한 임상 발현은, 부분적으로 질환의 다양한 해부학적 국재화의 결과이다. CD의 가장 빈번한 증상은 복부 통증, 설사 및 회귀열이다. CD는 일반적으로 장폐색 또는 누공과 연관되어 있으며, 이는 예를 들어, 이환된 장 루프 사이의 비정상적인 통로이다. 크론병은 또한 합병증, 예컨대, 눈, 관절 및 피부의 염증; 간 질환; 신장 결석 또는 아밀로이드증을 포함한다. 추가적으로, CD는 장암 위험의 증가와 연관된다.

몇 가지 특성이 크론병의 병리의 특징이다. 경벽성(transmural) 염증으로 알려진, CD와 연관된 염증은 장벽(bowel wall)의 모든 층을 포함한다. 예를 들어, 비후 및 부종은, 전형적으로 또한 장벽 전체에 나타나며, 섬유증 또한 오래된 질환에서 존재한다. CD의 염증 특징은 "구역성 병변(skip lesion)"으로 알려진 염증 조직의 부분이 명백하게 정상적인 장에 의해 분리된다는 점에서 불연속적이다. 또한, 개재 조직의 선형 궤양, 부종, 및 염증은 장 점막의 "조약돌" 모양을 야기하며, 이는 CD의 특징이다.

크론병의 특징은 일반적으로 점막하층에서 발견되는, 육아종으로 알려진 염증 세포의 개별 응집의 존재이다. 일부 크론병 사례는 전형적인 개별 육아종을 나타내는 반면, 다른 사례는 비특이적인 경벽성 염증을 나타낸다. 결과적으로, 개별 육아종의 존재는 CD를 나타내지만, 육아종의 부재도 또한 질환과 일치한다. 따라서, 육아종의 존재보다는 경벽성 또는 불연속성 염증이 크론병의 바람직한 진단 지표이다(Rubin and Farber, Pathology (Second Edition) Philadelphia: J. B. Lippincott Company (1994)).

궤양성 대장염(UC)은 경련성 복부 통증, 직장 출혈, 및 혈액, 고름 및 점액의 느슨한 배출을 동반한 만성 설사를 특징으로 하는 대장 질환이다. 궤양성 대장염의 발현은 매우 다양하다. 악화 및 완화의 패턴은 대부분의 UC 환자(70%)의 임상 경과의 특징이지만, 완화 없는 지속적인 증상이 일부 UC 환자에서 존재한다. UC의 국소 및 전신 합병증은 관절염, 포도막염과 같은 눈 염증, 피부 궤양 및 간 질환을 포함한다. 추가적으로, 궤양성 대장염 및 특히 장기간의 광범위한 질환은 결장암의 위험 증가와 연관이 있다.

몇몇 병리학적 특성은 다른 염증성 장 질환과 구별하여 UC를 특징짓는다. 궤양성 대장염은 보통 직장의 가장 먼 부분으로부터 직장 가까운 쪽으로 다양한 거리로 확장하는 미만성 질환이다. 용어 "좌측 대장염"은 결장의 원위 부분을 포함하여, 비장 굴곡에까지 확장하는 염증을 설명한다. 직장의 보존 또는 결장의 우측(근위부)만의 침범은 궤양성 대장염에서 흔치 않다. 궤양성 대장염의 염증 과정은 결장에 국한되며, 예를 들어, 소장, 위 또는 식도를 포함하지 않는다. 추가적으로, 궤양성 대장염은 일반적으로 장벽의 더 깊은 층을 보존하는 점막의 표재성 염증에 의해 구별된다. 퇴행된 장 음와(intestinal crypt)가 호중구로 가득찬 음와농양(crypt abscess) 역시 궤양성 대장염의 전형적인 특징이다(Rubin and Farber, supra, 1994).

직장의 빈번한 보존이 있는 반점형 질환인 크론병과 비교하여, 궤양성 대장염은 보통 근위부보다 원위부에서 더 심한 결장의 지속적인 염증을 특징으로 한다. 궤양성 대장염의 염증은 보통 점막층에 국한된다는 점에서 표재성이고, 호중구 및 음와농양이 있는 급성 염증성 침윤물을 특징으로 한다. 대조적으로, 크론병은 육아종이 항상 존재하는 것은 아니지만, 종종 육아종으로 장벽의 전체 두께에 영향을 미친다. 회맹판에서, 또는 회맹판에 대한 결장 원위부에서 종결되는 질환은 궤양성 대장염을 나타내는 반면, 말단 회장의 침범, 조약돌 모양의 외관, 개별 궤양 또는 누공은 크론병을 시사한다.

IBD에 추가적으로, 본 명세서에 개시된 박테리아 조성물은 또한 림프구성 장염; 현미경적 장염; 교원성 장염; 자가면역 장병증(자가면역 장염 및 자가면역 전장염을 포함함); 알레르기성 위장 질환; 및 호산구성 위장 질환(호산구성 위장염 및 호산구성 장병증을 포함함)을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는 다른 면역-매개 위장 장애의 치료에 유용할 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "포자" 또는 "내생포자"는 휴면기의 비-영양 및 비-생식 단계에 있는 실체, 특히 박테리아 실체를 말한다. 포자는 일반적으로 환경 스트레스, 예컨대, 방사선, 건조, 효소 처리, 온도 변화, 영양 부족, 및 화학 소독제에 대하여 내성이다. 일부 실시형태에서, 포자 또는 포자 집단은 50% 에탄올에 대하여 내성이다.

"포자 집단"은 조성물에 존재하는 복수의 포자를 말한다. 본 명세서에서 사용되는 동의어는 포자 조성물, 포자 제조물, 에탄올 처리 포자 분획 및 포자 생태를 포함한다. 포자 집단은, 예를 들어, 에탄올 또는 열 처리, 또는 밀도 구배 분리 또는 본 명세서에 기재된 방법의 임의의 조합을 통해 배변 기증물로부터 정제되어 샘플 중 포자의 순도, 효능 및/또는 농도를 증가시킬 수 있다. 대안적으로, 포자 집단은 영양 또는 포자 형태로, 단리된 포자 형성 종 또는 포자 형성 OTU로부터 또는 이와 같은 종의 혼합물로부터 시작하는 배양 방법을 통해 유래될 수 있다.

일부 실시형태에서, 포자 제조물은 포자 형성 종을 포함하며, 여기서 상주 비-포자 형성 종은 에탄올, 세제, 열, 음파처리 등을 포함하는 화학적 또는 물리적 처리에 의해 불활성화되거나; 상기 비-포자 형성 종은 밀도 구배, 원심분리, 여과 및/또는 크로마토그래피를 포함한 다양한 분리 단계에 의해 포자 제조물로부터 제거되거나; 불활성화 및 분리 방법을 조합하여 포자 제조물을 제조한다. 또 다른 실시형태에서, 포자 제조물은 생존가능한 비-포자 형성군 또는 포자 형성군의 영양 형태에 비해 풍부한 포자 형성 종을 포함한다. 이러한 실시형태에서, 포자는 모든 박테리아의 영양 형태와 비교하여 2배, 5배, 10배, 50배, 100배, 1000배, 10,000배 또는 10,000배 초과만큼 풍부하다. 또 다른 실시형태에서, 포자 제조물 중 포자는 최종 조성물이 포자 형성 종으로부터 유래된 포자 및 영양 박테리아를 포함하도록 가공 및 제형화 동안 부분 발아를 거친다.

용어 "발아"는 휴면 포자 형태의 박테리아, 또는 포자 형태의 박테리아의 그룹의 영양 성장을 숙주 유기체 및/또는 시험관내에서 직접적으로 또는 간접적으로 유도할 수 있는 물질 또는 조성물 또는 물리-화학적 과정을 말한다.

용어 "포자형성 유도제"는 박테리아에서 포자형성을 숙주 유기체 및/또는 시험관내에서 직접적으로 또는 간접적으로 유도할 수 있는 물질 또는 물리-화학적 과정을 말한다.

용어 "박테리아 포자의 생산 증가"는 활성 또는 포자형성 유도제를 포함한다. 이러한 맥락에서 "생산"은 영양 박테리아 세포를 포자로 전환하고 이와 같은 전환율을 증가시키는 것뿐만 아니라, 포자 형태로 박테리아의 발아를 감소시키거나, 생체내, 또는 생체외에서 포자 붕괴 속도를 감소시키거나, (예를 들어, 배변 물질의 체적 생산량의 증가를 통해) 포자의 총 생산량을 증가시키는 것을 포함한다.

숙주 유기체의 "콜로니화"는 박테리아 또는 다른 미세 유기체의 비-일시적 체류를 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 병원성 박테리아에 의한 숙주 대상체의 위장관(또는 임의의 다른 미생물총 틈새)의 "콜로니화 감소"는 위장관에서 병원균의 체류 시간의 감소뿐만 아니라 위장관 내 또는 위장관의 내강 표면에 부착된 병원균의 수(또는 농도)의 감소를 포함한다. 부착성 병원균 감소의 측정은, 예를 들어, 생검 샘플에 의해 입증될 수 있거나, 감소는, 예를 들어, 포유동물 숙주의 대변에서 병원균 부담을 측정함으로써 간접적으로 측정될 수 있다.

둘 이상의 박테리아의 "조합"은 동일한 물질 또는 생성물 또는 물리적으로 연결된 생성물 중 2가지 박테리아의 물리적 공존뿐만 아니라 2가지 박테리아의 시간적 공동 투여 또는 공동 국소화를 포함한다.

"세포독성" 활성 또는 박테리아는 박테리아 세포, 예컨대, 병원성 박테리아 세포를 사멸시키는 능력을 포함한다. "세포증식억제" 활성 또는 박테리아는 박테리아 세포, 예컨대, 병원성 박테리아 세포의 성장, 대사, 및/또는 증식을 부분적으로 또는 완전히 억제하는 능력을 포함한다.

"비-식용 산물"이 없다는 것은 본 명세서에서 제공된 박테리아 조성물 또는 다른 물질이 상당한 양의 비-식용 산물, 예를 들어, 인간 대상체에게 투여, 예를 들어, 경구 투여하기에 적합한 제품 중에 먹을 수 없거나, 해롭거나 또는 다른 바람직하지 않은 제품 또는 물질을 포함하지 않음을 의미한다. 비-식용 산물은 흔히 종래 기술로부터의 박테리아의 제조에서 발견된다.

핵산에 있어서, 용어 "실질적인 상동성"은 최적으로 정렬되고 비교될 때 2개의 핵산, 또는 이의 지정된 서열이 적절한 뉴클레오타이드 삽입 또는 결실을 가지면서, 뉴클레오타이드의 적어도 약 80%, 적어도 약 90% 내지 95%, 또는 뉴클레오타이드의 적어도 약 98% 내지 99.5%에서 동일함을 나타낸다. 대안적으로, 분절이 선택적인 혼성화 조건 하에서 가닥의 보체에 혼성화될 때, 실질적인 상동성이 존재한다.

폴리펩타이드에 있어서, 용어 "실질적인 상동성"은 최적으로 정렬되고 비교될 때 2개의 폴리펩타이드, 또는 이의 지정된 서열이 적절한 아미노산 삽입 또는 결실을 가지면서, 아미노산의 적어도 약 80%, 적어도 약 90% 내지 95%, 또는 아미노산의 적어도 약 98% 내지 99.5%에서 동일함을 나타낸다.

2개 서열 사이의 동일성 백분율은, 2개의 서열의 최적 정렬을 위해 도입되어야 하는 갭의 수, 및 각각의 갭의 길이를 고려하여, 서열이 공유하는 동일한 위치의 수의 함수(즉, % 상동성 = 동일한 위치의 #/위치의 총 # × 100)이다. 2개의 서열 사이의 서열의 비교 및 동일성 백분율의 결정은, 하기에 비제한적인 예로 기재한 바와 같이, 수학적 알고리즘을 사용하여 달성될 수 있다.

2개의 뉴클레오타이드 서열 사이의 동일성 백분율은 NWSgapdna.CMP 매트릭스 및 40, 50, 60, 70, 또는 80의 갭 가중치 및 1, 2, 3, 4, 5, 또는 6의 길이 가중치를 사용하여, GCG 소프트웨어 패키지(worldwideweb.gcg.com에서 이용가능함)의 GAP 프로그램을 사용하여 결정될 수 있다. 2개의 뉴클레오타이드 또는 아미노산 사이의 동일성 백분율은 또한 PAM120 가중치 잔류 표, 12의 갭 길이 페널티 및 4의 갭 페널티를 사용하여, 얼라인(ALIGN) 프로그램(버전 2.0)에 통합된 이. 메이어스(E. Meyers) 및 더블유. 밀러(W. Miller)(CABIOS, 4: 11-17 (1989))의 알고리즘을 사용하여 결정될 수 있다. 추가적으로, 2개의 아미노산 서열 사이의 동일성 백분율은 블로섬(Blossum) 62 매트릭스 또는 PAM250 매트릭스, 및 16, 14, 12, 10, 8, 6, 또는 4의 갭 가중치 및 1, 2, 3, 4, 5, 또는 6의 길이 가중치를 사용하여, GCG 소프트웨어 패키지(worldwideweb.gcg.com에서 이용가능함)의 GAP 프로그램에 통합된 니들만(Needleman) 및 분쉬(Wunsch)(J. Mol . Biol. (48):444-453 (1970)) 알고리즘을 사용하여 결정될 수 있다.

본 명세서에 기재된 핵산 및 단백질 서열은, 예를 들어, 관련 서열을 식별하기 위해 공공 데이터베이스에 대한 검색을 수행하기 위한 "질의 서열"로서 추가로 사용될 수 있다. 이와 같은 검색은 문헌[Altschul, et al. (1990) J. Mol . Biol. 215:403-10]의 엔블라스트(NBLAST) 및 엑스블라스트(XBLAST) 프로그램(버전 2.0)을 사용하여 수행될 수 있다. 블라스트(BLAST) 뉴클레오타이드 검색은 엔블라스트 프로그램, 점수 = 100, 단어 길이 = 12로 수행하여 본 명세서에 기재된 핵산 분자와 상동성인 뉴클레오타이드 서열을 얻을 수 있다. 블라스트 단백질 검색은 엑스블라스트 프로그램, 점수 = 50, 단어 길이 = 3으로 수행하여 본 명세서에 기재된 단백질 분자와 상동성인 아미노산 서열을 얻을 수 있다. 비교 목적으로 갭이 있는 정렬을 얻기 위해, 문헌[Altschul et al., (1997) Nucleic Acids Res. 25(17):3389-3402]에 기재된 바와 같이 갭 블라스트(Gapped BLAST)를 이용할 수 있다. 블라스트 및 갭 블라스트 프로그램을 이용할 때, 각각의 프로그램(예를 들어, 엑스블라스트 및 엔블라스트)의 디폴트 매개변수를 사용할 수 있다. worldwideweb.ncbi.nlm.nih.gov를 참조한다. 당업계에 알려진 동일성을 결정하는 다른 방법을 사용할 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "치료하다", "치료하는" 및 "치료"는 질환과 연관된 증상, 합병증, 상태 또는 생화학적 표시의 진행, 발달, 중증도 또는 재발을 역전, 완화, 개선, 억제, 또는 늦추거나 예방하거나 전반적인 생존을 향상시키는 목적으로 대상체에 대하여 수행되는 임의의 유형의 개입 또는 과정, 또는 대상체에게 활성제를 투여하는 것을 말한다. 치료는 질환이 있는 대상체 또는 질환이 없는 대상체(예를 들어, 예방을 위함)에 대한 것일 수 있다.

용어 "유효 용량" 또는 "유효 투약량"은 원하는 효과를 달성하거나 적어도 부분적으로 달성하기에 충분한 양으로 정의된다. 약물 또는 치료제의 "치료적 유효량" 또는 "치료적 유효 투약량"은, 단독으로 또는 다른 치료제와 함께 사용될 때, 질환 증상의 중증도의 감소, 질환 무증상 기간의 빈도 및 기간의 증가, 또는 질환 고통으로 인한 손상 또는 장애의 예방에 의해 입증된 질환 퇴행을 촉진시키는 약물의 임의의 양이다. 약물의 치료적 유효량 또는 투약량은 "예방적 유효량" 또는 "예방적 유효 투약량"을 포함하며, 이는 질환을 발병시키거나 질환의 재발을 겪을 위험이 있는 대상체에게 단독으로 또는 다른 치료제와 함께 투여될 때, 질환의 발병 또는 재발을 억제하는 약물의 임의의 양이다. 질환 퇴행을 촉진시키거나 질환의 발병 또는 재발을 억제하는 치료제의 능력은, 예컨대, 임상 시험 동안 인간 대상체에서, 인간에서의 효능을 예측하는 동물 모델 시스템에서, 또는 시험관내 분석에서 작용제의 활성을 분석함으로써, 숙련된 의사에게 알려진 다양한 방법을 사용하여 평가될 수 있다.

용어 "환자"는 예방적 또는 치료적 치료를 받는 인간 및 다른 포유동물 대상체를 포함한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "대상체"는 임의의 인간 또는 비-인간 동물을 포함한다. 예를 들어, 본 명세서에 기재된 방법 및 조성물은 암에 걸린 대상체를 치료하는 데 사용될 수 있다. 용어 "비-인간 동물"은 모든 척추동물, 예를 들어, 포유동물 및 비-포유동물, 예컨대, 비-인간 영장류, 양, 개, 소, 닭, 양서류, 파충류 등을 포함한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "ug" 및 "uM"은 각각 "㎍" 및 "μM"과 호환 가능하게 사용된다.

본 명세서에 기재된 다양한 양태는 다음 하위 섹션에서 더 상세하게 설명된다.

I. 박테리아 조성물

대상체에서 하나 이상의 담즙산의 수준을 조절하는 능력을 가지는 인간 위장관 미생물총의 박테리아 및 박테리아의 조합이 본 명세서에 기재되어 있다. 일부 실시형태에서, 담즙산 수준의 조절은 위장관 장애, 예를 들어, 염증성 장 질환(예를 들어, 궤양성 대장염 또는 크론병)과 연관된 하나 이상의 징후 또는 증상을 치료, 예방, 지연, 또는 개선시킬 수 있다. 특정 메커니즘에 제한되지 않고, 특정 담즙산의 증가 및/또는 감소는 활성화된 세포(예를 들어, 단핵구, PBMC, 또는 장 상피 세포)가 생산하는 전-염증성 매개체(예를 들어, TNF-α 또는 IL-8)의 양을 감소시킬 수 있다. 일부 실시형태에서, 특정 담즙산의 증가 및/또는 감소는 활성화된 세포가 생산하는 항-염증성 매개체(예를 들어, IL-10)의 양을 증가시킬 수 있다.

일부 실시형태에서, 본 명세서에 개시된 박테리아 조성물은 2가지 유형의 박테리아를 포함한다("이원 조합물" 또는 "이원 쌍"으로 지칭됨). 일부 실시형태에서, 박테리아 조성물은 2가지 초과 유형의 박테리아를 포함한다. 따라서, 일부 실시형태에서, 본 개시내용의 박테리아 조성물은, 종 또는 조작 분류 단위(OTU)에 의해 정의된 바와 같은, 또는 다르게는 본 명세서에 제공된 바와 같은, 적어도 2, 적어도 3, 적어도 4, 적어도 5, 적어도 6, 적어도 7, 적어도 8, 적어도 9, 적어도 10, 적어도 11, 적어도 12, 적어도 13, 적어도 14, 적어도 15, 적어도 16, 적어도 17, 적어도 18, 적어도 19, 적어도 20, 또는 적어도 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 또는 적어도 40, 적어도 50가지, 또는 50가지 초과 유형의 박테리아를 포함한다.

일부 실시형태에서, 본 명세서에 개시된 박테리아 조성물에서 발견되는 박테리아의 유형은 IBD 환자에서 고갈된 것으로 발견되고/되거나 전형적으로 IBD로 진단받은 환자(예를 들어, 활동성 질환이 있는 환자)에서 단지 낮은 수준으로 존재하거나 부재하는 것이다. 일부 실시형태에서, 박테리아 조성물은 건강한 인간의 집단에서 높은 빈도로 존재하는 하나 이상의 추가적인 박테리아를 포함한다.

일부 실시형태에서, 제1 및/또는 제2 유형의 박테리아는 참조 플라보니프락토르_SC49 OTU의 16S rDNA 서열(서열번호 1, 3 또는 4)과 적어도 85%, 적어도 90%, 적어도 95%, 적어도 96%, 적어도 97%, 적어도 98%, 적어도 99% 또는 100% 동일성인 16S rDNA 서열을 포함한다. 본 명세서에 개시된 플라보니프락토르_SC49는 루미노코카세애(Ruminococcaceae)과의 속에 속하는 신규 종이다. 일부 실시형태에서, 제1 및/또는 제2 유형의 박테리아는 참조 클로스트리듐 렙텀 OTU의 16S rDNA 서열(서열번호 2)과 적어도 85%, 적어도 90%, 적어도 95%, 적어도 96%, 적어도 97%, 적어도 98%, 적어도 99% 또는 100% 동일한 16S rDNA 서열을 포함한다. 일부 실시형태에서, 제1 유형의 박테리아는 서열번호 1, 3, 또는 4와 적어도 85%, 적어도 90%, 적어도 95%, 적어도 96%, 적어도 97%, 적어도 98%, 적어도 99% 또는 100% 동일한 16S rDNA 서열을 포함하고, 제2 유형의 박테리아는 서열번호 2와 적어도 85%, 적어도 90%, 적어도 95%, 적어도 96%, 적어도 97%, 적어도 98%, 적어도 99% 또는 100% 동일한 16S rDNA 서열을 포함한다. 일부 실시형태에서, 박테리아 플라보니프락토르_SC49 및/또는 클로스트리듐 렙텀은 활동성 질환이 있는 IBD 환자와 비교하여 완화가 있는(즉, 질환의 활동성 플레어업(flare-up)이 없음) IBD 환자에서 보다 널리 퍼져있다.

일부 실시형태에서, 본 개시내용에 유용한 OTU(예를 들어, 본 명세서에 개시된 OTU)의 균주는 공공 생물학적 자원 센터, 예컨대, ATCC(atcc.org), DSMZ(dsmz.de), 또는 리켄 생물자원 센터(Riken BioResource Center; en.brc.riken.jp)에서 얻을 수 있다. 서열 동일성을 결정하는 방법은 당업계에 알려져 있다.

일부 실시형태에서, 박테리아 조성물은 대상체에서 담즙산의 수준을 조절할 수 있다. 일부 실시형태에서, 박테리아 조성물은 2차 담즙산의 수준을 증가시키며, 여기서 2차 담즙산은 데옥시콜산(DCA), 3α 12-옥소-데옥시콜산, 3β 12a-데옥시콜산(3-아이소데옥시콜산), 7α 3-옥소-케노데옥시콜산, 리토콜산(LCA), 3-옥소 LCA, 옥소-LCA, 아이소-LCA, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시형태에서, 2차 담즙산의 수준은 참조 샘플의 상응하는 수준과 비교하여 적어도 1%, 적어도 5%, 적어도 10%, 적어도 15%, 적어도 20%, 적어도 25%, 적어도 30%, 적어도 35%, 적어도 40%, 적어도 45%, 적어도 50%, 적어도 55%, 적어도 60%, 적어도 65%, 적어도 70%, 적어도 75%, 적어도 80%, 적어도 85%, 적어도 90%, 적어도 95%, 또는 적어도 100%만큼 증가된다. 일부 실시형태에서, 참조 샘플은 본 명세서에 개시된 박테리아 조성물의 투여 전에 대상체로부터 수득된 생물학적 샘플(예를 들어, 분변 샘플)이다. 다른 실시형태에서, 참조 샘플은 염증성 장 질환(예를 들어, 궤양성 대장염 또는 크론병)의 활동성 플레어업이 있는 대상체로부터 수득된 생물학적 샘플(예를 들어, 분변 샘플)이다.

일부 실시형태에서, 2차 담즙산 수준의 증가는 활성화된 세포(예를 들어, LPS-자극 단핵구, LPS-자극 PBMC, 또는 TNF-α-자극 장 상피 세포)에 의해 생산된 전-염증성 매개체(예를 들어, TNF-α 또는 IL-8)의 양을 감소시킨다. 일부 실시형태에서, 2차 담즙산의 수준의 증가는 활성화된 세포에 의해 생산된 항-염증성 매개체(예를 들어, IL-10)의 양을 증가시킨다. 특정 실시형태에서, 생산된 전-염증성 매개체의 양은 참조 샘플(예를 들어, 증가된 농도의 2차 담즙산으로 처리되지 않은 활성화된 세포)과 비교하여 적어도 1%, 적어도 5%, 적어도 10%, 적어도 15%, 적어도 20%, 적어도 25%, 적어도 30%, 적어도 35%, 적어도 40%, 적어도 45%, 적어도 50%, 적어도 55%, 적어도 60%, 적어도 65%, 적어도 70%, 적어도 75%, 적어도 80%, 적어도 85%, 적어도 90%, 적어도 95%, 또는 적어도 100%만큼 감소된다. 일부 실시형태에서, 생산된 항-염증성 매개체의 양은 참조 샘플(예를 들어, 증가된 농도의 2차 담즙산으로 처리되지 않은 활성화된 세포)과 비교하여 적어도 1%, 적어도 5%, 적어도 10%, 적어도 15%, 적어도 20%, 적어도 25%, 적어도 30%, 적어도 35%, 적어도 40%, 적어도 45%, 적어도 50%, 적어도 55%, 적어도 60%, 적어도 65%, 적어도 70%, 적어도 75%, 적어도 80%, 적어도 85%, 적어도 90%, 적어도 95%, 또는 적어도 100%만큼 증가된다. 따라서, 일부 실시형태에서, 본 개시내용의 박테리아 조성물은 대상체에게 투여될 때 항-염증 효과를 가진다.

일부 실시형태에서, 박테리아 조성물은 또한 우르소데옥시콜산(UDCA)의 수준을 감소시킬 수 있다. 일부 실시형태에서, UDCA의 수준은 참조 샘플의 상응하는 수준과 비교하여 적어도 1%, 적어도 5%, 적어도 10%, 적어도 15%, 적어도 20%, 적어도 25%, 적어도 30%, 적어도 35%, 적어도 40%, 적어도 45%, 적어도 50%, 적어도 55%, 적어도 60%, 적어도 65%, 적어도 70%, 적어도 75%, 적어도 80%, 적어도 85%, 적어도 90%, 적어도 95%, 또는 적어도 100%만큼 감소된다. 특정 실시형태에서, 참조 샘플은 본 명세서에 개시된 박테리아 조성물의 투여 전에 대상체로부터 수득된 생물학적 샘플(예를 들어, 분변 샘플)이다. 다른 실시형태에서, 참조 샘플은 염증성 장 질환(예를 들어, 궤양성 대장염 또는 크론병)의 활동성 플레어업이 있는 대상체로부터 수득된 생물학적 샘플(예를 들어, 분변 샘플)이다. 일부 실시형태에서, UDCA는, 예를 들어, 장 상피 세포에 의해 생산된 전-염증성 매개체(예를 들어, IL-8)의 양을 증가시킬 수 있다. 따라서, 일부 실시형태에서, UDCA의 수준의 감소는, 예를 들어, 장 상피 세포에 의해 생산된 하나 이상의 전-염증성 매개체(예를 들어, IL-8)의 양을 감소시킬 수 있다.

일부 실시형태에서, 박테리아 조성물은 담즙산 합성에 관련된 하나 이상의 효소의 활성을 변경시킴으로써 대상체에서 담즙산의 수준을 조절할 수 있다. 일부 실시형태에서, 박테리아 조성물은 담즙염 하이드롤라제(BSH), 7α-데하이드록실라제, 및/또는 하이드록시스테로이드 데하이드로게나제(HSDH)의 활성을 조절할 수 있다.

일부 실시형태에서, 본 개시내용의 박테리아 조성물은 포자를 형성할 수 있는 박테리아(즉, 포자-형성 박테리아)를 포함한다. 따라서, 일부 실시형태에서, 박테리아 조성물은 정제된 박테리아 집단을 포함하며, 여기서 박테리아는 포자 형태이다. 일부 실시형태에서, 모든 박테리아는 포자 형태이다. 다른 실시형태에서, 박테리아 중 일부는 포자 형태인 반면, 다른 박테리아는 포자 형태가 아니다(즉, 영양-상태). 일부 실시형태에서, 박테리아 조성물은 정제된 포자-형성 박테리아 집단을 포함하며, 여기서 박테리아는 모두 영양-상태이다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "정제하다", "정제된" 및 "정제하는"은, 하나 이상의 정제 과정, 예를 들어, 원하는 박테리아 및/또는 박테리아 포자의 선택 또는 풍부화, 또는 대안적으로 본 명세서에 기재된 바와 같은 상주 서식지 생성물의 제거 또는 감소를 거친, 원하는 박테리아 또는 박테리아 포자의 집단 상태(예를 들어, 복수의 알려지거나 알려지지 않은 양 및/또는 농도)를 말한다. 일부 실시형태에서, 정제된 집단은 검출 가능한 원치 않는 활성을 가지지 않거나, 대안적으로 원하지 않는 활성의 수준 또는 양은 허용가능한 수준 또는 양 또는 그 미만이다. 다른 실시형태에서, 정제된 집단은 허용가능한 양 및/또는 농도에서 또는 그 초과로, 예를 들어, 일반적으로 또는 선택된 종의, 원하는 박테리아 또는 박테리아 포자의 양 및/또는 농도를 가진다. 다른 실시형태에서, 원하는 활성 대 원하지 않는 활성의 비율(예를 들어, 영양 박테리아와 비교한 포자)은 2-, 5-, 10-, 30-, 100-, 300-, 1×10⁴, 1×10⁵, 1×10⁶, 1×10⁷, 1×10⁸, 또는 1×10⁸ 초과만큼 변화하였다. 다른 실시형태에서, 정제된 박테리아 포자 집단은 집단을 수득한 출발 물질(예를 들어, 분변 물질)과 비교하여 풍부하다. 이러한 풍부화는 출발 물질과 비교하여 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 99.9%, 99.99%, 99.999%, 99.9999%, 99.9999% 또는 99.999999% 초과만큼일 수 있다.

일부 실시형태에서, 정제된 박테리아 집단은 하나 이상의 병원성 활성, 예컨대, 독성, 포유동물 수용체 대상체의 감염을 유발하는 능력, 원치않는 면역조절 활성, 자가면역 반응, 대사 반응, 또는 염증 반응 또는 신경계 반응의 감소된 또는 검출할 수 없는 수준을 가진다. 일부 실시형태에서, 박테리아의 병원성 활성은 참조 박테리아와 비교하여 적어도 5%, 적어도 10%, 적어도 20%, 적어도 30%, 적어도 40%, 적어도 50%, 적어도 60%, 적어도 70%, 적어도 80%, 적어도 90%, 적어도 95%, 적어도 96%, 적어도 97%, 적어도 98%, 적어도 99%만큼 감소된다. 일부 실시형태에서, 정제된 박테리아 집단은 분변 물질과 비교하여 감소된 감각 성분, 예컨대, 감소된 냄새, 맛, 외관, 및 감칠맛(umami)을 가진다.

일부 실시형태에서, 본 명세서에 개시된 박테리아 조성물에는 상주 서식지 생성물이 실질적으로 없고/없거나 검출 가능한 수준의 병원성 물질이 실질적으로 없다(예를 들어, 검출 가능한 바이러스(박테리아성 바이러스(즉, 파지)를 포함함), 진균, 마이코플라스마, 또는 톡소플라스마 오염물, 또는 진핵 기생 동물, 예컨대, 장내기생충(helminth)을 함유하지 않음). 일부 실시형태에서, 박테리아 조성물에는 무세포 물질(예를 들어, DNA, 바이러스 코트 물질, 또는 비-생존 박테리아 물질)이 실질적으로 없다.

일부 실시형태에서, 박테리아 조성물은 인간에서 사용될 수 있는 하나 이상의 항생제에 민감한 박테리아 집단을 포함한다. 일부 실시형태에서, 조성물의 박테리아는 활동성 IBD(예를 들어, 급성 플레어업)가 있는 환자를 예방적으로 치료하는 데 사용되는 하나 이상의 항생제에 대하여 내성이다. 이와 같은 항생제는 β-락탐, 반코마이신, 아미노글라이코사이드, 플루오로퀴놀론 및 댑토마이신을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다.

일부 실시형태에서, 박테리아 조성물은 포유동물 공여자 대상체로부터 수득된 생물학적 물질(예를 들어, 분변 물질, 예컨대, 소장 및 대장의 다양한 부분으로부터 단리된 분변 또는 물질)로부터 정제된 박테리아 집단을 포함한다. 일부 실시형태에서, 생물학적 물질(예를 들어, 분변 물질)은 다수의 공여자로부터(예를 들어, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 75, 100, 200, 300, 400, 500, 750, 1000명 또는 1000명 초과의 공여자로부터) 수득될 수 있으며, 그 다음 이와 같은 물질은 원하는 박테리아의 정제 전에 풀링된다(pooled). 다른 실시형태에서, 생물학적 물질은 단일 공여자 대상체로부터 여러 번에 걸쳐 수득되고 단일 공여자로부터 다수의 샘플, 예를 들어, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 32, 35, 40, 45, 48, 50, 100개의 샘플로부터 풀링될 수 있다.

본 개시내용에 유용한 포유동물 공여자 대상체는 일반적으로 건강이 양호하고 이와 같은 양호한 건강과 일치하는 미생물총을 가진다. 일반적으로, 공여자 대상체는 분변 물질의 수집 전 명시된 기간 내에 항생제 화합물을 투여받지 않았다. 특정 실시형태에서, 공여자 대상체는 비만 또는 과체중이 아니고, 25 미만, 예컨대, 18.5 내지 24.9의 체질량지수(BMI) 점수를 가질 수 있다. 다른 실시형태에서, 공여자 대상체는 정신 질환이 없거나 정신 질환, 예컨대, 불안 장애, 우울증, 양극성 정동장애, 자폐 스펙트럼 장애, 조현병, 공황장애, 주의력 결핍 (과잉행동) 장애, 식이 장애 또는 기분 장애의 병력 또는 가족력이 없다. 다른 실시형태에서, 공여자 대상체는 과민성 대장 질환(예를 들어, 크론병 또는 궤양성 대장염), 과민성 장 증후군, 셀리악병, 결장직장암 또는 이들 질환의 가족력을 갖지 않는다. 다른 실시형태에서, 공여자 대상체는 당업계에 알려진 표준 기법(예를 들어, 핵산 시험, 혈청학적 시험, 항원 시험, 배양 기법, 효소 분석, 민감한 세포 배양 기질에서 독소를 찾는 무세포 분변 여과액의 분석)을 사용하여 혈액 매개 병원균 및 분변 전염성 병원균에 대해 스크리닝되었다.

일부 실시형태에서, 공여자는 또한 특정 속 또는 종을 함유하는 치료 조성물의 효능 증가를 제공하는 특정 속 및/또는 종의 존재에 대해 선택된다. 특정 실시형태에서, 공여자는 플라보니프락토르_SC49 및/또는 클로스트리듐 렙텀의 존재에 대해 선택된다. 일부 실시형태에서, 공여자는 참조 플라보니프락토르_SC49 OTU의 16S rDNA 서열(서열번호 1, 3, 또는 4) 또는 참조 클로스트리듐 렙텀 OTU의 16S rDNA 서열(서열번호 2)과 적어도 85%, 적어도 90%, 적어도 95%, 적어도 96%, 적어도 97%, 적어도 98%, 적어도 99% 또는 100% 동일한 16S rDNA 서열을 포함하는 박테리아의 존재에 대해 선택된다. 다른 실시형태에서, 다른 공여자보다 분변 물질에서 상대적으로 더 높은 농도의 포자를 생산하는 공여자가 선택된다. 추가의 실시형태에서, 증가된 효능을 가지는 포자가 정제되는 분변 물질을 제공하는 공여자가 선택되며; 이러한 증가된 효능은 하기 기재된 바와 같은 시험관내 또는 동물 연구를 사용하여 측정된다. 일부 실시형태에서, 분변 물질에서 원하지 않는 물질을 감소시키고/시키거나 원하는 포자 집단을 증가시키기 위해 공여자는 하나 이상의 공여전 처리를 받을 수 있다.

분변 물질의 수집 전 및 선택적으로 수집 후에 1회 이상 공여자 대상체의 건강을 스크리닝하는 것이 유리하다. 이와 같은 스크리닝은 공여자가 가지는 병원성 물질, 예컨대, 바이러스(HIV, 간염, 소아마비) 및 병원성 박테리아를 식별한다. 수집 후, 공여자는 약 1주, 2주, 3주, 1개월, 2개월, 3개월, 6개월, 1년 또는 1년 초과로 스크리닝되며, 이와 같은 스크리닝의 빈도는 매일, 매주, 격주, 매달, 격월, 반년 또는 매년일 수 있다. 공여 전 또는 후 또는 둘 다에서 스크리닝되고 양성 반응을 보이지 않은 공여자는 "유효한" 공여자인 것으로 간주된다.

공여자 대상체 유래의 생물학적 샘플(예를 들어, 분변 샘플)로부터 박테리아를 정제하는 방법은, 예를 들어, 미국 특허 9,011,834에 기재된 바와 같이 당업계에 알려져 있으며, 상기 특허는 본 명세서에 전문이 참조에 의해 포함된다.

II. 제형

추가로 인간 및 필요로 하는 다른 대상체(예를 들어, IBD 환자, 예를 들어, 궤양성 대장염 환자)에게 투여하기 위한 제형이 본 명세서에서 제공된다. 일반적으로, 본 명세서에 기재된 바와 같은 박테리아 조성물은 추가적인 활성 및/또는 비활성 물질과 조합되어 최종 생성물을 생산하며, 상기 최종 생성물은 단일 투약 단위 또는 다용량 형식일 수 있다.

일부 실시형태에서, 박테리아 조성물은 적어도 하나의 탄수화물을 포함한다. "탄수화물"은 당 또는 당의 중합체를 말한다. 용어 "당류", "다당류", "탄수화물" 및 "올리고당류"는 호환 가능하게 사용될 수 있다. 대부분의 탄수화물은 보통 분자의 각각의 탄소 원자 상에 하나씩, 다수의 하이드록실 기를 가지는 알데하이드 또는 케톤이다. 탄수화물은 일반적으로 분자식 C_nH_2nO_n을 가진다. 탄수화물은 단당류, 이당류, 삼당류, 올리고당류, 또는 다당류일 수 있다. 가장 기본적인 탄수화물은 단당류, 예컨대, 글루코스, 수크로스, 갈락토스, 만노스, 리보스, 아라비노스, 자일로스, 및 프럭토스이다. 이당류는 단당류가 2개 결합된 것이다. 예시적인 이당류는 수크로스, 말토스, 셀로비오스, 및 락토스를 포함한다. 전형적으로, 올리고당류는 3 내지 6개의 단당류 단위를 포함하고(예를 들어, 라피노스, 스타키오스), 다당류는 6개 이상의 단당류 단위를 포함한다. 예시적인 다당류는 전분, 글리코겐, 및 셀룰로스를 포함한다. 탄수화물은 개질된 당류 단위, 예컨대, 하이드록실 기가 제거된 2'-데옥시리보스, 하이드록실기가 플루오린으로 대체된 2'-플로오로리보스, 또는 N-아세틸글루코사민, 글루코스의 질소-함유 형태(예를 들어, 2'-플루오로리보스, 데옥시리보스, 및 헥소스)를 함유할 수 있다. 탄수화물은 다양한 상이한 형태, 예를 들어, 형태이성질체, 고리 형태, 비고리 형태, 입체이성질체, 호변이성질체, 아노머, 및 이성질체로 존재할 수 있다.

일부 실시형태에서, 박테리아 조성물은 적어도 하나의 지질을 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "지질"은 지방, 오일, 트라이글라이세라이드, 콜레스테롤, 인지질, 유리 지방산을 포함한 임의의 형태의 지방산을 포함한다. 지방, 오일 및 지방산은 포화, 불포화(시스 또는 트랜스) 또는 부분 불포화(시스 또는 트랜스)될 수 있다. 일부 실시형태에서, 지질은 라우르산(12:0), 미리스트산(14:0), 팔미트산(16:0), 팔미톨레산(16:1), 마르가르산(17:0), 헵타데센산(17:1), 스테아르산(18:0), 올레산(18:1), 리놀레산(18:2), 리놀렌산(18:3), 옥타데카테트라엔산(18:4), 아라키드산(20:0), 에이코센산(20:1), 에이코사다이엔산(20:2), 에이코사테트라엔산(20:4), 에이코사펜타엔산(20:5)(EPA), 도코사노산(22:0), 도코센산(22:1), 도코사펜타엔산(22:5), 도코사헥사엔산(22:6)(DHA), 및 테트라코사노산(24:0)으로부터 선택되는 적어도 하나의 지방산을 포함한다. 일부 실시형태에서, 조성물은 적어도 하나의 개질된 지질, 예를 들어, 조리에 의해 개질된 지질을 포함한다.

일부 실시형태에서, 박테리아 조성물은 적어도 하나의 보충 미네랄 또는 미네랄 공급원을 포함한다. 미네랄의 예는 염소, 나트륨, 칼슘, 철, 크롬, 구리, 요오드, 아연, 마그네슘, 망간, 몰리브덴, 인, 칼륨 및 셀리늄을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다. 임의의 상기 미네랄의 적합한 형태는 가용성 미네랄 염, 난용성 미네랄 염, 불용성 미네랄 염, 킬레이트화 미네랄, 미네랄 복합체, 비반응성 미네랄, 예컨대, 카보닐 미네랄, 및 환원 미네랄, 및 이들의 조합을 포함한다.

일부 실시형태에서, 박테리아 조성물은 적어도 하나의 보충 비타민을 포함한다. 적어도 하나의 비타민은 지용성 또는 수용성 비타민일 수 있다. 적합한 비타민은 비타민 C, 비타민 A, 비타민 E, 비타민 B12, 비타민 K, 리보플라빈, 니아신, 비타민 D, 비타민 B6, 엽산, 피리옥신, 티아민, 판토텐산, 및 비오틴을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 임의의 상기한 것의 적합한 형태는 비타민의 염, 비타민의 유도체, 비타민의 동일 또는 유사한 활성을 가지는 화합물, 및 비타민의 대사산물이다.

일부 실시형태에서, 박테리아 조성물은 부형제를 포함한다. 적합한 부형제의 비제한적인 예는 완충제, 보존제, 안정화제, 결합제, 압축제, 윤활제, 분산 증강제, 붕해제, 향미제, 감미제, 및 착색제를 포함한다.

일부 실시형태에서, 부형제는 완충제이다. 적합한 완충제의 비제한적인 예는 소듐 시트레이트, 마그네슘 카보네이트, 마그네슘 바이카보네이트, 칼슘 카보네이트, 및 칼슘 바이카보네이트를 포함한다.

일부 실시형태에서, 부형제는 보존제를 포함한다. 적합한 보존제의 비제한적인 예는 산화방지제, 예컨대, 알파-토코페롤 및 아스코르베이트, 및 항균제, 예컨대, 파라벤, 클로로뷰탄올, 및 페놀을 포함한다.

일부 실시형태에서, 박테리아 조성물은 부형제로서 결합제를 포함한다. 적합한 결합제의 비제한적인 예는 전분, 전호화 전분, 젤라틴, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 메틸셀룰로스, 소듐 카복시메틸셀룰로스, 에틸셀룰로스, 폴리아크릴아마이드, 폴리비닐옥소아졸리돈, 폴리비닐알코올, C12-C18 지방산 알코올, 폴리에틸렌 글라이콜, 폴리올, 당류, 올리고당류, 및 이들의 조합을 포함한다.

일부 실시형태에서, 박테리아 조성물은 부형제로서 윤활제를 포함한다. 적합한 윤활제의 비제한적인 예는 마그네슘 스테아레이트, 칼슘 스테아레이트, 아연 스테아레이트, 수소화 식물성 오일, 스테로텍스(sterotex), 폴리옥시에틸렌 모노스테아레이트, 활석, 폴리에틸렌글라이콜, 소듐 벤조에이트, 소듐 라우릴 설페이트, 마그네슘 라우릴 설페이트, 및 경질 미네랄 오일을 포함한다.

일부 실시형태에서, 박테리아 조성물은 부형제로서 분산 증강제를 포함한다. 적합한 분산제의 비제한적인 예는 전분, 알긴산, 폴리비닐피롤리돈, 구아검, 고령토, 벤토나이트, 정제된 목재 셀룰로스, 소듐 전분 글라이콜레이트, 아이소아몰포스 실리케이트, 및 미정질 셀룰로스, 예컨대, 고 HLB 유화제 계면활성제를 포함한다.

일부 실시형태에서, 박테리아 조성물은 부형제로서 붕해제를 포함한다. 일부 실시형태에서, 붕해제는 비-발포성 붕해제이다. 적합한 비-발포성 붕해제의 비-제한적 예는 전분, 예컨대, 옥수수 전분, 감자 전분, 이들의 전호화 및 개질된 전분, 감미제, 점토, 예컨대, 벤토나이트, 미정질 셀룰로스, 알기네이트, 소듐 전분 글라이콜레이트, 검, 예컨대, 한천, 구아, 로커스트빈, 카라야, 펙틴, 및 트래거캔스를 포함한다. 일부 실시형태에서, 붕해제는 발포성 붕해제이다. 적합한 발포성 붕해제의 비제한적인 예는 시트르산과 조합한 소듐 바이카보네이트, 및 타르타르산과 조합한 소듐 바이카보네이트를 포함한다.

일부 실시형태에서, 부형제는 향미제를 포함한다. 향미제는 합성 향유 및 항료 방향족; 천연 오일; 식물, 잎, 꽃, 및 과일 유래의 추출물; 및 이들의 조합을 포함한다. 일부 실시형태에서, 향미제는 시나몬 오일; 윈터그린 오일, 페퍼민트 오일; 클로버 오일; 건초 오일; 아니스 오일; 유칼립투스; 바닐라; 시트러스 오일, 예컨대, 레몬 오일, 오렌지 오일, 포도 및 자몽 오일; 및 사과, 복숭아, 배, 딸기, 라즈베리, 체리, 자두, 파인애플, 및 살구를 포함한 과일 에센스로부터 선택된다.

일부 실시형태에서, 부형제는 감미제를 포함한다. 적합한 감미제의 비제한적인 예는 글루코스(옥수수 시럽), 덱스트로스, 전화당, 프럭토스, 및 이들의 혼합물(담체로서 사용되지 않는 경우); 사카린 및 이의 다양한 염, 예컨대, 나트륨 염; 다이펩타이드 감미제, 예컨대, 아스파탐; 다이하이드로칼콘 화합물, 글리시리진; 스테비아 레바우디아나(Stevia Rebaudiana)(스테비오사이드); 수크로스의 클로로 유도체, 예컨대, 수크랄로스; 및 당 알코올, 예컨대, 솔비톨, 만니톨, 실리톨 등을 포함한다. 또한 수소화 전분 가수분해물 및 합성 감미제인 3,6-다이하이드로-6-메틸-1,2,3-옥사싸이아진-4-온-2,2-다이옥사이드, 특히 이들의 칼륨 염(아세설팜-K), 및 나트륨 및 칼슘 염이 고려된다.

일부 실시형태에서, 박테리아 조성물은 착색제를 포함한다. 적합한 착색제의 비제한적인 예는 식품, 약물 및 화장용 색소(FD&C), 약물 및 화장용 색소(D&C), 및 외용 약물 및 화장용 색소(Ext. D&C)를 포함한다. 착색제는 염료 또는 이들의 상응하는 레이크(lake)로서 사용될 수 있다.

제형 중 부형제 또는 부형제의 조합의 중량 분율은 조성물의 총 중량의 보통 약 99% 이하, 예컨대, 약 95% 이하, 약 90% 이하, 약 85% 이하, 약 80% 이하, 약 75% 이하, 약 70% 이하, 약 65% 이하, 약 60% 이하, 약 55% 이하, 50% 이하, 약 45% 이하, 약 40% 이하, 약 35% 이하, 약 30% 이하, 약 25% 이하, 약 20% 이하, 약 15% 이하, 약 10% 이하, 약 5% 이하, 약 2% 이하, 또는 약 1% 이하이다.

본 명세서에 개시된 박테리아 조성물은 다양한 형태로 제형화되고 다수의 상이한 수단으로 투여될 수 있다. 박테리아 조성물은 필요에 따라 통상적으로 허용가능한 담체, 아쥬반트, 및 비히클을 함유하는 제형으로, 경구로, 직장으로, 또는 비경구로 투여될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 용어 "비경구"는 피하, 정맥내, 근육내, 또는 흉골내 주사 및 주입 기법을 포함한다. 예시적인 실시형태에서, 박테리아 조성물은 경구로 투여된다.

경구 투여를 위한 고체 투약 형태는 캡슐, 정제, 캐플렛(caplet), 환약, 트로키, 로젠지, 분말 및 과립을 포함한다. 캡슐은 전형적으로 박테리아 조성물을 포함하는 코어 물질 및 코어 물질을 캡슐화하는 쉘 벽을 포함한다. 일부 실시형태에서, 코어 물질은 고체, 액체, 및 에멀션 중 적어도 하나를 포함한다. 일부 실시형태에서, 쉘 벽은 연질 젤라틴, 경질 젤라틴, 및 중합체 중 적어도 하나를 포함한다. 적합한 중합체는 셀룰로스 중합체, 예컨대, 하이드록시프로필 셀룰로스, 하이드록시에틸 셀룰로스, 하이드록시프로필 메틸 셀룰로스(HPMC), 메틸 셀룰로스, 에틸 셀룰로스, 셀룰로스 아세테이트, 셀룰로스 아세테이트 프탈레이트, 셀룰로스 아세테이트 트라이멜리테이트, 하이드록시프로필메틸 셀룰로스 프탈레이트, 하이드록시프로필메틸 셀룰로스 석시네이트 및 카복시메틸셀룰로스 소듐; 아크릴산 중합체 및 공중합체, 예컨대, 아크릴산, 메트아크릴산, 메틸 아크릴레이트, 암모니오 메틸아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 메틸 메트아크릴레이트 및/또는 에틸 메트아크릴레이트로 형성된 것(예를 들어, 상표명 "유드라짓(Eudragit)"으로 판매되는 공중합체); 비닐 중합체 및 공중합체, 예컨대, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐아세테이트 프탈레이트, 비닐아세테이트 크로톤산 공중합체, 및 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체; 및 셸락(정제된 락(lac))을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다. 일부 실시형태에서, 적어도 하나의 중합체는 맛 차폐제로서 기능한다.

정제, 환약 등은 압축, 다중 압축, 다중층화, 및/또는 코팅될 수 있다. 코팅은 단일 또는 다중일 수 있다. 일부 실시형태에서, 코팅 물질은 당류, 다당류, 및 식물, 진균, 및 미생물 중 적어도 하나로부터 추출된 당단백질을 포함한다. 비제한적인 예는 옥수수 전분, 밀 전분, 감자 전분, 타피오카 전분, 셀룰로스, 헤미셀룰로스, 덱스트란, 말토덱스트린, 사이클로덱스트린, 이눌린, 펙틴, 만난, 아라비아 검, 로커스트빈검, 메스키트 검, 구아 검, 카라야 검, 가티 검, 트래거캔스 검, 청각채(funori), 카라기난, 한천, 알기네이트, 키토산, 또는 젤란 검을 포함한다. 일부 실시형태에서, 코팅 물질은 단백질을 포함한다. 일부 실시형태에서, 코팅 물질은 지방 및 오일 중 적어도 하나를 포함한다. 일부 실시형태에서, 지방 및 오일 중 적어도 하나는 고온 용융이다. 일부 실시형태에서, 지방 및 오일 중 적어도 하나는 수소화되거나 부분적으로 수소화된다. 일부 실시형태에서, 지방 및 오일 중 적어도 하나는 식물로부터 유래된다. 일부 실시형태에서, 지방 및 오일 중 적어도 하나는 글라이세라이드, 유리 지방산, 및 지방산 에스터 중 적어도 하나를 포함한다. 일부 실시형태에서, 코팅 물질은 적어도 하나의 식용 왁스를 포함한다. 식용 왁스는 동물, 곤충, 또는 식물로부터 유래될 수 있다. 비제한적인 예는 비즈왁스, 라놀린, 베이베리납, 카나우바 왁스, 및 쌀겨 왁스를 포함한다. 정제 및 환약은 추가적으로 장용 코팅제와 함께 제조될 수 있다.

대안적으로, 본 명세서에 개시된 박테리아 조성물을 구현하는 분말 또는 과립은 식료품에 혼입될 수 있다. 일부 실시형태에서, 식료품은 경구 투여용 음료이다. 적합한 음료의 비제한적인 예는 과일 주스, 과일 음료, 인공향 음료, 인공 감미 음료, 탄산 음료, 스포츠 음료, 액체 유제품, 쉐이크, 알코올 음료, 카페인 음료, 영아용 조제식 등을 포함한다. 구강 투여를 위한 다른 적합한 수단은, 적합한 용매, 보존제, 유화제, 현탁제, 희석제, 감미료, 착색제, 및 향미제 중 적어도 하나를 함유하는, 수성 및 비수성 용액, 에멀션, 현탁액 및 비발포성 과립으로부터 재구성된 용액 및/또는 현탁액을 포함한다.

일부 실시형태에서, 식료품은 고체 식품이다. 고체 식품의 적합한 예는 푸드바, 스낵바, 쿠키, 브라우니, 머핀, 크래커, 아이스크림바, 냉동 요구르트바 등을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다.

일부 실시형태에서, 본 명세서에 개시된 박테리아 조성물은 치료용 식품에 포함된다. 일부 실시형태에서, 치료용 식품은 일부 또는 모든 필수 대량영양소 및 미량영양소를 선택적으로 함유하는 즉시 사용가능한 식품이다. 일부 실시형태에서, 본 명세서에 개시된 박테리아 조성물은 기존 식사에 혼합되도록 고안된 보충 식품에 포함된다. 일부 실시형태에서, 보충 식품은 일부 또는 모든 필수 대량영양소 및 미량영양소를 함유한다. 일부 실시형태에서, 본 명세서에 개시된 박테리아 조성물은 기존 식품과 혼합되거나 기존 식품에 첨가되어 식품의 단백질 영양을 강화한다. 예는 주식(곡물, 소금, 설탕, 식용유, 마가린), 음료(커피, 차, 소다수, 맥주, 리큐어, 스포츠 음료), 스낵, 사탕 및 다른 식품을 포함한다.

일부 실시형태에서, 제형은 경구 투여를 위해 젤라틴 캡슐에 충전된다. 적절한 캡슐의 예는 10 ㎎(최대 100 ㎎)의 동결건조 분말(10⁸ 내지 10¹¹개 박테리아), 160 ㎎의 미정질 셀룰로스, 77.5 ㎎ 젤라틴, 및 2.5 ㎎ 마그네슘 스테아레이트를 함유하는 250 ㎎ 젤라틴 캡슐이다. 다른 실시형태에서, 10⁵ 내지 10¹², 10⁵ 내지 10⁷, 10⁶ 내지 10⁷, 또는 10⁸ 내지 10¹⁰개 박테리아가 사용될 수 있으며, 필요한 경우 부형제의 부수적인 조정이 있다. 추가 실시형태에서, 장용 코팅된 캡슐 또는 정제 또는 완충 또는 보호 조성물과 함께 사용될 수 있다.

일부 실시형태에서, 각각의 유형의 박테리아의 수는 동일한 양 또는 상이한 양으로 존재할 수 있다. 예를 들어, 2가지 유형의 박테리아가 있는 박테리아 조성물에서, 박테리아는 1:10,000 비율 내지 1:1 비율, 1:10,000 비율 내지 1:1,000 비율, 1:1,000 비율 내지 1:100 비율, 1:100 비율 내지 1:50 비율, 1:50 비율 내지 1:20 비율, 1:20 비율 내지 1:10 비율, 1:10 비율 내지 1:1 비율로 존재할 수 있다. 적어도 3가지 유형의 박테리아를 포함하는 박테리아 조성물에 있어서, 박테리아 유형의 비율은 2가지 유형의 박테리아가 있는 박테리아 조성물에 대한 비율에서 쌍으로 선택될 수 있다. 예를 들어, 박테리아 A, B, 및 C를 포함하는 박테리아 조성물에서, 박테리아 A 및 B 사이의 비율, 박테리아 B 및 C 사이의 비율, 박테리아 A 및 C 사이의 비율 중 적어도 하나는 상기 쌍 조합으로부터 독립적으로 선택될 수 있다.

III. 대상체를 치료하는 방법

본 명세서에 개시된 제형은, 예를 들어, 염증성 장 질환(IBD)(예를 들어, 궤양성 대장염 또는 크론병)의 하나 이상의 징후 또는 증상을 개선(예를 들어, 완화를 유도)하고/하거나 활동성 질환의 재발을 감소(예를 들어, 완화를 유지)시킴으로써 상기 질환의 치료에 사용될 수 있다.

일부 실시형태에서, 본 명세서에 개시된 제형을 이용한 치료는 2차 담즙산의 수준을 증가시키며, 여기서 2차 담즙산은 데옥시콜산(DCA), 3α 12-옥소-데옥시콜산, 3β 12α-데옥시콜산(3-아이소데옥시콜산), 7α 3-옥소-케노데옥시콜산, 리토콜산(LCA), 3-옥소 LCA, 옥소-LCA, 아이소-LCA, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시형태에서, 본 개시내용의 제형을 이용한 치료는 2차 담즙산의 수준을 감소시키며, 여기서 2차 담즙산은 UDCA이다. 일부 실시형태에서, UDCA는, 예를 들어, 장 상피 세포에 의해 생산되는 전-염증성 매개체(예를 들어, IL-8)의 양을 증가시킬 수 있다.

일부 실시형태에서, 특정 2차 담즙산의 증가 및/또는 감소는 다음 중 적어도 하나와 연관된다: (i) IBD(예를 들어, 궤양성 대장염 또는 크론병)으로 진단된 환자에서 위장(GI) 마이크로바이옴의 다양성 증가, (ii) 환자(예를 들어, IBD로 진단받은 환자)에서 GI 염증의 감소, (iii) 치료받지 않은 IBD 환자와 비교하여 IBD 환자의 집단에서 점막 및 상피 장벽 완전성의 개선, (iv) 치료 전과 비교하여 IBD 환자에서 점막 및 상피 장벽 완전성의 개선, (v) 점막 치유의 촉진(예를 들어, 내시경 메이요(Mayo) 점수의 감소에 의해 평가될 수 있음), 및 (vi) IBD의 적어도 하나의 징후 또는 증상의 다른 개선(예를 들어, 질환 완화). 이와 같은 개선은 또한, 예를 들어, 바이오마커를 통하여 검출된 개선, 예컨대, 치료 후 분변 칼프로텍틴(fecal calprotectin)의 감소를 포함할 수 있다. 메이요 점수는 당업계에 알려져 있으며, 예를 들어, globalrph.com/mayo_clinic_score.htm을 참조한다. 치료 전 점수로부터 총 메이요 점수의 감소 및/또는 직장 출혈 및/또는 내시경 하위점수의 개선은 치료 효과를 나타낸다.

일부 실시형태에서, 본 명세서에 기재된 제형을 이용한 치료 후 임상적 완화율은 적어도 20%, 25%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 75%, 80%, 90%, 95%, 또는 100%이다. 일부 실시형태에서, 임상적 완화율은 위약과 비교하여 개선되며, 예를 들어, 각각 적어도 60% 대 30%이다. 일부 실시형태에서, 임상적 완화는 메이요 점수가 2점 이하이며, 어떠한 개별 하위점수도 1 초과가 아니다. 일부 실시형태에서, 제형을 이용한 치료에 대한 임상적 반응은 위약에 비해 개선되며, 예를 들어, 각각 30%와 비교하여 적어도 60%이다. 점막 치유는 메이요 점수의 내시경 하위점수에서 0 또는 1로 정의된다. 일부 실시형태에서, 임상적 반응은 메이요 점수에서 기준선으로부터 30% 이상 그리고 3점 이상만큼의 감소이며, 직장 출혈 하위점수 1 이상 또는 직장 출혈 하위점수 0 또는 1의 감소를 수반한다. 일부 실시형태에서, 임상적 반응은, 직장 출혈 하위점수에서 1점 초과의 감소 또는 0 또는 1의 절대 직장 출혈 하위점수 중 적어도 하나와 함께, 기준선으로부터 전체 변형된 메이요 점수(Total Modified Mayo Score: TMMS)의 3점 이상의 감소로 정의된다. 완전 완화는 TMMS가 2 미만이고, 홍반, 출혈, 및 염증의 증거가 없는 내시경 하위점수가 0인 것으로 정의된다. 내시경 개선은 변형된 메이요 내시경 하위점수의 1초과의 감소로 정의된다.

본 명세서에 개시된 제형은 다양한 임상적 상황에서 유용할 수 있다. 예를 들어, 제형은 환자가 급성 감염을 앓고 있을 때 급성 감염이 가라앉은 후 재발의 위험을 감소시키기 위해, 또는 환자가 심각한 위장 감염의 위험을 가지거나 위험에 있는 다른 사람(의사, 간호가, 병원 근로자, 아프거나 입원한 사람들의 가족)과 매우 근접하게 있을 때 항생제에 대한 보완적 치료로서 투여될 수 있다.

본 제형은 인간, 실험실 동물(예를 들어, 영장류, 래트, 및 마우스), 가축(예를 들어, 소, 양, 염소, 돼지, 칠면조, 및 닭), 및 가정용 애완동물(예를 들어, 개, 고양이, 및 설치류)을 포함하여 동물에게 투여될 수 있다. 일부 실시형태에서, 제형은 인간 대상체에게 투여된다. 일부 실시형태에서, 인간 대상체는 IBD(예를 들어, 궤양성 대장염 또는 크론병)의 하나 이상의 징후 또는 증상, 예를 들어, 설사(예를 들어, 혈액 또는 고름을 함유); 복부 통증 및 경련; 직장 통증; 직장 출혈; 절박변; 절박함에도 불구하고 배변 불능; 체중 감소; 피로; 발열; (어린이에서) 성장 실패; 심각한 출혈; 천공된 결장; 심각한 탈수; 간 질환; 골다공증; 피부, 관절, 또는 눈의 염증; 구강 궤양; 결장암의 위험 증가; 독성 거대결장증; 또는 정맥 및 동맥에서 혈전의 위험 증가를 가진다. 본 명세서에서 제공되는 제형을 사용한 치료적으로 효과적인 치료는 이와 같은 징후 및 증상 중 하나 이상을 개선할 수 있다.

일부 실시형태에서, 대상체(예를 들어, 인간 환자)는 제형의 투여 전에 전처리 프로토콜을 받으며, 여기서 전처리 프로토콜은 박테리아 조성물을 수용하도록 위장관을 준비한다. 특정 실시형태에서, 전처리 프로토콜은 항생체 치료를 포함하며, 여기서 항생제 치료는 환자의 박테리아를 변경시킨다. 다른 실시형태에서, 전처리 프로토콜은 결장 세정(예를 들어, 관장)을 포함하며, 여기서 결장 세정은 환자의 결정의 내용물을 실질적으로 비운다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "결장의 내용물을 실질적으로 비우는 것"은 결장 내용물의 일반적인 부피의 내용물의 적어도 75%, 적어도 80%, 적어도 90%, 적어도 95%, 또는 약 100%를 제거하는 것을 말한다. 항생제 치료는 결장-세정 프로토콜보다 선행할 수 있다.

일부 실시형태에서, 전처리 프로토콜은 본 명세서에 기재된 제형을 투여하기 적어도 1일, 2일, 3일, 5일, 6일, 7일, 10일, 또는 15일 전에 환자에게 투여된다. 일부 실시형태에서, 대상체는 다회 용량의 제형을 받는다. 일부 실시형태에서, 대상체는 제형의 투여 전에 IBD(예를 들어, 궤양성 대장염 또는 크론병)의 적어도 하나의 징후 또는 증상을 가진다. 다른 실시형태에서, 대상체는 제형의 투여 전에 IBD(예를 들어, 궤양성 대장염 또는 크론병)의 징후 또는 증상을 나타내지 않으며, 예를 들어, 제형은 활동성 IBD의 징후 또는 증상의 위험을 감소시키기 위해 예방적으로 투여된다.

일부 실시형태에서, 본 명세서에 기재된 제형은 장내로, 즉 위장관에 대한 접근 경로에 의해 투여된다. 이는 경구 또는 비강 튜브(비위관, 비공장관, 구위(oral gastric)관, 또는 구공장(oral jejunal)관), 또는 당업계에 알려진 임의의 다른 방법에 의한, 경구 투여, 직장 투여(관장, 좌제, 또는 대장내시경을 포함함)를 포함한다.

일부 실시형태에서, 제형은 입, 식도, 위, 소장, 대장, 및 직장을 포함하는 위장관의 적어도 하나의 영역에 투여된다. 다른 실시형태에서, 제형은 위장관의 모든 영역에 투여된다. 특정 실시형태에서, 제형은 약제, 예컨대, 분말, 캡슐, 정제, 겔 또는 액체의 형태로 구강으로 투여된다. 제형은 또한 구강 경로에 의해 또는 비위관을 통해 겔 또는 액체 형태로, 또는 직장 경로에 의해 겔 또는 액체 형태로, 대장내시경을 통한 관장 또는 점적주입에 의해 또는 좌제에 의해 투여될 수 있다.

일부 실시형태에서, 박테리아 및 박테리아 조성물은 투약 형태로 제공된다. 일부 실시형태에서, 투약 형태는 본 명세서에 개시된 적어도 하나의 OTU 또는 이의 조합의 투여를 위해 고안되며, 여기서 투여되는 박테리아 조성물의 총량은 0.1ng 내지 10g, 10ng 내지 1g, 100ng 내지 0.1g, 0.1㎎ 내지 500㎎, 1㎎ 내지 100㎎, 또는 10 내지 15㎎으로부터 선택된다. 일부 실시형태에서, 박테리아 조성물은 1일 0.1ng 내지 10g, 1일 10ng 내지 1g, 1일 100ng 내지 0.1g, 1일 0.1㎎ 내지 500㎎, 1일 1㎎ 내지 100㎎, 또는 1일 10 내지 15㎎, 또는 그 이상의 비율로 소비된다.

일부 실시형태에서, 치료 기간은 적어도 1일, 적어도 2일, 적어도 3일, 적어도 4일, 적어도 5일, 적어도 6일, 적어도 1주, 적어도 2주, 적어도 3주, 적어도 4주, 적어도 1개월, 적어도 2개월, 적어도 3개월, 적어도 4개월, 적어도 5개월, 적어도 6개월, 또는 적어도 1년이다. 일부 실시형태에서, 치료 기간은 1일 내지 1주, 1주 내지 4주, 1개월 내지 3개월, 3개월 내지 6개월, 6개월 내지 1년, 또는 1년 초과이다.

일부 실시형태에서, 총 10⁵ 내지 10¹²개의 미생물이 주어진 투약 형태로 환자에게 투여된다. 특정 실시형태에서, 유효량은 ㎖당 또는 그램당 10⁷ 내지 10¹¹개 박테리아를 가지는 박테리아 조성물 1 내지 500㎖ 또는 1 내지 500 그램, 또는 10⁷ 내지 10¹¹개 박테리아를 가지는 1㎎ 내지 1000㎎ 동결건조된 분말을 가지는 캡슐, 정제, 또는 좌제로 제공될 수 있다. 일부 실시형태에서, 급성 치료를 받는 사람은 만성 투여(예컨대, 병원 근로자 또는 장기 요양 시설에 입원한 사람)를 받는 사람보다 더 높은 용량으로 받는다.

일부 실시형태에서, 본 명세서에 기재된 제형은 단일 경우 또는 여러 경우에 1회, 예컨대, 수일 동안 1일 1회 또는 투여일에 1일 1회 초과(1일 2회, 1일 3회, 또는 최대 1일 5회를 포함함)로 투여된다. 일부 실시형태에서, 제형은 설정된 스케줄에 따라서 간헐적으로, 예를 들어, 매주 1회, 매달 1회, 또는 환자가 1차 질환으로부터 재발할 때 투여된다. 다른 실시형태에서, 제형은 침습적 의료 절차(예컨대, 수술)를 받을 개체, 입원할 개체, 장기 요양 시설 또는 재활 시설에 거주하는 개체, 직업상 병원체에 노출되는 개체(가축 및 동물 가공 근로자), 또는 병원균의 보균자가 될 수 있는 개체(병원 근로자, 예컨대, 의사, 간호사, 및 다른 의료관련 직종을 포함함)를 포함하여, 이러한 병원균에 감염될 위험이 있거나 이러한 병원균의 보균자가 될 수 있는 개체에게 장기적으로 투여된다.

일부 실시형태에서, 본 개시내용의 박테리아 조성물은 병용 요법 방식으로서 다른 작용제(예를 들어, 항미생물제 또는 프리바이오틱스)와 함께 투여된다. 특정 실시형태에서, 투여는 수시간 또는 수일에 걸쳐 순차적으로 이루어진다. 다른 실시형태에서, 투여는 동시에 이루어진다.

일부 실시형태에서, 박테리아 조성물은 하나 이상의 항미생물제와의 병용 요법에 포함되며, 상기 항미생물제는 항박테리아제, 항진균제, 항바이러스제 및 항기생충제를 포함한다.

항박테리아제는 세팔로스포린 항생제(세팔렉신, 세푸록심, 세파드록실, 세파졸린, 세팔로틴, 세파클로르, 세파만돌, 세폭시틴, 세프로질, 및 세프토비프롤); 플푸오로퀴놀론 항생제(시프로, 레바퀸, 플록신, 테퀸, 아벨록스, 및 노르플록스); 테트라사이클린 항생제(테트라사이클린, 미노사이클린, 옥시테트라사이클린, 및 독시사이클린); 페니실린 항생제(아목시실린, 암피실린, 페니실린 V, 디클록사실린, 카르베니실린, 반코마이신, 및 메티실린); 및 카르바페넴 항생제(에르타페넴, 도리페넴, 이미페넴/실라스타틴 및 메로페넴)를 포함한다.

항바이러스제는 아바카비르, 아사이클로비르, 아데포비르, 암프레나비르, 아타자나비르, 시도포비르, 다루나비르, 델라비르딘, 디다노신, 도코사놀, 에파비렌즈, 엘비테그라비르, 엠트리시타빈, 엔푸버타이드, 에트라비린, 팜시클로비르, 포스카르네트, 포미비르센, 간사이클로비르, 인디나비르, 이독수리딘, 라미부딘, 로피나비르, 마라비록, MK-2048, 넬피나비르, 네비라핀, 펜시클로비르, 랄테그라비르, 릴피비린, 리토나비르, 사퀴나비르, 스타부딘, 테노포비르, 트라이플루리딘, 발라시클로비르, 발간시클로비르, 비다라빈, 이바시타빈, 아만타딘, 오셀타미비르, 리만티딘, 티프라나비르, 잘시타빈, 자나미비르 및 지도부딘을 포함한다.

항진균 화합물의 예는 폴리엔 항진균제, 예컨대, 나타마이신, 리모시딘, 필리핀, 니스타틴, 암포테리신 B, 칸디신, 및 하마이신; 이미다졸 항진균제, 예컨대, 미코나졸, 케토코나졸, 클로트리마졸, 에코나졸, 오모코나졸, 비포나졸, 부토코나졸, 펜티코나졸, 아이소코나졸, 옥시코나졸, 세르타코나졸, 설코나졸, 및 티오코나졸; 트리아졸 항균제, 예컨대, 플루코나졸, 이트라코나졸, 이사부코나졸, 라부코나졸, 포사코나졸, 보리코나졸, 테르코나졸, 및 알바코나졸; 싸이아졸 항진균제, 예컨대, 아바펀진; 알릴아민 항진균제, 예컨대, 테르비나핀, 나프티핀, 및 부테나핀; 및 에키노칸딘 항진균제, 예컨대, 아니둘라펀진, 카스포펀진, 및 미카펀진을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다. 항진균 특성을 가지는 다른 화합물은 폴리고디알, 벤조산, 시클로피록스, 톨나프테이트, 운데실린산, 플루사이토신 또는 5-플루오로사이토신, 그리세오펄빈 및 할로프로긴을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다.

일부 실시형태에서, 박테리아 조성물은 하나 이상의 코르티코스테로이드, 메살라진, 메살라민, 설파살라진, 설파살라진 유도체, 면역억제 약물, 사이클로스포린 A, 머캅토퓨린, 아자싸이오퓨린, 프레드니손, 메토트렉세이트, 항히스타민제, 글루코코르티코이드, 에피네프린, 테오필린, 크로몰린 소듐, 항-류코트리엔, 비염용 항콜린 약물, 항콜린 충혈제거제, 비만세포 안정화제, 모노클론 항-IgG 항체, 백신, 및 이들의 조합과의 병용 요법에 포함된다.

프리바이오틱은 숙주의 웰빙과 건강에 이점을 주는 위장 미생물총의 조성 및/또는 활성 모두에서 특정 변화를 가능하게 하는 선택적으로 발효된 성분이다. 프리바이오틱스는 복합 탄수화물, 아미노산, 펩타이드, 또는 박테리아 조성물의 생존을 위한 다른 필수적인 영양 성분을 포함할 수 있다. 프리바이오틱스는 아미노산, 비오틴, 프럭토올리고당, 갈락토올리고당, 이눌린, 락툴로스, 만난 올리고당, 올리고프럭토스-풍부화 이눌린, 올리고프럭토스, 올리고덱스트로스, 타가토스, 트랜스-갈락토올리고당, 및 자일로올리고당을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다.

본 명세서는 명세서 내에 인용된 참고문헌의 교시내용을 고려하여 가장 철저하게 이해된다. 본 명세서 내의 실시형태는 실시형태의 예시를 제공하며, 범주를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 숙련된 기술자는 다수의 다른 실시형태가 포함된다는 것을 용이하게 인식한다. 본 개시내용에 인용된 모든 간행물 및 특허는 전문이 참조에 의해 포함된다. 참조문헌이 포함하는 자료가 본 명세서와 모순되거나 일치하지 않는 범위에서, 본 명세서는 임의의 이와 같은 재료를 대체할 것이다. 본 명세서의 임의의 참고문헌의 인용은 이와 같은 참고문헌이 선행기술이라는 것을 인정하는 것은 아니다.

달리 나타내지 않는 한, 청구범위를 포함하여 명세서에서 사용된 성분, 반응 조건 등의 양을 표현하는 모든 숫자는 모든 경우에 용어 "약"으로 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 달리 반대로 나타내지 않는 한, 숫자 매개변수는 근사치이며, 얻고자 하는 원하는 특성에 따라서 달라질 수 있다. 적어도, 그리고 청구범위의 범주에 대한 균등론의 적용을 제한하려는 시도가 아닌, 각각의 숫자 매개변수는 유효 숫자의 수 및 일반적인 반올림 접근법을 고려하여 해석되어야 한다.

하기 실시예는 제한이 아닌 예시로서 제공된다. 본 출원 전체에 걸쳐 인용된 모든 참고문헌의 내용은 본 명세서에 참고로 명시적으로 포함된다.

실시예

실시예 1: 건강한 인간의 분변으로부터 유래된 포자 집단(HHSP)의 투여 후 궤양성 대장염 환자에서 담즙산 수준의 분석

염증성 장 질환(IBD)에서 담즙산의 역할의 이해를 시작하기 위해 7α-데하이드록실라제 경로와 연관된 2차 담즙산(즉, DCA, LCA, 3-옥소 LCA, 3α 12-옥소-데옥시콜산, 및 3β 12α-데옥시콜산)의 수준을 상이한 치료 요법을 받은 궤양성 대장염 환자로부터 수득한 분변 샘플에서 정량화하였다. 치료 요법은 다음 중 하나를 포함하였다: (A) 위약 단독; (B) 위약에 이어 건강한 인간의 분변으로부터 유래된 포자 집단("HHSP")을 매주 투약; (C) 반코마이신에 이어 HHSP를 매주 투약; 및 (D) 반코마이신에 이어 HHSP를 매일 투약. 담즙산 농도를 4개의 상이한 시점에서 측정하였다: (1) 기준선(즉, 반코마이신 또는 HHSP의 투여 전)("방문 1"); (2) 반코마이신 치료 직후(필요한 경우)("방문 4"); (3) HHSP의 투여 시작 2주 후(필요한 경우)("방문 6"); 및 (4) 포자-형성 분획의 투여 시작 8주 후(필요한 경우)("방문 12").

인간 분변 샘플로부터 담즙산의 추출

인간 분변 샘플을 분취하고, 칭량한 다음, 10× w/v 추출 완충액(물 중 50% 메탄올) 중에서 균질화하였다. 샘플을 얼음 상에서 1시간 동안 추출한 다음, 동일한 부피의 차가운 아세토나이트릴로 추가로 추출하였다. 그 다음, 추출물을 원심분리하고, 액체 크로마토그래피-탠덤 질량 분석법(liquid chromatography-tandem mass spectrometry: LC-MS)에 의한 분석 전에 0.22㎛ 필터를 통해 상청액을 여과시켰다. 표지한 담즙산 표준물을 추출전 및 추출후에 섞어(spiked) 대사산물 추출 및 분석을 위한 품질 관리를 제공하였다. 각각의 샘플의 분취약을 또한 칭량한 다음, 건조시켜 샘플의 수분 함량과 건조 중량을 결정하였다.

담즙산의 LC-MS 분석

0.2㎛ 프리-칼럼 필터(pre-column filter)가 앞에 있는 마이크로솔브 바이덴테이트(Microsolv bidentate) C18 칼럼이 장착된 애질런트(Agilent) 1260 HPLC를 사용하여 담즙산을 분리하였다. 0.4 ㎖/분의 유속으로 0.1% 폼산을 포함하는 물과 아세토나이트릴의 구배를 사용하여 분리를 달성하였다. 5㎕의 부피로 샘플을 주입하였다. 애질런트 저질량 튜닝 믹스를 사용하여 50 내지 1700 m/z의 질량 범위로 보정된 브루커 콤파스(Bruker Compass)(상표명) qTOF 질량 분석기에 HPLC 시스템을 연결시켰다. 각각의 실행의 시작시 주입된 참조 질량 용액에 대하여 각각의 실행을 추가적으로 보정하였다. 담즙산을 네거티브 모드로 검출하였으며, 알려진 순수한 표준물과 비교하여 고유한 m/z와 체류 시간으로 식별하였다. 브루커 데이터 분석 소프트웨어를 사용하여 피크 아래 영역을 결정하였다. 0.001μM 내지 100μM 농도 범위의 순수한 표준물로부터 생성된 검량선을 사용하여 담즙산을 정량화하였다. LC-MS에 의해 검출된 담즙산은 하기 표 1에 열거되어 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 반코마이신에 이어 HHSP를 받은 궤양성 대장염 환자(C 및 D)는 투여 전 환자에서 상응하는 수준과 비교하여 분변 샘플에서 7α-데하이드록실라제 경로와 연관된 2차 담즙산의 수준이 증가하였다. 가장 큰 증가는 반코마이신에 이어 HHSP를 매일 투약받은 환자(D)에서 관찰되었다. 대조적으로, 위약만 받은 환자에서는 측정된 2차 담즙산의 농도가 눈에 띄게 증가하지 않았다(A). 이러한 결과는 HHSP에 존재하는 하나 이상의 포자-형성 박테리아가 궤양성 대장염 환자에서 관찰되는 담즙산 농도 증가의 원인이 될 수 있음을 시사한다.

실시예 2: 완화가 있는 궤양성 대장염 환자에서 담즙산 수준의 분석

담즙산 수준과 질환 완화 사이의 잠재적인 관계를 평가하기 위해, 완화가 있는 궤양성 대장염 환자("회복자") 및 활동성 질환이 있는 궤양성 대장염 환자("비-회복자") 사이에서 상이한 담즙산의 수준을 비교하였다. 궤양성 대장염 환자는 실시예 1에 기재된 치료 요법 중 하나를 받았다. 담즙산을 분변 샘플로부터 추출하고 상기 실시예 1에 기재된 바와 같이 정량화하였다.

도 2a 내지 도 2f 및 도 3a 내지 도 3f에 나타낸 바와 같이, 회복자는 비-회복자와 비교하여 다음의 2차 담즙산의 더 높은 수준을 나타내었다: 데옥시콜산(DCA)(도 2a 및 도 3a), LCA(도 2b 및 도 3b), 3α 12-옥소-데옥시콜산(도 2c 및 도 3c), 7α 3-옥소-케노데옥시콜산(도 2d 및 도 3d), 3-옥소 LCA(도 2e 및 도 3e), 및 3β 12α-옥소-데옥시콜산(3-아이소데옥시콜산)(도 2f 및 도 3f). 대조적으로, UDCA의 수준(도 2g 및 3g)은 회복자와 비교하여 비-회복자에서 유의하게 더 높았으며, 이는 모든 2차 담즙산이 염장성 장 질환(예를 들어, 궤양성 대장염)에서 유사한 패턴을 가지는 것이 아님을 시사한다. 상기 데이터는 IBD 완화가 특정 담즙산(예를 들어, 7α-데하이드록실라제 경로와 연관된 것)의 증가 및 UDCA 수준의 감소와 직접적으로 관련되어 있음을 추가로 나타낸다.

이들 데이터는 2차 담즙산 수준의 조작이 염증성 장 질환을 치료하는 데 유용할 수 있음을 나타낸다.

실시예 3: 활성화된 단핵구 및 PBMC에 대한 2차 담즙산의 항-염증 효과의 평가

특정 2차 담즙산의 수준 증가와 궤양성 대장염 완화 사이의 가능한 관계를 더 잘 이해하기 위해, 접합 형태 및 비접합된 형태의 상이한 1차 및 2차 담즙산의 다양한 농도의 존재 하에 단핵구 및 PBMC를 LPS로 활성화하였다. 활성화된 세포가 생산한 TNF-α 및 IL-10의 양을 하기 기재한 바와 같이 측정하였다.

TNF-α 및 IL-10 분비 분석

인간 버피 코트를 생물재생(Bioreclamation)으로부터 수득하고 밤새 얼음 상에서 수송하였다. 버피 코트를 PBS를 이용하여 1:1로 희석하고 50㎖ 팔콘 튜브에서 피콜-파크(Ficoll-Paque)(GE 헬스케어(GE Healthcare) 카탈로그 #17-1440-03)의 상부에 층을 형성하였다. 샘플을 제동 없이 500 × g로 20분 동안 실온에서 회전시켰다. PBMC를 퍼콜(Percoll) 구배 층에서 흡입하고 PBS로 3회 세척하였다. 세포를 혈구계산기를 이용하여 계수하여 세포 생존력 및 농도를 결정하였다. 세포를 96 웰 플레이트 상에 도말하고 37C, 5% CO2에서 1시간 동안 인큐베이션하였다. 이 다음, LPS(1 ng/㎖)를 첨가하기 전에 1시간 동안 12.5μM, 25μM 및 50μM의 최종 농도로 담즙산을 첨가하였다. 16 내지 20시간 인큐베이션 후, 사이토카인 분석을 위해 세포 배양 배지를 수집하였다. IL-10 및 TNF-α를 분석하는　밀리플렉스 인간 사이토카인 키트(Milliplex Human Cytokine kit)(루미넥스(Luminex); 밀리포어(Millipore))를 사용하여 사이토카인을 분석하였다. 밀테니 바이오테크 팬 단핵구 단리 키트(Miltenyi Biotec Pan Monocyte Isolation Kit)(카탈로그 번호: 130-096-537)를 제조업체의 지침에 따라서 사용하여 단핵구를 PBMC로부터 단리하고 상기 기재한 바와 같이 분석하였다.

도 4a 내지 4b에 나타낸 바와 같이, 나타낸 대부분의 담즙산의 농도를 증가시키면서, LPS-활성화 PBMC는 더 높은 수준의 IL-10 및 더 낮은 수준의 TNF-α를 생산하였으며, 이는 이들 담즙산의 항-염증 효과를 강조한다. 2차 담즙산(DCA 및 LCA) 및 이들의 접합된 유도체(tDCA, gDCA 및 tLCA)를 이용하여 가장 큰 항-염증 효과를 관찰하였다. LPS-자극 단핵구를 이용하여 유사한 결과를 관찰하였다. 도 5a 및 5b를 참조한다. 실시예 2와 일치하게, UDCA 농도의 증가는 LPS-자극 단핵구 또는 PBMC에 대하여 항-염증 효과가 없었다.

실시예 4: 활성화된 장 상피 세포에 대한 2차 담즙산의 항-염증 효과의 평가

IBD는 주로 장 조직에 영향을 미치기 때문에, 단핵구 및 PBMC에서 관찰되는 항-염증 효과가 또한 장 상피 세포(HT29)에서도 적용되는지 여부를 하기에 기재한 바와 같이 평가하였다.

IL-8 분비 분석

10% FBS, 글루타맥스(GlutaMAX) 및 펜/스트렙(Pen/Strep)으로 보충한 맥코이스 배지(McCoys Medium)에서 배양한 HT29 세포를 96-웰 형식에서 50k 세포/웰의 밀도로 도말하고 완전히 융합할 때까지 5일 동안 성장시켰다. 2일마다 배양 배지를 교체하였다. 제5일에, 세포를 1.25 ng/㎖ TNF-α에 노출하기 전에 250μM, 125μM 또는 62.5μM 담즙산 화합물로 1시간 동안 전처리하였다. 세포를 밤새(16시간) 인큐베이션하고, ELISA에 의한 IL-8 단백질 정량화를 위해 배양 상청액을 수집하였다. 테스트 샘플의 IL-8 수준을 1.25 ng/㎖ TNF-α에 노출된 DMSO 전처리 샘플(즉, 담즙산이 없음)인 염증 대조군에 대해 정규화하였다.

이전 데이터와 일치하여, 접합된 2차 담즙산(예를 들어, t-LCA, t-DCA, 및 g-DCA)을 포함하여 여러가지 상이한 담즙산의 존재 하에 장 상피 세포를 활성화시키고 용량-의존적 방식으로 IL-8 생산을 감소시켰다. 도 6을 참조한다. 상기 제공된 데이터와 일치하여, 다른 테스트된 2차 담즙산과 달리, UDCA는 활성화된 장 상피 세포에 대하여 항-염증 효과가 없었다. 대신에, UDCA는 용량-의존적 방식으로 활성화된 장 상피 세포에 의한 IL-8의 생산을 증가시키는 것으로 보였다.

종합적으로, 상기 데이터는 특정 2차 담즙산(예를 들어, 데옥시콜산(DCA), 리토콜산(LCA), 또는 3-옥소 LCA)의 증가 및/또는 UDCA의 감소가 항-염증 효과를 향상시킬 수 있음을 나타내며, 이는 궤양성 대장염 환자의 질환 완화를 초래한다.

이러한 데이터는 담즙산, 예를 들어, 2차 담즙산의 변화에 영향을 미칠 수 있는 박테리아 조성물이 염증성 장 질환을 치료하는 데 유용할 수 있다는 추가 증거를 제공한다.

실시예 5: 궤양성 대장염의 완화에서 특정 2차 담즙산의 증가의 원인이 되는 박테리아의 식별

상기 실시예에 기재된 항-염증 효과와 연관된 담즙산의 증가의 원인이 될 수 있는 박테리아를 식별하기 위해, 플라보니프락토르_SC49 및 클로스트리듐 렙텀의 존재를 기반으로 상이한 궤양성 대장염 환자(즉, 실시예 1에 기재된 치료 요법 중 하나를 받은 회복자 및 비-회복자 모두) 유래의 분변 샘플을 나누었다. 그 다음, 7α-데하이드록실라제 경로와 연관된 2차 담즙산(즉, DCA, 3α 12-옥소-데옥시콜산, 3β 12α-데옥시콜산(3-아이소데옥시콜산), LCA, 및 3-옥소-LCA)의 양을 실시예 1에서 앞서 기재한 바와 같이 측정하였다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 플라보니프락토르_SC49 또는 클로스트리듐 렙텀을 포함하는 분변 샘플은 2가지 박테리아가 모두 없는 분변 샘플과 비교하여 상당히 더 높은 수준의 테스트한 2차 담즙산을 가졌다. 플라보니프락토르_SC49 및 클로스트리듐 렙텀을 둘 다 포함하는 분변 샘플에서 테스트한 2차 담즙산의 가장 높은 수준을 측정하였다. 이러한 데이터는, 예를 들어, 박테리아 조성물 중, 이들 박테리아 종이 궤양성 대장염 환자에서 특정 담즙산의 수준을 조절함으로써 IBD 환자의 질환 완화를 촉진하는 데 유용할 수 있음을 나타낸다.

SEQUENCE LISTING <110> SERES THERAPEUTICS, INC. <120> COMPOSITIONS AND METHODS FOR TREATING INFLAMMATORY BOWEL DISEASES <130> WO2019/191694 <140> PCT/US2019/025010 <151> 2019-03-29 <150> US 62/650,002 <151> 2018-03-29 <160> 4 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 1529 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Flavonifractor_SC49 <400> 1 tattgagagt ttgatcctgg ctcaggatga acgctggcgg cgtgcttaac acatgcaagt 60 cgaacggagt gctcatgaca gaggattcgt ccaatggagt gagttactta gtggcggacg 120 ggtgagtaac gcgtgagtaa cctgccttgg agtggggaat aacaggtgga aacatctgct 180 aataccgcat gatgcagttg ggtcgcatgg ctctgactgc caaagattta tcgctctgag 240 atggactcgc gtctgattag ctggttggcg gggtaacggc ccaccaaggc gacgatcagt 300 agccggactg agaggttggc cggccacatt gggactgaga cacggcccag actcctacgg 360 gaggcagcag tggggaatat tgggcaatgg gcgcaagcct gacccagcaa cgccgcgtga 420 aggaagaagg ctttcgggtt gtaaacttct tttctcaggg acgaagcaag tgacggtacc 480 tgaggaataa gccacggcta actacgtgcc agcagccgcg gtaatacgta ggtggcgagc 540 gttatccgga tttactgggt 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gaacacccga agtccgtagc ctaaccgcaa 1440 ggggggcgcg gccgaaggtg ggttcgataa ttggggtgaa gtcgtaacaa ggtagccgta 1500 tcggaaggtg cggctggatc acctccttt 1529 <210> 2 <211> 1548 <212> DNA <213> Clostridium leptum <400> 2 tttagagagt ttgatcctgg ctcaggacga acgctggcgg cgtgcctaac acatgcaagt 60 cgaacggagt taaattcgac acccgagtat ccggccggga ggcggggtgc tgggggttgg 120 atttaactta gtggcggacg ggtgagtaac gcgtgagtaa cctgcctttc agagggggat 180 aacgttctga aaagaacgct aataccgcat aacatcaatt tatcgcatga taggttgatc 240 aaaggagcaa tccgctggaa gatggactcg cgtccgatta gccagttggc ggggtaacgg 300 cccaccaaag cgacgatcgg tagccggact gagaggttga acggccacat tgggactgag 360 acacggccca gactcctacg ggaggcagca gtgggggata ttgcacaatg ggggaaaccc 420 tgatgcagca acgccgcgtg agggaagaag gttttcggat tgtaaacctc tgttcttagt 480 gacgataatg acggtagcta aggagaaagc tccggctaac tacgtgccag cagccgcggt 540 aatacgtagg gagcgagcgt tgtccggatt tactgggtgt aaagggtgcg taggcggcga 600 ggcaagtcag gcgtgaaatc tatgggctta acccataaac tgcgcttgaa actgtcttgc 660 ttgagtgaag tagaggtagg cggaattccc ggtgtagcgg tgaaatgcgt agagatcggg 720 aggaacacca gtggcgaagg cggcctactg ggctttaact gacgctgaag cacgaaagca 780 tgggtagcaa acaggattag ataccctggt agtccatgcc gtaaacgatg attactaggt 840 gtggggggtc tgaccccctc cgtgccgcag ttaacacaat aagtaatcca cctggggagt 900 acggccgcaa ggttgaaact caaaggaatt gacgggggcc cgcacaagca gtggagtatg 960 tggtttaatt cgaagcaacg cgaagaacct taccaggtct tgacatccgt ctaacgaagc 1020 agagatgcat taggtgccct tcggggaaag gcgagacagg tggtgcatgg ttgtcgtcag 1080 ctcgtgtcgt gagatgttgg gttaagtccc gcaacgagcg caacccttgt ttctagttgc 1140 tacgcaagag cactctagag agactgccgt tgacaaaacg gaggaaggtg gggacgacgt 1200 caaatcatca tgccccttat gacctgggcc acacacgtac tacaatggct gtaaacagag 1260 ggaagcaaag ccgcgaggtg gagcaaaacc ctaaaagcag tcccagttcg gatcgcaggc 1320 tgcaacccgc ctgcgtgaag tcggaattgc tagtaatcgc ggatcagcat gccgcggtga 1380 atacgttccc gggccttgta cacaccgccc gtcacaccat gggagccggt aatacccgaa 1440 gccagtagtt caaccgcaag gagagcgctg tcgaaggtag gattggcgac tggggtgaag 1500 tcgtaacaag gtagccgtat cggaaggtgc ggctggatca cctccttt 1548 <210> 3 <211> 1529 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Flavonifractor_SC49 <400> 3 tattgagagt ttgatcctgg ctcaggatga acgctggcgg cgtgcttaac acatgcaagt 60 cgaacggagt gctcatgaca gaggattcgt ccaatggagt gagttactta gtggcggacg 120 ggtgagtaac gcgtgagtaa cctgccttgg agtggggaat aacaggtgga aacatctgct 180 aataccgcat gatgcagttg ggtcgcatgg ctctgactgc caaagattta tcgctctgag 240 atggactcgc gtctgattag ctagttggcg gggtaacggc ccaccaaggc gacgatcagt 300 agccggactg agaggttggc cggccacatt gggactgaga cacggcccag actcctacgg 360 gaggcagcag tggggaatat tgggcaatgg gcgcaagcct gacccagcaa cgccgcgtga 420 aggaagaagg ctttcgggtt gtaaacttct tttctcaggg acgaagcaag tgacggtacc 480 tgaggaataa gccacggcta actacgtgcc agcagccgcg gtaatacgta ggtggcgagc 540 gttatccgga tttactgggt gtaaagggcg tgtaggcggg actgcaagtc agatgtgaaa 600 accatgggct caacctgtgg cctgcatttg aaactgtagt tcttgagtac tggagaggca 660 gacggaattc ctagtgtagc ggtgaaatgc gtagatatta ggaggaacac cagtggcgaa 720 ggcggtctgc tggacagcaa ctgacgctga 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Flavonifractor_SC49 <220> <221> misc_feature <222> (543)..(543) <223> n is a, c, g, or t <220> <221> misc_feature <222> (955)..(956) <223> n is a, c, g, or t <400> 4 aacggagtgc tcatgacaga ggattcgtcc aatggagtga gttacttagt ggcggacggg 60 tgagtaacgc gtgagtaacc tgccttggag tggggaataa caggtggaaa catctgctaa 120 taccgcatga tgcagttgag tcgcatggct ctgactgcca aagatttatc gctctgagat 180 ggactcgcgt ctgattagct ggttggcggg gtaacggccc accaaggcga cgatcagtag 240 ccggactgag aggttggccg gccacattgg gactgagaca cggcccagac tcctacggga 300 ggcagcagtg gggaatattg ggcaatgggc gcaagcctga cccagcaacg ccgcgtgaag 360 gaagaaggct ttcgggttgt aaacttcttt tctcagggac gaagcaagtg acggtacctg 420 aggaataagc cacggctaac tacgtgccag cagccgcggt aatacgtagg tggcgagcgt 480 tatccggatt tactgggtgt aaagggcgtg taggcgggac tgcaagtcag atgtgaaaac 540 cangggctca acctgtggcc tgcatttgaa actgtagttc ttgagtactg gagaggcaga 600 cggaattcct agtgtagcgg tgaaatgcgt agatattagg aggaacacca gtggcgaagg 660 cggtctgctg gacagcaact gacgctgagg cgcgaaagcg tggggagcaa acaggattag 720 ataccctggt agtccacgct gtaaacgatg gatactaggt gtggggggtc tgaccccctc 780 cgtgccgcag ttaacacaat aagtatccca cctggggagt acgatcgcaa ggttgaaact 840 caaaggaatt gacgggggcc cgcacaagcg gtggagtatg tggtttaatt cgaagcaacg 900 cgaagaacct taccagggct tgacatcccg gtgaccggtg tagagataca ccttnntctt 960 cggaagcacc ggtgacaggt ggtgcatggt tgtcgtcagc tcgtgtcgtg agatgttggg 1020 ttaagtcccg caacgagcgc aacccttatt gttagttgct acgcaagagc actctagcga 1080 gactgccgtt gacaaaacgg aggaaggtgg ggacgacgtc aaatcatcat gccccttatg 1140 tcctgggcca cacacgtact acaatggtgg tcaacagagg gaagcaagcc cgcgaggagg 1200 agcaaacccc taaaagccat cccagttcgg attgcaggct gcaactcgcc tgtatgaagt 1260 tggaatcgct agtaatcgcg gatcagcatg ccgcggtgaa tacgttcccg ggccttgtac 1320 acaccgcccg tcacaccatg agagtcggga acacccgaag tccgtagcct aaccgc 1376

Claims

정제된 박테리아 집단을 포함하는 조성물로서, 상기 정제된 박테리아 집단은 플라보니프락토르_SC49(Flavonifractor_SC49), 클로스트리듐 렙텀(Clostridium leptum), 또는 이들의 조합을 포함하고, 상기 조성물은 대상체에게 투여될 때 2차 담즙산의 수준을 조절할 수 있는, 조성물.
제1항에 있어서, 상기 정제된 박테리아 집단은 플라보니프락토르_SC49를 포함하는, 조성물.
제1항에 있어서, 상기 정제된 박테리아 집단은 클로스트리듐 렙텀을 포함하는, 조성물.
제1항에 있어서, 상기 정제된 박테리아 집단은 플라보니프락토르_SC49 및 클로스트리듐 렙텀을 둘 다 포함하는, 조성물.
제1항, 제2항, 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플라보니프락토르_SC49는 참조 플라보니프락토르_SC49 OTU의 16S rDNA 서열(서열번호 1, 3 또는 4)과 적어도 95%, 적어도 96%, 적어도 97%, 적어도 98%, 적어도 99% 또는 100% 동일한 16S rDNA 서열을 포함하는, 조성물.
제1항 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 클로스트리듐 렙텀은 참조 클로스트리듐 렙텀 OTU의 16S rDNA 서열(서열번호 2)과 적어도 95%, 적어도 96%, 적어도 97%, 적어도 98%, 적어도 99% 또는 100% 동일한 16S rDNA 서열을 포함하는, 조성물.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2차 담즙산은 데옥시콜산(DCA), 3α 12-옥소-데옥시콜산, 3β 12α-데옥시콜산(3-아이소데옥시콜산), 7α 3-옥소-케노데옥시콜산, 리토콜산(LCA), 3-옥소 LCA, 또는 이들의 조합을 포함하는, 조성물.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2차 담즙산은 우르소데옥시콜산(UDCA)을 포함하는, 조성물.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 유효량의 조성물을 대상체에게 투여하는 단계를 포함하는, 필요로 하는 대상체에서 2차 담즙산의 수준을 조절하는 방법.
염증성 장 질환(IBD)의 하나 이상의 징후 또는 증상의 개선 또는 염증성 장 질환(IBD)의 완화를 필요로 하는 대상체에서 염증성 장 질환의 하나 이상의 징후 또는 증상을 개선시키거나 염증성 장 질환의 완화를 유지하는 방법으로서, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 유효량의 조성물을 대상체에게 투여하는 단계를 포함하는, 염증성 장 질환의 하나 이상의 징후 또는 증상을 개선시키거나 염증성 장 질환의 완화를 유지하는 방법.
제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 2차 담즙산은 데옥시콜산(DCA), 3α 12-옥소-데옥시콜산, 3β 12α-데옥시콜산(3-아이소데옥시콜산), 7α 3-옥소-케노데옥시콜산, 리토콜산(LCA), 3-옥소 LCA, 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
제11항에 있어서, 상기 투여는 대상체에서 2차 담즙산의 수준을 증가시키는, 방법.
제12항에 있어서, 상기 2차 담즙산의 수준은 참조(예를 들어, 조성물을 받지 않은 대상체에의 상응하는 수준)와 비교하여 대상체에서 적어도 10%, 적어도 20%, 적어도 30%, 적어도 40%, 적어도 50%, 적어도 60%, 적어도 70%, 적어도 80%, 또는 적어도 90%만큼 증가되는, 방법.
제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 2차 담즙산의 수준 증가는 IBD의 완화와 연관되는, 방법.
제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2차 담즙산은 시험관내 지질다당류(LPS)-자극 단핵세포에서 TNF-α의 생산을 감소시키고/시키거나 IL-10의 생산을 증가시킬 수 있는, 방법.
제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2차 담즙산은 시험관내 LPS-자극 말초혈액 단핵세포(PBMC)에서 TNF-α의 생산을 감소시키고/시키거나 IL-10의 생산을 증가시킬 수 있는, 방법.
제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2차 담즙산은 시험관내 TNFα-자극 장 상피 세포에서 IL-8의 생산을 감소시킬 수 있는, 방법.
제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 2차 담즙산은 우르소데옥시콜산(UDCA)을 포함하는, 방법.
제18항에 있어서, 상기 투여는 대상체에서 UDCA의 수준을 감소시키는, 방법.
제19항에 있어서, 상기 UDCA의 수준은 참조(예를 들어, 조성물을 받지 않은 대상체에의 상응하는 수준)와 비교하여 대상체에서 적어도 10%, 적어도 20%, 적어도 30%, 적어도 40%, 적어도 50%, 적어도 60%, 적어도 70%, 적어도 80%, 또는 적어도 90%만큼 감소되는, 방법.
제19항 또는 제20항에 있어서, 상기 UDCA의 수준 감소는 IBD의 완화와 연관되는, 방법.
제10항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 IBD는 궤양성 대장염 또는 크론병인, 방법.