TW201907927A - 包含細菌菌株之組合物 - Google Patents

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映姆科 伊莉莎白 慕得
泰德 戴安
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Abstract

本發明提供包含細菌菌株之組合物,其用於治療及預防中樞神經系統病症及病狀。

Description

包含細菌菌株之組合物
本發明屬於包含自哺乳動物消化道分離之細菌菌株的組合物及此類組合物用於治療疾病之用途的領域。
雖然認為人類腸道在子宮內係無菌的,但在出生後其立刻暴露於大量母體及環境微生物。此後,出現微生物定殖及演替之動態期,其受諸如分娩模式、環境、飲食及宿主基因型之因素影響,所有因素均影響腸微生物叢之組成,特別是在童年期間。隨後,微生物叢穩定化並變成成人樣[1]。人類腸微生物叢含有超過500-1000個基本上屬於兩大細菌分類脆弱擬桿菌(Bacteroidete)及厚壁門菌(Firmicute)之不同種系型[2]。由人類腸之細菌定殖產生的成功共生關係產生多種代謝、結構、保護及其他有益功能。定殖腸部之增強之代謝活性確保降解以其他方式無法攝取之飲食組分,同時釋放副產物,為宿主提供重要營養物來源。類似地,充分認識到腸微生物叢之免疫重要性,且在免疫系統減弱之無菌動物中例示,其免疫系統在引入共生細菌後在功能上復原[3-5]。
對人類微生物群系之大小及複雜性的發現使得對健康及疾病之許多概念正在進行評估。當然,微生物叢組成之顯著變化已在諸如炎症性腸病(IBD)之腸胃病症中予以證明[6-9]。近年來,所屬領域中對在人類腦部疾病中可能起病理生理作用之腸微生物群系之變換的關注有所增加[10]。臨床前及臨床證據強烈暗示腦發育與微生物叢之間的聯繫[11]。
越來越多之臨床前文獻已證明腦與腸微生物群系之間雙向的信號傳導,涉及多個神經分泌及內分泌信號傳導系統。實際上,微生物群系中增加水準 之梭狀芽孢桿菌物種與腦部病症相關[12],且脆弱擬桿菌門及厚壁門菌門之不平衡亦與腦發育病症相關聯[13]。提出患者與健康個體之間微生物叢缺乏改變的研究質疑如下提議:腸共生動物,包括雙歧桿菌屬(Bifidobacterium)、乳桿菌屬(Lactobacillus)、薩特氏菌屬(Sutterella)、普氏菌屬(Prevotella)及瘤胃球菌屬(Ruminococcus)及產鹼桿菌科(Alcaligenaceae)之共生動物的水準改變與免疫介導之中樞神經系統(CNS)病症相關[14]。此表明目前,微生物群系與人類腦部疾病之間的聯繫的實際作用尚不足夠定性。因此,需要更直接之分析研究來確定改變微生物群系對CNS病症之治療影響。
認識到某些細菌菌株對動物腸可能具有潛在積極作用,已提議多種菌株用於治療多種疾病(參見例如[14-17])。亦已提議某些菌株,包括大部分乳桿菌屬(Lactobacillus )及雙歧桿菌屬(Bifidobacterium )菌株,用於治療不直接與腸相關之各種炎性及自身免疫性疾病(綜述參見[18]及[19])。另外,已在動物模型中研究一系列益生菌,以確定腸微生物群系在調節情緒行為中之作用,且雙歧桿菌屬及乳桿菌屬為展示有益作用、減少焦慮及重複行為且增加社會互動之主要種屬[20-22]。然而,不同疾病及不同細菌菌株之間的關係及特定細菌菌株對腸及在全身層面下及對任何特定類型疾病的準確作用尚不足夠定性,特別是對於中樞神經系統疾病而言。
越來越多之證據表明在自閉症譜系障礙(ASD)及其他神經發育及神經精神病症中微生物叢-腸-腦軸受到影響。動物模型已提供對微生物叢如何牽涉於ASD中相當多之瞭解。此外,臨床前研究已證明經由投與有益的活生物治療劑靶向腸微生物叢可顯示改善包括母體免疫活化(MIA)小鼠模型及黑褐色短尾(BTBR)小鼠之動物模型中自閉症相關行為之功效。BTBR小鼠為一種經基因修飾之近親繁殖小鼠品系,其顯示與ASD有關之許多行為,諸如減弱之社交能力、重複行為及增加之焦慮。此外,此等小鼠亦展現胃腸功能失調以及腸微生物叢之 組成改變。因此,其代表一種適於研究微生物叢-腸-腦軸在ASD中之作用的動物模型。
參考文獻[23]論述藉由投與包含選自擬桿菌屬(Bacteroide )及/或腸球菌屬(Enterococcus )之細菌物種之組合物治療神經發育病症的可能方法,但僅僅提供擬桿菌屬之資料。參考文獻[24]論述擬桿菌屬及腸球菌屬之類似用途,其中資料限於脆弱擬桿菌(Bacteroides fragilis )、普通擬桿菌(Bacteroides vulgatus )及糞腸球菌(Enterococcus faecalis )。
糞腸球菌及屎腸球菌為腸球菌屬內之表型及基因上不同之細菌物種。糞腸球菌及屎腸球菌在系統發生學上亦相隔甚遠。糞腸球菌菌株顯示與明顯毒性相關之性狀,而屎腸球菌為實際上缺乏已知之明顯致病性狀之物種[25]。
因此,所屬領域中需要治療中樞神經系統病症之新方法。亦需要表徵出腸細菌之潛在作用,以便可研發出使用腸細菌之新療法。
本發明人已研發用於治療及預防中樞神經系統病症之新療法。詳言之,本發明人已研發用於治療及預防由微生物叢-腸-腦軸介導之中樞神經系統病症及病狀的新療法。詳言之,本發明人已確定屎腸球菌(Enterococcus faecium )物種之細菌菌株可有效治療及預防由微生物叢-腸-腦軸介導之疾病及病狀。如實例中所述,經口投與包含屎腸球菌之組合物可減少自閉症譜系障礙之小鼠模型中與微生物叢-腸-腦軸之功能障礙相關的症狀。
因此,在第一實施例中,本發明提供一種包含屎腸球菌物種之細菌菌株的組合物,其用於治療或預防中樞神經系統病症或病狀之方法中。在特定實施例中,中樞神經系統病症或病狀由微生物叢-腸-腦軸介導。在其他實施例中,本發明提供一種包含屎腸球菌物種之細菌菌株的組合物,其用於治療或預防神經發育病症或神經精神病之方法中。本發明人已確定用來自此物種之細菌菌株 治療在中樞神經系統病症,尤其由微生物叢-腸-腦軸介導之中樞神經系統病症的小鼠模型中可提供臨床益處。本發明人已確定用來自此物種之細菌菌株治療可調節中樞、自主及腸神經系統中之信號傳導;可調節下視丘-垂體-腎上腺(HPA)軸路徑之活性;可調節神經內分泌及/或神經免疫路徑;及/或可調節個體之共生生物代謝物、炎症標記物及/或胃腸通透性之水準。
在特定實施例中,本發明提供一種包含屎腸球菌物種之細菌菌株的組合物,其用於治療或預防選自由以下組成之群之疾病或病狀的方法中:自閉症譜系障礙(ASD);兒童發育障礙;強迫症(OCD);重度抑鬱症;抑鬱症;季節性情感障礙;焦慮症;慢性疲勞症候群(肌痛性腦脊髓炎);壓力症;創傷後壓力症;精神分裂症譜系病症;精神分裂症;躁鬱症;精神病;情緒障礙;癡呆;阿茲海默氏病(Alzheimer's);帕金森氏病(Parkinson's disease);及/或慢性疼痛。在其他實施例中,本發明之組合物可用於治療或預防運動神經元病;亨廷頓氏病(Huntington's disease);格林-巴瑞症候群(Guillain-Barre syndrome)及/或腦膜炎。來自屎腸球菌物種之細菌菌株所展示的對微生物叢-腸-腦軸及對由微生物叢-腸-腦軸介導之疾病的作用可為由微生物叢-腸-腦軸介導之其他疾病及病狀,例如上列疾病及病狀提供治療益處。在其他實施例中,本發明提供一種包含屎腸球菌物種之細菌菌株的組合物,其用於治療與由微生物叢-腸-腦軸介導之疾病及病狀,諸如上列疾病及病狀有關之共病的方法中。在尤其較佳之實施例中,本發明提供一種包含屎腸球菌物種之細菌菌株的組合物,其用於治療與由微生物叢-腸-腦軸介導之疾病及病狀,例如上列疾病及病狀相關之胃腸共病的方法中。所屬領域中已知用於本申請案中用於評定自閉症譜系障礙之症狀的小鼠模型實驗適用於評定其他中樞神經系統病症,包括上列病症之症狀[26-27]。
在尤其較佳之實施例中,本發明提供一種包含屎腸球菌物種之細菌菌株的組合物,其用於治療或預防諸如自閉症之自閉症譜系障礙的方法中。本發 明人已確定用屎腸球菌菌株治療可降低自閉症譜系障礙之小鼠模型中的症狀嚴重度,且可預防或減少刻板、重複、強迫及焦慮行為。在較佳實施例中,本發明提供一種包含屎腸球菌物種之細菌菌株的組合物,其用於治療自閉症譜系障礙。使用屎腸球菌之組合物可特別有效地治療自閉症譜系障礙。在較佳實施例中,本發明提供一種組合物,其用於減少刻板、重複、強迫或焦慮行為,尤其治療自閉症譜系障礙。在較佳實施例中,本發明提供一種包含屎腸球菌物種之細菌菌株的組合物,其用於治療自閉症譜系障礙之行為症狀。在較佳實施例中,本發明提供一種包含屎腸球菌物種之細菌菌株的組合物,其用於治療自閉症譜系障礙之胃腸道症狀。在較佳實施例中,本發明提供一種包含屎腸球菌物種之細菌菌株的組合物,其用於治療自閉症譜系障礙之行為及胃腸道症狀。用屎腸球菌菌株治療可調節中樞、自主及腸神經系統中之信號傳導;可調節HPA軸路徑之活性;可調節神經內分泌及/或神經免疫路徑;及/或可調節個體之共生生物代謝物、炎症標記物及/或胃腸通透性之水準,所有此等均與自閉症譜系障礙之神經病理學有關聯。在某些實施例中,用屎腸球菌菌株治療可調節催產素及/或加壓素激素之水準。
在其他較佳實施例中,本發明提供一種包含屎腸球菌物種之細菌菌株的組合物,其用於治療或預防強迫症(OCD)之方法中。在較佳實施例中,本發明提供一種組合物,其用於在OCD之治療中減少刻板、重複、強迫或焦慮行為。用屎腸球菌菌株治療可調節中樞、自主及腸神經系統中之信號傳導;可調節HPA軸路徑之活性;可調節神經內分泌及/或神經免疫路徑;及/或可調節個體之共生生物代謝物、炎症標記物及/或胃腸通透性之水準,所有此等均與OCD之神經病理學有關聯。
在其他較佳實施例中,本發明提供一種包含屎腸球菌物種之細菌菌株的組合物,其用於治療或預防重度抑鬱症(MDD)之方法中。用屎腸球菌菌株治 療可在小鼠抑鬱症模型中提供臨床益處。在較佳實施例中,本發明提供一種包含屎腸球菌物種之細菌菌株的組合物,其用於治療抑鬱症。使用屎腸球菌之組合物可特別有效地治療抑鬱症。在較佳實施例中,本發明提供一種組合物,其用於在抑鬱症之治療中減少刻板、重複、強迫或焦慮行為。用屎腸球菌菌株治療可調節中樞、自主及腸神經系統中之信號傳導;可調節HPA軸路徑之活性;可調節神經內分泌及/或神經免疫路徑;且可調節個體之共生生物代謝物、炎症標記物及/或胃腸通透性之水準,所有此等均與MDD之神經病理學有關聯。在某些實施例中,用屎腸球菌菌株治療可調節催產素及/或加壓素激素之水準。
在其他較佳實施例中,本發明提供一種包含屎腸球菌物種之細菌菌株的組合物,其用於治療或預防焦慮症之方法中。在此應用之實例中用屎腸球菌菌株治療降低小鼠焦慮症模型中之發病率及疾病嚴重度。在較佳實施例中,本發明提供一種包含屎腸球菌物種之細菌菌株的組合物,其用於治療焦慮症。使用屎腸球菌之組合物可特別有效地治療焦慮症。在較佳實施例中,本發明提供一種組合物,其用於在焦慮症之治療中減少刻板、重複、強迫或焦慮行為。
在其他較佳實施例中,本發明提供一種包含屎腸球菌物種之細菌菌株的組合物,其用於治療或預防諸如創傷後壓力症之壓力症的方法中。包含屎腸球菌物種之細菌菌株的組合物可降低小鼠壓力症模型中之壓力。用屎腸球菌菌株治療可調節中樞、自主及腸神經系統中之信號傳導;可調節HPA軸路徑之活性;可調節神經內分泌及/或神經免疫路徑;且可調節個體之共生生物代謝物、炎症標記物及/或胃腸通透性之水準,所有此等均與壓力症之神經病理學有關聯。在某些實施例中,用屎腸球菌菌株治療可調節催產素及/或加壓素激素之水準。
在其他較佳實施例中,本發明提供一種包含屎腸球菌物種之細菌菌株的組合物,其用於治療或預防諸如精神分裂症之精神分裂症譜系及精神病症的方法中。包含屎腸球菌物種之細菌菌株之組合物可改善小鼠精神分裂症譜系 及精神病症模型中之陽性及陰性症狀。用屎腸球菌菌株治療可調節中樞、自主及腸神經系統中之信號傳導;可調節HPA軸路徑之活性;可調節神經內分泌及/或神經免疫路徑;且可調節個體之共生生物代謝物、炎症標記物及/或胃腸通透性之水準,所有此等均與精神分裂症譜系及精神病症之神經病理學有關聯。
在其他較佳實施例中,本發明提供一種包含屎腸球菌物種之細菌菌株的組合物,其用於治療或預防躁鬱症之方法中。包含屎腸球菌物種之細菌菌株的組合物可減少小鼠躁鬱症模型中之躁狂及/或抑鬱時刻。用屎腸球菌菌株治療可調節中樞、自主及腸神經系統中之信號傳導;可調節HPA軸路徑之活性;可調節神經內分泌及/或神經免疫路徑;且可調節個體之共生生物代謝物、炎症標記物及/或胃腸通透性之水準,所有此等均與躁鬱症之神經病理學有關聯。在某些實施例中,用屎腸球菌菌株治療可調節催產素及/或加壓素激素之水準。
在其他較佳實施例中,本發明提供一種包含屎腸球菌物種之細菌菌株的組合物,其用於治療或預防諸如阿茲海默氏病(Alzheimer's disease)之神經認知障礙的方法中。包含屎腸球菌物種之細菌菌株的組合物可改善小鼠神經認知障礙模型中之認知及行為功能。用屎腸球菌菌株治療可調節中樞、自主及腸神經系統中之信號傳導;可調節HPA軸路徑之活性;可調節神經內分泌及/或神經免疫路徑;且可調節個體之共生生物代謝物、炎症標記物及/或胃腸通透性之水準,所有此等均與神經認知障礙之神經病理學有關聯。
在其他較佳實施例中,本發明提供一種包含屎腸球菌物種之細菌菌株的組合物,其用於治療或預防帕金森氏病之方法中。包含屎腸球菌物種之細菌菌株的組合物可改善小鼠帕金森氏病模型中之運動及認知功能。用屎腸球菌菌株治療可調節中樞、自主及腸神經系統中之信號傳導;可調節HPA軸路徑之活性;可調節神經內分泌及/或神經免疫路徑;且可調節個體之共生生物代謝物、炎症標記物及/或胃腸通透性之水準,所有此等均與帕金森氏病之神經病理學有 關聯。在某些實施例中,用屎腸球菌菌株治療可調節催產素及/或加壓素激素之水準。
在某些實施例中,本發明之組合物用於在由微生物叢-腸-腦軸介導之疾病或病狀的治療或預防中調節微生物叢-腸-腦軸之方法中。詳言之,本發明之組合物可用於在自閉症譜系障礙、強迫症、重度抑鬱症、焦慮症、壓力症、精神分裂症譜系病症、躁鬱症、神經認知障礙及帕金森氏病之治療或預防中調節微生物叢-腸-腦軸。
在本發明之較佳實施例中,組合物中之細菌菌株屬於屎腸球菌。亦可使用密切相關之菌株,諸如具有與屎腸球菌之細菌菌株的16s rRNA序列至少95%、96%、97%、98%、99%、99.5%或99.9%同一的16s rRNA序列的細菌菌株。較佳地,細菌菌株具有與SEQ ID NO:1或2至少95%、96%、97%、98%、99%、99.5%或99.9%同一的16s rRNA序列。較佳地,序列同一性係針對SEQ ID NO:2。較佳地,用於本發明之細菌菌株具有由SEQ ID NO:2表示之16s rRNA序列。
在某些實施例中,本發明之組合物用於經口投與。經口投與本發明之菌株可有效地治療中樞神經系統病症及病狀,尤其由微生物叢-腸-腦軸介導之病症及病狀。此外,經口投與便於患者及開業醫師且允許傳遞至腸及/或部分或全部定殖腸部。
在某些實施例中,本發明之組合物包含一或多種醫藥學上可接受之賦形劑或載劑。
在某些實施例中,本發明之組合物包含已凍乾之細菌菌株。凍乾為一項製備允許傳遞細菌之穩定組合物的有效且便利之技術。
在某些實施例中,本發明提供一種包含如上所述之組合物的食品。
在某些實施例中,本發明提供一種包含如上所述之組合物的疫苗組 合物。
另外,本發明提供一種治療或預防由微生物叢-腸-腦軸之功能障礙介導之疾病或病狀的方法,其包括投與包含屎腸球菌物種之細菌菌株的組合物。
在研發以上發明時,本發明人已鑑別及表徵特別適用於治療之細菌菌株。本發明之屎腸球菌菌株展示有效治療本文中描述之疾病,諸如自閉症譜系障礙。因此,在另一個態樣中,本發明提供一種以存取編號NCIMB 42487寄存之屎腸球菌菌株或其衍生物的細胞。本發明亦提供包含此類細胞之組合物或此類細胞之生物純培養物。本發明亦提供一種以存取編號NCIMB 42487寄存之屎腸球菌菌株或其衍生物的細胞,其用於治療中,尤其用於本文中描述之疾病。
在尤其較佳實施例中,本發明提供一種包含以存取編號NCIMB 42487寄存之菌株的組合物,其用於治療或預防中樞神經系統病症或病狀之方法中。在尤其較佳實施例中,本發明提供一種包含以存取編號NCIMB 42487寄存之菌株的組合物,其用於治療或預防神經發育病症或神經精神病之方法中。在尤其較佳實施例中,本發明提供一種包含以存取編號NCIMB 42487寄存之菌株的組合物,其用於治療或預防自閉症譜系障礙或較佳自閉症之方法中。在尤其較佳實施例中,本發明提供一種包含以存取編號NCIMB 42487寄存之菌株的組合物,其用於減少刻板、重複、強迫或焦慮行為、特別是治療自閉症之方法中。
圖1: 用MRX010處理減少MIA小鼠模型中埋藏之大理石數目。#相對於對照組,p<0.01。**相對於媒劑組,p<0.01。***如藉由先驗比較所顯示,相對於媒劑組,p<0.001。
圖2: 用媒劑或MRX010處理對食物偏愛之社會傳播的作用。
圖3: 用媒劑或MRX010處理對強迫游泳測試中小鼠不動時間之作用。
圖4: 用MRX010處理對MIA小鼠中腸通透性之作用。
圖5: 長期用MRX010處理對腸動力之作用。##相對於對照組,p<0.01。
圖6: 用MRX010處理對BTBR小鼠中食物偏愛之社會傳播的作用。
圖7: 用MRX010處理對社會互動測試中BTBR小鼠之社會行為的作用。
圖8: 用MRX010處理對大理石埋藏測試中BTBR小鼠之刻板行為的作用。
圖9: 用MRX010處理對BTBR小鼠中在高架十字迷宮中之焦慮樣行為的作用。
圖10: 用MRX010處理對BTBR小鼠中在露天場地中之運動活性及焦慮樣行為的作用。
圖11: 用MRX010處理對強迫游泳測試中BTBR小鼠之不動時間的作用。
圖12: 用MRX010處理對BTBR小鼠中探嗅尿花費之時間的作用。##相對於水媒劑組,p<0.01。
圖13: 用MRX010處理對BTBR小鼠中之腸動力的作用。
圖14: 用MRX010處理對BTBR小鼠中之選擇性解剖標記物之作用。*相對於媒劑組,p<0.05。
圖15: 用MRX010處理對MIA小鼠中自我梳理毛髮測試之刻板/焦慮樣行為的作用。#相對於對照,p=0.017。媒劑為磷酸鹽緩衝生理食鹽水。
圖16: 用MRX010處理對MIA小鼠中在高架十字迷宮中之焦慮樣行為的作用。A-敞開臂;B-密閉臂。媒劑為磷酸鹽緩衝生理食鹽水。
圖17: 用MRX010處理對MIA小鼠中在露天場地中之焦慮樣行為 的作用。媒劑為磷酸鹽緩衝生理食鹽水。
圖18: 用MRX010處理對MIA小鼠中雌性尿探嗅測試中之社會行為的作用。媒劑為磷酸鹽緩衝生理食鹽水。
圖19: 用MRX010處理對MIA小鼠中3室測試中之社會行為的作用。A-物體對比小鼠。*對比小鼠,p<0.001。B-熟悉小鼠對比新小鼠。*對比對照,p=0.005;#對比熟悉小鼠,p=0.001。MRX010引起與新小鼠之互動增加,因此改善社會行為。媒劑為磷酸鹽緩衝生理食鹽水。
圖20: 用MRX010處理對MIA小鼠中新穎物體識別測試中之認知效能的作用。媒劑為磷酸鹽緩衝生理食鹽水。
圖21: 用MRX010處理對迴腸中之通透性及基因表現的作用。PBS:磷酸鹽緩衝生理食鹽水;IDO-1:吲哚胺-吡咯2,3-加雙氧酶-1;TJP1:緊密連接蛋白1;TPH1:色胺酸羥化酶1。
圖22: 用MRX010處理對結腸中之通透性及基因表現的作用。PBS:磷酸鹽緩衝生理食鹽水;IDO-1:吲哚胺-吡咯2,3-加雙氧酶-1;TJP1:緊密連接蛋白1;TPH1:色胺酸羥化酶1。
圖23: 用MRX010處理對盲腸內含物中之SCFA表現之作用。媒劑為磷酸鹽緩衝生理食鹽水。
圖24: 用MRX010處理對回應於抗原激發之脾細胞細胞介素產生的作用。PBS:磷酸鹽緩衝生理食鹽水;LPS:脂多醣;ConA:伴刀豆凝集素A;IL:介白素;TNFα:腫瘤壞死因子α;CXCL1:趨化介素(C-X-C基元)配位體1;IFNγ:干擾素-γ。*t(8)=2.54,對比PBS對照物,p=0.035。
圖25: 用MRX010處理對必需胺基酸之血漿水準(亦即生物合成及分解代謝)的作用。*t(9)=2.733,對比PBS,p=0.023。
圖26: 用MRX010處理對腦中單胺變化之作用。5-HIAA:5-羥基- 吲哚-乙酸;5-HT:5-羥基-色胺(血清素)。
圖27: 用MRX010處理對神經傳遞質受體之海馬體基因表現的作用。
圖28: 用MRX010處理對神經傳遞質受體之杏仁核基因表現的作用。*t(11)=2.737,對比PBS,p=0.019。
圖29: 用MRX010處理對神經傳遞質受體之前額葉皮質(PFC)基因表現的作用。
圖30: 用MRX010處理對炎症標記物之海馬體基因表現的作用。
圖31: 用MRX010處理對炎症標記物之杏仁核基因表現的作用。
圖32: 用MRX010處理對炎症標記物之PFC基因表現的作用。
圖33: 用MRX010處理對內分泌標記物之海馬體基因表現的作用。
圖34: 用MRX010處理對內分泌標記物之杏仁核基因表現的作用。 *t(11)=02.943,p=0.013。
圖35: 用MRX010處理對內分泌標記物之PFC基因表現的作用。
細菌菌株
本發明之組合物包含屎腸球菌物種之細菌菌株。該等實例證明此物種細菌可用於治療或預防自閉症譜系障礙及由微生物叢-腸-腦軸介導之中樞神經系統病症。所屬領域中已知用於本申請案中用於評定自閉症譜系障礙之症狀的小鼠模型實驗適用於評定其他中樞神經系統病症,包括上列病症之症狀。
本發明提供一種包含屎腸球菌物種之細菌菌株的組合物,其用於治療中,例如用於治療或預防中樞神經系統病症或病狀,尤其由微生物叢-腸-腦軸介導之中樞神經系統病症或病狀。在某些實施例中,本發明之組合物包含屎腸球菌且不含任何其他細菌物種。在某些實施例中,本發明之組合物包含屎腸球菌之 單一菌株,且不含任何其他細菌菌株或物種。
屎腸球菌為腸球菌屬中之一種革蘭氏陽性α溶血性或非溶血性細菌,經常成對(雙球菌)或呈短鏈存在。屎腸球菌之模式菌株為ATCC 19434=CCUG 542=CIP 103014=CFBP 4248=DSM 20477=HAMBI 1710=JCM 5804=JCM 8727=LMG 11423=NBRC 100486=NBRC 100485=NCIMB 11508(以前為NCDO 942)=NCTC 7171[28]。屎腸球菌菌株LMG 11423之16S rRNA基因序列的GenBank存取編號為AJ301830(本文中揭示為SEQ ID NO:1)。此示例性屎腸球菌菌株描述於[25]中。
用於本發明之其他屎腸球菌菌株包括:R13[29]、CFR 3003[30]、AL41[31]、DSM 10663 NCIMB 10415[32]、NCIMB 10415 E1707[33]、NM113及NM213[34]。在某些實施例中,本發明之組合物包含這些菌株中之一個,或其衍生物或生物型。用於本發明之屎腸球菌的另一個實例為DO菌株。此細菌之基因組序列由染色體及三種質體組成。染色體之序列在本文中揭示為SEQ ID NO:3,且三種質體之序列揭示為SEQ ID NO:4、5及6。使用全鳥槍法測序獲得基因組序列且可使用GenBank存取編號NC_017960.1獲得。
以存取編號NCIMB 42487寄存之屎腸球菌細菌在實例中進行測試且在本文中亦稱為菌株MRX010。術語「MRX010」、「MRx0010」、「Mrx010」及「Mrx0010」在本文中可互換使用。測試之MRX010菌株的16S rRNA序列在SEQ ID NO:2中提供。菌株MRX010由4D Pharma Research有限公司(Life Sciences Innovation Building,Aberdeen,AB25 2ZS,Scotland)以「屎腸球菌」在2015年11月16日寄存在國際寄存局NCIMB有限公司(Ferguson Building,Aberdeen,AB21 9YA,Scotland)且分配存取編號NCIMB 42487。
亦預期與實例中測試之菌株密切相關之細菌菌株有效治療或預防自閉症譜系障礙及中樞神經系統病症及病狀,尤其由微生物叢-腸-腦軸介導之中樞 神經系統病症及病狀。在某些實施例中,用於本發明之細菌菌株具有與屎腸球菌之細菌菌株的16s rRNA序列至少95%、96%、97%、98%、99%、99.5%或99.9%同一的16s rRNA序列。較佳地,用於本發明之細菌菌株具有與SEQ ID NO:1或2至少95%、96%、97%、98%、99%、99.5%或99.9%同一的16s rRNA序列。較佳地,序列同一性係針對SEQ ID NO:2。較佳地,用於本發明之細菌菌株具有由SEQ ID NO:2表示之16s rRNA序列。
亦預期作為以存取編號42487寄存之細菌之生物型的細菌菌株有效治療或預防自閉症譜系障礙及中樞神經系統病症及病狀,尤其由微生物叢-腸-腦軸介導之中樞神經系統病症及病狀。生物型為具有相同或極類似之生理及生物化學特性的密切相關菌株。
作為以存取編號NCIMB 42487寄存之細菌之生物型且適合用於本發明中的菌株可藉由對以存取編號NCIMB 42487寄存之細菌的其他核苷酸序列進行測序來鑑別。舉例而言,基本上全基因組可測序,且用於本發明之生物型菌株可在其全基因組之至少80%上(例如在至少85%、90%、95%或99%上或在其全基因組上)具有至少95%、96%、97%、98%、99%、99.5%或99.9%序列同一性。舉例而言,在一些實施例中,生物型菌株在其基因組之至少98%上具有至少98%序列同一性或在其基因組之99%上具有至少99%序列同一性。用於鑑別生物型菌株之其他合適序列可包括hsp60或重複序列,例如BOX、ERIC、(GTG)5 或REP或[35]。生物型菌株可具有與以存取編號NCIMB 42487寄存之細菌的對應序列至少95%、96%、97%、98%、99%、99.5%或99.9%序列同一的序列。在一些實施例中,生物型菌株具有與以NCIMB 42487寄存之菌株MRX010的對應序列至少95%、96%、97%、98%、99%、99.5%或99.9%序列同一的序列且包含與SEQ ID NO:2至少99%同一(例如至少99.5%或至少99.9%同一)的16S rRNA序列。在一些實施例中,生物型菌株具有與以NCIMB 42487寄存之菌株MRX010的對應 序列至少95%、96%、97%、98%、99%、99.5%或99.9%序列同一的序列且具有SEQ ID NO:2之16S rRNA序列。
或者,作為以存取編號NCIMB 42487寄存之細菌之生物型且適用於本發明中的菌株可藉由使用存取編號NCIMB 42487寄存物及限制片段分析及/或PCR分析,例如藉由使用螢光增強之片段長度多態現象(fluorescent amplified fragment length polymorphism,FAFLP)及重複DNA組件(rep)-PCR指紋或蛋白質剖析或部分16S或23s rDNA測序來鑑別。在較佳實施例中,此類技術可用於鑑別其他屎腸球菌菌株。
在某些實施例中,作為以存取編號NCIMB 42487寄存之細菌之生物型且適用於本發明中的菌株為當藉由增強之核蛋白體DNA限制分析(amplified ribosomal DNA restriction analysis,ARDRA)分析時,例如當使用Sau3AI限制酶(關於示例性方法及指導參見例如[36])時提供與以存取編號NCIMB 42487寄存之細菌相同模式的菌株。或者,生物型菌株被確定為具有與以存取編號NCIMB 42487寄存之細菌相同的碳水化合物醱酵模式的菌株。
在一些實施例中,較佳地如藉由碳水化合物、胺基酸及硝酸鹽代謝之分析及視情況鹼性磷酸酶活性之分析測定,更佳地如藉由Rapid ID 32A分析測定(較佳使用來自bioMérieux之Rapid ID 32A系統),用於本發明之細菌菌株:(i)對以下中之至少一種(例如至少2種、3種、4種、5種、6種、7種、8種、9種、10種、11種或全部)呈陽性:精胺酸雙水解酶、β-葡糖苷酶、甘露糖醱酵、麩胺酸脫羧酶、精胺酸芳基醯胺酶、苯丙胺酸芳基醯胺酶、白胺酸芳基醯胺酶、焦麩胺酸芳基醯胺酶、酪胺酸芳基醯胺酶、甘胺酸芳基醯胺酶、組胺酸芳基醯胺酶及絲胺酸芳基醯胺酶;及/或(ii)對N-乙醯基-β-胺基葡糖苷酶呈中等陽性。
適用於本發明之組合物及方法的其他屎腸球菌菌株,例如以存取編 號NCIMB 42487寄存之細菌之生物型,可使用任何適當方法或策略,包括實例中描述之分析鑑別。舉例而言,用於本發明之菌株可藉由在厭氧YCFA中培養及/或將細菌投與自閉症譜系障礙小鼠模型且接著評定細胞介素水準來鑑別。詳言之,具有與以存取編號NCIMB 42487寄存之細菌類似之生長模式、代謝類型及/或表面抗原的細菌菌株可用於本發明。適用菌株將具有與NCIMB 42487菌株可比之免疫調節活性。詳言之,生物型菌株將對自閉症譜系障礙模型引起與實例中所示之作用可比的作用,其可藉由使用實例中描述之培養及投與方案來鑑別。
本發明之一種尤其較佳菌株為以存取編號NCIMB 42487寄存之屎腸球菌菌株。其為實例中測試之示例性MRX010菌株且展示有效治療疾病。因此,本發明提供以存取編號NCIMB 42487寄存之屎腸球菌菌株或其衍生物的細胞,諸如分離細胞。本發明亦提供一種組合物,其包含以存取編號NCIMB 42487寄存之屎腸球菌菌株或其衍生物的細胞。本發明亦提供一種以存取編號NCIMB 42487寄存之屎腸球菌菌株的生物純培養物。本發明亦提供以存取編號NCIMB 42487寄存之屎腸球菌菌株或其衍生物的細胞,其用於治療中,尤其用於本文中描述之疾病。以存取編號NCIMB 42487寄存之菌株的衍生物可為子代菌株(子代)或自原始培養(次選殖)之菌株。
本發明菌株之衍生物可例如在基因層面下修飾,而不消除生物活性。詳言之,本發明之衍生菌株為治療活性的。衍生菌株將具有與原始NCIMB 42487菌株可比之免疫調節活性。詳言之,衍生物菌株將對自閉症譜系障礙模型引起與實例中所示之作用可比的作用,其可藉由使用實例中描述之培養及投與方案來鑑別。NCIMB 42487菌株之衍生物一般將為NCIMB 42487菌株之生物型。
對以存取編號NCIMB 42487寄存之屎腸球菌菌株之細胞的提及涵蓋具有與以存取編號NCIMB 42487寄存之菌株相同之安全性及治療功效特性的任何細胞,且本發明涵蓋此類細胞。因此,在一些實施例中,對以存取編號NCIMB 42487寄存之屎腸球菌菌株之細胞的提及僅僅指以NCIMB 42487寄存之MRX010菌株且並非指未以NCIMB 42487寄存之細菌菌株。在一些實施例中,對以存取編號NCIMB 42487寄存之屎腸球菌菌株之細胞的提及係指具有與以存取編號NCIMB 42487寄存之菌株相同之安全性及治療功效特性,但不非以NCIMB 42487寄存之菌株的任何細胞。
在某些實施例中,用於本發明之細菌菌株具有與SEQ ID NO:3序列同一之染色體。在一些實施例中,用於本發明之細菌菌株具有在SEQ ID NO:3之至少60%上(例如在至少65%、70%、75%、80%、85%、95%、96%、97%、98%、99%或100%上)與SEQ ID NO:3至少90%序列同一(例如至少92%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或100%序列同一)的染色體。舉例而言,用於本發明之細菌菌株可具有在SEQ ID NO:3之70%上與SEQ ID NO:3至少90%序列同一,或在SEQ ID NO:3之80%上與SEQ ID NO:3至少90%序列同一,或在SEQ ID NO:3之90%上與SEQ ID NO:3至少90%序列同一,或在SEQ ID NO:3之100%上與SEQ ID NO:3至少90%序列同一,或在SEQ ID NO:3之70%上與SEQ ID NO:3至少95%序列同一,或在SEQ ID NO:3之80%上與SEQ ID NO:3至少95%序列同一,或在SEQ ID NO:3之90%上與SEQ ID NO:3至少95%序列同一,或在SEQ ID NO:3之100%上與SEQ ID NO:3至少95%序列同一,或在SEQ ID NO:3之70%上與SEQ ID NO:3至少98%序列同一,或在SEQ ID NO:3之80%上與SEQ ID NO:3至少98%序列同一,或在SEQ ID NO:3之90%上與SEQ ID NO:3至少98%序列同一,或在SEQ ID NO:3之95%上與SEQ ID NO:3至少98%序列同一,或在SEQ ID NO:3之100%上與SEQ ID NO:3至少98%序列同一,或在SEQ ID NO:3之90%上與SEQ ID NO:3至少99.5%序列同一,或在SEQ ID NO:3之95%上與SEQ ID NO:3至少99.5%同一,或在SEQ ID NO:3之98%上與SEQ ID NO:3至少99.5%同一,或在SEQ ID NO:3之100%上與SEQ ID NO:3至少 99.5%序列同一之染色體。
在某些實施例中,用於本發明之細菌菌株具有與SEQ ID NO:3具有序列同一性之染色體,例如如上所述,及與SEQ ID NO:1或2具有序列同一性之16S rRNA序列,例如如上所述,較佳與SEQ ID NO:2至少99%同一之16s rRNA序列,更佳包含SEQ ID NO:2之16S rRNA序列。
在某些實施例中,用於本發明之細菌菌株具有與SEQ ID NO:3具有序列同一性之染色體,例如如上所述,且有效治療或預防中樞神經系統病症及病狀,尤其由微生物叢-腸-腦軸介導之中樞神經系統病症及病狀。
在某些實施例中,用於本發明之細菌菌株具有與SEQ ID NO:3具有序列同一性之染色體,例如如上所述,及與SEQ ID NO:1或2具有序列同一性之16S rRNA序列,例如如上所述,且有效治療或預防中樞神經系統病症及病狀,尤其由微生物叢-腸-腦軸介導之中樞神經系統病症及病狀。
在某些實施例中,用於本發明之細菌菌株具有與由SEQ ID NO:2表示之16s rRNA序列至少99%、99.5%或99.9%同一的16s rRNA序列(例如其包含SEQ ID NO:2之16S rRNA序列),及在SEQ ID NO:3之至少90%上與SEQ ID NO:3至少95%序列同一的染色體,且有效治療或預防中樞神經系統病症及病狀,尤其由微生物叢-腸-腦軸介導之中樞神經系統病症及病狀。
在某些實施例中,用於本發明之細菌菌株為屎腸球菌,且具有與由SEQ ID NO:2表示之16s rRNA序列至少99%、99.5%或99.9%同一的16s rRNA序列(例如其包含SEQ ID NO:2之16S rRNA序列),及在SEQ ID NO:3之至少98%上(例如在至少99%或至少99.5%上)與SEQ ID NO:3至少98%序列同一(例如至少99%或至少99.5%序列同一)的染色體,且有效治療或預防中樞神經系統病症及病狀,尤其由微生物叢-腸-腦軸介導之中樞神經系統病症及病狀。
在較佳實施例中,本發明組合物中之細菌菌株能存活且能夠部分或 全部定殖腸部。
糞腸球菌及屎腸球菌顯示對不同抗生素之敏感性[23]。舉例而言,糞腸球菌對阿莫西林(amoxicillin)、安比西林(ampicillin)、阿貝卡星(arbekacin)及地貝卡星(dibekacin)、阿洛西林(azlocillin)、巴胺西林(bacampicillin)、羧苄青黴素(carbenicillin)、頭孢比普(ceftobiprole)、克拉黴素(clarithromycin)、多尼培南(doripenem)、紅黴素(erythromycin)、梭鏈孢酸(fusidic acid)、慶大黴素(gentamicin)、格帕沙星(grepafloxacin)、亞胺培南(imipenem)、交沙黴素(josamycin)、美羅培南(meropenem)、美奧西林(meziocillin)、哌拉西林(piperacillin)、利福平(rifampin)、利福昔明(rifaximin)、羅他黴素(rokitamycin)、薔薇黴素(rosaramicin)、羅紅黴素(roxithromycin)、螺旋黴素(spiramycin)、鏈黴素(streptomycin)、磺胺甲噁唑/甲氧苄啶(sulfamethoxazole/trimethoprim)、泰利黴素(telithromycin)、替卡西林(ticarcillin)、替卡西林/克拉維酸鹽(ticarcillin/clavulanate)、托氟沙星(tosufloxacin)、甲氧苄啶(trimethoprim)及維吉黴素(virginiamycin)敏感,而屎腸球菌顯示對所有此等抗生素之抗性[37]。相反地,屎腸球菌對奎諾汀(Quinopristin)-達福汀(dalfopristin)敏感,而糞腸球菌一律具抗性[23][35]。詳言之,屎腸球菌對β-內醯胺抗生素不如糞腸球菌敏感,且亦顯示與糞腸球菌相比,對安比西林及萬古黴素之抗性增加[23]。
屎腸球菌一般視為胃腸道之共生生物體。相比之下,糞腸球菌為最常遇到之致病腸球菌屬物種,此可能由於其存活策略之重要差異[23]。實際上,糞腸球菌顯示賦予更大程度之內在毒性的性狀,例如增加之溶細胞素產生、費洛蒙反應性質體轉移(及隨之產生聚集物質)、細胞外超氧化物產生及獨特表面蛋白。因此,與屎腸球菌相比,糞腸球菌表現很多不同蛋白質,且此等蛋白質與增加之糞腸球菌毒性有關。糞腸球菌溶細胞素為一種獨特的廣泛修飾之細菌毒素,屎腸球菌不表現其。此外,糞腸球菌表現屎腸球菌不表現之許多寄主-寄生物相 互作用基因(例如Esp)。另外,所有糞腸球菌菌株產生基本上細胞外超氧化物,此為在屎腸球菌中未觀察到之性狀。
不同於視為精密醱酵器之屎腸球菌,糞腸球菌使用外源性氯化血紅素合成細胞色素,因此在需氧條件下具有生長優點,此引起在不恰當部位之定殖[23]。此外,屎腸球菌可自L-阿拉伯糖產生酸,而糞腸球菌則不能。相反地,屎腸球菌可自L-丙三醇產生酸,而屎腸球菌則不能。另外,此兩個細菌物種具有不同水準之β-半乳糖苷酶及精胺酸雙水解酶,且顯示水解澱粉且自蜜二糖、L-鼠李糖、D-山梨糖醇及蔗糖產生酸之不同能力[35]。因此,屎腸球菌及糞腸球菌為表型顯著不同之腸球菌屬物種。
在某些實施例中,用於本發明之細菌菌株對阿莫西林、安比西林、阿貝卡星及地貝卡星、阿洛西林、巴胺西林、羧苄青黴素、頭孢比普、克拉黴素、多尼培南、紅黴素、梭鏈孢酸、慶大黴素、格帕沙星、亞胺培南、交沙黴素、美羅培南、美奧西林、哌拉西林、利福平、利福昔明、羅他黴素、薔薇黴素、羅紅黴素、螺旋黴素、鏈黴素、磺胺甲噁唑/甲氧苄啶、泰利黴素、替卡西林、替卡西林/克拉維酸鹽、托氟沙星、甲氧苄啶及維吉黴素中之一或多種具有抗性。在某些實施例中,用於本發明之細菌菌株對奎諾汀-達福汀敏感。
在某些實施例中,用於本發明之細菌菌株對β-內醯胺抗生素具有抗性。在某些實施例中,用於本發明之細菌菌株對萬古黴素具有抗性。在某些實施例中,用於本發明之細菌菌株對安比西林具有抗性。
在某些實施例中,用於本發明之細菌菌株為精密醱酵器。在某些實施例中,用於本發明之細菌菌株可自L-阿拉伯糖產生酸。在某些實施例中,用於本發明之細菌菌株不能自丙三醇產生酸。
治療用途 微生物叢-腸-腦軸之調節
腸與腦(微生物叢-腸-腦軸)之間的通訊經由雙向神經體液通訊系統發生。近來證據顯示存在於腸中之微生物叢可經由微生物叢-腸-腦軸調節腦發育且產生行為表型。實際上,許多評述表明微生物叢-腸-腦軸在維持中樞神經系統功能中之作用,且暗示在中樞神經系統病症及病狀之發展過程中微生物叢-腸-腦軸之功能障礙[10],[13],[14],[38]。
腦與腸(亦即腸-腦軸)之間的雙向通訊包括中樞神經系統、神經內分泌及神經免疫系統,包括下視丘-垂體-腎上腺(HPA)軸;自主神經系統(ANS)之交感及副交感臂,包括腸神經系統(ENS)及迷走神經;以及腸微生物叢。
如實例中所證明,本發明之組合物可調節微生物叢-腸-腦軸且減少與CNS病症有關之行為症狀。因此,本發明之組合物可用於治療或預防中樞神經系統(CNS)病症,尤其與微生物叢-腸-腦軸之功能障礙有關之彼等病症及病狀。
本發明之組合物亦可用於治療或預防神經發育病症及/或神經精神病。神經發育疾病及神經精神病常與微生物叢-腸-腦軸相關。本發明之組合物可用於治療或預防由微生物叢-腸-腦軸之功能障礙介導之神經發育疾病及/或神經精神病。在其他較佳實施例中,本發明之組合物用於治療或預防神經發育病症或神經精神病。
在特定實施例中,本發明之組合物可用於治療或預防選自由以下組成之群的疾病或病狀:自閉症譜系障礙(ASD);兒童發育障礙;強迫症(OCD);重度抑鬱症;抑鬱症;季節性情感障礙;焦慮症;精神分裂症譜系病症;精神分裂症;躁鬱症;精神病;情緒障礙;慢性疲勞症候群(肌痛性腦脊髓炎);壓力症;創傷後壓力症;癡呆;阿茲海默氏病;帕金森氏病;及/或慢性疼痛。在其他實施例中,本發明之組合物可用於治療或預防運動神經元病;亨廷頓氏病;格林-巴瑞症候群及/或腦膜炎。
本發明之組合物尤其可用於治療或預防慢性疾病,治療或預防患者 之對其他療法(諸如用抗精神病藥物及/或抗抑鬱藥物治療)不起反應之疾病,及/或治療或預防與微生物叢-腸-腦軸之功能障礙相關的組織損傷及症狀。
在某些實施例中,本發明之組合物調節CNS。在一些實施例中,本發明之組合物調節自主神經系統(ANS)。在一些實施例中,本發明之組合物調節腸神經系統(ENS)。在一些實施例中,本發明之組合物調節下視丘-垂體-腎上腺(HPA)軸。在一些實施例中,本發明之組合物調節神經內分泌路徑。在一些實施例中,本發明之組合物調節神經免疫路徑。在一些實施例中,本發明之組合物調節CNS、ANS、ENS、HPA軸及/或神經內分泌及神經免疫路徑。在某些實施例中,本發明之組合物調節個體之共生生物代謝物及/或胃腸通透性之水準。
微生物叢-腸-腦軸之信號傳導由神經系統調節。因此,在一些實施例中,本發明之組合物調節神經系統中之信號傳導。在某些實施例中,本發明之組合物調節中樞神經系統之信號傳導。在一些實施例中,本發明之組合物調節感覺神經元中之信號傳導。在其他實施例中,本發明之組合物調節運動神經元中之信號傳導。在一些實施例中,本發明之組合物調節ANS中之信號傳導。在一些實施例中,ANS為副交感神經系統。在較佳實施例中,本發明之組合物調節迷走神經之信號傳導。在其他實施例中,ANS為交感神經系統。在其他實施例中,本發明之組合物調節腸神經系統中之信號傳導。在某些實施例中,ANS及ENS神經元之信號傳導直接對胃腸道之管腔內含物起反應。在其他實施例中,ANS及ENS神經元之信號傳導間接對由管腔細菌產生之神經化學物質起反應。在其他實施例中,ANS及ENS神經元之信號傳導對由管腔細菌產生之神經化學物質或腸內分泌細胞起反應。在某些較佳實施例中,ENS之神經元活化迷走神經傳入,影響CNS之功能。在一些實施例中,本發明之組合物調控腸嗜鉻細胞之活性。
在某些實施例中,本發明之組合物調節動物模型中之條件性恐懼。在某些實施例中,本發明之組合物可用於調節恐懼及/或焦慮之出現,及/或調節 個體中恐懼及/或焦慮消失之程度。在某些實施例中,本發明之組合物可用於調節動物模型中應激誘發之體溫過高的程度。在某些實施例中,本發明之組合物調節個體中之應激及/或焦慮水準。
自閉症譜系障礙(ASD)
自閉症譜系障礙係一組異質性神經發育病狀,其特徵為早期難以進行社會互動、溝通以及異常有限之重複行為及興趣。雖然可自很小時識別出症狀,但經常在開始主流教育之更有才能之兒童中診斷出ASD。自閉症代表ASD之主要類型。
歷史上,根據三個核心領域診斷自閉症:社會互動減少、溝通異常以及有限及重複之行為及興趣。在國際疾病分類(ICD-10R,WHO 1993)及診斷與統計手冊(DSM-IV,美國精神病學會(American Psychiatric Association),2000)中,自閉症歸入廣泛性發育障礙(PDD,Pervasive Developmental Disorder)之涵蓋性術語下,其具有四種可能之診斷亞型:亞斯伯格症候群(Asperger Syndrome)、兒童自閉症/自閉性病症、非典型自閉症及PDD-未另行說明。在DMS-5中,此等診斷亞型組合成單類自閉症譜系障礙(ASD),且前述之三個損害核心領域之使用已減少成兩個主要領域,亦即社會溝通及互動與重複行為,包括感覺整合功能障礙。
ASD為『譜系病症』,因為其以多種不同方式影響每個人,且可在極輕至重度之範圍內。患病個體之功能基本上視語言能力、智力水準、共病、症狀組成及得到服務而變化。通常認知功能、學習、注意力及感覺處理有所減弱。
DSM-IV指出,對自閉症之診斷需要存在至少六種症狀,包括最少定性社會互動減弱之兩個量度、定性溝通減弱之一種症狀以及有限及重複行為之一種症狀。DMS-5將對ASD之診斷重新定義成兩個症狀領域:(i)社會互動及社會溝通缺陷;及(ii)行為、興趣或活動之有限重複模式。
在ASD中共病係非常普遍的。共病包括焦慮及抑鬱、癲癇發作、注意力不足、攻擊行為、睡眠問題、胃腸病症、癲癇、智力遲鈍、智障及餵食困難。
實例證明本發明之組合物實現自閉症譜系障礙之動物模型中發病率及疾病嚴重度下降,因此其可用於治療或預防自閉症譜系障礙。
ASD為部分由環境因素觸發之中樞神經系統病症。因此微生物叢-腸-腦軸之功能障礙可負責ASD之顯現及持續。因此,在較佳實施例中,本發明之組合物用於治療或預防自閉症譜系障礙。在一些實施例中,本發明之組合物用於治療或預防自閉症。在一些實施例中,自閉症為廣泛性發育障礙(PDD)。在另一實施例中,PDD為亞斯伯格症候群、兒童自閉症/自閉病症、非典型自閉症及/或PDD-未另行說明。因此,在一些實施例中,本發明之組合物用於治療或預防自閉症譜系障礙、自閉症、廣泛性發育障礙、亞斯伯格症候群、兒童自閉症/自閉病症、非典型自閉症及/或PDD-未另行說明。
本發明之組合物可用於調節個體之微生物叢-腸-腦軸,因此,在較佳實施例中,本發明之組合物用於預防已被鑑別為處於ASD風險中或已被診斷患有產前或發育早期、兒童期及/或成年期ASD之患者的ASD。本發明之組合物可用於預防ASD顯現。
本發明之組合物可用於管理或減輕ASD。治療或預防ASD可指例如減輕症狀嚴重度或減小對患者而言成問題的惡化頻率或觸發範圍。
在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和ASD之至少一種核心症狀。
在一些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和DMS-5中分類之ASD之兩個症狀領域中的至少一個。在一些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和社會互動及/或社會溝通缺陷。在一些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和行為、興趣或活動之限制性重複模式。在一些實施例中,本發明 之組合物預防、減少或緩和社會互動、社會溝通缺陷及/或行為、興趣或活動之限制性重複模式。
在一些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和重複行為、刻板行為、強迫行為、習知行為、相同行為及限制行為。在一些實施例中,本發明之組合物改善患有ASD之個體中的社會意識、社會信息處理、社會溝通能力、社交焦慮/回避及自閉症偏見及特徵。
在一些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和與ASD之核心症狀有關的其他症狀。在一些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和患有ASD之個體中的興奮性(包括攻擊、故意自傷及發脾氣)、激動、叫喊、昏睡、社交退縮、刻板行為、活動過度、不順從、言辭不當、焦慮、抑鬱及/或過度控制或控制不足之行為。在一些實施例中,本發明之組合物改善患有ASD之個體中之認知功能、學習、注意力及/或感覺處理。
在其他實施例中,本發明之組合物改善患有ASD之個體中之次要結果量度。在一些實施例中,次要結果量度包括其他症狀及/或功能評定量表、行為量表及所關注之混雜量度。
在一些實施例中,本發明之組合物引起用於評定患有ASD之個體之核心症狀的診斷及/或症狀量表積極的變化。在一些實施例中,診斷及/或症狀量表為自閉症診斷訪談修訂版(Autism Diagnostic Interview-Revised,ASI-R)。在一些實施例中,診斷或症狀量表為自閉症診斷性觀察表通用版(Autism Diagnostic Observation Schedule-Generic,ADOS-G),現為ADOS-2。在其他實施例中,診斷或症狀量表為自閉症診斷訪談修訂版(ADI-R)。在其他實施例中,診斷或症狀量表為社交和溝通障礙診斷訪談(Diagnostic Interview for Social and Communication Disorders,DISCO)。在其他實施例中,診斷或症狀量表為兒童自閉症評定量表(CARS及CARS2)。
在一些實施例中,本發明之組合物引起ASD之功效終點之通用量度積極的變化。在某些實施例中,通用量度包括(但不限於)異常行為檢查表(Aberrant Behaviour Checklist,ABC)、兒童行為檢查表(Child Behaviour Checklist,CBCL)、文蘭適應行為量表(Vineland-II Adaptive Behaviour Scale,VABS)、社交反應量表(Social Responsiveness Scale,SRS)及/或重複行為量表-修訂版(Repetitive Behaviour Scale-Revised,RBS-R)。
在一些實施例中,本發明之組合物改善用於評定精神及神經病症之臨床總體印象-總體改善(CGI-I)量表。在一些實施例中,本發明之組合物顯示對患有ASD之個體之總體功能的積極作用。
所屬領域之技術人員已知其他量表。在一些實施例中,本發明之組合物將改善所屬領域之技術人員已知之診斷及/或症狀量表的結果。
在某些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和ASD之共病之發生。在一些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和焦慮及抑鬱、癲癇發作、注意力不足、攻擊行為、睡眠問題、胃腸病症(包括腸躁症候群(IBS))、癲癇、智力遲鈍、智障及/或餵食困難之發生。在某些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和胃腸共病,諸如腹痛、腹瀉及胃腸氣積。
在一些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和可能在臨床上與自閉症相似之某些精神及行為病症的症狀。因此,在一些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和注意力不足病症(ADHD);情感障礙/焦慮症;依戀障礙;對立性反抗症(oppositional defiant disorder,ODD);強迫症(OCD)及/或精神病,包括精神分裂症(認知損傷)。
在一些實施例中,本發明之組合物在與用於治療ASD之另一療法組合使用時尤其有效地預防、減少或緩和ASD。此類療法包括抗精神病藥、抗焦慮藥及抗抑鬱藥。此類藥物包括利培酮(risperidone)(Risperdal®);奧氮平 (olanzapine)(Zyprexa®);氟西汀(fluoxetine)(Prozac®);舍曲林(sertraline)(Zoloft®);氟伏沙明(fluvoxamine)(Luvox®);氯米帕明(clomipramine)(Anafranil®);氟派醇(haloperidol)(Haldol®);硫利達嗪(thioridazine);氟非那嗪(fluphenazine);氯丙嗪(chlorpromazine);齊拉西酮(ziprasidone)(Geogon®);卡馬西平(carbamazepine)(Tegretol®);拉莫三嗪(lamotrigine)(Lamictal®);托吡酯(topiramate)(Topomax®);丙戊酸(valproic acid)(Depakote®);派醋甲酯(methylphenidate)(Ritalin®);二氮平(diazepam)(Valium®)及勞拉西泮(lorazepam)(Ativan®)。
強迫症(OCD)
OCD為一種屬於焦慮症之異質性、慢性及致殘性病症。根據DSM-IV定義,OCD之基本特徵為反復出現之強迫觀念及/或強迫動作(標準A),其嚴重且耗費時間(一天超過一小時),或引起顯著苦惱或顯著干擾個體之日常工作、職業功能、正常社交活動或關係(標準C)。在病症過程中之一些點,已認識到強迫觀念或強迫動作過度或不合理(標準B)。
強迫觀念定義為感覺到侵入性且不恰當且引起顯著焦慮或苦惱的反復出現及持續之想法、衝動或影像。想法、衝動或影像並非關於現實問題之簡單過度擔心,患者認為其為自身意向(例如擔心污染、對稱性強迫觀念)之產物。其企圖用一些其他想法或行動忽略、壓製或中和強迫觀念。
強迫動作定義為回應於強迫觀念,或根據必須嚴格應用之規則,人感到被迫進行的重複行為(例如洗手、排序、儲藏、檢查)或心理動作(例如祈禱、計數、默默地重複話語)。
OCD常引起其他精神疾病之共病率,包括重度抑鬱症、其他焦慮症(廣泛性焦慮症、社交焦慮症、恐慌症)、物質濫用及飲食障礙(厭食及貪食)。
OCD為一種可能由於微生物叢-腸-腦軸之功能障礙而顯現或持續的 精神病症。因此,在較佳實施例中,本發明之組合物用於治療或預防個體之OCD。
在某些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和OCD之基本症狀特徵。在某些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和個體中之復發性強迫觀念及/或強迫動作。在某些實施例中,強迫觀念為感覺到侵入性且不恰當且引起顯著焦慮或苦惱的反復出現及持續之想法、衝動或影像。在某些實施例中,強迫動作為回應於強迫觀念,或根據必須嚴格應用之規則,個體感到被迫進行的重複行為。
在某些實施例中,根據Y-BOCS及/或NIMH-OC診斷及/或症狀量表本發明之組合物改善個體中之OCD之症狀。在一些實施例中,Y-BOCS量表用於監測主要終點之改善。在一些實施例中,NIMH-OC量表用於監測次要參數之改善。
在一些實施例中,本發明之組合物改善用於評定精神及神經病症之臨床總體印象-總體改善(CGI-I)量表。在一些實施例中,本發明之組合物對患有ASD之個體之總體社交功能(關係、工作等)顯示積極作用。在一些實施例中,總體量表為席漢殘疾量表(Sheehan disability scale)。
在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和OCD之至少一種共病。OCD之共病包括重度抑鬱症、其他焦慮症(廣泛性焦慮症、社交焦慮症、恐慌症)、物質濫用及飲食障礙(厭食及貪食)、吉累斯.德拉圖雷特症候群(Gilles de la Tourette syndrome)、ADHD(注意力不足/過動症)及發育障礙。
在一些實施例中,本發明之組合物在與用於治療OCD之另一療法組合使用時尤其有效地預防、減少或緩和OCD。此類療法包括血清素及多巴胺再攝取抑制劑;氯米帕明及抗精神病藥物。
重度抑鬱症(MDD)
MDD引起相當大之社會心理功能障礙及高度個體精神緊張且引起 過度發病率及死亡率(自殺風險相當大)。術語重度抑鬱症涵蓋臨床抑鬱、重度抑鬱、單相抑鬱、單相障礙、復發性抑鬱及單純抑鬱。術語重度抑鬱症包涵情緒障礙;心境惡劣;慢性抑鬱;季節性情感障礙及邊緣性人格障礙。
根據DMS-5標準,MDD症狀包括情緒低落,或日常活動之興趣或快樂喪失超過兩週;及社交、職業及教育功能削弱。以下九種中之至少五種特定症狀幾乎每天存在:白天大部分時間情緒低落或易怒;每天大部分時間,大部分活動之興趣或快樂減少;體重顯著改變或食慾改變;睡眠改變(失眠或嗜睡);活動改變(精神運動性激越或阻滯);疲勞或能量損失;內疚或無價值(感覺無價值或過度或不恰當之內疚);專心程度下降(思考或專心之能力降低,或更優柔寡斷);及自殺行為(死亡或自殺想法或個體具有自殺計劃)。另外,MDD引起焦慮症狀,包括不合理之擔心;帶有令人不愉快之擔心的偏見;放鬆煩惱及/或感到緊張。MDD發作可為輕度、中度或重度。
MDD發作常引起與其他精神病症或與如帕金森氏病、阿茲海默氏病、腦血管病症、癌症及慢性疼痛症候群之軀體障礙的共病。MDD常引起寬譜系之其他精神病症,如共病,包括廣泛性焦慮症;焦慮症;物質使用障礙;創傷後壓力症(PTSD);人格障礙;疼痛;壓力;腸躁症候群;失眠;頭痛及人際問題。
重度抑鬱症為一種可能由於微生物叢-腸-腦軸之功能障礙而顯現或持續的精神病症。因此,在較佳實施例中,本發明之組合物用於治療或預防個體之MDD。
在某些實施例中,本發明之組合物用於治療或預防急性重度抑鬱發作及/或預防新的發作(預防復發)。在某些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和輕度、中度或重度MDD發作之發生。
在某些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和如本文中所列之DMS-5標準所分類之MDD的一或多種症狀。在一較佳實施例中,本發明之 組合物預防、減少或緩和個體之情緒低落。在一較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和個體中大部分活動之興趣或快樂減少。在一些實施例中,本發明之組合物在2週時期內減少MDD症狀之發生。
在一些實施例中,根據症狀或診斷量表本發明之組合物改善MDD症狀。此類用於評定症狀改善之量表包括漢密爾頓抑鬱評定量表(Hamilton Rating Scale of Depression,HAMD)及蒙哥馬利和阿斯伯格抑鬱評定量表(Montgomery Asberg Depression Rating Scale)。另外,祖恩氏抑鬱自我評定量表(SDS)及祖恩氏焦慮自我評定量表(SAS)亦為合適之症狀改善量表。
在一些實施例中,本發明之組合物改善用於評定精神及神經病症之臨床總體印象-總體改善(CGI-I)量表。在一些實施例中,本發明之組合物顯示對患有MDD之個體之總體社交及職業功能的積極作用。
在某些實施例中,本發明之組合物用於治療或預防抗治療性MDD。
在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和MDD之至少一種共病。MDD之共病包括廣泛性焦慮症;焦慮症;物質使用障礙;創傷後壓力症(PTSD);人格障礙;疼痛;壓力;IBS;失眠;頭痛及人際問題。
在一些實施例中,本發明之組合物在與用於治療MDD之另一療法組合使用時尤其有效地預防、減少或緩和MDD。此類療法包括抗抑鬱藥、加強策略(例如組合療法、鋰及其他情緒穩定劑、甲狀腺激素及非典型抗精神病藥)或甚至第二代抗精神病藥。
焦慮症
焦慮症為一組特徵為感到焦慮及恐懼之精神病症。存在多種焦慮症,包括廣泛性焦慮症(GAD);特定恐懼症;社交焦慮症;分離焦慮症;廣場恐懼症;恐慌症及選擇性緘默症。
GAD係根據DMS-5以六個標準診斷。第一個標準為超過六個月過 多焦慮或擔心,其中在許多活動時焦慮或擔心大部分時間存在。第二個標準為個體不能管理第一個標準之症狀。第三個標準為發生以下中之至少三個(兒童中為一個):坐立不安;容易疲倦;注意力集中問題;易怒;肌肉緊張及睡眠問題。最後三個標準為症狀引起顯著社交、職業及功能損傷;症狀並非由藥物治療、藥物或其他身體健康問題引起;且症狀不更符合諸如恐慌症之另一精神病問題。所有其他焦慮症可視為GAD之鑑別診斷。
GAD常引起寬譜系之其他精神病症,如共病,包括抑鬱症;物質使用障礙;壓力;IBS;失眠;頭痛;疼痛;心臟事件;人際問題及ADHD。
焦慮症為可能由於微生物叢-腸-腦軸之功能障礙而顯現或持續的精神病症。因此,在較佳實施例中,本發明之組合物用於治療或預防個體之焦慮症。在某些實施例中,焦慮症為廣泛性焦慮症(GAD);特定恐懼症;社交焦慮症;分離焦慮症;廣場恐懼症;恐慌症及選擇性緘默症。
在某些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和如本文中所列之DMS-5標準所分類之個體之GAD的一或多種症狀。根據DMS-5,相同症狀與其他焦慮症有關。因此,在某些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和個體之焦慮症之一或多種症狀。在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和個體之焦慮或擔心。在某些實施例中,本發明之組合物在六個月時期內減少症狀之發生。在某些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和坐立不安;疲倦;注意力不集中;易怒;肌肉緊張;及/或睡眠問題。在一些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和與焦慮症相關之社交、職業及功能損傷。
在一些實施例中,根據症狀或診斷量表本發明之組合物改善焦慮症症狀。在某些實施例中,用於評定症狀改善之量表包括漢密爾頓焦慮評定量表(HAM-A)。在一些實施例中,HAM-A總量表用於評定主要終點。在其他實施例中,HAM-A心理焦慮因素可用作次要終點。
在一些實施例中,本發明之組合物改善用於評定精神及神經病症之臨床總體印象-總體改善(CGI-I)量表。在一些實施例中,本發明之組合物顯示對患有焦慮症之個體之總體社交、職業及功能損傷的積極作用。在一些實施例中,總體量表為席漢殘疾量表。
在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和GAD及焦慮症之至少一種共病。GAD之共病包括抑鬱症;物質使用障礙;壓力;IBS;失眠;頭痛;疼痛;心臟事件;人際問題及ADHD。
在一些實施例中,本發明之組合物在與用於治療焦慮症之另一療法組合使用時尤其有效地預防、減少或緩和焦慮症。此類療法包括選擇性血清素再攝取抑制劑(文拉法辛(venlafaxine)、度洛西汀(duloxetine)、依他普侖(escitalopram)及帕羅西汀(paroxetine));苯二氮平(阿普唑侖(alprazolam)、勞拉西泮及氯硝西泮(clonazepam));普瑞巴林(pregabalin)(Lyrica®)及加巴噴丁(gabapentin)(Neurontin®);血清素受體部分促效劑(丁螺環酮(buspirone)及坦度螺酮(tandospirone));非典型含血清素抗抑鬱藥(諸如丙咪嗪(imipramine)及氯米帕明);單胺氧化酶抑制劑(MAOI)(諸如嗎氯貝胺(moclobemide)及苯乙肼(phenelzine));羥嗪;普萘洛爾(propranolol);可尼丁(clonidine);胍法新(guanfacine)及哌拉唑辛(prazosin)。
創傷後壓力症(PTSD)
PTSD為一種嚴重及致殘性病症,其一種基本特徵係包括創傷事件作為此病症之誘發因素。
根據DMS-V標準,PTSD之症狀分組成四個主群:(i)侵入:實例包括夢魘、對創傷事件之多餘想法、閃回及以情緒苦惱或生理反應對創傷暗示作出反應;(ii)回避:實例包括避免觸發創傷記憶,包括地方、交談或其他暗示;(iii)認知及情緒之消極改變;實例包括關於創傷事件誤責備自己或別人、關於自己或 世界之消極信念、持續的消極情緒(例如恐懼、內疚、羞愧)、感到疏遠及情感受限(例如無法體驗積極情緒);(iv)喚起及反應改變:實例包括發怒、不計後果或自毀行為、睡眠問題、注意力集中問題、增強之驚嚇反應及過度警覺。
在創傷事件發生4週內消除之症狀滿足急性壓力症之標準。DSM區分急性(症狀持續不足三個月)與慢性PTSD(症狀持續超過3個月)。若症狀在壓力源之後開始超過6個月,則病症定義為延遲發作型PTSD。
PTSD具有與重度抑鬱症及物質使用障礙之高共病。
PTSD為一種可能由於微生物叢-腸-腦軸之功能障礙而顯現或持續的精神病症。因此,在較佳實施例中,本發明之組合物用於治療或預防個體之PTSD。根據類似發病機理,在某些實施例中,本發明之組合物用於治療或預防壓力症。在某些實施例中,本發明之組合物治療急性壓力症。在一些實施例中,本發明之組合物治療急性及/或慢性PTSD。在一些實施例中,本發明之組合物治療延遲發作型PTSD。
在某些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和如本文中所列之DMS-5標準所分類之個體之PTSD(或壓力症)的一或多種症狀。在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和患有PTSD之個體中之侵入性思維。在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和患有PTSD之個體中之回避行為。在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和患有PTSD之個體中認知及情緒之消極改變。在較佳實施例中,本發明之組合物預防患有PTSD之個體中喚起及反應之改變。
在一些實施例中,根據症狀或診斷量表本發明之組合物改善PTSD及壓力症之症狀。在某些實施例中,用於評定症狀改善之量表為臨床投與PTSD(CAPS)量表。
在一些實施例中,本發明之組合物改善用於評定精神及神經病症之 臨床總體印象-總體改善(CGI-I)量表。在一些實施例中,本發明之組合物顯示對患有PTSD及壓力症之個體之總體社交、職業及功能損傷的積極作用。在一些實施例中,總體量表為席漢殘疾量表。
在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和PTSD及壓力症之至少一種共病。PTSD及壓力症之共病包括MDD、物質使用障礙;壓力及焦慮。
在一些實施例中,本發明之組合物在與用於治療PTSD及壓力症之另一療法組合使用時尤其有效地預防、減少或緩和PTSD及壓力症。此類療法包括血清素能藥劑、三環抗抑鬱藥、情緒穩定劑、腎上腺素激導性抑制劑、抗精神病藥、苯二氮平、舍曲林(Zoloft®)、氟西汀(Prozac®)及/或帕羅西汀(Paxil®)。
精神分裂症譜系及精神病症
此等疾病影響個體清楚思考、作出良好判斷、在情緒上作出反應、有效溝通、理解現實及舉止恰當之能力。精神疾病包括精神分裂症(症狀列於下文中);分裂情感性病症(個體具有精神分裂症與情緒障礙,諸如抑鬱症或躁鬱症);精神分裂症樣病症(顯示精神分裂症之症狀,但症狀持續較短時間:1個月與6個月之間);短期精神病症(個體經常對極度有壓力之事件,諸如家庭成員之死亡作出反應而顯示短期突然之精神病行為,恢復通常小於一個月);妄想症(錯覺持續至少1個月);共有型精神病症;物質誘發之精神病症;由另一醫學病狀引起之精神病症;妄想癡呆(顯示類似於精神分裂症之症狀且在晚年時,當人老時開始)。最熟知之精神病症為精神分裂症且大部分精神病症顯示與精神分裂症類似之症狀。
精神分裂症為一種具有異質性過程及症狀概況之重度精神疾病。精神分裂症在臨床上呈現出所謂陽性症狀及陰性症狀。陽性症狀包括錯覺、幻覺、言語無組織及混亂或緊張性行為。陰性症狀包括情感淡漠、思維及言語之流利及 生產能力以及有目的之行為之起始受限。陽性症狀看似反映正常功能過度或扭曲,而陰性症狀看似反映正常功能減少或喪失。另外,認知缺陷(工作記憶、資訊處理、注意力/警惕性、學習、推理及社會認知之缺陷)為常見的。認知缺陷一般顯示在當前抗精神病治療下改善較差。精神分裂症患者亦罹患情緒症狀。除此等主要症狀之外,精神分裂症引起與其他精神病症狀之共病,諸如躁狂及抑鬱症狀、焦慮或強迫症狀、物質濫用及依賴以及人格障礙。
根據DMS-5,為診斷精神分裂症,個體須具有以下症狀中之至少兩種:錯覺;幻覺;言語無組織;混亂或緊張性行為及陰性症狀。至少一種症狀必須為存在錯覺、幻覺或言語無組織。連續紊亂徵象必須持續至少6個月,在此期間個體必須經歷至少1個月之活躍症狀,其中在大量時間內發生社交或職業退化問題。
精神分裂症譜系及精神病症為可能由於微生物叢-腸-腦軸之功能障礙而顯現或持續的精神病症。因此,在較佳實施例中,本發明之組合物用於治療或預防個體之精神分裂症譜系及/或精神病症。在某些實施例中,精神分裂症譜系及精神病症係選自精神分裂症;分裂情感性病症;精神分裂症樣病症;短期精神病症;妄想症;共有型精神病症;物質誘發之精神病症;由另一醫學病狀引起之精神病症;及妄想癡呆。在較佳實施例中,本發明之組合物用於治療或預防精神分裂症。在某些實施例中,精神分裂症係選自妄想型、錯亂型、緊張型、未分類型及殘餘型精神分裂症。
在某些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和如本文中所列之DMS-5標準所分類之個體之精神分裂症的一或多種症狀。此等實施例適用於預防、減少或緩和其他精神分裂症譜系及精神病症之症狀。在某些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和精神分裂症之陰性症狀。在某些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和精神分裂症之陽性症狀。在某些實施例中,本發明 之組合物預防、減少或緩和精神分裂症之陰性及陽性症狀。在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和患有精神分裂症之個體中的錯覺、幻覺、言語無組織及混亂或緊張性行為。在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和患有精神分裂症之個體中的情感淡漠、思維及言語之流利及生產能力以及有目的之行為之起始受限。在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和患有精神分裂症之個體中的認知缺陷及/或情緒障礙。
在某些實施例中,本發明之組合物在6個月時期內減少個體中精神分裂症之陽性及/或陰性症狀之發生。在某些實施例中,本發明之組合物改善患有精神分裂症譜系或精神病症之個體中的社交及/或職業功能。
在一些實施例中,根據症狀或診斷量表本發明之組合物改善精神分裂症譜系或精神病症之症狀。在某些實施例中,用於評定症狀改善之量表為陽性及陰性症狀量表(PANSS)及短期精神病評定量表(BPRS)。在某些實施例中,使用用於評估陰性症狀(SANS)之量表。
在一些實施例中,本發明之組合物改善用於評定精神及神經病症之臨床總體印象-總體改善(CGI-I)量表。在一些實施例中,本發明之組合物顯示對患有精神分裂症譜系或精神病症之個體之總體社交及職業損傷的積極作用。
在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和精神分裂症譜系或精神病症之至少一種共病。在某些實施例中,共病為躁狂及抑鬱症狀、焦慮或強迫症狀、物質濫用及依賴以及人格障礙。
在某些實施例中,本發明之組合物用於治療或預防治療抗性難治性精神分裂症。
在一些實施例中,本發明之組合物在與用於治療PTSD及壓力症之另一療法組合使用時尤其有效地預防、減少或緩和精神分裂症譜系或精神病症。在某些實施例中,此類療法包括第一代抗精神病藥,包括氯丙嗪、氟非那嗪、氟 派醇及/或羥哌氯丙嗪(perphenazine)。在某些實施例中,此類療法包括第二代療法,包括阿立哌唑(aripiprazole)(Abilify®);阿塞那平(asenapine)(Saphris®);依匹哌唑(brexpiprazole)(Rexulti®);卡比米嗪(cariprazine)(Vraylar®);氯氮平(clozapine)(Clozaril®);伊潘立酮(iloperidone)(Fanapt®);魯拉西酮(lurasidone)(Latuda®);奧氮平(Zyprexa®);帕潘立酮(paliperidone)(Invega);喹硫平(quetiapine)(Seroquel®);利培酮(Risperdal®);齊拉西酮(Geodon®)。
躁鬱症
躁鬱症一般為慢性疾病。躁狂為躁鬱症之主要症狀。基於躁狂及抑鬱發作之特定持續時間及模式,存在幾種類型躁鬱症。在DMS-5中,區分I型躁鬱症、II型躁鬱症、循環型情緒障礙症、快速循環型躁鬱症及NOS躁鬱症。
根據DSM,躁狂為異常且持續升高、膨脹或易怒情緒之獨特時期。發作必須持續一週,且情緒須具有至少三個以下症狀:高度自尊;睡眠需求減少;語速加快;思想快速跳躍;容易分心;對目標或活動之興趣增加;精神運動性激越;對高風險活動之追求增加。
I型躁鬱症涉及一或多次躁狂或混合(躁狂及抑鬱)發作及至少一次重度抑鬱發作(關於MDD發作之症狀參見上文)。II型躁鬱症具有一或多次重度抑鬱發作,伴隨至少一次輕度躁狂發作。不存在躁狂或混合發作。輕度躁狂為較輕形式之躁狂。該等症狀引起顯著的社交、職業及功能損傷。循環性精神病之特徵在於改變低水準之抑鬱以及輕度躁狂期。在可作出診斷前該等症狀必須在成人中存在至少兩年或在兒童中存在一年。成人及兒童中無症狀時期分別不超過兩個月或一個月。快速循環型躁郁症為重度形式之躁鬱症。其發生在人在一年內具有至少四次重度抑鬱、躁狂、輕度躁狂或混合狀態發作時。未另行說明(NOS)躁鬱症將不明顯符合其他類型之躁鬱症分類。當存在多種雙相症狀但不足以符合任何其他亞型之標誌時確診NOS。
躁鬱症引起以下共病:ADHD;焦慮症;物質障礙;肥胖症及代謝症候群。
躁鬱症為一種可能由於微生物叢-腸-腦軸之功能障礙而顯現或持續的精神病症。因此,在較佳實施例中,本發明之組合物用於治療或預防個體之躁鬱症。在某些實施例中,躁鬱症為I型躁鬱症。在某些實施例中,躁鬱症為II型躁鬱症。在某些實施方案中,躁鬱症是循環型情緒障礙症。在某些實施例中,躁鬱症為快速循環型躁鬱症。在某些實施方案中,躁鬱症是NOS躁鬱症。
在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和個體之躁鬱症之一或多種症狀。在某些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和個體之躁狂發作之發生。在某些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和異常且持續升高、膨脹或易怒情緒之發生。在某些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和一或多種以下症狀:高度自尊;睡眠需求減少;語速加快;思想快速跳躍;容易分心;對目標或活動之興趣增加;精神運動性激越;對高風險活動之追求增加。在某些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和個體之一或多種躁狂或混合發作之發生。在某些實施例中,本發明之組合物減少個體之至少一次重度抑鬱發作之發生。在某些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和至少一次重度抑鬱發作伴隨至少一次輕度躁狂發作之發生。
在較佳實施例中,本發明之組合物治療躁鬱症之急性期及/或預防進一步發作之發生。在某些實施例中,本發明之組合物治療患有躁鬱症之個體中躁狂/抑鬱發作之急性期且預防進一步躁狂/抑鬱發作之發生。
在一些實施例中,根據症狀或診斷量表本發明之組合物改善躁鬱症症狀。在某些實施例中,用於評定躁狂發作之症狀改善的量表為躁狂狀態評定量表及楊氏躁狂評定量表(the Young Mania Rating Scale)。在某些實施例中,量表為倍克-拉範森躁狂量表(Bech-Rafaelsen Mania Scale,BRMAS)。在某些實施例中, 用於評定自躁狂至抑鬱發作之轉變之症狀改善的量表包括漢密爾頓抑鬱評定量表、蒙哥馬利和阿斯伯格評定量表及倍克-拉範森抑鬱量表。
在一些實施例中,本發明之組合物改善用於評定精神及神經病症之臨床總體印象-總體改善(CGI-I)量表。在一些實施例中,本發明之組合物顯示對患有躁鬱症之個體之總體社交、職業及功能損傷的積極作用。
在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和躁鬱症之至少一種共病。在某些實施例中,共病係選自ADHD、焦慮症、物質障礙、肥胖症及代謝症候群。
在某些實施例中,本發明之組合物用於治療或預防躁狂抑鬱性疾病及對鋰及雙丙戊酸納(divalproex)無反應之躁鬱症。
在一些實施例中,本發明之組合物在與用於治療躁鬱症之另一療法組合使用時尤其有效地預防、減少或緩和躁鬱症。在某些實施例中,此類療法包括碳酸鋰、抗驚厥藥物(包括丙戊酸鹽、雙丙戊酸納、卡馬西平及拉莫三嗪)及抗精神病藥(包括阿立哌唑、奧氮平、喹硫平及利培酮)。
神經認知障礙及阿茲海默氏病
在DSM-5中,術語癡呆替換為術語重度神經認知障礙及輕度神經認知障礙。神經認知障礙為異質類別之精神疾病。最常見之神經認知障礙為阿茲海默氏病,接著為血管性癡呆或兩者之混合形式。神經退化性病症之其他形式(例如路易體病、額顳葉癡呆、帕金森氏癡呆、庫賈氏病(Creutzfeldt-Jakob disease)、亨廷頓氏病及魏尼凱氏症候群(Wernicke-Korsakoff syndrome))伴隨有癡呆。
根據DSM-5癡呆之症狀標準為在選自以下之一或多個認知領域自先前執行水準之顯著認知下降的跡象:學習及記憶;語言;執行功能;複雜注意力;感知動作及社會認知。認知缺陷必須妨礙日常活動之獨立性。另外,認知缺陷不僅僅發生在譫妄之情況下且無法由另一精神病症(例如MDD或精神分裂症)更好 地解釋。
除主要症狀之外,具有神經認知障礙之個體顯示行為及精神病症狀,包括激越、攻擊、抑鬱、焦慮、冷漠、精神病及睡眠-覺醒週期紊亂。
神經認知障礙為可能由於微生物叢-腸-腦軸之功能障礙而顯現或持續的精神病症。因此,在較佳實施例中,本發明之組合物用於治療或預防個體之神經認知障礙。在較佳實施例中,神經認知障礙為阿茲海默氏病。在其他實施例中,神經認知障礙係選自血管性癡呆;阿茲海默氏病與血管性癡呆混合形式;路易體病;額顳葉癡呆;帕金森氏癡呆;庫賈氏病;亨廷頓氏病;及魏尼凱氏症候群。
在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和個體之神經認知障礙之一或多種症狀。在某些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和個體中認知下降之發生。在某些實施例中,本發明之組合物改善具有神經認知障礙之個體在選自以下之一或多個認知領域之執行水準:學習及記憶;語言;執行功能;複雜注意力;感知動作及社會認知。在一些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和與選自激越、攻擊、抑鬱、焦慮、冷漠、精神病及睡眠-覺醒週期紊亂之神經認知障礙有關之一或多種行為及精神病症狀的發生。
在某些實施例中,本發明之組合物藉由在臨床前階段介入懷疑之發病機理而預防、減少或緩和症狀性病。在某些實施例中,本發明之組合物改善疾病修飾,減緩或抑制症狀進展。在一些實施例中,症狀進展之減緩或抑制與延遲潛在之神經病理學過程的證據相關。在較佳實施例中,本發明之組合物改善神經認知障礙之症狀,包含增強之認知及功能改善。在較佳實施例中,本發明之組合物改善癡呆之行為及精神病症狀(BPSD)。在較佳實施例中,本發明之組合物改善具有神經認知障礙之個體進行日常活動之能力。
在較佳實施例中,本發明之組合物改善患有阿茲海默氏病之個體中 的認知與功能。在一些實施例中,本發明之組合物改善患有阿茲海默氏病之個體中的認知終點。在一些實施例中,本發明之組合物改善患有阿茲海默氏病之個體中的功能終點。在較佳實施例中,本發明之組合物改善患有阿茲海默氏病之個體中的認知及功能終點。在其他較佳實施例中,本發明之組合物改善患有阿茲海默氏病之個體中的總臨床反應(總體終點)。
在一些實施例中,根據症狀或診斷測試本發明之組合物改善神經認知障礙之症狀。在某些實施例中,用於評定阿茲海默氏病(及其他神經認知障礙)之症狀改善的測試係選自客觀認知、日常生活活動、對改變之整體評定、與健康有關之生活品質測試及評定神經認知障礙之行為及精神病症狀之測試。
在某些實施例中,用於評定症狀改善之客觀認知測試使用阿茲海默氏病評定量表認知子量表(ADAS-cog)及經典ADAS量表。在某些實施例中,使用用於阿茲海默氏病之神經生理學成套測試(NTB)評定認知症狀改善。
在一些實施例中,總體改變評定測試使用用於評定精神及神經病症之臨床總體印象-總體改善(CGI-I)量表。在一些實施例中,總體量表為基於臨床醫生面試之印象變化+(CIBIC+)。在一些實施例中,總體量表為阿茲海默氏病合作研究單位臨床醫師之總體印象變化(ADCS-CGIC)。
在某些實施例中,與健康有關之生活品質量度為與阿茲海默氏病有關之QOL(ADRQL)及QOL-阿茲海默氏病(QOL-AD)。
在某些實施例中,評定神經認知障礙之行為及精神病症狀之測試係選自阿茲海默氏病之行為病理學評定量表(BEHAVE-AD);癡呆之行為評定量表(BRSD);神經精神症狀問卷(NPI);及柯恩-曼斯菲爾德激越問卷(Cohen-Mansfield Agitation Inventory,CMAI)。
在一些實施例中,本發明之組合物在與用於治療神經認知障礙之另一療法組合使用時尤其有效地預防、減少或緩和神經認知障礙。在某些實施例 中,此類療法包括乙醯膽鹼酯酶抑制劑,包括多奈哌齊(donepezil)(Aricept®)、加蘭他敏(galantamine)(Razadyne®)及利凡斯的明(rivastigmine)(Exelon®)及美金剛(memantine)。
帕金森氏病
帕金森氏病為一種常見的神經退化性疾病,其神經病理學特徵為神經細胞(產生多巴胺之細胞)之異質性群體退化。帕金森氏病之臨床診斷需要運動徐緩及至少一種以下核心症狀:靜止性震顫;肌強直及姿勢反射障礙。在疾病進展期間可存在或顯現之其他徵象及症狀為自主神經紊亂(流涎、皮脂溢、便秘、排尿障礙、性功能、直立性低血壓、多汗)、睡眠障礙及感知氣味或感知溫度障礙。抑鬱症狀及認知功能障礙共病以及與路易體相關之神經認知障礙在許多帕金森氏病患者中顯現。
帕金森氏病為一種可能由於微生物叢-腸-腦軸之功能障礙而顯現或持續的精神病症。因此,在較佳實施例中,本發明之組合物用於治療或預防個體之帕金森氏病。
在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和個體之帕金森氏病之一或多種症狀。在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和個體之帕金森氏病之一或多種核心症狀。在某些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和個體之運動徐緩。在某些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和個體之靜止性震顫、肌強直及/或姿勢反射障礙。在某些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和與選自以下之帕金森氏病進展有關之一或多種症狀:自主神經紊亂(流涎、皮脂溢、便秘、排尿障礙、性功能、直立性低血壓、多汗)、睡眠障礙及感知氣味或感知溫度障礙。
在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和與帕金森氏病共病之抑鬱症狀。在某些實施例中,本發明之組合物改善非文字記憶及/或執行 功能。在某些實施例中,本發明之組合物改善注意力、工作記憶、言語流暢性及/或焦慮。
在其他較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和與帕金森氏病共病之認知功能障礙。
在某些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和帕金森氏病進展。在某些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和後期運動併發症。在某些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和後期運動波動。在某些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和神經元損失。在某些實施例中,本發明之組合物改善帕金森氏病癡呆(PDD)之症狀。在某些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和執行功能、注意力及/或工作記憶之損傷。在某些實施例中,本發明之組合物改善多巴胺激導性神經傳遞。在某些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和削弱之多巴胺激導性神經傳遞。
在一些實施例中,根據症狀或診斷量表本發明之組合物改善帕金森氏病症狀。在某些實施例中,用於評定帕金森氏病中運動功能之症狀改善的測試為統一帕金森氏病評定量表。詳言之,UPDRS II考慮日常生活活動且UPDRS III考慮運動檢查。
在一些實施例中,根據症狀或診斷測試及/或量表本發明之組合物改善與PDD相關之症狀。在某些實施例中,測試或量表係選自霍普金斯言語學習測試-修訂版(Hopkins Verbal Learning Test-Revised,HVLT-R);代利斯-卡普蘭執行功能系統(Delis-Kaplan Executive Function System,D-KEFS)色詞干擾測試;漢密爾頓抑鬱評定量表(HAM-D 17;抑鬱症);漢密爾頓焦慮評定量表(HAM-A;焦慮)及統一帕金森氏病評定量表(UPDRS;PD症狀嚴重度)。
在一些實施例中,本發明之組合物改善用於評定精神及神經病症之臨床總體印象-總體改善(CGI-I)量表。在一些實施例中,本發明之組合物顯示對 患有帕金森氏病之個體之總體社交及職業損傷的積極作用。
在一些實施例中,本發明之組合物在與用於治療神經認知障礙之另一療法組合使用時尤其有效地預防、減少或緩和神經認知障礙。在某些實施例中,此類療法包括多巴胺促效劑(包括L-Dopa+);單胺氧化酶抑制劑、兒茶酚胺-O-轉甲基酶抑制劑;抗膽鹼激導性及麩胺酸調節劑。
其他中樞神經系統病症
在較佳實施例中,本發明之組合物用於治療或預防與微生物叢-腸-腦軸之功能障礙有關之中樞神經系統病症。除以上實施例之外,本發明之組合物用於治療或預防精神病;慢性疲勞症候群(肌痛性腦脊髓炎)及/或慢性疼痛。在其他實施例中,本發明之組合物可用於治療或預防運動神經元病;亨廷頓氏病;格林-巴瑞症候群及/或腦膜炎。
神經化學因子、神經肽及神經傳遞質及微生物叢-腸-腦軸
如上所概述,微生物叢-腸-腦軸由許多不同生理系統調節。微生物叢-腸-腦軸由許多信號傳導分子調節。此等信號傳導分子水準之改變引起中樞神經系統發育及/或功能之缺陷。實際上,本部分中所揭示之許多分子在微生物叢-腸-腦軸之功能性及中樞神經系統病症或病狀之發病機理中有所涉及([10]、[14]、[34]、[39])。本發明人進行之實驗表明行為改變可藉由投與屎腸球菌來觸發。此作用可藉由對信號傳導分子、尤其本部分中列出之信號傳導分子之水準的作用來介導。此等改變可產生與屎腸球菌有關之治療益處。因此,由於本文揭示之中樞神經系統病症及病狀顯示類似之基本生物化學及生理學發病機理(亦即經由微生物叢-腸-腦軸),所以亦可實現屎腸球菌對此等病症及病狀之類似治療益處。
微生物叢-腸-腦軸之信號傳導由神經化學因子、神經肽及神經傳遞質之水準調節。因此,在某些實施例中,本發明之組合物調節神經化學因子、神經肽及神經傳遞質之水準。因此,在某些較佳實施例中,本發明之組合物直接改變 CNS生物化學。在較佳實施例中,本發明之組合物調節腦源性神經營養因子(BDNF)之水準。在某些實施例中,本發明之組合物調節單胺之水準。在某些實施例中,單胺為血清素(5-羥基色胺(5-HT))、多巴胺、去甲腎上腺素及/或腎上腺素。在某些實施例中,單胺為兒茶酚胺。在某些實施例中,兒茶酚胺為多巴胺、去甲腎上腺素及腎上腺素。在某些實施例中,單胺為色胺。在某些實施例中,色胺為血清素及褪黑激素。在某些實施例中,本發明之組合物調節乙醯膽鹼之水準。
在某些較佳實施例中,本發明之組合物調節催產素之水準。催產素與情緒、社交、認知及神經內分泌生理學以及自動調節有關。詳言之,催產素釋放與以下有關:抗焦慮;積極情緒;母性行為,配對結合;性行為;社會記憶;嗅覺記憶;減食慾作用;減弱HPA軸對壓力之反應;在出生及哺乳以及其他生理及心理過程期間自激勵。在某些實施例中,本發明之組合物增加催產素之水準。在某些實施例中,本發明之組合物降低催產素之水準。在某些實施例中,本發明之組合物增加或減少催產素信號傳導。在某些實施例中,本發明之組合物調節催產素受體之水準。在某些實施例中,本發明之組合物調節鈣離子進出神經元、肌肉及胃腸細胞之通量。在較佳實施例中,本發明之組合物藉由調節催產素水準治療及預防與微生物叢-腸-腦軸有關之神經發育及神經精神病症及疾病。
在某些實施例中,本發明之組合物調節腦單胺及其代謝物之水準。在較佳實施例中,單胺為血清素。在某些實施例中,本發明之組合物調節色胺酸代謝之血清素激導性及/或犬尿胺酸途徑。在某些實施例中,本發明之組合物調節諸如5-羥基吲哚乙酸(5-HIAA)之血清素代謝物之水準。在某些實施例中,本發明之組合物調節諸如高香草酸(HVA)之多巴胺代謝物之水準。此等神經傳遞質及神經化學因子之調節可用於治療與壓力、抑鬱及焦慮有關之病症。
微生物叢-腸-腦軸之信號傳導由γ-胺基丁酸(GABA)之水準調節。因 此,在較佳實施例中,本發明之組合物調節GABA之水準。GABA為減少神經元興奮性之抑制性神經傳遞質。在某些實施例中,本發明之組合物增加GABA之水準。在某些實施例中,本發明之組合物降低GABA之水準。在某些實施例中,本發明之組合物改變GABA激導性神經傳遞。在某些實施例中,本發明之組合物調節中樞神經系統之不同區域中GABA轉錄之水準。在某些實施例中,源自共生動物之GABA跨越血腦障壁且直接影響神經傳遞。在某些實施例中,本發明之組合物減少海馬、杏仁核及/或藍斑中之GABA。在某些實施例中,本發明之組合物增加皮層區中之GABA。
諸如血清素、褪黑激素、GABA、組胺及乙醯膽鹼之神經活性分子之水準與諸如癡呆、阿茲海默氏病及亨廷頓氏病之中樞神經系統疾病之病理生理學有聯繫。
微生物叢-腸-腦軸之信號傳導由組胺之水準調節。因此,在某些實施例中,本發明之組合物調節組胺之水準。在某些實施例中,組胺具有免疫調節作用。在某些實施例中,組胺水準能夠使細菌自內腔易位至體循環中。因此,在一些實施例中,本發明之組合物改變胃腸通透性及/或障壁功能。在某些其他實施例中,組胺用作連接至中樞突之神經傳遞質。
微生物叢-腸-腦軸之信號傳導由HPA軸調節。因此,在某些實施例中,本發明之組合物調節HPA活性。在某些實施例中,本發明之組合物減弱HPA壓力反應。在某些較佳實施例中,本發明之組合物調節與HPA活性有關之炎症反應。在某些實施例中,本發明之組合物調節糖皮質激素之水準。在某些較佳實施例中,本發明之組合物調節皮質固酮及腎上腺素之水準。在某些實施例中,本發明之組合物調節促腎上腺皮質素釋放因子及/或加壓素之水準。在某些實施例中,本發明之組合物調節加壓素及/或其他神經垂體或抗利尿激素之水準。HPA軸活性之改變與焦慮症及壓力症有關。
微生物叢-腸-腦軸之信號傳導由免疫反應及炎性因子及標記物之改變調節。因此,在某些實施例中,本發明之組合物可調節免疫反應。在某些實施例中,本發明之組合物調節循環神經免疫信號傳導分子之全身水準。在某些較佳實施例中,本發明之組合物調節促炎性細胞介素產生及炎症。在某些實施例中,本發明之組合物調節炎症狀態。在某些實施例中,本發明之組合物調節脾細胞增殖反應。在某些實施例中,本發明之組合物調節以下各物之全身及/或血漿水準:C-反應蛋白;IL-1家族細胞介素;IL-1β;IL-2;IL-4;IL-6;IL-8;IL-10;IL-12p40;IL-17;IL-17A;IL-21;IL-23;TNF-α及IFN-γ。在一些實施例中,本發明之組合物調節例如IL-10之消炎細胞介素之水準。在較佳實施例中,本發明之組合物增加IL-10之水準。在一些實施例中,本發明之組合物調節TNF-α之水準。在較佳實施例中,本發明之組合物調節IFN-γ之水準。在一些實施例中,本發明之組合物調節IFN-γ:IL-10比率。在某些較佳實施例中,本發明之組合物降低IFN-γ:IL-10比率。在較佳實施例中,本發明之組合物降低促炎性細胞介素TNF-α及IFN-γ之水準。增加循環水準之細胞介素與包括抑鬱、焦慮、精神分裂症及ASD之多種神經精神病症密切有關。在諸如精神分裂症、重度抑鬱症及躁鬱症之病症中炎症狀態改變之跡象突出。
在某些實施例中,本發明之組合物調節介導耐受性之樹突狀細胞之水準且相反地調控促炎性及消炎細胞介素反應。在某些實施例中,本發明之組合物降低髓過氧化酶(炎症及氧化之標記物)之全身水準。免疫系統及炎症反應之治療調節劑可用於治療自閉症譜系障礙及情緒障礙。
在某些實施例中,本發明之組合物調節對感染或接種疫苗之免疫反應。在某些實施例中,本發明之組合物調節對感染或接種疫苗作出反應之炎症的水準。在某些較佳實施例中,本發明之組合物調節在懷孕期間對感染或接種疫苗作出反應之母本免疫活化。因此,本發明之組合物可在懷孕期間投與以治療或預 防後代中之中樞神經系統病症。
微生物叢-腸-腦軸之信號傳導由共生生物代謝物之水準調節。因此,在某些實施例中,本發明之組合物調節微生物叢代謝物之全身水準。在某些較佳實施例中,本發明之組合物調節短鏈脂肪酸(SCFA)之水準。在某些實施例中,SCFA之水準增加或降低。在一些實施例中,SCFA為丁酸(BA)(或丁酸鹽)。在一些實施例中,SCFA為丙酸(PPA)。在一些實施例中,SCFA為乙酸。在某些實施例中,本發明之組合物調節SCFA跨越血腦障壁之能力。在某些實施例中,本發明之組合物調節多醣A(PSA)之水準。在某些實施例中,本發明之組合物調節有效促炎性內毒素脂多醣(LPS)之水準。LPS引起改變生理性腦活動且調節神經肽合成之炎性細胞介素的產生。LPS對CNS之調節有重要影響,增加專門控制情緒之區域(例如杏仁核)之活性。在某些實施例中,本發明之組合物調節色胺酸及/或其代謝物之水準。在某些實施例中,本發明之組合物調節4-乙基苯基硫酸鹽(4EPS;與ASD相關之行為異常有關的尿毒症毒物)。在較佳實施例中,本發明之組合物降低個體中4-乙基苯基硫酸鹽之水準。藉由腔內腸刺激引起之神經元信號傳導路徑刺激所產生的信號強烈地調節腦活動,包括疼痛感知、免疫反應調節、情緒控制及其他自我平衡功能。因此,能夠調節此等因子之水準的組合物將具有用於治療或預防CNS病症之廣泛治療應用。
微生物叢-腸-腦軸之信號傳導由胃腸通透性之水準調節。因此,在一些實施例中,本發明之組合物改變胃腸道上皮細胞之完整性。在某些實施例中,本發明之組合物調節胃腸道之通透性。在某些實施例中,本發明之組合物調節胃腸道之障壁功能及完整性。在某些實施例中,本發明之組合物調節胃腸道運動。在某些實施例中,本發明之組合物調節共生動物代謝物及炎症信號傳導分子自胃腸道腔易位至血流中。
微生物叢-腸-腦軸之信號傳導由胃腸道中之微生物群系組成調節。因 此,在某些實施例中,本發明之組合物調節胃腸道之微生物群系組成。在某些實施例中,本發明之組合物預防微生物群系生態失調及毒性代謝物(例如LPS)之相關增加。在某些實施例中,本發明之組合物調節胃腸道中梭狀芽孢桿菌之水準。在較佳實施例中,本發明之組合物降低胃腸道中梭狀芽孢桿菌之水準。在某些實施例中,本發明之組合物降低空腸彎曲桿菌之水準。在某些實施例中,本發明之組合物調節有害厭氧菌之增殖及由此等細菌產生之神經毒素的產生。在某些實施例中,本發明之組合物調節乳桿菌屬及/或雙歧桿菌屬之微生物群系水準。在某些實施例中,本發明之組合物調節薩特氏菌屬、普氏菌屬、瘤胃球菌屬及/或產鹼桿菌科之微生物群系水準。在某些實施例中,本發明之組合物增加植物乳桿菌(Lactobacillus plantarum )及/或布拉迪酵母(Saccharomyces boulardii )之微生物群系水準。
在某些實施例中,本發明之組合物預防廣泛抗生素使用造成之微生物群系組成失調。在某些較佳實施例中,在懷孕期間投與抗生素後本發明之組合物維持功能性母體微生物群系組成。因此,本發明之組合物可在懷孕期間投與以治療或預防後代中之中樞神經系統病症。
已顯示對微生物群系之調節有效地改善與精神病症有關之行為,包括焦慮、抑鬱、自閉症譜系障礙、強迫症及記憶能力(包括空間及非空間記憶)以及其他與CNS有關之病症,包括帕金森氏病。某些研究已表明益生菌可減少心理壓力、軀體化、抑鬱及憤怒-敵意。乳桿菌屬之水準與抑鬱有關且已在與胃腸不適有關之疼痛信號傳導中有所涉及。
在某些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和與本文所述之中樞神經系統病症有關之至少一種行為症狀。在較佳實施例中,本發明之組合物改善個體中之總臨床反應。
在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和個體中之刻板、 重複行為。在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和異常限制性行為及/或興趣之發生。在某些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和個體中之復發性強迫觀念及/或強迫動作。在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和個體中社會行為之缺陷。在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和個體中之回避行為。在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和個體中溝通行為之缺陷。
在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和個體中認知及情緒之消極改變。在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和個體中之與焦慮有關之行為。在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和個體中之與壓力有關之行為。在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和個體中之與抑鬱有關之行為。在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和個體中之攻擊行為。在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和異常且持續升高、膨脹或易怒情緒之發生。
在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和個體中之侵入性思維。在較佳實施例中,本發明之組合物預防個體中喚起及反應之改變。在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和個體中之錯覺、幻覺、言語無組織及混亂或緊張性行為。在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和個體中之情感淡漠、思維及言語之流利及生產能力以及有目的之行為之起始受限。在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和一或多種以下症狀:高度自尊;睡眠需求減少;語速加快;思想快速跳躍;容易分心;對目標或活動之興趣增加;精神運動性激越;對高風險活動之追求增加。
在較佳實施例中,本發明之組合物改善個體中之空間及/或非空間記憶缺陷。在較佳實施例中,本發明之組合物改善個體中之認知與功能。在較佳實施例中,本發明之組合物改善個體中之運動活性。在較佳實施例中,本發明之組 合物預防、減少或緩和個體中之運動徐緩。在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和個體中之靜止性震顫、肌強直及/或姿勢反射障礙。
在較佳實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和與本文揭示之CNS病症有關之至少一種共病。
在較佳實施例中,本發明之組合物改善個體在針對本文所述之CNS病症之至少一個症狀及/或診斷量表上之分數。在某些其他實施例中,症狀及/或診斷量表係選自一般健康問卷(GHQ);抑鬱、焦慮與壓力量表(DASS);萊頓抑鬱敏感指數修訂版(Leiden Index of Depression Sensitivity-Revised,LEIDS-r);陽性及陰性症狀量表(PANSS);狀態-特質焦慮量表(STAI);發育行為檢查表(DBC);貝克抑鬱問卷(BDI);貝克焦慮問卷(BAI);霍普金斯症狀檢查表(HSCL-90);醫院焦慮及抑鬱量表(HADS);壓力知覺量表(PSS);應對檢查表(CCL)(亦用於計數日常生活壓力);及基於問卷之情緒狀態概況(POMS)。
在某些實施例中,當評定在所屬領域之技術人員已知之CNS病症之其他動物模型中的治療功效時本發明之組合物可改善症狀及/或診斷量表。除實例中揭示之行為分析之外,本發明之組合物可改善相互性社會互動;嗅覺通訊;超聲發聲;運動刻板(諸如繞圈及豎直跳躍)、重複行為,諸如自我梳理毛髮及不同;及堅持進行空間任務。
另外,本發明之組合物將可用於治療及/或預防CNS病症之其他動物模型中之CNS病症。其他小鼠模型包括近親繁殖小鼠品系(包括BALB/cJ及C58/J)以及經基因修飾之小鼠品系(包括NEUREXIN1、NEUROLIGIN3、NEUROLIGIN4、SHANK2、SHANK3、CNTNAP2、Tsc1/2Fmr1 基因突變小鼠品系)。
在某些實施例中,本發明之組合物改善個體之社會行為。在較佳實施例中,本發明之組合物改善個體對社交新穎性之識別。在較佳實施例中,本發 明之組合物改善區分熟悉物體與新穎物體及熟悉個體與新穎個體之能力。在較佳實施例中,本發明之組合物改善識別其他個體之能力。
在某些實施例中,本發明之組合物調控胺基酸之血漿水準。在某些實施例中,本發明之組合物調控胺基酸之生物合成或分解代謝。在較佳實施例中,本發明之組合物調控脯胺酸之血漿水準。在較佳實施例中,本發明之組合物降低脯胺酸之血漿水準。已知升高之脯胺酸藉由增加前額葉皮質中之多巴胺負面影響腦功能[40]。另外,脯胺酸視為一種神經傳遞質,其調節海馬體中之麩胺酸神經傳遞及腦中其他地方之神經傳遞。因此,脯胺酸與CNS病症及精神病症、尤其精神病有關聯。在較佳實施例中,脯胺酸之血漿水準下降治療或預防CNS病症、尤其ADHD、OCD、情緒障礙、自閉症譜系障礙、精神病及精神分裂症。
在某些實施例中,本發明之組合物預防、減少或緩和與22q11.2缺失症候群(22q11DS)有關之精神病症、例如精神分裂症及躁鬱症的症狀[38]。在某些實施例中,本發明之組合物改善患有22q11DS之個體中的社會行為及社會認知問題。在較佳實施例中,本發明之組合物調節22q11DS個體中之相關認知及行為結果。在較佳實施例中,此等結果之調節為脯胺酸之血漿水準下降的結果。在某些實施例中,本發明之組合物調節脯胺酸氫化酶之活性。
在某些實施例中,本發明之組合物調節NMDA受體及/或其子單元之水準。在較佳實施例中,本發明之組合物調節NMDA受體2B之水準。在某些實施例中,本發明之組合物增加NMDA受體2B之水準。在較佳實施例中,本發明之組合物降低NMDA受體2B之水準。NMDA受體之失調與CNS病症、尤其ASD及精神分裂症有關。已提出NMDA受體拮抗體可有效治療ASD[41]。另外,已證明NMDA受體功能之抑制在丙戊酸誘發之ASD模型中改善社交缺陷且減少重複行為[42]。在某些實施例中,本發明之組合物引起NMDA受體2B之機能減退。在某些實施例中,本發明之組合物引起NMDA受體2B之機能亢 進。在某些實施例中,本發明之組合物由於調節NMDA受體2B活性而預防、減少或緩和CNS病症、例如ASD或精神分裂症之症狀。在較佳實施例中,本發明之組合物在患有CNS病症之個體中抑制NMDA受體活性且減少社交缺陷及刻板行為。
在某些實施例中,本發明之組合物調節BDNF之水準。在較佳實施例中,本發明之組合物降低BDNF之水準。在某些實施例中,BDNF降低侷限於杏仁核。ASD群體之元分析顯示與對照個體相比,在ASD個體中偵測到更高水準之BDNF[43]。在較佳實施例中,本發明之組合物由於降低BDNF水準而預防、減少或緩和CNS病症、尤其ASD之症狀。改變之BDNF水準已與許多神經發育病症以及精神病及精神分裂症有關。在某些實施例中,本發明之組合物調節BDNF之水準以預防、減少或緩和神經發育及精神病症之症狀。
在某些實施例中,本發明之組合物調節回應於抗原激發而產生之炎症標記物之水準。在較佳實施例中,本發明之組合物增加回應於病毒抗原激發之IL-1β之水準。在某些實施例中,本發明之組合物調節先天免疫反應。在某些實施例中,本發明之組合物調節適應性免疫反應。在某些實施例中,本發明之組合物調節炎症反應。
投與模式
較佳地,本發明之組合物待投與胃腸道,以能夠傳遞至腸及/或使本發明之細菌菌株部分或全部定殖腸部。一般地,雖然本發明之組合物經口投與,但其可經直腸、鼻內或藉由頰或舌下途徑投與。
在某些實施例中,本發明之組合物可呈泡沫、噴霧或凝膠形式投與。
在某些實施例中,本發明之組合物可呈栓劑,例如直腸栓劑,例如呈可可豆油(可可脂)、合成硬脂(例如suppocire、witepsol)、甘油基-明膠、聚乙二醇或肥皂甘油組合物之形式投與。
在某些實施例中,本發明之組合物藉由管,例如鼻飼管、口胃管、胃管、空腸造口管(J型管)、經皮內窺鏡胃造口術(percutaneous endoscopic gastrostomy,PEG)或端口,例如通向胃、空腸及其他適合進入埠的胸壁端口投與胃腸道。
本發明之組合物可投與一次,或其可作為治療方案一部分連續投與。在某些實施例中,本發明之組合物將每日投與。
在本發明之某些實施例中,根據本發明之治療伴隨有患者腸微生物叢之評定。若本發明之菌株傳遞及/或部分或全部定殖未實現,使得功效未觀測到,則可重複治療,若傳遞及/或部分或全部定殖成功且觀測到功效,則可停止治療。
在某些實施例中,本發明之組合物可投與懷孕動物,例如哺乳動物,例如人類,以預防炎性或自身免疫性疾病在其子女中在子宮內及/或其出生後出現。
本發明之組合物可投與經診斷患有中樞神經系統病症或病狀,尤其由微生物叢-腸-腦軸介導之中樞神經系統病症或病狀或已被鑑別為處於中樞神經系統病症或病狀,尤其由微生物叢-腸-腦軸介導之中樞神經系統病症或病狀風險中的患者。組合物亦可作為預防措施投與以預防健康患者中中樞神經系統病症或病狀,尤其由微生物叢-腸-腦軸介導之中樞神經系統病症或病狀顯現。
本發明之組合物可投與已被鑑別為具有異常腸微生物叢之患者。舉例而言,患者可具有減少或缺乏之屎腸球菌定殖。
本發明之組合物可作為食品,例如營養增補劑投與。
一般地,本發明之組合物用於治療人類,不過其可用於治療動物,包括單胃哺乳動物,諸如家禽、豬、貓、犬、馬或兔。本發明之組合物可用於增強動物之生長及效能。若投與動物,則可使用經口管飼法。
組合物
一般地,本發明之組合物包含細菌。在本發明之較佳實施例中,組合物呈凍乾形式調配。舉例而言,本發明之組合物可包含含有本發明之細菌菌株的顆粒或明膠膠囊,例如硬明膠膠囊。
較佳地,本發明之組合物包含凍乾細菌。細菌凍乾為公知之程序且相關指導可於例如參考文獻[44]、[45]及[46]中獲得。
或者,本發明之組合物可包含活的活性細菌培養物。
在一些實施例中,本發明組合物中之細菌菌株尚未滅活,例如尚未熱滅活。在一些實施例中,本發明組合物中之細菌菌株尚未殺死,例如尚未熱殺死。在一些實施例中,本發明組合物中之細菌菌株尚未減毒,例如尚未熱減毒。舉例而言,在一些實施例中,本發明組合物中之細菌菌株尚未殺死、滅活及/或減毒。舉例而言,在一些實施例中,本發明組合物中之細菌菌株是活的。舉例而言,在一些實施例中,本發明組合物中之細菌菌株能存活。舉例而言,在一些實施例中,本發明組合物中之細菌菌株能夠部分或完全定殖腸部。舉例而言,在一些實施例中,本發明組合物中之細菌菌株能存活且能夠部分或完全定殖腸部。
在一些實施例中,組合物包含活細菌菌株與已殺死細菌菌株之混合物。
在較佳實施例中,本發明之組合物經囊封以能夠傳遞細菌菌株至腸。囊封保護組合物免於降解,直至藉由例如用化學或物理刺激,諸如壓力、酶活性或物理性崩解(其可藉由pH值改變而觸發)進行破裂,在目標位置傳遞。可使用任何適當囊封法。示例性囊封技術包括截留在多孔基質內、附著或吸附在固體載體表面上、藉由絮凝或利用交聯劑而自我凝聚以及機械容納在微孔膜或微膠囊後。關於可用於製備本發明之組合物之囊封的指導可於例如參考文獻[47]及[48]中獲得。
組合物可經口投與且可呈錠劑、膠囊或散劑形式。囊封產品為較佳,因為屎腸球菌為厭氧菌。其他成分(諸如維生素C)可作為除氧劑及益生基質包括以改善活體內傳遞及/或部分或全部定殖及存活。或者,本發明之益生組合物可作為食品或營養產品,例如基於牛奶或乳清之醱酵乳製品,或作為藥品經口投與。
組合物可調配為益生菌。
本發明之組合物包括治療有效量之本發明之細菌菌株。治療有效量之細菌菌株足以對患者發揮有益作用。治療有效量之細菌菌株可足夠傳遞至患者腸及/或部分或全部定殖患者腸部。
例如適合於成年人之細菌日劑量可為約1×103 至約1×1011 菌落形成單位(colony forming unit,CFU);例如約1×107 至約1×1010 CFU;在另一實例中,約1×106 至約1×1010 CFU。
在某些實施例中,組合物含有相對於組合物之重量,約1×106 至約1×1011 CFU/g,例如約1×108 至約1×1010 CFU/g之量的細菌菌株。劑量可為例如1g、3g、5g及10g。
通常,益生菌,諸如本發明之組合物,視情況與至少一種合適益生化合物組合。益生化合物通常為不易消化之碳水化合物,諸如寡醣或多醣,或糖醇,其在上部消化道中不降解或吸收。已知之益生菌包括商業產品,例如菊糖及反式半乳寡醣。
在某些實施例中,本發明之益生菌組合物包括相對於組合物總重量,約1至約30重量%(例如5至20重量%)之量的益生菌化合物。碳水化合物可選自由以下組成之群:果寡糖(或FOS)、短鏈果寡糖、菊糖、異麥芽寡糖、果膠、木寡糖(或XOS)、幾丁寡糖(或COS)、β-葡聚糖、阿拉伯膠改質及抗性澱粉、聚葡萄糖、D-塔格糖、阿拉伯膠纖維、角豆樹、燕麥及柑桔纖維。在一個態樣中, 益生菌為短鏈果糖-寡糖(下文中為簡單起見展示為FOSs-c.c);所述FOSs-c.c為不可消化之碳水化合物,一般由甜菜糖轉變獲得且包括三個葡萄糖分子鍵結之蔗糖分子。
在某些實施例中,本發明之組合物與用於治療或預防中樞神經系統病症之另一治療化合物組合使用。在一些實施例中,本發明之組合物與調節中樞神經傳遞質及神經肽之營養補充劑一起投與。在較佳實施例中,營養補充劑包含營養維生素或由營養維生素組成。在某些實施例中,維生素為維生素B6、鎂、二甲基甘胺酸(維生素B16)及維生素C。在某些實施例中,本發明之組合物與另一益生菌組合投與。在某些較佳實施例中,益生菌包含豬鞭蟲(Trichuris suis )卵或由豬鞭蟲卵組成。
本發明之組合物可包含醫藥學上可接受之賦形劑或載劑。此類合適賦形劑之實例可見於參考文獻[49]中。用於治療用途之可接受之載劑或稀釋劑為醫藥技術中所熟知且描述於例如參考文獻[50]中。合適載劑之實例包括乳糖、澱粉、葡萄糖、甲基纖維素、硬脂酸鎂、甘露糖醇、山梨糖醇及其類似物。合適稀釋劑之實例包括乙醇、甘油及水。醫藥載劑、賦形劑或稀釋劑之選擇可針對預期投與途徑及標準醫藥實踐來選擇。醫藥組合物可包含任何合適黏合劑、潤滑劑、懸浮劑、包被劑、增溶劑作為載劑、賦形劑或稀釋劑或除載劑、賦形劑或稀釋劑之外可包含所述物質。合適黏合劑之實例包括澱粉、明膠、天然糖(例如葡萄糖、無水乳糖、自由流動乳糖、β-乳糖、玉米甜味劑)、天然及合成樹膠(例如阿拉伯膠、黃蓍膠)或海藻酸鈉、羧甲基纖維素及聚乙二醇。合適潤滑劑之實例包括油酸鈉、硬脂酸鈉、硬脂酸鎂、苯甲酸鈉、乙酸鈉、氯化鈉及其類似物。防腐劑、穩定劑、染料及甚至調味劑可提供於醫藥組合物中。防腐劑之實例包括苯甲酸鈉、山梨酸及對羥基苯甲酸酯。亦可使用抗氧化劑及懸浮劑。
本發明之組合物可調配為食品。舉例而言,除本發明之治療作用之 外,食品可提供營養益處,諸如營養增補劑中。類似地,食品可調配成增強本發明組合物之口味,或藉由使其更類似於常見食品而非醫藥組合物,使得組合物食用起來更具吸引力。在某些實施例中,本發明之組合物調配為基於牛奶之產品。術語「基於牛奶之產品」意謂具有變化脂肪含量之任何基於牛奶或乳清之液體或半固體產品。基於牛奶之產品可為例如奶牛奶、山羊奶、綿羊奶、脫脂乳、全乳、無任何加工下奶粉與乳清重組之牛奶或加工產品,諸如酸奶酪、凝乳、凝塊、酸牛奶、酸全乳、酪乳及其他酸牛奶產品。另一重要組包括乳製飲料,諸如乳清飲料、醱酵牛奶、煉乳、嬰兒或嬰孩牛奶;增香乳、冰淇淋;含牛奶之食品,例如甜食。
在一些實施例中,本發明之組合物包含屎腸球菌物種之一或多個細菌菌株且不含來自任何其他物種之細菌或僅僅包含最低限度量或生物學上不相干量的來自另一物種之細菌。因此,在一些實施例中,本發明提供一種包含屎腸球菌物種之一或多個細菌菌株的組合物,其不含來自任何其他物種之細菌或僅僅包含最低限度量或生物學上不相干量的來自另一物種之細菌,其用於治療中。
在一些實施例中,本發明之組合物包含屎腸球菌物種之一或多個細菌菌株且不含來自任何其他腸球菌物種之細菌或僅僅包含最低限度量或生物學上不相干量的來自另一腸球菌物種之細菌。因此,在一些實施例中,本發明提供一種包含屎腸球菌物種之一或多個細菌菌株的組合物,其不含來自任何其他腸球菌物種之細菌或僅僅包含最低限度量或生物學上不相干量的來自另一腸球菌物種之細菌,其用於治療中。
在某些實施例中,本發明之組合物含有單一細菌菌株或物種且不含有任何其他細菌菌株或物種。此類組合物可僅僅包含最低限度量或生物學上不相干量的其他細菌菌株或物種。此類組合物可為基本上不含其他生物體物種之培養物。
在一些實施例中,本發明提供一種包含屎腸球菌物種之單一細菌菌株的組合物,其不含來自任何其他菌株之細菌或僅僅包含最低限度量或生物學上不相干量的來自另一菌株之細菌,其用於治療中。
在一些實施例中,本發明之組合物包含超過一個細菌菌株。舉例而言,在一些實施例中,本發明之組合物包含超過一個來自同一物種之菌株(例如超過1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、15個、20個、25個、30個、35個、40個或45個菌株)且視情況不含來自任何其他物種之細菌。在一些實施例中,本發明之組合物包含少於50個來自同一物種之菌株(例如少於45個、40個、35個、30個、25個、20個、15個、12個、10個、9個、8個、7個、6個、5個、4個或3個菌株)且視情況不含來自任何其他物種之細菌。在一些實施例中,本發明之組合物包含1-40個、1-30個、1-20個、1-19個、1-18個、1-15個、1-10個、1-9個、1-8個、1-7個、1-6個、1-5個、1-4個、1-3個、1-2個、2-50個、2-40個、2-30個、2-20個、2-15個、2-10個、2-5個、6-30個、6-15個、16-25個或31-50個來自同一物種之菌株且視情況不含來自任何其他物種之細菌。本發明包含上述細菌之任何組合。
在一些實施例中,組合物包含微生物菌群。舉例而言,在一些實施例中,組合物包含屎腸球菌細菌菌株作為微生物菌群之一部分。舉例而言,在一些實施例中,屎腸球菌細菌菌株與一或多個(例如至少2個、3個、4個、5個、10個、15個或20個)來自其可一起在活體內共生在腸中之其他種屬的其他細菌菌株組合存在。舉例而言,在一些實施例中,組合物包含屎腸球菌之細菌菌株與來自不同種屬之細菌菌株組合。在一些實施例中,微生物菌群包含兩個或更多個自例如人類等單一生物體之糞便樣品獲得的細菌菌株。在一些實施例中,未發現微生物菌群在自然界中在一起。舉例而言,在一些實施例中,微生物菌群包含自至少兩個不同生物體之糞便樣品獲得的細菌菌株。在一些實施例中,兩個不同生物 體來自於相同物種,例如兩個不同人。在一些實施例中,兩個不同生物體為人類嬰兒及成年人。在一些實施例中,兩個不同生物體為人及非人哺乳動物。
在一些實施例中,本發明之組合物另外包含具有與菌株MRX010相同之安全及治療功效特徵,但非以NCIMB 42487寄存之MRX010或者非屎腸球菌之細菌菌株。
在一些實施例中,本發明之組合物不包含桿菌屬細菌菌株。在一些實施例中,本發明之組合物不包含枯草芽胞桿菌(Bacillus subtilis )及/或不包含凝結芽孢桿菌(Bacillus coagulans )。在一些實施例中,有待本發明之組合物治療之CNS病症並非躁鬱症。在一些實施例中,有待本發明之組合物治療之患者不具有真菌感染。在一些實施例中,有待本發明之組合物治療之患者未罹患念珠菌病。在一些實施例中,有待本發明之組合物治療之患者未診斷為具有真菌感染及/或未診斷為罹患念珠菌病。在較佳此類實施例中,有待本發明之組合物治療之患者從未診斷為具有真菌感染及/或從未診斷為罹患念珠菌病。
在本發明之組合物包含超過一個細菌菌株、物種或種屬之一些實施例中,個別細菌菌株、物種或種屬可分開、同時或連續投與。舉例而言,組合物可包含超過一個細菌菌株、物種或種屬全部,或細菌菌株、物種或種屬可分開儲存且分開、同時或連續投與。在一些實施例中,超過一個細菌菌株、物種或種屬分開儲存,但是在使用前混合在一起。
在一些實施例中,自成年人糞便獲得用於本發明之細菌菌株。在本發明之組合物包含超過一個細菌菌株之一些實施例中,自成年人糞便獲得所有細菌菌株,或者若存在其他細菌菌株,則其僅僅以最低限度量存在。細菌可在從成年人糞便獲得且用於本發明之組合物後培養。
如上所提及,在一些實施例中,一或多個屎腸球菌細菌菌株為本發明之組合物中的唯一治療活性劑。在一些實施例中,組合物中之細菌菌株為本發 明組合物中的唯一治療活性劑。
根據本發明使用之組合物可能需要或可能不需要銷售批准。
在某些實施例中,本發明提供以上醫藥組合物,其中所述細菌菌株係凍乾的。在某些實施例中,本發明提供以上醫藥組合物,其中所述細菌菌株進行噴霧乾燥。在某些實施例中,本發明提供以上醫藥組合物,其中細菌菌株係凍乾的或噴霧乾燥且其中其是活的。在某些實施例中,本發明提供以上醫藥組合物,其中細菌菌株係凍乾的或噴霧乾燥且其中其能存活。在某些實施例中,本發明提供以上醫藥組合物,其中細菌菌株係凍乾的或噴霧乾燥且其中其能夠部分或完全定殖腸部。在某些實施例中,本發明提供以上醫藥組合物,其中細菌菌株係凍乾的或噴霧乾燥且其中其能成活並能夠部分或完全定殖腸部。
在一些情況下,凍乾或噴霧乾燥之細菌菌株在投與之前復原。在一些情況下,復原係藉由使用本文中描述之稀釋劑。
本發明之組合物可包含醫藥學上可接受之賦形劑、稀釋劑或載劑。
在某些實施例中,本發明提供一種醫藥組合物,其包含:如本發明中使用之細菌菌株;及醫藥學上可接受之賦形劑、載劑或稀釋劑;其中細菌菌株在投與有於需要之個體時量足夠治療病症;且其中病症選自由以下組成之群:自閉症譜系障礙(ASD);兒童發育障礙;強迫症(OCD);重度抑鬱症;抑鬱症;季節性情感障礙;焦慮症;精神分裂症譜系病症;精神分裂症;躁鬱症;精神病;情緒障礙;慢性疲勞症候群(肌痛性腦脊髓炎);壓力症;創傷後壓力症;癡呆;阿茲海默氏病;帕金森氏病;及/或慢性疼痛;運動神經元病;亨廷頓氏病;格林-巴瑞症候群及/或腦膜炎。
在某些實施例中,本發明提供醫藥組合物,其包含:如本發明中使用之細菌菌株;及醫藥學上可接受之賦形劑、載劑或稀釋劑;其中細菌菌株之量足夠治療或預防中樞神經系統病症或病狀,尤其由微生物叢-腸-腦軸介導之中樞神 經系統病症或病狀。在較佳實施例中,所述疾病或病狀選自由以下組成之群:自閉症譜系障礙(ASD);兒童發育障礙;強迫症(OCD);重度抑鬱症;抑鬱症;季節性情感障礙;焦慮症;精神分裂症譜系病症;精神分裂症;躁鬱症;精神病;情緒障礙;慢性疲勞症候群(肌痛性腦脊髓炎);壓力症;創傷後壓力症;癡呆;阿茲海默氏病;帕金森氏病;及/或慢性疼痛。在其他實施例中,本發明之組合物可用於治療或預防運動神經元病、亨廷頓氏病、格林-巴瑞症候群及/或腦膜炎。
在某些實施例中,本發明提供以上醫藥組合物,其中細菌菌株之量為相對於組合物之重量每克約1×103 至約1×1011 菌落形成單位。
在某些實施例中,本發明提供以上醫藥組合物,其中組合物以1g、3g、5g或10g之劑量投與。
在某些實施例中,本發明提供以上醫藥組合物,其中組合物藉由選自由口腔、直腸、皮下、鼻、頰及舌下組成之群的方法投與。
在某些實施例中,本發明提供以上醫藥組合物,其包含選自由乳糖、澱粉、葡萄糖、甲基纖維素、硬脂酸鎂、甘露糖醇及山梨糖醇組成之群的載劑。
在某些實施例中,本發明提供以上醫藥組合物,其包含選自由乙醇、甘油及水組成之群的稀釋劑。
在某些實施例中,本發明提供以上醫藥組合物,其包含選自由以下組成之群的賦形劑:澱粉、明膠、葡萄糖、無水乳糖、自由流動乳糖、β-乳糖、玉米甜味劑、阿拉伯膠、黃蓍膠、海藻酸鈉、羧甲基纖維素、聚乙二醇、油酸鈉、硬脂酸鈉、硬脂酸鎂、苯甲酸鈉、乙酸鈉及氯化鈉。
在某些實施例中,本發明提供以上醫藥組合物,其進一步包含防腐劑、抗氧化劑及穩定劑中之至少一種。
在某些實施例中,本發明提供以上醫藥組合物,其包含選自由苯甲酸鈉、山梨酸及對羥基苯甲酸酯組成之群的防腐劑。
在某些實施例中,本發明提供以上醫藥組合物,其中當組合物儲存在密封容器中約4℃或約25℃下且容器置於具有50%相對濕度之氛圍中時,在至少約1個月、3個月、6個月、1年、1.5年、2年、2.5年或3年時期後,如以菌落形成單位量測,至少80%細菌菌株殘留。
在一些實施例中,本發明之組合物提供於包含如本文描述之組合物的密封容器中。在一些實施例中,密封容器為小袋或瓶子。在一些實施例中,本發明之組合物提供於包含如本文描述之組合物的注射器中。
在一些實施例中,本發明之組合物可呈醫藥調配物提供。舉例而言,組合物可呈錠劑或膠囊提供。在一些實施例中,膠囊為明膠膠囊(「明膠膠囊」)。
在一些實施例中,本發明之組合物經口投與。經口投與可能涉及吞咽,以便化合物進入胃腸道,及/或經頰、經舌或舌下投與,藉此,化合物直接自口腔進入血流。
適合於經口投與之醫藥調配物包括固體塞、固體微粒、半固體及液體(包括多相或分散系統),例如錠劑;含有微米粒子或奈米粒子之軟膠囊或硬膠囊、液體(例如水溶液)、乳液或粉末;糖錠(包括填充液體);咀嚼片;凝膠;快速分散之劑型;薄膜;卵形囊劑;噴霧;及經頰/黏膜黏著貼片。
在一些實施例中,醫藥調配物為腸調配物,亦即適合於藉由經口投與遞送本發明之組合物至腸的抗胃調配物(例如對胃pH值有抗性)。當細菌或組合物之另一組分對酸敏感,例如在胃條件下傾向於降解時,腸調配物可能特別有用。
在一些實施例中,腸調配物包含腸衣。在一些實施例中,製劑為腸衣劑型。舉例而言,調配物可為腸衣錠劑或腸衣膠囊或其類似物。腸衣可為習知腸衣,例如用於錠劑、膠囊或其類似物進行經口遞送之習知包衣。製劑可包含膜衣,例如腸聚合物、例如酸不溶性聚合物之薄膜層。
在一些實施例中,腸調配物本質上為腸溶性的,例如對胃具有抗性,無需腸衣。因此,在一些實施例中,調配物不包含腸衣之腸調配物。在一些實施例中,調配物為由熱膠凝材料製成之膠囊。在一些實施例中,熱膠凝材料為纖維素材料,例如甲基纖維素、羥甲基纖維素或羥丙基甲基纖維素(HPMC)。在一些實施例中,膠囊包含不含任何成膜聚合物之殼。在一些實施例中,膠囊包含殼且殼包含羥丙基甲基纖維素且不包含任何成膜聚合物(例如參見[51])。在一些實施例中,調配物為本質上腸膠囊(例如來自Capsugel之Vcaps®)。
在一些實施例中,調配物為軟膠囊。軟膠囊為由於添加例如丙三醇、山梨糖醇、麥芽糖醇及聚乙二醇之在膠囊殼中存在的軟化劑而具有一定彈性及柔軟度的膠囊。軟膠囊可例如根據明膠或澱粉產生。基於明膠之軟膠囊從多個供應商購得。視投與方法而定,例如經口或經直腸,軟膠囊可具有多種形狀,其可例如為圓形、卵形、長方形或魚雷形狀。軟膠囊可藉由習知方法產生,例如藉由謝勒法(Scherer process)、阿可法(Accogel process)或液滴或吹製法產生。
培養方法
用於本發明之細菌菌株可使用如例如參考文獻[52-54]中詳述之標準微生物學技術培養。
用於培養之固體或液體培養基可為YCFA瓊脂或YCFA培養基。YCFA培養基可包括(每100ml,近似值):酪腖(1.0g)、酵母提取物(0.25g)、NaHCO3 (0.4g)、半胱胺酸(0.1g)、K2 HPO4 (0.045g)、KH2 PO4 (0.045g)、NaCl(0.09g)、(NH4 )2 SO4 (0.09g)、MgSO4 .7H2 O(0.009g)、CaCl2 (0.009g)、刃天青(0.1mg)、氯化血紅素(1mg)、生物素(1μg)、鈷胺素(1μg)、對胺基苯甲酸(3μg)、葉酸(5μg)及吡哆胺(15μg)。
用於疫苗組合物中之細菌株
本發明人已確定本發明之細菌菌株可用於治療或預防中樞神經系統 病症或病狀,尤其由微生物叢-腸-腦軸介導之中樞神經系統病症或病狀。此可能為以下各者之結果:本發明之細菌菌株作用於宿主中樞、自主及/或腸神經系統;HPA路徑之活性;神經免疫及神經內分泌路徑;及宿主胃腸道中共生生物代謝物及/或宿主之胃腸通透性的水準。因此,當作為疫苗組合物投與時,本發明之組合物亦可用於預防中樞神經系統病症或病狀,尤其由微生物叢-腸-腦軸介導之中樞神經系統病症或病狀。在某些此類實施例中,本發明之細菌菌株能存活。在某些此類實施例中,本發明之細菌菌株能夠部分或完全定殖腸部。在某些此類實施例中,本發明之細菌菌株能存活且能夠部分或完全定殖腸部。在其他此類實施例中,本發明之細菌菌株可為殺死的、滅活的或減毒的。在某些此類實施例中,組合物可包含疫苗佐劑。在某些實施例中,組合物用於經由注射,例如經由皮下注射投與。
通則
除非另外指明,否則本發明之實施將採用在所屬領域技能內之習知化學、生物化學、分子生物學、免疫學及藥理學方法。此類技術在文獻中充分解釋。參見例如參考文獻[55]及[56]-[62]等。
術語「包含」涵蓋「包括」以及「由......組成」,例如「包含」X之組合物可僅僅由X組成,或可包括其他某物,例如X+Y。
關於數值x 之術語「約」為視情況選用的且意謂例如x ±10%。
在某些實施例中,術語「調節」意謂增加或活化。在替代實施例中,術語「調節」意謂降低或抑制。
詞語「基本上」不排除「完全」,例如「基本上不含」Y之組合物可完全不含Y。必要時,本發明之定義中可省略詞語「基本上」。
提及兩種核苷酸序列之間的序列同一性百分比意謂在比對時,比較兩種序列中相同之核苷酸百分比。此比對及同源性或序列同一性百分比可使用 所屬領域中已知之軟體程式,例如參考文獻[63]之部分7.7.18中描述之軟體程式確定。較佳比對藉由Smith-Waterman同源性搜索算法使用仿射空位搜索(其中開放空位罰分為12且空位延伸罰分為2、BLOSUM 62矩陣)來確定。Smith-Waterman同源性搜索算法在參考文獻[64]中揭示。
除非特別陳述,否則包括多個步驟之製程或方法可在方法開始或結束包括其他步驟,或可包括其他插入步驟。此外,適當時步驟可組合,省去或以替代次序進行。
本文中描述本發明之多個實施例。應瞭解每個實施例中說明之特徵均可與其他所說明之特徵組合以提供其他實施例。詳言之,本文中強調為適合、典型或較佳的實施例可彼此組合(除非其互斥時)。
用於進行本發明的模式
本研究旨在評定在顯示與神經發育及精神病症有關之行為特徵的兩種不同小鼠模型中活生物治療劑對治療中樞神經系統病症或病狀之作用。詳言之,該研究集中在(i)母體免疫活化(MIA)小鼠模型及(ii)經基因修飾之黑褐色短尾(BTBR)近親繁殖小鼠模型中的與自閉症有關之行為。研究兩種小鼠模型中慢性MRX010對比媒劑治療在焦慮、抑鬱及認知與社交領域中對行為之作用。
實例1-母體免疫活化(MIA)小鼠模型
MIA小鼠模型在懷孕小鼠中使用環境免疫激發以觸發後代中自閉症譜系障礙之核心症狀。MIA小鼠通常顯示刻板行為(如梳理毛髮及大理石埋藏測試所示)及社會溝通缺陷(如社會性遊戲、3室社會互動及食物偏愛之社會傳播測試所示)。後代顯示自閉症之三種核心症狀(溝通減少;社交能力降低;及重複或刻板行為增加),因此提供一種適於確定投與治療劑是否可緩和與自閉症譜系障礙及實際上許多其他神經病症有關之行為表型的模型。公認動物模型中行為表型之改變指示可能臨床相關之介入,不管對潛在生物或生理機制之瞭解如何 ([65])。
實例1a-用於MIA小鼠模型之材料與方法 小鼠
如先前在[66]中所述,進行母體免疫活化(環境ASD小鼠模型)方案。簡言之,根據[64]中所述之方法,在E12.5向懷孕C57BL/6N小鼠(ENVIGO,UK)腹膜內注射生理食鹽水或20mg/kg poly(I:C)。此等小鼠在以下實驗中列為MIA小鼠。雄性小鼠在8週齡時開始行為。將動物圈養在控制溫度及濕度之房間中12小時暗週期下(自7:00-19:00開燈)。所有實驗均根據歐洲指令2010/63/EEC、S.I.No 543/2012之要求進行,且經科克大學動物實驗倫理委員會(Animal Experimentation Ethics Committee of University College Cork)批准。
菌株
MRX010:屎腸球菌 ,以存取編號NCIMB 42487寄存之細菌。
活生物治療劑在設備中在缺氧狀態下生長。
活生物治療劑之投與
當小鼠8週齡時,開始給與MRX010或媒劑。在開始行為成套測試前,將此等小鼠每日用MRX010或磷酸鹽緩衝液(PBS)處理一次,歷時3週。在行為成套測試期間,將小鼠進一步每日處理一次,歷時7週。在投與前,使MRX010(1×107至1×109CFU經口投與)溶於PBS中。
投與時程
下文顯示用於該研究之處理組。經口投與之媒劑為PBS。每日經口投與經由經口管飼法進行。
收集糞便
每週自個別小鼠收集新鮮糞便樣品,直至研究結束。將至少20mg新鮮糞便置於微量離心管中,立即置於冰上,接著儲存在-80℃下。
實驗設計與方法
如上所概述,當小鼠8週齡時,開始給與MRX010或媒劑。以如下順序進行行為成套測試:第5週時大理石埋藏測試;第6週時食物偏愛之社會傳播,及第8週時強迫游泳測試。分別在第7週及第8週期間進行胭脂紅胃腸動力分析及胃腸通透性分析尾部放血。最終,在第9週,殺死小鼠以刺激脾細胞且離體量測迴腸及結腸中之FITC。
在以下實例中概述在MIA模型中生物治療劑治療對刻板、社交及抑鬱樣行為以及胃腸參數(通透性及動力)之作用。
列在上表中之第2組代表母體免疫活化小鼠,其母親在懷孕期間用poly(I:C)處理。將預期此等小鼠與對照小鼠(第1組)相比顯示與自閉症譜系障礙有關之表型,此對照組確保poly(I:C)之投與在母體小鼠後代中引起預期行為症狀。藉由第2組與第3組之間的差異,可確定治療對自閉症譜系障礙之行為症狀的任何作用。
圖形設計與統計分析
所有圖均在graphpad prism軟體(版本5)上產生。使用IBM SPSS Statistic 22.0(EEUU)分析數據。使用柯爾莫諾夫-斯米爾諾夫正態檢驗(Kolmogorov-Smirnov normality test)分析數據分佈。使用單因子ANOVA及費雪最小顯著性差異(LSD)事後檢驗分析比較媒劑組對比MRX010組之數據。若ANOVA未顯示治療之顯著作用,則進行針對對照組之先驗成對比較檢驗。藉由庫魯斯卡爾-沃利斯檢驗(Kruskal-Wallis test)及非參數曼-惠特尼U檢驗(non-parametric Mann-Whitney U test)分析非正態分佈之數據。P<0.05為統計顯著性 之標準。
實例1b-評定刻板行為-大理石埋藏測試 基本原理
此測試評定重複、強迫及焦慮行為。埋藏之大理石之數目愈多,表明焦慮或刻板行為愈嚴重。實際上,與對照小鼠相比,用諸如抗焦慮藥之藥劑處理的小鼠顯示大理石埋藏行為減少。
方法
將小鼠個別地置於新的聚丙烯籠(35×28×18.5cm,L×W×H)中,籠含有標準囓齒類動物(硬木)草墊(5cm)且其頂部含有20塊大理石(五列大理石在離壁2cm處有規則地間隔開,且相距2cm)。實驗在1000lux之光強度下進行。30分鐘後,將小鼠自此等籠移出,且對埋藏超過其表面2/3之大理石的數目評分。
結果
在對照組與媒劑MIA組之間的學生t檢驗分析(Student’s t-test analysis)顯示媒劑MIA小鼠埋藏之大理石比對照組多(t(19)=3.00,P=0.007;圖1A)。埋藏之大理石數目的ANOVA顯示治療作用[F(3,42)=6.37,P=0.001]。事後檢驗顯示長期用Mrx0010處理減少埋藏之大理石數目(p<0.01;圖1A)。先驗成對比較顯示用Mrx010處理之MIA小鼠埋藏之大理石比MIA媒劑小鼠少(p<0.001;圖1B)。
結論
媒劑MIA組顯示埋藏之大理石比對照組顯著更多,此表明MIA模型成功地在小鼠中觸發自閉症譜系障礙樣症狀。長期用MRX010處理減少MIA小鼠中之重複、強迫及焦慮行為。
實例1c-評定社會行為-食物偏愛之社會傳播 基本原理
食物偏愛之社會傳播為在小鼠中用於評定社會行為之關於嗅覺記憶之相關測試。在此測試中,觀察小鼠與近來吃到新食物之示範小鼠互動。當觀察小鼠呈現出在示範小鼠所吃之食物與一些其他新食物之間進行選擇時,觀察小鼠將偏愛示範小鼠所吃之食物。食物偏愛減少將表明社交能力降低。
方法
如先前所述([67])進行此測試。簡言之,在測試前18小時,剝奪小鼠食物,而水可隨意飲用。食物選擇由1%經研磨之肉桂或2%可可粉與經研磨之小鼠飼料組成。自各籠隨機選擇示範小鼠,且使用藍色記號標記尾巴以便能夠在隨後社會互動期間鑑別。在1小時取樣期前後稱量示範小鼠之食物容器。此測試中最少需要包括0.2g消耗食物。將示範小鼠放回其相應的圈養籠中,與籠中夥伴有30分鐘互動期。隨後,個別地測試籠中夥伴對提示之食物或新食物之偏愛。在各選擇期前後即刻稱量容器。接著將觀察小鼠放回其相應的圈養籠中且24小時後重複選擇期。測試小鼠脫離示範小鼠應嗅出肉桂或可可粉作為社交提示,且當在兩者之間進行選擇時優先選擇相同食物。
結果
示範小鼠提示之食物偏愛的ANOVA顯示,當觀察小鼠在示範小鼠互動之後立即(T0)(F(3,34)=0.38,P=0.77;圖2A)或24小時後(F(3,34)=0.85,P=0.48;圖2B)進行食物選擇時均無顯著差異,不管媒劑還是MRX010投與。
結論
媒劑MIA組未顯示食物偏愛之社會傳播減少(MIA媒劑與對照組相比,未顯示食物偏愛改變),此表明MIA模型尚未觸發社交能力表型下降。因此,無法使用MIA小鼠模型確定長期用MRX010處理對社交能力之作用。
實例1d-評定抑鬱樣行為-強迫游泳測試 基本原理
強迫游泳測試(FST)為用於評定抗抑鬱活性之最廣泛實驗範例([68])。在此測試中,小鼠被迫游泳6分鐘,且所評分之行為參數為在6分鐘測試之最後4分鐘期間的不動情況。未處理動物將在適應不動漂浮姿勢前顯示呈游泳、攀爬及下潛形式之逃避行為。不動持續時間表明行為絕望。抗抑鬱藥減少此測試中不動所花費之時間。
方法
小鼠被迫在裝滿23-25℃自來水至17cm深度之玻璃杯(24×21cm)中游泳6分鐘。自天花板相機對FST錄影。所評分之行為參數為在6分鐘測試之最後4分鐘期間的不動情況。
結果
學生t檢驗分析顯示在對照組與媒劑MIA組之間不動時間無顯著差異(t=0.8968 df=20;0.3805)。不動時間之ANOVA未顯示用MRX010處理之作用[F(3,42)=1.803;P=0.1625;圖3]。
結論
媒劑MIA組在強迫游泳測試中未顯示不動時間增加(與對照組相比,MIA媒劑未顯示不動時間有所改變),此表明MIA模型未增加抑鬱樣症狀。因此,無法使用MIA小鼠模型確定長期用MRX010處理對抑鬱樣行為之作用。
實例1e-活體內腸通透性分析 基本原理
已報導MIA模型引起腸障壁功能改變。因此,確定長期用生物治療劑處理是否影響腸通透性係重要的。
方法
測試小鼠單個在籠中,且隔夜移除食物。次日(約9am)藉由經口管飼法向小鼠投與FITC右旋糖酐(異硫氰酸螢光素;MW:4kDa,Sigma;濃度:每 隻動物600mg/kg,PBS(pH 7.4)中80mg/ml FITC)。在投與FITC後兩小時,將100μl來自尾部放血之血液樣品收集在經肝素塗佈之毛細管中且轉移至琥珀色艾本德離心管且置於冰上。將樣品在3500×g下離心15分鐘,吸出血漿,且樣品儲存在-80℃下供長期儲存。
未稀釋之血漿用於定量FITC濃度。將25μl FITC一式兩份地吸移在384孔盤(Greiner bio one)中。利用Victor分光光度計,在490nm-520nm範圍之間量測FITC。對於標準曲線,在PBS(pH7.4)中製備FITC之連續稀釋液。
另外,在第9週淘汰小鼠之後,離體量測迴腸及結腸中之FITC。
結果
學生t檢驗分析顯示在對照組與媒劑MIA媒劑組之間無差異(t(20)=0.56,P=0.58;圖4)。FITC濃度之ANOVA未顯示處理之顯著作用[F(3,39)=2.23,P=0.08]。
結論
在此實驗中,媒劑MIA組未顯示腸通透性改變(與對照組相比,MIA媒劑未顯示通透性改變)。此外,在MIA小鼠中長期用MRX010處理不影響腸通透性。
實例1f-活體內腸動力分析 基本原理
已報導MIA模型引起腸障壁功能改變。因此,確定長期用生物治療劑處理是否改變腸動力係重要的。
方法
在開始測試前小鼠單獨圈養。小鼠經口灌食不可吸收之有色染料(胭脂紅)。記錄第一顆有色糞丸之排泄時間,且用作整個腸之蠕動動力之指數。
結果
學生t檢驗分析顯示與對照組相比,媒劑MIA小鼠展現增加之腸動力(在更少時間內偵測到紅色球粒)(t(19)=3.00,P=0.007)。動力時間之ANOVA顯示處理無作用[F(3,38)=0.74,P=0.54;圖5]。
結論
在此實驗中,與對照組相比,媒劑MIA組顯示腸動力增加。與對照組相比,長期用MRX010處理不影響腸動力。
關於來自MIA小鼠模型之結果的討論
長期用MRX010處理能逆轉在MIA小鼠中大理石埋藏測試中觀察到之表型。長期用MRX0010處理能減少埋藏之大理石數目,此表明刻板樣行為減少。在社會傳播食物測試中未觀察到所有組之間的顯著差異,此表明在此模型中無法直接觀察到對社會行為之作用。類似地,在強迫游泳測試中未觀察到MIA方案或活生物治療劑處理之顯著作用,此表明無法在此模型中觀察到對抑鬱樣行為之作用。所測試之活生物治療劑不影響腸動力或通透性。因此,MIA模型已證明可用於刻板樣、重複及焦慮行為,但其未再現與自閉症譜系障礙有關之許多其他症狀。然而,結果顯示長期用MRX010處理對自閉症譜系障礙之症狀可具有積極影響。
實例2-BTBR小鼠模型
BTBR小鼠模型使用經基因修飾之近親繁殖小鼠,無任何基因修飾,其顯示穩固的自閉症樣表型。BTBR小鼠通常顯示刻板行為(如梳理毛髮及大理石埋藏測試所示);社會溝通缺陷(如3室社會互動、居住者-入侵者及食物偏愛之社會傳播測試所示);認知缺陷(如新穎物體識別測試所示);胃腸異常(如FITC之腸通透性增加所示);及血漿中循環催產素水準降低。在此品系中已報導社會行為缺陷、重複行為增加及與焦慮有關之行為增加([24])。由於此穩固的行為表型,所以BTBR小鼠為一種評定新穎治療劑治療與自閉症有關之行為之功效的理想 動物模型。活生物治療劑對此類症狀之緩和亦可表明該生物治療劑治療其他精神或神經疾病之功效。
實例2a-用於BTBR小鼠模型之材料與方法 小鼠
內部繁殖雄性BTBR小鼠。將動物圈養在控制溫度及濕度之房間中12小時暗週期下(自7:00-19:00開燈)。所有實驗均根據歐洲指令2010/63/EEC、S.I.No 543/2012之要求進行,且經科克大學動物實驗倫理委員會批准。
菌株
MRX010:屎腸球菌,以存取編號NCIMB 42487寄存之細菌。
生物治療劑提供於丙三醇原液中。微生物生長培養基(YCFA)用於培養此劑。活生物治療劑在設備中在缺氧狀態下生長。
活生物治療劑之投與
當小鼠8週齡時,開始給與MRX010或媒劑。在開始行為成套測試前,將此等小鼠每日用MRX010或磷酸鹽緩衝液(PBS)處理一次,歷時3週。在行為成套測試期間,將小鼠進一步每日處理一次。在投與前,使MRX010(1×107至1×109CFU經口投與)溶於PBS中。
投與時程
下文顯示用於該研究之處理組。經口投與之媒劑為PBS。每日經口投與經由經口管飼法進行。
收集糞便
每週自個別小鼠收集新鮮糞便樣品,直至研究結束。將至少20mg新 鮮糞便置於微量離心管中,立即置於冰上,接著儲存在-80℃下。
實驗設計與方法
如上所概述,當小鼠8週齡時,開始給與MRX010。在涵蓋社交能力、焦慮、刻板及認知之測試的行為實驗前,進行最初給藥,歷時3週。以如下順序進行行為成套測試:第4週時大理石埋藏測試;第5週時高架十字迷宮;第6週時露天及新穎目標識別測試及食物偏愛之社會傳播測試;第7週時雌性尿探嗅及社會互動測試,及第9週時強迫游泳測試。分別在第8週及第9週期間進行胭脂紅胃腸動力分析及胃腸通透性分析尾部放血。最終,在第10週至第11週,殺死小鼠以刺激脾細胞且離體量測迴腸及結腸中之FITC。
在以下實例中概述在BTBR模型中生物治療劑治療對刻板、社交及抑鬱樣行為以及胃腸參數(通透性及動力)之作用。
列在上表中之第1組代表對照BTBR小鼠,其將預期顯示與自閉症譜系障礙有關之表型。藉由第1組與第2組之間的差異,可確定治療對自閉症譜系障礙之行為症狀的任何作用。
圖形設計與統計分析
所有圖均在graphpad prism軟體(版本5)上產生。使用IBM SPSS Statistic 22.0(EEUU)分析數據。使用柯爾莫諾夫-斯米爾諾夫正態檢驗分析數據分佈。使用單因子ANOVA及費雪最小顯著性差異(LSD)事後檢驗分析比較媒劑組對比MRX010組之數據。若ANOVA未顯示治療之顯著作用,則進行針對對照組之先驗成對比較檢驗。藉由庫魯斯卡爾-沃利斯檢驗及非參數曼-惠特尼U檢驗分析非正態分佈之數據。P<0.05為統計顯著性之標準。
實例2b-評定社會行為-食物偏愛之社會傳播 基本原理
食物偏愛之社會傳播為在小鼠中用於評定社會行為之關於嗅覺記憶 之相關測試。在此測試中,觀察小鼠與近來吃到新食物之示範小鼠互動。當觀察小鼠呈現出在示範小鼠所吃之食物與一些其他新食物之間進行選擇時,觀察小鼠將偏愛示範小鼠所吃之食物。食物偏愛減少將表明社交能力降低。
方法
如先前所述([58])進行此測試。簡言之,在測試前18小時,剝奪小鼠食物,而水可隨意飲用。食物選擇由1%經研磨之肉桂或2%可可粉與經研磨之小鼠飼料組成。自各籠隨機選擇示範小鼠,且使用藍色記號標記尾巴以便能夠在隨後社會互動期間鑑別。在1小時取樣期前後稱量示範小鼠之食物容器。此測試中最少需要包括0.2g消耗食物。將示範小鼠放回其相應的圈養籠中,與籠中夥伴有30分鐘互動期。隨後,個別地測試籠中夥伴對提示之食物或新食物之偏愛。在各選擇期前後即刻稱量容器。接著將觀察小鼠放回其相應的圈養籠中且24小時後重複選擇期。測試小鼠脫離示範小鼠應嗅出肉桂或可可粉作為社交提示,且當在兩者之間進行選擇時優先選擇相同食物。
結果
示範小鼠提示之食物偏愛的ANOVA顯示,當觀察小鼠在示範小鼠互動之後立即(T0)(F(3,36)=1.123;P=0.354;圖6A)或24小時後(F(3,38)=0.138;P=0.936;圖6B)進行食物選擇時均無顯著差異。
結論
在食物偏愛之社會傳播測試中用MRX010處理不影響BTBR小鼠之社交能力。
實例2c-評定社會行為-強迫入侵者測試 基本原理
此程序評估囓齒類動物之間的社會互動行為。藉由將入侵小鼠置於居住小鼠之圈養籠中,可評定社會互動及攻擊行為。
方法
各時期由將入侵小鼠置於居住小鼠之圈養籠中10分鐘時間組成。使用天花板相機對實驗錄影,以允許量測若干行為參數。記錄動物互動所花費之時間量。
結果
互動時間之ANOVA未顯示處理作用[F(3,36)=1.905;P=0.1462;圖7]。
結論
在社會互動測試中用Mrx010處理不影響BTBR小鼠之社會行為。
實例2d-評定刻板行為-大理石埋藏測試 基本原理
此測試評定重複、強迫及焦慮行為。埋藏之大理石之數目愈多,表明焦慮或刻板行為愈嚴重。實際上,與對照小鼠相比,用諸如抗焦慮藥之藥劑處理的小鼠顯示大理石埋藏行為減少。
方法
將小鼠個別地置於新的聚丙烯籠(35×28×18.5cm,L×W×H)中,籠含有標準囓齒類動物(硬木)草墊(5cm)且其頂部含有20塊大理石(五列大理石在離壁2cm處有規則地間隔開,且相距2cm)。實驗在1000lux之光強度下進行。30分鐘後,將小鼠自此等籠移出,且對埋藏超過其表面2/3之大理石的數目評分。
結果
埋藏之大理石數目的ANOVA未顯示治療作用[F(3,39)=0.835;P=0.483;圖8],此表明用Mrx010處理不影響BTBR小鼠中之刻板行為。
結論
長期用MRX010處理不影響BTBR小鼠中之重複、強迫及焦慮行為。
實例2e-評定焦慮樣行為-高架十字迷宮 基本原理
高架十字迷宮(EPM)為一種廣泛使用之評定囓齒類動物中之焦慮樣行為的測試。EPM評定廣泛焦慮行為,其中愈不焦慮之小鼠花費在迷宮之敞開臂中的時間愈多。敞開臂活動(持續時間)增加反映抗焦慮行為。
方法
裝備由自地板升高1公尺之灰色塑膠十字形迷宮組成,其包含兩個敞開(厭惡)臂及兩個密閉(安全)臂(50×5×15cm壁)。實驗在紅燈(7lux)下進行。將小鼠置於迷宮中心中面向敞開臂(以避免直接進入密閉臂)且使其探索場地,歷時五分鐘之持續時間。使用天花板相機對實驗錄影,以允許量測若干行為參數。分別針對焦慮樣行為及運動活性量測花費在各臂中之時間百分比及進入各臂之次數。進入臂定義為全部四爪在臂內。
結果
花費在密閉臂中之時間百分比的ANOVA顯示處理無作用[F(3,39)=0.556;P=0.647;圖9A]。對花費在敞開臂中之時間百分比進行庫魯斯卡爾-沃利斯非參數分析[卡方:10.831;df=3;P=0.013;圖9B],接著非參數曼-惠特尼U檢驗顯示用MRX010處理之小鼠花費在敞開臂中之時間不超過媒劑組。進入密閉臂之次數的ANOVA顯示處理無作用[F(3,39)=0.556;P=0.647;圖9C]。對進入敞開臂之次數進行庫魯斯卡爾-沃利斯非參數分析[卡方:10.315;df=3;P=0.016;圖9D],接著非參數曼-惠特尼U檢驗顯示處理對進入敞開臂之次數無作用。
結論
長期用MRX010處理不影響BTBR小鼠中高架十字迷宮中之焦慮樣行為。
實例2f-評定焦慮樣行為-露天場地 基本原理
露天場地用於評定暴露於新壓力環境之反應及運動活性。未處理小鼠自然地花費其大部分時間靠著場地牆壁,因為與場地中心相比,其更少地暴露。花費在中心之持續時間增加表示焦慮樣行為減少。
方法
將小鼠個別地置於露天場地(43×35×25,L×w×h)且使其探索10分鐘。實驗在60lux之光強度下進行。使用天花板相機對實驗錄影,以允許使用Ethovision軟體量測若干行為參數。針對運動活性對行進之距離評分。
結果
移動距離之ANOVA未顯示處理對在露天場地中之運動活性的作用[F(3,37)=1.325;P=0.282,圖10A]。花費在外部區域之時間的ANOVA未顯示處理之作用[F(3,37)=1.598;P=0.208;圖10B]。花費在內部區域之時間的ANOVA顯示處理之作用[F(3,36)=3.636;P=0.023;圖10C]。
結論
用Mrx010處理對BTBR小鼠中在露天場地中之運動活性及焦慮樣行為無作用。
實例2g-評定抑鬱樣行為-強迫游泳測試 基本原理
強迫游泳測試(FST)為用於評定抗抑鬱活性之最廣泛實驗範例。未處理動物將在適應不動漂浮姿勢前顯示呈游泳、攀爬及下潛形式之逃避行為。不動持續時間表明行為絕望。抗抑鬱藥減少此測試中不動所花費之時間。
方法
小鼠被迫在裝滿23-25℃自來水至17cm深度之玻璃杯(24×21cm)中 游泳6分鐘。自天花板相機對FST錄影。所評分之行為參數為在6分鐘測試之最後4分鐘期間的不動情況。
結果
不動時間之ANOVA未顯示處理對BTBR小鼠在FST中之不動時間的作用[F(3,38)=1.879;P=0.151;圖11]。
結論
用MRX010處理不影響強迫游泳測試中BTBR小鼠之不動時間。
實例2h-評定抑鬱樣行為-雌性尿探嗅測試 基本原理
雌性尿探嗅測試(FUST)用於評定囓齒類動物中之快感缺乏樣行為。探嗅時間減少表明社交回避/快感缺乏,而增加表示社會行為/快樂行為增加。
方法
在測試前實驗小鼠單獨圈養一週。在測試期間,將浸泡在無菌水中之棉球棍置於圈養籠中且使小鼠探嗅/研究三分鐘。在此三分鐘測試後,移除棉球棍。在45分鐘後,將棉球棍浸入雌性尿(在週期之發情階段自相同品系之雌性小鼠收集)中,且置於籠中。使小鼠探嗅/研究此又三分鐘。記錄探嗅水及尿花費之時間量。
結果
對於媒劑組,曼-惠特尼U檢驗顯示探嗅尿花費之時間相對於探嗅水花費之時間顯著增加[t=2.976 df=18;P=0.0081]。對於暴露於水,在水組中對探嗅花費時間之庫魯斯卡爾-沃利斯非參數分析未顯示處理作用[卡方:6.352;df=3;P=0.096]。對於暴露於尿,對探嗅花費時間之庫魯斯卡爾-沃利斯非參數分析未顯示處理作用[卡方:3,639;df=3;P=0.303,圖12]。
結論
用MRX010處理對BTBR小鼠中探嗅尿花費之時間無作用。
實例2i-活體內胃腸動力分析 基本原理
此程序用於評定活體內腸動力。
方法
在開始測試前小鼠單獨圈養。小鼠經口灌食不可吸收之有色顏料(胭脂紅)。記錄第一顆有色糞丸之排泄時間,且用作整個腸之蠕動動力之指數。
結果
動力時間之ANOVA顯示處理無作用[F(3,39)=2.072;P=0.121;圖13]。
結論
用MRX010處理不影響腸動力。
實例2j-器官重量及結腸長度
作為體重百分比之器官重量的ANOVA未顯示處理對腎上腺[F(3,37)=0.208;P=0.890;圖14A]、脾[F(3,35)=0.629;P=0.601;圖14B]或盲腸[F(3,37)=0.883;P=0.460;圖14C]之作用。結腸長度之ANOVA顯示處理之作用[F(3,37)=5.635;P=0.003;圖14D]。事後分析顯示長期用MRX010處理(相對於媒劑組p<0.05)增加BTBR小鼠中之結腸長度。
關於來自BTBR小鼠模型之結果的討論
總而言之,在BTBR小鼠中在刻板行為、社會行為、焦慮行為及與抑鬱有關之行為的測試中用MRX010處理無顯著作用。除結腸長度外,在當前研究中評定之活生物治療劑不影響所量測之若干生理參數(腎上腺重量、脾重量、盲腸重量及胭脂紅)。當與經媒劑處理之小鼠相比時,用MRX010處理增加結腸長度,但是在胭脂紅測試中未偵測到腸動力變化。
關於MRX010治療自閉症譜系障礙之總結論
MRX010顯示有效治療MIA小鼠模型中之刻板、重複及焦慮行為。預期逆轉小鼠自閉症模型中之行為及生物表型之療法有效對抗人類疾病。在所有動物自閉症模型中可能不能預期行為表型之解析。BTBR所展現之症狀可能不夠嚴重,從而無法量測到MRX010之任何有益作用。
關於用於治療自閉症譜系障礙之醫療產品之臨床研發的EMA指南指出,由於該等疾病之異質性,所以單一化合物不可能對所有核心症狀均實現顯著作用,因此必須證明對至少一種核心症狀之短期功效。MRX010活生物治療劑已顯示有效治療至少一種核心症狀或自閉症譜系障礙,因此預期相關屎腸球菌菌株有效對抗人類疾病。
實例3-穩定性測試
a)含有至少一種本文中描述之細菌菌株的本文中描述之組合物儲存在密封容器中25℃或4℃下且容器置於具有30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、90%或95%相對濕度之氛圍中。1個月、2個月、3個月、6個月、1年、1.5年、2年、2.5年或3年後,如以藉由標準規方案測定之菌落形成單位量測,至少50%、60%、70%、80%或90%之細菌菌株應殘留。
實例4-評定用MRX010亞慢性處理對C57BL/6小鼠中中樞及周圍催產素水準之作用
如以上實例1及2中概述製備細菌菌株及投與。在7個實驗處理組中將C57BL/6小鼠用活生物治療劑處理六天,各組具有10--12隻小鼠。隨後,自小鼠解剖下視丘,且藉由放射免疫分析(RIA)偵測下視丘中催產素之水準。另外,藉由RIA偵測血漿中催產素之水準。此外,藉由RIA及其他分析法偵測催產素受體、介白素及其他炎症標記物及加壓素激素之水準。
實例5-母體免疫活化(MIA)小鼠模型 實例5a-用於MIA小鼠模型之材料與方法 小鼠
雌性C57/B16小鼠(8週齡)及年齡匹配之雄性自Harlan UK購得。適應1週之後此等動物配對。在胚胎第12.5天,雌性接受病毒模擬poly-IC之注射以活化母體免疫系統或者生理食鹽水媒劑注射。將來自此等動物之雄性後代在3週齡時與其母親分離。
所有實驗均根據歐洲指令2010/63/EEC、S.I.No 543/2012之要求進行,且經科克大學動物實驗倫理委員會批准。
菌株
MRX010:屎腸球菌,以存取編號NCIMB 42487寄存之細菌。活生物治療劑在設備中在缺氧狀態下生長。
活生物治療劑之投與
對於給藥,雄性後代接受每日經口灌食PBS或製備成於PBS中109 cfu/mL之活生物治療劑MRX010。活生物治療劑或對照物之每日投與在8週齡(在開始行為成套測試之前3週)開始。在整個行為範例期間每日繼續給與。
投與時程
經口投與之媒劑為PBS。每日經口投與經由經口管飼法進行。
實例5b-評定刻板行為-自我梳理毛髮測試 基本原理
此測試評定重複、強迫及焦慮行為。梳理毛髮花費之持續時間愈長,表明刻板行為增加;或回應於新環境之焦慮程度愈高。
方法
自我梳理毛髮係在6.5cm直徑×10cm高之用過濾器頂覆蓋的透明玻璃燒杯中進行評估。將實驗動物帶至測試房間,在測試前至多使其適應1小時。 該測試持續大約20分鐘。研究者記錄測試用動物梳理毛髮所花費之累積時間。在測試之間,澈底清潔燒杯以供下次使用。
結果
對照組與媒劑MIA組之間進行的學生t檢驗分析揭露,媒劑MIA小鼠顯示與對照組相比增加之梳理毛髮持續時間(t(18)=2.628,P=0.017;圖15)。用MRX010處理減弱梳理毛髮行為之增加(t(18)=0.767,p=0.453)。
結論
在自我梳理毛髮測試中MRX010看似減少MIA小鼠之刻板/恐新行為。
實例5c-評定焦慮樣行為-高架十字迷宮 基本原理
高架十字迷宮(EPM)為一種廣泛使用之評定囓齒類動物中之焦慮樣行為的測試。EPM評定廣泛焦慮行為,其中愈不焦慮之小鼠花費在迷宮之敞開臂中的時間愈多。在敞開臂中之時間及進入敞開臂之次數增加指示焦慮減少。
方法
裝備由自地板升高1m之灰色塑膠十字形迷宮組成,其包含兩個敞開(厭惡)臂及兩個密閉(安全)臂(50×5×15cm壁或1cm無壁)。實驗在紅燈(約5lux)下進行。將小鼠個別地置於迷宮中心中面向敞開臂(以避免直接進入密閉臂)且允許其自由探索五分鐘。使用天花板相機對實驗錄影,以供使用Ethovision軟體(3.1版,Noldus,TrackSys,Nottingham,UK)進一步分析參數。分別針對焦慮行為及運動活性量測花費在各臂中之時間百分比、移動距離及進入各臂之次數(進入臂定義為全部四爪在臂內)。
結果
在高架十字迷宮中未觀察到MIA小鼠中之焦慮樣行為的顯著增加。 詳言之,媒劑MIA小鼠未顯示在密閉臂中之時間較多(t18=2.628,p=0.017)及在敞開臂中之時間較少(t18=2.628,p=0.017)(指示焦慮樣行為增加)。長期用MRX010處理未顯著地影響焦慮樣行為,因為與密閉臂(t18=2.628,p=0.017)相比,在敞開臂上之持續時間(t18=2.628,p=0.017)無變化(參見圖16A及B)。
結論
在高架十字迷宮中MRX010似乎不影響MIA小鼠之焦慮。因為媒劑MIA組未顯示焦慮樣行為增加,所以似乎MIA模型未觸發焦慮表型增加。因此,無法使用MIA小鼠模型在高架十字迷宮中確定長期用MRX010處理對焦慮之作用。
實例5d-評定焦慮樣行為-露天場地 基本原理
露天場地用於評定暴露於新壓力環境之反應及運動活性。未處理小鼠自然地花費其大部分時間靠著場地牆壁,因為與場地中心相比,其更少地暴露。小鼠自然地喜歡固守場地之側邊,因此其花費在中心之時間愈長,指示焦慮樣行為減少。
方法
為評定暴露於新壓力環境之反應及運動活性,將小鼠置於具有約60lux光照之露天場地(40×32×23cm,L×w×h)中,且允許其探索10分鐘。使用天花板相機對實驗錄影,以供使用Ethovision軟體(3.1版,Noldus,TrackSys,Nottingham,UK)進一步分析參數。對行進之距離及進入虛擬中央區域(界定為距離邊緣50%)之等待時間評分。
結果
在露天場地中MIA小鼠中之焦慮樣行為無變化。詳言之,與對照物(t(19)=3.061,p=0.763)相比,花費在內部區域之時間未減少(指示焦慮增加)。另 外,MRX010未顯著地影響花費在內部區域之時間的持續時間(t(17)=0.253,p=0.803)(圖17)。
結論
在露天場地中MRX010似乎不影響MIA小鼠之焦慮。因為媒劑MIA組未顯示焦慮樣行為增加,所以似乎MIA模型未觸發焦慮表型增加。因此,無法使用MIA小鼠模型在露天場地中確定長期用MRX010處理對焦慮之作用。
實例5e-評定社會行為-雌性尿探嗅測試 基本原理
雌性尿探嗅測試(FUST)用於評定囓齒類動物中之快感缺乏樣行為。探嗅尿氣味花費之時間增加表示對社會行為之興趣增加。
方法
在測試早晨,獲取來自20隻C57BL/6J雌性小鼠之陰道抹片且分析動物之週期階段。僅僅收集來自處於發情期之小鼠的尿用於測試。在測試前將雄性小鼠轉移至安靜的燈光微暗之房間,且使其適應空棉球棍插入其圈養籠中。一小時後,浸泡在無菌水中之棉尖呈現給動物,歷時三分鐘,且量測探嗅時間。在留置小鼠不受干擾的45分鐘試驗間隔之後,浸漬60μl來自處於發情期之雌性小鼠之新鮮尿的棉尖呈現三分鐘,且開始探嗅持續時間。
結果
與水(為中性提示)相比,所有組中之小鼠花費更多時間探嗅尿(為社交提示)(F(1,57)=9.971,p=0.003)。在MIA小鼠中此社會反應無缺陷(F(1,39)=0.002,p=0.959),在此動物模型中Mrx010亦無任何明顯作用(F(1,36)=0.364,p=0.550)(圖18)。
結論
媒劑MIA組未顯示尿探嗅明顯減少,因此MIA模型未觸發社會行 為之水準下降。因此,無法使用MIA小鼠模型在雌性尿探嗅測試中確定長期用MRX010處理對社會行為之作用。
實例5f-評定社會行為-3室社交途徑任務(3室測試) 基本原理
3室社會互動測試(3-CSIT)為一種經充分驗證之行為學相關模型,其評定六隻匹配同種個體之間的社會互動且允許讀出小鼠中之社交新穎性及社交偏愛。測試允許小鼠在無生命物體或六隻匹配之同種小鼠之間自由地探索。如這裡使用之一些動物模型在此社交範例中具有缺陷;且研究活生物治療劑是否可改善此等缺陷。
方法
社交測試設備為矩形之三室盒子。各室為20cm L×40cm W×22cm H。分隔牆制有小的環形孔口(直徑為5cm),以允許進入各室。將兩個相同之杯形絲籠置於各側室內兩側對稱之位置,該等籠之底部直徑為10cm,高度為13cm且條相隔1.2cm,允許鼻在條之間接觸。測試具有各10分鐘之三個階段:1)適應;2)小鼠對比物體;3)新小鼠對比熟悉小鼠。使用天花板相機對實驗錄影,以供使用Ethovision軟體(3.1版,Noldus,TrackSys,Nottingham,UK)進一步分析參數。對於第一階段,將測試小鼠置於中間室中,且允許其探索整個盒子,在盒子內部具有空的小絲籠,適應期歷時10分鐘。在適應期之後,自測試盒子移出測試小鼠短時間間隔,同時物體置於一側室中且不熟悉之同種雄性小鼠(事先未與測試個體接觸)置於另一側室中,兩者均裝入杯形絲籠中。在階段二期間,將測試小鼠置於中間室中且允許其探索整個盒子10分鐘。對探索各室中之物體或小鼠所花費之時間量及進入各室之數目進行評估。左側室對右側室中不熟悉小鼠之位置在試驗之間系統地交替。進入定義為所有四爪均在一室中。在第三階段期間,物體替換為不熟悉小鼠,用作新穎小鼠,且在另一室中,用於階段二之小 鼠保持相同,現用作熟悉小鼠。在每次試驗之後,所有室及杯形絲籠均用10%乙醇清潔,乾燥且通風幾分鐘以防嗅覺提示偏向且確保適當消毒。在對整個場地之最初10分鐘適應期間,確認缺乏先天側邊偏愛。自然地,對照動物對同種小鼠之興趣超過無生命物體(社交能力)。同樣,與其已互動過之小鼠相比,對照動物花費更多時間與新的不熟悉小鼠互動。
結果
測試用動物明顯偏愛花費比無生命物體更多之時間與同種小鼠互動(F(1,46)=261.1,p<0.001)(圖19A)。在MIA小鼠中,對社交能力無作用,因為MIA小鼠與未處理對照小鼠相同程度地偏愛與小鼠互動,超過物體(F(1,32)=1.984,p=0.169)。與缺乏對社交能力之作用一致,MRX010對社交能力無明顯作用(F(1,32)=0.1905,p=0.665)。在針對社交新穎性之測試中(亦即與熟悉或新小鼠互動),探索新小鼠與熟悉小鼠所花費之時間之間總體上無差異(F(1,48)=0.206,p=0.652)。但是,媒劑MIA小鼠傾向於偏愛與熟悉小鼠互動,勝過新小鼠(F(2,48)=8.825,p=0.005)(圖19B)。MRX010逆轉在媒劑MIA組中觀察到之此社會行為(社交新穎性或識別)缺陷(F(1,34)=13.44,p=0.001),此顯示與熟悉小鼠相比,與新穎小鼠互動之時間增加。
結論
MIA模型未顯示對社交能力之作用(物體與小鼠互動相比),因此無法評論MRX010處理在此測試中之影響。但是,MIA模型影響社交新穎性互動。重要地,MRX010逆轉社交新穎性互動缺陷,因此,在三室測試中長期用MRX010處理增加MIA小鼠之社交能力。
實例5g-認知效能之評定-新穎物體識別測試 基本原理
此測試用於測試識別記憶及評定認知效能。對照動物將區分其有時 間探索之物體與新物體。一些動物模型識別此等新穎物體之能力有缺陷。研究活生物治療劑改善認知效能之此等缺陷的能力。
方法
將小鼠置於灰色塑膠矩形盒子(40×32×23cm,L×W×H)中間微暗燈光下,場地水準為60lux,歷時10分鐘。24小時之後,將小鼠置於具有兩個相同物體之盒子中,總時間為10分鐘(捕獲階段)。在24小時之後,兩個相同物體之一替換為新穎物體,且將小鼠置於盒子中間處的壁之中點,與樣品物體相對,總時間為10分鐘(保持階段)。在各實驗之前,使動物適應測試房間30分鐘。用10%酒精清潔盒子及物體,亦避免各試驗之間嗅出之任何提示。使用天花板相機對實驗錄影,以進一步分析參數。直接接觸物體,包括口腔、鼻或爪之任何接觸或最小界定距離,均計為互動。
結果
在任何測試組中均未區分熟悉物體與新穎物體(F(2,60)=0.273,p=0.762)。MIA小鼠中認知效能既無缺陷(F(1,40)=0.028,p=0.867),且當區分熟悉物體與新穎物體時MRX010對認知效能亦無任何明顯作用(F(1,38)=0.291,p=0.593)(圖20)。
結論
MIA小鼠顯示認知效能行為無缺陷,因此此模型未觸發預期認知缺陷。因此,在新穎物體識別測試中無法確定長期MRX010處理對MIA小鼠之認知效能之作用。
關於來自MIA小鼠模型之結果的討論
MRX010改善MIA小鼠中梳理毛髮/刻板行為之增加。在針對社交新穎性/辨別力之三室測試中,MIA小鼠未區分新穎小鼠與熟悉小鼠,此表明社交能力及識別下降。但是,長期用MRX010處理逆轉此社會行為缺陷。
綜合以上揭示之資料(實例1),此等資料表明MRX010改善環境自閉症動物模型中之刻板、焦慮樣及社會行為缺陷之作用。
實例6-離體臨床前研究
在此臨床前研究中,評定投與活生物治療劑MRX010 6天對許多讀出數據之作用,包括腸通透性與功能、代謝概況(SCFA)、全身免疫活化(脾細胞分析)、胺基酸之血漿水準、中樞神經傳遞質釋放及海馬體中、杏仁核及前額葉皮質中炎症、內分泌及神經傳遞質標記物之基因表現。
實例6a-用於臨床前研究之材料與方法 小鼠
BALBc(Envigo,UK)成年雄性小鼠成組圈養在12小時亮-暗週期下;標準囓齒類動物食物及水隨意取用。所有實驗均在經科克大學動物實驗倫理委員會批准後根據歐洲指南進行。開始實驗時動物8週齡。
菌株
MRX010:屎腸球菌,以存取編號NCIMB 42487寄存之細菌。活生物治療劑在設備中在缺氧狀態下生長。
研究設計與活生物治療劑之投與
在到達動物單元後使小鼠適應其保藏室一週。其在15:00與17:00之間經口灌食(200μL劑量)1×109 CFU之劑量的活生物治療劑,連續6天。在第7天,將動物斷頭,且收穫組織以供實驗。
在此給與方案下此濃度之MRX010投與未負面影響全身及中樞生理事件。自翻譯角度,此等資料表明此活生物治療劑可具有高耐受性概況,具有最小不良副作用。
組織收集
以在處理及測試條件方面隨機之方式處死動物;在上午9.00與下午 2:30之間進行取樣。將軀幹血收集在EDTA(乙二胺四乙酸)鉀管中且在4000g下旋轉15分鐘。分離血漿且儲存在-80℃下以供進一步分析。迅速切除腦,解剖,且各腦區域在乾冰上速凍,且儲存在-80℃下以供進一步分析。移除脾,收集於5mL RPMI培養基(具有L-麩醯胺酸及碳酸氫鈉、R8758 Sigma+10% FBS(F7524,Sigma)+1% Pen/Strep(P4333,Sigma))中且在挑選之後立即處理以進行離體免疫刺激。將腸組織(切除與盲腸最靠近之2cm迴腸及結腸區段,且使用離盲腸最遠1cm之組織)安裝至尤斯室(Ussing chamber)中以進行腸通透性分析。獲取更遠1cm之迴腸及結腸組織以供緊密連接基因表現分析。移除盲腸,稱重,且儲存在-80℃下以供SCFA分析。
腸通透性
藉由頸椎脫位將小鼠處死,且移除末端迴腸及結腸,置於冷卻之克雷布斯液(Krebs solution)中,沿著腸系膜線打開,且小心沖洗。接著將製劑置於如先前所述(Hyland及Cox,2005)之尤斯室(Harvard Apparatus,Kent,UK,暴露面積0.12cm2 )中,其中充氧(95% O2 、5% CO2 )克雷布斯緩衝液維持於37℃下。將4kDa FITC-右旋糖酐以2.5mg/mL之最終濃度添加至黏膜腔中;每30分鐘自漿膜腔收集200μL樣品,持續隨後3小時。
盲腸內含物中之短鏈脂肪酸分析
將盲腸內含物混合且與MilliQ水一起渦旋,且在室溫下培育10分鐘。藉由離心(10000g,5分鐘,4℃)使細菌及其他固體形成集結粒且藉由0.2μm過濾來獲得上清液。將其轉移至乾淨GC小瓶且2-乙基丁酸(Sigma)用作內標。使用裝有ZB-FFAP管柱(30m×0.32mm×0.25mm;Phenomenex)之Varian 3500 GC火焰電離系統分析SCFA之濃度。用不同濃度之含有乙酸鹽、丙酸鹽、異丁酸鹽、正丁酸鹽、異戊酸鹽及戊酸鹽(Sigma)之標準混合物建立標準曲線。藉由使用Varian Star Chromatography Workstation 6.0版軟體將峰值整合。所有SCFA 資料均可表示為μmol/g。
胺基酸之血漿水準
以在處理及測試條件方面隨機之方式處死動物;在上午9.00與下午2:30之間進行取樣。將軀幹血收集在EDTA(乙二胺四乙酸)鉀管中且在4000g下旋轉15分鐘。分離血漿且儲存在-80℃下以供進一步分析。將血漿用0.2mol/L檸檬酸鈉緩衝液pH 2.2稀釋,得到250nmol各胺基酸殘餘物。將樣品用內標正白胺酸稀釋,得到125nm/mL之最終濃度。使用裝有Jeol Na+高效陽離子交換管柱之Jeol JLC-500/V胺基酸分析器(Jeol Ltd,Garden City,Herts,UK)定量胺基酸。
脾細胞介素分析
在處死後將脾立即收集在5mL RPMI培養基中且立即培養。脾細胞首先在RPMI培養基中均質化。均質化步驟後為RBC溶解步驟,其中細胞在1ml RBC溶解緩衝液(11814389001 ROCHE,Sigma)中培育5分鐘。添加10ml培養基以停止溶解且接著進行200g離心5分鐘。接著為最終步驟,其中細胞通過40μm過濾器。接著勻漿經40um過濾器過濾,在200g下離心5分鐘且再懸浮於培養基中。將細胞計數且接種(每毫升培養基4,000,000)。適應2.5小時之後,將細胞用脂多醣(LPS-2μg/ml)或伴刀豆凝集素A(ConA-2.5μg/ml)刺激24小時。在刺激之後,收穫上清液以使用促炎性小組1(小鼠)V-PLEX套組(Meso Seale Discovery,Maryland,USA)針對TNFα、IL-10、IL-1β、干擾素γ、CXCL2及IL6評定細胞介素釋放。使用MESO QuickPlex SQ 120、SECTOR Imager 2400、SECTOR Imager 6000、SECTOR S 600進行分析。
單胺分析
藉由HPLC,在來自腦幹之樣品上,分析神經傳遞質濃度。簡言之,將腦幹組織在500μl外加有作為內標之4ng/40μl N-甲基5-HT(Sigma Chemical Co.,UK)的冷卻移動相中進行音波處理。移動相含有0.1M檸檬酸、5.6mM辛烷-1-磺酸(Sigma)、0.1M磷酸二氫鈉、0.01mM EDTA(Alkem/Reagecon,Cork)及9%(v/v)甲醇(Alkem/Reagecon),且使用4N氫氧化鈉(Alkem/Reagecon)調至pH 2.8。將勻漿在22,000×g下在4℃下離心15分鐘,且注射40μl上清液至HPLC系統上,該HPLC系統由以下組成:SCL 10-Avp系統控制器、LECD 7電化學偵測器(Shimadzu)、LC-10AS泵、CTO-10A烘箱、SIL-10A自動注射器(具有維持在40℃下之樣品冷卻器)及線上Gastorr除氣器(ISS,UK)。採用維持在30℃下之逆相管柱(Kinetex 2.6u C18 100×4.6mm,Phenomenex)進行分離(流速0.9ml/min)。玻璃碳工作電極與Ag/AgCl參考電極(Shimdazu)組合,以+0.8V操作,且使用Class-VP5軟體(Shimadzu)分析所產生之層析圖。藉由如標準注射液所確定之特徵滯留時間來鑑別神經傳遞質,標準注射液在樣品分析期間以規則時間間隔流動。量測分析物對比內標之峰高的比率且與標準注射相比。結果表示為每公克組織鮮重之神經傳遞質奈克數。
中樞及胃腸基因表現分析
使用mirVanaTM miRNA分離套組(Ambion/Llife technologies,Paisley,UK)及DNase處理(Turbo DNA-free,Ambion/life technologies),根據製造商之建議,提取總RNA。使用NanoDropTM 分光光度計(Thermo Fisher Scientific Inc.,Wilmington,Delaware,USA),根據製造商之說明書,定量RNA。使用Agilent生物分析儀(Agilent,Stockport,UK),根據製造商之程序評定RNA品質,且計算RNA完整性數值(RIN)。RIN值>7之RNA用於後續實驗。使用Applied Biosystems大容量cDNA套組(Applied Biosystems,Warrington,UK),根據製造商之說明書,將RNA逆轉錄成cDNA。簡言之,添加Multiscribe逆轉錄酶(50U/μL)(1)(2)(1)(10)作為RT主混合物之一部分,在25℃下培育10分鐘,在37℃下培育2小時,在85℃下培育5分鐘且儲存在4℃下。使用Applied Biosystems設計之針對小鼠特 異性靶向基因之探針(6羧基螢光素-FAM)進行定量PCR,同時使用β-肌動蛋白作為內源對照物。擴增反應含有1μl cDNA、5μl 2X PCR主混合物(Roche)、900nM各引子,且藉由添加無核糖核酸酶之水達至總共10μl。使用96孔盤,在LightCycler®480系統上一式三份進行所有反應。熱循環條件如製造商(Roche)所推薦,進行55個循環。為檢查擴增子污染,針對所用之各探針,一式三份,每次運行不含模板對照。記錄循環閾值(Ct)。使用β-肌動蛋白將數據標準化,且使用2-△△CT法變換,且呈對比對照組之變化倍數呈現。
統計分析
正態分佈數據呈平均值±SEM呈現;非參數數據集呈中位數與四分位數間距呈現。未配對雙尾t檢驗用於分析參數數據且曼-惠特尼檢驗用於非參數。採用斯皮曼秩相關係數在彙集之數據集中進行相關分析。在所有情況下p值<0.05視為顯著。
實例6b-臨床前研究之結果 腸通透性及胃腸基因表現
使用FITC自尤斯室之腔面至漿膜面之通過作為腸通透性之指數,確定MRX010對迴腸(圖21A(F(3,24)=0.107,p=0.96))或結腸(圖22A(F(3,27)=1.141,p=0.351))組織通透性無明顯作用。此外,MRX010對迴腸或結腸組織中之緊密連接蛋白(與維持腸屏障之完整性相關)TJP1(圖21C(t(12)=0.16,p=0.876)及圖22D(t(8)=0.114,p=0.912))或閉合蛋白(圖21B(t(11)=0.72,p=0.487)及圖22B(t(8)=0.272,p=0.972))、酶IDO-1(色胺酸/犬尿胺酸路徑中之第一及限速酶)(圖21D(t(12)=0.398,p=0.698)及圖22C(t(8)=0.51,p=0.623))以及TPH1(色胺酸羥化酶之同功異型物,負責合成血清素)(圖21E((t(12)=0.157,p=0.878)或圖22E((t(9)=0.533,p=0.611))之mRNA表現無顯著作用。
盲腸內含物中之SCFA表現
當來自飲食之不易消化纖維由腸中之細菌醱酵時,產生短鏈脂肪酸(SCFA)。當與投與媒劑PBS相比時,長期投與MRX010對短鏈脂肪酸乙酸鹽(t(12)=1.787,p=0.099)、丙酸鹽(t(12)=1.29,p=0.222)、異丁酸鹽(t(11)=1.152,p=0.174)、丁酸鹽(t(12)=0.577,p=0.575)、異戊酸鹽(t(11)=1.584,p=0.142)或戊酸鹽(t(12)=0.27,p=0.292)無明顯作用(圖23)。
脾細胞介素分析
離體脾細胞分析涉及用細菌模擬物(脂多醣)或病毒模擬物(伴刀豆凝集素A)激發來激發脾細胞(自脾分離之細胞,脾為與免疫防禦有關之主要器官)。與PBS對照物相比,MRX010增加回應於伴刀豆凝集素A之IL-1β表現,此表明在回應於病毒激發之炎症中的促進作用。但是,與投與PBS對照物相比,MRX010似乎不影響回應於LPS或伴刀豆凝集素A刺激之促炎性(IFNγ、TNFα)以及消炎(IL-10、IL-6)或CXCL1(免疫反應活化之標記物)之脾細胞釋放(圖24及下表概述顯著差異)。
胺基酸之血漿水準
收集軀幹血以對血漿中之胺基酸進行分析,從而藉由微生物叢之變化得到必需胺基酸之生物合成及分解代謝的指數。MRX010降低血漿中之脯胺酸水準(t(9)=2.733,p=0.023),但似乎不改變酪胺酸(t(12)=0.078,p=0.39)、纈胺 酸(t(12)=1.152,p=0.272)、蘇胺酸(t(11)=0.072,p=0.944)、牛磺酸(t(12)=1.03,p=0.323)、絲胺酸(t(12)=1.334,p=0.207)、苯丙胺酸(t(12)=0.086,p=0.343)、甲硫胺酸(t(11)=0.564,p=0.584)、離胺酸(t(12)=0.496,p=0.629)、白胺酸(t(12)=0.289,p=0.778)、異白胺酸(t(12)=0.169,p=0.107)、HN3(t(12)=0.021,p=0.984)、組胺酸(t(12)=0.516,p=0.615)、甘胺酸(t(12)=0.608,p=0.555)、麩胺酸(t(12)=0.674,p=0.513)、氧化半胱胺酸(t(11)=0.375,p=0.715)、半胱胺酸(t(12)=0.718,p=0.487)、天冬胺酸(t(12)=1.009,p=0.313)、精胺酸(t(12)=0.883,p=0.395)或丙胺酸(t(12)=4.525,p=0.153)之水準(參見圖25)。
腦幹中之單胺變化
如由未配對雙尾t檢驗確定,長期投與MRX010似乎不改變去甲腎上腺素(t(12)=1.551,p=0.147)、多巴胺(t(12)=0.731,p=0.479)、血清素(t(12)=0.154,p=0.149)、5-HIAA(5-羥基-吲哚-乙酸;5-HT之代謝物)(t(12)=1.858,p=0.088)或血清素轉換(5-HIAA:5-HT比率)(t(12)=0.202,p=0.844)之水準(圖26)。
中樞基因表現
分析來自杏仁核、前額葉皮質及海馬體之腦組織中神經傳遞質受體(血清素受體1a(5-HT1a)、多巴胺D1受體、GABAB受體子單元B1、GABAA受體、NMDA2A及NMDA2B受體)、炎症標記物(IL-1β、IL6、CD11b、TNFα及TLR4)及內分泌標記物(皮質酮釋放因子(CRF)、皮質酮釋放因子受體1及2(CRFR1、CRFR2)、腦衍生神經營養因子(BDNF)、加壓素受體、催產素受體、糖皮質激素受體及鹽皮質激素受體)之基因的表現。
長期投與MRX010對海馬體或前額葉皮質中神經傳遞質受體、炎症標記物或內分泌標記物之mRNA表現未顯示明顯作用(圖27、29、30、32、33及35)。在杏仁核(與焦慮、恐懼及記憶鞏固有關之腦邊緣區域)中,神經傳遞質受體、NMDA受體2B及內分泌標記物BDNF之mRNA表現降低(圖28及34),而對其 他炎症、神經傳遞質或內分泌標靶無明顯作用(圖28、31及34)。
MRX010對神經傳遞質受體血清素1a(5-HT1a)(t(11)=0.382,p=0.710)、多巴胺D1受體(t(10)=1.906,p=0.086)、GABAB受體B1子單元(t(12)=0.029,p=0.978)、GABAA受體(t(12)=0.926,p=0.373)、NMDA受體子單元2A(t(11)=1.757,p=0.107)、NMDA受體子單元2B(t(10)=1.52,p=0.159)之海馬體基因表現未顯示明顯作用(圖27)。
MRX010對神經傳遞質受體多巴胺D1受體(t(12)=0.808,p=0.435)、GABAB受體B1子單元(t(11)=1.793,p=0.100)、GABAA受體(t(11)=1.352,p=0.204)、NMDA受體子單元2A(t(12)=0.455,p=0.658)之杏仁核體基因表現未顯示明顯作用,但降低NMDA受體子單元2B(t(11)=2.737,p=0.019)之表現(圖28)。
MRX010對神經傳遞質受體多巴胺D1受體(t(11)=0.295,p=0.773)、GABAB受體B1子單元(t(11)=1.08,p=0.303)、GABAA受體(t(10)=0.787,p=0.450)、NMDA受體子單元2A(t(12)=0.108,p=3.012)、NMDA受體子單元2B(t(11)=1.213,p=0.906)之PFC基因表現未顯示明顯作用(圖29)。
MRX010對炎症標記物IL-1β(t(10)=0.863,p=0.408)、IL-6(t(11)=0.957,p=0.359)、CD11b(t(12)=1.083,p=0.300)、TNFα(t(9)=0.507,p=0.624)、TLR4(t(12)=0.025,p=0.980)之海馬體基因表現未顯示明顯作用(圖30)。
MRX010對炎症標記物IL-6(t(11)=0.980,p=0.924)、CD11b(t(12)=1.438,p=0.176)、TLR4(t(11)=1.081,p=0.303)之杏仁核基因表現未顯示明顯作用(圖31)。
MRX010對PFC中TLR4(t(11)=0.135,p=0.895)、IL-6(t(11)=0.492,p=0.633)或CD11b(t(11)=0.608,p=0.555)之mRNA表現未顯示明顯作用(圖32)。
MRX010對海馬體中加壓素受體(t(12)=0.843,p=0.416)、CRF (t(12)=0.239,p=0.815)、CRFR1(t(12)=0.159,p=0.138)、CRFR2(t(11)=1.014,p=0.332)、BDNF(t(12)=1.133,p=0.280)、催產素受體(t(12)=0.081,p=0.370)、糖皮質激素受體(t(12)=0.749,p=0.468)、鹽皮質激素受體(t(12)=1.473,p=0.166)之內分泌標記物mRNA表現的mRNA表現未顯示明顯作用(圖33)。
MRX010對杏仁核內分泌標記物CRFR1(t(12)=0.164,p=0.827)、CRFR2(t(11)=0.288,p=0.4779)、加壓素受體(t(12)=0.013,p=0.990)、催產素受體(t(11)=0.787,p=0.488)、糖皮質激素受體(t(11)=0.444,p=0.665)、鹽皮質激素受體(t(10)=1.023,p=0.331)之mRNA表現未顯示明顯作用,但顯示降低BDNF(t(11)=2.943,p=0.013)之mRNA表現(圖34)。
MRX010對PFC內分泌標記物CRFR1(t(12)=0.531,p=0.605)、CRFR2(t(12)=0.71,p=0.492)、BDNF(t(11)=1.391,p=0.192)、催產素受體(t(11)=1.545,p=0.151)、糖皮質激素受體(t(12)=0.044,p=0.965)、鹽皮質激素受體(t(11)=0.381,p=0.710)之mRNA表現未顯示明顯作用(圖35)。
實例6c-臨床前研究之討論
在此臨床前研究中,評定長期投與活生物治療劑MRX010對許多讀出數據之作用,包括腸通透性與功能、代謝概況(SCFA)、全身免疫活化(脾細胞分析)、胺基酸之血漿水準、中樞神經傳遞質釋放及海馬體、杏仁核及前額葉皮質中炎症、內分泌及神經傳遞質標記物之基因表現。
MRX010對迴腸或結腸通透性未顯示明顯作用,對與維持屏障完整性有關之緊密連接蛋白之表現亦無明顯作用。長期用MRX010處理不改變通透性之發現表明其不負面影響腸通透性及完整性。MRX010亦不改變IDO-1,亦不改變TPH1,此表明其不改變血清素產生,亦不改變腸中之色胺酸/犬尿胺酸路徑。
MRX010投與對盲腸SCFA產生未引起任何明顯作用。此表明 MRX010之長期方案不改變醱酵或負責來自飲食之不易消化纖維之醱酵的細菌。
MRX010增加脾細胞中回應於病毒模擬物(伴刀豆凝集素A)激發之促炎性細胞介素IL-1β之表現。MRX010對回應於LPS或伴刀豆凝集素A之所研究之細胞介素範圍無進一步明顯作用。此顯示MRX010投與似乎對先天周圍免疫反應無深遠影響。
在長期投與MRX010後胺基酸之血漿水準基本上不變。九種必需胺基酸無法重新合成,且必須直接在飲食中或藉由分解飲食來供應。此等胺基酸包括纈胺酸、苯丙胺酸、蘇胺酸、色胺酸、甲硫胺酸、白胺酸、異白胺酸、離胺酸及組胺酸。六種其他胺基酸視為人類飲食中條件性必需,此意謂其合成可在特別病理生理條件下受限,諸如嬰兒早產或處於嚴重分解代謝痛苦中之個體。此六種胺基酸包括精胺酸、半胱胺酸、甘胺酸、麩醯胺酸、脯胺酸及酪胺酸。五種胺基酸在人類中非必需,此意謂其可在體內以足夠數量合成。此五種胺基酸為丙胺酸、天冬胺酸、天冬醯胺酸、麩胺酸及絲胺酸。
但是,在投與MRX010後,脯胺酸之水準降低,此表明此細菌可在來自飲食之關鍵胺基酸之代謝中起作用。
類似地,在長期投與MRX010後,腦幹中之神經傳遞質水準不變,此表明此活生物治療劑不負面影響在腦幹層面下由單胺水準控制之行為。
最終,在長期投與MRX010後,炎症、內分泌及神經傳遞質受體之中樞基因表現在很大程度上不變。僅僅杏仁核中之NMDA受體2B及BDNF mRNA表現增加,而海馬體或前額葉皮質中不改變。此等資料綜合許多其他輸出資料,證實在此給與方案下此濃度之MRX010投與不負面影響全身及中樞生理事件。自翻譯角度,此等資料表明此活生物治療劑可具有高耐受性概況,具有最小不良副作用。
序列
SEQ ID NO:1(屎腸球菌16S rRNA基因,菌株LMG 11423-AJ301830)
SEQ ID NO:2(屎腸球菌菌株MRX010之共有16S rRNA序列)
SEQ ID NO:3(屎腸球菌菌株 DO之染色體序列)-參見電子序列表
SEQ ID NO:4(屎腸球菌菌株DO之質體1序列)-參見電子序列表
SEQ ID NO:5(屎腸球菌菌株DO之質體2序列)-參見電子序列表
SEQ ID NO:6(屎腸球菌菌株DO之質體3序列)-參見電子序列表
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國內寄存
食品工業發展研究所;106年1月19日;BCRC 910762
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<120> 包含細菌菌株之組合物
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<141> 2018-05-22
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<400> 6

Claims (32)

  1. 一種包含屎腸球菌物種之細菌菌株的組合物,其用於治療或預防中樞神經系統病症或病狀之方法中。
  2. 如申請專利範圍第1項之組合物,其中該中樞神經系統病症或病狀係由微生物叢-腸-腦軸介導。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項之組合物,其中該組合物係用於治療或預防神經發育病症或神經精神病之方法中。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項之組合物,其中該組合物係用於治療或預防選自由以下組成之群之病症或病狀的方法中:自閉症譜系障礙(ASD);兒童發育障礙;強迫症(OCD);重度抑鬱症;抑鬱症;季節性情感障礙;焦慮症;慢性疲勞症候群(肌痛性腦脊髓炎);壓力症;創傷後壓力症;精神分裂症譜系病症;精神分裂症;躁鬱症;精神病;情緒障礙;癡呆;阿茲海默氏病;帕金森氏病;慢性疼痛;運動神經元病;亨廷頓氏病;格林-巴瑞症候群及/或腦膜炎。
  5. 如申請專利範圍第1項之組合物,其中該組合物係用於治療或預防自閉症譜系障礙之方法中。
  6. 如申請專利範圍第5項之組合物,其中該組合物係用於減輕或預防自閉症之方法中。
  7. 如任一前述申請專利範圍之組合物,其中該組合物預防、減少或緩和刻板、重複、強迫或焦慮行為。
  8. 如申請專利範圍第1項之組合物,其中該組合物係用於治療或預防強迫症之方法中。
  9. 如申請專利範圍第8項之組合物,其中該組合物預防、減少或緩和重複、強迫及/或焦慮行為。
  10. 如申請專利範圍第1項之組合物,其中該組合物係用於治療或預防重度抑鬱症之方法中。
  11. 如申請專利範圍第10項之組合物,其中該組合物治療或預防急性重度抑鬱發作及/或預防新的發作(預防復發)。
  12. 如申請專利範圍第10項或第11項之組合物,其中該組合物預防、減少或緩和輕度、中度或重度MDD發作之發生。
  13. 如申請專利範圍第1項之組合物,其中該組合物係用於治療或預防焦慮症之方法中。
  14. 如申請專利範圍第13項之組合物,其中該焦慮症為廣泛性焦慮症(GAD);特定恐懼症;社交焦慮症;分離焦慮症;廣場恐懼症;恐慌症及/或選擇性緘默症。
  15. 如申請專利範圍第1項之組合物,其中該組合物係用於治療或預防神經認知障礙之方法中。
  16. 如申請專利範圍第15項之組合物,其中該神經認知障礙為血管性癡呆;阿茲海默氏病與血管性癡呆之混合形式;路易體病;額顳葉癡呆;帕金森氏癡呆;庫賈氏病;亨廷頓氏病;及魏尼凱氏症候群。
  17. 如任一前述申請專利範圍之組合物,其中該組合物係用於調節微生物叢-腸-腦軸之方法中。
  18. 如任一前述申請專利範圍之組合物,其中該細菌菌株具有與屎腸球菌之細菌菌株的16s rRNA序列至少95%、96%、97%、98%、99%、99.5%或99.9%同一的16s rRNA序列。
  19. 如任一前述申請專利範圍之組合物,其中該細菌菌株具有與SEQ ID NO:1或2至少95%、96%、97%、98%、99%、99.5%或99.9%同一的16s rRNA序列。
  20. 如申請專利範圍第19項之組合物,其中該細菌菌株具有與SEQ ID NO:2至少95%、96%、97%、98%、99%、99.5%或99.9%同一的16s rRNA序列,或者其中該細菌菌株具有由SEQ ID NO:2表示之16s rRNA序列。
  21. 如任一前述申請專利範圍之組合物,其中該組合物用於經口投與。
  22. 如任一前述申請專利範圍之組合物,其中該組合物包含一或多種醫藥學上可接受之賦形劑或載劑。
  23. 如任一前述申請專利範圍之組合物,其中該細菌菌株係凍乾的。
  24. 如任一前述申請專利範圍之組合物,其中該細菌菌株能存活且能夠部分或完全定殖腸部。
  25. 如任一前述申請專利範圍之組合物,其中該組合物包含屎腸球菌之單一菌株。
  26. 如任一前述申請專利範圍之組合物,其包含該屎腸球菌細菌菌株作為微生物菌群之一部分。
  27. 一種包含如任一前述申請專利範圍之組合物的食品,其供任一前述申請專利範圍使用。
  28. 一種包含如任一前述申請專利範圍之組合物的疫苗組合物,其供任一前述申請專利範圍使用。
  29. 一種治療或預防中樞神經系統病症或病狀之方法,其包括向有需要之患者投與包含屎腸球菌物種之細菌菌株的組合物。
  30. 一種以存取編號NCIMB 42487寄存之屎腸球菌菌株或其衍生物的細胞,其供申請專利範圍第1項至第26項中任一項使用。
  31. 一種包含如申請專利範圍第30項之細胞的組合物,其供申請專利範圍第30項使用。
  32. 如申請專利範圍第31項之組合物,其包含醫藥學上可接受之載劑或 賦形劑。
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