WO2021079536A1 - バクテリオファージ組成物 - Google Patents
バクテリオファージ組成物 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2021079536A1 WO2021079536A1 PCT/JP2020/004908 JP2020004908W WO2021079536A1 WO 2021079536 A1 WO2021079536 A1 WO 2021079536A1 JP 2020004908 W JP2020004908 W JP 2020004908W WO 2021079536 A1 WO2021079536 A1 WO 2021079536A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- bacteriophage
- endolysin
- amino acid
- acid sequence
- composition
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K35/00—Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
- A61K35/66—Microorganisms or materials therefrom
- A61K35/76—Viruses; Subviral particles; Bacteriophages
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
- A61K38/16—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- A61K38/43—Enzymes; Proenzymes; Derivatives thereof
- A61K38/46—Hydrolases (3)
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P1/00—Drugs for disorders of the alimentary tract or the digestive system
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P11/00—Drugs for disorders of the respiratory system
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P13/00—Drugs for disorders of the urinary system
- A61P13/02—Drugs for disorders of the urinary system of urine or of the urinary tract, e.g. urine acidifiers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P15/00—Drugs for genital or sexual disorders; Contraceptives
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P17/00—Drugs for dermatological disorders
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P19/00—Drugs for skeletal disorders
- A61P19/02—Drugs for skeletal disorders for joint disorders, e.g. arthritis, arthrosis
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P27/00—Drugs for disorders of the senses
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P27/00—Drugs for disorders of the senses
- A61P27/02—Ophthalmic agents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
- A61P31/04—Antibacterial agents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P43/00—Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P7/00—Drugs for disorders of the blood or the extracellular fluid
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N7/00—Viruses; Bacteriophages; Compositions thereof; Preparation or purification thereof
Definitions
- the present invention comprises a composition for lysing Staphylococcus aureus, which comprises bacteriophage and endolysin having the property of lysing Staphylococcus aureus as active ingredients, and prevention or prevention of diseases caused by Staphylococcus aureus. With respect to the composition for treatment.
- Staphylococcus aureus (Staphylococcus aureus, hereinafter sometimes abbreviated as "S. aureus”) is a gram-positive coccus belonging to the genus Staphylococcus (genus Staphylococcus), and is a gram-positive coccus in the nasal cavity, pharynx, and skin of humans and animals. It is resident in the intestinal tract and is widely distributed in the natural world, causing various diseases in humans and animals.
- S. Aureus has protein A on the cell wall, which has the ability to bind to IgG, and also produces coagulase. Protein A and coagulase are used to block phagocytosis of macrophages and the like. Prolongs infection of aureus to the host.
- S. Aureus causes purulent diseases, sepsis, pneumonia, acute endocarditis, etc. by invading the body through the wound, and S. aureus.
- the exotoxin (enterotoxin) produced by aureus is known to cause food poisoning in humans.
- MRSA methicillin-resistant Staphylococcus aureus
- MRSA methicillin-resistant Staphylococcus aureus
- S. Aureus is one of the causative bacteria of mastitis (mastitis), which is a disease that causes a decrease in milk yield and quality of dairy cows for cows and the like.
- mastitis a disease that causes a decrease in milk yield and quality of dairy cows for cows and the like.
- S. cerevisiae. aureus about 150 types of mastitis-causing bacteria are known, but the most important pathogen is S. cerevisiae. aureus.
- S. Mastitis Staphylococcus aureus mastitis caused by aureus is generally treated with antibiotics or the like.
- currently known antibiotics are S. cerevisiae.
- treatment with antibiotics is expensive because it is not specific to aureus.
- S. cerevisiae acquired drug resistance. Since aureus has been discovered, the development of new therapeutic techniques to replace antibiotics and the like is required.
- Bacteriophage is a general term for viruses that infect bacteria, and when infected with a host bacterium, it proliferates within the bacterium. The proliferated daughter phage is released from the cell wall of the bacterium to the outside of the bacterium, and the bacterium is killed by lysis.
- the bacteriophage has advantages that it does not affect the bacterial flora other than the host pathogen, that it is easy to grow, and that a large amount of bacteriophage can be prepared at low cost.
- endolysin is a peptidoglycan hydrolase produced by bacteriophage and is known to cleave bacterial cell wall peptidoglycan. As described above, endolysin exhibits a lytic effect on bacteria by a mechanism different from that of antibiotics, and is also effective against bacteria showing high resistance to antibiotics and the like. So far, Staphylococcus aureus bacteriophage lysin such as Lys-phiK, Lys-GH15, and Lys-fiPort have been isolated and reported.
- endolysin are multidomain enzymes composed of an N-terminal cysteine-histidine-dependent amide hydrolase / peptidase (CHAP) domain, an amidase (AMID) domain, and a C-terminal SH3b cell wall binding domain. Lysis and the like on aureus have been reported (Non-Patent Document 1). In particular, Lys-phiK has been reported to have an antibacterial effect on staphylococci clinically isolated from cattle and humans (Non-Patent Document 2).
- the present invention is described in S.I. Compositions for lysing aureus, and S. cerevisiae. It is an object of the present invention to provide a composition for preventing or treating a disease caused by aureus.
- Non-Patent Document 1 As a bacteriophage having the property of lysing aureus, a bacteriophage specified by Accession No. NITE BP-693 was found (Patent Document 1), and further, for isolation and identification of endolysin (Lys-phiSA012) produced by the bacteriophage. It has been successful (Non-Patent Document 3).
- the present invention has been completed based on such findings, and has the following configuration.
- ⁇ 1> Containing at least one bacteriophage selected from the group consisting of the bacteriophage specified by accession number NITE BP-693 and the bacteriophage specified by accession number NITE BP-694, and endolysin as active ingredients.
- the composition (a) for lysing Staphylococcus aureus, wherein the endolysin is at least one protein selected from the group consisting of the following (a) to (c), is set to SEQ ID NO: 1.
- Protein consisting of the above amino acid sequence (b) Protein consisting of an amino acid sequence having 80% or more identity with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 (c) One or more in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1.
- composition (a) for preventing or treating a disease caused by Staphylococcus aureus wherein the endolysin is at least one protein selected from the group consisting of the following (a) to (c).
- the endolysin is at least one protein selected from the group consisting of the following (a) to (c).
- Protein consisting of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 (b) Protein consisting of an amino acid sequence having 80% or more identity with the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 (c) Amino acid set forth in SEQ ID NO: 1.
- the above-mentioned diseases are skin infections, urinary tract infections, blood infections, bone / joint infections, genital infections, breast infections, soft tissue infections, ear and nose infections, etc. due to Staphylococcus aureus.
- the composition according to ⁇ 2> which is a wound infection, a respiratory infection, an eye infection, a central nervous system infection or a food poisoning.
- the composition according to ⁇ 2> or ⁇ 3> which is an injectable composition, an oral composition, or an external composition.
- ⁇ 5> The composition according to ⁇ 2> or ⁇ 3>, which is a composition for external use and is administered to a subject by spraying, dipping, spreading or dropping.
- S. It is possible to lyse aureus and, by extension, prevent or treat diseases caused by the bacteria.
- bacteriophage and endolysin which are the active ingredients in the present invention, can be used in combination to obtain S. cerevisiae. It exhibits high lytic activity against aureus and can efficiently sterilize the bacteria. Therefore, for example, mammals and birds have S.I.
- Effective preventive and therapeutic agents for various infectious diseases epidermal infection, food poisoning, pneumonia, endocarditis, meningitis, arthritis, sepsis, mastitis, etc.
- infectious diseases epidermal infection, food poisoning, pneumonia, endocarditis, meningitis, arthritis, sepsis, mastitis, etc.
- Bacteriophage if a corresponding host exists, infects that host and proliferates explosively. However, bacteriophage cannot grow alone in the absence of a host. Therefore, if the particular host is completely lysed and killed by the bacteriophage, the bacteriophage cannot grow either. In addition, it does not affect other bacteria or the like by infecting them. Even in endolysin, if a specific bacterium does not exist, it does not affect other bacteria or the like. Therefore, using the composition of the present invention, S.I. After the lysis treatment of aureus, it is not necessary to further perform any treatment other than bacteriophage. From the above points, the present invention also has an advantage that it is safe and easy to use without adversely affecting the environment and other bacteria.
- the amount of bacteriophage and endolysin added is MOI: 0.00001 to 10 for bacteriophage and uniformly 50 ⁇ g / mL for endolysin, as shown in “ ⁇ 0.00001 + Lys50” to “ ⁇ 10 + Lys50” in the figure. .. Further, “Lys50” in the figure indicates a case where only 50 ⁇ g / mL endolysin was added. It is a graph which shows the result of having analyzed the combined effect of bacteriophage ⁇ SA012 and endolysin Lyas-phiSA012 in the lytic activity against Staphylococcus aureus.
- the vertical axis in the figure shows the absorbance of the Staphylococcus aureus culture solution at 660 nm, and the horizontal axis shows the elapsed time since the addition of bacteriophage and endolysin (1.5625 ⁇ g / mL) to the culture solution. (Unit: hour).
- the amount of bacteriophage and endolysin added is MOI: 0.00001 to 10 for bacteriophage and uniformly 1 for endolysin, as shown in " ⁇ 0.00001 + Lys1.5625" to " ⁇ 10 + Lys1.5625" in the figure. It is .5625 ⁇ g / mL.
- “Lys 1.5625” in the figure indicates a case where only 1.5625 ⁇ g / mL endolysin was added. It is a figure which shows the combined effect of bacteriophage ⁇ SA012 and endolysin Lyas-phiSA012 in the lytic activity against Staphylococcus aureus. In the figure, the horizontal axis shows the addition concentration of endolysin, and the vertical axis shows the inoculation concentration of bacteriophage. In the figure, the combination shown in dark gray indicates that the absorbance of the Staphylococcus aureus culture medium at 660 nm 24 hours after the addition of the bacteriophage and / or endolysin is less than 0.2.
- the combinations shown and shown in light gray indicate that the staphylococcus aureus culture medium 24 hours after the addition of bacteriophage and / or endolysin has an absorbance of 0.2 or greater at 660 nm. .. It is a figure which shows the combined effect of bacteriophage ⁇ SA012 and endolysin Lyas-phiSA012 in the lytic activity against Staphylococcus aureus. In the figure, the vertical axis shows the absorbance of the Staphylococcus aureus culture medium at 660 nm 12 hours after the addition of the bacteriophage and / or endolysin.
- the amounts of bacteriophage and endolysin added are as shown in “ ⁇ MOI” and “Lys” in the figure. "Mock” indicates the result in the condition that bacteriophage and endolysin are not added. It is a figure which shows the combined effect of bacteriophage ⁇ SA039 and endolysin Lyas-phiSA012 in the lytic activity against Staphylococcus aureus. The notation in the figure is the same as in FIG. 3A. It is a figure which shows the combined effect of bacteriophage ⁇ SA039 and endolysin Lyas-phiSA012 in the lytic activity against Staphylococcus aureus. The notation in the figure is the same as in FIG.
- the present invention relates to the prevention or treatment of diseases caused by Staphylococcus aureus by using bacteriophage and endolysin, which will be described later, in combination to lyse Staphylococcus aureus.
- Staphylococcus aureus which is the subject of the present invention, is a gram-positive bacterium belonging to the genus Staphylococcus (genus Staphylococcus). Further, "lysing" means that the cell membrane and cell wall of the bacterium are destroyed by the bacteriophage and endolysin, the cytoplasm is released (eluted) extracellularly, and the bacterium is killed.
- Bacteriophage One of the bacteriophages used in the present invention is the Patented Microorganism Depositary Center, Biotechnology Headquarters, National Institute of Technology and Evaluation, dated December 25, 2008 (postal code 292-0818, Kazusakamatari, Kisarazu City, Chiba Prefecture, Japan). It is a bacteriophage deposited under the accession number NITE BP-693 on foot 2-5-8). The present inventors have named this bacteriophage " ⁇ SA012".
- the other bacteriophage according to the present invention was dated December 25, 2008, National Institute of Technology and Evaluation, Biotechnology Headquarters, Patented Microbial Deposit Center (post code 292-0818, Kazusakamatari, Kisarazu City, Chiba Prefecture, Japan). It is a bacteriophage deposited under the accession number NITE BP-694 on foot 2-5-8). The present inventors have named this bacteriophage " ⁇ SA039".
- both ⁇ SA012 and ⁇ SA039 are about the same size as T4 phage and slightly longer. Further, since ⁇ SA012 and ⁇ SA039 have a contractile sheath, it is presumed that they belong to the Myobiridate family.
- the family Myoviridae is based on the classical classification, and the family has recently been reorganized into the family Myoviridae, the family Podoviridae, the family Siphoviridae, the family Ackermanviridae, and the family Herelleviridae based on the genetic classification. In such a reorganized classification, both ⁇ SA012 and ⁇ SA039 belong to the Herelleviridae family.
- Patent Document 1 For other structures and properties of the bacteriophage according to the present invention, refer to the description in Patent Document 1.
- the bacteriophage according to the present invention can be obtained by making a request for sale to the above depository institution where these are deposited.
- sewage running water of ordinary households, wastewater collected from sewage treatment facilities, etc., or S.I. Obtained from biological samples such as blood, nasal cavity, pharynx, skin, and intestinal tract derived from animals infected with aureus by, for example, separation and purification by a conventional method such as the plaque assay / separation method described in Patent Document 1. You can also do it.
- a sample such as waste water is centrifuged at 10,000 to 15,000 rpm for about 10 to 15 minutes to remove impurities, and then, for example, PEG6000 and NaCl are added to precipitate phage particles, and then further 10,000 to 10000.
- Bacteriophage is collected by a conventional method of centrifuging at 15,000 rpm for about 10 to 15 minutes.
- the detected single plaque on the soft agar medium is collected, and for example, a density gradient centrifugation such as a conventional plaque formation method, filtration, or cesium chloride (CsCl) density gradient centrifugation is performed.
- Bacteriophage can be isolated by conventional methods of isolation. Further, the bacteriophage may be purified by a known method such as ultracentrifugation or ultrafiltration. Further, the bacteriophage according to the present invention can be grown by a general bacteriophage growth method such as the plate lysate method described in Patent Document 1.
- the mode of the bacteriophage contained in the composition of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include isolated and / or purified bacteriophage.
- End Lysin The endolysin according to the present invention is described in S.I. It is a peptidoglycan hydrolase that has an activity of cleaving cell wall peptidoglycan of aureus and exhibits a lytic activity against the bacterium. It is a multi-domain enzyme composed of an N-terminal cysteine-histidine-dependent amide hydrolase / peptidase (CHAP) domain, an amidase (AMID) domain, and a C-terminal SH3b cell wall binding domain, and more specifically, "SEQ ID NO:" A protein having the amino acid sequence described in 1: 1 ”.
- CHAP N-terminal cysteine-histidine-dependent amide hydrolase / peptidase
- AMID amidase
- SEQ ID NO: A protein having the amino acid sequence described in 1: 1 ”.
- Lys-phiSA012 (amino acid sequence described in SEQ ID NO: 1, amino acid sequence described in GenBank Accession No. BAO47098.1) is a genomic DNA of phiSA012 (DNA sequence described in GenBank Accession No. AB903967.1). It is encoded by 27339-28826 (ORF51).
- the endolysin according to the present invention has the lytic activity, from the amino acid sequence in which one or more amino acids are substituted, deleted, added, and / or inserted in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. Protein is also included.
- plural generally means 100 amino acids or less (for example, 90 amino acids or less, 80 amino acids or less, 70 amino acids or less), preferably 60 amino acids or less (for example, within 90 amino acids) in the entire amino acid sequence of endolysin according to the present invention. 50 amino acids or less, 40 amino acids or less), more preferably 30 amino acids or less (for example, 20 amino acids or less, 10 amino acids or less), particularly preferably several amino acids or less (for example, 5 amino acids or less, 3 amino acids or less, 2 amino acids or less) Is.
- the introduction of mutations into the amino acid sequence can be performed, for example, through the introduction of mutations into the DNA sequence encoding the amino acid sequence.
- Mutation introduction into such a DNA sequence is carried out by a known method such as the Kunkel method or the Gapped duplex method, or a method similar thereto, for example, a mutation introduction kit using a site-specific mutagenesis method (for example, Mutant-K (for example, Mutant-K). It can be carried out using (manufactured by TAKARA), Mutant-G (manufactured by TAKARA), etc., or by using the LA PCR in vitro Mutagenesis series kit of TAKARA.
- phages for acquiring such homologous genes include phages belonging to the family Myobilide (based on the classical classification. In the reorganized classification, phages belonging to the family Herelleviridae).
- Methods for obtaining homologous genes include hybridization techniques (Southern, EM, J. Mol. Biol., 98: 503, 1975) and polymerase chain reaction (PCR) techniques (Saiki, RK. , Et al. Science, 230: 1350-1354, 1985, Saiki, RK et al. Science, 239: 487-491, 1988) and the like.
- PCR polymerase chain reaction
- a hybridization reaction is usually carried out under stringent conditions.
- the stringent hybridization condition is, for example, about "1XSSC, 0.1% SDS, 37 ° C.”, and the stricter condition is about "0.5XSSC, 0.1% SDS, 42 ° C.”.
- the protein encoded by the acquired homologous gene usually has high identity with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1.
- High identity means, for example, 80% or more, preferably 85% or more, more preferably 90% or more (for example, 91% or more, 92% or more, 93% or more, 94% or more), still more preferably 95% or more (for example, 91% or more, 92% or more, 93% or more, 94% or more).
- 96% or more, 97% or more, 98% or more, 99% or more sequence identity for example, 96% or more, 97% or more, 98% or more, 99% or more sequence identity.
- Sequence identity can be determined by using BLAST (Basic Local Alignment Search Tool at the National Center for Biological Information (basic local alignment search tool of the US National Center for Biological Information)) (for example, default, that is, default parameter). Can be determined (using).
- the endolysin according to the present invention also contains a protein consisting of an amino acid sequence having 80% or more identity with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 as long as it has the lytic activity.
- the protein variants, homologues, etc. consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 are S.I. Whether or not it has lytic activity against aureus can be determined, for example, by performing a lytic activity test as shown in Examples described later. Specifically, S. When the mutant or the like is added to the culture solution of aureus, a change in the absorbance in the culture solution is detected, and a decrease in the absorbance is observed after the addition, the mutant or the like is referred to as S. It can be determined that it has lytic activity against aureus. Those skilled in the art can appropriately set various conditions in such a test.
- the DNA encoding the endolysin is placed on an appropriate vector, and the host cell such as Escherichia coli, animal cell, insect cell, plant cell, or cell-free protein It can be expressed as a recombinant protein by introducing it into a synthetic system (for example, reticulated erythrocyte extract, wheat germ extract).
- a synthetic system for example, reticulated erythrocyte extract, wheat germ extract.
- the recombinant protein expressed in a host cell or the like can be purified by a known peptide purification method. For example, it can be purified by chromatography (for example, ion exchange affinity chromatography, size exclusion column chromatography, affinity chromatography using an antibody that specifically recognizes endolysine according to the present invention), centrifugation or the like.
- the endolysin is used in a form in which a functional protein such as glutathione-S-transferase (GST) protein or His-tag protein is fused.
- a functional protein such as glutathione-S-transferase (GST) protein or His-tag protein
- GST glutathione-S-transferase
- His-tag protein His-tag protein
- examples thereof include a method of synthesizing and purifying by binding to a GST-affinitive resin and a metal chelate resin (Smith, MC et al., J. Biol. Chem. 263, 7211-7215 (1988)).
- thrombin blood coagulation factor Xa, or the like
- the endolysin according to the present invention can also be prepared by chemically synthesizing it with a commercially available polypeptide synthesizer based on its amino acid sequence. Further, the endolysin according to the present invention is S. lysin infected with ⁇ SA012. It can also be prepared from aureus culture or the like by the above-mentioned known peptide purification method.
- composition for lysis The present invention comprises the above-mentioned bacteriophage and endolysin as active ingredients.
- a composition for lysing aureus (hereinafter, also referred to as “composition for lysis”) is provided. More specifically It contains at least one bacteriophage selected from the group consisting of the bacteriophage specified by accession number NITE BP-693 and the bacteriophage specified by accession number NITE BP-694, and endolysin as an active ingredient.
- the amino acid according to SEQ ID NO: 1 of the composition (a) for lysing Staphylococcus aureus, wherein the endolysin is at least one protein selected from the group consisting of the following (a) to (c).
- Protein consisting of sequence (b) Protein consisting of an amino acid sequence having 80% or more identity with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 (c) One or more amino acids are substituted in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1.
- the present invention provides a protein consisting of an amino acid sequence that is deleted, added, and / or inserted.
- composition of the present invention can be used in combination, and as a result, S.I.
- aureus When aureus is lysed, the bacteriophage and endolysin according to the present invention can also be present separately in two or more compositions.
- the bacteriophage according to the present invention contained as an active ingredient in the composition of the present invention is as described above, but the concentration thereof is not particularly limited and can be appropriately adjusted by those skilled in the art according to the mode of use thereof. it can.
- it when it is used in a liquid dosage form (liquid antibacterial agent, etc.) described later, it is preferably 1 ⁇ 10 3 to 1 ⁇ 10 13 PFU / ml (PFU: plaque forming unit plaque forming unit). It is more preferably 1 ⁇ 10 5 to 1 ⁇ 10 11 PFU / ml, and even more preferably 1 ⁇ 10 8 to 1 ⁇ 10 10 PFU / ml.
- the bacteriophage contained in the composition of the present invention may be one kind (strain, strain), and may further contain other bacteriophages other than the bacteriophage according to the present invention.
- the other bacteriophage is not particularly limited, and examples thereof include bacteriophage against bacteria different from the staphylococcus according to the present invention (for example, S. hyicus, S. chromogenes). Also. It may be not only lytic but also lysogenic bacteriophage.
- the endolysin according to the present invention contained as an active ingredient in the composition of the present invention is as described above, but the concentration thereof is not particularly limited and can be appropriately adjusted by those skilled in the art according to the mode of use thereof. it can.
- it when used in a liquid dosage form (liquid antibacterial agent, etc.) described later, it is preferably 0.16 to 500 ⁇ g / ml, more preferably 0.16 to 50 ⁇ g / ml1. It is more preferably .6 to 50 ⁇ g / ml.
- the endolysin contained in the composition of the present invention may be one kind or may further contain other endolysin other than the endolysin according to the present invention.
- the other endolysin is not particularly limited, and examples thereof include Lys-phiK, Lys-GH15, and Lys-phiWater (see Non-Patent Documents 1 and 2).
- the composition for lysis of the present invention is S.I. Since aureus can be lysed, it can take the form of a pharmaceutical composition.
- the pharmaceutical composition S. Pharmaceutical compositions for preventing or treating diseases caused by aureus (pharmaceuticals such as therapeutic agents, preventive agents, symptomatological agents, etc.), S.A. Examples thereof include pharmaceutical compositions for killing or killing aureus (bactericidal agents and the like, for example, pharmaceuticals such as disinfectants, quasi-drugs such as medicated soap).
- the lytic composition of the present invention is not limited to the pharmaceutical composition, but in the form of food, S.I. It can also be used for the prevention or amelioration of diseases caused by aureus.
- Such food and drink compositions include, for example, foods for specified health use, foods with nutritional function and foods with functional claims, as well as animal feeds, nutritional supplements, health supplements, nutritionally prepared foods, and sick people. It can be a food product or a food additive.
- composition for lysis of the present invention is S.I. Compositions for reducing the number of aureus (sterilizers, etc.), S. cerevisiae. It can take the form of a composition (antibacterial agent, etc.) for suppressing the growth of aureus.
- the lytic compositions of the present invention are used for research purposes (eg, in vitro and in vivo experiments). It may also take the form of a composition (reagent or the like) for lysing aureus.
- the form of the lytic composition of the present invention can be appropriately changed depending on the target (administration target, etc.), and for example, solid, semi-solid, and liquid are adopted.
- the lytic composition of the present invention when used as a pharmaceutical composition, a disinfectant, an antibacterial agent, etc., it is prepared in a form (formulation form, dosage form) suitable for the subject.
- the dosage form include an oral composition (internal composition), an external composition, an injectable composition (including a breast injection composition and the like), and more specifically, as an oral composition.
- Tablets chewable tablets, effervescent tablets, troches, drops, capsules (hard capsules, soft capsules), large pills, granules, powders, pills, granules, powders, dry syrups, soaking agents / decoctions , Solid agents such as liposome preparations, semi-solid agents such as licking agents, jelly agents and chewing gum agents, liquid agents such as syrup agents, drink agents, suspending agents, oil agents, emulsions and alcoholic preparations.
- Solid agents such as liposome preparations, semi-solid agents such as licking agents, jelly agents and chewing gum agents, liquid agents such as syrup agents, drink agents, suspending agents, oil agents, emulsions and alcoholic preparations.
- the external composition includes solid preparations such as suppositories, poultices and plasters, ointments, creams, mousses, sheet preparations, resin preparations, gel preparations (Nazar gel preparations, etc.), inhaler preparations and the like.
- Solid preparations such as suppositories, poultices and plasters, ointments, creams, mousses, sheet preparations, resin preparations, gel preparations (Nazar gel preparations, etc.), inhaler preparations and the like.
- the liquid agent may take a form such as a woven fabric, a knitted fabric, a non-woven fabric or the like contained by a method such as immersion.
- the disinfectant, the antibacterial agent and the like may also take the form of a wettable powder, a flowable agent, a heat transpiration agent, a fuming agent, a smoking agent, a ULV agent, a pelleting agent and the like.
- auxiliary component medium or carrier (solid carrier, liquid carrier, gaseous carrier, etc.).
- auxiliary component include , Aqueous media such as buffers (phosphate buffers, etc.), physiological saline, distilled water, non-aqueous media such as polyethylene glycol, propylene glycol, ethyl oleate, surfactants, vegetable oils, solvents, bases, emulsifiers, Suspensions, matrix-forming agents, excipients, vehicles, thickeners, pressure-sensitive agents, spreading agents, binders, diluents, lubricants, protective agents, viscosity accelerators, wicking agents, stabilizers, Buffers, isotonic agents, chelating agents, disintegrants, pH adjusters, solubilizers, wetting agents, coloring agents, dyes, pigments, flavoring agents, fragrances, flavoring agents, sweeteners, flavoring agents, wetting agents, coloring agents, dyes, pigments, flavoring agents, fragrances, flavoring agents, sweet
- the lytic composition of the present invention may further contain other drugs, or may be used in combination. When used in combination, they may be administered at the same time or before or after.
- the drug can also be added to the bacteriophage and / or endolysin described above.
- other agents include bacteriophage and endolysin S. cerevisiae according to the present invention. It is not particularly limited as long as it does not lose the bacteriolytic activity against aureus, but it is not particularly limited. Drugs commonly used for each application, such as agents, antifungal agents, and antiviral agents, can be appropriately selected and used according to the mode of use.
- antibacterial agent examples include ⁇ -lactams, aminoglycosides, lincomycins, fosfomycins, tetracyclines, chloramphenicols, macrolides, ketolides, polypeptides, glycopeptides, and streptogramins. Systems, quinolones, and oxazolidinones are examples, but are not limited to these.
- anti-inflammatory agent examples include steroid agents and non-steroidal agents.
- examples of the "steroid agent” include corticosteroids, and more specifically, prednisolone, beclomethasone, betamethasone, fluticasone, dexamethasone, hydrocortisone, prednisolone, mometasone and derivatives thereof. Not limited.
- examples of the "non-steroidal agent” include, but are not limited to, salicylic acid-based, propionic acid-based, acetic acid-based, oxime-based, pilin-based, non-pyrin-based compounds, and COX-2 inhibitors.
- immunosuppressive agent examples include, but are not limited to, antimetabolites, alkylating agents, microtubule synthesis inhibitors, lymphocyte signal transduction inhibitors, cytokine inhibitors, and antibodies.
- the lysis of aureus is not particularly limited, and the bacteriophage and endolysin according to the present invention, or a composition for lysis containing them as active ingredients, is to be subjected to the lysis treatment. It can be done by contacting the above.
- the "target” is not particularly limited, and in addition to the animals exemplified in the following (treatment method, etc.), S.A. Things where aureus can exist, environment (for example, food, equipment and devices used for processing, cooking and storage of food, food processing factories, environment where food is exposed, breeding facilities for mammals (pigs, etc.), birds (for example) Breeding facilities for chickens, etc.) can be mentioned.
- environment for example, food, equipment and devices used for processing, cooking and storage of food, food processing factories, environment where food is exposed, breeding facilities for mammals (pigs, etc.), birds (for example) Breeding facilities for chickens, etc.
- the "contact” method is not particularly limited, and for example, the bacteriophage and endolysin according to the present invention can be brought into contact with the subject by spraying, dipping, spreading, dropping, etc., which will be described later.
- the contact time with the subject is not particularly limited, and the bacteriophage and endolysin according to the present invention or the lytic composition of the present invention lyse Staphylococcus aureus in the subject, and the staphylococcus. It suffices if the time is sufficient to prevent the growth of the staphylococcus.
- the lysis method of the present invention is to use the bacteriophage and the endolysin according to the present invention in combination, and the bacteriophage according to the present invention and the endolysin according to the present invention may be brought into contact with each other independently. That is, the bacteriophage according to the present invention and the endolysin according to the present invention may be brought into contact with each other at the same time or separately, and the contact order and the number of contacts may be different from each other.
- the bacteriophage and endolysin according to the present invention or a pharmaceutical composition containing them as an active ingredient, is administered to the subject to obtain S. cerevisiae. It also provides a method of preventing or treating a disease caused by aureus.
- the "target” for treatment, etc. is S.
- aureus there is no particular limitation as long as aureus can be infected, and it may be a human or a non-human animal.
- Non-human animals include livestock, pets and laboratory animals, more specifically pigs, cows, horses, sheep, goats, monkeys, rabbits, cats, dogs, minks, mice, rats, hamsters and guinea pigs. Examples include mammals such as guinea pigs and birds such as chickens.
- the "disease caused by S. aureus” is not particularly limited, and examples thereof include Staphylococcus aureus infection, and more specifically, skin infection (dermatitis) caused by Staphylococcus aureus.
- skin infection skin infection
- dermatitis skin infection
- epidermitis cystitis, pyoderma
- urinary tract infections cystitis, urinary tract infections, etc.
- blood infections catheter-related
- endocarditis bone / joint infection
- bone marrow / spondylitis eg, purulent myelitis, purulent spondylitis, etc.
- Bone fragility sagging disease
- arthritis bone / arthritis, etc.
- genital infections vaginitis, uterine purulence, etc.
- the method of "administration" of the bacteriophage and endolysin according to the present invention, or the pharmaceutical composition of the present invention containing them as an active ingredient is not particularly limited, and for example, transdermal administration, intradermal administration, subcutaneous administration, etc.
- Intravascular injection intravenous administration, intraarterial administration
- local administration for example, local injection such as breast injection
- oral administration transmucosal (nasal injection, etc.) administration
- intraperitoneal administration intraairway administration
- rectal administration and muscle examples include oral administration and administration by infusion.
- Such administration can be carried out by appropriately adopting the above-mentioned dosage form.
- the dose is appropriately adjusted according to the type, age (week age), body weight, symptom, health condition, etc. of the subject (animal).
- the pharmaceutical composition of the present invention when used as an external composition, as described above, although it depends on the type of the subject and the like, the external composition contains about 1 ⁇ 10 6 to 1 ⁇ 10 12 PFU / ml.
- the bacteriophage according to the present invention and the endolysin according to the present invention of about 0.16 to 500 ⁇ g / ml can be contained and administered.
- Examples of the method for administering the external composition include spraying, dipping, spreading, and dropping. More specifically, the immersion includes bathing of the target in the external composition or water containing the external composition.
- Examples of spraying include spraying, spraying, spraying, showering, and dusting (dusting) an external composition. For spreading, apply or wipe the external composition, or apply the external composition to strips, plates, bands, collars, earmarks, rim bands, labeling devices, etc. It is also possible to attach and disperse the external composition to the animal when the objects (animals) to which the molded product is attached come into contact with each other.
- Examples of the dropping include pore-on and spot-on on the external composition.
- the external composition when applied or sprayed to a target, as described above, it depends on the type and condition of the target, but for example, 1 ⁇ 10 4 to 1 ⁇ 10 12 per 5 cm 2 of the affected area.
- the present invention of about PFU (preferably about 1 ⁇ 10 5 to 1 ⁇ 10 12 PFU) and the present invention of about 0.16 to 500 ⁇ g / ml (preferably about 0.16 to 50 ⁇ g / ml).
- a concomitant agent containing such endolysin may be applied or sprayed, but the present invention is not limited thereto.
- the injection containing the bacteriophage of the present invention when it is locally injected, it varies depending on the type of the subject, the condition of the affected area, etc., but for example, about 1 ⁇ 10 4 to 1 ⁇ 10 12 PFU (preferably 1 ⁇ ).
- the bacteriophage of the present invention varies depending on the type of subject, the condition of the affected area, and the like.
- 1 ⁇ 10 4 to 1 ⁇ 10 12 PFU / Kg, and the endolysin according to the present invention is about 0.16 to 500 ⁇ g / ml (preferably about 0.16 to 50 ⁇ g / ml).
- the therapeutic method of the present invention is to use the bacteriophage and endolysin according to the present invention in combination, and the bacteriophage according to the present invention and the endolysin according to the present invention may be administered independently. That is, the bacteriophage according to the present invention and the endolysin according to the present invention may be administered simultaneously or separately, and the order of administration and the number of administrations of each may be different.
- Phage and endolysin have high host specificity and show lytic activity only to the host bacteria, and have almost no toxicity when administered to animals. Therefore, it is possible to administer a larger amount of bacteriophage depending on the type of subject, the condition of the affected area, and the like. For example, if the animal to be administered is a large animal, larger amounts of bacteriophage and endolysin can also be administered.
- the present inventors have previously identified bacteriophage ( ⁇ SA012) with accession number NITE BP-693 and bacteriophage specified with accession number NITE BP-694 as bacteriophages having the property of lysing Staphylococcus aureus.
- bacteriophages having the property of lysing Staphylococcus aureus.
- SA039 isolating the phage.
- these bacteriophages were evaluated for lytic activity against Staphylococcus aureus (SA003 strain) isolated from bovine mastitis (mastitis) infected raw milk in the tests shown below.
- Staphylococcus aureus Staphylococcus aureus (SA003) was separated by the method described in Patent Document 1. More specifically, raw milk of a dairy cow (Hokkaido) that developed mastitis was collected, spread in 100 ⁇ L in a brain-heart infusion agar (manufactured by Nihon Pharmaceutical Co., Ltd.), and cultured at 37 ° C. for 15 hours.
- Bacteria were collected from each of the resulting colonies and subjected to a normal coagulase test using a mannitol salt agar medium and a normal hemolysis test using a sheep blood agar medium. As a result of the above tests, one colony that was positive in both the coagulase test and the hemolysis test was selected and isolated, and stored as SA003 at -80 ° C.
- SA003 at the time of use After culturing by a conventional method using a mannitol agar medium, the bacteria were caught, suspended in an LB medium, placed in an incubator (37 ° C.) and cultured for 9 hours, and the cells were enriched to obtain test bacteria.
- the composition of the LB medium is as follows. In the case of LB liquid medium, it contains 0.5 w / v% of NaCl, 0.5 w / w% of yeast extract (Yeast extract), and 1 w / v% of polypeptone. In the case of LB agar medium, the above composition further contains 1.5% agar.
- Endolysin Endolysin (Lys-phiSA012, a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1) was prepared by the method described in Non-Patent Document 3. More specifically, first, the DNA encoding Lys-phiSA012 was amplified, and a plasmid for expressing the endolysin in Escherichia coli was constructed.
- Lys012-1Fw 5'-TCCCCAGGATATTCCCATGGCTAGACTCAAGCAGA-3', SEQ ID NO: 2
- Lys012-495Rv 5'-CGCTCGAGTCGACCCTACTTGAACTGACTGATCCGCTACTCACTGAACT
- the DNA encoding Lys-phiSA012 was amplified by PCR using: 3).
- the amplified fragment was purified and subcloned into pGEX-6P-2 (GE, Buckinghamshire, UK) using an In-Fusion HD cloning kit (Clontech, Palo Alto, CA, USA). Subcloning was performed on E.
- Escherichia coli BL21 (DE3) was transformed using the obtained plasmid, and Lys was added by adding 0.1 mM isopropyl- ⁇ -thiogalactopyranoside (final concentration) (Nacalai Tesque, Kyoto, Japan). -Induced the expression of fiSA012. By inserting it into pGEX-6P-2, Lys-phiSA012 will be expressed in the form of a GST tag fused to its C-terminal side. Then, the Escherichia coli was incubated with a bioshaker BR-40LF (Taitec, Saitama, Japan) at 25 ° C. with shaking overnight, and after centrifugation at 2300 xg at 4 ° C.
- a bioshaker BR-40LF Teitec, Saitama, Japan
- the GST tag was excluded from the column by treating the column to which the GST tag fusion Lys-phiSA012 was bound with a protease for GST fusion protein cleavage (PreConfiguration Protein). Lys-phiSA012 was eluted. The protein thus purified was Lys-phiSA012, which was confirmed by sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). The protein concentration was also measured by SDS-PAGE. The obtained Lys-phiSA012 was stored at ⁇ 30 ° C. until use.
- FIG. 1A shows the single effect of the bacteriophage when the MOI was set to 0.00001 to 10
- FIG. 1B shows the combined effect of the bacteriophage (MOI 0.00001 to 10) and endolysin 50 ⁇ g / ml.
- FIG. 2 shows the combined effect of each combination of the inoculation amount of bacteriophage and each concentration of endolysin.
- FIGS. 3A to 3E The obtained results are shown in FIGS. 3A to 3E.
- Bacteriophage ⁇ SA012 (additional concentration; MOI 10 -4 or 10 -3 ), ⁇ SA039 (additional concentration; MOI 10 -4 or 10 -3 ) , ⁇ I4 ⁇ (addition concentration; MOI 10 -4 or 10 -3 ) and ⁇ C52-3 ⁇ (MOI 10 -4 or 10 -3 ) are shown in FIGS. 3A, B, D and E, respectively.
- ⁇ SA039 the result of evaluating the combined effect on Staphylococcus aureus 15 hours after the addition is shown in FIG. 3C.
- the combined use of bacteriophage ⁇ SA012 and endolysin Lys-phiSA012 is superior to lysis of Staphylococcus aureus as compared with the case where each is used alone. Showed activity. Further, as shown in FIGS. 3B and 3C, the bacteriophage ⁇ SA039 also showed excellent lytic activity against Staphylococcus aureus when used in combination with endolysin Lys-phiSA012 as compared with the case where each was used alone.
- the bacteriophage ⁇ SA012 or ⁇ SA039 which exhibits lytic activity against Staphylococcus aureus, synergistically increases lytic activity when used in combination with endolysin. It is effective and can efficiently sterilize Staphylococcus aureus.
- the present invention is useful in eradication of Staphylococcus aureus, prevention or treatment of diseases caused by the bacteria, and the like.
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Rheumatology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Endocrinology (AREA)
- Reproductive Health (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Virology (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Mycology (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Communicable Diseases (AREA)
- Oncology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Neurology (AREA)
- Neurosurgery (AREA)
- Diabetes (AREA)
- Hematology (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
受託番号NITE BP-693で特定されるバクテリオファージ及び受託番号NITE BP-694で特定されるバクテリオファージからなる群から選択される少なくとも1のバクテリオファージと、(a)配列番号:1に記載のアミノ酸配列からなるタンパク質、(b)配列番号:1に記載のアミノ酸配列と80%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなるタンパク質、並びに(c)配列番号:1に記載のアミノ酸配列において1又は複数のアミノ酸が置換、欠失、付加、及び/又は挿入されたアミノ酸配列からなるタンパク質からなる群から選択される少なくとも一のタンパク質であるエンドライシンとを、有効成分として含有する、スタフィロコッカス・アウレウスを溶菌するための組成物、又はスタフィロコッカス・アウレウスに起因する疾患を予防若しくは治療するための組成物。
Description
本発明は、スタフィロコッカス・アウレウスを溶菌させる性質を有するバクテリオファージとエンドライシンとを有効成分として含む、該菌を溶菌するための組成物、及びスタフィロコッカス・アウレウスに起因する疾患を予防又は治療するための組成物に関する。
スタフィロコッカス・アウレウス(Staphylococcus aureus、以下、「S.aureus」と略記する場合がある)は、ブドウ球菌属(スタフィロコッカス属)に属するグラム陽性球菌で、ヒトや動物の鼻腔、咽頭、皮膚、腸管等に常在し自然界にも広く分布し、ヒトや動物において様々な疾病を引き起こす。S.aureusは細胞壁にIgGに対する結合能を持つプロティンAを持ち、また、コアグラーゼを産生する。プロティンAとコアグラーゼは、マクロファージ等の食作用を阻止することにより、S.aureusの宿主に対する感染を長引かせる。
また、S.aureusは、創傷部から体内に侵入することにより化膿性疾患や敗血症、肺炎、急性心内膜炎等を引き起こし、S.aureusの産生する外毒素(エンテロトキシン)はヒトに対して食中毒を引き起こすことが知られている。さらに、抗生物質に対する耐性を獲得したメチシリン耐性黄色ブドウ球菌(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)は、院内感染等の日和見感染を引き起すが、MRSAは殆どの抗生物質が奏功せず、深刻な問題となっている。
また、S.aureusは、ウシ等に対しては、乳牛の乳量や乳質の低下をもたらす疾患である乳房炎(乳腺炎)の起因菌の一つである。乳房炎の原因菌は150種ほどが知られているが、中でも最も重要な病原菌がS.aureusである。S.aureusが原因菌である乳房炎(黄色ブドウ球菌性乳房炎)に対しては、抗生物質等で治療するのが一般的である。しかし、現在知られている抗生物質はS.aureusに特異的ではなく、しかも抗生物質による治療は、費用がかかるという問題点もある。上記のとおり薬剤耐性を獲得したS.aureusが発見されていることもあり、抗生物質等に代わる新規な治療技術の開発が求められている。
この点に関し、バクテリオファージの利用が試みられている。バクテリオファージは、細菌に感染するウイルスの総称であり、宿主である細菌に感染すると細菌内で増殖する。増殖した娘ファージは、細菌の細胞壁から菌体外に放出され、細菌は溶菌により死滅する。また、バクテリオファージには、宿主となる病原菌以外の細菌叢に影響を与えない、増殖が簡単で大量のバクテリオファージを安価に調製できる等の利点がある。
そこで、バクテリオファージを利用したS.aureusの殺菌に関する研究結果もいくつか報告されている。例えば、特許文献1において、S.aureusを溶菌させる性質を有するバクテリオファージとして、受託番号NITE BP-693にて特定されるバクテリオファージ及び受託番号NITE BP-694で特定されるバクテリオファージが、本発明者らによって見出され報告されている。
また、エンドライシンは、バクテリオファージによって生成されるペプチドグリカン加水分解酵素であり、細菌の細胞壁ペプチドグリカンを切断することが知られている。このように、エンドライシンは、抗生物質とは異なるメカニズムによって細菌に対し溶菌作用を示し、抗生物質等に対して高い耐性を示す細菌に対しても有効性を示す。これまでにLys-phiK、Lys-GH15、Lys-phiTwort等の黄色ブドウ球菌バクテリオファージエンドライシンが分離され、報告されている。これらのエンドライシンは、N末端のシステイン-ヒスチジン依存性アミドヒドロラーゼ/ペプチダーゼ(CHAP)ドメイン、アミダーゼ(AMID)ドメイン、及びC末端のSH3b細胞壁結合ドメインで構成されるマルチドメイン酵素であり、S.aureusに対する溶菌作用等が報告されている(非特許文献1)。特に、Lys-phiKは、ウシおよびヒトから臨床的に分離されたブドウ球菌に対する抗菌効果が報告されている(非特許文献2)。
J.Gu et al.,Curr Microbiol.2011 Dec;63(6):538-42
O’Flaherty S. et al.,J Bacteriol. 2005 Oct;187(20):7161-4.
J.Fujiki et al.,Pharmaceuticals,2018 Feb 24;11(1).pii:E25.doi:10.3390/ph11010025
本発明は、S.aureusを溶菌するための組成物、及びS.aureusに起因する疾患を予防又は治療するための組成物を提供することを課題とする。
本発明者らは、従前、S.aureusを溶菌させる性質を有するバクテリオファージとして、受託番号NITE BP-693にて特定されるバクテリオファージを見出し(特許文献1)、さらにそれが産生するエンドライシン(Lys-phiSA012)の単離及び同定に成功している(非特許文献3)。
今回、前記バクテリオファージ及びエンドライシンを組み合わせて用いた場合における、S.aureusに対する溶菌活性を検出し、これらの併用効果を評価した。その結果驚くべきことに、各々を単独に用いた場合に比べ、併用することによって相乗的に高い溶菌活性が奏されることが、明らかとなった。
本発明は、かかる知見に基づき完成されたものであり、以下の構成よりなる。
<1> 受託番号NITE BP-693で特定されるバクテリオファージ及び受託番号NITE BP-694で特定されるバクテリオファージからなる群から選択される少なくとも1のバクテリオファージと、エンドライシンとを有効成分として含有し、かつ前記エンドライシンが、下記(a)~(c)からなる群から選択される少なくとも一のタンパク質である、スタフィロコッカス・アウレウスを溶菌するための組成物
(a)配列番号:1に記載のアミノ酸配列からなるタンパク質
(b)配列番号:1に記載のアミノ酸配列と80%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなるタンパク質
(c)配列番号:1に記載のアミノ酸配列において1又は複数のアミノ酸が置換、欠失、付加、及び/又は挿入されたアミノ酸配列からなるタンパク質。
<2> 受託番号NITE BP-693で特定されるバクテリオファージ及び受託番号NITE BP-694で特定されるバクテリオファージからなる群から選択される少なくとも1のバクテリオファージと、エンドライシンとを有効成分として含有し、かつ前記エンドライシンが、下記(a)~(c)からなる群から選択される少なくとも一のタンパク質である、スタフィロコッカス・アウレウスに起因する疾患を予防又は治療するための組成物
(a)配列番号:1に記載のアミノ酸配列からなるタンパク質
(b)配列番号:1に記載のアミノ酸配列と80%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなるタンパク質
(c)配列番号:1に記載のアミノ酸配列において1又は複数のアミノ酸が置換、欠失、付加、及び/又は挿入されたアミノ酸配列からなるタンパク質。
<3> 前記疾患が、スタフィロコッカス・アウレウスによる、皮膚感染症、尿路感染症、血液感染症、骨・関節感染症、生殖器感染症、乳房感染症、軟部組織感染症、耳鼻感染症、創傷感染症、呼吸器感染症、眼感染症、中枢神経感染症又は食中毒である、<2>に記載の組成物。
<4> 注射用組成物、経口用組成物又は外用組成物である<2>又は<3>に記載の組成物。
<5> 外用組成物であり、散布、浸漬、展着又は滴下によって対象に投与される、<2>又は<3>に記載の組成物。
<1> 受託番号NITE BP-693で特定されるバクテリオファージ及び受託番号NITE BP-694で特定されるバクテリオファージからなる群から選択される少なくとも1のバクテリオファージと、エンドライシンとを有効成分として含有し、かつ前記エンドライシンが、下記(a)~(c)からなる群から選択される少なくとも一のタンパク質である、スタフィロコッカス・アウレウスを溶菌するための組成物
(a)配列番号:1に記載のアミノ酸配列からなるタンパク質
(b)配列番号:1に記載のアミノ酸配列と80%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなるタンパク質
(c)配列番号:1に記載のアミノ酸配列において1又は複数のアミノ酸が置換、欠失、付加、及び/又は挿入されたアミノ酸配列からなるタンパク質。
<2> 受託番号NITE BP-693で特定されるバクテリオファージ及び受託番号NITE BP-694で特定されるバクテリオファージからなる群から選択される少なくとも1のバクテリオファージと、エンドライシンとを有効成分として含有し、かつ前記エンドライシンが、下記(a)~(c)からなる群から選択される少なくとも一のタンパク質である、スタフィロコッカス・アウレウスに起因する疾患を予防又は治療するための組成物
(a)配列番号:1に記載のアミノ酸配列からなるタンパク質
(b)配列番号:1に記載のアミノ酸配列と80%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなるタンパク質
(c)配列番号:1に記載のアミノ酸配列において1又は複数のアミノ酸が置換、欠失、付加、及び/又は挿入されたアミノ酸配列からなるタンパク質。
<3> 前記疾患が、スタフィロコッカス・アウレウスによる、皮膚感染症、尿路感染症、血液感染症、骨・関節感染症、生殖器感染症、乳房感染症、軟部組織感染症、耳鼻感染症、創傷感染症、呼吸器感染症、眼感染症、中枢神経感染症又は食中毒である、<2>に記載の組成物。
<4> 注射用組成物、経口用組成物又は外用組成物である<2>又は<3>に記載の組成物。
<5> 外用組成物であり、散布、浸漬、展着又は滴下によって対象に投与される、<2>又は<3>に記載の組成物。
本発明によれば、S.aureusを溶菌し、ひいては当該菌に起因する疾患を予防又は治療することが可能となる。特に、本発明において有効成分とするバクテリオファージ及びエンドライシンは併用することによって、S.aureusに対して高い溶菌活性を示し、当該菌を効率よく殺菌等することができる。そのため、例えば、哺乳動物や鳥がS.aureusに感染することで引き起こされる各種感染症(表皮感染症、食中毒、肺炎、心内膜炎、髄膜炎、関節炎、敗血症、乳腺炎等)に対して、有効な予防剤、治療剤等を、本発明は提供することが出来る。
バクテリオファージは、対応する宿主が存在すれば、その宿主に感染し、爆発的に増殖する。しかし、バクテリオファージは宿主が存在しなければ、単独では増殖できない。そのため、その特定の宿主がバクテリオファージによってすべて溶菌されて死滅してしまえば、そのバクテリオファージも増殖することはできない。また、他の細菌等に感染等して影響を及ぼすこともない。エンドライシンにおいても特定の細菌が存在しなければ、他の細菌等に影響を及ぼすこともない。したがって、本発明の組成物を用い、S.aureusの溶菌処理を行った後、更にバクテリオファージを除く何らかの処理を行う必要はない。以上の点で、本発明は、環境及び他の細菌等に悪影響を及ぼすことがなく、安全で、使用し易いという利点も有する。
後述の実施例において示すとおり、スタフィロコッカス・アウレウスに対して溶菌活性を有する、バクテリオファージ及びエンドライシンの併用は、スタフィロコッカス・アウレウスに対する溶菌活性において、各々単独に用いた場合と比べ相乗的に高い活性を示すことが明らかとなった。したがって、本発明は、後述のバクテリオファージとエンドライシンとを併用し、スタフィロコッカス・アウレウスを溶菌する、ひいては当該細菌に起因する疾患の予防又は治療に関するものである。
本発明において対象となるスタフィロコッカス・アウレウス(Staphylococcus aureus、S.aureus)は、ブドウ球菌属(スタフィロコッカス属)に属するグラム陽性球菌である、真正細菌の1種である。また、「溶菌」とは、バクテリオファージ、エンドライシンにより、細菌の細胞膜及び細胞壁が破壊され、細胞質が細胞外に放出(溶出)し、当該細菌が死滅することを意味する。
(バクテリオファージ)
本発明において用いられるバクテリオファージの一つは、2008年12月25日付で、独立行政法人製品評価技術基盤機構 バイオテクノロジー本部 特許微生物寄託センター(郵便番号 292-0818、日本国千葉県木更津市かずさ鎌足2-5-8)に、受託番号 NITE BP-693として寄託してあるバクテリオファージである。なお、本発明者等は、このバクテリオファージを「φSA012」と命名した。
本発明において用いられるバクテリオファージの一つは、2008年12月25日付で、独立行政法人製品評価技術基盤機構 バイオテクノロジー本部 特許微生物寄託センター(郵便番号 292-0818、日本国千葉県木更津市かずさ鎌足2-5-8)に、受託番号 NITE BP-693として寄託してあるバクテリオファージである。なお、本発明者等は、このバクテリオファージを「φSA012」と命名した。
本発明に係るバクテリオファージのもう一つは、2008年12月25日付で、独立行政法人製品評価技術基盤機構 バイオテクノロジー本部 特許微生物寄託センター(郵便番号 292-0818、日本国千葉県木更津市かずさ鎌足2-5-8)に、受託番号 NITE BP-694として寄託してあるバクテリオファージである。本発明者等は、このバクテリオファージを「φSA039」と命名した。
透過型電子顕微鏡を用いた観察で、φSA012とφSA039は、ともにT4ファージと同程度の大きさで、かつ若干長いことが知られた。また、φSA012及びφSA039は、収縮性のシース(sheath)を持つことから、ミオビリデ科(Myoviridate family)に属するものと推察される。なお、このミオビリデ科は古典的な分類に基づくものであり、当該科は、昨今では遺伝学的分類に基づき、Myoviridae科、Podoviridae科、Siphoviridae科、Ackermanviridae科、及びHerelleviridae科に再編されている。かかる再編化された分類では、φSA012及びφSA039は共に、Herelleviridae科に属する。本発明に係るバクテリオファージのその他の構造及び性質については、特許文献1の記載を参照のほど。
本発明に係るバクテリオファージは、これらが寄託されている上記寄託機関に分譲請求を行なうことにより、入手することができる。また、一般家庭の下水流水や下水処理施設から採取した排水等、あるいはS.aureusに感染した動物由来の血液,鼻腔,咽頭,皮膚,腸管等の生体試料から、例えば、特許文献1に記載されているプラークアッセイ・分離方法等の常法により分離・精製することにより入手することもできる。より具体的には、排水等の試料を、10000~15000rpmで10~15分程度遠心分離して夾雑物を除いた後、例えばPEG6000及びNaClを加えてファージ粒子を沈殿させた後、更に10000~15000rpmで10~15分程度遠心分離する常法により、バクテリオファージを回収する。回収したバクテリオファージと、十分培養したS.aureusとを軟寒天に混合し、寒天培地上に広げる。27~37℃で6時間~一昼夜培養後、検出された軟寒天培地上の単一プラークを回収し、例えば、通常のプラーク形成法、ろ過、塩化セシウム(CsCl)密度勾配遠心等の密度勾配遠心分離の常法で、バクテリオファージを単離することができる。さらに、超遠心分離、限外ろ過等の公知の方法で、バクテリオファージの精製処理を行ってもよい。また、本発明に係るバクテリオファージは、例えば、特許文献1に記載されているプレートライセート法等の一般的なバクテリオファージの増殖法で増殖させることができる。
本発明の組成物において含まれるバクテリファージの態様としては特に制限はなく、例えば、単離及び/又は精製されたバクテリオファージが挙げられる。
(エンドライシン)
本発明に係るエンドライシンは、S.aureusの細胞壁ペプチドグリカンを切断する活性を有し、当該細菌に対して溶菌活性を示す、ペプチドグリカン加水分解酵素である。N末端のシステイン-ヒスチジン依存性アミドヒドロラーゼ/ペプチダーゼ(CHAP)ドメイン、アミダーゼ(AMID)ドメイン、及びC末端のSH3b細胞壁結合ドメインで構成されるマルチドメイン酵素であり、より具体的には、「配列番号:1に記載のアミノ酸配列からなるタンパク質」が挙げられる。
本発明に係るエンドライシンは、S.aureusの細胞壁ペプチドグリカンを切断する活性を有し、当該細菌に対して溶菌活性を示す、ペプチドグリカン加水分解酵素である。N末端のシステイン-ヒスチジン依存性アミドヒドロラーゼ/ペプチダーゼ(CHAP)ドメイン、アミダーゼ(AMID)ドメイン、及びC末端のSH3b細胞壁結合ドメインで構成されるマルチドメイン酵素であり、より具体的には、「配列番号:1に記載のアミノ酸配列からなるタンパク質」が挙げられる。
当該タンパク質は、受託番号 NITE BP-693として寄託してあるバクテリオファージ(φSA012)によって生成されるエンドライシンであり、本発明者らによって「Lys-phiSA012」と命名されている(非特許文献3参照のほど)。また、Lys-phiSA012(配列番号:1に記載のアミノ酸配列、GenBank Accession No.BAO47098.1に記載のアミノ酸配列)は、phiSA012のゲノムDNA(GenBank Accession No.AB903967.1に記載のDNA配列)の27339~28826(ORF51)にコードされている。
また、現在の技術水準においては、当業者であれば、Lys-phiSA012をコードするDNAの配列情報が得られた場合、そのDNA配列に対して種々の改変を行い、S.aureusに対する溶菌活性を有するタンパク質をコードする変異遺伝子の製造を行うことが可能である。さらに、自然界においても、DNA配列が変異することは起こり得ることである。
したがって、本発明に係るエンドライシンには、前記溶菌活性を有する限り、配列番号:1に記載のアミノ酸配列において1又は複数のアミノ酸が置換、欠失、付加、及び/又は挿入されたアミノ酸配列からなるタンパク質も含まれる。
ここで「複数」とは、本発明に係るエンドライシンのアミノ酸配列全体においては、通常、100アミノ酸以内(例えば、90アミノ酸以内、80アミノ酸以内、70アミノ酸以内)、好ましくは60アミノ酸以内(例えば、50アミノ酸以内、40アミノ酸以内)、より好ましくは30アミノ酸以内(例えば、20アミノ酸以内、10アミノ酸以内)、特に好ましくは数個のアミノ酸以内(例えば、5アミノ酸以内、3アミノ酸以内、2アミノ酸以内)である。
なお、アミノ酸配列への変異導入は、例えば、該アミノ酸配列をコードするDNA配列への変異導入を介して行なうことができる。かかるDNA配列への変異導入は、Kunkel法やGapped duplex法等の公知の手法、又はこれに準ずる方法により、例えば、部位特異的突然変異誘発法を利用した変異導入用キット(例えばMutant-K(TAKARA社製)やMutant-G(TAKARA社製)等)を用いて、あるいは、TAKARA社のLA PCR in vitro Mutagenesisシリーズキットを用いて行うことができる。
さらに、現在の技術水準においては、当業者であれば、特定のDNAが得られた場合、そのDNAの配列情報を利用して、同種若しくは他のファージから、各活性を有するタンパク質をコードする相同遺伝子を単離することが可能である。このような相同遺伝子を取得するためのファージとしては、例えば、ミオビリデ科に属するファージ(古典的分類に基づく。再編化された分類では、Herelleviridae科に属するファージ)が挙げられる。
相同遺伝子を取得するための方法としては、ハイブリダイゼーション技術(Southern,E.M.,J.Mol.Biol.,98:503,1975)やポリメラーゼ連鎖反応(PCR)技術(Saiki,R.K.,et al.Science,230:1350-1354,1985、Saiki,R.K.et al.Science,239:487-491,1988)等が挙げられる。相同遺伝子を単離するためには、通常、ストリンジェントな条件下でハイブリダイゼーション反応を行なう。ストリンジェントなハイブリダイゼーションの条件としては、例えば、「1XSSC、0.1% SDS、37℃」程度の条件であり、より厳しい条件としては「0.5XSSC、0.1% SDS、42℃」程度の条件であり、さらに厳しい条件としては「0.2XSSC、0.1% SDS、65℃」程度の条件が挙げられる。このようにハイブリダイゼーションの条件が厳しくなるほど高い同一性を有するDNAの単離を期待し得る。但し、上記のSSC、SDS及び温度の条件の組み合わせは例示であり、DNAの濃度、DNAの長さ、ハイブリダイゼーションの反応時間等を適宜組み合わせることにより、必要なストリンジェンシーを実現することが可能である。
取得された相同遺伝子がコードするタンパク質は、通常、配列番号:1に記載のアミノ酸配列と高い同一性を有する。高い同一性とは、例えば80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上(例えば、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上)、さらに好ましくは95%以上(例えば、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)の配列の同一性である。配列の同一性は、BLAST(Basic Local Alignment Search Tool at the National Center for Biological Information(米国国立生物学情報センターの基本ローカルアラインメント検索ツール))等を利用して(例えば、デフォルト、すなわち初期設定のパラメータを用いて)決定することができる。
したがって、本発明に係るエンドライシンには、前記溶菌活性を有する限り、配列番号:1に記載のアミノ酸配列と80%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなるタンパク質も含まれる。
配列番号:1に記載のアミノ酸配列からなるタンパク質の変異体、相同体等が、S.aureusに対して溶菌活性を有するか否かは、例えば、後述の実施例に示すような溶菌活性試験を行なうことにより判定することができる。具体的には、S.aureusの培養液に、前記変異体等を添加し、当該培養液における吸光度の変化を検出し、前記添加後に吸光度の減少が認められた場合には、前記変異体等は、S.aureusに対して溶菌活性を有すると判断することができる。なお、かかる試験における諸条件については、当業者であれば、適宜設定することが可能である。
また、本発明に係るエンドライシンは、当業者であれば、当該エンドライシンをコードするDNAを、適当なベクターに載せ、大腸菌、動物細胞、昆虫細胞、植物細胞等の宿主細胞、又は無細胞タンパク質合成系(例えば、網状赤血球抽出液、小麦胚芽抽出液)に導入することにより、組換えタンパク質として発現させることができる。さらに、宿主細胞等において発現させた組換えタンパク質は、公知のペプチド精製方法により精製することができる。例えば、クロマトグラフィー(例えば、イオン交換アフィニティークロマトグラフィー、サイズ排除カラムクロマトグラフィー、本発明に係るエンドライシンを特異的に認識する抗体を用いたアフィニティクロマトグラフィー)、遠心分離等によって精製することができる。
また、宿主細胞等において発現させた組換えタンパク質を精製する公知の方法としては、グルタチオン-S-トランスフェラーゼ(GST)タンパク質、His-タグタンパク質等の機能性タンパク質を融合させた形態で前記エンドライシンを合成し、GST親和性レジン、金属キレート樹脂に結合させることにより精製する方法等が挙げられる(Smith,M.C.et al.,J.Biol.Chem.263,7211-7215(1988))。さらに、例えば、トロンビン、血液凝固因子Xa等で機能性タンパク質と前記エンドライシンとの間を切断することにより、前記エンドライシンのみを分離して精製することもできる。
また、本発明に係るエンドライシンは、そのアミノ酸配列に基づき、市販のポリペプチド合成機によって化学的に合成して調製することもできる。さらに、本発明に係るエンドライシンは、φSA012を感染させたS.aureusの培養物等からも、上述の公知のペプチド精製方法により調製することもできる。
(溶菌用組成物)
本発明は、上述のバクテリオファージとエンドライシンとを有効成分とする、S.aureusを溶菌するための組成物(以下、「溶菌用組成物」とも称する)を提供する。より具体的には、
受託番号NITE BP-693で特定されるバクテリオファージ及び受託番号NITE BP-694で特定されるバクテリオファージからなる群から選択される少なくとも1のバクテリオファージと、エンドライシンとを有効成分として含有し、かつ前記エンドライシンが、下記(a)~(c)からなる群から選択される少なくとも一のタンパク質である、スタフィロコッカス・アウレウスを溶菌するための組成物
(a)配列番号:1に記載のアミノ酸配列からなるタンパク質
(b)配列番号:1に記載のアミノ酸配列と80%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなるタンパク質
(c)配列番号:1に記載のアミノ酸配列において1又は複数のアミノ酸が置換、欠失、付加、及び/又は挿入されたアミノ酸配列からなるタンパク質
を、本発明は提供する。
本発明は、上述のバクテリオファージとエンドライシンとを有効成分とする、S.aureusを溶菌するための組成物(以下、「溶菌用組成物」とも称する)を提供する。より具体的には、
受託番号NITE BP-693で特定されるバクテリオファージ及び受託番号NITE BP-694で特定されるバクテリオファージからなる群から選択される少なくとも1のバクテリオファージと、エンドライシンとを有効成分として含有し、かつ前記エンドライシンが、下記(a)~(c)からなる群から選択される少なくとも一のタンパク質である、スタフィロコッカス・アウレウスを溶菌するための組成物
(a)配列番号:1に記載のアミノ酸配列からなるタンパク質
(b)配列番号:1に記載のアミノ酸配列と80%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなるタンパク質
(c)配列番号:1に記載のアミノ酸配列において1又は複数のアミノ酸が置換、欠失、付加、及び/又は挿入されたアミノ酸配列からなるタンパク質
を、本発明は提供する。
また、本発明の組成物を複合して用いることができ、結果として併用してS.aureusが溶菌される場合、本発明に係るバクテリオファージ及びエンドライシンは2種以上の組成物の中に分けて存在することもできる。
本発明の組成物に有効成分として含まれる、本発明に係るバクテリオファージについては上述のとおりであるが、その濃度は、特に制限はなく、当業者であればその使用形態により適宜調整することができる。例えば、後述の液状の剤形(液状の抗菌剤等)にて使用する場合は、1×103~1×1013PFU/ml(PFU:plaque forming unit プラーク形成単位)とするのが好ましく、1×105~1×1011PFU/mlとするのがより好ましく、1×108~1×1010PFU/mlとするのが更に好ましい。
また、本発明の組成物に含有されるバクテリオファージは、一種類(株、strain)であってもよく、本発明に係るバクテリオファージ以外の他のバクテリオファージを更に含んでいてもよい。他のバクテリオファージとしては、特に制限はなく、本発明に係るブドウ球菌とは異なる細菌(例えば、S.hyicus、S.chromogenes)に対するバクテリオファージ等が挙げられる。また。溶菌性のみならず、溶原性バクテリオファージであってもよい。
本発明の組成物に有効成分として含まれる、本発明に係るエンドライシンについては上述のとおりであるが、その濃度は、特に制限はなく、当業者であればその使用形態により適宜調整することができる。例えば、後述の液状の剤形(液状の抗菌剤等)にて使用する場合は、0.16~500μg/mlとするのが好ましく、0.16~50μg/mlとするのがより好ましく、1.6~50μg/mlとするのが更に好ましい。
また、本発明の組成物に含有されるエンドライシンは、一種類でも、本発明に係るエンドライシン以外の他のエンドライシンを更に含んでいてもよい。他のエンドライシンとしては、特に制限はなく、例えば、Lys-phiK、Lys-GH15、Lys-phiTwortが挙げられる(非特許文献1及び2参照)。
本発明の溶菌用組成物は、S.aureusを溶菌することができるため、医薬組成物の態様をとり得る。医薬組成物としては、S.aureusに起因する疾患を予防又は治療するための医薬組成物(治療薬、予防薬、症状改善薬等の医薬品)、S.aureusを殺す又は死滅させるための医薬組成物(殺菌剤等、例えば、消毒薬等の医薬品、薬用石鹸等の医薬部外品)が挙げられる。
本発明の溶菌用組成物は、医薬組成物に限らず、食品の態様にて、S.aureusに起因する疾患の予防又は改善に用いることも可能である。このような飲食用組成物としては、例えば、特定保健用食品、栄養機能食品及び機能性表示食品等の保健機能食品の他、動物飼料、栄養補助食品、健康補助食品、栄養調製食品、病者用食品、あるいは食品添加物であり得る。
また、本発明の溶菌用組成物は、S.aureusの数を減少させるための組成物(除菌剤等)、S.aureusの増殖を抑制するための組成物(抗菌剤等)の態様をとり得る。さらに、本発明の溶菌用組成物は、研究目的(例えば、インビトロやインビボの実験)でS.aureusを溶菌するための組成物(試薬等)の態様もとり得る。
本発明の溶菌用組成物の形態は、その対象(投与対象等)に応じて適宜変更可能であり、例えば、固形状、半固形状、液状が採用される。
例えば、本発明の溶菌用組成物を、医薬組成物、除菌剤、抗菌剤等として使用する場合、その対象に適した形態(製剤形態、剤形)に調製される。剤形としては、例えば、経口用組成物(内用組成物)、外用組成物、注射用組成物(乳房注入用組成物等を含む)が挙げられ、より具体的に、経口用組成物としては、錠剤、チュアブル錠、発泡錠、トローチ剤、ドロップ剤、カプセル剤(硬カプセル剤、軟カプセル剤)、大丸薬、顆粒剤、散剤、丸剤、粒剤、粉剤、ドライシロップ剤、浸剤・煎剤、リポソーム製剤等の固形剤、舐剤、ゼリー剤、チューインガム剤等の半固形剤、シロップ剤、ドリンク剤、懸濁剤、油剤、乳剤、酒精剤等の液剤が挙げられる。また、外用組成物としては、坐剤、パップ剤、プラスター剤等の固形剤、軟膏剤、クリーム剤、ムース剤、シート製剤、樹脂製剤、ゲル剤(ナザールジェル剤等)、インへラー剤等の半固形剤、点鼻剤、点眼剤、リニメント剤、ローション剤、スプレー剤、エアゾール剤、スポットオン製剤、ポアオン製剤、経皮パッチ、噴霧剤、懸濁剤、油剤、乳剤等の液剤が挙げられる。また、液剤は、浸漬等の方法で含有させた織布、編布、不織布等のような形態もとり得る。また、除菌剤、抗菌剤等としては、さらに、水和剤、フロアブル剤、加熱蒸散剤、煙霧剤、燻煙剤、ULV剤、ペレット剤等の形態もとり得る。
これら剤形は、薬理学上許容される補助成分(媒体や担体(固体担体、液体担体、ガス状担体等)を用い、当業者であれば適宜調製することができる。補助成分としては、例えば、緩衝液(リン酸緩衝液等)、生理食塩水、蒸留水等の水性媒体、ポリエチレングリコール,プロピレングリコール,オレイン酸エチル等の非水性媒体、界面活性剤、植物油、溶剤、基剤、乳化剤、懸濁剤、マトリックス形成剤、賦形剤、ベヒクル、増粘剤、粘着剤、展着剤、結合剤、希釈剤、滑沢剤、保護剤、粘性促進剤、ウィッキング剤、安定化剤、緩衝剤、等張化剤、キレート剤、崩壊剤、pH調整剤、溶解補助剤、湿潤剤、着色料、染料、顔料、香味剤、芳香剤、矯味剤、甘味料、矯味矯臭剤、防腐剤、粘稠剤、保存剤、抗酸化剤等の一般的に利用されるものが挙げられる。なお、これら補助成分は、有効成分である上述のバクテリオファージ及びエンドライシンと適合するものでなければならない。
本発明の溶菌用組成物は、他の薬剤を更に含んでいてもよく、また併用してもよい。併用する場合、同時に投与してもよく、前後して投与してもよい。また、上述のバクテリオファージ及び/又はエンドライシンに薬剤を付加することもできる。
「他の薬剤」としては、本発明に係るバクテリオファージ及びエンドライシンのS.aureusに対する溶菌活性を失わせないようなものであれば特に限定されるものではないが、抗菌剤、抗炎症剤、免疫抑制剤、感染症の予防剤、感染症の治療剤、殺虫剤、駆虫剤、抗真菌剤、抗ウイルス剤等、それぞれの用途に慣用の薬剤を、それぞれ使用する態様に応じて適宜選択して用いることができる。
「抗菌剤」としては、例えば、β-ラクタム系、アミノグリコシド系、リンコマイシン系、ホスホマイシン系、テトラサイクリン系、クロラムフェニコール系、マクロライド系、ケトライド系、ポリペプチド系、グリコペプチド系、ストレプトグラミン系、キノロン系、オキサゾリジノンが挙げられるが、これらに限定されない。
「抗炎症剤」としては、例えば、ステロイド剤、非ステロイド剤が挙げられる。「ステロイド剤」としては、例えば、コルチコステロイドが挙げられ、より具体的に、プレドニゾロン、ベクロメタゾン、ベタメタゾン、フルチカゾン、デキサメタゾン、ヒドロコーチゾン、プレドニカルバート、モメタゾン及びそれらの誘導体が挙げられるが、これらに限定されない。「非ステロイド剤」としては、例えば、サリチル酸系、プロピオン酸系、酢酸系、オキシム系、ピリン系、非ピリン系の化合物、COX-2阻害薬が挙げられるが、これらに限定されない。
「免疫抑制剤」としては、例えば、代謝拮抗剤、アルキル化剤、微小管合成阻害剤、リンパ球シグナル伝達阻害薬、サイトカイン阻害薬、抗体が挙げられるが、これらに限定されない。
(溶菌方法)
本発明において、S.aureusの溶菌(殺菌、除菌、増殖の抑制等)は、特に制限はなく、溶菌処理を施す対象に、本発明に係るバクテリオファージ及びエンドライシン、又はそれらを有効成分として含有する溶菌用組成物を接触等させることによって行なうことができる。
本発明において、S.aureusの溶菌(殺菌、除菌、増殖の抑制等)は、特に制限はなく、溶菌処理を施す対象に、本発明に係るバクテリオファージ及びエンドライシン、又はそれらを有効成分として含有する溶菌用組成物を接触等させることによって行なうことができる。
すなわち、本発明に係るバクテリオファージ及びエンドライシン、又は本発明の溶菌用組成物を、対象と接触させることにより、当該対象における、S.aureusを溶菌する方法を提供する。
「対象」としては特に制限はなく、後述の(治療方法等)にて例示される動物の他、S.aureusが存在し得る物、環境(例えば、食品、食品の加工・調理・保存に使用する器具や機器、食品加工工場、食品が晒される環境、哺乳動物(豚等)の飼育施設等、鳥(ニワトリ等)の飼育施設等が挙げられる。
「接触」方法については特に制限はなく、例えば、後述の散布、浸漬、展着、滴下等により、本発明に係るバクテリオファージ及びエンドライシンを対象に接触させることができる。また、対象との接触時間としては、特に制限はなく、本発明に係るバクテリオファージ及びエンドライシン、又は本発明の溶菌用組成物が、該対象におけるスタフィロコッカス・アウレウスを溶菌し、該ブドウ球菌の増殖等を防止することができるだけの十分な時間であればよい。
また、本発明の溶菌方法は、本発明に係るバクテリオファージ及びエンドライシンを併用するものであり、本発明に係るバクテリオファージと本発明に係るエンドライシンとをそれぞれ単独に接触させてもよい。すなわち、本発明に係るバクテリオファージと本発明に係るエンドライシンとを同時に又は別々に接触させてもよく、それぞれの接触順、接触回数は異なっていてもよい。
(治療方法等)
本発明に係るバクテリオファージ及びエンドライシンの併用は、後述の実施例に示すとおり、S.aureusに対して高い溶菌活性を示し、当該細菌を高効率にて死滅させることができる。そのため、本発明に係るバクテリオファージとエンドライシンを併用することでS.aureusに起因する疾患の予防、治療又は改善が可能となる。
本発明に係るバクテリオファージ及びエンドライシンの併用は、後述の実施例に示すとおり、S.aureusに対して高い溶菌活性を示し、当該細菌を高効率にて死滅させることができる。そのため、本発明に係るバクテリオファージとエンドライシンを併用することでS.aureusに起因する疾患の予防、治療又は改善が可能となる。
したがって、本発明は、本発明に係るバクテリオファージ及びエンドライシン、又はそれらを有効成分として含有する医薬組成物を、対象に投与することにより、当該対象のS.aureusに起因する疾患を予防又は治療する方法をも提供する。
治療等の「対象」としては、S.aureusが感染し得るものであれば特に制限はなく、ヒトであってもよく、非ヒト動物であってもよい。非ヒト動物としては、家畜、ペット、実験用動物が挙げられ、より具体的には、ブタ、ウシ、ウマ、ヒツジ、ヤギ、サル、ウサギ、ネコ、イヌ、ミンク、マウス、ラット、ハムスター、モルモット等の哺乳類、ニワトリ等の鳥類が挙げられる。
「S.aureusに起因する疾患」としては、特に制限はないが、例えば、スタフィロコッカス・アウレウス感染症が挙げられ、より具体的には、スタフィロコッカス・アウレウスによる、皮膚感染症(皮膚炎(例えば、浮腫性皮膚炎、バタリー病、趾瘤症、趾底炎)、表皮炎、毛嚢炎、膿皮症)、尿路感染症(膀胱炎、尿路感染等)、血液感染症(カテーテル関連菌血症、菌血症、人工関節感染、敗血症、敗血症性多発性関節炎等)、心内膜炎、骨・関節感染症(骨髄・脊椎炎(例えば、化膿性骨髄炎、化膿性脊椎炎、骨脆弱症、へたり病)、関節炎、骨・関節炎等)、生殖器感染症(膣炎、子宮蓄膿症等)、乳房感染症(乳房炎、乳腺炎等)、軟部組織感染症(軟部組織感染等)、耳鼻感染症(耳炎、副鼻腔炎等)、創傷感染症(創傷感染、手術創感染等)、呼吸器感染症(気道感染、肺炎等)、眼感染症(眼内炎、結膜炎、眼瞼及び結膜を含む眼感染症等)、中枢神経感染症(髄膜炎等)、食中毒が挙げられる。
本発明に係るバクテリオファージ及びエンドライシン、又はそれらを有効成分として含有する本発明の医薬組成物の「投与」方法としては、特に制限はなく、例えば、経皮投与、皮内投与、皮下投与、血管内注射(静脈内投与、動脈内投与)、局所投与(例えば、乳房注入等の局所注射)、経口投与、経粘膜(経鼻等)投与、腹腔内投与、気道内投与、直腸投与及び筋肉内投与、輸液による投与が挙げられる。かかる投与は、上述の剤形を適宜採用することによって行なうことができる。また投与量は、対象(動物)の種類、年齢(週齢)、体重、症状、健康状態等に応じて、適宜調整される。
例えば、本発明の医薬組成物を外用組成物として使用する場合には、前述のとおり、対象の種類等によって異なるが、外用組成物中に1×106~1×1012PFU/ml程度の本発明に係るバクテリオファージと0.16~500μg/ml程度の本件に係るエンドライシンを含有させ、投与することができる。
外用組成物の投与方法としては、例えば、散布、浸漬、展着、滴下が挙げられる。浸漬としては、より具体的に、外用組成物又はそれを含有する水等への対象の入浴が挙げられる。散布としては、例えば、外用組成物を対象に、スプレー、噴霧、霧吹き、シャワー、散粉(ダスティング)することが挙げられる。展着としては、外用組成物を対象に、塗布、拭き取りすること、または外用組成物を、細片、プレート、バンド、カラー、耳標(ear mark)、リム(limb)・バンド、標識装置等の成形製品に含有させ、当該成型製品を装着した対象(動物)どうしが接触することにより、該動物に外用組成物を付着、分散させることも挙げられる。滴下としては、例えば、外用組成物を対象に、ポアオン、スポットオンすることが挙げられる。
より具体的に、外用組成物を対象に塗布又は噴霧する場合には、上述のとおり、対象の種類、状態等によって異なるが、例えば、患部5cm2あたりに、1×104~1×1012PFU程度(好ましくは1×105~1×1012PFU程度)の本発明に係るバクテリオファージと、0.16~500μg/ml程度(好ましくは0.16~50μg/ml程度)の本発明に係るエンドライシンを含む併用剤を塗布又は噴霧すればよいが、これに限定されない。
また、本発明のバクテリオファージを含有する注射剤を局所注射する場合には、対象の種類、患部の状態等によって異なるが、例えば、1×104~1×1012PFU程度(好ましくは1×105~1×1012PFU程度)の本発明に係るバクテリオファージと、0.16~500μg/ml程度(好ましくは0.16~50μg/ml程度)の本発明に係るエンドライシンを含む併用剤を注射すればよいが、これに限定されない。
本発明のバクテリオファージとエンドライシンを含有する注射液を、例えば頸動脈等の血管から血液中に投与する場合には、対象の種類、患部の状態等によって異なるが、例えば、本発明のバクテリオファージを1×104~1×1012PFU/Kg程度になるように、本発明に係るエンドライシンを0.16~500μg/ml程度(好ましくは0.16~50μg/ml程度)となるように、血管内に注射すればよいが、これに限定されない。
また、本発明の治療方法は、本発明に係るバクテリオファージ及びエンドライシンを併用するものであり、本発明に係るバクテリオファージと本発明に係るエンドライシンとをそれぞれ単独に投与してもよい。すなわち、本発明に係るバクテリオファージと本発明に係るエンドライシンとを同時に又は別々に投与してもよく、それぞれの投与順、投与回数は異なっていてもよい。
なお、ファージ及びエンドライシンは、宿主特異性が高く、宿主の細菌にしか溶菌活性を示さないさめ、動物に投与した場合の毒性は殆どない。そのため、対象の種類、患部の状態等によっては、より多量のバクテリオファージを投与することが可能である。例えば投与する動物が大型動物の場合には、より多量のバクテリオファージ及びエンドライシンを投与することもできる。
以下に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例によって、何ら限定されるものではない。
本発明者らは、従前、スタフィロコッカス・アウレウスを溶菌させる性質を有するバクテリオファージとして、受託番号NITE BP-693で特定されるバクテリオファージ(φSA012)及び受託番号 NITE BP-694で特定されるバクテリオファージ(φSA039)を単離することに成功している。本実施例においては、これらバクテリオファージに関し、以下に示す試験にて、ウシ乳腺炎(乳房炎)感染原乳より単離されたスタフィロコッカス・アウレウス(SA003株)に対する、溶菌活性を評価した。
<スタフィロコッカス・アウレウスに対するバクテリオファージφSA012及びエンドライシンLys-phiSA012の併用効果についての評価>
(1)スタフィロコッカス・アウレウス
特許文献1に記載の方法によりスタフィロコッカス・アウレウス(SA003)を分離した。より具体的には、乳腺炎(Mastitis)を発症した乳牛(北海道)の原乳を採取し、100μLをbrain-heart infusion agar(日本製薬株式会社製)に広げ、37℃で15時間培養した。生じた各コロニーから細菌を採取し、それぞれマンニット食塩寒天培地を用いた通常のコアグラーゼ試験とヒツジ血液寒天培地を用いた通常の溶血試験を行った。以上の試験の結果、コアグラーゼ試験と溶血試験の両方で陽性と判断されたコロニー 1株を選択・分離し、SA003として-80℃で保管した。使用時マンニット寒天培地を用いた常法により培養後、釣菌しLB培地に懸濁、インキュベーター(37℃)に入れ9時間培養し、増菌させ試験菌とした。
(1)スタフィロコッカス・アウレウス
特許文献1に記載の方法によりスタフィロコッカス・アウレウス(SA003)を分離した。より具体的には、乳腺炎(Mastitis)を発症した乳牛(北海道)の原乳を採取し、100μLをbrain-heart infusion agar(日本製薬株式会社製)に広げ、37℃で15時間培養した。生じた各コロニーから細菌を採取し、それぞれマンニット食塩寒天培地を用いた通常のコアグラーゼ試験とヒツジ血液寒天培地を用いた通常の溶血試験を行った。以上の試験の結果、コアグラーゼ試験と溶血試験の両方で陽性と判断されたコロニー 1株を選択・分離し、SA003として-80℃で保管した。使用時マンニット寒天培地を用いた常法により培養後、釣菌しLB培地に懸濁、インキュベーター(37℃)に入れ9時間培養し、増菌させ試験菌とした。
なお、LB培地の組成は以下のとおりである。LB液体培地の場合、NaCl 0.5w/v%、酵母エキス(Yeast extract) 0.5w/w%、ポリペプトン 1w/v%を含有する。LB寒天培地の場合、上記組成に更に1.5% 寒天(agar)を含有する。
(2)バクテリオファージ
バクテリオファージ φSA012(受託番号NITE BP-693)を、SM buffer溶液(0.1mM NaCl,8mM MgSO4・7H2O,50mM Tris-HCl,0.1% ゼラチン)に加えて攪拌し、バクテリオファージの懸濁液を得た。
バクテリオファージ φSA012(受託番号NITE BP-693)を、SM buffer溶液(0.1mM NaCl,8mM MgSO4・7H2O,50mM Tris-HCl,0.1% ゼラチン)に加えて攪拌し、バクテリオファージの懸濁液を得た。
(3)エンドライシン
エンドライシン(Lys-phiSA012、配列番号:1に記載のアミノ酸配列からなるタンパク質)は、非特許文献3に記載の方法により調製した。より具体的には先ず、Lys-phiSA012をコードするDNAを増幅し、当該エンドライシンを大腸菌にて発現させるためのプラスミドを構築した。すなわち、バクテリオファージ φSA012から通常の方法により抽出したDNAを鋳型として、プライマー Lys012-1Fw(5’-TCCCCAGGAATTCCCATGGCTAAGACTCAAGCAGA-3’、配列番号:2)及びLys012-495Rv(5’-CGCTCGAGTCGACCCCTACTTGAATACTCCCCAGG-3’ 、配列番号:3)を用いたPCRにより、Lys-phiSA012をコードするDNAを増幅した。増幅した断片を精製し、In-Fusion HDクローニングキット(Clontech、Palo Alto、CA、USA)を使用し、pGEX-6P-2(GE、Buckinghamshire,UK))にサブクローニングした。サブクローニングは、大腸菌DH5αで実施した。プラスミド構築物については、Big Dye Terminator V3.1サイクル配列決定キット(Applied Biosystems、Foster City、CA、USA)及びApplied Biosystems 3130 Genetic Analyzerを使用したDNA配列分析によって、Lys-phiSA012をコードするDNAが含まれていることを確認した。
エンドライシン(Lys-phiSA012、配列番号:1に記載のアミノ酸配列からなるタンパク質)は、非特許文献3に記載の方法により調製した。より具体的には先ず、Lys-phiSA012をコードするDNAを増幅し、当該エンドライシンを大腸菌にて発現させるためのプラスミドを構築した。すなわち、バクテリオファージ φSA012から通常の方法により抽出したDNAを鋳型として、プライマー Lys012-1Fw(5’-TCCCCAGGAATTCCCATGGCTAAGACTCAAGCAGA-3’、配列番号:2)及びLys012-495Rv(5’-CGCTCGAGTCGACCCCTACTTGAATACTCCCCAGG-3’ 、配列番号:3)を用いたPCRにより、Lys-phiSA012をコードするDNAを増幅した。増幅した断片を精製し、In-Fusion HDクローニングキット(Clontech、Palo Alto、CA、USA)を使用し、pGEX-6P-2(GE、Buckinghamshire,UK))にサブクローニングした。サブクローニングは、大腸菌DH5αで実施した。プラスミド構築物については、Big Dye Terminator V3.1サイクル配列決定キット(Applied Biosystems、Foster City、CA、USA)及びApplied Biosystems 3130 Genetic Analyzerを使用したDNA配列分析によって、Lys-phiSA012をコードするDNAが含まれていることを確認した。
次に、得られたプラスミドを使用して大腸菌BL21(DE3)を形質転換し、0.1mM イソプロピル-β-チオガラクトピラノシド(最終濃度)(ナカライテスク、京都、日本)の添加により、Lys-phiSA012の発現を誘導した。なお、pGEX-6P-2に挿入したことにより、Lys-phiSA012は、そのC末端側にGSTタグを融合させた形態にて発現することになる。そして、前記大腸菌をバイオシェーカーBR-40LF(Taitec、埼玉、日本)で25℃で一晩振盪しながらインキュベートし、2300xgで4℃で5分間の遠心分離後、上清を除去し、50mM Tris-HCl、1M MgCl2及び10% NP-40(和光、大阪、日本)をペレットに加え、混合物をBioruptor UCD-200(Cosmo Bio、東京、日本)を使用して超音波処理した。混合物を16,000xgで4℃で30分間遠心分離した後、可溶性タンパク質を含む上清を、グルタチオンを充填したEcono-Pac(登録商標)クロマトグラフィーカラム(Bio-Rad Laboratories、Inc.、Hercules、CA、USA)を使用して精製した。なお、該精製の際には、GSTタグ融合Lys-phiSA012を結合させた前記カラムを、GST融合タンパク質切断用プロテアーゼ(PreScission Protease)にて処理することにより、前記カラムから、GSTタグを除外した、Lys-phiSA012を溶出した。このようにして精製されたタンパク質がLys-phiSA012であることは、ドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS-PAGE)によって確認した。また、そのタンパク質濃度もSDS-PAGEにより測定した。得られたLys-phiSA012は、使用するまで-30℃で保存した。
LB培地4mlをL字型試験管に採り、分離したスタフィロコッカス・アウレウス SA-003株昼夜(16時間)培養液40μlを接種し、それぞれ37℃で、対数増殖期になる(OD660=0.1)まで、40rpmで振盪培養した。
次いで、バクテリオファージ φSA012をMOI=0.00001~10(Multiplicity of Infection:菌量に対するバクテリオファージの相対量)及び/又はエンドライシンを1.5625~50μg/mlの濃度になるよう、スタフィロコッカス・アウレウスに加え、当該菌に対する溶菌効果を660nmにおける吸光度を指標に測定した、なお、測定は、TVS062CA Biophotorecorder(Advantec,Tokyo)を用いて行ない、スタフィロコッカス・アウレウスの培養液にファージ φSA012を添加直後から23時間45分後まで実施した。得られた結果を図1A~C及び図2に示す。
図1Aでは、MOIを0.00001~10にした時のバクテリオファージの単独効果を示し、図1Bでは、バクテリオファージ(MOI 0.00001~10)とエンドライシン50μg/mlの併用効果を示し、図1Cでは、バクテリオファージ(MOI 0.00001~10)とエンドライシン1.2652μg/mlの併用効果を示す。図2ではバクテリオファージの接種量とエンドライシン各濃度のそれぞれの組み合わせによる併用効果を示す。
図1A~C及び図2に示した結果から明らかなように、バクテリオファージ φSA012とエンドライシン Lys-phiSA012の併用は、各単独に比べスタフィロコッカス・アウレウスに対し優れた溶菌活性を示した。
<スタフィロコッカス・アウレウスに対する、バクテリオファージφSA039等とエンドライシンLys-phiSA012との併用効果についての評価>
上記φSA012同様に、φSA039等についてもエンドライシンLys-phiSA012との併用効果を評価した。また陰性対照として、バクテリオファージ φI4α及びφC52-3βについても実験を行なった。なお、バクテリオファージ φI4αは、スタフィロコッカス・シミュランスから分離されたものであり、当該ブドウ球菌に対して溶菌活性を示す。バクテリオファージ φC52-3βは、スタフィロコッカス・クロモジナスから分離されたものであり、当該ブドウ球菌に対して溶菌活性を示す。また、これらのバクテリオファージは、酪農学園大学にて前記各菌から単離されたものであり、いずれのファージも、SA003株に対する溶菌活性を有さない。
上記φSA012同様に、φSA039等についてもエンドライシンLys-phiSA012との併用効果を評価した。また陰性対照として、バクテリオファージ φI4α及びφC52-3βについても実験を行なった。なお、バクテリオファージ φI4αは、スタフィロコッカス・シミュランスから分離されたものであり、当該ブドウ球菌に対して溶菌活性を示す。バクテリオファージ φC52-3βは、スタフィロコッカス・クロモジナスから分離されたものであり、当該ブドウ球菌に対して溶菌活性を示す。また、これらのバクテリオファージは、酪農学園大学にて前記各菌から単離されたものであり、いずれのファージも、SA003株に対する溶菌活性を有さない。
得られた結果を図3A~3Eに示す。具体的には、エンドライシン Lys-phiSA012(添加濃度;1.56又は3.125μg/ml)とのスタフィロコッカス・アウレウスに対する併用効果を評価した結果(バクテリオファージ及び/又はエンドライシンを添加してから12時間後のスタフィロコッカス・アウレウス培養液の660nmにおける吸光度)を、バクテリオファージ φSA012(添加濃度;MOI 10-4又は10-3)、φSA039(添加濃度;MOI 10-4又は10-3)、φI4α(添加濃度;MOI 10-4又は10-3)及びφC52-3β(MOI 10-4又は10-3)に関し、各々図3A、B、D及びEに示す。また、φSA039については、添加してから15時間後にスタフィロコッカス・アウレウスに対する併用効果を評価した結果を図3Cに示す。
図3Aに示すとおり、上述の図1A~1C及び図2同様に、バクテリオファージ φSA012とエンドライシン Lys-phiSA012の併用は、各々を単独に用いた場合と比べスタフィロコッカス・アウレウスに対し優れた溶菌活性を示した。また図3B及び3Cに示すとおり、バクテリオファージ φSA039についても、エンドライシン Lys-phiSA012との併用は、各々を単独に用いた場合と比べスタフィロコッカス・アウレウスに対し優れた溶菌活性を示した。
以上説明したように、本発明によれば、スタフィロコッカス・アウレウスに対して溶菌活性を示す、バクテリオファージ φSA012又はφSA039は、エンドライシンと併用することで各単独に比べ相乗的に高い溶菌活性を発揮し、スタフィロコッカス・アウレウスを効率よく殺菌等することができる。
したがって、本発明は、スタフィロコッカス・アウレウスの除菌、前記細菌に起因する疾患の予防又は治療等において有用である。
(1)識別の表示:003+φSA012
(2)受託番号:NITE BP-693
(3)受託日:2008年12月25日
(4)寄託機関:独立行政法人製品評価技術基盤機構
(1)識別の表示:0031+φSA039
(2)受託番号:NITE BP-694
(3)受託日:2008年12月25日
(4)寄託機関:独立行政法人製品評価技術基盤機構
(2)受託番号:NITE BP-693
(3)受託日:2008年12月25日
(4)寄託機関:独立行政法人製品評価技術基盤機構
(1)識別の表示:0031+φSA039
(2)受託番号:NITE BP-694
(3)受託日:2008年12月25日
(4)寄託機関:独立行政法人製品評価技術基盤機構
Claims (5)
- 受託番号NITE BP-693で特定されるバクテリオファージ及び受託番号NITE BP-694で特定されるバクテリオファージからなる群から選択される少なくとも1のバクテリオファージと、エンドライシンとを有効成分として含有し、かつ前記エンドライシンが、下記(a)~(c)からなる群から選択される少なくとも一のタンパク質である、スタフィロコッカス・アウレウスを溶菌するための組成物
(a)配列番号:1に記載のアミノ酸配列からなるタンパク質
(b)配列番号:1に記載のアミノ酸配列と80%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなるタンパク質
(c)配列番号:1に記載のアミノ酸配列において1又は複数のアミノ酸が置換、欠失、付加、及び/又は挿入されたアミノ酸配列からなるタンパク質。 - 受託番号NITE BP-693で特定されるバクテリオファージ及び受託番号NITE BP-694で特定されるバクテリオファージからなる群から選択される少なくとも1のバクテリオファージと、エンドライシンとを有効成分として含有し、かつ前記エンドライシンが、下記(a)~(c)からなる群から選択される少なくとも一のタンパク質である、スタフィロコッカス・アウレウスに起因する疾患を予防又は治療するための組成物
(a)配列番号:1に記載のアミノ酸配列からなるタンパク質
(b)配列番号:1に記載のアミノ酸配列と80%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなるタンパク質
(c)配列番号:1に記載のアミノ酸配列において1又は複数のアミノ酸が置換、欠失、付加、及び/又は挿入されたアミノ酸配列からなるタンパク質。 - 前記疾患が、スタフィロコッカス・アウレウスによる、皮膚感染症、尿路感染症、血液感染症、骨・関節感染症、生殖器感染症、乳房感染症、軟部組織感染症、耳鼻感染症、創傷感染症、呼吸器感染症、眼感染症、中枢神経感染症又は食中毒である、請求項2に記載の組成物。
- 注射用組成物、経口用組成物又は外用組成物である、請求項2又は3に記載の組成物。
- 外用組成物であり、散布、浸漬、展着又は滴下によって対象に投与される、請求項2又は3に記載の組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2020/039901 WO2021079986A1 (ja) | 2019-10-23 | 2020-10-23 | バクテリオファージ組成物 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JPPCT/JP2019/041541 | 2019-10-23 | ||
PCT/JP2019/041541 WO2021079435A1 (ja) | 2019-10-23 | 2019-10-23 | バクテリオファージ組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2021079536A1 true WO2021079536A1 (ja) | 2021-04-29 |
Family
ID=75619699
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2019/041541 WO2021079435A1 (ja) | 2019-10-23 | 2019-10-23 | バクテリオファージ組成物 |
PCT/JP2020/004908 WO2021079536A1 (ja) | 2019-10-23 | 2020-02-07 | バクテリオファージ組成物 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2019/041541 WO2021079435A1 (ja) | 2019-10-23 | 2019-10-23 | バクテリオファージ組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
WO (2) | WO2021079435A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113038960A (zh) * | 2018-08-10 | 2021-06-25 | 明治制果药业株式会社 | 噬菌体剂 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011050373A (ja) * | 2008-12-26 | 2011-03-17 | Wako Pure Chem Ind Ltd | スタフィロコッカス・アウレウス溶菌性バクテリオファージ |
WO2020032232A1 (ja) * | 2018-08-10 | 2020-02-13 | Meiji Seikaファルマ株式会社 | バクテリオファージ剤 |
-
2019
- 2019-10-23 WO PCT/JP2019/041541 patent/WO2021079435A1/ja active Application Filing
-
2020
- 2020-02-07 WO PCT/JP2020/004908 patent/WO2021079536A1/ja active Application Filing
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011050373A (ja) * | 2008-12-26 | 2011-03-17 | Wako Pure Chem Ind Ltd | スタフィロコッカス・アウレウス溶菌性バクテリオファージ |
WO2020032232A1 (ja) * | 2018-08-10 | 2020-02-13 | Meiji Seikaファルマ株式会社 | バクテリオファージ剤 |
Non-Patent Citations (6)
Title |
---|
ANONYMOUS: "Application of effective bacteriophage against staphylococcus aureus from bovine mastitis", RAKUNO GAKUEN UNIVERSITY - NEWS, no. 54, 3 March 2020 (2020-03-03), Retrieved from the Internet <URL:https://www.rakuno.ac.jp/archives/3013.html>> * |
FUJIKI, J. ET AL.: "Characterization of the Lytic Capability of a LysK-Like Endolysin, Lys-phiSA012", DERIVED FROM A POLYVALENT STAPHYLOCOCCUS AUREUS BACTERIOPHAGE, PHARMACEUTICALS, vol. 11, no. 1, 24 February 2018 (2018-02-24), pages 25, XP055819272 * |
IWANO HIDEMOTO ET AL: "WS02-04 Application of the bacteriophage therapy to the veterinary medicine", JAPANESE JOURNAL OF BACTERIOLOGY, vol. 74, no. 1, 25 March 2019 (2019-03-25), pages 25, XP055819547, Retrieved from the Internet <URL:https://www.jstage.jst.go.jp/article/jsb/74/1/74_23/_pdf/-char/en> [retrieved on 20200303] * |
IWANO, HIDETOMO: "Application of bacteriophage against antimicrobial resistant bacterial infection", ABSTRACTS OF THE 85TH ANNUAL MEETING OF JAPANESE SOCIETY FOR BACTERIOLOGY HOKKAIDO BRANCH, 23 August 2019 (2019-08-23), Retrieved from the Internet <URL:http://www.jsb-hokkaido.org/wp/wp-content/uploads/2019/08/8f2dabf775act7dc5cdc2518f76403c4.pdf> * |
JUNYA KITANA ET AL: "DP03-02 (P-274) Investigation of Phage Selection Method for Construction of Bacteriophage Library against Staphylococcus aureus", JAPANESE SOCIETY FOR BACTERIOLOGY, vol. 74, no. 1, 25 March 2019 (2019-03-25), pages 51, XP055819551, Retrieved from the Internet <URL:https://www.jstage.jst.go.jp/article/jsb/74/1/74_44/_pdf/-char/en> * |
KITANA, JUNYA ET AL: "Examination of lytic activity evaluation method for construction of bacteriophage library against Staphylococcus aureus", ABSTRACTS OF THE 85TH ANNUAL MEETING OF JAPANESE SOCIETY FOR BACTERIOLOGY HOKKAIDO BRANCH, 23 August 2019 (2019-08-23), Retrieved from the Internet <URL:http://www.jsb-hokkaido.org/wp/wp-content/uploads/2019/08/8f2dabf775acl7dc5cdc2518f76403c4.pdf>> * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113038960A (zh) * | 2018-08-10 | 2021-06-25 | 明治制果药业株式会社 | 噬菌体剂 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2021079435A1 (ja) | 2021-04-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6769871B2 (ja) | E.coli感染のファージを用いての治療 | |
KR100781669B1 (ko) | 황색포도상구균 특이적 사멸능을 갖는 박테리오파지 | |
US8232370B2 (en) | Antimicrobial protein specific to Staphylococcus aureus | |
EP2961834B1 (en) | Novel bacteriophage and antibacterial composition comprising the same | |
Celia et al. | Characterization of a bacteriophage lysin (Ply700) from Streptococcus uberis | |
US8377866B2 (en) | Antimicrobial protein derived from Podoviridae bacteriophage specific to Staphylococcus aureus | |
Zhang et al. | Fisetin lowers Streptococcus suis serotype 2 pathogenicity in mice by inhibiting the hemolytic activity of suilysin | |
US20220370547A1 (en) | Lantibiotics, lantibiotic-producing bacteria, compositions and methods of production and use thereof | |
JP2006514636A (ja) | 抗ブドウ球菌療法およびワクチンの標的としての壁テイコイン酸 | |
JP5720045B2 (ja) | スタフィロコッカス・アウレウス溶菌性バクテリオファージ | |
JPWO2020032232A1 (ja) | バクテリオファージ剤 | |
KR100988771B1 (ko) | 엔테로코쿠스 및 스트렙토코쿠스 특이적 사멸능을 갖는 신규한 리신 단백질 | |
KR20180042748A (ko) | 신규한 포도상구균 특이 박테리오파지 sa7 및 이를 포함하는 항균 조성물 | |
WO2021079536A1 (ja) | バクテリオファージ組成物 | |
EA028912B1 (ru) | Новый антибиотик, содержащий миметическое антитело, способы его приготовления и применения | |
KR20140002463A (ko) | 디포신 및 그의 사용 방법 | |
WO2021079986A1 (ja) | バクテリオファージ組成物 | |
KR20090017861A (ko) | 황색포도상구균에 특이적인 포도비리대 박테리오파지유래의 항균 단백질 | |
WO2021157732A1 (ja) | バクテリオファージ併用剤 | |
Ali et al. | Extraction, purification and therapeutic use of bacteriophage endolysin against multi-drug resistant Staphylococcus aureus: In vivo and in vitro study. | |
KR20180073489A (ko) | 신규한 녹농균 특이 박테리오파지 pa4 및 이를 포함하는 항균 조성물 | |
KR20190079850A (ko) | 신규한 살모넬라균 특이 박테리오파지 se131 및 이를 포함하는 항균 조성물 | |
KR102037383B1 (ko) | 신규한 비브리오균 특이 박테리오파지 vp2 및 이를 포함하는 항균 조성물 | |
KR102037398B1 (ko) | 신규한 살모넬라균 특이 박테리오파지 sg102 및 이를 포함하는 항균 조성물 | |
KR101842673B1 (ko) | 신규한 살모넬라균 특이 박테리오파지 se1 및 이를 포함하는 항균 조성물 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 20879574 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 20879574 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: JP |