JP2012502026A - ラクトバチルス属細菌の免疫調節抽出物及びその製造法と使用法 - Google Patents

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Abstract

本発明は、対象患者において免疫調節作用を生成し得るラクトバチルス属細菌の抽出物を含む。 本発明の実施形態は、例えば、栄養補助食品や疾患を治療する医薬品として、または抗炎症性または炎症性のサイトカイン産生の不均衡に起因する疾患などの医学的治療におけるアジュバントとして使用し得る。 本発明の抽出物が有用であり得る状態には、感染症、アレルギー症、自己免疫疾患、及び炎症が含まれるが、対象患者に健康効果を提供するアジュバントとしても有用であり得る。 また、本発明は、特に、かかる抽出物の製造法と使用法も含むものであり、 ラクトバチルス属の特定の菌株に関する。

Description

本発明の実施形態は、対象患者において免疫調節作用を生成し得るラクトバチルス属細菌の抽出物を含む。例えば、本発明の実施形態は、感染症、アレルギー症、自己免疫疾患、及び炎症などの抗炎症性または炎症性のサイトカイン産生の不均衡に起因する疾患などの疾患を治療する栄養補助食品や医薬品として使用することができ、対象患者に健康効果を提供するアジュバントとしても使用することができる。また、本発明は、特に、かかる抽出物の製造法と使用法も含むものであり、ラクトバチルス属の特定の菌株に関する。
免疫調節とは、正常または異常な免疫応答を変更する広範囲の免疫介入治療を意味する包括的な用語である。微生物は、真核生物の免疫応答を調節できる広範囲の分子を生成・分泌する(LavelleらのCurr Top Med Chem. 2004, 4(5), 499-508).これらの微生物は、病原体のコロニー形成と残留性を促進するために、保護メカニズムを覆す因子を含む。炎症反応を阻害できるウイルス分子、細菌分子及び寄生虫由来の分子が確認されている。免疫応答を抑制し得る微生物因子に加えて、強力な免疫活性化因子もそれ自体、微生物起源であり得る。これらには、細菌性エンテロトキシン、寄生虫由来の排泄・分泌物、及びウイルス核酸が含まれる。
Toll様受容体(TLR)と呼ばれ、その宿主生物により発現される少なくとも11個の受容体のファミリーが、免疫学的検出と微生物に対する生得的反応とにおいて重要な役割を果たすと考えられている。図1はTLRリガンドのリストを提供する(Gay and Gangloff, Ann. Rev. Biochem., 2007, 76:141-65)。TLRは、ウイルス、細菌及び真菌が生成する病原体関連分子パターン(PAMP)としても知られている広範囲の分子を認識する(Tse and Horner, Ann Rheum Dis. 2007 Nov; 66 Suppl 3:iii77-80)。TLR媒介免疫調節は、感染性疾患、悪性疾患、自己免疫性疾患の及びアレルギー疾患を含む幅広い病理学の新規治療の展開に適用されている。
TLRアゴニストとアンタゴニストは、疾患の予防と治療の潜在的な治療法として研究されている。比較的に小規模の臨床試験では、TLRアゴニストが、感染症を予防し、アレルギー過敏症を消滅させ、悪性細胞を除去することを目的に、ワクチンのアジュバントとして使用されている。また、TLRアゴニストも、感染症、アレルギー疾患及び悪性疾患の患者の治療のため、単独療法及び補助療法として検討されている。また、TLRアンタゴニストの使用も、自己免疫性の疾患や敗血症の潜在的な治療法として前臨床試験及び臨床試験で研究されている。
プロバイオティクスは、適量で投与されると、対象患者に健康利点を提供し得る生きた微生物である(MottetらのDigestive and Liver Disease, 2005, 37:3-6; EzendamらのNutr(2006年1月改定), 64(1):1-14; Gill and Prasad, Adv Exp Med Biol, 2008, 606:423-54)。プロバイオティック微生物による免疫応答の刺激に関与する生物学的メカニズムと、それら微生物の特定の細胞成分とが、研究対象となっている。例えば、グラム陽性菌は、リポタイコ酸(LTA)などの高分子を含む特徴的な細胞壁を有する。LTAは、免疫賦活性に関連し得る(例えば BhakdiらのInfect. Immun., 1991, 59:4614-4620;SetoyamaらのJ Gen Microbiol, 1985, 131(9):2501-2503;ClevelandらのInfect Immun, 1996, 64(6):1906-1912)。また、(DeiningerらのClin Vaccine Immunol, 2007, 14(2):1629-1633)も参照されたい。加えて、プロバイオティック菌は、免疫調節特性を有する様々なTLRリガンドを含み得る。様々なビフィズス菌株から得られる細胞壁断片は、マウス脾細胞においてin-vitroでインターフェロンガンマ(IFN-γ)の産生を促すことがわかった(T. Ambrouche, "Contribution a l'etude du pouvoir immunomodulateur des bifidobacteries: Analyse in vitro et etude ex vivo des mecanismes moleculaires impliques," Ph.D. Thesis, Universite Laval, Quebec, 2005)。また、特定の乳酸菌の粒子状細胞壁断片製のカプセル(Del-Immune VR、米国コロラド州Pure Research Products社)も、免疫系を刺激することを意図している。
LavelleらのCurr Top Med Chem. 2004, 4(5), 499-508 Gay and Gangloff, Ann. Rev. Biochem., 2007, 76:141-65 Tse and Horner, Ann Rheum Dis. 2007 Nov; 66 Suppl 3:iii77-80 MottetらのDigestive and Liver Disease, 2005, 37:3-6 Gill and Prasad, Adv Exp Med Biol, 2008, 606:423-54 BhakdiらのInfect. Immun., 1991, 59:4614-4620 SetoyamaらのJ Gen Microbiol, 1985, 131(9):2501-2503 ClevelandらのInfect Immun, 1996, 64(6):1906-1912 DeiningerらのClin Vaccine Immunol, 2007, 14(2):1629-1633 T. Ambrouche, "Contribution a l'etude du pouvoir immunomodulateur des bifidobacteries: Analyse in vitro et etude ex vivo des mecanismes moleculaires impliques," Ph.D. Thesis, Universite Laval, Quebec, 2005
プロバイオティック菌の活性または不活性形態での摂取、またはかかる細菌の粒子状細胞壁断片の摂取は、免疫調節作用を対象患者に提供する最も効果的な方法でない可能性がある。現に、生細胞抽出物は、対象患者による効率的な吸収を妨げるほどに大量のタンパク質及びリポペプチドを含み得るため、被験体内におけるプロバイオティクス細菌からの有用な分子の局所濃度を限定する。また、被験体内の状態も、活性細菌成分を破壊したり、あるいはその反対に、それら成分の化学構造を修飾して該活性細菌成分を不活性化し得る。生のプロバイオティック微生物(ラクトバチルス)の経口投与に伴うリスクには、菌血症及び敗血症が含まれる(Lactobacillus Sepsis Associated With Probiotic Therapy, Pediatrics(2005年1月)115 (1):178-181)。それゆえ、プロバイオティック菌の有益な効果を、それを必要とする対象患者に提供する他の手段の必要性がある。
本発明はラクトバチルス抽出物に関するものであり、本発明の一部の実施形態は、強力な免疫調節活性を示し得る。例えば、本発明の実施形態は、栄養補助食品または医薬品として有用であり得る細菌菌株からの抽出物に関し、場合によっては、感染症、アレルギー症、呼吸器疾患、及び炎症性病理を治療をしたり、または治療プロトコルと関連して補助としての役割を果たし得る抽出物に関するものである。また、本発明は、前記抽出物を含む組成物と、前記抽出物の製造工程、例えば、プリオン病のリスクをもたらさない培地を用いる製造工程とに関する。本発明に係る工程は、例えば、アルカリ条件下、または酸性条件に続くアルカリ条件下の細胞溶解を含む。一部の実施形態では、本発明の抽出物は、可溶性抽出物、すなわち、有意な量の固形物または粒子状物質を含有しない抽出物である。一部の実施形態では、前記抽出物は、化学的に修飾されたTLRリガンドを含有する。一部の実施形態では、アルカリ処理が、TLRリガンド、細胞壁成分、タンパク質、リポタイコ酸、リポペプチド及びリン脂質を含む細胞物質の化学修飾の原因となることがある。
本発明の一部の実施形態は、次の1つまたは複数の種から得られる抽出物を含み得る:
ラクトバチルス・ファーメンタム、ラクトバチルス・ラムノーサス、ラクトバチルス・プランタルム、ラクトバチルス・ジョンソニイ、ラクトバチルス・ヘルベティカス、ラクトバチルス・カゼイ(defensis)、ラクトバチルス・カゼイ亜種カゼイ、ラクトバチルス・パラカゼイ、ラクトバチルス・ブルガリカス、ラクトバチルス・パラカゼイ、ラクトバチルス・アシドフィルス、ラクトバチルス・ロイテリ、ラクトバチルス・サリバリウス、ラクトバチルス・ラクチス、及びラクトバチルス・デルブレッキイ。
一部の実施形態では、前記抽出物は、上記細菌種の少なくとも1個の菌株を含む一方、他の実施形態では、上記リストの1つまたは複数の特定菌株が除去されたり、1つまたは複数の異なる菌株で置換されることがあり得る。本発明の一部の実施形態は、1つまたは複数の次の細菌菌株から得られる抽出物を含む:ラクトバチルス・ファーメンタムI-3929、ラクトバチルス・ラムノーサス71.38、ラクトバチルス・プランタルム71.39、ラクトバチルス・ジョンソニイ103782、及びラクトバチルス・ヘルベティカス103146。上記菌株はブダペスト条約に従って貯蔵する。ラクトバチルス・ファーメンタムI-3929、ラクトバチルス・ラムノーサス71.38、ラクトバチルス・プランタルム71.39、ラクトバチルス・ジョンソニイ103782、及びラクトバチルス・ヘルベティカス103146は、Collection Nationale de Culture des Microorganismes at the Institut Pasteur(25 rue du Dr. Roux, 75724 Paris, France)にそれぞれ貯蔵する。ラクトバチルス・ファーメンタムI-3929は2008年2月27日に預けた。その他の菌株は、前記保管所のコレクションに含まれており、前記保管所に連絡することにより取得し得る。
また、本発明は、特に、前記菌株ラクトバチルス・ファーメンタムI-3929、その菌株から得られる抽出物、かかる抽出物の製造法、及びその使用法に関する。その菌株は、ラクトバチルス・プランタルムとラクトバチルス・ファーメンタムからの菌株の染色体交換を行い、新規ラクトバチルス属菌株を生成することにより得た。ラクトバチルス・ファーメンタムI-3929から得られた抽出物は、感染症及び免疫不全疾患に相関する一部の異なるin-vivoモデルとin-vitroモデルで活性であることが判明した。
一部の実施形態では、抽出物は、1個の特定細菌菌株のみから取得される。あるいは、1個以上の菌株を使用してもよい。他の実施形態では、非乳酸菌菌種などの異なる型の微生物からの1つまたは複数の抽出物を添加してもよい。
前記抽出物は、特定条件の細菌性細胞を培地中で適当な濃度に増殖させた後に溶解することにより取得し得る。一部の実施形態では、前記細菌は、プリオン関連疾患のリスクや、動物由来の培地から得た産物を摂取することにより伝達され得る他の疾患のリスクをもたらさない培地中で増殖される。例えば、一部の実施形態では、大豆由来の培地などの野菜由来の培地を用いて、前記細胞を増殖させる。
また、前記可溶化液(ライセート)(すなわち前記細胞溶解の産物)をろ過して、核酸や、不溶性物質や粒子状物質などの大きな細胞残屑を除去することもできる。一部の実施形態では、前記抽出物中に存在する核酸量は100・g/mL未満である。それゆえ、一部の実施形態では、結果として生じる抽出物は可溶性分子成分を含み、有意な量の不溶性物質や粒子状物質を含有しない。
膜分子及び細胞壁分子は、リポタンパク質、リポペプチド、ペプチドグリカン、リポオリゴ糖、リポタイコ酸、及びテイコ酸を含む抽出物中で溶解または懸濁してもよい。その溶菌処理時、膜分子や細胞壁分子などの細胞内分子は、アルカリ処理により化学的に修飾され得る(例えば小さな構造に切断される)。かかる化学修飾にかかわらず、本発明の実施形態は、全細胞に匹敵する生物学的活性を保持するか、または全細胞よりも強化された生物学的活性を発揮し得る。
例えば、アルカリ処理を用いて細胞を溶解するか、または、以前に別の方法で溶解された細胞にアルカリ処理を適用することもできる。本発明の一部の実施形態に係るアルカリ処理時、天然タンパク質やリポペプチドに見出されるL-アミノ酸は、少なくとも部分的にD-アミノ酸にラセミ化される。D-アミノ酸は、哺乳動物の腸管内で効果的に消化されないため、前記抽出物の有効時間を増加させる上で有益である。また、D-アミノ酸は、小さなペプチド及びタンパク質を消化時の劣化から保護し得る。D-アミノ酸の例には、タンパク質に結合したD-アミノ酸、より少ない程度ではリジノアラニンが挙げられる(de VreseらのJ Nutrition, 2000, 2026-2031)。かくして、一部の実施形態では、D-アミノ酸を含有するように溶解時に化学的に修飾された抽出物中の抗原分子は、患者の体内により長い時間残存して、より強力な免疫賦活作用を発揮し得る。
一部の実施形態では、フィルター処理が、フィルターの孔径、場合によっては、前記フィルター表面(すなわち、その極性)の化学特性が、除去され保持される材種を変更し得るため、結果として生じる抽出物の特性に影響を与えることもできる。例えば、本発明の一部の実施形態は、所定の分子を保持するが、核酸や不溶性物質または粒子状物質などの他の分子成分を除去することを目的に設計されたフィルター処理を使用する。
前記ろ過された抽出物は、さらに有機抽出、有機水性抽出、クロマトグラフィー、超遠心分離、限外ろ過、またはその組み合わせにより精製することもできる。
宿主生物が発現した11個のToll様受容体(TLR)ファミリーのリガンドを示す。 図1aの続き 細菌の溶解後の細菌抽出物調製用の接線流ろ過(TFF)システムのダイアグラムを示す。このダイアグラムは、2つの異なるフィルター構成:すべてのフィルターが同時に作動する平行モードと、フィルターが直列モードで構成される蛇行モードと、を示す。 接線流ろ過(TFF)の圧力制御と物質移動制御の領域を示す動作パラメータと流速間の一般相関。 異なる希釈率の可溶化液(ライセート)AFer300、CFer300、及びDFer300、及びARahr300、CRahr300、及びDRahr300の存在下で48時間培養された脾細胞の刺激を示す。細胞培地中で1:1に希釈された30μl/ウェルのAlamar blueR溶液の添加後、細胞をさらに(a)8.5時間(第1実験);(b)24時間(第2実験)インキュベートした。図に示したのは、590nm±重複培養標準偏差における平均発光値である。 図4aの続き (a)第1アッセイと(b)第2アッセイでラクトバチルス・ファーメンタムI-3929とラクトバチルス・ラムノーサス71.38の抽出物により治療したマウスにおける一酸化窒素(NO)の産生の誘導を示す。結果は、平均値±標準偏差として、μM単位の一酸化窒素(NO)量で示した。 前回の抗原チャレンジ後1日の吸入メタコリン濃度を増加させた状態で、本発明の抽出物の気道過敏性(AHR)に対する効果を全身プレチスモグラフィー(Emka)で測定した結果。結果(Penhの平均値+/-平均値の標準誤差で表示)は、リン酸緩衝生理食塩液(PBS)で治療した陰性対照動物(n=4)、未治療のLACKチャレンジ動物(陽性対照群、n=8)、OM-1009A-治療LACKチャレンジマウス(n=8)、及びOM-1009B-治療LACKチャレンジマウス(n=7)に対して示されている。
定義
抽出物:抽出物は、本明細書中で定義されている通り、1つまたは複数の細菌菌株の溶解後に得られる物質を意味する。場合によっては、前記抽出物は、1個の菌株のみから取得される一方、他の場合では、前記抽出物は、一部の異なる菌株の混合物から取得される。
場合によっては、前記抽出物は可溶性抽出物であり、有意な量の粒子状断片や固形細胞壁断片などの粒子状物質や不溶性物質を含有しないことを意味する。その代わり、細胞壁、細胞小器官、及び細胞膜からの成分は、溶解または懸濁される範囲で、前記抽出物中に含まれ得る。例えば、前記抽出物は、ろ過、遠心分離、または別の分離技術などにより、粒子状物質や不溶性物質を除去するように処理し得る。
化学的溶解:これは、塩基条件、酸性条件、ないしは浸透圧条件下における細菌性細胞の溶解法である。
可溶化液:本明細書中で使用されている通り、この用語は細菌細胞溶解手順で取得する抽出物を意味する。
ろ過:フィルター処理とは、本明細書に記載のように、精密ろ過膜(すなわち、微量ろ過)ないしは限外ろ過膜(すなわち、限外ろ過)などの1つまたは複数のフィルターによる抽出物または抽出物の混合物の継代を意味する。かかるろ過は、必ずしも設計通りに前記成分を100%除去するとは限らないが、一部の実施形態では、それらの成分を実質上含まない抽出物を提供し得る。場合によっては、ろ過は、複数の通過またはサイクルで繰り返される。
初期pH:この用語は、細菌の溶解やろ過などの手順開始時に測定されるpH値を意味する。
糖類:糖類には、本明細書中で定義されている通り、単糖類、二糖類だけではなく、線形多糖類や分枝多糖類などの比較的大きな糖類も含まれる。また、糖類は、リポ多糖類(LPS)及び化学的に修飾されたそのバリアントなどの置換または化学的に修飾された糖類も含む。
リポタンパク質:この用語は、タンパク質鎖またはペプチド鎖と脂質の両方を含む高分子、例えば、脂質に共有結合したタンパク質またはペプチドを意味する。また、リポタンパク質は、本明細書中で使用されている通り、リポペプチドも含む。
ペプチドグリカン:この用語は糖類とアミノ酸を含むポリマーを意味する。
リポタイコ酸(LTA):この用語は、グラム陽性細菌菌株内に存在する表面関連付着両親媒性分子を意味する。
テイコ酸:この用語は、ホスホジエステル結合を介して連接されたグリセロールリン酸またはリビトールリン酸のポリマーを意味する。
D-アミノ酸:この用語は、左旋性異性体内に存在する生合成的に生成されたL-アミノ酸とは対照的に、右旋性異性体内に存在するアミノ酸を意味する。
ラセミ化:この用語は、少なくとも部分的なL-アミノ酸のD-アミノ酸への化学修飾を表す。
プリオン疾患のリスクを回避する培地は、ウシやヒツジなどの動物、またはプリオン疾患を伝達し得る他の任意の動物から採取した血清や肉抽出物などの物質を含まない抽出物の任意の調製段階で使用される培地を意味する。かかる培地例には、野菜由来の培地や合成培地が含まれ、さらに、ウマ血清を用いる培地またはプリオン病を伝達しない動物種から採取した物質からなる培地も含まれる。プリオン疾患例には、例えば、狂牛病、スクレイピー、及びクロイツフェルトヤコブ病が含まれる。
非動物由来培地は、動物に由来する成分を含まない培地である。その例には、大豆培地などの野菜由来(すなわち植物性)の培地、及び合成培地が含まれる。
栄養補助食品は、本明細書中で使用されている通り、対象患者への投与直後に対象患者に健康効果を提供し得る任意の組成物において、その組成物が、例えば、医者の処方なしに対象患者に利用可能であることを特徴とする任意の組成物を意味する。
治療(Treatment)は、本明細書中で治療に関連して使用されている通り、現行の疾患や障害の治療だけではなく、新しい疾患や障害の発生の防止または保護も意味する。
アジュバントとは、本明細書中で本発明の実施形態を参照して使用されている通り、医療計画と併せて対象患者に提供される本発明の実施形態を意味する。
「免疫調節」、「免疫調節性」及び同種の用語は、本明細書中で使用されている通り、抗炎症作用や免疫賦活性作用を生成するように健康効果を提供するような方式で対象患者の免疫応答を修飾する能力を意味する。
抗炎症性及び同種の用語は、本明細書中で使用されている通り、炎症を軽減するように機能する免疫調節作用を意味する。
免疫賦活性及び同種の用語は、本明細書中で使用されている通り、免疫系の刺激作用を意味する。
防護免疫とは、本明細書中で使用されている通り、後続の感染体やアレルゲン暴露に対して対象患者を保護するように、一実施形態が対象患者に提供されることを意味する。結果として、暴露中、対象患者体内の感染体やアレルゲンの濃度は十分に低いため、対象患者の健康を大幅に損なうことがない。かかる暴露からの保護の有効時間は、時間数、日数、または週数などに限定し得る。
対象患者とは、本明細書中で使用されている通り、ヒトや家畜などの哺乳動物の対象を含む任意の動物対象を意味する。家畜には、例えば、イヌ、ネコ、ウマ、ブタ、ウシ、ヒツジ、ヤギ、または他の家畜などの哺乳類を含むこともでき、さらに鳥類などの非哺乳類、例えばニワトリ、アヒル、ガチョウ、シチメンチョウ及び他の家畜の鳥を含むこともできる。
本明細書中で同定され、かつ、本発明で使用される特定の細菌菌株が、本明細書中に記載の元の保管所から得た菌株またはその遺伝子クローン(後で使用するために異なる保管コード名で再貯蔵されているが、当初に保管したバージョンと遺伝的に同じ菌株であると認められる菌株を含む)を含み得ることは当然のことながら共通認識とする。
本明細書中で使用したすべての数字は、測定値、4捨5入、及び有効数字に固有の誤差を考慮して近似値である。
抽出物の調製
本発明は、1つまたは複数のラクトバチルス属細菌菌株の抽出物を含み、該抽出物が可溶性抽出物であることを特徴とし、かつ、該抽出物が化学的に修飾された細菌分子を含むことを特徴とする。
本発明の抽出物は、例えば、細胞を培養してから、結果として生じるバイオマスの収集、溶解及び精製を行うことにより調製し得る。各菌株ごとに十分な量の物質を得るには、その発酵培養を有効種晶ロットから開始し、続いてそれを大型の発酵容器に播種することもできる。
使用培地は各菌種ごとに同じであってもよい。一部の実施形態では、プリオン疾患のリスクを回避する培地を、使用するすべての菌株の増殖に用いてもよい。
発酵後、1個の菌株または一連の菌株から結果として生じるバイオマスは、熱処理、濃縮、及び凍結により不活化することもできる。それゆえ、抽出物を形成するために使用する出発物質は、一部の実施形態では、不溶解の全細胞であり得る。
他の実施形態では、抽出物を調製するために使用する出発物質は、少なくとも部分的に機械的、酵素的、または化学的に溶解された細胞から得たバイオマスであり得る。さらに他の実施形態では、出発物質は、画分を含有する細胞壁などの、以前に溶解された細胞の画分であり得る。
一部の実施形態では、出発物質は、強塩基など、水酸化物など、または他の強力な無機塩基または有機塩基などからのアルカリ性培地で処理される。この溶解処理ステップまたは塩基処理ステップでは、出発物質内の不溶解細胞は、一部の実施形態で、細胞成分が化学的に修飾され得る間に溶解される。それゆえ、一部の実施形態では、化学的に修飾された細菌分子は、1つまたは複数のラクトバチルス属細菌菌株の強塩基処理などの塩基処理により得られ、該菌株からは前記抽出物が得られる(すなわち、上記で説明したように、不溶解細胞または細菌細胞の成分や画分の塩基処理)。
一部の実施形態では、バイオマス乾燥重量濃度2〜90g/L(例えば、約2〜約80g/L、または約3〜約40g/Lなど、3、5、10、15、20、25、30、35、または40g/Lなど、または約5〜50g/L、または上記の濃度で限定される他の濃度範囲)を塩基処理の対象としてもよい。一部の実施形態では、約40〜約80g/L(例えば、40、50、60、70、または80g/Lなど、または上記の濃度で限定される濃度範囲)が塩基処理の対象となる。
前記バイオマス乾燥重量は、ここでは、物質の乾燥重量(サンプル1リットルあたりのグラム数)で規定される。かかる乾燥重量は、サンプルを一定の質量に達するまで約105℃にて小さな陶器皿で乾燥することにより測定し得る。
前記温度は30〜60℃(例えば、30〜55℃、30〜50℃、30〜45℃、30〜40℃など、または30〜35℃)であってもよい。一部の実施形態では、前記塩基処理温度は35〜60℃(例えば、35〜55℃、35〜50℃、35〜45℃など、または35〜40℃)であってもよい。一部の実施形態では、塩基処理温度は、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃であってもよく、または40℃でさえもよく、さらに、上記の温度で規定される温度範囲であってもよい。
塩基処理時間は2時間〜数日間(例えば、1、2、3、4、5日間または10日間など、または3〜120時間、または3〜48時間、3、5、8、15、14、16、18、20、22、24、26、28、30、36、40、44、または48時間、または15〜120時間、60〜120時間、60、72、84、96、108時間、または120時間、または上記の範囲で規定される時間)であってもよい。これらの時間範囲には、日、時間、または分の分数が含まれることは当然のことながら共通認識とする。
一部の実施形態では、強塩基濃度0.001N〜1.0N(例えば、0.001N〜0.6N、または0.10N〜0.8N、または0.6N〜1.0N、または範囲の開始値または終了値が0.001、0.002、0.003、または0.1Nの範囲、または0.1N〜0.6N、または範囲の開始値または終了値が0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、または1.0Nの範囲、または上記の濃度で限定される他の範囲など)が使用される。一部の実施形態では、9.0を超える初期pH、または9.5を超える初期pH、10.0を超えるが13.5未満の初期pH(例えば、11.5を超える初期pH、12.0を超える初期pH、12.5を超える初期pH、13.0を超える初期pH、またはpH9.0〜pH13.5の初期pH)を達成するような塩基濃度が使用される。さらに他の実施形態では、例えば、10.0を超えるが13.0未満の初期pH、またはpH9.0〜pH13.0の初期pHを達成するような塩基濃度を使用することもできる。
一部の実施形態では、塩基処理中のpHを可溶性成分の抽出時点で低下させることもできる。例えば、その初期pHは塩基pH(例えば、pH9.0〜pH13.0、またはpH9.5〜pH12.5)であってもよい。前記塩基処理は、一定の期間(例えば、3〜120時間、3〜48時間、または上記の温度にて上記の期間)に限って行うことが許容される。次いで、一部の実施形態では、所望により、pHを酸性化することもできる。例えば、2.0〜4.5pH、または2.5〜4.5pH、または2.5〜4.0pH(2.5、3.0、3.5、4.0pHなど)、または上記のpHのいずれかで規定される範囲を達成するように塩酸を添加してもよい。第2処理は、低pHで、温度範囲30〜60℃、35〜55℃、または35〜45℃(例えば、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃)、または45℃にても実行することができる。酸性処理時間は、1時間〜数時間(最大72時間まで)の範囲であってもよく、例えば、1時間〜24時間、または1時間〜6時間、または3時間〜48時間、または3時間〜24時間、または4〜72時間、または24時間〜72時間、または上記の時間で限定される任意の時間範囲であってもよい。
本発明の一部の実施形態では、アルカリ処理が、細菌バイオマス(例えば、ラクトバチルス・ファーメンタムからの物質からなり、バイオマス乾燥重量10g/L〜40g/Lを有する)に対して行われる。他の実施形態では、前記アルカリ処理は、ラクトバチルス属菌株の混合物を含み、バイオマス乾燥重量10g/L〜40g/Lを有する細菌バイオマスに対して行われる。かかる実施形態では、前記アルカリ処理は、水酸化物イオン濃度0.025N〜0.25Nで、または温度35〜45℃にてpH9.5〜12.5で、3時間〜48時間行ってもよい。一部の実施形態では、前記アルカリ処理は、1つまたは複数のラクトバチルス属菌株(水酸化物イオン濃度0.025N〜0.20N、0.025〜0.15N、0.025〜0.10N、0.05N〜0.25N、0.05N〜0.20N、0.05〜0.15N、0.05N〜0.10N、0.10N〜0.25N、0.10N〜0.20N、0.10N〜0.15N、0.15N〜0.25N、0.15N〜0.20N、または0.20N〜0.25N)からの物質を含む細菌バイオマスに対して行われる。かかる実施形態のpHは、例えば、9.5〜12.0、9.5〜11.5、9.5〜11.0、9.5〜10.5、9.5〜10.0、10.0〜12.5、10.0〜12.0、10.0〜11.5、10.0〜11.0、10.0〜10.5、10.5〜12.5、10.5〜12.0、10.5〜11.5、10.5〜11.0、11.0〜12.5、11.0〜12.0、11.0〜11.5、11.5〜12.5、11.5〜12.0、またはpH12.0〜12.5であってもよい。かかる実施形態のアルカリ処理時間は、3時間〜36時間、3時間〜24時間、3時間〜18時間、3時間〜12時間、3時間〜6時間、6時間〜48時間、6時間〜36時間、6時間〜24時間、6時間〜18時間、6時間〜12時間、6時間〜8時間、8時間〜48時間、8時間〜36時間、8時間〜24時間、8時間〜18時間、8時間〜12時間、12時間〜48時間、12時間〜36時間、12時間〜18時間、18時間〜48時間、18時間〜36時間、18時間〜24時間、24時間〜48時間、24時間〜36時間、または36時間〜48時間であってもよい。前記アルカリ処理は、上記の時間範囲に限定される任意の期間(例えば、3、6、8、12、18、24、36、または48時間)行い得る。かかる条件により、中等度のアルカリ処理が得られる。
他の実施形態では、1つまたは複数のラクトバチルス属菌株からのバイオマス乾燥重量10g/L及び40g/Lは、35〜45℃の温度にて15時間〜120時間、水酸化物イオン濃度0.15N〜0.50NまたはpH11.5〜13.5に晒され得る。例えば、一部の実施形態では、前記水酸化物濃度は、0.15N〜0.45N、0.15N〜0.40N、0.15N〜0.35N、0.15N〜0.30N、0.15N〜0.25N、0.15N〜0.20N、0.20N〜0.50N、0.20N〜0.40N、0.20N〜0.30N、0.25N〜0.50N、0.30N〜0.50N、0.30N〜0.40N、または0.40N〜0.50であってもよい。かかる実施形態は、例えば、pH11.5〜13.0、11.5〜12.5、11.5〜12.0、12.0〜13.5、12.0〜13.0、12.0〜12.5、12.5〜13.5、12.5〜13.0、13.0〜13.5を有し得る。アルカリ処理期間は、例えば、15時間〜100時間、15時間〜90時間、15時間〜75時間、15時間〜60時間、15時間〜48時間、15時間〜36時間、24時間〜120時間、24時間〜100時間、24時間〜90時間、24時間〜75時間、24時間〜60時間、24時間〜48時間、36時間〜120時間、36時間〜100時間、36時間〜90時間、36時間〜75時間、36時間〜60時間、36時間〜48時間、48時間〜120時間、48時間〜100時間、48時間〜90時間、48時間〜75時間、48時間〜60時間、60時間〜120時間、60時間〜100時間、60時間〜90時間、60時間〜75時間、75時間〜120時間、75時間〜100時間、75時間〜90時間、90時間〜120時間、または100〜120時間であってもよい。また、かかる実施形態におけるアルカリ処理期間には、15、24、48、60、75、90、100、及び120時間も考慮対象に含まれる。かかる条件により、強力なアルカリ処理を達成することができる。
他の実施形態では、開始バイオマス乾燥重量10g/L〜40g/Lは、35〜45℃の温度にて3時間〜48時間水酸化物濃度0.025N〜0.25NまたはpH9.5〜12.5で処理することもできる。次いでpHは、塩酸(HCl)などの酸を添加することにより、2.5〜4.0に調整してもよい(酸処理を含む)。前記酸処理は、35〜45℃の温度にて1時間〜24時間にわたって行い得る。例えば、かかる実施形態では、1つまたは複数のラクトバチルス属菌株を含む細菌バイオマスのアルカリ処理は、水酸化物濃度0.025N〜0.20N、0.025〜0.15N、0.025〜0.10N、0.05N〜0.25N、0.05N〜0.20N、0.05〜0.15N、0.05N〜0.10N、0.10N〜0.25N、0.10N〜0.20N、0.10N〜0.15N、0.15N〜0.25N、0.15N〜0.20N、または0.20N〜0.25Nで行い得る。前記アルカリ処理中、かかる実施形態は、pH9.5〜12.0、9.5〜11.5、9.5〜11.0、9.5〜10.5、9.5〜10.0、10.0〜12.5、10.0〜12.0、10.0〜11.5、10.0〜11.0、10.0〜10.5、10.5〜12.5、10.5〜12.0、10.5〜11.5、10.5〜11.0、11.0〜12.5、11.0〜12.0、11.0〜11.5、11.5〜12.5、11.5〜12.0、またはpH12.0〜12.5を有し得る。かかる実施形態のアルカリ処理時間は、3時間〜36時間、3時間〜24時間、3時間〜18時間、3時間〜12時間、3時間〜6時間、6時間〜48時間、6時間〜36時間、6時間〜24時間、6時間〜18時間、6時間〜12時間、6時間〜8時間、8時間〜48時間、8時間〜36時間、8時間〜24時間、8時間〜18時間、8時間〜12時間、12時間〜48時間、12時間〜36時間、12時間〜18時間、18時間〜48時間、18時間〜36時間、18時間〜24時間、24時間〜48時間、24時間〜36時間、または36時間〜48時間であってもよい。前記アルカリ処理は、上記の時間範囲に限定される任意の期間(例えば、3、6、8、12、18、24、36、または48時間)行い得る。前記pHは、次いで、アルカリ溶解後の酸処理のため、酸を添加することにより、2.5〜3.5、2.5〜3.0、3.0〜4.0、3.0〜3.5、または3.5〜4.0に調整してもよい。前記酸処理は、1時間〜18時間、1時間〜12時間、1時間〜6時間、1時間〜3時間、3時間〜24時間、3時間〜18時間、3時間〜12時間、3時間〜6時間、6時間〜24時間、6時間〜18時間、6時間〜12時間、12時間〜24時間、12時間〜18時間、18時間〜24時間にわたって行い得る。また、1、3、6、12、18、及び24時間も、前記酸処理時間の考慮対象に含まれる。
上記塩基処理の結果得られた可溶化液(ライセート)は、次に、粒子状成分や不溶性成分を除去するため、例えば、遠心分離ないしはろ過で精製し得る。例えば、可溶化液(ライセート)を、9000x重力で遠心分離してから、0.2ミクロンフィルターで1回または複数回のろ過することもできる。場合によっては、大孔フィルターで連続数回ろ過してから、0.2ミクロンフィルターでろ過する方法を使用してもよい。また、前記抽出物からの可溶性物質抽出を支援するために、限外ろ過方法、例えば、さらなる精密濾過のために限外ろ過透過物を再循環させる方法などを採用することもできる。
一部の実施形態では、接線流ろ過(TFF)方法を用いて、可溶化液(ライセート)をろ過し、かつ、比較的大きな細胞残屑から可溶性分子を抽出することもできる(図2)。例えば、Separations Technology, Pharmaceutical and Biotechnology Applications, Wayne P. Olson(編集者)Interpharm Press, Inc.,(米国イリノイ州バッファローグローブ)、(126〜135ページ)- ISBN:0-935184-72-4を参照。かかる処理の始めに、希釈した細菌可溶化液を第1槽に保存してもよい。TFFでは、例えば、前記抽出物を、精密ろ過膜と限外ろ過膜の両方に暴露してもよい。例えば、微量ろ過(MF)ループを開始し、その生成物を汲み出す。結果として生じるMF残余分が再循環される一方、前記MF透過物は第2槽に移動される。
適度な濃度に到達後、限外ろ過(UF)ループを開始する。前記UF残余分を第2槽内に保存すると同時に、前記可溶化液から可溶化された抽出物の連続抽出を行うため、前記UF透過物を再循環させて第1槽に戻すこともできる。前記連続抽出中、槽1と槽2内の液量は、微量ろ過透過物と限外ろ過透過物の流量を制御することにより、調整することもできる。
かかる複数の抽出サイクルは、TFFまたは別のろ過方法のいずれかを用いて行うことができる。TFF法を使用する実施形態では、最終サイクルの終わりに、前記限外ろ過ループを遮断し、前記微量ろ過ループを単独で実行し、前記MF透過物を槽2に移動させることもできる。
クロスフローと膜間差圧の条件は、上記で説明した膜理論、例えば、M.Cheryanによる(Ultrafiltration and Microfiltration Handbook、第2版、第4章、1998)で圧力独立領域と物質移動制御領域により規定される。透過流速と抽出収率はろ過条件(膜間差圧(TMP)、クロスフロー、温度など)によって影響される。また、フィルタータイプは、ろ過性能だけではなく、プレートシステムのタイプ(カセットフィルター)にも影響を及ぼし得る。平行モードと蛇行モードを含む様々な構成を使用することができる(図2を参照)。使用されるモードタイプとフィルタータイプの各組み合わせごとに最適化性能を実現するため、特定の条件が開発されている。
前記微量ろ過ループは、1.2ミクロン〜0.1ミクロンのフィルター(例えば、0.65〜0.2ミクロン、または0.45ミクロンのフィルターなど)に装着することもできる。前記クロス-フローは、100〜3000リットル/時間m2(LHM)(例えば、300〜2500LHM、または0.3〜2バールのTMPで2000LHM)であってもよい。前記限外ろ過ループは10KDa〜1000KDaのフィルター(例えば、10KDa〜100KDa、または10KDa〜30KDa、または30KDa〜100KDa)に装着することもできる。前記クロス-フローは、30〜1000LHM(例えば、0.2〜1.5バールのTMPで20〜500LHM)であってもよい。
5〜20のダイアフィルトレーション容量を用いて、細菌性細胞壁から可溶性成分を抽出することもできる。一部の実施形態では、8〜15の液量が使用される。それゆえ、例えば、一部の実施形態では、5〜15サイクルのろ過を使用することもでき、場合によっては8〜15サイクルのろ過を使用することもできる。
ろ過後、所望であれば、前記抽出物をさらに濃縮したり、遠心分離することもできる。例えば、小孔フィルター、例えば0.2ミクロンフィルターを用いてさらなる微量ろ過を行ってもよい。ろ過後、前記抽出物を、使用するための製剤に先立って、凍結乾燥してもよい。
一部の実施形態では、抽出物中の1つまたは複数の修飾された成分の分離、排除または濃度増加を行うために、ろ過後に前記抽出物を精製してもよい。例えば、強力なイオン性クロマトグラフィーステップを使用して荷電成分を除去することができる。ゲルろ過、クロマトグラフィー、超遠心分離、抽出及び沈殿などの他の精製工程を使用することが可能である。
細菌抽出物の化学特性
塩基処理により、様々な化学修飾を細胞成分に対して行うこともできる。例えば、タンパク質では:(1)ペプチド結合が部分的な切断を受けてより小さなポリペプチドを生成し得る;(2)天然L-アミノ酸を少なくとも部分的にD-アミノ酸にラセミ化し得る;及び(3)アスバラギン残基とグルタミン残基を脱アミノ化してタンパク質等電点に変化を引き起こし得る。リポタイコ酸、リポペプチド、及びリン脂質などの分子は、得るを受けるエステル結合ないしはアミド結合の塩基を触媒とする加水分解を受けて、新たな物理化学的特性と免疫学的特性を有し得る修飾された両親媒性構造を引き起こし得る。その他の可能な化学修飾例には、リン酸基の転位をはじめとして、細胞壁多糖類の部分的な可溶化、リボ核酸(RNA)の個々のリボヌクレオチドへの完全加水分解が含まれる。
それゆえ、それらの一部またはすべての化学修飾は、本明細書で説明したように、ラクトバチルス属細胞の塩基処理中に起こり得る。かかる分子の修飾は、前記抽出物の生物学的活性に影響を及ぼし得る。
例えば、本発明に係る細菌の塩基処理は、タンパク質の部分的な加水分解だけではなく、アミノ酸の脱アミノ化、脱アミノ化、ないしはL-アミノ酸からD-アミノ酸への部分的なラセミ化を結果としてをもたらし得る。本発明に係る抽出物の解析的研究では、D-アスパラギン酸、D-グルタミン酸、D-セリン、D-メチオニン、D-ヒスチジン、D-アラニン、D-アルギニン、D-フェニルアラニン、D-チロシン、D-ロイシン、及びD-リシンのそれぞれのピークが観察された。かかる研究における菌種のD-アミノ酸の割合の範囲は3%〜40%であった。それゆえ、本発明の一部の実施形態は、セリン、トレオニン、ヒスチジン、アラニン、アルギニン、チロシン、フェニルアラニン、ロイシン、及びリシから選択される1つまたは複数(例えば、上記アミノ酸のすべて、または上記アミノ酸のうち1つ以上、すべて未満で任意に選択されたアミノ酸など。例えば、アラニン、フェニルアラニン及びリシン)のラセミ化を許容する。一部の実施形態では、上記アミノ酸の1つまたは複数の少なくとも10%がD-アミノ酸からL-アミノ酸にラセミ化され得る。他の実施形態では、上記アミノ酸の1つまたは複数の少なくとも40%がラセミ化され得る。
かくして、本発明の抽出物は1〜90%(例えば、1〜80%、または1〜60%)のD-アミノ酸を含み得る。一部の実施形態では、前記抽出物は10〜45%(例えば、25〜35%のD-アミノ酸)のD-アミノ酸を含む。本発明の抽出物は、D-アスパラギン酸、D-アスバラギン、D-グルタミン酸、D-グルタミン、D-セリン、D-メチオニン、D-ヒスチジン、D-アラニン、D-アルギニン、D-フェニルアラニン、D-チロシン、D-ロイシン、D-リシン、D-バリン、及びD-トレオニンからなる群から選択される少なくとも1個のD-アミノ酸を含み得る。一部の実施形態では、任意の1個のD-アミノ酸濃度は1〜50%(例えば、10〜40%、または15〜35%)である。
本発明の一部の抽出物は、リポタイコ酸、テイコ酸、ペプチドグリカン、またはその組み合わせなどのラクトバチルス属細菌性細胞壁成分と膜成分を含む。一部の実施形態では、それらの成分は化学的に修飾されている。また、一部の抽出物は、リポタンパク質などの細胞壁成分ないしは細胞膜成分を含み、それらの成分は化学的に修飾されることもできる。一部の実施形態では、前記細胞壁成分または細胞膜成分、例えば、リポタンパク質は、前記抽出物中で溶解または懸濁されるため、粒子状または不溶性形態で存在しない。
加えて、本発明に係る抽出物は、例えば、10〜100mg/mLの可溶性乾燥重量(SDW)物質、1〜30mg/mLのタンパク質(Prot.)、0.5〜4.0mg/mLの砂糖及び100μg/mL未満のDNAを含むこともできる。例えば、一部の実施形態は、約15〜35mg/mLの可溶性乾燥重量、3〜7mg/mLのタンパク質、1.0〜3.0mg/mLの砂糖及び10〜40μg/mLのDNAを含有する。本発明に係る抽出物は、例えば、30mg/mLの可溶性乾燥重量、9.6mg/mLタンパク質、2.4mg/mLの砂糖及び33μg/mLのDNAを含有することもでき、または32.4mg/mLの可溶性乾燥重量、5.8mg/mLタンパク質、2.3mg/mLの砂糖及び100μg/mL未満のDNAを含有する別の例もある。可溶性乾燥重量(SDW)(g/Lまたはmg/mL単位)は、溶解処理または塩基処理を行い、105℃にて陶器皿で一定の質量に乾燥して得られる5mLの可溶性画分を取得することにより定量される。
一部の実施形態では、前記抽出物は、少なくとも0.3mg/mLの糖類(例えば、0.3〜4.5mg/mLの糖類)を含む。一部の実施形態では、少なくとも1個の糖類が、単糖類、二糖類、及び多糖類から選択される。本発明の一部の抽出物は、少なくとも1個の分枝多糖類を含む。一部の実施形態では、少なくとも1個の糖類が化学的に修飾される。
本発明に係る細菌の溶解処理または塩基処理は、結果として、高分子成分の平均分子量を、例えば、1KDaから300KDa〜100KDaの範囲、または1KDaから60KDa〜10KDaの範囲への減少をもたらし得る。一部の実施形態では、前記抽出物は、少なくとも1個の、分子量が50KDa未満または30KDa未満(例えば、10KDa未満)のタンパク質を含む。
細菌抽出物の生物学的活性
本発明に係る抽出物は免疫調節活性を有し得る。例えば、一部の抽出物は免疫系を刺激することもできる。一部の抽出物は抗炎症活性を有し得る。抽出物の特定の効果は、その製造条件及びラクトバチルスの菌種または菌株、または抽出物が得られる菌種または菌株の混合物に依存し得る。よって、本発明に係る一部の抽出物は、強力な免疫賦活性を示し得るため、感染症の治療、またはかかる治療の補助に有用であり得る一方、他の実施形態は、弱い免疫賦活性を示し得るが、抗炎症活性を示すため、アレルギー症、喘息、自己免疫性の疾患、大腸炎、及び炎症性腸疾患などの炎症性障害治療、またはかかる治療の補助に有用である。
かくして、本発明に係る一部の抽出物は、限定するものではないが、微生物感染症、アレルギー疾患、及び消化管障害を含む障害に苦しむ患者の治療に効果的であり得る。また、本発明に係る一部の抽出物は、栄養補助食品として患者に投与し得る(例えば、限定するものではないが、微生物感染症、アレルギー疾患、及び消化管障害を含む様々な条件の治療にアジュバントとして投与し得る)。
前記抽出物の生物学的活性の範囲は、いくつかのin-vitro試験法及びin-vivo試験法によって定量することもできる。例えば、前記Alamar blue(商標)アッセイには、細胞増殖の結果として生じる化学的還元に応答する酸化還元(REOX)指標による代謝活性の検出に基づく蛍光定量的/比色定量的増殖指標が組み込まれている(実施例4)。
in-vitro細胞アッセイは、一次マウスマクロファージからの一酸化窒素(NO)産生を試験し、侵入する細菌死滅させるために抽出物の能力をスクリーニングして免疫系を刺激する(図5)。一部の実施形態では、前記抽出物は、マウスマクロファージにおけるNOの産生を刺激して、測定NO濃度範囲3μM〜60μM(例えば、5μM〜40μM)を引き起こし得る。一部の実施形態では、一酸化窒素濃度は30μM以上であり得る。また、細菌の種類はこれらの結果に影響を及ぼし得る。例えば、ラクトバチルス・ファーメンタムからの抽出物は、ラクトバチルス・ラムノサスよりも高い一酸化窒素の産生量を誘導し得る(例えば、実施例5の下を参照)。本発明の実施形態の免疫賦活または抗炎症の可能性をin-vitroでスクリーニングするために、本発明の細菌抽出物の試験を、ヒト末梢血単核細胞(PBMC)で行うこともできる。Foligneらの(World J Gastroenterol, 2007, 13(2):236-243)を参照。IL12p70(炎症性のサイトカイン)とIL10(抗炎症性のサイトカイン)の両方の発光を測定し得るとともに、前記IL10/IL12比率も計算され得る(実施例6)。本発明の一部の実施形態は、生のラクトバチルス・ファーメンタム制御よりも高いIL10/IL12比率を生成するため、本発明の一部の抽出物が、in-vivoで投与されると、生の親微生物と等価、またはさらに強力な抗炎症特性を示し得ることを示唆する。それゆえ、本発明は、ヒト末梢血単核細胞内で計算可能なIL10/IL12比率を達成できる抽出物を含み、そこでは、前記比率が、前記抽出物を得られる生のラクトバチルス菌株により達成されるIL10/IL12比率と同等か、またはそれを超えることを特徴とする。
また、本発明の抽出物の免疫応答は、そのToll様受容体(TLR)への影響を調べることにより試験することもできる。例えば、抽出物は、TLR2アゴニストPam3Cysの存在下または不在下、またはTLR4アゴニストLPSの存在下または不在下で、HEK293細胞内で試験することもできる(実施例7)。前記HEK293細胞株は、TLR誘導NF-・B活性化を監視するIL8滴定やレポーターベースシステムなどのELISA分析を用いてTLR活性の効率的な監視を可能にする。本発明の一部の実施形態は、HEKTLR2/6細胞内でTLR2/6アンタゴニストとしての役割を果たし得る。かくして、一部の実施形態は対象患者における感染と戦う上で有用であり得るが、他の実施形態を、炎症ないしは自己免疫疾患の治療に利用するために開発することもできる。
また、本発明で開示されている抽出物は、TLR及びNOD2受容体の活性に対してスクリーニングし得る(実施例8)。本発明の一部の実施形態は、TLR及びまたはNOD2受容体をin-vitroで活性化するが、これはTLRないしはNOD2を介してその免疫系をを活性化することもできることを指摘するものである。
斑形成細胞(PFC)技術を採用してBリンパ球の非特定刺激を評価することもできる(実施例9)。特定のリンパ系細胞は、拡散し、補体存在下で溶解斑を形成することで隣接赤血球溶解の原因となる溶血性抗体を発光させる。本発明の一部の実施形態は、B細胞により免疫グロブリンの分泌を増加させ得るため、反復性感染に苦しむ対象患者の免疫系をプライミングするために予防的に使用することができる可能性がある。
本発明の抽出物の抗感染症効果は、例えば、対象患者のサルモネラ菌食中毒直後、マウスのかかる感染直後に試験し得る(実施例10)。本発明の一部の実施形態は、細菌感染症、すなわちサルモネラ菌食中毒などの感染症に対して防護免疫を提供し得る。例えば、一部の実施形態は、ネズミチフス菌を注入投与して誘導したマウスの死亡率を低下し得る。
in-vitro活性がなく、測定されたin-vivo活性の定量の組み合わせ、例えば、アレルゲン誘発喘息のマウスモデルにおける(実施例11)は、本発明で開示されている抽出物の潜在的な臨床活性のより完全な観点を提供し得る。LACK(寄生虫の大型リーシュマニアからのタンパク質)モデルでは、気管支肺胞洗浄液中に見出される好酸球の数は、喘息対照群(無治療)動物と比較すると、1〜10倍(例えば、1.5倍〜5倍)減少し得る。よって、一部の実施形態では、前記抽出物は、喘息マウス対象において前記好酸球細胞数、好中球細胞数、リンパ球細胞数、またはその任意の組み合わせの細胞数を、無治療の喘息対照群に対して少なくとも1.5倍減少させる。本発明の一部の実施形態は、対象喘息患者において好酸球を低下し、喘息マーカーであるTh2サイトカイン(IL4、IL5、IL13など)の濃度も付随して減少し得る。かくして、かかる実施形態は、例えば、喘息を含むアレルギー障害などの免疫不全に苦しむ対象患者において抗炎症活性を有し得る。
細菌抽出物を含む組成物
本発明に係る抽出物は、多くの最終的な投与方法で調製し得る。例えば、経口錠剤、カプセル、ピルだけではなく、液剤またはエアロゾルでも調製することができる。また、点滴や注射用製剤も調製し得る。
本発明の実施形態は、例えば、固形剤形または液体剤形として調製することができる。典型的な固形剤形には、例えば、前記抽出物を含有する錠剤(例えば、コート錠剤、チュアブル錠、発泡錠、舌下錠、顆粒、粉末、またはカプセル)を含むこともできる。
また、固形剤形は、希釈剤、充填剤、ないしは他の賦形剤を含有することもできる。防腐剤、着色剤、調味料、及び甘味料などの他の賦形剤成分を添加することもできる。
前記カプセルや前記錠剤の代替品として、粉末製剤や顆粒製剤を開発することが可能である。また、液体剤形は、経口経路用に、溶液またはシロップ剤、懸濁液及びドロップ剤としても開発することができる。
本発明の抽出物には、栄養サプリメントないしは食事サプリメント及び食品添加物などの1つまたは複数の栄養補助食品組成物、または1つまたは複数の医薬組成物を含むこともできる。
細菌抽出物の対象患者への投与
本発明の少なくとも1つの抽出物を含む用量は、消化管障害、気道障害、尿路疾患、及びアレルギー状態から選択される少なくとも1つの障害に苦しむか、または発生するリスクがある対象患者に投与し得る。例えば、一部の実施形態では、前記抽出物は、上下気道感染症、下気道感染症を伴う閉塞性肺疾患急性、急性増悪を伴う閉塞性肺疾患、鼻咽頭炎、副鼻腔炎、咽頭炎、扁桃腺炎、喉頭炎、気管炎、咽頭咽頭炎、インフルエンザ、肺炎、気管支肺炎、気管支炎、鼻炎、鼻咽頭炎、咽頭炎、副鼻腔炎、扁桃腺炎、喉頭炎、咽頭気管炎、気管支炎、アレルギー鼻炎、アレルギー喘息、アトピー性皮膚炎、尿路感染症に起因する閉塞性及び逆流性尿路疾患、尿道炎、尿細管間質性腎炎、閉塞性腎盂腎炎、慢性膀胱炎を含む膀胱炎、前立腺炎及び慢性前立腺炎を含む男性の骨盤痛症候群、前立腺膀胱炎、女性の骨盤内炎症性疾患、クローン病、ないしは過敏性腸症候群に苦しむか、またはそれを発生するリスクのある対象患者に投与し得る。
一部の実施形態では、前記抽出物は、栄養サプリメントないしは食品添加物などの栄養補助食品組成物の形態で対象患者に投与される。他の実施形態では、前記抽出物は、医薬組成物の形態で対象患者に投与される。前記投与は、単回投与または複数回投与を含み得る。
一部の実施形態では、抽出物は、1つまたは複数の上記の状態に苦しむ対象患者を治療するため、治療に有効な投与量で提供され得る。一部の実施形態では、抽出物は、他の医学的処置に対する補助として提供され得る。
実施例1:細菌培養
実施例1.1:ラクトバチルス・ファーメンタムI-3929の培養
初期培養条件
次の成分を精製水中に溶解することにより培養培地を調製した:塩化ナトリウム:3g/L;ナトリウム一水素リン酸:2g/L;酢酸ナトリウム:1g/L;大豆ペプトン、50g/L;グルコース:12g/L;塩化カルシウム:0.1g/L;塩化カリウム:0.1g/L;重炭酸ナトリウム:0.5g/L;ピルビン酸塩:0.1g/L;グルタマート:0.2g/L;金属溶液(硫酸銅:3mg/L;鉄塩化物:830mg/L;硫酸亜鉛:860mg/L;硫酸:1.1mg/L):0.5mL/L;ポリプロピレングリコール(0.02mL/L、密度1.005g/mL)を次いで添加した。溶解後、pHは調整しなかった。前記培地の滅菌後、小さなエルレンマイヤーフラスコを凍結バイアルの内容物(1.5mLの凍結細菌を含有)で個別に接種し、37℃にて8時間インキュベートした。次いでこの培養の20mLアリコートを、1000mLの培養培地を含有する大きなエルレンマイヤーフラスコに移し、同じ条件で再びインキュベートした。16時間の増殖後、1リットルのエルレンマイヤーフラスコの内容物を前発酵槽に移した。
前発酵槽内の培養条件
次の成分を精製水中に溶解することにより、20リットルの培養培地を調製した:塩化ナトリウム:3g/L;ナトリウム一水素リン酸:2g/L;酢酸ナトリウム:1g/L;大豆ペプトン、50g/L;グルコース:12g/L;塩化カルシウム:0.1g/L;塩化カリウム:0.1g/L;重炭酸ナトリウム:0.5g/L;ピルビン酸塩:0.1g/L;グルタマート:0.2g/L;金属溶液(硫酸銅:3mg/L;鉄塩化物:830mg/L;硫酸亜鉛:860mg/L;硫酸:1.1mg/L):次いで0.5mL/Lのポリプロピレングリコール(0.02mL/L)を添加した。溶解後、pHは調整しなかった。100rpmの撹拌、無通気で、インキュベーション温度を37℃に調節した。培養中pHは調整しなかった。24時間後、7リットルを前発酵槽から発酵槽に移した(24時間後、前発酵槽の培養、700nmで光学密度(OD)=1.24)。滅菌条件下で前発酵槽の培養を発酵槽に移した。
発酵槽内の培養条件
次の成分を精製水中に溶解することにより、70リットルの培養培地を調製した:塩化ナトリウム:3g/L;ナトリウム一水素リン酸:2g/L;酢酸ナトリウム:1g/L;大豆ペプトン、50g/L;グルコース:12g/L;塩化カルシウム:0.1g/L;塩化カリウム:0.1g/L;重炭酸ナトリウム:0.5g/L;ピルビン酸塩:0.1g/L;グルタマート:0.2g/L;金属溶液(硫酸銅:3mg/L;鉄塩化物:830mg/L;硫酸亜鉛:860mg/L;硫酸:1.1mg/L):次いで0.5mL/Lのポリプロピレングリコール(0.02mL/L)を添加した。溶解後、pHは調整しなかった。
滅菌後、8g/Lグルコースを前記培養に添加した。100rpmの撹拌、無通気で、前記インキュベーション温度を37℃に調節した。培養中にpHを5.7に調整した。16時間後、前記培養(培養、700nmでOD=2.30)を65℃にて35分間の熱処理により不活化し、回収槽に移した。不活化した直後、バイオマスを培地から分離するために前記培養を限外ろ過スキッドに移し、濃縮し、さらに精製水中で塩化ナトリウム(9g/L)を用いて洗浄した。その回収したバイオマスをアリコート(濃縮細菌懸濁液の質量2000g、濃縮細菌懸濁液グラムあたり31.8mgのバイオマス乾燥重量)してから、-15℃にて凍結した。
実施例1.2:ラクトバチルス・ヘルベティカス103146の培養
初期培養条件
次の成分を精製水中に溶解することにより培養培地を調製した:塩化ナトリウム:3g/L;ナトリウム一水素リン酸:2g/L;酢酸ナトリウム:1g/L;大豆ペプトン、50g/L;グルコース:12g/L;塩化カルシウム:0.1g/L;塩化カリウム:0.1g/L;重炭酸ナトリウム:0.5g/L;ピルビン酸塩:0.1g/L;グルタマート:0.2g/L;金属溶液(硫酸銅:3mg/L;鉄塩化物:830mg/L;硫酸亜鉛:860mg/L;硫酸:1.1mg/L):次いで0.5mL/Lのポリプロピレングリコール(0.02mL/L)を添加した。溶解後、pHは調整しなかった。前記培地の滅菌後、小さなエルレンマイヤーフラスコを凍結バイアルの内容物(1.5mLの凍結細菌を含有)で個別に接種し、37℃にて9時間インキュベートした。次いでこの培養の20mlアリコートを、1000mLの培養培地を含有する大きなエルレンマイヤーフラスコに移し、同じ条件下で再びインキュベートした。15時間の増殖後、1リットルのエルレンマイヤーフラスコの内容物を前発酵槽に移した。
前発酵槽内の培養条件
次の成分を精製水中に溶解することにより、20リットルの培養培地を調製した:塩化ナトリウム:3g/L;ナトリウム一水素リン酸:2g/L;酢酸ナトリウム:1g/L;大豆ペプトン、50g/L;グルコース:12g/L;塩化カルシウム:0.1g/L;塩化カリウム:0.1g/L;重炭酸ナトリウム:0.5g/L;ピルビン酸塩:0.1g/L;グルタマート:0.2g/L;金属溶液(硫酸銅:3mg/L;鉄塩化物:830mg/L;硫酸亜鉛:860mg/L;硫酸:1.1mg/L):次いで0.5mL/Lのポリプロピレングリコール(0.02mL/L)を添加した。溶解後、pHは調整しなかった。100rpmの撹拌、無通気で、インキュベーション温度を37℃に調節した。培養中pHは調整しなかった。9時間後、7リットルを前発酵槽から発酵槽に移した。(9時間後、前発酵槽培養、700nmでOD:0.14).滅菌条件下で前発酵槽の培養を発酵槽に移した。
発酵槽内の培養条件
次の成分を精製水中に溶解することにより、70リットルの培養培地を調製した:塩化ナトリウム:3g/L;ナトリウム一水素リン酸:2g/L;酢酸ナトリウム:1g/L;大豆ペプトン、50g/L;グルコース:12g/L;塩化カルシウム:0.1g/L;塩化カリウム:0.1g/L;重炭酸ナトリウム:0.5g/L;ピルビン酸塩:0.1g/L;グルタマート:0.2g/L;金属溶液(硫酸銅:3mg/L;鉄塩化物:830mg/L;硫酸亜鉛:860mg/L;硫酸:1.1mg/L):次いで0.5mL/Lのポリプロピレングリコール(0.02mL/L)を添加した。溶解後、pHは調整しなかった。
滅菌後、8g/Lグルコースを前記培養に添加した。100rpmの撹拌、無通気で、前記インキュベーション温度を33℃に調節した。CH3COOHで、前記培養の始めにpHを6.7に調整した。24時間後、前記培養(培養、700nmでOD=4.17)を、65℃にて35分間の熱処理により不活化し、回収槽に移した。不活化した直後、バイオマスを培地から分離するために前記培養を限外ろ過スキッドに移し、濃縮し、さらに精製水中で塩化ナトリウム(9g/L)を用いて洗浄した。その回収したバイオマスをアリコート(濃縮細菌懸濁液の質量440g、濃縮細菌懸濁液グラムあたり19.1mgのバイオマス乾燥重量)してから、-15℃にて凍結した。
実施例1.3:ラクトバチルス・プランタルム71.39の培養
初期培養条件
次の成分を精製水中に溶解することにより培養培地を調製した:塩化ナトリウム:3g/L;ナトリウム一水素リン酸:2g/L;酢酸ナトリウム:1g/L;大豆ペプトン、50g/L;グルコース:12g/L;塩化カルシウム:0.1g/L;塩化カリウム:0.1g/L;重炭酸ナトリウム:0.5g/L;ピルビン酸塩:0.1g/L;グルタマート:0.2g/L;金属溶液(硫酸銅:3mg/L;鉄塩化物:830mg/L;硫酸亜鉛:860mg/L;硫酸:1.1mg/L):次いで0.5mL/Lのポリプロピレングリコール(0.02mL/L)を添加した。溶解後、pHは調整しなかった。前記培地の滅菌後、小さなエルレンマイヤーフラスコを凍結バイアルの内容物(1.5mLの凍結細菌を含有)で個別に接種し、35℃にて9時間インキュベートした。次いでこの培養の20mlアリコートを、1000mLの培養培地を含有する大きなエルレンマイヤーフラスコに移し、同じ条件下で再びインキュベートした。15時間の増殖後、1リットルのエルレンマイヤーフラスコの内容物を前発酵槽に移した。
前発酵槽内の培養条件
次の成分を精製水中に溶解することにより、20リットルの培養培地を調製した:塩化ナトリウム:3g/L;ナトリウム一水素リン酸:2g/L;酢酸ナトリウム:1g/L;大豆ペプトン、50g/L;グルコース:12g/L;塩化カルシウム:0.1g/L;塩化カリウム:0.1g/L;重炭酸ナトリウム:0.5g/L;ピルビン酸塩:0.1g/L;グルタマート:0.2g/L;金属溶液(硫酸銅:3mg/L;鉄塩化物:830mg/L;硫酸亜鉛:860mg/L;硫酸:1.1mg/L):次いで0.5mL/Lのポリプロピレングリコール(0.02mL/L)を添加した。溶解後、pHは調整しなかった。100rpmの撹拌、無通気で、インキュベーション温度を37℃に調節した。培養中pHは調整しなかった。9時間後、7リットルを前発酵槽から発酵槽に移した。(9時間後、前発酵槽培養、700nmでOD=1.62)滅菌条件下で前発酵槽の培養を発酵槽に移した。
発酵槽内の培養条件
次の成分を精製水中に溶解することにより、70リットルの培養培地を調製した:塩化ナトリウム:3g/L;ナトリウム一水素リン酸:2g/L;酢酸ナトリウム:1g/L;大豆ペプトン、50g/L;グルコース:12g/L;塩化カルシウム:0.1g/L;塩化カリウム:0.1g/L;重炭酸ナトリウム:0.5g/L;ピルビン酸塩:0.1g/L;グルタマート:0.2g/L;金属溶液(硫酸銅:3mg/L;鉄塩化物:830mg/L;硫酸亜鉛:860mg/L;硫酸:1.1mg/L):次いで0.5mL/Lのポリプロピレングリコール(0.02mL/L)を添加した。溶解後、pHは調整しなかった。
滅菌後、8g/Lグルコースを前記培養に添加した。100rpmの撹拌、無通気で、インキュベーション温度を35℃に調節した。24時間後、前記培養(培養、700nmでOD=6.36)を、65℃にて35分間の熱処理により不活化し、回収槽に移した。不活化した直後、バイオマスを培地から分離するために前記培養を限外ろ過スキッドに移し、濃縮し、さらに精製水中で塩化ナトリウム(9g/L)を用いて洗浄した。その回収したバイオマスをアリコート(濃縮細菌懸濁液の質量600g、濃縮細菌懸濁液グラムあたり60.7mgのバイオマス乾燥重量)してから、-15℃にて凍結した。
実施例1.4:ラクトバチルス・ラムノーサス71.38の培養
初期培養条件
次の成分を精製水中に溶解することにより培養培地を調製した:塩化ナトリウム:3g/L;ナトリウム一水素リン酸:2g/L;酢酸ナトリウム:1g/L;大豆ペプトン、50g/L;グルコース:12g/L;塩化カルシウム:0.1g/L;塩化カリウム:0.1g/L;重炭酸ナトリウム:0.5g/L;ピルビン酸塩:0.1g/L;グルタマート:0.2g/L;金属溶液(硫酸銅:3mg/L;鉄塩化物:830mg/L;硫酸亜鉛:860mg/L;硫酸:1.1mg/L):0.5mL/Lの溶解後pHは調整しなかった。前記培地の滅菌後、小さなエルレンマイヤーフラスコを凍結バイアルの内容物(1.5mLの凍結細菌を含有)で個別に接種し、35℃にて9時間インキュベートした。次いでこの培養の20mlアリコートを、1000mLの培養培地を含有する大きなエルレンマイヤーフラスコに移し、同じ条件下で再びインキュベートした。15時間の増殖後、1リットルのエルレンマイヤーフラスコの内容物を前発酵槽に移した。
前発酵槽内の培養条件
次の成分を精製水中に溶解することにより、20リットルの培養培地を調製した:塩化ナトリウム:3g/L;ナトリウム一水素リン酸:2g/L;酢酸ナトリウム:1g/L;大豆ペプトン、50g/L;グルコース:12g/L;塩化カルシウム:0.1g/L;塩化カリウム:0.1g/L;重炭酸ナトリウム:0.5g/L;ピルビン酸塩:0.1g/L;グルタマート:0.2g/L;金属溶液(硫酸銅:3mg/L;鉄塩化物:830mg/L;硫酸亜鉛:860mg/L;硫酸:1.1mg/L):次いで0.5mL/Lのポリプロピレングリコール(0.02mL/L)を添加した。溶解後、pHは調整しなかった。100rpmの撹拌、無通気で、インキュベーション温度を35℃に調節した。培養中pHは調整しなかった。9時間後、7リットルを前発酵槽から発酵槽に移した。(9時間後、前発酵槽培養、700nmでOD:3.75).滅菌条件下で前発酵槽の培養を発酵槽に移した。
発酵槽内の培養条件
次の成分を精製水中に溶解することにより、70リットルの培養培地を調製した:塩化ナトリウム:3g/L;ナトリウム一水素リン酸:2g/L;酢酸ナトリウム:1g/L;大豆ペプトン、50g/L;グルコース:12g/L;塩化カルシウム:0.1g/L;塩化カリウム:0.1g/L;重炭酸ナトリウム:0.5g/L;ピルビン酸塩:0.1g/L;グルタマート:0.2g/L;金属溶液(硫酸銅:3mg/L;鉄塩化物:830mg/L;硫酸亜鉛:860mg/L;硫酸:1.1mg/L):次いで0.5mL/Lのポリプロピレングリコール(0.02mL/L)を添加した。溶解後、pHは調整しなかった。
滅菌後、8g/Lグルコースを前記培養に添加した。100rpmの撹拌、無通気で、インキュベーション温度を35℃に調節した。14時間後、前記培養(培養、700nmでOD=5.43)を、65℃にて35分間の熱処理により不活化し、回収槽に移した。不活化した直後、バイオマスを培地から分離するために前記培養を限外ろ過スキッドに移し、濃縮し、さらに精製水中で塩化ナトリウム(9g/L)を用いて洗浄した。その回収したバイオマスをアリコート(濃縮細菌懸濁液の質量2798g、濃縮細菌懸濁液グラムあたり51.7mgのバイオマス乾燥重量)してから、-15℃にて凍結した。
実施例1.5:ラクトバチルス・ジョンソニイ103782の培養
初期培養条件
次の成分を精製水中に溶解することにより培養培地を調製した:塩化ナトリウム:3g/L;ナトリウム一水素リン酸:2g/L;酢酸ナトリウム:1g/L;大豆ペプトン、50g/L;グルコース:12g/L;塩化カルシウム:0.1g/L;塩化カリウム:0.1g/L;重炭酸ナトリウム:0.5g/L;ピルビン酸塩:0.1g/L;グルタマート:0.2g/L;金属溶液(硫酸銅:3mg/L;鉄塩化物:830mg/L;硫酸亜鉛:860mg/L;硫酸:1.1mg/L):次いで0.5mL/Lのポリプロピレングリコール(0.02mL/L)を添加した。溶解後、pHは調整しなかった。前記培地の滅菌後、小さなエルレンマイヤーフラスコを凍結バイアルの内容物(1.5mLの凍結細菌を含有)で個別に接種し、33℃にて10時間インキュベートした。次いでこの培養の20mLアリコートを、1000mLの培養培地を含有する大きなエルレンマイヤーフラスコに移し、同じ条件で再びインキュベートした。14時間の増殖後、1リットルのエルレンマイヤーフラスコの内容物を前発酵槽に移した。
前発酵槽内の培養条件
次の成分を精製水中に溶解することにより、20リットルの培養培地を調製した:塩化ナトリウム:3g/L;ナトリウム一水素リン酸:2g/L;酢酸ナトリウム:1g/L;大豆ペプトン、50g/L;グルコース:12g/L;塩化カルシウム:0.1g/L;塩化カリウム:0.1g/L;重炭酸ナトリウム:0.5g/L;ピルビン酸塩:0.1g/L;グルタマート:0.2g/L;金属溶液(硫酸銅:3mg/L;鉄塩化物:830mg/L;硫酸亜鉛:860mg/L;硫酸:1.1mg/L):次いで0.5mL/Lのポリプロピレングリコール(0.02mL/L)を添加した。溶解後、pHは調整しなかった。100rpmの撹拌、無通気で、インキュベーション温度を35℃に調節した。酢酸を用いて前記培養のpHを5.6に調整した。24時間後、7リットルを前発酵槽から発酵槽に移した。(24時間後、前発酵槽培養、700nmでOD:0.47).滅菌条件下で前発酵槽の培養を発酵槽に移した。
発酵槽内の培養条件
次の成分を精製水中に溶解することにより、70リットルの培養培地を調製した:塩化ナトリウム:3g/L;ナトリウム一水素リン酸:2g/L;酢酸ナトリウム:1g/L;大豆ペプトン、50g/L;グルコース:12g/L;塩化カルシウム:0.1g/L;塩化カリウム:0.1g/L;重炭酸ナトリウム:0.5g/L;ピルビン酸塩:0.1g/L;グルタマート:0.2g/L;金属溶液(硫酸銅:3mg/L;鉄塩化物:830mg/L;硫酸亜鉛:860mg/L;硫酸:1.1mg/L):次いで0.5mL/Lのポリプロピレングリコール(0.02mL/L)を添加した。溶解後、pHは調整しなかった。
滅菌後、8g/Lグルコースを前記培養に添加した。100rpmの撹拌、無通気で、インキュベーション温度を35℃に調節した。24時間後、前記培養(700nmでOD=0.174)を、70℃にて30分間の熱処理により不活化し、回収槽に移した。不活化した直後、バイオマスを培地から分離するために前記培養を限外ろ過スキッドに移し、濃縮し、さらに精製水中で塩化ナトリウム(9g/L)を用いて洗浄した。その回収したバイオマスをアリコート(濃縮細菌懸濁液の質量61.5g、濃縮細菌懸濁液グラムあたり20.2mgのバイオマス乾燥重量)してから、-15℃にて凍結した。
実施例2:細菌可溶化液
実施例2.1
6gの細菌乾燥重量を含有する実施例1.1からのラクトバチルス・ファーメンタムI-3929のバイオマスを、融解して室温にしてから、12g/Lの細菌バイオマス乾燥重量に達するように精製水で希釈した。アルカリ化を、0.03Mの水酸化ナトリウムで行った。溶解開始時に測定したpHは10.3であった。次いで、連続撹拌下でその溶菌を40℃にて6時間インキュベートした。インキュベーション後のpHは9.9であった。
実施例2.2
20gの細菌乾燥重量を含有する実施例1.4からのラクトバチルス・ラムノーサス71.38のバイオマスを、融解して室温にしてから、40g/Lの細菌バイオマス乾燥重量に達するように精製水で希釈した。アルカリ化を、0.03Mの水酸化ナトリウムで行った。溶解開始時に測定したpHは10.3であった。次いで、連続撹拌下でその溶菌を40℃にて6時間インキュベートした。インキュベーション後のpHは9.7であった。
実施例2.3
6gの細菌乾燥重量を含有する実施例1.1からのラクトバチルス・ファーメンタムI-3929のバイオマスを、融解して室温にしてから、12g/Lの細菌バイオマス乾燥重量に達するように精製水で希釈した。アルカリ化を、0.06Mの水酸化ナトリウムで行った。溶解開始時に測定したpHは12.3であった。次いで、連続撹拌下でその溶菌を40℃にて6時間インキュベートした。インキュベーション後のpHは11.8であった。
実施例2.4
6gの細菌乾燥重量を含有する実施例1.1からのラクトバチルス・ファーメンタムI-3929のバイオマスを、融解して室温にしてから、12g/Lの細菌バイオマス乾燥重量に達するように0.2Nの塩化ナトリウム溶液で希釈した。塩化ナトリウム溶液の最終濃度は0.15Nであった。溶解開始時に測定したpHは6.4であった。次いで、連続撹拌下でその溶菌を40℃にて6時間インキュベートした。インキュベーション後のpHは6.3であった。
実施例2.5
実施例2.1の可溶化液のアリコートを採取して溶解処理を継続した。25%の塩酸を用いてその液量をpH3.6に調整してから、水浴中で40℃にて1時間、静的条件下でインキュベートした。
実施例2.6
実施例2.4の可溶化液のアリコートを採取して溶解処理を継続した。10Nの水酸化ナトリウムでその液量をpH12.4に調整してから、水浴中で40℃にて1時間、静的条件下でインキュベートした。
実施例2.7
0.4gの細菌乾燥重量を含有する実施例1.3からのラクトバチルス・プランタルム71.39のバイオマスを、融解して室温にしてから、7g/Lの細菌バイオマス乾燥重量に達するように精製水で希釈した。アルカリ化を、0.06Mの水酸化ナトリウムで行った。溶解開始時に測定したpHは12.6であった。次いで、連続撹拌下でその溶菌を40℃にて2時間インキュベートした。インキュベーション後のpHは12.4であった。
実施例2.8
0.3gの細菌乾燥重量を含有する実施例1.5からのラクトバチルス・ジョンソニイ103782のバイオマスを、融解して室温にしてから、6g/Lの細菌バイオマス乾燥重量に達するように精製水で希釈した。アルカリ化を、0.06Mの水酸化ナトリウムで行った。溶解開始時に測定したpHは12.5であった。次いで、連続撹拌下でその溶菌を40℃にて2時間インキュベートした。インキュベーション後のpHは12.3であった。
実施例2.9
0.4gの細菌乾燥重量を含有する実施例1.2からのラクトバチルス・ヘルベティカス103146のバイオマスを、融解して室温にしてから、8g/Lの細菌バイオマス乾燥重量に達するように精製水で希釈した。アルカリ化を、0.06Mの水酸化ナトリウムで行った。溶解開始時に測定したpHは12.8であった。次いで、連続撹拌下でその溶菌を40℃にて2時間インキュベートした。インキュベーション後のpHは12.2であった。
実施例2.10
6.8gの細菌乾燥重量を含有する実施例1.1からのラクトバチルス・ファーメンタムI-3929のバイオマスを、融解して室温にしてから、7g/Lの細菌バイオマス乾燥重量に達するように精製水で希釈した。アルカリ化を、0.08Mの水酸化ナトリウムで行った。溶解開始時に測定したpHは12.2であった。次いで、連続撹拌下でその溶菌を40℃にて7時間インキュベートした。インキュベーション後のpHは12.0であった。塩酸を用いてその溶解のpHを9.8に調整した。
その溶菌が含有した可溶性乾燥重量(SDW):20.5mg/g、タンパク質(Prot):4.9mg/g。
実施例2.11
6.8gの細菌乾燥重量を含有する実施例1.1からのラクトバチルス・ファーメンタムI-3929のバイオマスを、融解して室温にしてから、7g/Lの細菌バイオマス乾燥重量に達するように精製水で希釈した。アルカリ化を、0.15Mの水酸化ナトリウムで行った。溶解開始時に測定したpHは13.0であった。次いで、連続撹拌下でその溶菌を40℃にて63時間インキュベートした。インキュベーション後のpHは12.6であった。塩酸を用いてその溶解のpHを9.9に調整した。
その溶菌が含有したSDW:23.7mg/g、Prot:5.0mg/g。
実施例2.12
98gの細菌乾燥重量を含有する実施例1.1からのラクトバチルス・ファーメンタムI-3929のバイオマスを、融解して室温にしてから、10g/Lの細菌バイオマス乾燥重量に達するように精製水で希釈した。アルカリ化を、0.08Mの水酸化ナトリウムで行った。溶解開始時に測定したpHは12.0であった。次いで、連続撹拌下でその溶菌を40℃にて24時間インキュベートした。インキュベーション後のpHは11.1であった。水酸化ナトリウムを用いてその溶解のpHを11.5に調整した。
その溶菌が含有したSDW:23.7mg/g。
実施例2.13
39gの細菌乾燥重量を含有する実施例1.1からのラクトバチルス・ファーメンタムI-3929のバイオマスを、融解して室温にしてから、7.6g/Lの細菌バイオマス乾燥重量に達するように0.2Nの塩化ナトリウム溶液で希釈した。溶解開始時に測定したpHは4.4であった。次いで、連続撹拌下でその細菌浸透圧可溶化液を40℃にて24時間インキュベートした。インキュベーション後のpHは4.2であった。次いで、0.06Nに達するように水酸化ナトリウムを添加することで細菌可溶化液をアルカリ性にした。アルカリ溶解開始時測定したpHは10.6であった。連続撹拌下でその溶菌を40℃にて2.25時間再インキュベートした。インキュベーション後のpHは10.2であった。
実施例3:可溶化液(ライセート)の精製
実施例3.1
実施例2.5の可溶化液を3000x重力で20分間遠心分離した。次いで、その上清を水酸化ナトリウムでpH6.81に調整し、0.45μM〜0.2μMの空隙率を有する連続フィルターによってろ過し、最終的には、0.22μMの滅菌フィルターでろ過した。その濃縮物が含有したタンパク質:2.8mg/mL;DNA:17.4μg/mL。D-アミノ酸の割合:14.9%のD-Ala、14.4%のD-Pro、14.2%のD-Asp.
mgの乾燥重量/mLでは無産生:0.003mg/mL(C1)-0.03mg/mL(C2)-0.3mg/mL(C3)の活性乾燥重量/mL:C1:3.3μM、C2:3.3μM、C2:52.5μM。活性乾燥重量(g/Lまたはmg/mL単位)=可溶性乾燥重量(g/Lまたはmg/mL単位)-塩化物含有量(g/Lまたはmg/mL単位)。
実施例3.2
実施例2.6の可溶化液を3000x重力で20分間遠心分離した。次いで、その上清を10N水酸化ナトリウムでpH7に調整し、0.45μM〜0.2μMの空隙率を有する連続フィルターによってろ過し、最終的には、0.22μmの滅菌フィルターでろ過した。その濃縮物が含有したタンパク質:12.3mg/mL;DNA:27.7μg/mL。D-アミノ酸の割合:15.9%のD-Ala、24.4%のD-Pro、17.4%のD-Asp、45.1%のD-Ser、10.1%のD-Met。
mgの活性乾燥重量/mLでは無産生:0.003mg/mL(C1)-0.03mg/mL(C2)-0.3mg/mL(C3)の活性乾燥重量/mL:C1:8.0μM、C2:56.0μM、C3:94.3μM。
実施例3.3
実施例2.1の300mLの可溶化液を、先ず、3000x重力で20分間遠心分離した。塩酸を用いてその上清をpH7.1に調整した。前記抽出物を、SartoflowRSlice 200 Benchtop Crossflow System上で330-350mL/分にて一定流量でポリエーテルスルホン(PES)(Sartorius Stedim Biotech GmbH)の0.45μM膜によって濃縮した。その収率量は75%であった。その濃縮物は最終的に、PES膜0.2μM(Nalgene)によって滅菌ろ過した。
その濃縮物が含有したSDW:30.0mg/g;Prot:9.6mg/mL;DNA:32.8μg/mL。D-アミノ酸の割合:14.3%のD-Ala、13.9%のD-Pro、14.1%のD-Asp、36.9%のD-Ser。mgの活性乾燥重量/mLでは無産生:0.003mg/mL(C1)-0.03mg/mL(C2)-0.3mg/mL(C3)の活性乾燥重量/mL:C1:5.1μM、C2:30.0μM、C3:64.0μM。
実施例3.4
塩酸を用いて実施例2.2の300mLの可溶化液をpH7.0に調整した。実施例3.3で説明したように、350mL/分にて一定流量で前記抽出物をろ過した。その収率量は75%を超えるものだった。その濃縮物を、PES膜0.2μM(Nalgene)によって最終的に滅菌ろ過した。
その濃縮物が含有したSDW:49.2mg/g;Prot:14.2mg/mL;DNA:34.1・g/mL。D-アミノ酸の割合:16.0%のD-Ala、13.3%のD-Pro、14.2%のD-Asp.
mgの活性乾燥重量/mLでは無産生:0.003mg/mL(C1)-0.03mg/mL(C2)-0.3mg/mL(C3)の活性乾燥重量/mL:C1:0μM、C2:4.1μM、C3:26.3μM。
実施例3.5
実施例2.3の300mLの可溶化液を、先ず、3000x重力で20分間遠心分離した。塩酸を用いてその上清をpH7.1に調整した。実施例3.3で説明したように、330〜350mL/分にて一定流量で前記抽出物をろ過した。その収率量は75%を超えるものだった。その濃縮物は最終的に、PES膜0.2μM(Nalgene)によって滅菌ろ過した。
その濃縮物が含んだSDW:34.5mg/g;Prot:8.9mg/mL;DNA:16.8μg/mL。D-アミノ酸の割合:16.4%のD-Ala、24.3%のD-Pro、17.3%のD-Asp.
mgの活性乾燥重量/mLでは無産生:0.003mg/mL(C1)-0.03mg/mL(C2)-0.3mg/mL(C3)の活性乾燥重量/mL:C1:3.0μM、C2:36.4μM、C3:69.5μM。
実施例3.6
実施例2.13の1000mLの可溶化液を9384x重力にて20分間遠心分離した。その上清を0.22μMの滅菌フィルターに直接通過させることでろ過した。
その濃縮物が含有したSDW:32.7mg/g;Prot:6.5mg/g;砂糖:2.4mg/g。その砂糖濃度は、Herbertらの(Meth. Microbiol, 1971, 5B:266 以下参照)による手順に従って測定した。
実施例6で説明したように様々な濃度で生物学的活性のスクリーニングをヒト末梢血単核細胞(PBMC)上で行った。0.5mgの活性乾燥重量/mLにて得られた結果はTNF-α:83pg/mL;IL6:898pg/mL;IL12:140pg/mL(10Ng/mLのIFN-γ存在下で);及びIL10:221pg/mL(IFN-γ存在下で)であった。
実施例3.7
実施例2.10の細菌可溶化液の混合物を、pHを10.2に調整後に微量ろ過(MF)槽に移した。前記微量ろ過(MF)ユニットでは0.45・Mの接線流ろ過(TFF)フィルター(Sartocon Slice Sartorius社製)を使用した。そのクロスフローを290L/hm2(LHM)に調整し、膜間差圧(TMP)を0.4〜0.5バールに調節した。その透過物を限外ろ過(UF)槽に移した。
前記微量ろ過槽内の可溶化液の液量が、その初期液量の半分に達すると、前記UFユニットは始動する。UFフィルターの透過物はMF槽内で洗浄緩衝液として使用される。前記MF槽とUF槽両方の液量を同一に維持した。10ダイアフィルトレーション容量後、前記UFを停止し、その細菌可溶化液を前記MF槽内で濃縮した。その回復容積率は83%であった。前記UF槽内に回復された抽出物を塩酸を用いてpH7.3に調整してから、0.2・Mの滅菌フィルターによってろ過した。
その濃縮物が含有したSDW:17.5mg/g;Prot:4.3mg/g.
実施例3.8
実施例2.7の可溶化液を9384x重力で15分間遠心分離した。次いで、その上清を塩酸でpH7.3に調整し、0.45μM〜0.2・Mの空隙率を有する連続フィルターによってろ過し、最終的には、0.22μMの滅菌フィルターでろ過した。
10倍希釈した産物を伴う末梢血単核細胞(PBMC):777pg/mLのIL10、26pg/mLのIL12、13183pg/mLのIL6。
実施例3.9
実施例2.8の可溶化液を9384x重力で15分間遠心分離した。次いで、その上清を塩酸でpH7.4に調整し、0.45μM〜0.2μMの空隙率を有する連続フィルターによってろ過し、最終的には、0.22μMの滅菌フィルターでろ過した。
10倍希釈した産物を伴うPBMC:904pg/mLのIL10、0pg/mLのIL12、4995pg/mLのIL6。
実施例3.10
実施例2.9の可溶化液を9384x重力で15分間遠心分離した。次いで、その上清を塩酸でpH7.6に調整し、0.45μM〜0.2μMの空隙率を有する連続フィルターによってろ過し、最終的には、0.22μMの滅菌フィルターでろ過した。
10倍希釈した産物を伴うPBMC:476pg/mLのIL10、0pg/mLのIL12、4924pg/mLのIL6。
実施例3.11
実施例2.11の可溶化液を、pHを10.4に調整後にMF槽に移した。そのTFF設置は実施例3.7に類似した。そのクロスフローを290L/hm2に調整し、そのTMPを0.4〜0.5バールに調節した。10ダイアフィルトレーション容量後に前記UFを停止した。その回復容積率は86%であった。塩酸を用いて最終産物をpH7.3に調整した。
得られた濃縮物が含有したSDW:24.2mg/g;Prot:4.8mg/g.
実施例3.12
実施例2.12の可溶化液を、pHを11.5に調整後にMF槽に移した。そのTFF設置は実施例3.7に類似した。そのクロスフローを290L/hm2に調整し、そのTMPを0.4バールに調節した。10ダイアフィルトレーション容量後に前記UFを停止した。その回復容積率は74%であった。塩酸を用いて最終産物をpH7.2に調整した。
得られた濃縮物が含有したSDW:32.4mg/g;Prot:5.8mg/g;砂糖:2.3mg/g.
実施例6で説明したように様々な濃度で生物学的活性のスクリーニングをヒト末梢血単核細胞(PBMC)上で行った。0.5mgの活性乾燥重量/mLにて得られた結果はTNF-α:37pg/mL;IL6:1092pg/mL;IL12:81pg/mL(10Ng/mLのIFN-γ存在下で);及びIL10:160pg/mL(10Ng/mLのIFN-γ存在下で)。DCタンパク質アッセイによりタンパク質濃度を測定した(BioRad、DCタンパク質アッセイ、キット番号500-0116)。マイクロプレートアッセイプロトコルを実行した。解析サンプル(0.1mL)を1.9mLの25mMリン酸緩衝液pH11で希釈した。2mgのBSA/mL(BSA、ピアス社参照番号23210)にてウシ血清アルブミン溶液を用いてアッセイを行う度にタンパク質標準曲線を調製した。次の濃度を得るため、25mMリン酸緩衝液pH11を用いてBSA溶液を希釈した:0.18、0.24、0.3、0.36〜0.42mgのBSA/mL。サンプル(20μl)及びBSA標準液(20μl)を清潔で乾燥したマイクロタイタープレートに4通りに添加した。DCタンパク質アッセイキットからの試薬A(25μl)を各ウェルに添加した。10分間後、200μlの試薬Bを各ウェルに添加した。前記マイクロタイタープレートを回転振盪機上で5秒間混合した。室温で20分間放置した後、750nmで吸光度を記録した。各サンプルのタンパク質濃度を前記タンパク質標準曲線上の線形回帰の勾配を利用して計算した:
750nmでOD=a*(タンパク質濃度)+b
サンプル中タンパク質(mg)=[20x(750nmでOD-b)]/a
可溶性乾燥重量(SDW)を、溶解してから105℃にて陶器皿で一定の質量に乾燥する結果として生じる5mLの可溶性画分を取得することによって定量した。
実施例4:in-vitroにおけるマウス脾細胞の活性化
本発明の実施形態における免疫賦活作用を、マウス脾細胞の活性化を測定することにより、in-vitroで測定した(Alamar blue アッセイ)。
材料と方法
脾細胞の刺激
Alamar blue(商標)アッセイは、ヒト細胞または動物細胞の増殖を定量的に測定することを目的に設計されている。このアッセイには、細胞増殖の結果として生じる化学的還元に応答する酸化還元(REOX)指標による代謝活性の検出に基づく蛍光定量的/比色定量的増殖指標が組み込まれている。増殖に関連するREOX指標は、酸化(非蛍光性、青色)型から還元(蛍光性、赤色)型への変化を引き起こす。
マウスBalb/cマウス(雌、6〜8週齢)をCharles River Laboratories(ドイツ、スールフェルト)から入手し、頸椎脱臼により屠殺した。脾臓をポッターエルベージェムホモジナイザーを用いてホモジナイズした;細胞懸濁液を遠心分離(280x重力、4℃にて10分間)により洗浄し、5%のFCS、100U/mLのペニシリン及び100μg/mLのストレプトマイシンを含有する5mLのRPMI1640中で再懸濁した。100μlの脾細胞(2x106/mL)を、96-ウェルプレート(Falcon3072)中で50μlの細菌抽出用希釈液及び細胞培地中の5%の二酸化炭素を用いて37℃にて48時間インキュベートした。
培地と1:1の割合で希釈した30μlのAlamar blue(商標)溶液添加後、544nmの励起と590nmの発光波長で、Fluoroskan Ascent Reader (ドイツ・フランクフルトのThermoLabsystems社)を用いてAlamar blue(商標)の化学的還元を測定した。
試験物質
次の抽出物を試験した:
AFer300:実施例3.5で説明したように得られたラクトバチルス・ファーメンタムI-3929(12g/L)からの抽出物(31.6mgの活性乾燥重量/g);
CFer300:実施例3.3で説明したように得られたラクトバチルス・ファーメンタムI-3929(12g/L)からの抽出物(28.4mgの活性乾燥重量/g);
DFer300:実施例2.4で説明したように得られ、かつ、実施例3.3と同じ条件で精製したラクトバチルス・ファーメンタムI-3929(12g/L)からの抽出物(29.5mgの活性乾燥重量/g)。この実施例は非アルカリ溶解対照として使用した。
ARahr300:0.03Mの水酸化ナトリウムを用いて40℃にて6時間のアルカリ溶解法により得られるラクトバチルス・ラムノーサス71.38(40g/L)からの抽出物(49.3mgの活性乾燥重量/g);
CRahr300:実施例3.4で説明したように得られたラクトバチルス・ラムノーサス71.38(40g/L)からの抽出物(46.4mgの活性乾燥重量/g);
DRahr300:0.15Nの塩化ナトリウム溶液中で浸透圧ストレスにより、40℃にて6時間溶解されたラクトバチルス・ラムノーサス71.38(40g/L)からの抽出物(46.2mgの活性乾燥重量/g)。この実施例は非アルカリ溶解対照として使用した。
陰性対照
蒸留水またはリン酸緩衝食塩水(PBS)。
結果
脾細胞活性化を定量するin-vitro研究
前記抽出物による治療後のマウス脾細胞の代謝活性の増加を、Alamar blueアッセイによる2つの独立した実験で定量した(図4a及び4bを参照)。
前記抽出物の存在下で脾細胞を48時間培養した。Alamar blueR溶液の添加後、発光値を測定した。図4a〜図4bに示すように、前記細菌抽出物はおよそ1:300の希釈度において効果的であった。スチューデントのt検定を用いて、すべての群を対照群に対して統計学的に比較した。
Figure 2012502026
結論
Alamar blueアッセイを用いてマウス脾細胞の活性化を測定することによりin-vitroで細菌抽出物の免疫賦活作用を測定した。ここで、2つの独立した実験において、発明者らは、浸透圧溶解により得られた、無傷の粒子状細胞壁成分を含む抽出物(DFer300)と、本発明に係る2つの抽出物(AFer300及びCFer300)とを比較した。これら3つの抽出物はラクトバチルス・ファーメンタムI-3929から得た。前記AFer300抽出物、CFer300抽出物、及びDFer300抽出物は、1:300の希釈度で前記細胞の代謝を刺激する上でそれぞれ効果的であった。発明者らは、前記DFer300浸透圧溶解対照と、前記AFer300及びCFer300との間には差異がないことを観察した。
また、発明者らは、第2菌株、ラクトバチルス・ラムノーサス71.38から得られた3つの抽出物を比較した(ARahr300、CRahr300、DRahr300)。前回のセットと同様、ARahr300及びCRahr300は本発明の範囲内にある一方、DRahrは浸透圧溶解対照である。ここで、前記ARahr300抽出物は、1:300の希釈度で2つの独立したアッセイにおいて効果的であった一方、前記CRahr300及びDRahr300抽出物は低い効果を示したが、同じ希釈度で、前記2つのアッセイのうちの1つでは有意な刺激性を示した。すべての6つの抽出物の結果の比較でも、脾細胞の増殖を刺激する上で、前記ラクトバチルス・ファーメンタムI-3929の抽出物が前記ラクトバチルス・ラムノーサス71.38の抽出物に比較して、より効果的であることを示した。
実施例5:骨髄由来のマクロファージによる一酸化窒素の産生
本発明に係る一連の実施形態の免疫賦活可能性を、マウス骨髄由来のマクロファージを用いて一酸化窒素(NO)の産生量を測定することにより試験を行った。
材料と方法
6週齢の雄C57/BL6マウス(6週齢の雄、SPF品質、フランスのCharles Rivier製)を二酸化炭素吸入により死滅させた。その尻、大腿、及び後肢からの脛骨を除去した。両端部を切断後、骨を介してダルベッコ改変イーグル培地(DH)を注入することにより骨髄を内腔から抽出した。洗浄後、前記幹細胞を、20%のウマ血清と30%Lの929細胞上清で補足したDH培地中で再懸濁(40000細胞/mL)した。その細胞懸濁液を、8%の二酸化炭素と飽和雰囲気下で、インキュベーター内で37℃にて8日間インキュベートした。次いで、氷冷のPBSを用いてマクロファージを分離し、洗浄し、5%のウシ胎児血清(FCS)、アミノ酸及び抗生物質(DHE培地)で補足したDH培地中で再懸濁した。その細胞密度を700000細胞/mLに調整した。前記抽出物の水溶液を、マイクロタイタープレート中で直接にDHE培地中に連続的に希釈した。本発明の抽出物を3通りに試験し、前記培地を含む各マイクロタイタープレートを陰性対照とした。各ウェル中の最終液量は100μlであった。100μlの前記細胞懸濁液を前記希釈した抽出物に添加し、8%の二酸化炭素と水分飽和雰囲気下で、その細胞をインキュベーター内で37℃にて22時間インキュベートした。そのインキュベーション期間の終わりに、100μlの上清を別のマイクロタイタープレートに移し、各上清で産生した亜硝酸塩濃度を、グリース反応を実行することにより定量した。2.5%の水性リン酸中の100μlのグリース試薬(5mg/mLのスルファニルアミド+0.5mg/mLのN-(1-ナフチル)エチレン-ジアミン塩酸塩)を各ウェルに添加した。マイクロタイタープレートを、690nmの参照に対して562nmにて分光光度計(SpectraMax Plus、Molecular Devices社製)を用いて、読み込んだ。前記亜硝酸塩濃度は、形成されている一酸化窒素含有量に比例した。前記亜硝酸塩含有量を、亜硝酸ナトリウムの標準曲線に基づいて定量した(1〜70μMのNaNO2)。結果を、平均値±標準偏差としてμM単位の一酸化窒素(NO)で示し、用量反応曲線としてプロットした。
試験物質
次の抽出物を試験した:
第1アッセイ
OP0701B4_CFer300:実施例3.3で説明したように得られたラクトバチルス・ファーメンタムI-3929(12g/L)からの抽出物;
OP0701B4_DFer300:実施例2.4で説明したように得られ、実施例3.3と同じ条件で精製したラクトバチルス・ファーメンタムI-3929(12g/L)からの抽出物。この実施例は非アルカリ溶解対照として使用した。
OP0701B4_CRahr300:実施例3.4で説明したように得られたラクトバチルス・ラムノーサス71.38(40g/L)からの抽出物
OP0701B4_DRahr300:40℃にて6時間の0.15Nの塩化ナトリウム溶液中における浸透圧ストレスにより得られたラクトバチルス・ラムノーサス71.38(40g/L)からの抽出物。この実施例は非アルカリ溶解対照として使用した。
第2アッセイ
OP0701C_10g0.5P4H:40℃にて4時間インキュベートした0.037Mの水酸化ナトリウムを伴う10g/Lのバイオマス乾燥重量におけるラクトバチルス・ファーメンタムI-3929からの抽出物。
OP0701C_10g1P4H:40℃にて4時間インキュベートした0.075Mの水酸化ナトリウムを伴う10g/Lのバイオマス乾燥重量におけるラクトバチルス・ファーメンタムI-3929からの抽出物。
OP0701C_10g2P4H:40℃にて4時間インキュベートした0.150Mの水酸化ナトリウムを伴う10g/Lのバイオマス乾燥重量におけるラクトバチルス・ファーメンタムI-3929からの抽出物。
OP0701C_10g1P21H:40℃にて21時間インキュベートした0.075Mの水酸化ナトリウムを伴う10g/Lのバイオマス乾燥重量におけるラクトバチルス・ファーメンタムI-3929からの抽出物。
OP0701C_10g0.5P21H:40℃にて21時間インキュベートした0.037Mの水酸化ナトリウムを伴う10g/Lのバイオマス乾燥重量におけるラクトバチルス・ファーメンタムI-3929からの抽出物。
OP0701C_10g2P21H:40℃にて21時間インキュベートした0.150Mの水酸化ナトリウムを伴う10g/Lのバイオマス乾燥重量におけるラクトバチルス・ファーメンタムI-3929からの抽出物。
OP0701C_10g2P45H:40℃にて45時間インキュベートした0.150Mの水酸化ナトリウムを伴う10g/Lのバイオマス乾燥重量におけるラクトバチルス・ファーメンタムI-3929からの抽出物。
第1アッセイの結果
第1アッセイ(図5a)では、本発明に従ってアルカリ溶解法から得られた抽出物が浸透圧溶解から得られた抽出物と同じ活性を備えていることを観察した。
発明者らはまた、前記免疫刺激活性が選択された菌株に関係付けられたことも観察した。前記ラクトバチルス・ファーメンタムI-3929から得られた抽出物は、前記菌株ラクトバチルス・ラムノーサス78.31から得られた抽出物よりも多くのNO2及びNO3の産生量を誘導した。
第2アッセイの結果
第2アッセイ(図5b)では、発明者らは、前記抽出物のin-vitro活性はその溶解の初期条件と相関することを観察した。次の細菌抽出物の活性は、同じ菌株ラクトバチルス・ファーメンタムI-3929に対して示され、溶解の同量の10gのバイオマス乾燥重量/リットルに対しても示される:OP0701C_10g0.5P4H、OP0701C_10g1P4H、OP0701C_10g2P4H、OP0701C_10g1P21H、OP0701C_10g0.5P21H、OP0701C_10g2P21H、及びOP0701C_10g2P45H。前記in-vitro活性は、水酸化ナトリウムの初期濃度と溶解期間に応じて異なる。
結論
これらの実験の結果は、アルカリ処理によって生成された化学修飾にかかわらず、前記実施形態の活性は、浸透圧溶解により得られるaa対照抽出物と比較して、または前記各生細菌と比較して低下しないことを示した(この態様については下の実施例6を参照)。
実施例6:炎症性と抗炎症活性に対するin-vitroスクリーニング
本発明の実施形態の免疫賦活または抗炎症の可能性をin-vitroでスクリーニングするために、試験を一連の細菌抽出物でヒトPBMCで行った。Foligneらにより説明された通り、IL12p70(炎症性のサイトカイン)とIL10(抗炎症性のサイトカイン)の両方の発光を測定し、前記IL10/IL12比率を報告した。(World J Gastroenterol(2007年1月14日);13(2):236-243).
その狙いは、様々な抽出/精製方法を介して得られた6つの抽出物で、IL12p70とIL10の産生量を比較することであった。各抽出物ごとに得られた前記IL10/IL12p70の比率は、前記抽出物の抗炎症の可能性と相関し得る。生細菌を対照として使用し、それに対して前記抽出物(2x107cfu/mlのラクトバチルス・ファーメンタムI-3929)の活性を比較した。
材料と方法
段階的な量の前記6つの細菌抽出物を、10Ng/mlのIFN-μ(IL12p70の産生を増強させることが分かっているサイトカイン)存在下で細胞培地中で希釈し、初期用量1mg/mlから投与を開始した(試験済みの最高最終用量)。健康なドナーの血液から単離したPBMCを、100Ng/ml〜1mg/mlの活性乾燥重量抽出物の連続希釈として試験を行った。
可溶化液や生細菌の菌株を培地に入れる少なくとも3時間前にIFN-μを添加した。2つの独立した実験からのデータが報告されている。
ヒトPBMCの調製
PBMCを抹消液から分離した。短時間に、フィコール勾配遠心分離(Pharmacia製、スウェーデン・ウプサラ)後、単核細胞を回収し、RPMI1640培地(Live technologies製、スコットランド・ペイズリー)で洗浄し、ゲンタマイシン(150・g/mL)、L-グルタミン(2mmol/L)、及び10%の胎児子ウシ血清(FCS)(Gibco-BRL製)で補足したRPMI1640中で2・106細胞/mLに調整した。
サイトカインの誘導
PBMC(2×106細胞/mL)を24-ウェル組織培養プレート(Corning製、米国ニューヨーク)に播種した。細胞は上記のようにを刺激した。5%の二酸化炭素を含む空気の雰囲気で37℃にて24時間の刺激後、その培養上清を回収し、遠心分離により精製し、サイトカイン分析を行うまで-20℃にて保存した。製造元の推奨事項に従って、サイトカインをIL10とIL12p70に対して、Pharmingen抗体ペア(BD Biosciences製、米国カリフォルニア・サンホセ)を用いてELISA法で測定した。
試験物質
OP0701C_10g2P45H(A):ラクトバチルス・ファーメンタムI-3929溶解からの抽出物。10gのバイオマス乾燥重量/リットル(溶解)、0.15Mの水酸化ナトリウムで40℃にて45時間。
OP0701C_10g1P4H(B):ラクトバチルス・ファーメンタムI-3929溶解からの抽出物。10gのバイオマス乾燥重量/リットル(溶解)、0.075Mの水酸化ナトリウムで40℃にて4時間。
OP0701C_5G4P21H(C):ラクトバチルス・ファーメンタムI-3929溶解からの抽出物。5gのバイオマス乾燥重量/リットル(溶解)、0.300Mの水酸化ナトリウムで40℃にて21時間。
OP0701C_40g0.5P4H(D):ラクトバチルス・ファーメンタムI-3929溶解からの抽出物。40gのバイオマス乾燥重量/リットル(溶解)、0.037Mの水酸化ナトリウムで40℃にて6時間。
OP0701B4_CFer150(E):実施例3.1で説明したように得られたラクトバチルス・ファーメンタムI-3929(12g/L)からの抽出物。
OP0701B4_BFer300(F):ラクトバチルス・ファーメンタムI-3929溶解からの抽出物。6gのバイオマス乾燥重量/リットル(溶解)、0.075Mの水酸化ナトリウムで40℃にて6時間。
ラクトバチルス・ファーメンタムI-3929、20%のグリセロール中の2x107cfu/mlで-80℃にて凍結された生細菌。
結果
この試験の狙いは、本発明の実施形態の免疫賦活または抗炎症の可能性を、生のラクトバチルス菌株とin-vitroで比較することであった。様々な抽出物及び前記生細菌を分析するために、PBMCから放出された各サイトカインIL10及びIL12の量を比較しただけではなく、IL10/IL12の比率も比較した。
IL10またはIL12の濃度のいずれか、または両濃度値が、非刺激濃度(すなわち、10pg/ml未満)に近い場合、その比率は計算可能と認められず、N.C.(非計算値)と標識した。
pg/mlで表現されたPBMCから得た結果を表2と表3に示す。
IFNμの存在下で、本発明の6つの細菌抽出物(抽出物A〜抽出物F)の作用を、ヒトPBMC(IL10及びIL12p70反応、pg/ml単位)でラクトバチルス・ファーメンタムの生形態(2x107細菌/ml、生サンプル1及び生サンプル2として2回試験済み)と比較した。IL10/IL12の比率は、100μg/ml及び1mg/mlの抽出物用量に対してのみ報告される。
Figure 2012502026
IFNμの存在下で、本発明の6つの細菌抽出物(抽出物A〜抽出物F)の作用を、ヒトPBMC(IL10及びIL12p70反応、pg/ml単位)でラクトバチルス・ファーメンタムの生形態(2x107細菌/ml、生サンプル1及び生サンプル2として2回試験済み)と比較した。IL10/IL12の比率は、100μg/ml及び1mg/mlの抽出物用量に対してのみ報告される。
Figure 2012502026
表2及び表3に提示した結果に基づき、IL10の産生量は次の順序で減少していた:
B≒E≒D>F>生のラクトバチルス>A>C
表2及び表3に提示した結果に基づき、IL12の産生量は次の順序で減少していた:
生のラクトバチルス>E>B>D>F>A>C
前記比率を検討すると、次の一般的なパターンが観察された:
B≒D>E≒F>生のラクトバチルス
抽出物Aと抽出物CのIL10/IL12比率結果は、これらの抽出物がサイトカインの効果的な誘導剤でないことがわかったため、示されていない。
100μg/ml以下の濃度では、サイトカイン濃度が低すぎて結論を出すことができないことが観察された。
結論
得られた比率は、実施例6で使用された実験的条件下では、本発明の一部の細菌抽出物の免疫調節作用が生のラクトバチルス・ファーメンタムの同作用よりも大きいことを示唆し得る。例えば、抽出物B、D、E、及びFは、生細菌対照よりも高いIL10/IL12p70比率を示した。かくして、かかる抽出物は、生のプロバイオティック菌よりも、炎症性条件などの本明細書に記載した条件に対して活性である。
実施例7:Toll様受容体に対する作用
本発明の実施形態は、グラム陽性菌から得られ、従っては、TLR2受容体を介して作用すると考えられる。TLR受容体は、主として、限定するものではないが、単球、マクロファージ、樹状細胞、T細胞などの免疫細胞によって発現され、微生物産物の重要なセンサーであり、宿主によって危険信号として認識されることができ、非特異的免疫をトリガーするが、TLR活性化は、完全な免疫学的カスケードを開始し、その結果、抗原の存在下で、獲得免疫を育成する。
所与の機能的TLR遺伝子を発現する細胞は、TLR認識またはシグナル伝達に関与するメカニズムの研究や新しい潜在的な治療薬の開発などの多くのアプリケーションに貴重なツールである。下記の実験では、免疫応答の重要なアダプターで、3つの細菌抽出物の活性を試験した。
材料と方法
本発明の抽出物の反応を、次の2つの細胞システムで試験を行った(アゴニスト作用を確認するか、またはTLR2アゴニストPam3Cysの存在下、またはTLR4アゴニストLPSの存在下で拮抗活性の確認を行うかのいずれか):
a)HEK-TLR2/6(24時間後にIL8のELISA)
b)HEK-MD2-TLR4-CD14(24時間後にIL8のELISA)
a)HEK-TLR2/6
HEK293細胞株を、TLR遺伝子の無発現または低い基底発現レベルに基づいて選択した。これらの細胞は、IL8滴定や、TLR誘導されたNF-μB活性を監視するレポーターベースシステムなどのELISA分析を用いて、TLR活性の効率的な監視を可能にする。
HEK-TLR2/6細胞(Invivogen製、フランス・トゥールーズ)は、TLR2、TLR6、及びシグナル伝達カスケードを認識するかまたは関与する遺伝子を含むTLR2/6経路からの複数の遺伝子で安定的にトランスフェクトされ、高度技術を駆使したHEK293細胞である。これらの細胞はTLR2/6刺激後にIL8を分泌する。実験は製造者の指示に従って行った。
短時間に、2x104細胞/ウェル(200ulのRPMI)を37℃にて3日間インキュベートした(5%の二酸化炭素下)。前記培地を除去し、90μLのRPMI+5%のFCSを前記ウェルに添加した。次いで、前記アゴニストと対照を添加した(10μl/ウェル)。前記細胞をインキュベーターに戻して24時間インキュベートした。その上清を回収し、製造者の指示に従ってIL8のELISAを行った。
試験物質
OP0701B4_AFer50:ラクトバチルス・ファーメンタムI-3929溶解からの抽出物。12gのバイオマス乾燥重量/リットル(溶解)、0.075Mの水酸化ナトリウムで40℃にて4時間、実施例3.6で説明したように精製。
OP0701C-Bt1LAC:実施例3.7で説明したように得られたラクトバチルス・ファーメンタムI-3929からの抽出物。
OP0701C-Bt2LAC:実施例3.11で説明したように得られたラクトバチルス・ファーメンタムI-3929からの抽出物。
結果:IL8の分泌
対照(陰性=LPSK12超純粋、TLR4アゴニスト;及びPAM3CSK4=陽性、TLR2アゴニスト)の結果を表4〜6に示した。この結果(pg/ml単位のIL8で表現した)は対照で刺激した24時間後にELISAによって定量されたIL8の分泌平均値を示す。
細胞株HEKTLR2/6はTLR2アゴニストPam3Cysに対して反応した。それとは対照的に、大腸菌(LPSK12)からのTLR4アゴニストは、0.01μg/mlという高用量でさえも不活性であった。
3つの細菌抽出物のみの実験
試験を行った3つの細菌抽出物(OP0701B4Afer50、OP0701C-Bt1LAC、及びOP0701C-Bt2LAC)はTLR2アゴニストPam3Cysよりも高い免疫賦活特性を示した。
3つの細菌抽出物+Pam3Cysの実験
前述の通り、前記3つの細菌抽出物は、抽出直後に添加したPam3Cysと対比して、推定拮抗性または添加物の特性に関しても試験を行った。
細菌抽出物OP0701B4_AFer50
Figure 2012502026
表4の結果は、前記OP0701B4_AFer50抽出物が高濃度のIL8(アゴニスト(TLR2/6))産生を誘導したことを指摘する。
細菌抽出物OP0701C-Bt1LAC
Figure 2012502026
表5の結果は、前記OP0701C-Bt1LAC抽出物が高濃度のIL8(アゴニスト(TLR2/6))の産生を誘導したことを指摘する。
細菌抽出物OP0701C-Bt2LAC
Figure 2012502026
結論
アルカリ溶解法(バイオマス乾燥重量の初期濃度、初期塩基濃度及び塩基処理期間)の条件にもよるが、前記細菌抽出物は様々なモードの作用を有し得る。
OP0701B4_AFer50及びOP0701C-Bt1LACはアゴニスト(TLR2/6)であったが、同細菌菌株に強力なアルカリ溶解法を用いると、拮抗的なTLR2/6活性が得られた(OP0701C-Bt2LAC)。
b)HEK-TLR4-MD2-CD14
TLR4は、敗血症性ショックの原因であるリポ多糖類(LPS)の認識に関与する主要な受容体であることから広範に研究された。
HEK-TLR4-MD2-CD14細胞は、LPSに対して非常に敏感であり、TLR4、MD2及びCD14遺伝子及びNF-μB-誘導レポーターシステムによるHEK293細胞の安定したトランスフェクションにより得た。これらの細胞はIL8を分泌する。
同実験手順は、上記の他のHEK細胞株のTLR2/6にも採用した。試験した対照と本発明の3つの細菌抽出物の結果は表7-9に示した。
結果:IL8の分泌
対照(陽性=LPSK12C超純粋、TLR4アゴニスト;及びPAM3CSK4=陰性、TLR2アゴニスト)の結果は表7-9に示した。この結果(pg/ml単位のIL8で表現した)は、対照で刺激した24時間後のIL8の分泌平均値を示す。
前記細胞株は、TLR4アゴニストLPSK12のみに対して明らかに反応した。それとは対照的に、予想通り、Pam3CysからのTLR2アゴニストは、0.01μg/mlという高用量でさえも不活性であった。
3つの細菌抽出物のみの実験
予想通り、グラム陽性菌アゴニスト、試験を行った3つの細菌抽出物(OP0701B4Afer50:表7、OP0701C-Bt1LAC:表8、及びOP0701C-Bt2LAC:表9)は、TLR4経路を介して明らかな免疫賦活特性を示さなかった。
3つの細菌抽出物+LPSK12の実験
前述の通り、本発明の3つの抽出物は、抽出直後に添加したLPSと対比して、推定拮抗性または添加物の特性に関しても試験を行った。再び、TLR4受容体の濃度ではいかなる作用も観察されなかった(表7-9)。
細菌抽出物OP0701B4_AFer50
Figure 2012502026
この結果は、前記OP0701B4_AFer50抽出物がTLR4受容体(Pam3Cys:138pg/mL)を活性化しなかったことを示す。
細菌抽出物OP0701CBt1-LAC
Figure 2012502026
細菌抽出物OP0701CBt2-LAC
Figure 2012502026
結論
総合すれば、HEK細胞、及びヒトPBMC細胞で得られた分泌物に関するこの結果は、AFer50及びBt1LACが、TLR2経路を介して免疫系を刺激できることを示唆する。また、Bt2LACは、TLR2/6アンタゴニストとして機能し得る。それゆえ、本発明に係る抽出物は、TLR2経路を介して免疫系を刺激することや、TLR2/6アンタゴニストとしての機能を果たすこともできるため、in-vivoで抗感染活性や抗炎症活性に相関する。
実施例8
所与の機能的TLR遺伝子を発現する細胞は、TLR認識またはシグナル伝達に関与するメカニズムの研究や新しい潜在的な治療薬の開発などの多くのアプリケーションに貴重なツールである。従って、これらの免疫応答の重要なアダプターで、4つの細菌抽出物の活性を試験することが下記の実験の狙いであった。
この試験では、本発明に係る抽出物を含む4つの細菌抽出物に対して、8TLR受容体とNOD2受容体をスクリーニングした。
方法
本発明に係る細菌抽出物を96ウェルマイクロプレートで試験した。前記抽出物をDMEM培地で希釈し、各希釈の20μlを2通りに試験した。DMEM培地+10%のFCS(各TLRに特異的な、NF-kBの制御下でレポーター遺伝子分泌アルカリホスファターゼを有する1個のHEK293細胞株)中、25000または50000の細胞を含有する180μl液量のHEK293細胞懸濁液を2通りに各ウェルに添加した。各細胞株の16時間のインキュベーション後、20〜50μlの各上清を96ウェルマイクロプレートに移し、200μlのQuantiblue(Invivogen番号REP-QB1)で完了した。細胞株を発現する様々な系列のTLRに対し、分泌されたアルカリホスファターゼとの酵素反応を30〜60分行った。630nmでマイクロプレートリーダーを用いて読み出しを行った。結果は、630nmでのODで表現した。
物質
このスクリーニングアッセイで使用した陽性対照アゴニスト(及びそれらのそれぞれの濃度)のリスト
TLR PAM2 100Ng/ml;TLR3ポリ(I:C)100Ng/ml;TLR4大腸菌K12LPS 1μg/ml;TLR5ネズミチフス菌フラジェリン1μg/ml;TLR7 R848 10μg/ml;TLR8 R848 10μg/ml;TLR9CpG ODN 2006 10μg/ml;NOD2ムラミルジペプチド1μg/ml。
陰性対照
レポーター遺伝子のみ(NFkB)の組換え体HEK-293細胞株を、TLR細胞株の陰性対照として使用した。各クローンごとの陰性対照値は、これらの非誘導クローンのバックグラウンドシグナルであった。TNF-痾を、細胞株を発現するこの非TLRの陽性対照として使用した。
試験物質
次の細菌抽出物を試験した:
OP0701B4_CFer300:実施例3.3で説明したように得られたラクトバチルス・ファーメンタムI-3929(12g/L)からの抽出物(F);
OP0701B4_CRahr300:実施例3.4で説明したように得られたラクトバチルス・ラムノーサス71.38(40g/L)からの抽出物(G);
OP0701D_10L1PswitchA:実施例3.12で説明したように得られたラクトバチルス・ファーメンタムI-3929(10g/L)からの抽出物(I);及び
OP0701D_5LOSMOConc:0.16Nの塩化ナトリウム溶液中、対照として40℃にて24時間の浸透圧ストレスにより得られる浸透圧溶解ラクトバチルス・ファーメンタムI-3929(7.6g/L)からの抽出物(H)。
細菌抽出物の調整
200μlの反応液量中で、試験しようとする20μlの各サンプルを使用してすべての細胞株を刺激した。
単一濃度、通常0.5mgの乾燥重量/mLでスクリーニングを行った。試験を2通りに行った。
結果
前記細菌抽出物と対照を、所与のTLRまたはNOD2タンパク質だけではなくNFkBプロモーターで駆動されるレポーター遺伝子も機能的に発現する組換え体HEK-293細胞株上で2通りに試験した。TLRとNOD2の活性化の結果は、光学密度(OD)値で示す。その結果は、表10-14に示し、表15に要約した。
細菌抽出物F(OP0701B4CFer300)
Figure 2012502026
細菌抽出物Fは、hTLR2、hTLR4及びhNOD2を特異的に活性化し、より少ない程度でhTLR5も活性化した。
細菌抽出物G(OP0701B4CRahr300)
Figure 2012502026
細菌抽出物Gは、hTLR2、hNOD2を活性化し、かなり少ない程度ではhTLR4も活性化した。
細菌抽出物H(OP0701D_5LOSMOConc)
Figure 2012502026
細菌抽出物Hは、hTLR2、hTLR4及びNOD2を特異的に活性化した。
細菌抽出物I(OP0701D_10L1PswitchA)
Figure 2012502026
細菌抽出物Iは、hTLR2、hTLR5、hNOD2を強力に活性化し、より少ない程度では、hTLR4とhTLR9を活性化する。
Figure 2012502026
かくして、本発明に係る細菌抽出物は、様々なTLR、さらにはNOD2を介して前記免疫系の活性化に役立ち得る。従って、本発明の抽出物は、免疫応答の優れた活性化因子であり得る。
抽出物Hを抽出物G及び抽出物Fと比較すると、本発明に係る抽出物が浸透圧溶解から得られた抽出物と同じTLR経路とNOD経路を有することが明らかになる。抽出物Hと抽出物Iを比較すると、発明者らは、酸溶解を添加してからアルカリ溶解を添加することにより、前記TLR5経路が活性化され、TLR9経路もより少ない程度ではあるが活性化されることを観察し得る。弱アルカリ処理の結果として生じる抽出物Fでさえも、抽出物Hとは対照的に、TLR5経路の活性化を示した。
抽出物Iは、TLR5に作用し、放射線治療における適用の可能性を示した。実際、放射線療法は、定評のある療法であり、特定の種類の癌の治療に極めて効果的であり、その副作用は、健康な体細胞、特に骨髄細胞及び消化管細胞を破壊できることから破壊的である。Burdelyaらは、CBLB502ペプチドがTLR5に結合し、癌細胞が細胞死を回避するために頻繁に活性化する核因-・Bシグナル伝達経路を活性化することを細菌報告した(Burdelyaらの"An agonist of toll-like receptor 5 has radioprotective activity in mouse and primate models," Science, 2008, 320:226-30)。致死量の全身照射に暴露される直前にCBLB502で治療を受けたマウスとアカゲサルは、健康な骨髄細胞や消化器細胞への損傷が少なく、対照よりも有意に長く生存することを示した。重要なことは、担癌マウスでは、CBLB502が放射線療法の抗腫瘍効果を損なわなかったことである。
実施例9:マウスにおいて斑形成細胞(ヒツジ赤血球に対して)を生成する抽出物の能力
斑形成細胞(PFC)技術は、Bリンパ球の非特定刺激の評価を可能にする。この技術は、CunninghamとSeenbergによって初めて説明された(Immunology, 1968, 14, 599)。溶血性抗体が抗体形成細胞周囲に存在することは下記の通り実証された。マウスリンパ系細胞だけではなく、外来(ヒツジ)赤血球の稠密母集団も、顕微鏡のスライドに同時導入された。特定のリンパ系細胞は、拡散し、補体存在下で溶解斑を形成することで隣接赤血球溶解の原因となる溶血性抗体を発光させる。本実験の終わりに、既報告のto106細胞または脾細胞あたりのPFC数を測定した。
材料と方法
試験物質
実施例3.5で説明したように得られた細菌抽出物1、及び実施例3.4で説明したように得られた細菌抽出物2。
動物
40雄Balb/cマウス/実験(IFFA-CREDO, St. Germain sur l'Arbresle、フランス)、5〜6週齢、平均体重20+/-2gを5つの群に分け、各群あたり8匹とした。
実験計画
動物は次の通り、5つの群に分けた:
群(a) マウス8匹、給餌量1.2mg/マウス、実施例3.5で説明したように得られた抽出物1;液量=0.2ml
群(b) マウス8匹、給餌量0.6mg/マウス、実施例3.5で説明したように得られた抽出物1。
群(c) マウス8匹、給餌量1.2mg/マウス、実施例3.4で説明したように得られた抽出物2;液量=0.2ml
群(d) マウス8匹、給餌量0.6mg/マウス、実施例3.4で説明したように得られた抽出物2;液量=0.2ml
群(e) マウス8匹、給餌量0.2mlの等張食塩水
マウスに上記の抽出物を上記の用量で毎日経口投与(経口経路を介して)、5日間連続(第1日目〜第5日目)。2つの挿管を19日目と20日目に追加した。29日目に、0.2mlの等張食塩水(0.9%塩化ナトリウム、アルセバー液)中の抗原(106ヒツジ赤血球)を静脈内注入した(動物の尾静脈経由);その4日後(33日目)に脾細胞懸濁液を調製した。
試薬と設備機器
アルセバー液、エンドトキシンフリー(Sigma, 38299 St Quentin Fallavier, Cedex France, ref. A 3351)
イーグル基礎培地(BME、10倍濃度)、炭酸鉛フリーのアール液(Bio-Merieux, 69280 Marcy l'Etoile, France ref: 8 210 2)
凍結乾燥モルモット血清(Bio-Merieux, Marcy l'Etoile, France ref: 7 212 2)
ヒツジ赤血球(Bio-Merieux, Marcy l'Etoile, France ref: 7214 1)
トリパンブルー、滅菌蒸留水、塩化ナトリウム0.9%、組織ホモジナイザー、遠心分離機、ノイバウアー室(細胞、ガラスチューブ用)
試験物質または対照物質での治療
対照動物にはヒツジ赤血球(SRBC)のみを与えた。他の動物群には、前述の細菌抽出物を経口投与した。この目的のために、各抽出物を水に溶解した。
脾細胞懸濁液
最後の抗原(SRBC)注入の4日間後、次の手順で各マウスごとに脾細胞懸濁液を調製した:
動物はをエーテルで麻酔し、次いで頸椎脱臼により屠殺した。脾臓を除去し、ガラス組織ホモジナイザーで粉砕した(2mlのBME中、pH6.75〜6.80)。次いで、3mlの滅菌蒸留水を添加し、その混合物を20秒間攪拌した。得られた懸濁液をさらに10BMEで希釈し、4℃、1200rpmにて10分間遠心分離した。その上清を廃棄し、その沈殿物を2mlのBMEで懸濁した。その細胞を氷上で5〜10分間は回復させた。その単核細胞の生細胞数を次のように測定した:
細胞懸濁液のアリコートの1/20の希釈液を、トリパンブルーの0.1%溶液を含有する生理食塩液で調製した。無色細胞、すなわち前記生細胞をノイバウアー室で計数した。
その細胞懸濁液は、計数中に融解氷に保持し、計数後直ちに溶菌斑に使用した。この手法は、計数時間が長すぎる場合の生存率の低下を防止する。
スライドの調整
通常の顕微鏡スライドを用い、入念に除塵し、いかなる微量の脂肪も除去し、3片の両面テープ(厚さ0.1mm)を約1.5cm間隔で平行に貼り付ける。その3片の両面テープを事前清浄されたカバーガラス(22mmx22mm)で覆い、前記スライドと前記カバーガラスとの間に2つの「チャンバ」を形成する。
前記脾細胞懸濁液の画分を1mm3あたり25,000の単核細胞に調整した。小さなガラスチューブでは、次の要素(記載の順序で添加する)からなる混合物を自動ピペットによって調製した:
1)7.5mlのBME
2)0.5mlのSRBC懸濁液(生理食塩液で洗浄し、2回遠心分離した。残基50%)
3)0.4mlの正常モルモット血清(補体源として使用)
最終的に、50μlの前記脾細胞懸濁液(25,000細胞/mm3)を200μlの前記混合物に添加した。均質化後、パラフィンで開放側面を密閉する前に、毛管現象で前記懸濁液を「Cunningham Chambers」に導入した。次いで、そのスライドを、37℃にて乾燥器内の湿潤室に入れた。
講義
乾燥器内で1時間のインキュベーション後、前記スライドを顕微鏡で審査した(拡大率100倍:接眼レンズ10倍、対物レンズ10倍)。
その溶菌斑を容易に認識した。各スライド上で5片の垂直光ストリップを審査し、溶解斑数を計数した。106細胞あたりの直接溶解斑を形成する細胞数(N)を外挿によって計算した。xが観察した斑数で、Xが審査した細胞数の場合、直接溶解斑数は次の式で求められる:
n=(x/X)*106
ここで、X=C*V=C*(n*e*l*L)
C=脾細胞の最終濃度
V=観察した液量
n=光ストリップ数
e=接着テープ厚
I=光フィールド幅
L=光ストリップ長
106細胞あたり直接溶解斑数を次の方程式から得た:
PFC(106細胞あたり)=(x*106)/(C*n*e*I*L)
脾臓あたりの細胞回収数を知ることにより、脾臓あたりの溶解斑を形成する細胞数を演繹することが可能である。
「絶対参照」マウスでは、自発性溶解斑は観察されなかった。
統計分析と結果
p<0.05の場合、結果が有意であると認められる(スチューデントのt検定)。結果を表16に示した。
Figure 2012502026
本発明の抽出物は、1.2mg/マウス/日または0.6mg/マウス/日の濃度で試験される場合、B細胞活性化因子であるよう思われる。わずかな用量依存性効果が観察された。それゆえ、本発明の一部の抽出物を用いて、反復性感染に苦しむ患者においてその免疫系を刺激する可能性もあり得る。
実施例10:Balb/cマウスにおける腹腔内ネズミチフス菌感染症に対するCFer300の効果
ネズミチフス菌に感染したマウスの保護を、経口投与後にラクトバチルス属由来の細菌可溶化液により試験した。
材料と方法
動物及び畜産
Balb/cマウスを、モスクワの免疫研究所に施設に収容した。in-vivo保護実験のため、Stolbovaya、Russian State Scientific Centre for Biomedical Technologies (Russian Academy of Medical Sciences)から、非近交系研究室グレードの白ネズミを購入した。入荷直後のマウスの体重は12〜14gであった。全実験を通して、標準的な齧歯類の食事と水で、マウスを無菌状態に維持した。
研究群(主な実験)
2つの群(群あたり22匹のマウス)を使用して、ネズミチフス菌感染マウスの実験モデルを用いて調製した細菌抽出物の抗感染症効果を試験した。
第1群はCFer300溶液を経口投与することで治療し、第2群は、陰性対照として偽治療(水)を与えた。
すべてのマウスをネズミチフス菌に暴露する前の連続10日間に0.5mlの前記溶液を各マウスに1日1回経口投与した:
群1:単回用量2mg(0.5ml)のCFer300を経口投与して治療したマウス。
群2:10日間にわたって毎日0.5mlの水を経口投与して偽治療したマウス。
試験物質
試験した細菌抽出物はOP0701B4CFer300(「CFer300」);実施例3.3で説明したように得られたラクトバチルス・ファーメンタムI-3929(12g/L)からの抽出物(28.4mgの活性乾燥重量/g)であった。
予備実験
予備実験の目的は、細菌への暴露(チャレンジ)後3週間でおよそ50%の死亡率を誘導する感染因子の用量を定量的に決定することであった。チャレンジとして、サルモネラ菌、血清型サルモネラ菌株415(I. Mechnikov, Institute for Vaccines and Sera, Russian Academy of Medical Sciences)の懸濁液を各マウスの腹腔内に注入した。チャレンジ用量は、マウスあたり103〜105CFUのサルモネラとした。
観察と死亡記録
前記チャレンジ後、マウスを実験動物の標準条件下に維持した。感染後21日間、日々の観察と死亡記録を記録した。製剤の抗感染症効果を、各実験群ごとに計算された感染後の生存率(SR)、感染後の平均寿命(ADL)、防御率(DF)、及び製剤有効性指数(EI)、に基づいて推定した。前記SRは、感染後21日目の実験群において生存する動物の割合とした。前記ADL、DF、及びEIは次の通り計算した:
ADL=(X1+X2+...+Xn)/N
ここで:
ADLは、平均寿命、
X1〜Xnは、実験マウス1〜nの感染後の寿命期間であり、
Nは、実験群における動物の合計数である。
DF=CD/ED
ここで:
DFは防御率、
CDは対照群における死亡率、及び
EDは実験群における死亡率である。
EI=[(DF-1)/DF]x100%
ここで:
EIは製剤有効性指数、及び
DFは防御率である。
結果:薬剤耐性
前記製剤は、10日間にわたって1日1回経口投与し、薬剤耐性は良好であった。毒性または副作用の兆候は、10日間の前治療中に観察されなかった。
サルモネラ菌の滴定
予備実験は、およそ50%の死亡率を結果としてもたらすネズミチフス菌のチャレンジ用量を決定するために行った。その結果を表17に示した。
Figure 2012502026
下線を引いた数字は、各日数(感染後)ごとに死亡が発見された動物数を表す。
結論
得られたデータに基づいて、105CFUのネズミチフス菌菌株415(67%の死亡動物、太字)を後続する研究で利用する用量として選択した。
主な実験:CFer300で治療したマウスのチャレンジ(細菌への暴露)
10日間にわたって、CFer300製剤(n=22)で前治療を施したマウス、水(n=22)を与えた対照群のマウスを、前治療終了の1日後にチャレンジ(細菌暴露)した。
ネズミチフス菌の懸濁液をマウスあたり105CFUのチャレンジ用量で腹腔内投与した。感染後21日間にわたって経過観察を行った。各群の死亡率を表18に示した。
Figure 2012502026
イタリック体の数字は、各日数(感染後)ごとに死亡が発見された動物数を表す。これらのデータを用いてSR、ADL、DF及びEIを算出した(表19)。
Figure 2012502026
水で前治療を施した対照群では、観察期間中(21日間)の生存率は55%、及びADLは14.7日間であった。2mg/日の用量でCFer300は保護作用を示し、SR=73%及びADL=17.1日間、DF=1.67及びEI=40%であった。
要約すれば、CFer300の10日間にわたる1日あたりの単回投与量2mgの経口投与は、ネズミチフス菌に感染したマウスに部分保護を提供した。この実施例に示すように、または以前にin-vitro及びex-vivoで示したように、本発明で開示されている抽出物は今後の治療薬剤開発に有用であり得る。
実施例11:LACK誘導喘息モデルにおける2つのラクトバチルス抽出物の効果
本発明の2つの実施形態を、経口投与後にアレルゲン誘導喘息のマウスモデルにおいて試験した(JuliaらのImmunity, 2002, 16:271-283)。
材料と方法
動物及び畜産
6週齢の雌Balb/cByJマウスを、フランス・ジャンバーから購入し、標準条件下に維持し、給餌した。
研究群
合計27匹のマウスを、次の通りに4つの群分けた:
群A:未治療で、LACK感作及び生理食塩液チャレンジマウス;LACKは、寄生虫リーシュマニアからのタンパク質である(マウス数4匹)。
群B:未治療のLACK感作及びチャレンジマウス(マウス数8匹)
群C:OM-1009A-治療(投与あたり8mgの乾燥重量残基)、LACK感作及びチャレンジマウス(マウス数8匹、)
群D:OM-1009B-治療(投与あたり8mgの乾燥重量残基)、LACK感作及びチャレンジマウス(マウス数7匹)
試験物質または対照物質による治療とスケジュール
マウスを3日目から22日目まで治療した。0日目と7日目に2mgのalum3存在下10・gのLACKでマウスを腹腔内注射(i.p.)にて感作した。17〜21日目に、マウスを1日あたりLACK溶液(0.15%)の20分間エアロゾルチャレンジさせるか(群B、群C、及び群D)、または対照として生理食塩液(群A)を与えた。22日目には、メタコリン吸入直後にAHRを発生するマウスの能力を分析した。23日目には、マウス屠殺し、肺炎症を評価した。
方法論
マウスを上記のように3回治療的に処置した。カニューレを気管に挿入して出血させ、個々のマウスの洗浄(灌流)を行った。1mlの温めたPBSで肺臓を3回洗浄した。細胞をPBSで洗浄し、300μl中で再懸濁し、さらにBurker-Turkチャンバを用いて計数した。BAL中細胞百分率を得るため、サイトスピン製剤を作り、ライト・ギムザ染色液で染色した。試験群は次の通りである:LACK感作及びPBSチャレンジ野生型(wt)マウス(対照)、LACK感作及びチャレンジwtウス(喘息動物)、OM-1009A-処置wtウス、及びOM-1009B-処置wtウス。BAL中の全細胞数を、ライト・ギムザ染色液で染色したサイトスピン製剤の顕微鏡検査により定量した。
治療マウスで気道炎症の軽減が観察されたので、(結果を参照)、肺抽出物を調製し、IL4、IL5、及びIL13を多重分析(CBAアレイ)により定量化した。
試験物質
試験した2つの細菌可溶化液は次の通りである:実施例3.7で説明したように得られたラクトバチルス・ファーメンタムI-3929からのOM-1009A抽出物、及び実施例3.11で説明したように得られたラクトバチルス・ファーメンタムI-3929からのOM-1009B抽出物。
結果
a)気道過敏性
22日目には、メタコリン吸入直後にAHRを発生するマウスの能力を各用量ごとに分析した。この結果は図5で報告されており、PBS未治療の非喘息群に類似するOM-1009-Bが基底Penh値を修復したことを示す。OM-1009-Aは、取得したPenh値が非喘息対照群で観察された値よりもさらに低かったため、さらに効率的であった。
b)気管支肺胞における全細胞数と細胞百分率
23日目には、マウス屠殺し、肺炎症を評価した。BAL中の全細胞数は表20で報告されており(右カラム)、さらに細胞百分率は次の通りである:好酸球数(Eo)、好中球数(Neutro)、リンパ球数(Lympho)、及び他の細胞数(Other)。
Figure 2012502026
両抽出物ともBAL中の全細胞数が有意に減少した(群Bと比較すると、p<0.01(OM-1009A);及びp<0.03(OM-1009B))。好酸球数はそれぞれ3倍〜1.7倍減少した。好中球数はそれぞれ1.8倍〜3.6倍減少した。好酸球数と好中球数の減少は、前記抽出物で前治療を施した動物のBAL中炎症細胞濃度の低下を示す。
c)Th2サイトカインは、肺臓中に抽出物を検出して多重分析により定量化した(CBAアレイ)
Figure 2012502026
Figure 2012502026
Figure 2012502026
Th2サイトカイン(IL4、IL5、及びIL13)濃度は、喘息対照群(B)と比較すると、OM-1009A抽出物により減少したが、OM-1009B抽出物によっては減少しなかった。それゆえ、強塩基処理(OM-1009-B)により得られる細菌抽出物は、中等度の塩基処理下で得られる細菌抽出物(OM-1009-a)よりも低活性であり得る。たとえ、両抽出物ともにPenh因子アッセイにおいて活性があっても(図6)、アレルギー疾患やアトピー、またはその徴候などのTh2関連疾患に関連する状態の治療または予防には、OM-1009AがOM-1009Bよりも優れた候補であり得る。
Figure 2012502026

Claims (28)

  1. 1つまたは複数のラクトバチルス属細菌菌株に記載の抽出物において、可溶性抽出物であることを特徴とし、さらに、化学的に修飾された細菌分子を含むことを特徴とする抽出物。
  2. 請求項1に記載の抽出物において、化学的に修飾された細菌分子が、前記1つまたは複数のラクトバチルス属細菌菌株をアルカリ性培地に暴露される結果として生じることを特徴とする抽出物。
  3. 請求項1または請求項2に記載の抽出物において、対象患者で免疫調節活性を有することを特徴とする抽出物。
  4. 請求項3に記載の抽出物において、対象患者で免疫賦活性を有することを特徴とする抽出物。
  5. 請求項3に記載の抽出物において、対象患者で抗炎症活性を有することを特徴とする抽出物。
  6. 請求項1〜請求項5の任意の一項に記載の抽出物において、1つまたは複数のラクトバチルス属菌株が1つまたは複数のラクトバチルス・ファーメンタム、ラクトバチルス・ラムノーサス、ラクトバチルス・プランタルム、ラクトバチルス・ジョンソニイ、ラクトバチルス・ヘルベティカス、ラクトバチルス・カゼイdefensis、ラクトバチルス・カゼイ亜種カゼイ、ラクトバチルス・パラカゼイ、ラクトバチルス・ブルガリカス、ラクトバチルス・パラカゼイ、ラクトバチルス・アシドフィルス、ラクトバチルス・ロイテリ、ラクトバチルス・サリバリウス、ラクトバチルス・ラクチス、及びラクトバチルス・デルブレッキイを含むことを特徴とする抽出物。
  7. 請求項1〜請求項6の任意の一項に記載の抽出物において、1つまたは複数のラクトバチルス属細菌菌株が1つまたは複数のラクトバチルス・ファーメンタムI-3929、ラクトバチルス・ラムノーサス71.38、ラクトバチルス・プランタルム71.39、ラクトバチルス・ジョンソニイ103782、及びラクトバチルス・ヘルベティカス103146を含むことを特徴とする抽出物。
  8. 請求項1〜7の任意の一項に記載の抽出物において、当該抽出物に含まれる1つまたは複数のアスパラギン酸、グルタミン酸、セリン、ヒスチジン、アラニン、アルギニン、チロシン、メチオニン、フェニルアラニン、及びリシンが少なくとも10%ラセミ化されることを特徴とする抽出物。
  9. 請求項1〜8の任意の一項に記載の抽出物において、ヒト末梢血単核細胞内で計算可能なIL10/IL12比率を達成でき、当該比率は、前記抽出物が得られる生のラクトバチルス菌株によって実現されるIL10/IL12比率と同等かまたはそれを超えることを特徴とする抽出物。
  10. 請求項1に記載のの抽出物において、喘息マウス対象で好酸球細胞数、好中球細胞数、リンパ球細胞数、またはその任意の組み合わせを、無治療の喘息対照群に対して、少なくとも1.5倍減少させることができることを特徴とする抽出物。
  11. 請求項1に記載の抽出物調製工程において、該工程が、
    (a)1つまたは複数のラクトバチルス属細菌菌株を培地中で培養するステップ;
    (b)各ラクトバチルス属細菌菌株をアルカリ性培地に暴露するステップ;及び
    (c)不溶性物質や粒子状物質を除去するため、ステップ(b)の産物を処理するステップを含むことを特徴とする工程。
  12. 請求項11に記載の工程において、ステップ(c)が接線流ろ過によって行われることを特徴とする工程。
  13. 請求項11または12に記載の工程において、各ラクトバチルス属細菌菌株を9.0を超えるpHに暴露するだけで、細菌分子の化学修飾を十分に行うことができることを特徴とする工程。
  14. 請求項11、12、または13に記載の工程であって、各菌株を4.5未満のpHで処理するステップを工程ステップ(b)とステップ(C)とのに間にさらに含むことを特徴とする工程。
  15. 請求項11〜14の任意の一項に記載の工程において、化学修飾が、該抽出物中の1つまたは複数のアスパラギン酸、グルタミン酸、セリン、ヒスチジン、アラニン、アルギニン、チロシン、メチオニン、フェニルアラニン、及びリシンの少なくとも10%のラセミ化を含むことを特徴とする工程。
  16. 請求項1〜10の任意の一項に記載の抽出物、または請求項11〜15の任意の1項に記載の方法に従って調製される抽出物を含む栄養補助食品組成物。
  17. 請求項1〜10の任意の一項に記載の抽出物、または請求項11〜15の任意の1項に記載の方法に従って調製される抽出物を含む医薬組成物。
  18. 呼吸器疾患、アレルギー状態、尿路疾患、及び消化障害から選択される少なくとも1つの状態に関連する少なくとも1つの症状を軽減する方法において、請求項1〜15の任意の1項に記載の抽出物、または請求項16または請求項17の組成物、の治療有効量を対象患者に投与することを含むことを特徴とする方法。
  19. 請求項18に記載の方法において、呼吸器疾患が、上下気道感染症、鼻咽頭炎、副鼻腔炎、咽頭炎、扁桃腺炎、喉頭炎、気管炎、咽頭咽頭炎、インフルエンザ、肺炎、気管支肺炎、及びを急性増悪伴う閉塞性肺疾患から選択されることを特徴とする方法。
  20. 請求項18に記載の方法において、前記アレルギー状態が、アレルギー鼻炎、アレルギー喘息、及びアトピー性皮膚炎から選択されることを特徴とする方法。
  21. 請求項18に記載の方法において、前記尿路疾患が、尿道炎、尿細管間質性腎炎、閉塞性腎盂腎炎、膀胱炎を含む慢性膀胱炎、男性骨盤痛症候群を含む前立腺炎及び慢性前立腺炎、前立腺膀胱炎、及び雌骨盤内炎症性疾患から選択されることを特徴とする方法。
  22. 請求項18に記載の方法において、前記消化障害が、クローン病及び過敏性腸症候群から選択されることを特徴とする方法。
  23. 請求項18に記載の方法において、対象患者がヒトまたは家畜であることを特徴とする方法。
  24. 請求項1〜請求項15の任意の1項に記載の抽出物、または請求項16または請求項17に係る組成物の使用法において、呼吸器疾患、アレルギー状態、尿路疾患、及び消化障害から選択される少なくとも1つの状態に関連する少なくとも1つの症状を軽減するための薬物として使用されることを特徴とする使用法。
  25. 請求項1〜15の任意の1項に記載の抽出物、または請求項16または請求項17に係る組成物の免疫調節薬剤としての使用法。
  26. 単離された微生物菌株、ラクトバチルス・ファーメンタムI-3929。
  27. 請求項25の菌株から得られる抽出物。
  28. 請求項26に記載の抽出物において、可溶性抽出物であることを特徴とする抽出物。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015046407A1 (ja) * 2013-09-26 2015-04-02 雪印メグミルク株式会社 免疫疾患予防剤
JP2015535829A (ja) * 2012-09-21 2015-12-17 マッケーナ、エリザベス 天然に存在するCpGオリゴヌクレオチド組成物およびその治療的適用
US9713630B2 (en) 2012-01-16 2017-07-25 Labyrinth Holdings, Llc Compositions and methods for the treatment of hepatic diseases and disorders
WO2018221651A1 (ja) * 2017-06-01 2018-12-06 株式会社明治 チーズ風味素材の製造方法
JP2019077694A (ja) * 2013-09-26 2019-05-23 雪印メグミルク株式会社 免疫疾患予防剤
WO2019235592A1 (ja) * 2018-06-07 2019-12-12 国立大学法人金沢大学 腎障害の予防又は治療用の医薬組成物
WO2019235590A1 (ja) * 2018-06-07 2019-12-12 国立大学法人金沢大学 腎障害の予防又は治療用の医薬組成物
JP2022525177A (ja) * 2019-03-14 2022-05-11 オーエム ファーマ 安定細菌抽出物を作製するプロセス及び医薬としてのその使用
JP2022174615A (ja) * 2021-05-11 2022-11-24 スノーデン株式会社 トル様受容体2結合物質の製造方法
US12268718B2 (en) 2012-01-16 2025-04-08 Labyrinth Holdings Llc Control of cellular redox levels
JP2025530091A (ja) * 2022-09-28 2025-09-11 シンバイオ テック インコーポレイテッド 共生組成物を用いたサルモネラ・チフィリウム感染症に対する方法

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9770476B2 (en) 2011-02-02 2017-09-26 Justbio Inc. Functional foods and beverages with synergistic properties to promote homeostasis
BR112013024831A2 (pt) * 2011-03-29 2016-12-20 Nestec Sa derivado natural da cepa cncm i-1225 de lactobacillus johnsonii, deficiente na produção de ácido d=láctico e com um perfil imunológico mais incrementado
DK2697371T3 (en) * 2011-03-29 2016-12-12 Nestec Sa LACTOBACILLUS STRAIN johnsonii CNCM I-4437, D-deficient in the production of lactic acid and having an improved shelf life
US20130022586A1 (en) 2011-07-21 2013-01-24 James Versalovic Production and use of bacterial histamine
US20150017208A1 (en) * 2013-07-12 2015-01-15 National Yang-Ming University Lactic acid bacterium having immunomodulatory and anti-allergic effects
CN104957260B (zh) * 2014-03-07 2018-07-24 内蒙古伊利实业集团股份有限公司 具有缓解咽喉部炎症功效的益生菌食品组合物及食品
KR101627806B1 (ko) * 2014-06-23 2016-06-07 한국식품연구원 락토바실러스 속 균주의 면역증강 활성을 증가시키는 배양 방법
KR102335710B1 (ko) 2017-10-31 2021-12-07 (주)아모레퍼시픽 유산균 유래의 세포밖 베지클을 포함하는 면역조절용 조성물
TWI731209B (zh) * 2018-01-09 2021-06-21 柯順議 益生菌組合物及其用途
SG10202112104UA (en) 2018-05-09 2021-12-30 Ko Biolabs Inc Lactobacillus paracasei strain and use thereof
CN109007842A (zh) * 2018-10-29 2018-12-18 广州普维君健药业有限公司 具有防治过敏功效的益生菌组合物及其应用
KR102156829B1 (ko) * 2019-02-22 2020-09-18 가톨릭대학교 산학협력단 마이크로바이옴 혼합물을 포함하는 면역 질환의 예방 및 치료용 조성물
CN109628359B (zh) * 2019-02-22 2021-03-02 江南大学 一株可缓解过敏性哮喘的罗伊氏乳杆菌及其应用
CN110643541B (zh) * 2019-10-25 2021-08-24 江南大学 一株可调节过敏性哮喘Th2/Th1平衡的干酪乳杆菌及其应用
CN111053789A (zh) * 2019-11-26 2020-04-24 湖南营养树生物科技有限公司 调节免疫系统的方法和组合物
US20230045151A1 (en) * 2020-01-13 2023-02-09 Monash University Compositions and methods
CN111548961A (zh) * 2020-05-15 2020-08-18 郑州和合生物工程技术有限公司 改善过敏性疾病的益生菌组合物、益生菌组合物菌粉及制备方法,应用
US11826390B2 (en) * 2020-06-06 2023-11-28 Quorum Innovations, Llc Materials and methods for inhibiting a viral infection, including a coronavirus infection
CN111991428A (zh) * 2020-06-12 2020-11-27 郑州和合生物工程技术有限公司 一种具有改善哮喘作用的益生菌组合物及其制备方法
CN112057479B (zh) * 2020-11-16 2021-02-12 河北一然生物科技有限公司 一种能够缓解抗生素引起腹泻的益生菌组合物
KR102424594B1 (ko) * 2020-11-30 2022-07-25 파이토지노믹스 주식회사 항염 활성 및 유해 미생물에 대한 항균 활성을 가지는 락토바실러스 퍼멘텀 okbl-l.fe 1 균주 및 이의 용도
KR20230001127A (ko) 2021-06-28 2023-01-04 농업회사법인 산청바이오진생마을 주식회사 새싹 인삼 라떼 제조방법
WO2023167563A1 (ko) * 2022-03-03 2023-09-07 한국생명공학연구원 N-카바밀-l-글루탐산을 포함하는 염증성 질환의 치료용 조성물
CN114774302B (zh) * 2022-03-09 2023-06-16 善恩康生物科技(苏州)有限公司 植物乳杆菌cqpc02在制备用于预防和/或治疗狼疮性肾炎的产品中的应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08268899A (ja) * 1995-03-28 1996-10-15 Snow Brand Milk Prod Co Ltd 病原体感染防御剤
JP2007269737A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Morinaga Milk Ind Co Ltd インターロイキン産生調節剤、該インターロイキン産生調節剤を含む医薬組成物及び飲食品、並びにその製造方法
JP2008031153A (ja) * 2006-06-26 2008-02-14 Yakult Honsha Co Ltd インターロイキン10産生促進剤
JP2008545428A (ja) * 2005-05-31 2008-12-18 ザ・アイムス・カンパニー ネコ科動物プロバイオティックであるラクトバシラス

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH532903A (fr) * 1971-06-25 1973-01-31 Nestle Sa Procédé d'extraction de protéines à partir de cellules de microorganismes
EP1239032A1 (en) * 2001-03-02 2002-09-11 Société des Produits Nestlé S.A. Lactic acid bacteria as agents for treating and preventing allergy
PE20030274A1 (es) * 2001-07-26 2003-05-08 Alimentary Health Ltd Cepas de lactobacillus salivarius
RU2302458C2 (ru) * 2001-07-26 2007-07-10 Элиментери Хелс Лимитед Пробиотический штамм lactobacillus salivarius (варианты), пробиотический препарат на их основе и способ лечения или предупреждения с использованием штаммов lactobacillus salivarius
US7025998B2 (en) * 2003-05-30 2006-04-11 Rotta Research Laboratorium S.P.A. Phytoestrogens and probiotic for women's health
EP1722804B1 (en) * 2004-03-04 2015-01-21 E-L Management Corp. Skin treatment method with lactobacillus extract

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08268899A (ja) * 1995-03-28 1996-10-15 Snow Brand Milk Prod Co Ltd 病原体感染防御剤
JP2008545428A (ja) * 2005-05-31 2008-12-18 ザ・アイムス・カンパニー ネコ科動物プロバイオティックであるラクトバシラス
JP2007269737A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Morinaga Milk Ind Co Ltd インターロイキン産生調節剤、該インターロイキン産生調節剤を含む医薬組成物及び飲食品、並びにその製造方法
JP2008031153A (ja) * 2006-06-26 2008-02-14 Yakult Honsha Co Ltd インターロイキン10産生促進剤

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6013026289; Biochem. J. Vol.113, 1969, pp.899-900 *
JPN6014003789; J.Agric.Food Chem. 27(3), 1979, p.507-511 *

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10149869B2 (en) 2012-01-16 2018-12-11 Labyrinth Holdings, Llc Compositions and methods for the treatment of hepatic diseases and disorders
US12268718B2 (en) 2012-01-16 2025-04-08 Labyrinth Holdings Llc Control of cellular redox levels
US10688177B2 (en) 2012-01-16 2020-06-23 Labyrinth Holdings, Llc Naturally-occurring CpG oligonucleotide compositions and therapeutic applications thereof
US9713630B2 (en) 2012-01-16 2017-07-25 Labyrinth Holdings, Llc Compositions and methods for the treatment of hepatic diseases and disorders
US9931398B2 (en) 2012-01-16 2018-04-03 Labyrinth Holdings, Llc Naturally-occurring CpG oligonucleotide compositions and therapeutic applications thereof
US11857577B2 (en) 2012-01-16 2024-01-02 Labyrinth Holdings, Llc Compositions and methods for the treatment of hepatic diseases and disorders
US12343361B2 (en) 2012-01-16 2025-07-01 Labyrinth Holdings, Llc Compositions and methods for the treatment of hepatic diseases and disorders
JP2015535829A (ja) * 2012-09-21 2015-12-17 マッケーナ、エリザベス 天然に存在するCpGオリゴヌクレオチド組成物およびその治療的適用
WO2015046407A1 (ja) * 2013-09-26 2015-04-02 雪印メグミルク株式会社 免疫疾患予防剤
JP2015086214A (ja) * 2013-09-26 2015-05-07 雪印メグミルク株式会社 免疫疾患予防剤
JP2019077694A (ja) * 2013-09-26 2019-05-23 雪印メグミルク株式会社 免疫疾患予防剤
US11259539B2 (en) 2017-06-01 2022-03-01 Meiji Co., Ltd. Method for producing cheese-flavored substance
WO2018221651A1 (ja) * 2017-06-01 2018-12-06 株式会社明治 チーズ風味素材の製造方法
JP2018201382A (ja) * 2017-06-01 2018-12-27 株式会社明治 チーズ風味素材の製造方法
JP2019214557A (ja) * 2018-06-07 2019-12-19 国立大学法人金沢大学 腎障害の予防又は治療用の医薬組成物
JP7364165B2 (ja) 2018-06-07 2023-10-18 国立大学法人金沢大学 腎障害の予防又は治療用の医薬組成物
JP7364166B2 (ja) 2018-06-07 2023-10-18 国立大学法人金沢大学 腎障害の予防又は治療用の医薬組成物
JP2019214558A (ja) * 2018-06-07 2019-12-19 国立大学法人金沢大学 腎障害の予防又は治療用の医薬組成物
US12220394B2 (en) 2018-06-07 2025-02-11 National University Corporation Kanazawa University Pharmaceutical composition for prevention or treatment of kidney damage
WO2019235590A1 (ja) * 2018-06-07 2019-12-12 国立大学法人金沢大学 腎障害の予防又は治療用の医薬組成物
WO2019235592A1 (ja) * 2018-06-07 2019-12-12 国立大学法人金沢大学 腎障害の予防又は治療用の医薬組成物
JP2022525177A (ja) * 2019-03-14 2022-05-11 オーエム ファーマ 安定細菌抽出物を作製するプロセス及び医薬としてのその使用
JP2022174615A (ja) * 2021-05-11 2022-11-24 スノーデン株式会社 トル様受容体2結合物質の製造方法
JP7723917B2 (ja) 2021-05-11 2025-08-15 スノーデン株式会社 トル様受容体2結合物質の製造方法
JP2025530091A (ja) * 2022-09-28 2025-09-11 シンバイオ テック インコーポレイテッド 共生組成物を用いたサルモネラ・チフィリウム感染症に対する方法

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