JP7488581B2 - 薬剤耐性細菌又は炎症惹起性細菌に対する抗菌組成物 - Google Patents
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Description
〔1〕 腸内細菌を有効成分として含有する、薬剤耐性細菌又は炎症惹起性細菌に対する抗菌組成物。
〔2〕 前記腸内細菌が、配列番号:69~105のうちのいずれかに記載の塩基配列又は当該塩基配列に対して少なくとも90%の同一性を有する塩基配列からなるDNAを有する、少なくとも1の細菌である、〔1〕に記載の抗菌組成物。
〔3〕 前記腸内細菌が、配列番号:69、80、85~92、94、96、98~101、103及び105のうちのいずれかに記載の塩基配列又は当該塩基配列に対して少なくとも90%の同一性を有する塩基配列からなるDNAを有する、少なくとも1の細菌である、〔1〕に記載の抗菌組成物。
〔4〕 前記腸内細菌が、受託番号 NITE BP-03147~03164のうちのいずれかにて特定される、少なくとも1の細菌である、〔1〕に記載の抗菌組成物。
〔5〕 前記腸内細菌が、配列番号:1~147のうちのいずれかに記載の塩基配列又は当該塩基配列に対して少なくとも90%の同一性を有する塩基配列からなるDNAを有する、少なくとも1の細菌である、〔1〕に記載の抗菌組成物。
〔6〕 前記腸内細菌が、配列番号:1~68のうちのいずれかに記載の塩基配列又は当該塩基配列に対して少なくとも90%の同一性を有する塩基配列からなるDNAを有する、少なくとも1の細菌である、〔1〕に記載の抗菌組成物。
〔7〕 前記腸内細菌が、配列番号:106~147のうちのいずれかに記載の塩基配列又は当該塩基配列に対して少なくとも90%の同一性を有する塩基配列からなるDNAを有する、少なくとも1の細菌である、〔1〕に記載の抗菌組成物。
〔8〕 医薬組成物である、〔1〕~〔7〕のうちのいずれか一項に記載の抗菌組成物。
〔9〕 感染症又は炎症性疾患を治療、改善又は予防するための医薬組成物である、〔1〕~〔7〕のうちのいずれか一項に記載の抗菌組成物。
本発明において、抗菌組成物の有効成分として含まれる腸内細菌は、腸管内で、薬剤耐性細菌又は炎症惹起性細菌(以下「薬剤耐性細菌等」とも称する)に対して抗菌作用を有する。
(1) 配列番号:69~105のうちのいずれかに記載の塩基配列又は当該塩基配列に対して少なくとも90%の同一性を有する塩基配列からなるDNAを有する、少なくとも1の細菌。
(2) 配列番号:69、80、85~92、94、96、98~101、103及び105のうちのいずれかに記載の塩基配列又は当該塩基配列に対して少なくとも90%の同一性を有する塩基配列からなるDNAを有する、少なくとも1の細菌。
(3) 受託番号NITE BP-03147~03164のうちのいずれかにて特定される、少なくとも1の細菌。
(4) 配列番号:1~147のうちのいずれかに記載の塩基配列又は当該塩基配列に対して少なくとも90%の同一性を有する塩基配列からなるDNAを有する、少なくとも1の細菌。
(5) 配列番号:69~105のうちのいずれかに記載の塩基配列又は当該塩基配列に対して少なくとも90%の同一性を有する塩基配列からなるDNAを有する、少なくとも1の細菌。
(6) 配列番号:106~147のうちのいずれかに記載の塩基配列又は当該塩基配列に対して少なくとも90%の同一性を有する塩基配列からなるDNAを有する、少なくとも1の細菌。
(7) 腸管内で、薬剤耐性細菌、炎症惹起性細菌、又はTh1細胞の増殖又は活性化を誘導する細菌に対し、抗菌作用を有する細菌である、(1)~(6)のうちのいずれか一項に記載の細菌。
本発明の組成物は、前述の腸内細菌を含むものであればよく、当該細菌は、生菌であってもよく、死菌体であってもよい。また、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摂取又は吸収される場合(併用組成物の場合)、前述の腸内細菌は2種以上の組成物の中に分けて存在することもできる。
本発明は、上述の抗菌組成物若しくは医薬組成物、又はそれらの有効成分となる上述の腸内細菌(以下、「本発明の医薬組成物等又はそれらの有効成分等」とも総称する)を、対象に摂取させることを特徴とする、対象における薬剤耐性細菌等に起因する疾患を治療、改善又は予防する方法をも提供するものである。
<1> 腸内細菌を有効成分として含有し、前記前記腸内細菌が、配列番号:69、80、85~92、94、96、98~101、103及び105のうちのいずれかに記載の塩基配列又は当該塩基配列に対して少なくとも90%の同一性を有する塩基配列からなるDNAを有する、少なくとも1の細菌である、Th1細胞誘導性細菌に対する抗菌組成物。
<2> 医薬組成物である、<1>に記載の抗菌組成物。
<3> Th1細胞に起因する疾患を治療、改善又は予防するための医薬組成物である、<1>又は<2>に記載の抗菌組成物。
<4> <1>~<3>のうちのいずれか一項に記載の抗菌組成物、又は、配列番号:69、80、85~92、94、96、98~101、103及び105のうちのいずれかに記載の塩基配列又は当該塩基配列に対して少なくとも90%の同一性を有する塩基配列からなるDNAを有する、少なくとも1の細菌を、対象に摂取させることを特徴とする、対象におけるTh1細胞の増殖若しくは活性化を抑制する方法、該対象における免疫を抑制する方法、又は該対象におけるTh1細胞に起因する疾患を治療、改善又は予防する方法。
本発明において、薬剤耐性細菌等が腸管に定着等することを抑制し得る腸内細菌の存在が明らかになった。そのため、当該腸内細菌の存在を検出することにより、薬剤耐性細菌等に起因する疾患を検査することが可能となる。
(a)前記特異的なヌクレオチド配列を挟み込むように設計された一対のプライマーであるポリヌクレオチド
(b)前記特異的なヌクレオチド配列を含むヌクレオチド配列にハイブリダイズするプライマー又はプローブであるポリヌクレオチド。
前記抗体、ポリヌクレオチド、又は検査用組成物と、被検体から単離された試料とを接触させる工程、及び、該接触により、腸管内で本発明の腸内細菌等の存在又は非存在を検出する工程、を含む、薬剤耐性細菌等に起因する疾患の検査方法を、本発明は提供する。
腸内細菌において、腸管内で薬剤耐性細菌等の定着等を抑制する細菌が存在することも、本発明者らによって初めて明らかとなった。したがって、本発明は、以下の工程を含む、薬剤耐性細菌等に対して抗菌活性を有する腸内細菌をスクリーニングする方法を提供する。
該非ヒト無菌動物の腸管内において、前記薬剤耐性細菌等を検出する工程、
前記工程にて検出された細菌の数が、前記被験腸内細菌を摂取させなかった場合と比較して減少している場合に、該被験腸内細菌を、薬剤耐性細菌等に対して抗菌活性を有する腸内細菌であると判定する工程。
図1の上部に示すように、無菌マウスにクレブシエラ2H7株(Kp2H7)を投与し、1週間後に健常ボランティアの便サンプルを投与した。
実施例1において調製した、健常者F、K及びI由来の便(F便、K便及びI便)由来の各凍結便サンプルを、常温にて融解した後、PBSで希釈し、EG培地、変法GAM寒天培地(日水製薬株式会社;05426)、REINFORCED CLOSTRIDIAL AGAR(RCM AGAR)(Thermo Fisher Scientific Inc;CM0151)又はSchaedler血液培地(Wako社製;517-45805)の各アガープレートにて、37℃、10%CO2嫌気環境下で培養し、形成したコロニーを単離した。F便からは37株、I便からは42株、K便からは47株を単離した。その後K便に関しては再度単離を行い、最終的にK便から68株を単離した。
27Forward-mod:5’-AGRGTTTGATYMTGGCTCAG-3’ (配列番号:148)
1492Reverse:5’-GGYTACCTTGTTACGACTT-3’ (配列番号:149)
ここで、R:A又はG、Y:C又はT、M:A又はCである。
図3の上部に示すように、無菌マウスにKp2H7を投与し、1週間後に混合した単離菌(F便由来の37株(F37mix)、I便由来の42株(I42mix)、K便由来の47株(K47mix))又はI便を投与した。
図4の上部に示すように、無菌マウスにKp2H7を投与し、1週間後に混合した単離菌(F便由来の37株、K便由来の68株)を投与した。その結果、図4の下部(グラフ)に示すとおり、F便由来の37株とK便由来の68株は同等にクレブシエラをマウスの腸管内から排除した。
図5の上部に示すように、無菌マウスにKp2H7を投与し、1週間後に混合した単離菌(F37mix)を投与し、単離菌投与後後からアンピシリン 200mg/Lを飲水投与した。投与した各菌の菌量の変化を調べるために、各菌の特異的プライマーを用いてPCRを行なった。解析に用いたプライマーを表7に示す。
図9に示すように、F便由来の37株をBacteroidetesに属する8株(F8mix)とそれ以外の29菌株(F29mix)に分けてそれぞれ混合し、無菌マウスにKp2H7を定着させた後、混合した単離菌を投与した。なお、図9、10及び12に示す系統樹は、単離菌のサンガー法による16SrDNA解析結果のDNA塩基配列をMEGA Xを用い、Neighbor-joining法にて作成した。
37株からBacteroidetesに属する株、16SrDNAレベルで重複している株、アンピシリン投与で消失した株、クレブシエラと無関係の挙動を示す株を除外し18株を選出した(図10 参照)。
図10に示す18株を系統樹に基づいて4つのグループに分けた(Blautia、Lachonoclostridum、other Firmicutes、other Phyla)(図12 参照)。さらに、これらの4つのグループを18菌株(F18mix)から引いてF15mix(F18mix-other phyla)、F12mix(F18mix-Lachnoclostiridum)、F14mix(F18mix-Blautia)、F13mix(F18mix-other Firmicutes)の菌株グループを作製した。また37株から重複した株を除き、その31株からさらに前記18株を除いた13株(F13mix(F31-18mix))を混合した菌株セットも作製した。そして、図13の上部に示すように、無菌マウスにKp2H7を投与し、1週間後に、前述のとおり混合した各単離菌を投与した。
実施例8にて示したとおり、F18mixから各グループの菌を除いた実験において、other Phylaの3株を除いたF15mixが、クレブシエラ排除能において、最も低かった。そこで、この群に着目し、F便由来の18株からこの3株(E.coli、Bifidobacterium、Fusobacterium)を1株ずつ除いたものを作製した。そして、図16の上部に示すように、無菌マウスにKp2H7株を投与し、1週間後に、前記のとおり混合した単離菌、F18mix又はF15mixを投与した。
F37mixのクレブシエラを排除するメカニズムを探索するために、本メカニズムにホストの免疫が関与しているかに着目した。そこで、図17の上部に示すとおり、無菌のRag2-/-γc-/-マウス、MyD88-/-Triff-/-マウス、又は野生型マウスにクレブシエラ2H7株を投与し、1週間後に混合したF37mixを投与した。
先ず、図18の上部に示すように、無菌マウスにカルバペネム耐性クレブシエラ(CRE)を投与し、1週間後に、混合したF37mix、K68mix又はI42mixを投与した。得られた結果を、図18の下部に示す。
図20の上部に示すように、無菌マウスにバンコマイシン耐性Enterococcus faecium(VRE)を投与し、1週間後に混合したF37mix、K68mix又はI42mixを投与した。
図22の上部に示すように、無菌マウスにadhesion-invasive E.coli(AIEC LF82)を投与し、1週間後に混合したF37mix、K68mix、I42mixを投与した。
図23の上部に示すように、無菌マウスにESBL産生クレブシエラ(Kp-ESBL)(ATCC 700721)を投与し、1週間後に混合したF37mix、K68mix、I42mix又はF便を投与した。
図24及び25の上部に示すように、無菌マウスにCampylobacter jejuni 81-176(ATCC BAA2151)を投与し、1週間後に混合したF37mix、K68mix、I42mix又はF便を投与した。
LightCycler(登録商標)480II(Roche;05015243001)及びThunderbird(登録商標)SYBR(登録商標)qPCR Mix(TOYOBO;QPS-201X5)を用いて、Campylobacter jejuniゲノム特異的プライマー及びユニバーサル細菌プライマーで増幅定量し、算出したDNA濃度比率をCampylobacter jejuniの存在比率とした。得られた結果を図25に示す。
マウス糞便10mgに対してEDTA及びグリセロール含有PBS溶液(EDTAの終濃度:10mM、グリセロールの終濃度:20体積%)を5倍重量加え、激しく振盪撹拌して破砕懸濁した。サンプル液100μLに、15mgリゾチーム(Sigma-Aldrich社製、Lysozyme from chicken egg white;L4919)及び5μL RNase(Thermo Fisher Scientific社製、PureLink RNase A(20mg/mL);12091-021)を溶解した10mM Tris/10mM EDTA緩衝液(pH8.0、以下「TE10」とも称する)800μLを加え、37℃で1時間振盪した。続いて、アクロモペプチダーゼ(登録商標)(Wako;015-09951)2,000Uを添加し、37℃で30分間振盪し、溶菌した。そして、20%SDS TE10溶液 50μLと、終濃度が20mg/ml プロテイナーゼK(Roche,Proteinase K,recombinant,PCR Grade;03115852001)を溶解したTE10溶液50μLを加え、55℃で60分間振盪した。次いで、400μLの溶液からMaxwell(登録商標) RSC Cultured Cells DNA Kit(Promega社)を用いてDNAを得た。
図26の上部に示すとおり、無菌マウスにClostridum difficile(St.630)を投与し、1週間後に混合したF37mix、K68mix、I42mix、K47mix又はF便を投与した。なお、K47mixは、#K由来の糞便試料から単離された47株であり、1の菌株を除き、前記68菌株と重複(表1及び2に記載のK1~K46)している。
Claims (3)
- 腸内細菌を有効成分として含有する、薬剤耐性細菌又は炎症惹起性細菌に対する抗菌組成物であって、
前記腸内細菌が、配列番号:105、69、80、85~92、94、96、98~101及び103のうちのいずれかに記載の塩基配列又は当該塩基配列に対して少なくとも90%の同一性を有する塩基配列からなるDNAを各々有する18種の腸内細菌の組み合わせである、抗菌組成物。 - 医薬組成物である、請求項1に記載の抗菌組成物。
- 感染症又は炎症性疾患を治療、改善又は予防するための医薬組成物である、請求項1に記載の抗菌組成物。
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