JP2022031644A - フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群i及び/又は系統群iiのメンバーの定量方法並びに該メンバーのバイオマーカーとしての使用 - Google Patents

フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群i及び/又は系統群iiのメンバーの定量方法並びに該メンバーのバイオマーカーとしての使用 Download PDF

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Abstract

【課題】IBD及びIBD表現型の進行及び/又は予後の精密診断、分類、研究のために改善された方法を提供する。【解決手段】被験体からの腸試料におけるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)及び/又はフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)の存在量を測定するin vitro方法であって、前記PHGI存在量の測定は、ある特定の塩基配列又はその少なくとも75%の同一性を有する配列を有するプライマー及び/又はプローブを使用することを含み、かつ、前記PHGII存在量の測定は、別のある特定の塩基配列又はその少なくとも75%の同一性を有する配列を有するプライマー及び/又はプローブを使用することを含む、方法である。【選択図】なし

Description

本発明は概して、腸疾患の診断及び分類並びに個別化医療の分野に関する。本発明はさらに、微生物学及び分子生物学の分野に関し、より具体的には本発明は、腸内細菌叢組成と腸疾患との、例えば炎症性腸疾患(IBD)における関連性に関する。具体的には、本発明は、腸試料におけるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ(Faecalibacterium
prausnitzii)系統群Iのメンバー(PHGI)及び/又はフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)の精密定量のための新規方法に関する。さらに、本発明は、ヒト被験体における疾患活動性のスクリーニング、診断、鑑別診断、測定、及び/又は疾患活動性及び/又は疾患進行の監視を含む、腸疾患を検知する方法であって、上記被験体からの腸試料におけるPHGI及び/又はPHGIIメンバーの存在量を測定することを含む、方法に関する。さらに、本発明は、ヒト被験体における腸疾患の治療的処置における薬剤の効力の予測方法であって、上記被験体からの腸試料におけるPHGI及び/又はPHGIIの存在量を測定することを含む、方法に関する。
炎症性腸疾患(IBD)は、一群の突発性慢性炎症性腸状態を表す。その用語が範囲に含める2種の主要な疾患カテゴリーは、クローン病(CD)及び潰瘍性大腸炎(UC)であり、それらは重複した臨床的特徴及び病理的特徴と、別個の臨床的特徴及び病理的特徴との両方を有する(世界胃腸学組織の国際ガイドライン、非特許文献1、及び非特許文献2)。
米国では160万人もの人々が、そして欧州では220万人もの人々がIBDに罹患している。その発病率は、世界的に増加している。IBD治療の進歩にかかわらず、米国におけるIBD入院及び手術率は、1990年以降かなり増加している。IBDは、米国において最も多く見られる5つの胃腸疾患負担のうちの1つであり、17億ドルを超える年間総医療費を伴う。先進国において1000人に1人から2人がIBDに罹患しており、その世界的な比率は、急速な近代化及び西欧諸国の生活様式の採用を原因として増加しているように見える。これらの慢性疾患は、クオリティーオブライフ及び平均余命を脅かすかなりの罹患率及び死亡率をもたらす(非特許文献3)。
IBDの発病率の増加と、社会経済的発展に結びついた環境的要因との関連は、世界中の様々な地域で絶えず認められるので、先進国の生活様式がヒトの腸の天然の微生物定着パターンを害しているようである。IBDにおいて、粘膜病変は、一般的に腸内の共生微生物に対する過度の又は調節不全の免疫応答に関連しており、腸内微生物叢分析のための分子的方法を使用した研究は、腸内微生物の生態系のディスバイオシス(dysbiosis:腸
内菌共生バランス失調)(つまり、異常な微生物叢組成)及び複雑性の低下がCD患者又はUC患者における共通の特徴であることを指摘している(非特許文献4)。
フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ(ルミノコッカス科)は、腸内に見られる最も豊富な3つの細菌種のうちの1つであり、16S rRNA遺伝子解析に基づくヒト腸内ミクロビオームの多様性研究によれば、健康な個体における糞便微生物叢の2%~20%に相当する(非特許文献5、非特許文献6、非特許文献7、非特許文献8、非特許文献9、非特許文献10)。他方で、フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイは、粘膜関連微生物群叢中の細菌の6%に相当すると報告されている(非特許文献11)が、幾つかの研究では、これらの値は、幾らかの個体においてはおよそ20%~50%にまで増加し得ることが指摘されている(非特許文献12、非特許文献13)。
近年、F.プラウスニッツイへの関心は、抗炎症性化合物の形成(非特許文献14、非特許文献15、非特許文献16、非特許文献17、非特許文献18)及び腸管バリア機能の増強(非特許文献19、非特許文献20)によるその腸の健康促進における潜在的に重要な役割を考慮して(非特許文献14、非特許文献15)高まっている。
多くの研究は、F.プラウスニッツイの保有率及び存在量が、様々な腸障害において低下することを実証しており(非特許文献21)、特にF.プラウスニッツイの数量の減少は、炎症性腸疾患(IBD)において最も幅広く報告されている。この種の総数が少ないことは、成人のCD患者の糞便関連群叢及び粘膜関連群叢の両方で観察されている(非特許文献15、非特許文献22、非特許文献23、非特許文献24、非特許文献25)。
UC患者においては、この障害でたびたび観察されているフィルミクテス門の細菌の減少にもかかわらず(非特許文献26、非特許文献27、非特許文献28)、群叢の変動が報告されている(非特許文献11、非特許文献22、非特許文献23、非特許文献29、非特許文献30、非特許文献31、非特許文献26、非特許文献32、非特許文献33)。127人のUC被験体に行われた最近の研究は、F.プラウスニッツイの減少が、UCのディスバイオシスにも関わっていることを指摘している(非特許文献26)。
興味深いことに、別種の過敏性腸症候群(IBS)のような機能性腸障害においてもフィーカリバクテリウム関連細菌のより少ない総数が観察されており(非特許文献34)、それはまたIBD患者と幾つかの特徴で共通しており(非特許文献35、非特許文献36)、そして結腸直腸癌(CRC)のようなより重症な腸障害においてもそうである(非特許文献37)。総合すれば、これらの知見は、F.プラウスニッツイの数の変化が、幾つかの病理的障害下に起こることを示唆している。
フィーカリバクテリウム属内の多様性に着目した研究は比較的少なかった。最近の系統樹解析により、主に2種の異なるF.プラウスニッツイ系統群が、健康な被験体の糞便試料に見られることが分かった(非特許文献18)。より具体的には、非特許文献18は、F.プラウスニッツイ分離株とクロストリジウム属クラスターIVのその他のメンバーとの系統関係を16S rRNA遺伝子配列に基づいて解析し、F.プラウスニッツイ種内で初めて2種の系統群を定義した(図1)。これらのF.プラウスニッツイ系統群は、培養された分離株M21/2、ATCC 27766及びATCC 27768(PHGIに属する)並びにA2-165及びL2-6(PHGIIに属する)について以前に報告された5つの配列を含んでいた。
さらに、非特許文献30には、F.プラウスニッツイ種に属する細菌DNA配列の単独のエンドポイントPCRにおける増幅方法が記載されている。増幅のために使用されたプライマー(Fp.ID.F2及びFp.ID.R2)は、F.プラウスニッツイA2-165株及びM21/2株のヌクレオチジルトランスフェラーゼ遺伝子配列及びブチリル-CoAトランスフェラーゼ遺伝子配列のそれぞれに対して設計され、PCR産物の収量は、2種の異なるサブグループ、すなわちA2-165サブグループ及びM21/2サブグループに属するものと分類された(表1を参照)。したがって、F.プラウスニッツイのメンバーの増幅のために使用されたプライマーは、F.プラウスニッツイの16S rRNA遺伝子を標的とせず、2種の菌株の配列だけを基礎としていた。さらに、それぞれのサブグループに属するメンバーは、PCR産物のサイズによって区別されたが、A2-165サブグループ及びM21/2サブグループのそれぞれに特異的なプライマー又はプローブは非特許文献30には開示されなかった。
近頃では、IBDの診断には、包括的身体検査及び患者の病歴の再検討が必要とされる
。血液検査、検便、内視鏡検査、生検、及び画像診断を含む様々な試験は、他の原因を除外し、診断を確定する助けになる(世界胃腸学組織の国際ガイドライン、非特許文献1)。
精密IBD診断は、根拠に基づいた正しい処置を提供するために非常に重要である。それというのも、処置の応答及び合併症は、UC患者とCD患者とで大きく異なるからである(非特許文献38)。臨床医の見地からすれば、これらの疾患の精密診断及び分類は、患者カウンセリング、疾患予後の評価、疾患進行及び疾患回帰の監視に関して、特に各々の疾患サブタイプにとって最も適切な処置の選択に関して潜在的な利点があるはずである。さらに、CD及びUCの両方についての疾患進行の問題は、遺伝子型と表現型とを関連付ける研究において重要である。それというのも疾患の挙動及び重症度は、時間に伴い確実に変化するからである(非特許文献39)。
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過去20年の間にIBDに関連した分子的マーカー及び血清学的マーカーの発見においてなされた大幅な進歩にかかわらず、IBD及びIBD表現型の進行及び/又は予後の精密診断、分類、研究のために改善された方法がいまだ求められている。
本発明者らは、腸試料におけるF.プラウスニッツイ種の系統群Iのメンバー(PHGI)及び/又は系統群IIのメンバー(PHGII)の精密定量のための新規方法を開発した。特に、両者のF.プラウスニッツイ系統群を同時に定量するために、本発明者らによって特異性を保ちつつ広範なカバレッジを有するように設計及び最適化された、F.プラウスニッツイの16S rRNA遺伝子に関するユニークな種特異的プライマー対、並びにF.プラウスニッツイ系統群のメンバーの各々を標的とする2種の加水分解プローブを使用することを含む、マルチプレックス定量ポリメラーゼ連鎖反応(qPCR)が開発された。腸疾患に罹患している(例えばIBD、クローン病、又は潰瘍性大腸炎に罹患している)患者の腸内微生物叢組成には、個体間の変動があり、F.プラウスニッツイ株の幾つかは、所与の個体の腸内細菌群叢には見られないことがある。したがって、本発明のプライマー及びプローブの広範なカバレッジは、F.プラウスニッツイ系統群のより精密な定量をもたらす。
種特異的プライマー及び系統群特異的プローブの設計のために、F.プラウスニッツイ由来の16S rRNA遺伝子の33個の配列を、GenBankから回収し、アライメントさせた(表14を参照、ここではこれらの配列(太字)に、及びのそれぞれの印を付けた)。F.プラウスニッツイの16S rRNA遺伝子及び各々の系統群について作成されたコンセンサス配列から、プライマー及び加水分解プローブの両方を手動で設計し、最適化した。したがって、F.プラウスニッツイA2-165株及びM21/2株のみのヌクレオチジルトランスフェラーゼ遺伝子配列及びブチリル-CoAトランスフェラーゼ遺伝子配列に基づいてプライマーが設計された非特許文献30とは異なって、本発明のF.プラウスニッツイの16S rRNA遺伝子に関する種特異的プライマーの設計は、33個の既知のF.プラウスニッツイの16S rRNA遺伝子配列のアライメントに基づくものであった。
さらに、F.プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)及びF.プラウスニッ
ツイ系統群IIのメンバー(PHGII)に特異的なプローブが初めて記載された。PHGIプローブの設計のために、5個の既知のF.プラウスニッツイの16S rRNA遺伝子配列が出発点として使用され、PHGIIプローブの場合は、13個の既知のF.プラウスニッツイの16S rRNA遺伝子配列が使用された(以下の表3及び表5をそれぞれ参照)。既知の配列の系統群分類は、非特許文献18に従って行った。
作成された種特異的プライマー及び系統群特異的プローブを、F.プラウスニッツイの16S rRNA遺伝子についての広範なカバレッジ及び特異性を保証するためにin silico試験及びin vivo試験に供試した(包含性/排他性試験)。PHGIプローブ(配列番号3)は、本発明者らにより、1000個を上回る16S rRNA遺伝子配列、すなわち表3及び表4に列挙される1196個の配列と特異的にハイブリダイズすることが示された。したがって、本明細書で使用されるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群I(PHGI)のメンバーという用語は、16S rRNA遺伝子がPHGIプローブ(配列番号3)と特異的にハイブリダイズするそれらの細菌株を含む。同様に、PHGIIプローブ(配列番号4)は、本発明者らにより、2000個を上回る16S rRNA遺伝子配列、すなわち表5及び表6に列挙される2244個の配列と特異的にハイブリダイズすることが示された。したがって、本明細書で使用されるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群II(PHGII)のメンバーという用語は、16S rRNA遺伝子がPHGIIプローブ(配列番号4)と特異的にハイブリダイズするそれらの細菌株を含む。
PHGI及びPHGIIのメンバーの定量のための新たに開発された方法を使用して、本発明者らは、F.プラウスニッツイの不均衡が群叢全体に含まれるのか、それともその不均衡が特定の系統群に特異的に影響するのかを確かめるために、健康な被験体と幾つかの腸障害に罹患している患者とでの粘膜関連F.プラウスニッツイ系統群及び糞便関連F.プラウスニッツイ系統群の変動を調べた。
さらに、スクリーニング診断、鑑別診断(例えば、IBD表現型の鑑別診断)、疾患活動性の測定及び疾患活動性又は疾患進行の監視を含む、腸疾患の検知のためのバイオマーカーとしての、F.プラウスニッツイ系統群単独、その組み合わせ、又は他のバイオマーカーとの組み合わせ(例えば、F.プラウスニッツイ及びE.coli)の定量の有用性を調べた。さらに、腸疾患、特にクローン病及び潰瘍性大腸炎における治療的処置の効果を予測するためのバイオマーカーとしてのその有用性を調べた。
したがって、本発明は、PHGI及び/又はPHGIIのメンバーの定量のための新規方法、並びに該メンバーの、腸疾患、特にクローン病及び/又は潰瘍性大腸炎の新たなバイオマーカーとしての使用を提供する。
したがって、本発明の具体的な知見により、以下の態様が提供される。
本発明の第1の態様は、被験体からの腸試料におけるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)及び/又はフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)の存在量を測定するin vitro方法であって、
PHGI存在量の測定は、配列番号3の配列又はその少なくとも75%の同一性を有する配列を有するプライマー及び/又はプローブを使用することを含み、かつ、
PHGII存在量の測定は、配列番号4の配列又はその少なくとも75%の同一性を有する配列を有するプライマー及び/又はプローブを使用することを含む、方法に関する。
第2の態様において、本発明は、ヒト被験体における腸疾患の検知、及び/又はヒト被
験体における腸疾患の治療的処置における薬剤の効力の予測のための有用な情報を取得する方法であって、
PHGI及び/又はPHGIIの存在量を、本発明の方法に従って測定することを含む、方法に関する。
第3の態様において、本発明は、ヒト被験体における腸疾患を検知する方法であって、以下の工程:
a. 上記被験体からの腸試料におけるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)及び/又はフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)の存在量を、第1の態様に記載の方法に従って測定する工程と、
b. 被験体試料におけるPHGI及び/又はPHGIIの存在量、及び/又はそれらの数学的組み合わせ、及び/又は任意にこれらのいずれかと総F.プラウスニッツイ(FT)の存在量及び/又はE.coli(EC)の存在量との数学的組み合わせを、参照試料における相応の値と比較する工程と、
を含み、ここで、被験体試料値における上記参照試料に対する有意な偏差が、腸疾患の指標となる、方法に関する。
更なる一態様において、本発明は、ヒト被験体の腸試料における、フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)及び/又はフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)の存在量、及び/又はそれらの数学的組み合わせ、及び/又は任意にこれらのいずれかと総F.プラウスニッツイ(FT)の存在量及び/又はE.coli(EC)の存在量との数学的組み合わせの、腸疾患の検知のための、及び/又は腸疾患の処置における薬剤の効力を予測するためのバイオマーカーとしての使用に関する。
本発明はさらに、
a. フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)の存在量を測定するための、配列番号3の配列又はその少なくとも75%の同一性を有する配列を有するプライマー及び/又はプローブからなる試薬と、
b. フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)の存在量を測定するための、配列番号4の配列又はその少なくとも75%の同一性を有する配列を有するプライマー及び/又はプローブからなる試薬と、
c. 任意に、上記1種以上の試薬を使用して、ヒト腸試料からPHGI及び/又はPHGIIの存在量を測定するための説明書と、
を含むキットを提供する。
本発明の更なる一態様は、配列番号1、配列番号2、配列番号3及び配列番号4からなる群から選択される核酸配列、又はその少なくとも75%の同一性を有するオリゴヌクレオチド配列に関する。
本発明の一層の更なる一態様は、ヒト被験体における炎症性腸疾患(IBD)表現型の鑑別診断方法であって、以下の工程:
i. 上記被験体からの腸試料におけるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイのメンバー(総FP)、フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)及びフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)からなる群から選択される標的微生物の存在量を測定する工程と、
ii. 被験体試料の上記標的微生物の1つ以上の存在量及び/又はその数学的組み合わせと、判別されるべきIBD表現型の参照試料中の相応の値とを比較して被験体が罹患しているIBD表現型を決定する工程と、
を含み、ここで、被験体試料が上記IBD表現型の1つと有意に類似した値を表していることが、その被験体が上記IBD表現型に罹患していることの指標となり、
上記IBD表現型は、少なくとも以下のパラメータ:
- 疾患部位、
- IBD型、及び、
- 診断時の年齢、
のうちの2つ、好ましくは3つの組み合わせによって定義され、
任意に、上記IBD表現型の定義のために追加のバイオマーカーの使用を含む、方法に関する。
本発明の別の態様は、結腸病変を伴うIBDに罹患しているヒト被験体においてC-CDを診断する方法であって、以下の工程:
i. 上記被験体からの腸試料におけるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイのメンバー(総FP)、フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)及びフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)からなる群から選択される標的微生物の存在量を測定する工程と、
ii. 被験体試料の上記標的微生物の1つ以上の存在量及び/又はその数学的組み合わせと、参照試料中の相応の値とを比較する工程と、
を含み、ここで、被験体試料値における上記参照試料に対する有意な偏差が、C-CDの指標となる、方法に関する。
また、本発明の別の態様は、I-CD又はC-CDに罹患しているヒト被験体においてIC-CDを診断する方法であって、以下の工程:
i. 上記被験体からの腸試料におけるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイのメンバー(総FP)、フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)及びフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)からなる群から選択される標的微生物の存在量を測定する工程と、
ii. 被験体試料の上記標的微生物の1つ以上の存在量及び/又はその数学的組み合わせと、I-CD又はC-CDと診断されると思われる上記被験体からの参照試料中の相応の値とを比較する工程と、
を含み、ここで、被験体試料値における上記参照試料に対する有意な偏差が、IC-CDの指標となる、方法に関する。
本発明の更なる一態様は、炎症性腸疾患(IBD)の予後判定方法であって、IBD表現型を、本発明の上記態様のいずれかの鑑別診断方法により測定し、測定されたIBD表現型に応じて予後を確立することを含む、方法に関する。
本発明のもう1つの更なる態様は、ヒト被験体の腸試料において測定されたフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイのメンバー(総FP)の存在量、フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)の存在量及び/又はフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)の存在量、及び/又はそれらの数学的組み合わせの、炎症性腸疾患(IBD)表現型の鑑別診断のためのバイオマーカーとしての使用に関する。
本発明のもう1つの一層の更なる態様は、上記態様のいずれかの方法による炎症性腸疾患(IBD)表現型の鑑別診断のためのキットであって、
- フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイのメンバー(総FP)、フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)及びフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)からなる群から選択される標的微生物の存在量を測定するための試薬と、
- 上記1種以上の試薬を使用して、ヒト腸試料から上記標的微生物の存在量レベルを測定するための説明書と、
を含む、キットに関する。
F.プラウスニッツイ(黒色)、F.プラウスニッツイ系統群I(灰色)及びF.プラウスニッツイ系統群II(白色)の保有率のグラフ表示である。被験体を、疾患(左)及びIBD部位(右)によって類別した。以下の略語を使用した:H、コントロール被験体、CRC、結腸直腸癌、IBS、過敏性腸症候群、UC、潰瘍性大腸炎、CD、クローン病、E1、直腸炎、E2、左側大腸炎、E3、全大腸炎、C-CD、結腸クローン病、IC-CD、回腸結腸クローン病、I-CD、回腸クローン病、及びIBD、炎症性腸疾患。棒内の数字は、保有率の計算のために分析された患者(生検材料)の数を指す。統計学は、それぞれのパネルについて別々に計算した。それぞれのパネル内の同質のサブグループ(P>0.05)は棒の上に同じ符号で示され、その一方で、統計学的に異なる保有率を有する患者の群(P<0.05)は、どの上付文字も共通しない。 疾患によって類別された患者の群(A)及びIBDサブタイプによって類別された患者の群(B)のそれぞれにおける、F.プラウスニッツイ、F.プラウスニッツイ系統群I及びF.プラウスニッツイ系統群IIの保有率のグラフ表示である。A)及びB)の両方において、腸に沿った保有率(内側の円から外側の円に向かって、回腸、結腸、そして直腸)の値が表されており、さらに全ての試料をまとめた相応の保有率(外側の円)も表されている。以下の略語を使用した:H、コントロール被験体、CRC、結腸直腸癌、IBS、過敏性腸症候群、UC、潰瘍性大腸炎、CD、クローン病、E1、潰瘍性直腸炎、E2、潰瘍性左側大腸炎、E3、潰瘍性全大腸炎、C-CD、結腸クローン病、IC-CD、回腸結腸クローン病、及びI-CD、回腸クローン病。扇形内の数字は、分析された生検材料の数を指す。不確定部位の試料は、IBS患者の平均分析に含めた。 受信者動作特性解析(ROC曲線)により得られた曲線下面積(AUC)によって測定される、粘膜関連のF.プラウスニッツイ、F.プラウスニッツイ系統群I及びF.プラウスニッツイ系統群IIの存在量を、種々の腸障害とIBDサブタイプ(部位による)とを判別するためのバイオマーカーとして使用するための適性についてのヒートマップとしてのグラフ表示である。試験は、AUCが0.6から0.75までの場合(淡灰色)に適切な識別因子であるとみなされ、AUCが0.75から0.9までの場合(暗灰色)に高い識別性を有するとみなされ、かつAUCが0.9から1までの場合(黒色)に優れた識別因子であるとみなされる。以下の略語を使用した:H、コントロール、IBD、炎症性腸疾患、IBS、過敏性腸症候群、UC、潰瘍性大腸炎、CD、クローン病、CRC、結腸直腸癌、I-CD、回腸クローン病、IC-CD、回腸結腸クローン病、C-CD、結腸クローン病、E1、潰瘍性直腸炎、E2、遠位潰瘍性大腸炎、及びE3、広汎性潰瘍性大腸炎又は潰瘍性全大腸炎。 上記群比較に関する粘膜関連のF.プラウスニッツイ、F.プラウスニッツイ系統群I(PHGI)及びF.プラウスニッツイ系統群II(PHGII)の存在量についての受信者動作特性(ROC)曲線を示す図であり、ここではPHGIが、腸疾患又は疾患サブタイプの存在と不存在との最良の識別因子であることを示している。A)H対IBS+IBD+CRC、B)H対IBD、C)H対CD、及びD)H対I-CD。Y軸には感度が表され、X軸には1-特異度が表される。以下の略語を使用した:H、コントロール、IBD、炎症性腸疾患、IBS、過敏性腸症候群、CD、クローン病、CRC、結腸直腸癌、及びI-CD、回腸クローン病。 臨床的に関心が持たれる鑑別診断のために選択された群比較に関する粘膜関連のF.プラウスニッツイ、F.プラウスニッツイ系統群I(PHGI)及びF.プラウスニッツイ系統群II(PHGII)の存在量についての受信者動作特性(ROC)曲線を示す図である。A)UC-E3対C-CD、B)I-CD対IC-CD、及びC)IC-CD対C-CD。Y軸には感度が表され、X軸には1-特異度が表される。以下の略語を使用した:I-CD、回腸クローン病、IC-CD、回腸結腸クローン病、C-CD、結腸クローン病、及びE3、広汎性潰瘍性大腸炎又は潰瘍性全大腸炎。 受信者動作特性解析(ROC曲線)によって得られた曲線下面積(AUC)によって測定される、糞便におけるF.プラウスニッツイ、F.プラウスニッツイ系統群I及びF.プラウスニッツイ系統群IIの存在量を、種々のIBD診断とIBDサブタイプ(部位による)とを判別するためのバイオマーカーとして使用するための適性についてのヒートマップとしてのグラフ表示である。試験は、AUCが0.6から0.75までの場合(淡灰色)に適切な識別因子であるとみなされ、AUCが0.75から0.9までの場合(暗灰色)に高い識別性を有するとみなされ、かつAUCが0.9から1までの場合(黒色)に優れた識別因子であるとみなされる。以下の略語を使用した:H、コントロール、IBD、炎症性腸疾患、IBS、過敏性腸症候群、UC、潰瘍性大腸炎、CD、クローン病、CRC、結腸直腸癌、I-CD、回腸クローン病、IC-CD、回腸結腸クローン病、C-CD、結腸クローン病、E1、潰瘍性直腸炎、E2、遠位潰瘍性大腸炎、及びE3、広汎性潰瘍性大腸炎又は潰瘍性全大腸炎。 IBD疾患及び疾患サブタイプの選択された群比較に関する糞便におけるF.プラウスニッツイ、F.プラウスニッツイ系統群I(PHGI)及びF.プラウスニッツイ系統群II(PHGII)の存在量についての受信者動作特性(ROC)曲線を示す図である。A).H対IBD、C)H対CD、及びD)H対I-CD。Y軸には感度が表され、X軸には1-特異度が表される。以下の略語を使用した:H、コントロール、IBD、炎症性腸疾患、IBS、過敏性腸症候群、CD、クローン病、CRC、結腸直腸癌、及びI-CD、回腸クローン病。 臨床的に関心が持たれる鑑別診断のために選択された群比較に関する糞便におけるF.プラウスニッツイ、F.プラウスニッツイ系統群I(PHGI)及びF.プラウスニッツイ系統群II(PHGII)の存在量についての受信者動作特性(ROC)曲線を示す図である。A)IC-CD対I-CD、B).IC-CD対C-CD、及びC)UC-E3対C-CD。Y軸には感度が表され、X軸には1-特異度が表される。以下の略語を使用した:I-CD、回腸クローン病、IC-CD、回腸結腸クローン病、C-CD、結腸クローン病、及びE3、広汎性潰瘍性大腸炎又は潰瘍性全大腸炎。 健康者(H)、潰瘍性大腸炎(UC)患者及びクローン病(CD)患者における、糞便の総F.プラウスニッツイ(FT)、系統群(PHGI及びPHGII)及びE.coli(EC)の存在量を表すグラフ(Ctで表現される)である。 バイオマーカーの比率による細菌存在量を表すグラフである。 健康者(H)、潰瘍性大腸炎(UC)患者及びクローン病(CD)患者における、糞便の総F.プラウスニッツイ(FT)、系統群(PHGI及びPHGII)及びE.coli(EC)のROC曲線解析を表すグラフである。 CD患者の結腸部位、回腸結腸部位及び回腸部位の試料におけるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群I(PHGI)及びフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群II(PHGII)の存在量を示す図である。 CD患者の結腸部位、回腸結腸部位及び回腸部位の試料におけるFT/PHGI及びFT/PHGIIの存在量の比率を示す図である。 クローン病(CD)患者の回腸部位における、糞便の総F.プラウスニッツイ(FT)、系統群(PHGI及びPHGII)及びE.coli(EC)のROC曲線解析を表すグラフである。 クローン病(CD)患者の回腸結腸部位における、糞便の総F.プラウスニッツイ(FT)、及び系統群I(PHGI)のROC曲線解析を表すグラフである。 クローン病(CD)患者の結腸部位における、糞便の総F.プラウスニッツイ(FT)、及び系統群(PHGI及びPHGII)のROC曲線解析を表すグラフである。 UC患者を識別する細菌マーカー及び比率のROC曲線解析を表すグラフである。 クローン病(CD)患者の結腸部位における細菌マーカー及び比率のROC曲線解析を表すグラフである。 種々の範囲のカルプロテクチンの間での、CD患者及びUC患者における総フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ(FT)、系統群I(PHI)及び系統群II(PHII)を示す図である。 250μg/gを上回る又は250μg/gを下回るカルプロテクチンの間での、CD患者及びUC患者における比率FT/PHI、PHI/PHII、PHI/EC、及びPHII/ECのグラフである。 250μg/gを上回るカルプロテクチン値を有するCD患者におけるROC曲線解析のグラフである。 250μg/gを上回るカルプロテクチン値を有するUC患者におけるROC曲線解析のグラフである。 レスポンダー及びノンレスポンダーのCD患者及びUC患者における総フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ(FT)、系統群I(PHI)、系統群II(PHII)及びE.coliの存在量を示す図である。 レスポンダー及びノンレスポンダーとして下位分類されるCD患者及びUC患者における比率FT/EC、FT/PHI、FT/PHII、PHI/PHII、PHI/EC及びPHII/ECを示す図である。
定義
本明細書で使用される用語「保有率」は、研究対象の集団内で発生する疾患の事例の数の尺度、すなわち、分析される生物学的試料又は個体の全体に対する標的微生物について陽性の生物学的試料又は個体の%を指す。保有率は、このように研究対象の試料又は個体のそれぞれの中の上記標的微生物の定性測定(存在/不存在)から計算される。
本明細書で使用される用語「存在量」は、生物学的試料内の標的微生物の量の尺度を指す。それは、「負荷量」とも呼ばれる。細菌定量は、一般的に分子的方法によって、典型的には上記標的微生物の16S rRNA遺伝子コピーの数を測定することによって、例えば蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)、定量的ポリメラーゼ連鎖反応(qPCR)又はPCR/パイロシーケンシング法によって行われる。生物学的試料内の標的核酸配列の存在量の定量は、絶対値であっても又は相対値であってもよい。「相対定量」は、一般的に1種以上の内部参照遺伝子、すなわち参照株由来の16S rRNA遺伝子、例えばユニバーサルプライマーを使用した総細菌の測定量に基づいており、標的核酸配列の存在量は、総細菌16S rRNA遺伝子コピー数のパーセンテージとして表現されるか、又はE.coliの16S rRNA遺伝子コピー数によって正規化される。「絶対定量」は、DNA標準との比較によって又はDNA濃度による正規化によって標的分子の正確な数を示す。
用語「定量レベル」は、濃度(単位容量当たりのDNA量)、細胞数当たりのDNA量若しくは遺伝子コピー数、サイクル閾値(Ct値)又はそれらの任意の数学的別形、例えば遺伝子コピー数のlog10であってもよい。
本明細書で使用される表現「バイオマーカーとしての有用性」とは、分子マーカーがどれほど良好に対象となる標的状態を特定するかを指し、すなわち上記パラメータがどれほど良好に種々の集団群に属する被験体を、例えば疾患群と非疾患群とを又は種々の疾患表現型を識別することを可能にするかを指す。これは、試験の「妥当性」又は「性能」と呼ばれる。
妥当性研究は、標的状態を特定する能力についての提案された(インデックス)試験と
参照標準との合致を扱う(Florkowski M. C., Clin Biochem Rev. 2008, 29 (Suppl 1): S83-S87を参照)。感度、特異度、精度、陽性尤度比、陰性尤度比、陽性予測値及び陰性
予測値は、試験性能を評価するために定義することができる統計値である。頭字語の定義及び更なる詳細を、以下の表1で規定する。
Figure 2022031644000001
本明細書で使用される用語「感度」は、標的状態(参照標準陽性)を有し、かつ陽性の試験結果を示す被験体の割合を指す(TP/(TP+FN))。感度は、その試験が疾患の検知にどれほど良好かを示す。感度(「sens」)は、0(0%)<sens<1(100%)の範囲内であってもよく、偽陰性の数は、0に等しいか又はほぼ0に等しいことが理想的であり、かつ感度は、1(100%)に等しいか又はほぼ1(100%)に等しいことが理想的である。
本明細書で使用される用語「特異度」は、標的状態(参照標準陰性)を有さず、かつ陰性の試験結果を示す被験体の割合を指す(TN/(TN+FP))。特異度は、その試験が正常(陰性)状態を特定するのにどれほど良好かを示す。特異度(「spec」)は、0(0%)<spec<1(100%)の範囲内であってもよく、偽陽性の数は、0に等しいか又はほぼ0に等しいことが理想的であり、かつ特異度は、1(100%)に等しいか又はほぼ1(100%)に等しいことが理想的である。
本明細書で使用される用語「精度」は、集団における真の結果、つまり真陽性又は真陰性のいずれかの割合を指す。精度は、或る状態に対するスクリーニング試験の正確さの度合いの尺度であり、すなわち所与の状態の確定及び除外がどれほど正しいかの指標となる(TN+TP)/(TN+TP+FN+FP)。精度(「acc」)は、0(0%)<acc<1(100%)の範囲内であってもよく、偽陽性の数は、0に等しいか又はほぼ0に等しいことが理想的であり、かつ精度は、1(100%)に等しいか又はほぼ1(100%)に等しいことが理想的である。
本明細書で使用される用語「受信者動作特性(ROC)曲線」とは、識別閾値を変化させたときの二項分類システムの性能を図解するグラフプロットを指す。その曲線は、様々な閾値を設定したときの真陽性率を、偽陽性率に対してプロットすることによって作成される。真陽性率は、感度としても知られている。偽陽性率は、1-特異度として計算される。このように、ROC曲線は、カットオフの範囲にわたる真陽性率対偽陽性率(感度対(1-特異度))をグラフ表示し、臨床的使用のための最適なカットオフを選択するため
の手法である。ROC曲線下面積(AUC)として表現される精度は、試験性能を比較するための有用なパラメータを提供する。AUCが1に向かうと、その試験の感度が高いだけでなく特異度が高いことも示しており、その一方で、AUCが0.5に向かうと、その試験の感度も特異度もないことを示している。一般に、試験は、AUCが0.6から0.75までの場合に適切な識別因子であるとみなされ、AUCが0.75から0.9までの場合に高い識別性を有するとみなされ、かつAUCが0.9から1までの場合に優れた識別因子であるとみなされる。更なる詳細については、例えばZweig MH and Campbell G, Clinical Chemistry 1993; 39:561-577又はGreiner et al. Preventive Veterinary Medicine 2000; 45:23-41を参照。
用語「有意」又は「統計学的に有意」は、試験試料とコントロール試料又は参照試料との差異について述べるときに、適切な統計解析を用いて、それらの群が同じである確率が5%未満(例えば、p<0.05)である場合の状態に関連している。言い換えると、完全無作為法ベースで同じ結果が得られる確率が、100回の試みのうち5回未満である。当業者は、適切な統計解析をどのように選択するかを認識しているであろう。一般的に、適切な統計解析は、研究対象となる変数が、例えばコルモゴロフ-スミルノフ検定を使用することにより正規分布を有するかどうかに基づき、かつ例えばルビーン検定で決定される等分散性があるかどうかに基づいて決定される。好ましくは、正規分布及び等分散性がある場合には、t検定又はANOVA検定のようなパラメトリックモデルが使用され、これらの2つの必要条件のうちの少なくとも1つが達成されない場合には、マン-ホイットニーのU検定又はクラスカル-ウォリスの検定のようなノンパラメトリックモデルが一般的に使用される。
本明細書で使用される用語「炎症性腸疾患(IBD)」とは、一群の突発性慢性炎症性腸状態を指す。その用語が範囲に含める2種の主要な疾患カテゴリーは、クローン病(CD)及び潰瘍性大腸炎(UC)であり、それらは重複した臨床的特徴及び病理的特徴と、別個の臨床的特徴及び病理的特徴との両方を有する。IBDの診断は、包括的身体検査及び患者の病歴の再検討を必要とする。血液検査、検便、内視鏡検査、生検、及び画像診断を含む様々な試験は、他の原因を除外し、診断を確定する助けになる(世界胃腸学組織の国際ガイドライン、非特許文献1、及び非特許文献2)。IBDの疫学及び遺伝学の理解が高まるにつれ、UC及びCDが、実際にはIBDの幾つかの形態を表すことが臨床医らに明らかになった。このように、本明細書で使用される用語「IBD」は、それらの複数の表現型を含む。
本明細書で使用される用語「IBD表現型」は、CD、UC、非定型大腸炎、無分類型の炎症性腸疾患(IBDU)、回腸嚢炎、顕微鏡的大腸炎、憩室炎のような疾患又は障害を含む(Mowat et al., Gut 2011, 1-37、Geboes et al., J Clin Pathol 2005;58: 1133-1134; Cheifetz A、及びItzkowitz S., J Clin Gastroenterol. 2004 May-Jun;38(5 Suppl 1):S44-50)。IBD表現型は、IBD疾患又は障害の範囲内のサブタイプを更に含む。CDサブタイプは、例えばモントリオール分類によって規定されるサブタイプであり、その際、CDは、診断時の年齢、部位及び/又は挙動により分類される。UCサブタイプも、モントリオール分類によって規定されるサブタイプであってもよく、その際、UCは、疾患の拡張及び/又は疾患の重症度により分類される(世界胃腸学組織の国際ガイドライン、非特許文献1、及び非特許文献2)。
本明細書で使用される用語「非定型大腸炎(IC)」とは、結腸切除標本においてUC又はCDどちらの特徴も有さない慢性IBDのそれらの事例を指す(非特許文献2、非特許文献39)。
本明細書で使用される用語「無分類型の炎症性腸疾患(IBDU)」とは、結腸を冒す
が、小腸の病変を有さない慢性炎症性腸疾患について臨床的根拠及び内視鏡的根拠に基づくエビデンスがあるが、CD又はUCのいずれかを立証するための組織学的又はその他のエビデンスがなく、感染を除外したそれらの事例を指す(非特許文献39)。
本明細書で使用される用語「診断検査」とは、被験体が疾患の徴候又は症状を示す場合に、その疾患の存在又は不存在を測定する検査を指す。その検査は、疾患又は表現型を示唆又は除外するために使用することができる。その診断という用語は、鑑別診断を含み得る。
本明細書で使用される用語「スクリーニング試験」とは、疾患を有するかもしれない無症候の個体を特定する試験を指し、それは、疾患の早期検知のために使用される。その試験は、疾患又は表現型の存在を推測するために使用することができる。
本明細書でIBDのために使用される用語「進行を監視するための試験」とは、疾患が腸の他の領域にまで拡張したかどうかを調べる試験、例えば疾患が患者においてI-CD(回腸部位でのクローン病)からIC-CDへと進行して、疾患が結腸までも拡張したかどうかを監視する試験を指す。
本明細書で使用される用語「処置の効力」とは、その処置が所望の又は予定されたアウトカムを達成する度合い、例えば薬剤が所望の効果を達成する能力を指す。
用語「処置」は、予防的処置又は治療的処置の両方を含む。本明細書で使用される用語「治療的処置」又は「治療」とは、身体を病的状態又は疾患からその正常な健康状態に戻すことを指す。本明細書で使用される用語「予防的処置」とは、病的状態を防止することを指す。
本明細書で使用される用語「プローブ」は、10塩基対から285塩基対の間の長さの合成により又は生物学的に製造された核酸であって、予め決められた条件下で標的核酸配列へと特異的かつ選択的なハイブリダイゼーションを可能にする特異的なヌクレオチド配列を含み、任意に検知のための部分又はアッセイ性能を向上させる部分を含む、核酸を指す。統計学的には、特異性を獲得し、かつ安定なハイブリダイゼーション産物を形成するためには、最低でも10個のヌクレオチドが一般的に必要とされ、最大285個のヌクレオチドは、一般的に、ミスマッチ配列及び選択的ハイブリダイゼーションを決定するために容易に反応パラメータを調節することができる長さの上限に相当する。プローブは、任意に、或る特定のアッセイ条件下でのその適切又は最適な機能をもたらす或る特定の成分を含んでいてもよい。例えば、プローブは、それらのヌクレアーゼ分解に対する耐性を改善(例えば、末端封鎖によって)するように、検知リガンド(例えば、フルオレセイン)を有するように、又は固体担体へのそれらの捕捉を容易にするように(例えば、ポリデオキシアデノシン「テール」)修飾されていてもよい。
本明細書で使用される用語「プライマー」とは、ヌクレオチド配列を増幅するための増幅法、例えばポリメラーゼ連鎖反応(「PCR」)で使用することができるオリゴヌクレオチドを指す。プライマーは、特定の標的配列、例えば1つの特定の16S rDNA配列のポリヌクレオチド配列に基づいて設計される。プライマー及びプローブの設計及びバリデーションは、当該技術分野で良く知られている。定量的リアルタイムPCR法については、例えばRodriguez Aら(Methods Mol Biol., 2015, 1275:31-56)を参照。
本明細書で使用される用語「特異的」とは、或るヌクレオチド配列が、アッセイ条件下で(一般的にストリンジェント条件が使用される)、予め決められた標的配列にハイブリダイズする/該配列を増幅するが、非標的配列には本質的にハイブリダイズしない/該配
列を増幅しないことを意味する。
本明細書で使用される用語「ハイブリダイゼーション」とは、予め決められた反応条件下で、2つの部分的に又は完全に相補的な核酸鎖が、逆平行状態で一緒になって、核酸塩基が互いに対をなすことができる明確な規則に従って特異的かつ安定な水素結合により二本鎖核酸を形成することを可能にする過程を指す。
用語「本質的なハイブリダイゼーション」とは、観察されるハイブリダイゼーションの量が、結果の観察者がポジティブコントロール及びネガティブコントロールにおけるハイブリダイゼーションデータに関して結果を陽性とみなすような量であることを意味する。「バックグラウンドノイズ」とみなされるデータは、本質的なハイブリダイゼーションではない。
用語「ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件」とは、ほぼ0.9モル濃度のNaClの塩溶液中でほぼ35℃~65℃を意味する。ストリンジェンシーは、ハイブリダイゼーション溶液中に存在するイオン種の濃度及び種類、存在する変性剤の種類及び濃度、並びにハイブリダイゼーション温度のような反応パラメータによって左右されることもある。一般的によりストリンジェントなハイブリダイゼーション条件になると、安定なハイブリッドが形成されるべきであるならば、より長いプローブが好ましい。通例、ハイブリダイゼーションが行われる条件のストリンジェンシーは、使用されるべき好ましいプローブの或る特定の特徴を規定するものである。
本明細書で使用される用語「同一性」とは、2つのポリヌクレオチド配列又はポリペプチド配列のそれぞれの、厳密なヌクレオチドとヌクレオチドとの対応関係又はアミノ酸とアミノ酸との対応関係を指す。2つ以上の配列(ポリヌクレオチド又はアミノ酸)は、それらの「パーセント同一性」を決定することによって比較することができる。核酸配列又はアミノ酸配列のどちらの2つの配列の「パーセント同一性」も、アライメントされた2つの配列の間の厳密なマッチした数を短い方の配列の長さで割って100を掛けたものである。配列間のパーセント同一性又は類似性を計算するために適したプログラムは、当該技術分野で良く知られており、例えばNCBI BLASTプログラムが、例えばデフォルトパラメータで使用される(http://www.ncbi.nlm.gov/cgi-bin/BLAST)。
用語「キット」又は「試験キット」は、分析に必要な試薬及び助剤の組み合わせを示す。試験キットは、大抵の場合に幾つかのユニットからなるが、一体型の分析要素も利用可能であり、それも同様に試験キットとみなさねばならない。
フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイPHGI及び/又はPHGIIのメンバーの存在量の測定方法
第1の態様において、本発明は、被験体からの腸試料におけるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)及び/又はフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)の存在量を測定するin vitro方法であって、
PHGI存在量の測定は、配列番号3の配列又はその少なくとも75%の同一性を有する配列を有するプライマー及び/又はプローブを使用することを含み、かつ、
PHGII存在量の測定は、配列番号4の配列又はその少なくとも75%の同一性を有する配列を有するプライマー及び/又はプローブを使用することを含む、方法に関する。
フィーカリバクテリウムは、Duncanら(非特許文献17)によって以下の説明:Faecalibacterium(Fae.ca.li.bac.te<<ri.um、糞便に関係するラテン語の形容詞faecalis、短い棒に関係するギリシャ語の指小辞b
akterion、糞便由来の棒に関係する新ラテン語の名詞Faecalibacterium、それというのも、この細菌は、結腸内の糞便中というその推定される生息場所に数多く存在するからである)をもって創設された新たな属である。グラム陰性で、非胞子形成性で、絶対嫌気性である。その非運動性の生物は、酪酸塩、d-乳酸塩及びギ酸塩を産生し、そして酢酸塩を利用する。ゲノムDNAのGC含量は、47±57mol%である(熱変性により測定される)。Cato et al. (1974)によりその特徴が報告された基準株は、フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイATCC 27768T(NCIMB
13872T)である。しかしながら、過去10年間でこの種に対して行われた最近の研究のほとんどは、A2-165株(DSM 17677)に基づくものであり、それはまた、Duncanら(非特許文献17)によっても記載されている。
F.プラウスニッツイの2種の系統群は、以前から記載されている(非特許文献18)。この研究は、F.プラウスニッツイ分離株とクロストリジウム属クラスターIVのその他のメンバーとの系統関係を16S rRNA遺伝子配列に基づいて解析し、F.プラウスニッツイ種内に初めて2種の系統群を定義しており(図1)、具体的には、その研究は、ルミノコッカス科内に97%を上回る配列同一性を有する2つの枝を定義している。これらは、分離株M21/2、ATCC 27766及びATCC 27768(PHGIに属する)並びにA2-165及びL2-6(PHGIIに属する)について以前に報告された5つの配列を含んでいる。
両者のF.プラウスニッツイ系統群を同時に定量するために、F.プラウスニッツイの16S rRNA遺伝子に関するユニークな種特異的プライマー対、並びに本発明者らによって設計及び最適化されたF.プラウスニッツイ系統群の各々を標的とする2種の加水分解プローブを使用することを含むqPCRアッセイが開発された。本研究で使用されるオリゴヌクレオチドは、表15に示される(実施例を参照)。F.プラウスニッツイ系統群の定量のために使用されるプライマー及びプローブは、新たに設計されたが、総F.プラウスニッツイについてのプライマー及びプローブは、非特許文献22で以前に開示された。
表15に列挙されるオリゴヌクレオチドは、本明細書全体にわたって、以下の表2に示される配列番号1~配列番号16として呼ばれる。
Figure 2022031644000002
設計
F.プラウスニッツイ及び近縁のルミノコッカス科由来の16S rRNA遺伝子の配列を、GenBank(表14、実施例を参照)から回収し、Clustal Wソフトウェアを使用してアライメントさせることで、F.プラウスニッツイの16S rRNA遺伝子、PHGIの16S rRNA遺伝子及びPHGIIの16S rRNA遺伝子のそれぞれのコンセンサス配列を得た。プライマー及び加水分解プローブの両方を、これらのコンセンサス配列から手動で設計し、最適化した。
in silicoバリデーション
カバレッジは、in silicoでSILVAデータベース(SILVAプローブマッチ及び評価ツール-TestProbe 3.0、http://www.arb-silva.de/search/testprobe/)中の配列に対してTestPrime(商標)を使用して測定した。Tes
tPrime(商標)は、SILVAデータベースでin silicoのPCRを実行することによってプライマー対の性能を評価することを可能にする。そのPCRの結果から、TestPrimeは、SILVAにより提供される分類の全てにおけるそれぞれの分類群についてカバレッジを計算する。
SILVAは、種々の研究による分子的方法を通じて回収された全てのフィーカリバクテリウム属の一種の16S rRNA遺伝子の配列を含むデータベースである。設計されたプライマーが試験され、このデータセット中のフィーカリバクテリウム属の一種の16S rRNA遺伝子配列の74.85%を標的とするものであった。
したがって、本発明のフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)及び/又はフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)の存在量を測定するin vitro方法の特定の一実施形態においては、上記プライマーは、フィーカリバクテリウム属の一種の既知の16S rRNA遺伝子の少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、好ましくはおよそ75%の増幅を可能にする。特定の一実施形態においては、フィーカリバクテリウム属の一種の既知の16S rRNA遺伝子は、本出願日の時点でSILVAデータベース中に含まれるものである。
SILVAデータベースは、16S rRNA遺伝子由来の配列のみを含むが、プライマーとマッチし得る細菌種のゲノムのその他の部分が存在して、偽陽性の結果をもたらす場合があるので、プライマー特異性を、Nucleotide BLAST(http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi?PROGRAM=blastn&PAGE_TYPE=BlastSearch&LINK_LOC=blasthome、NCBI BLAST: a better web interface. Johnson M et al. Nucleic Acids Res. 2008, 1;36(Web Server issue): W5-9)を使用することによって、検索を「細菌 NOT
培養不可能(bacteria NOT uncultured)」に制限して更に試験した。得られた結果に
より、フィーカリバクテリウム属の一種についての特異性が確認された。
in vitroバリデーション
さらに、in vitroで包含性/排他性試験を実施した。F.プラウスニッツイについて入手可能な9種の分離株の16S rRNA遺伝子を特異的に増幅することが可能であると実証されたプライマー及びプローブは、それぞれの系統群について特異的であった。さらに、同じ試験を標的となる種のものではないDNAを用いて行って(排他性試験)、特異性を裏付けた(表16、実施例を参照)。
フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバーは、16S rRNA遺伝子が系統群Iプローブ(配列番号3)とマッチする細菌配列であり、これは、表3に示されるプローブ設計のために使用される5個の配列及びSILVAデータベースにおいてマッチした1191個の配列を含み、それらのアクセッション番号は、表4に示されている(表3に列挙される配列はSILVAデータベースにおいてもマッチすると解釈されるが、ここでは繰り返さなかった)。このように、系統群Iのプローブ(配列番号3)は、1196個の16S rRNA遺伝子配列の全てと特異的にハイブリダイズすることが示された。
Figure 2022031644000003
Figure 2022031644000004
Figure 2022031644000005
Figure 2022031644000006
Figure 2022031644000007
Figure 2022031644000008
フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバーは、16S rRNA遺伝子が系統群IIプローブ(配列番号4)とマッチする細菌配列であり、これは、表5に示されるプローブ設計のために使用される13個の配列及びSILVAデータベースにおいてマッチした2231個の配列を含み、それらのアクセッション番号は、表6に示されている(表5に列挙される配列はSILVAデータベースにおいてもマッチすると解釈されるが、ここでは繰り返さなかった)。このように、系統群IIのプローブ(配列番号4)は、2244個の16S rRNA遺伝子配列の全てと特異的にハイブリダイズすることが示された。

Figure 2022031644000009
Figure 2022031644000010

Figure 2022031644000011
Figure 2022031644000012
Figure 2022031644000013
Figure 2022031644000014
Figure 2022031644000015
Figure 2022031644000016
Figure 2022031644000017
有用な情報を取得する方法
第2の態様において、本発明は、ヒト被験体における腸疾患の検知、及び/又はヒト被験体における腸疾患の治療的処置における薬剤の効力の予測のための有用な情報を取得する方法であって、
PHGI及び/又はPHGIIの存在量を、第1の態様の方法に従って測定することを含み、上記腸疾患は、炎症性腸疾患(IBD)、過敏性腸症候群(IBS)及び結腸直腸癌(CRC)からなる群から選択されることが好ましい、方法に関する。
特定の一実施形態においては、本発明は、ヒト被験体の腸試料から有用な情報を取得する方法であって、以下の工程:
a. 上記被験体からの腸試料におけるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)の存在量を測定する工程と、
b. 任意に、上記被験体からの腸試料におけるフィーカリバクテリウム・プラウスニッ
ツイ系統群IIのメンバー(PHGII)の存在量を測定する工程と、
を含む、方法に関する。
もう1つの実施形態は、ヒト被験体の腸試料から有用な情報を取得する方法であって、上記被験体からの腸試料におけるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)の存在量を測定することを含む、方法に関する。更なる一実施形態は、ヒト被験体の腸試料から有用な情報を取得する方法であって、上記被験体からの腸試料におけるPHGI及びPHGIIの存在量を測定することを含む、方法に関する。
上記情報は、被験体試料におけるPHGIの存在量、及び/又はPHGIIの存在量、及び/又はそれらの数学的組み合わせ、及び/又は任意にこれらのいずれかと総F.プラウスニッツイ(FT)の存在量及び/又はE.coli(EC)の存在量との数学的組み合わせを、参照試料における相応の値と比較した場合に、上記ヒト被験体における腸疾患を検知するために有用であるとすることができ、ここで、被験体試料値における上記参照試料に対する有意な偏差が、腸疾患の指標となる。PHGI及び/又はPHGIIの存在量の定量の上記使用及びその他の使用は、本明細書に記載される通りである。
腸疾患を検知する方法
第3の態様において、本発明は、ヒト被験体における腸疾患を検知する方法であって、以下の工程:
a. 上記被験体からの腸試料におけるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)及び/又はフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)の存在量を、第1の態様に記載の方法により測定する工程と、
b. 被験体試料におけるPHGI及び/又はPHGIIの存在量、及び/又はそれらの数学的組み合わせ、及び/又は任意にこれらのいずれかと総F.プラウスニッツイ(FT)の存在量及び/又はE.coli(EC)の存在量との数学的組み合わせを、参照試料における相応の値と比較する工程と、
を含み、ここで、被験体試料値における上記参照試料に対する有意な偏差が、腸疾患の指標となり、好ましくは、上記腸疾患は、炎症性腸疾患(IBD)、過敏性腸症候群(IBS)及び結腸直腸癌(CRC)からなる群から選択され、かつ、
上記参照試料は、好ましくは、健康な被験体の試料及び/又は腸疾患の寛解状態にある患者の試料である、方法に関する。
好ましくは、本発明は、ヒト被験体における腸疾患を検知する方法であって、以下の工程:
a. 上記被験体からの腸試料におけるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)の存在量を測定する工程と、
b. 任意に、上記被験体からの腸試料におけるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)の存在量を測定する工程と、
c. 被験体試料におけるPHGIの存在量、任意にPHGIIの存在量、及び/又はそれらの数学的組み合わせ、及び/又は任意にこれらのいずれかと総F.プラウスニッツイ(FT)の存在量及び/又はE.coli(EC)の存在量との数学的組み合わせを、参照試料における相応の値と比較する工程と、
を含み、ここで、被験体試料値における上記参照試料に対する有意な偏差が、腸疾患の指標となる、方法に関する。
本明細書で使用される用語「腸疾患を検知する」は、疾患活動性及び/又は疾患進行のスクリーニング、診断、鑑別診断、及び/又は監視を含む。
特定の一実施形態においては、本発明は、ヒト被験体における腸疾患を検知する方法であって、以下の工程:
a. 上記被験体からの腸試料におけるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)の存在量を測定する工程と、
b. 被験体試料の存在量レベルを、参照試料における存在量レベルと比較する工程と、を含み、ここで、被験体試料における存在量レベルの上記参照試料に対する有意な低下が、腸疾患の指標となる、方法に関する。
もう1つの特定の実施形態においては、本発明は、ヒト被験体における腸疾患を検知する方法であって、以下の工程:
a. 上記被験体からの腸試料におけるPHGIの存在量を測定する工程と、
b. 上記被験体からの腸試料におけるPHGIIの存在量を測定する工程と、
c. 被験体試料におけるPHGIの存在量、PHGIIの存在量、及び/又はそれらの数学的組み合わせを、参照試料における相応の値と比較する工程と、
を含み、ここで、被験体試料値における上記参照試料に対する有意な偏差が、腸疾患の指標となる、方法に関する。
本発明の特定の一実施形態においては、PHGIの存在量及びPHGIIの存在量が測定される。もう1つの特定の実施形態においては、PHGIの存在量及びPHGIIの存在量、並びに上記配列の間の数学的組み合わせ又は関係性(例えば、比率、多変量解析等)が測定される。更なる一実施形態においては、PHGIの存在量及び/又はPHGIIの存在量が測定されるだけでなく、これらのいずれかと総F.プラウスニッツイ(FT)の存在量及び/又はE.coli(EC)の存在量との数学的組み合わせ又は関係性(例えば、比率、多変量解析等)も測定される。
PHGI、PHGII、FT及び/又はECの存在量の間の比率は、第1の配列の定量レベルを、第2の配列の定量レベルによって割り算することによって得ることができる。例えば、PHGIIの存在量/PHGIの存在量の比率は、PHGIIの16S rRNA遺伝子配列の定量レベルを、PHGIの16S rRNA遺伝子配列の定量レベルによって割り算することによって得られる。
PHGI、PHGII、FT及び/又はECの存在量の間の比率は、第1の配列の定量レベルから、第2の配列の定量レベルを引き算することによっても得ることができる。例えば、PHGIIの存在量/PHGIの存在量の比率は、PHGIIの16S rRNA遺伝子配列の定量レベルから、PHGIの16S rRNA遺伝子配列の定量レベルを引き算することによって得られる。
本発明の好ましい比率は、PHGIの存在量/PHGIIの存在量(PHGI/PHGII)、PHGIの存在量/ECの存在量(PHGI/EC)、PHGIIの存在量/ECの存在量(PHGII/EC)、FTの存在量/PHGIの存在量(FT/PHGI)、及びFTの存在量/PHGIIの存在量(FT/PHGII)並びにその逆の比率である。特に好ましい比率は、PHGI/EC及びPHGII/ECである。
好ましくは、定量は、qPCR(以下に記載される)によって行われており、定量レベルは、サイクル閾値(Ct値)として表現される。より好ましくは、その比率は、引き算によって計算される。
特定の一実施形態においては、PHGIIの存在量とPHGIの存在量との比率(PHGII/PHGI比率)が測定され、上記被験体試料におけるPHGII/PHGI比率が、参照試料におけるPHGII/PHGI比率と比較され、ここで、被験体試料値にお
ける上記参照試料に対する有意な偏差が、腸疾患の指標となる。
当業者は、フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイPHGI及び/又はPHGIIの存在量を測定するための幾つかの方法及び装置を認識している。その測定は、一般的に細菌遺伝子の定量によって行われる。用語「定量する」は、試料中の特定の核酸配列の量を測定する能力を指す。
標的核酸配列の量を測定する分子生物学的方法が当該技術分野でよく知られている。これらの方法として、限定されないが、エンドポイントPCR、競合的PCR、逆転写酵素-PCR(RT-PCR)、定量的PCR(qPCR)、逆転写酵素qPCR(RT-q
PCR)、PCR-パイロシーケンシング、PCR-ELISA、DNAマイクロアレイ、ドットブロット又は蛍光in situハイブリダイゼーションアッセイ(FISH)等のin situハイブリダイゼーションアッセイ、分岐鎖DNA(Nolte, Adv. Clin. Chem., 1998, 33:201-235)及び上記方法の複合バージョン(例えば、Andoh et al., Current Pharmaceutical Design, 2009;15, 2066-2073を参照されたい)が挙げられる。腸内微生物叢を研究するための分子的アプローチに対するレビューについては、非特許文献4及びWeinstock B.M(Nature 2012, 489,250-256)も参照。マルチプレックスアッセイ
は、複数の分析物、一般に12個以上の分析物を、アッセイの単独の実行/サイクルにおいて同時に測定するアッセイである。
好ましいプライマー及び/又はプローブは、典型的には、細菌核酸配列の量の増加に対して直接的な線形応答を提供することによって、予測可能に反応する。適切な標準を作製すること及びそれに対して比較することによって、試料中の所与の核酸配列の量を容易に定量することができる。好ましくは、遺伝子定量のための上記分子的方法は、定量的ポリメラーゼ連鎖反応(qPCR)、PCR-パイロシーケンシング、蛍光in-situハイブリダイゼーション(FISH)、DNAマイクロアレイ、及びPCR-ELISAからなる群から選択される。
或る1つの特に好ましい定量方法は、個々の細菌配列の直接的な定量のためプローブハイブリダイゼーションと蛍光顕微鏡検査、共焦点レーザー顕微鏡検査、又はフローサイトメトリーとを組み合わせた、FISHである。FISHの方法論のレビューについては、例えばHarmsen et al., Appl Environ Microbiol, 2002;68 2982-2990、Kalliomaki et al., J Allerg Clin Immunol, 2001;107 129-134、Tkachuk et al., Genet. Anal. Tech. Appl., 1991;8: 67-74、Trask et al., Trends Genet., 1991;7 (5): 149-154、及びWeier et al., Expert Rev. Mol. Diagn., 2002, 2(2):109-119、並びに米国特許第6,17
4,681号を参照されたい。
別の特に好ましい定量方法は、リアルタイムPCRとしても知られる定量的PCR(qPCR)である。種々の機器、例えばApplied Biosystems社製のABI Prism 7700 SDS、GeneAmp 5700 SDS、ABI Prism 7900 HT SDS、Bio-Rad社製のiCycler iQ、Cepheid社製のSmart Cycler、Corbett Research社製のRotor-Gene、Roche Molecular Biochemicals社製のLightCycler、及びStratagene社製のMx4000 Multiplexを利用することができる。qPCRプロセスは、反応の指数関数期の非常に初期段階でPCR産物の蓄積を測定することで、エンドポイントPCRで生ずるPCR増幅効率に関係する定量におけるバイアスを減らすことによって、リアルタイムでのPCR産物の正確な定量を可能にする。リアルタイムPCRは、当該技術分野で良く知られているので、本明細書では詳細に説明しない。qPCRのための技術的概要及びプロトコルは、例えば、上述の供給業者、例えばhttp://www.sigmaaldrich.com/technical-documents/protocols/biology/sybr-green-qpcr.html、又はhttp://www.sigmaaldrich.com/life-science/molec
ular-biology/pcr/quantitative-pcr/qpcr-technical-guide.htmlから入手することがで
きる。qPCR法のレビューについては、Smith CJ and Osborn AM., FEMS Microbiol Ecol., 2009;67(1):6-20及びGiulietti et al., Methods 2001; 25, 386-401を参照。好ま
しい一実施形態においては、定量法は、マルチプレックスqPCRである。
幾つかの遺伝子を、細菌定量の目的のために使用することができる。一般的に、特定の標的細菌は、16S rRNA遺伝子のPCR増幅によって定量される。16S rRNAは、それぞれの細菌種につき異なっている。細菌種を定義するのは困難であるが、しばしば操作的分類単位(OTU)として定義される、少なくとも97%の同一性を有する16S rRNA遺伝子配列を有する生物として解釈される。約1.5キロベースの16S
rRNA遺伝子配列は、細菌の分類群を区別する9個の短い超可変領域を有し、これらの領域の1つ以上の配列は、群集センサス(Weinstock B.M, Nature 2012, 489,250-256
)においてターゲティングされる。
タンパク質をコードする遺伝子、例えばハウスキーピング遺伝子を使用してもよい。Rouxら(FEMS Microbiol Ecol 78 (2011) 617-628)では、プライマーセットが入手可能な
5種のタンパク質マーカー遺伝子(rplB、pyrG、fusA、leuS及びrpoB)の、生態学的研究のための分類学的マーカーとしての使用が記載されている。特定の標的細菌定量の目的のためのヌクレオチジルトランスフェラーゼ遺伝子及びブチリル-CoAトランスフェラーゼ遺伝子の使用も記載されている(非特許文献30)。
種々の検知化学をqPCRのために利用可能である。それらの全ては、上述のqPCR機器と一緒に使用することができる。用語「検知化学」は、リアルタイムPCRにおいて特定のPCR産物の増幅を知らせる方法を指し、加水分解プローブ又はTaqMan(商標)プローブ、分子ビーコン、スコーピオン、ハイブリダイゼーションプローブ、及びDNA結合色素、例えばSYBR(商標)Green Iを含み得る。これらは、例えばGiulietti et al., Methods 2001; 25, 386-401において詳細に記載される。
好ましい一実施形態においては、上記プローブは、二重標識オリゴヌクレオチド、例えば加水分解プローブ又は分子ビーコンである。該オリゴヌクレオチドの5’末端は、一般的に、蛍光レポーター分子で標識されているが、3’末端は、クエンチャー分子で標識されている。プローブの配列は、増幅される標的分子における対象となる領域に特異的である。より好ましい一実施形態においては、上記プローブは、配列の長さが5’蛍光体と3’クエンチャーとが蛍光を抑制するのに十分な近さとなるように設計される加水分解プローブである。
qPCRプローブで使用する幾つかのレポーター分子及びクエンチャーは、当該技術分野で良く知られている。これらは、例えばhttps://www.eurofinsgenomics.eu/en/dna-rna-oligonucleotides/optimised-application-oligos/qpcr-probes.aspx:から入手可能である。説明の目的で、以下の表7は、網羅的でないが、qPCR分析のための二重標識プローブの一覧を提供する。
Figure 2022031644000018
好ましくは、PHGI及び/又はPHGIIの存在量の測定は、16S rRNA遺伝子定量によって行われる。
特定の一実施形態においては、PHGIの存在量の測定は、配列番号3と特異的にハイブリダイズするフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイの16S rRNA遺伝子配列又はその少なくとも75%の同一性を有する配列を定量することによって行われる。その他の一実施形態においては、PHGIの存在量の測定は、配列番号3を含む若しくはそれからなるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイの16S rRNA遺伝子配列又はその少なくとも75%の同一性を有する配列を定量することによって行われる。
もう1つの実施形態においては、PHGIIの存在量の測定は、配列番号4と特異的にハイブリダイズするフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイの16S rRNA遺伝子配列又はその少なくとも75%の同一性を有する配列を定量することによって行われる。その他の一実施形態においては、PHGIIの存在量は、配列番号4を含む若しくはそれからなるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイの16S rRNA遺伝子配列又はその少なくとも75%の同一性を有する配列を定量することによって測定される。好ましい一実施形態においては、PHGIの存在量の測定は、配列番号3を含む又はそれからなるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイの16S rRNA遺伝子配列を定量することによって行われ、PHGIIの存在量の測定は、配列番号4を含む又はそれからなるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイの16S rRNA遺伝子配列を定量することによって行われる。
好ましい実施形態においては、PHGIの16S rRNA遺伝子の定量は、配列番号
1若しくは配列番号2の配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有する配列の少なくとも1種のオリゴヌクレオチド分子、及び/又は配列番号3の配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有する配列のオリゴヌクレオチド分子を用いて行われる。好ましくは、配列番号1及び配列番号2の配列のオリゴヌクレオチド分子が使用される。
更なる好ましい一実施形態においては、PHGIの16S rRNA遺伝子の定量は、配列番号1及び配列番号2のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有する配列からなるプライマー、及び/又は配列番号3のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有する配列からなるプローブを用いて行われる。
PHGIIの16S rRNA遺伝子の定量が、配列番号1若しくは配列番号2の配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有する配列の少なくとも1種のオリゴヌクレオチド分子、及び/又は配列番号4の配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有する配列のオリゴヌクレオチド分子を用いて行われることが好ましい。好ましくは、配列番号1及び配列番号2の配列のオリゴヌクレオチド分子が使用される。
別の好ましい一実施形態においては、PHGIIの16S rRNA遺伝子の定量は、配列番号1及び配列番号2のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有する配列からなるプライマー、及び/又は配列番号4のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有する配列からなるプローブを用いて行われる。
好ましくは、本明細書に記載される上記の少なくとも75%の同一性を有するオリゴヌクレオチド配列は、それぞれの配列(例えば、配列番号1、配列番号2、配列番号3及び/又は配列番号4のそれぞれ)と少なくとも80%の、少なくとも85%の、少なくとも90%の、少なくとも95%の、より好ましくは96%、97%、98%、99%又は100%の同一性を有し、100%の配列同一性を有するヌクレオチド分子が特に好ましい。さらに、少なくとも75%の同一性を有するこれらのオリゴヌクレオチド配列は、同じヌクレオチド数を有していてもよく、配列番号1、配列番号2、配列番号3及び/又は配列番号4よりも長くても、又はそれより短くてもよい。
特に好ましい実施形態においては、PHGIの16S rRNA遺伝子の定量は、好ましくは、qPCRによって、配列番号1及び配列番号2のオリゴヌクレオチド配列からなるプライマー、及び配列番号3のオリゴヌクレオチド配列からなるプローブを用いて行われる。更なる好ましい実施形態においては、PHGIIの16S rRNA遺伝子の定量は、好ましくは、qPCRによって、配列番号1及び配列番号2のオリゴヌクレオチド配列からなるプライマー、及び配列番号4のオリゴヌクレオチド配列からなるプローブを用いて行われる。
上記オリゴヌクレオチド配列は、修飾されていてもよい。例えば、プローブは、それらのヌクレアーゼ分解に対する耐性を改善(例えば、末端封鎖によって)するように、検知リガンド(例えば、フルオレセイン)を有するように、又は固体担体へのそれらの捕捉を容易にするように(例えば、ポリデオキシアデノシン「テール」)修飾されていてもよい。
好ましい一実施形態においては、上記PHGI特異的プローブは、配列番号3又はその少なくとも75%の同一性を有する修飾された配列からなる。好ましくは、該プローブは、上記の二重標識プローブ、より好ましくは加水分解プローブである。より好ましい一実施形態においては、配列番号3は、その5’末端において6FAM(6-カルボキシフル
オレセイン)で修飾され、かつその3’末端においてBHQ1(Black Hole Quencher1)で修飾されており、それは、6FAM-TAAGCCCACGACCCGGCATCG-BHQ1として表される。
別の好ましい一実施形態においては、上記PHGII特異的プローブは、配列番号4又はその少なくとも75%の同一性を有する修飾された配列からなる。好ましくは、該プローブは、二重標識プローブ、より好ましくは加水分解プローブである。より好ましい一実施形態においては、配列番号4は、その5’末端においてJOE(4’,5’-ジクロロ-2’,7’-ジメトキシ-5(6)-カルボキシフルオレセイン)で修飾され、かつその3’末端においてBHQ1(Black Hole Quencher1)で修飾されており、それは、JOE-TAAGCCCACRGCTCGGCATC-BHQ1として表される。
本発明の方法による腸試料におけるPGHI及び/又はPGHIIの存在量の測定は、in vitroで行われる。上記腸試料は、腸生検材料であってもよい。例えば内視鏡検査により腸生検材料を得る幾つかの方法は、当該技術分野で良く知られている。好ましい一実施形態においては、上記腸試料は、非侵襲的腸試料である。非侵襲的腸試料は、例えば非侵襲的方法、例えば直腸S状結腸鏡検査により得られる腸生検材料、そしてまた糞便試料であってもよい。より好ましい一実施形態においては、上記腸試料は、糞便試料である。
本発明の方法においては、DNAを、遺伝子定量の前に腸試料から抽出することが好ましい。試料回収後に、新鮮な試料を処理し、直ちにDNAを抽出することができる。あるいは抽出前にDNAの品質を保つために、凍結又はバッファー若しくはDNA安定化溶液との混合のような幾つかの処理が一般に知られている。DNA抽出の前に、試料はまた、追加的な処理、例えば1回以上の洗浄サイクルに供されてもよい。
特定の一実施形態においては、上記腸試料は、生検試料であり、かつDNAは、上記細菌配列の定量の前に上記試料から抽出される。好ましい一実施形態においては、上記腸試料は、糞便試料であり、かつDNAは、上記細菌配列の定量の前に該糞便試料から抽出される。
生物学的試料からの幾つかのDNA抽出法は、当該技術分野で良く知られており、これらの全ての方法は、細胞の化学的若しくは機械的破壊、界面活性剤を用いた溶解、又はこれらのアプローチの組み合わせに基づくものである(Kennedy A. et al., PLoS One, 2014;9(2):e88982)。生検試料からのDNAは、例えばNucleoSpin(商標)Ti
ssue Kit(Macherey-Nagel Gmbh& Co. KG社)を使用して抽出され得る。
糞便試料における細菌DNAの抽出方法は、例えばM Corist et al., Journal of Microbiological Methods, 2002; 50(2):131-139、Whitney D et al., Journal of Molecular
Diagnostics, American Society for Investigative Pathology, 2004;6(4):386-395、
及び国際公開第2003/068788号から知られている。好ましい方法は、機械的破壊、例えば高速ビーズ破砕抽出、化学的溶解、及び好ましくはシリカ膜カラム、例えば市販のDNA抽出キット「MobioPowerSoil(商標)DNA extraction procedure」(Mo-Bio Laboratories Inc.社)、土壌法のためのFastDNA(商標)SPIN Kit(MP biomedicals社)、及びNucleoSpin(商標)Soil(Macherey-Nagel Gmbh& Co. KG社)に含まれるカラムを使用した最終精
製工程の組み合わせを使用する。糞便試料からのDNA抽出物中のPCR阻害物質、例えばビリルビン、胆汁酸塩及び複合炭水化物の存在は、糞便からのDNA抽出物においてDNAバイオマーカーを測定する場合に直面する難点の1つである(Fleckna et al., Mol
Cell Probes, 2007;21(4):282-7)。好ましいDNA抽出法は、少量のPCR阻害物質、
例えば5%未満の、好ましくは2%未満の、より好ましくは1%未満の、更により好ましくは0.5%未満の、例えば0.25%、0.1%、0.05%、又は0.01%未満のPCR阻害物質を有する糞便抽出物をもたらす方法である。
定量レベルは、絶対値であっても、又は相対値であってもよい。一般的に、存在量レベルが正規化されることが好ましい。正規化は、試料中の種々の測定に対して、例えば試料重量、ヒト細胞定量、全DNA定量、総細菌の定量、総F.プラウスニッツイ定量又はその他のF.プラウスニッツイ系統群定量によって行うことができる。これらの方法は、当業者に良く知られている。
特定の一実施形態においては、PHGI及び/又はPHGIIの存在量レベルの定量はqPCRによって行われ、定量レベルは正規化される。好ましい一実施形態においては、正規化は、総細菌の16S rRNA遺伝子定量に対して、例えば100万の細菌rRNA遺伝子コピー数に対する中央値log10の16S rRNA遺伝子コピー数として行われる。幾つかのプライマー及びプローブは、総細菌の定量のために記載されており、例えばFuret J-P, et al. FEMS Microbiology Ecology 2009, 68:351-362、Corless et al., J Clin Microbiol. 2000, 38(5):1747-52、Suzuki et al., Appl Environ Microbiol. 2000, 66(11):4605-14、Bach et al., J Microbiol Methods. 2002, 49(3):235-45、Nadkarni et al., Microbiology. 2002, 148(Pt 1):257-66に記載されるものが参照される。
総細菌の定量のために好ましいプライマー及びプローブは、Furet J-P, et al. FEMS Microbiology Ecology. 2009;68:351-362に記載されるものであり、表15に示されている(実施例を参照)。
本発明の方法は、腸疾患の1つ以上のバイオマーカーを検知及び/又は定量することを更に含むことができ、好ましくはこれらのマーカーは、IBD又は特定のIBD表現型に特異的であり、より好ましくはこれらのマーカーは、UC又はCDに特異的であり、更により好ましくはこれらのマーカーは、CDに特異的である。IBDバイオマーカー並びにその分類及び診断への影響は、例えば非特許文献2、及び非特許文献39に記載されている。
本明細書で使用される用語「バイオマーカー」は、容易に測定可能な身体試料に典型的にみられる物質である、疾患のマーカーを指す。上記身体試料は、例えば血液試料、血漿試料又は糞便試料であってもよい。一般的に、測定された量は、基礎をなす病態生理学、例えば特定のIBD疾患又は表現型の存在又は不存在に相関し、こうして、その量は疾患進行又は処置の効果を診断及び測定するのに有用となる。バイオマーカーという用語は、遺伝子マーカー及び血清学的マーカーを含む生物物理的測定及び生化学的測定を含む。
例えば、抗サッカロマイセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)抗体(ASCA)、抗好中球細胞質自己抗体(ANCA)、抗OMPC抗体並びに抗I2抗体及び抗CBir1フラジェリン抗体のような血清学的バイオマーカーを使用してもよい。他の著者により、ASCA、ANCA、抗OmpC及び抗I2の組み合わせがCDの下位分類に役立つことがあることが報告され、特にこれらの血清学的マーカーが、手術の必要性を含む、特に複雑かつ過酷な疾患挙動と関連していることが報告された。NOD2/CARD15遺伝子、HLA遺伝子、MDR1遺伝子、DLG5遺伝子又はTLR4遺伝子のような遺伝子マーカーを使用してもよい。
微生物叢バイオマーカーを使用してもよい。特定の一実施形態においては、PHGI及び/又はPHGIIの存在量は、白血球数と組み合わせて使用される。CD及びUCは、F.プラウスニッツイの存在量と一緒に糞便白血球数を監視することによって鑑別するこ
とができると以前に報告されている(非特許文献24)。特に好ましい一実施形態においては、PHGI及び/又はPHGIIの存在量は、エシェリキア・コリの存在量と組み合わせて使用される。非特許文献22では、F.プラウスニッツイの存在量とエシェリキア・コリの存在量との組み合わせの、補足的な対比指標としての使用が記載された。
特定の一実施形態においては、本発明の方法は、総F.プラウスニッツイ(FT)及び/又はE.coli(EC)の定量を更に含む。FTの存在量の測定は、配列番号5及び配列番号6の配列又はその少なくとも75%の同一性を有する配列を有するプライマー、並びに配列番号7の配列又はその少なくとも75%の同一性を有する配列を有するプローブを用いて行うことができる。同様に、ECの存在量の測定は、配列番号14及び配列番号15の配列又はその少なくとも75%の同一性を有する配列を有するプライマー、並びに配列番号16の配列又はその少なくとも75%の同一性を有する配列を有するプローブを用いて行うことができる。
好ましくは、本明細書に記載される上記の少なくとも75%の同一性を有するオリゴヌクレオチド配列は、それぞれの配列(例えば、配列番号5、配列番号6、配列番号7、配列番号14、配列番号15及び/又は配列番号16のそれぞれ)と少なくとも80%の、少なくとも85%の、少なくとも90%の、少なくとも95%の、より好ましくは96%、97%、98%、99%又は100%の同一性を有し、100%の配列同一性を有するヌクレオチド分子が特に好ましい。
本発明の方法においては、上記参照試料は、個体試料又は参照集団の試料のコレクションであってもよい。参照集団は、一般的に、本発明の方法に示される使用に応じて選択され、例えば診断のためには、上記参照集団は、一般的に健康な被験体又は寛解状態にある患者であることとなるが、一方で疾患の活動性又は進行を測定するためには、該参照集団は、一般的に、同じ患者の以前の時点、例えば診断時又は寛解状態時点であることとなる。
腸疾患という用語は、小腸、結腸及び/又は直腸を冒す疾患を指す。好ましくは、上記腸疾患は、CRC、IBS及びIBDからなる群から選択される。特定の一実施形態においては、上記腸疾患は、CRCである。もう1つの特定の実施形態においては、上記腸疾患は、IBSである。好ましい一実施形態においては、上記腸疾患は、IBDである。
本発明の方法は、腸疾患のスクリーニング若しくは早期検知のために、腸疾患の診断のために、疾患活動性の測定のために、腸疾患進行及び/又は活動性の監視のために、腸疾患の回帰の監視のために、及び/又は腸疾患の術後再発を監視するために、及び/又は腸疾患への処置の効力を測定するために使用することができる。
好ましい実施形態においては、本発明の方法は、IBDのスクリーニング若しくは早期検知のために、IBDの診断のために、IBDの進行の監視のために、IBDの回帰の監視のために、及び/又はIBDの術後再発を監視するために、及び/又はIBDへの処置の効力を測定するために使用される。
IBDは、患者が疾患の症状を呈する期間(再燃)と、患者が症状を呈さず寛解状態にある他の期間とが交互に起こる。患者が寛解期となった後に症状を呈した場合に、患者は回帰を呈する。疾患の存在を検知する試験は、回帰を検知することも可能にし得る。
IBD患者に適用することができる利用可能な処置の1つは、腸内の罹患領域の切除術である。術後再発という表現は、処置が不成功に終わり、一定の期間の後に患者が再びIBDに罹患している状況を指す。疾患の存在を検知する試験は、術後再発を検知すること
も可能にし得る。
より好ましい一実施形態においては、本発明の方法は、腸疾患、好ましくはIBDのスクリーニング及び/又は診断のために使用される。好ましくは、上記参照試料は、健康な被験体の試料及び/又は腸疾患の寛解状態にある被験体の試料である。健康な被験体は、腸疾患に罹患していない被験体、好ましくはIBDに罹患していない被験体、より好ましくはCD又はUCに罹患していない被験体として定義される。健康な患者からの上記試料は、例えば様々な理由、例えば直腸出血、CRC家族歴又は腹痛のために結腸鏡検査を受けた患者から得ることができる。好ましい一実施形態においては、上記参照試料は、同じ被験体の寛解状態の試料である。
本発明による健康な消化状態の測定のためのバイオマーカーは、実施例14及び15に示されている。健康な消化状態の測定のための特に好ましいバイオマーカーは、PHGI/EC、PHGII/EC、FT/PHGI、及びFT/PHGIIである。PHGI/EC、PHGII/ECの比率は、実施例14における健康な患者からの試料において低下することが示されており、その一方でFT/PHGI及びFT/PHGIIは、実施例15におけるROC曲線解析により良好な識別因子であることが示された。
当業者は、正しい診断の確立は、より精密な予後を提供し、各々の疾患又は疾患サブタイプのために最も適切な予防的処置又は治療的処置を選択することを可能にするのみならず、特定の処置の効力を予測することさえも可能にするということを認識している。特定の一実施形態においては、本発明の方法は、予後目的のために使用される。もう1つの実施形態においては、本発明の方法は、最も適切な予防的処置又は治療的処置を選択するために使用される。更なる一実施形態においては、本発明の方法は、所定の予防的処置又は治療的処置の効力又は有用性を予測するために使用される。好ましくは、上記処置は、治療的処置である。
本発明によるIBD、CD及び/又はUCのスクリーニング及び/又は診断のためのバイオマーカーは、実施例14及び15に示されている。IBDのスクリーニング及び/又は診断のための特に好ましいバイオマーカーは、PHGI、PHGII、PHGI/EC、及びPHGII/ECである。IBDで存在量が減少するのがPHGI及びPHGIIであり、IBDで増大するのがPHGI/EC及びPHGII/ECの比率である。IBDは、UC又はCDであってもよい。特定の一実施形態においては、上記IBDはUCである。UCのスクリーニング及び/又は診断のための特に好ましいバイオマーカーは、PHGI、PHGII、PHGI/EC、及びPHGII/ECである。UCで存在量が減少するのがPHGI、PHGIIであり、UCで増大するのがPHGI/EC及びPHGII/ECの比率であり、好ましくはPHGI/EC及びPHGII/ECである。好ましい一実施形態においては、上記IBDはCDである。CDのスクリーニング及び/又は診断のための特に好ましいバイオマーカーは、PHGI、PHGII、PHGI/EC、及びPHGII/ECである。CDで存在量が減少するのがPHGI、PHGIIであり、CDで増大するのがPHGI/EC及びPHGII/ECであり、好ましくはPHGI/EC及びPHGII/ECである。
一般的に、CDは、結腸近位疾患、会陰疾患、瘻孔、組織学的肉芽腫、及び粘膜限局疾患と対照的な全層によってUCとは区別される。一般的に、CDにおいては、肉芽腫は、患者の50%までに認められ、瘻孔は25%に認められる。以下の世界胃腸学組織の国際ガイドライン(非特許文献1)からの表7に、UC及びCDについての最新の診断基準に対する概要が示されている。
Figure 2022031644000019
さらに、UCとCDとを鑑別するための特徴は、世界胃腸学組織の国際ガイドライン(非特許文献1)からの以下の表9に示されている。
Figure 2022031644000020
更なる一実施形態においては、腸疾患を検知する本発明の方法は、CDとUCとの鑑別診断方法である。本発明によるCDとUCとの鑑別診断のためのバイオマーカーは、実施例14及び15に示されている。CDとUCとの鑑別診断のための特に好ましいバイオマーカーは、ROC曲線解析によって特定されたPHGI、PHGII、並びにCDで増大するPHGI/EC及びPHGII/ECの比率である。
サブタイプ分類は、一般的に、国際分類を使用して、例えば1991年ローマ、1998年ウィーン又は2005年モントリオールのレポートにおける国際ワーキンググループにより発行された国際分類を使用して行われる。好ましくは、IBDサブタイプは、モントリオール分類(モントリオール分類についての更なる詳細は以下に示す)に従って決定される。
好ましい一実施形態においては、UC患者は、結腸直腸炎の範囲によって、以下のサブタイプ:
E1:潰瘍性直腸炎:直腸に限局された病変、
E2:遠位大腸炎:脾彎曲部に対して遠位の結腸直腸の部分に限局された病変、及び、
E3:広汎性潰瘍性大腸炎又は潰瘍性全大腸炎:脾彎曲部に対して近位に拡張する病変、において分類される。
もう1つの好ましい実施形態においては、CD患者は、疾患部位に応じて以下のサブタイプ:回腸クローン病(I-CD)、回腸結腸クローン病(IC-CD)及び結腸クローン病(C-CD)に分類される。
本発明によるI-CD、IC-CD及びC-CDの検知のためのバイオマーカーは、実施例16に示されている。I-CDの検知のための特に好ましいバイオマーカーは、ROC曲線解析により良好な識別因子であると示されたPHGI/PHGII、及びFT/PHGIIである。IC-CDの検知のための好ましいバイオマーカーは、ROC曲線解析により良好な識別因子であると示されたFT/PHGIである。好ましくは、上記比率は、上記及び実施例に記載されるように引き算によって計算された。特定の一実施形態においては、PHGIの存在量が測定され、かつ被験体試料における上記参照試料に対するPHGIの存在量レベルの有意な低下が、CDの、好ましくは回腸病変を伴うCD(IC-CD又はI-CD)の指標となる。
C-CDの検知のための特に好ましいバイオマーカーは、ROC曲線解析により良好な識別因子であると示されたPHGI、PHGII、PHGI/PHGII、PHGI/EC及びPHGII/EC、好ましくはPHGI及びPHGI/ECである。好ましくは、上記比率は、上記及び実施例に記載されるように引き算によって計算された。
もう1つの特定の実施形態においては、PHGII/PHGIの比率が測定され、かつ被験体試料値における上記参照試料に対する有意差が、CDの、好ましくは結腸病変を伴うCD(C-CD又はIC-CD)の指標となる。
更なる特定の一実施形態においては、PHGI存在量及びPHGII存在量が測定され、かつPHGIIの有意な低下がありPHGIの有意な低下がないことが、I-CDの指標となる。
本発明の方法はまた、本明細書に記載されるPHGI存在量、PHGII存在量及び/又は更なるバイオマーカー検知及び/又は定量の結果と、腸疾患、好ましくはIBDのその他の指標とを組み合わせることを含んでいてもよい。
IBDの診断は、一般的に、臨床評価及び研究室検査、内視鏡検査、組織学的検査又は画像ベースの検査の組み合わせによって確認される。これらの臨床検査、研究室検査、内視鏡検査、組織学的検査及び画像ベースの検査の結果の単独又は組み合わせは、IBDの指標となり得る。臨床検査は、一般的に、内視鏡検査、組織病理学試験、並びに超音波、磁気共鳴映像法、コンピュータ断層撮影法、バリウム透視検査及び/又は同位体標識スキャン(Mowat et al., Gut 2011, 1-37)を含む画像試験である。
研究室検査には、全血算定、尿素及び電解質、肝機能試験、赤血球沈降速度、C反応性蛋白、フェリチン、トランスフェリン飽和度、ビタミンB12及び葉酸塩が含まれ得る。
好ましくは、上記研究室検査には、糞便検査が含まれる。IBD診断のために通常使用される糞便検査は、下痢の細菌性、ウイルス性又は寄生虫性の原因を除外するために通常の検便及び培養であり、とりわけクロストリジウム・ディフィシル(Clostridium difficile)又はサイトメガロウイルス感染を除外するために、潜血又は糞便白血球、カルプロ
テクチン、ラクトフェリン及びα1-アンチトリプシンが確認される。
特定の一実施形態においては、本発明の方法は、糞便のカルプロテクチン試験と組み合わせて使用される。カルプロテクチンは、IBDを含む感染状態及び炎症状態において著しく高まる血漿及び糞便の両方に見られる豊富な好中球タンパク質である。IBDにおける腸炎症のバイオマーカーとしての糞便のカルプロテクチンの役割は、以前に記載されている(例えば、Konikoff and Denson, Inflamm Bowel Dis. 2006;12(6):524-34、又はVan
Rheenen et al. BMJ 2010;341:c3369を参照)。
疾患活動性を評価するために使用される指標は幾つか存在し、これらの指標は、例えば、有効な臨床指標:クローン病活動性指標(CDAI)(Best, W.R., et al. Gastroenterology, 1976. 70(3): p. 439-44)、Harvey-Bradshaw指標(Lancet. 1980;315 (8167):514)、Mayo指標(Pineton de Chambrun, G., L. et al. Nat Rev Gastroenterol Hepatol, 2010. 7(1): p. 15-29)、肛門周囲疾患活動性指数(PDAI)、瘻孔ドレナージ評価、クオリティーオブライフスコア:炎症性腸疾患質問票(IBDQ)、及び内視鏡指標:クローン病の内視鏡的重症度指標(CDEIS)/クローン病のための単純内視鏡スコア(SES-CD)、術後再発のためのRutgeertsスコア(Sostegni et al., Aliment Pharmacol Ther. 2003;17 Suppl 2:11-7を参照)であっても
よい。特に、UCに関しては、例えばTrue love及びWittsの指標(Journal of Crohn's and colitis 2008; 2:1-23)又はSutherlandの疾患活動性指標
(Sutherland et al. Gastroenterology 1987;92:1894-8)を参照、そしてCDに関して
は、例えばHarvey-Bradshawの簡略化されたクローン病活動性指標(Lancet. 1980;315 (8167):514)を参照。
更なる一態様においては、本発明は、疾患活動性(すなわち、250μg/gを上回るカルプロテクチンレベル)を測定する方法であって、上記態様で規定される工程a)及びb)を含み、ここで、被験体試料値における上記参照試料に対する有意な偏差が、活動性の腸疾患の指標となる、方法に関する。
本発明によるIBD、UC又はCDにおける疾患活動性を検知するためのバイオマーカーは、実施例18に示されている。CDにおける疾患活動性を検知するための特に好ましいバイオマーカーは、PHGI、PHGII、PHGII/ECである。ROC曲線により良好な識別因子であると示されたのがPHGIであり、活動性のCDで存在量が減少するのがPHGIIであり、及び増大するのがPHGII/EC比である。他方で、UCにおける疾患活動性を検知するための特に好ましいバイオマーカーは、PHGI、PHGII、FT/PHGI、及びPHGI/PHGIIである。活動性のUCで存在量が減少するのがPHGIであり、ROC曲線により良好な識別因子であると示されたのがPHGIIであり、低下するのがFT/PHGI比であり、低下するのがPHGI/PHGII比であり、増大するのがPHGI/EC比である。CD疾患のためのPHII、及びUC疾患のためのPHIは、疾患活動性(すなわち、250μg/gを上回るカルプロテクチンレベル)についての完璧な識別因子であると思われる。
関連する一態様においては、本発明は、ヒト被験体における腸疾患の活動性を監視する方法であって、上記態様で定義される工程a)及びb)を含み、ここで、被験体試料値における上記参照試料に対する有意な偏差が、活動性の腸疾患の指標となり、かつ上記参照試料は、好ましくは同じ被験体の以前の試料(例えば、診断時又は寛解状態時点)である、方法に関する。
これらの態様のいずれの場合にも、上記腸疾患は、好ましくは、炎症性腸疾患(IBD)、過敏性腸症候群(IBS)及び結腸直腸癌(CRC)からなる群から選択され、より好ましくはIBDである。特定の一実施形態においては、FT存在量及び/又はEC存在量との上記数学的組み合わせは、PHGI存在量/EC存在量、PHGII存在量/EC存在量、FT存在量/PHGI存在量、及びFT存在量/PHGII存在量からなる群から選択される比率である。好ましくは、存在量の測定は、qPCRによって行われ、サイクル閾値(Ct)として表現され、上記比率は、1番目のCt値から2番目のCt値を引き算することによって得られる。
本発明による疾患活動性の監視のためのバイオマーカーは、実施例19に示されている。UCにおける疾患活動性の監視(すなわち、2つの時点の間で高まる炎症活動性の測定
)のための特に好ましいバイオマーカーは、減少するPHGI及びFT/PHGI比である。
現在、IBDの管理のために幾つかの処置が利用可能である。ほとんどの適切な処置は、一般に、疾患部位、重症度及び活動性に応じて選択されることとなる。現在使用される一般的な薬物療法は、サリチル酸から誘導される抗炎症化学薬品(すなわち、メサラジン及びスルファサラジン)、コルチコステロイド類(すなわち、プレドニゾン、メチルプレドニゾン及びブデゾニド)、抗生物質(すなわち、メトロニダゾール及びシプロフロキサシン)、免疫抑制剤(すなわち、アザチオプリン及びメルカプトプリン)、代謝拮抗物質及び抗葉酸剤のメトトレキサート、並びに、腫瘍壊死因子α(TNFα)に対する抗体、例えばインフリキシマブ、アダリムマブ、セルトリズマブペゴル、エタネルセプト及びゴリムマブからなる、いわゆる「生物学的」薬物である。劇症又は瘻孔を伴うCD患者において、そして上述の投薬のいずれにも反応しない患者(難治性の事例)については、腸切除も指摘される。最近では、難治性疾患を伴うCD患者における満たされない治療ニーズが継続することで、自家造血幹細胞移植を含む革新的な細胞免疫調節医学及び再生医学への関心が高まった。また増えゆく文献は、プロバイオティクス又はプレバイオティクスがディスバイオシスを均衡することによりIBDにおける治療効果を有し得ることを示唆する新しく浮上しつつある構想を支持している。例えば、動物モデルにおける研究は、腸微生物叢の幾つかの種、例えばバクテロイデス・フラジリス(Bacteroides fragilis)及びF.プラウスニッツイが、大腸炎を抑える分子又は抗炎症効果を有する分子をそれぞれ産生することが可能であることを指摘しており、そのことは、この腸障害における治療薬としての腸微生物叢の将来的な使用に新たな光を投げかけている。好ましい処置は、メサラジン、中程度の免疫抑制剤、例えばアザチオプリン又はメトトレキサート、及び抗TNFα剤、例えばインフリキシマブ、アダリムマブ、セルトリズマブペゴル、エタネルセプト及びゴリムマブである。
さらに、本発明は、処置の効力を予測する方法を提供する。特定の一実施形態は、IBDに罹患しているヒト被験体における処置の効力を予測する方法であって、
a. 上記被験体からの腸試料におけるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)及び/又はフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)の存在量を、第1の態様の方法により測定することと、b. 被験体試料におけるPHGI及び/又はPHGIIの存在量、及び/又はそれらの数学的組み合わせ、及び/又は任意にこれらのいずれかと総F.プラウスニッツイ(FT)の存在量及び/又はE.coli(EC)の存在量との数学的組み合わせを、参照試料における相応の値と比較することと、
を含み、ここで、被験体試料値における上記参照試料に対する有意な偏差が、該処置に対する応答の可能性が増大した指標となる、方法に関する。
関連した一態様においては、本発明は、IBDに罹患している被験体を処置に対するレスポンダーとして分類するin vitro方法であって、本発明の上記態様の工程a)及びb)を含み、ここで、被験体試料値における上記参照試料に対する有意な偏差が、該処置に対する高められた応答の可能性の指標となり、かつ高められた応答の可能性を有する被験体が、レスポンダーとして分類される、方法に関する。更なる関連した一態様においては、本発明は、IBDに罹患している被験体の処置を選択する方法であって、上記態様において記載した処置に対するレスポンダー又はノンレスポンダーとして被験体を分類し、上記処置をレスポンダーのために選択することを含む、方法に関する。
上記処置は、先に列挙されたいずれであってもよい。特定の一実施形態においては、上記処置は、抗TNFα剤によるものである。好ましくは、上記参照試料は、健康な被験体の試料又は腸疾患の寛解状態にある患者の試料である。その他の好ましい特徴及び実施形
態は、本発明のその他の態様について先に定義された通りである。
本発明によるTNFα処置に対する応答の測定のためのバイオマーカーは、実施例20に示されている。被験体のTNFα処置のレスポンダー又はノンレスポンダーとしての分類のための特に好ましいバイオマーカーは、PHGI及びPHGIIである。実施例20において、PHGIのCtが、UC及びCDのノンレスポンダーにおいて高まり(それぞれ26.80%及び53.94%)、PHGIIのCtが、UCのノンレスポンダーにおいて66.82%高まることが観察された。
本明細書で使用される用語「レスポンダー」とは、IBD(例えば、CD又はUC)に罹患している被験体であって、生物学的処置の導入後に炎症の低下を示す、すなわち250μg/g未満のカルプロテクチンレベルの減少を示す、被験体を指す。本明細書で使用される用語「導入」とは、種々の処置投与量が与えられて治療用量に達する時点を指す。
他方で、処置は、手術を基礎とするものであってもよい。好ましくは、該処置は、薬物療法と手術との組み合わせである。UCは、一般的に手術により治癒可能である。しかしながら、切除術は、しばしばCDを治癒せず、再発が常である。IBDにおける外科的介入には、とりわけ以下:
・ UC:回腸造瘻術を伴う直腸結腸切除術、回腸肛門吻合術を伴う全直腸結腸切除術、・ 劇症大腸炎:選択される外科的処置は、終末型回腸瘻及びハルトマン窩作成を伴う結腸亜全摘術である、
・ CD:該疾患の疾患合併症の場合には、手術が最も一般的に行われ、それは一般に、将来的に追加の手術が必要とされる場合に腸の長さを保つための保存的切除(例えば、潜在的な狭窄形成術対切除術)からなる、
・ 遠位回腸疾患又は近位結腸疾患を伴う選択された患者:回腸直腸吻合術又は回腸結腸吻合術に対する選択肢、
・ 重症の肛門周囲瘻:迂回回腸造瘻術に対する選択肢、一般に、症候性の腸-腸瘻孔のための切除、
が含まれる。
本発明はさらに、腸疾患を伴う被験体を処置する方法であって、本明細書に記載される腸疾患の検知のための本発明の方法工程を含み、さらにc)この被験体に処置を施すことを含む、方法を提供する。好ましくは、上記処置は、抗TNFα剤である。
本発明はまた、腸疾患を伴う被験体を処置する方法であって、被験体をレスポンダー又はノンレスポンダーとして分類するための本発明の方法工程を含み、さらにc)レスポンダーである被験体に処置を施すことを含む、方法を提供する。好ましくは、上記処置は、抗TNFα剤である。
好ましくは、本発明の方法はさらに、該方法の結果をデータ媒体に記録することを含む。一実施形態においては、上記データ媒体は、紙シートである。好ましい一実施形態では、上記データ媒体は、コンピュータ可読媒体である。本明細書で使用される「コンピュータ可読媒体」は、本発明の方法の判定結果を含み、保存し、通信し、伝搬し、又は輸送し得る任意の装置であってもよい。該媒体は、電子、磁気、光学、電磁気、赤外線、又は半導体のシステム(又は装置若しくはデバイス)、又は伝搬媒体であってもよい。
感度、特異度、及び精度又はそれらの組み合わせは、試験の妥当性又は性能を説明するために一般的に使用されるパラメータである。特に、それらは、その方法がどれほど良好であり、かつ信頼することができるものであるかを定量するために使用される。
本発明の方法は、70%~90%、75%~95%、80%~95%、85%~100%、又は90%~100%の感度を有することが好ましい。本発明の方法は、少なくとも85%、例えば約86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、97.5%、98%、99%、又は100%の感度値を有することがより好ましい。
本発明の方法は、70%~90%、75%~95%、80%~95%、85%~100%、又は90%~100%の特異度を有することが好ましい。本発明の方法は、少なくとも85%、例えば約86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、97.5%、98%、99%、又は100%の特異度値を有することがより好ましい。
好ましい一実施形態においては、本発明の炎症性腸疾患(IBD)を検知する方法は、少なくとも60%の、少なくとも65%の、少なくとも70%の、少なくとも75%の、少なくとも80%の、少なくとも85%の、少なくとも90%の、少なくとも95%の、少なくとも97.5%の、又は好ましくは100%の感度及び/又は特異度をもって統計学的に有意に、進行を診断し、早期検知し、測定し、回帰を測定し、再発を測定し、及び/又は処置の効力を測定する。
本発明の方法の精度は、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97.5%、又は好ましくは100%が好ましい。好ましい実施形態では、本発明の方法は、70%~90%、75%~95%、80%~95%、85%~100%、又は90%~100%の精度を有する。本発明の方法は、少なくとも85%、例えば約86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、97.5%、98%、99%、又は100%の精度値を有することが好ましい。
感度、特異度及び精度のパラメータは比率であるため、一致する信頼区間は、当該技術分野で良く知られた比率についての標準的方法を使用することによって計算することができる。比率を中心に2種類の95%の信頼区間が一般的に定義される。正確な信頼区間が、二項分布を使用することによって定義されることで、正確な推定値に至る。漸近信頼区間は、標本分布を正規近似と仮定して計算される。当業者は、適切な信頼区間をどのように定義するかを認識しているであろう。一方の種類、又はもう一方の種類の信頼区間を選択することは、一般的に、標本比率が正規分布に対して良好な近似であるかどうかに依存することとなる。
精度は、好ましくは、ROC曲線下面積によって測定される。「ROC曲線」は、感度及び特異度の両方の関係のグラフ表示であり、スクリーニング検査に対する最善の閾値(最適カットポイント)の決定により最適なモデルを決定することを補助する。ROC曲線下面積(AUC)は、検査の精度を測定する方法を提供する。本発明の方法のAUCの範囲の値は、好ましくは0.6~1、より好ましくは0.7~1であり、より好ましい値は0.75~1、より好ましくは0.8~1又は0.9~1の範囲である。好ましい実施形態においては、AUCは、0.7から0.9まで、0.7から0.95まで、0.75から0.9まで、0.75から0.95まで、0.8から0.9まで、0.8から0.95まで、0.85から0.9まで、又は0.85から0.95までである。
好ましい一実施形態においては、本発明の炎症性腸疾患(IBD)を検知する方法は、少なくとも0.6の、少なくとも0.65の、少なくとも0.7の、少なくとも0.75の、少なくとも0.8の、少なくとも0.85の、少なくとも0.9の、少なくとも0.
95又はそれより高いAUC値をもって統計学的に有意に、進行を診断し、早期検知し、測定し、回帰を測定し、再発を測定し、及び/又は処置の効力を測定する。
腸疾患の検知のためのバイオマーカーとしてのPHGI及び/又はPHGIIの存在量の使用
更なる一態様においては、本発明は、ヒト被験体の腸試料における、フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)及び/又はフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)の存在量、及び/又はそれらの数学的組み合わせ、及び/又は任意にこれらのいずれかと総F.プラウスニッツイ(FT)の存在量及び/又はE.coli(EC)の存在量との数学的組み合わせの、腸疾患の検知のための、及び/又は腸疾患の処置における薬剤の効力を予測するためのバイオマーカーとしての使用に関する。
特定の一実施形態においては、本発明は、ヒト被験体の腸試料における、フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)の存在量の、任意にフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)の存在量と一緒の(それらの任意の数学的組み合わせを含む)、腸疾患の検知のためのバイオマーカーとしての使用に関する。本発明の方法による腸試料におけるPGHI及び/又はPGHIIの存在量の測定は、in vitroで行われる。
好ましい実施形態においては、PHGIの存在量は、上記ヒト被験体の腸試料におけるPHGIIの存在量と組み合わせて(それらの任意の数学的組み合わせを含む)使用され、好ましくは、PHGIIの存在量、及びPHGIの存在量の比率(PHGII/PHGI比率)が測定される。
上述のように、当業者は、フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイPHGI及び/又はPHGIIの存在量を測定する幾つかの方法及び装置を認識している。更なる詳細は、先に示されている。
好ましい実施形態においては、PHGI及び/又はPHGIIの存在量の測定は、定量的ポリメラーゼ連鎖反応(qPCR)、PCR-パイロシーケンシング、蛍光in-situハイブリダイゼーション(FISH)、マイクロアレイ、及びPCR-ELISAからなる群から選択される分子的方法による遺伝子定量によって行われ、好ましくは定量は、qPCRによって行われる。
また上記のように、幾つかの遺伝子を、細菌定量の目的のために使用することもできる。好ましくは、PHGI及び/又はPHGIIの存在量の測定は、16S rRNA遺伝子定量によって行われる。特定の一実施形態においては、PHGIの存在量の測定は、配列番号3を含む又はそれからなるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイの16S rRNA遺伝子配列を定量することによって行われる。もう1つの実施形態においては、PHGIIの存在量は、配列番号4を含む又はそれからなるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイの16S rRNA遺伝子配列を定量することによって測定される。好ましい一実施形態においては、PHGIの存在量の測定は、配列番号3を含む又はそれからなるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイの16S rRNA遺伝子配列を定量することによって行われ、PHGIIの存在量の測定は、配列番号4を含む又はそれからなるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイの16S rRNA遺伝子配列を定量することによって行われる。PHGI及び/又はPHGIIの存在量の測定のための好ましいオリゴヌクレオチド、検知化学薬品及び定量方法の好ましい実施形態は、先に示されている。
上記腸試料は、腸生検材料であってもよい。好ましい一実施形態においては、上記腸試料は、非侵襲的方法、例えば直腸S状結腸鏡検査により得られる腸生検材料である。別の好ましい実施形態においては、上記腸試料は、糞便試料である。試料の処理において好ましい実施形態は、先に示されている。
好ましくは、上記腸疾患は、CRC、IBS及びIBDからなる群から選択される。好ましい実施形態においては、上記腸疾患は、IBDであり、好ましくは上記IBDは、潰瘍性大腸炎(UC)又はクローン病(CD)であり、より好ましくは上記IBDは、CDである。上記腸疾患の診断、分類、及び処置における更なる詳細は、先に示されている。
好ましい実施形態においては、腸試料におけるPHGI及び/又はPHGIIの存在量は、腸疾患の進行をスクリーニング、診断、監視するための、腸疾患の回帰を監視するための、及び/又は腸疾患の術後再発を監視するための、及び/又は腸疾患に対する処置の効力を測定するための、好ましくは腸疾患をスクリーニング又は診断するためのバイオマーカーとして使用される。
ヒト被験体の腸試料におけるPHGI及び/又はPHGIIの存在量の、腸疾患の検知のためのバイオマーカーとしての使用における更なる詳細、及びその他の好ましい実施形態は、本発明の上記態様で示される通りである。
腸疾患を検知するためのキット
本発明の更なる一態様は、本発明の第3の態様で記載される方法により腸疾患を検知するためのキットであって、
- フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)の存在量を測定するための試薬と、
- 任意に、フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)の存在量を測定するための試薬と、
- 上記1種以上の試薬を使用して、ヒト腸試料からPHGI及び任意にPHGIIの存在量レベルを測定するための説明書と、
を含む、キットに関する。
本発明はさらに、
- フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)の存在量を測定するための、配列番号3の配列又はその少なくとも75%の同一性を有する配列を有するプライマー及び/又はプローブからなる試薬、及び/又は、
- フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)の存在量を測定するための、配列番号4の配列又はその少なくとも75%の同一性を有する配列を有するプライマー及び/又はプローブからなる試薬と、
- 任意に、上記1種以上の試薬を使用して、ヒト腸試料からPHGI及び/又はPHGIIの存在量を測定するための説明書と、
を含むキットを提供する。
好ましくは、上記腸試料は、糞便試料である。
上記キットは、疾患活動性をスクリーニング、診断、測定するために、活動性及び/又は進行を監視するために、回帰を監視するために、及び/又は腸疾患の術後再発を監視するために、及び/又は腸疾患に対する処置の効力を測定するために、好ましくは腸疾患をスクリーニング及び/又は診断するために使用することができる。したがって、本発明はさらに、本明細書に記載されるキットの、腸疾患の検知のための、腸疾患の処置における薬剤の効力を予測するための、及び/又はIBD表現型の鑑別診断のための使用に関する
PHGI及び/又はPHGIIの存在量を測定するための試薬は、本発明の上記態様について先に記載される通りである。
特定の一実施形態においては、PHGIの存在量を測定するための上記試薬は、
- 配列番号1及び配列番号2のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有するオリゴヌクレオチド配列からなる1対の核酸プライマー、及び/又は、- 配列番号3のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有するオリゴヌクレオチド配列からなるプローブ、
からなる群から選択される。
別の特定の一実施形態においては、PHGIIの存在量を測定するための上記試薬は、- 配列番号1及び配列番号2のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有するオリゴヌクレオチド配列からなる1対の核酸プライマー、及び/又は、- 配列番号4のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有するオリゴヌクレオチド配列からなるプローブ、
からなる群から選択される。
好ましい一実施形態においては、PHGIの存在量を測定するための上記試薬及びPHGIIの存在量を測定するための上記試薬は、本発明の上記態様について先に定義された特定の実施形態における試薬である。
好ましい一実施形態においては、上記キットは、DNA抽出手段、ハイブリダイゼーション及び/又は増幅を実施するための手段、検知手段、及び/又は生物学的試料を回収及び/又は保持するための1個以上の容器を更に含んでいてもよい。
本発明のキットは、データを正規化するための参照試薬を更に含んでよく、好ましくは、その際、上記試薬は、総細菌の定量のためのプライマー及び/又はプローブである。定量データの正規化についての更なる詳細は、先に示されている。
好ましくは、上記腸疾患は、CRC、IBS及びIBDからなる群から選択される。好ましい実施形態においては、上記腸疾患は、IBDであり、好ましくは上記IBDは、潰瘍性大腸炎(UC)又はクローン病(CD)であり、より好ましくは上記IBDは、CDである。上記腸疾患の診断、分類、及び処置における更なる詳細は、先に示されている。
腸疾患の検知のための本発明のキットの更なる詳細及びその他の好ましい実施形態は、本発明の上記態様について示される通りである。
本発明の核酸配列
本発明の更なる一態様は、配列番号1、配列番号2、配列番号3及び配列番号4からなる群から選択される配列、又はその少なくとも75%の同一性を有するオリゴヌクレオチド配列を有する核酸分子に関する。好ましくは、上記の少なくとも75%の同一性を有するオリゴヌクレオチド配列は、配列番号1、配列番号2、配列番号3及び/又は配列番号4と少なくとも80%の、少なくとも85%の、少なくとも90%の、少なくとも95%の、より好ましくは96%、97%、98%、99%又は100%の同一性を有する。さらに、少なくとも75%の同一性を有するこれらのヌクレオチド配列は、同じオリゴヌクレオチド数を有していてもよく、配列番号1、配列番号2、配列番号3及び/又は配列番号4よりも長くても、又はそれより短くてもよい。
特定の一実施形態において、上記核酸分子は、配列番号1又はその少なくとも80%の同一性を有する配列、配列番号2又はその少なくとも90%の同一性を有する配列、配列番号3又はその少なくとも80%の同一性を有する配列、及び配列番号4又はその少なくとも85%の同一性を有する配列からなる群から選択される配列を有する。
上記核酸分子は、本発明の方法においてプライマー又はプローブとして使用することができ、かつ上記のように修飾されていてもよい。更なる詳細及びその他の好ましい実施形態は、本発明の上記態様について示される通りである。
腸試料におけるPHGI及び/又はPHGIIの存在量の測定方法
この節は、本発明の第1の態様に属する追加の実施形態を示す。特定の一実施形態は、被験体からの腸試料における、フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)の存在量及び/又はフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)の存在量を測定する方法であって、上記測定は、16S
rRNA遺伝子定量によって行われ、PHGIの存在量の測定は、配列番号3を含む又はそれからなるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイの16S rRNA遺伝子配列を定量することによって行われ、かつPHGIIの存在量の測定は、配列番号4を含む又はそれからなるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイの16S rRNA遺伝子配列を定量することによって行われる、方法に関する。
上述のように、当業者は、フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイPHGI及び/又はPHGIIの存在量を測定するための幾つかの方法及び装置を認識している。更なる詳細は、先に示されている。
好ましい実施形態においては、16S rRNA遺伝子定量は、定量的ポリメラーゼ連鎖反応(qPCR)、PCR-パイロシーケンシング、蛍光in-situハイブリダイゼーション(FISH)、マイクロアレイ、及びPCR-ELISAからなる群から選択される分子的方法で行われ、好ましくは定量は、qPCRによって行われる。
好ましい実施形態においては、PHGIの16S rRNA遺伝子の定量は、配列番号1若しくは配列番号2の配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有する配列の少なくとも1種のオリゴヌクレオチド分子、及び/又は配列番号3の配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有する配列のオリゴヌクレオチド分子を用いて行われる。好ましくは、配列番号1及び配列番号2の配列のオリゴヌクレオチド分子が使用される。
更なる好ましい一実施形態においては、PHGIの16S rRNA遺伝子の定量は、配列番号1及び配列番号2のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有する配列からなるプライマー、及び/又は配列番号3のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有する配列からなるプローブを用いて行われる。
PHGIIの16S rRNA遺伝子の定量が、配列番号1若しくは配列番号2の配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有する配列の少なくとも1種のオリゴヌクレオチド分子、及び/又は配列番号4の配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有する配列のオリゴヌクレオチド分子を用いて行われることが好ましい。好ましくは、配列番号1及び配列番号2の配列のオリゴヌクレオチド分子が使用される。
もう1つの好ましい実施形態においては、PHGIIの16S rRNA遺伝子の定量は、配列番号1及び配列番号2のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有する配列からなるプライマー、及び/又は配列番号4のオリゴヌクレオチド
配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有する配列からなるプローブを用いて行われる。
好ましくは、上記の少なくとも75%の同一性を有するオリゴヌクレオチド配列は、配列番号1、配列番号2、配列番号3及び/又は配列番号4と少なくとも80%の、少なくとも85%の、少なくとも90%の、少なくとも95%の、より好ましくは96%、97%、98%、99%又は100%の同一性を有する。さらに、少なくとも75%の同一性を有するこれらのヌクレオチド配列は、同じヌクレオチド数を有していてもよく、配列番号1、配列番号2、配列番号3及び/又は配列番号4よりも長くても、又はそれより短くてもよい。
より具体的には、PHGIの16S rRNA遺伝子の定量は、好ましくは、qPCRによって、配列番号1及び配列番号2のオリゴヌクレオチド配列からなるプライマー、並びに配列番号3のオリゴヌクレオチド配列からなるプローブを用いて行われる。また、PHGIIの16S rRNA遺伝子の定量は、好ましくは、qPCRによって、配列番号1及び配列番号2のオリゴヌクレオチド配列からなるプライマー、並びに配列番号4のオリゴヌクレオチド配列からなるプローブを用いて行われる。
上記オリゴヌクレオチド配列は、修飾されていてもよい。好ましい一実施形態においては、上記PHGI特異的プローブは、配列番号3又はその少なくとも75%の同一性を有する修飾された配列からなる。好ましくは、該プローブは、二重標識プローブ、より好ましくは加水分解プローブである。より好ましい一実施形態においては、配列番号3は、その5’末端において6FAM(6-カルボキシフルオレセイン)で修飾され、かつその3’末端においてBHQ1(Black Hole Quencher1)で修飾されており、それは、6FAM-TAAGCCCACGACCCGGCATCG-BHQ1として表される。
別の好ましい一実施形態においては、上記PHGII特異的プローブは、配列番号4又はその少なくとも75%の同一性を有する修飾された配列からなる。好ましくは、該プローブは、二重標識プローブ、より好ましくは加水分解プローブである。より好ましい一実施形態においては、配列番号4は、その5’末端においてJOE(4’,5’-ジクロロ-2’,7’-ジメトキシ-5(6)-カルボキシフルオレセイン)で修飾され、かつその3’末端においてBHQ1(Black Hole Quencher1)で修飾されており、それは、JOE-TAAGCCCACRGCTCGGCATC-BHQ1として表される。
好ましい実施形態においては、PHGI及び/又はPHGIIの存在量レベルは、上記のように正規化される。好ましくは、正規化は、総細菌の定量に対して行われる。
PHGI及び/又はPHGIIの存在量の定量方法、検知化学薬品及びその他の特記事項における更なる詳細は、先に示される通りである。
本発明の方法による腸試料におけるPGHI及び/又はPGHIIの存在量の測定は、in vitroで行われる。上記腸試料は、腸生検材料であってもよい。例えば内視鏡検査により腸生検材料を得るための幾つかの方法は、当該技術分野で良く知られている。好ましい一実施形態においては、上記腸試料は、非侵襲的腸試料である。非侵襲的腸試料は、非侵襲的方法、例えば直腸S状結腸鏡検査により得られる腸生検材料、そしてまた糞便試料であってもよい。より好ましい一実施形態においては、上記腸試料は、糞便試料である。試料の処理において好ましい実施形態は、先に示されている。好ましい一実施形態においては、DNAは、PHGI及びPHGIIの遺伝子定量の前に腸試料から抽出され
る。
腸試料におけるPHGI及び/又はPHGIIの存在量の測定方法における更なる詳細及びその他の好ましい実施形態は、本発明の上記態様で示される通りである。
ヒト被験体における炎症性腸疾患(IBD)表現型の鑑別診断方法
本発明の更なる一態様は、ヒト被験体における炎症性腸疾患(IBD)表現型の鑑別診断方法であって、以下の工程:
i. 上記被験体からの腸試料におけるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイのメンバー(総FP)、フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)及びフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)からなる群から選択される標的微生物の存在量を測定する工程と、
ii. 被験体試料の上記標的微生物の1つ以上の存在量及び/又はその数学的組み合わせ、及び/又は任意にこれらのいずれかと総F.プラウスニッツイ(FT)の存在量及び/又はE.coli(EC)の存在量との数学的組み合わせと、判別されるべきIBD表現型の参照試料中の相応の値とを比較して被験体が罹患しているIBD表現型を決定する工程と、
を含み、ここで、被験体試料が上記IBD表現型の1つと有意に類似した値を表していることが、その被験体が上記IBD表現型に罹患していることの指標となり、
上記IBD表現型は、少なくとも以下のパラメータ:
- 疾患部位、
- IBD型、及び、
- 診断時の年齢、
のうちの2つ、好ましくは3つの組み合わせによって定義され、
任意に、上記IBD表現型の定義のために追加のバイオマーカーの使用を含む、方法に関する。
IBD疾患又は障害に関して本明細書で使用されるIBD型というこの用語は、先に列挙されている。好ましくは、上記IBD型は、潰瘍性大腸炎(UC)、クローン病(CD)、非定型大腸炎、及び無分類型の炎症性腸疾患(IBDU)からなる群から選択される。
サブタイプは、IBD疾患又は障害の範囲内で定義され得る。サブタイプ分類は、一般的に、国際分類を使用して、例えば1991年ローマ、1998年ウィーン又は2005年モントリオールのレポートにおける国際ワーキンググループにより発行された国際分類を使用して行われる。好ましくは、IBDサブタイプは、モントリオール分類に従って決定される。
好ましい一実施形態においては、上記IBD表現型は、
i. 以下のパラメータ:
- 疾患部位、
- 診断時の年齢、及び、
- 挙動、
のうちの1つ以上、好ましくは全てによって定義されるCD表現型、
ii. 以下のパラメータ:
- 疾患部位又は範囲、及び、
- 重症度、
のうちの1つ以上、好ましくは全てによって定義されるUC表現型、
からなる群から選択される。
好ましくは、CDサブタイプは、例えばモントリオール分類によって示されるサブタイプであり、その場合、CDは、診断時の年齢、部位及び/又は挙動により分類される。同様に、好ましいUCサブタイプは、モントリオール分類によって示されるサブタイプであり、その場合、UCは、疾患の範囲及び/又は疾患の重症度により分類される(世界胃腸学組織の国際ガイドライン、非特許文献1、非特許文献39、及び非特許文献2)。これらのパラメータにより定義される具体的なサブタイプは、非特許文献39からの以下の表に規定されている。
Figure 2022031644000021
Figure 2022031644000022
Figure 2022031644000023
更なる好ましい一実施形態においては、上記IBD表現型は、疾患部位によって定義され、より好ましくは、これらは、
- 回腸クローン病(I-CD)、回腸結腸クローン病(IC-CD)及び結腸クローン病(C-CD)からなるCD表現型、並びに、
- 潰瘍性直腸炎(UC-E1)、遠位大腸炎(UC-E2)、及び広汎性潰瘍性大腸炎又は全大腸炎(UC-E3)からなるUC表現型、
からなる群から選択される。
本発明の方法は、以下のIBDサブタイプ:UC対C-CD、UC-E2対UC-E3、UC-E2対C-CD、UC-E2対IC-CD、UC-E2対I-CD、UC-E3対C-CD、UC-E3対IC-CD、UC-E3対I-CD、C-CD対IC-CD、C-CD対I-CD、又はI-CD対IC-CDの1つ以上の間の、好ましくはUC対C-CD、UC-E3対C-CD、I-CD対IC-CD、及びC-CD対IC-CDからなる一覧から選択されるIBDサブタイプの1つ以上の間の鑑別診断のために有用な場合がある。
上記腸試料は、腸生検材料であってもよい。好ましい一実施形態においては、上記腸試料は、非侵襲的方法、例えば直腸S状結腸鏡検査により得られる腸生検材料である。別の好ましい実施形態においては、上記腸試料は、糞便試料である。試料の処理における好ましい実施形態は、先に示されている。
好ましい一実施形態においては、上記IBD表現型は、UC-E3及びC-CDであり、かつ被験体試料値は、UC-E3陽性参照試料及び/又はC-CD陽性参照試料と比較され、ここで、UC-E3又はC-CDと有意に類似した値を表す被験体試料が、該被験体が、上記IBD表現型に罹患していることの指標となる。好ましくは、上記ヒト被験体は、以前に結腸病変を伴うIBDと診断された被験体である。更なる好ましい一実施形態においては、任意に上述のいずれかの組み合わせにおいて、上記標的微生物は、PHGIIである。
もう1つの更なる実施形態においては、任意に上記のいずれかの組み合わせにおいて、FT存在量及び/又はEC存在量との上記数学的組み合わせは、PHGI存在量/EC存在量、PHGII存在量/EC存在量、FT存在量/PHGI存在量、及びFT存在量/PHGII存在量からなる群から選択される比率である。好ましくは、存在量の測定は、qPCRによって行われ、サイクル閾値(Ct)として表現され、上記比率は、1番目のCt値から2番目のCt値を引き算することによって得られる。
本発明によるUCとC-CDとの鑑別診断のためのバイオマーカーは、実施例17に示されている。UCとC-CDとの鑑別診断のための特に好ましいバイオマーカーは、PHGI、PHGII、PHGI/EC及びPHGII/ECの比率である。PHGI及びPHGIIの存在量はUCにおいて増大し、PHGI/EC及びPHGII/ECの比率はUCにおいて低下する。UCとC-CDとを鑑別診断するためのその他の特に好ましいバイオマーカーは、ROC曲線解析により良好な識別因子であると示されたFT/PHGI及びFT/PHGIIの比率である。他方では、C-CDとUCとの鑑別診断のための特に好ましいバイオマーカーは、ROC曲線解析により良好な識別因子であると示されたPHGI、PHGII、PHGI/PHGII、PHGI/EC及びPHGII/EC、好ましくはPHGI及びPHGI/ECである。
結腸病変を伴うIBDに罹患しているヒト被験体においてC-CDを診断する方法
本発明の更なる一態様は、結腸病変を伴うIBDに罹患しているヒト被験体においてC-CDを診断する方法であって、以下の工程:
i. 上記被験体からの腸試料におけるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイのメンバー(総FP)、フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)及びフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)からなる群から選択される標的微生物の存在量を測定する工程と、
ii. 被験体試料の上記標的微生物の1つ以上の存在量及び/又はその数学的組み合わせ、及び/又は任意にこれらのいずれかと総F.プラウスニッツイ(FT)の存在量及び/又はE.coli(EC)の存在量との数学的組み合わせを、参照試料中の相応の値と比較する工程と、
を含み、ここで、被験体試料値における上記参照試料に対する有意な偏差が、C-CDの指標となる、方法に関する。
特定の一実施形態においては、上記標的微生物は、PHGI及びPHGIIである。もう1つの特定の実施形態においては、上記標的微生物は、PHGIである。もう1つの特定の実施形態においては、上記標的微生物は、PHGIIである。
上述のように、C-CDの検知のための特に好ましいバイオマーカーは、PHGI、PHGII、PHGI/PHGII、PHGI/EC及びPHGII/EC、好ましくはPHGI及びPHGI/ECである。好ましくは、上記比率は、上記及び実施例に記載されるように引き算によって計算された。
好ましい一実施形態においては、該実施形態は、結腸病変を伴うIBDに罹患しているヒト被験体においてC-CDを診断する方法であって、以下の工程:
i. 上記被験体からの腸試料におけるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)の存在量を測定する工程と、
ii. 被験体試料の存在量レベルと参照試料におけるレベルとを比較する工程と、
を含み、ここで、被験体試料における存在量レベルの上記参照試料に対する有意な低下が、C-CDの指標となる、方法に関する。
好ましくは、上記参照試料は、健康な被験体の試料、及び/又はIBDを伴う寛解状態にある患者の試料、より好ましくは同じ被験体の寛解状態にある試料である。
好ましい実施形態においては、上記IBD表現型は、I-CD、C-CD及びIC-CDからなる群から選択され、かつ被験体試料値は、I-CD陽性参照試料、C-CD陽性参照試料、及び/又はIC-CD陽性参照試料と比較され、ここで、I-CD、C-CD又はIC-CDと有意に類似した値を表す被験体試料が、該被験体が上記IBD表現型に
罹患していることの指標となる。
好ましい一実施形態においては、本発明の方法は、以前にI-CDと診断されたヒト被験体において、該疾患の結腸領域までの拡張(IC-CD)を測定するために使用される。好ましくは、上記標的微生物は、PHGIIである。
もう1つの好ましい実施形態においては、本発明の方法は、以前にC-CDと診断されたヒト被験体において、該疾患の回腸領域までの拡張(IC-CD)を測定するために使用される。好ましくは、上記標的微生物は、PHGIIである。
I-CD又はC-CDに罹患しているヒト被験体においてIC-CDを診断する方法
本発明の更なる一態様は、I-CD又はC-CDに罹患しているヒト被験体においてIC-CDを診断する方法であって、以下の工程:
i. 上記被験体からの腸試料におけるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイのメンバー(総FP)、フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)及びフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)からなる群から選択される標的微生物の存在量を測定する工程と、
ii. 被験体試料の上記標的微生物の1つ以上の存在量及び/又はその数学的組み合わせ、及び/又は任意にこれらのいずれかと総F.プラウスニッツイ(FT)の存在量及び/又はE.coli(EC)の存在量との数学的組み合わせを、I-CD又はC-CDと診断されると思われる上記被験体からの参照試料中の相応の値と比較する工程と、
を含み、ここで、被験体試料値における上記参照試料に対する有意な偏差が、IC-CDの指標となる、方法に関する。
特定の一実施形態においては、上記標的微生物は、PHGI及びPHGIIである。もう1つの特定の実施形態においては、上記標的微生物は、PHGIである。もう1つの特定の実施形態においては、上記標的微生物は、PHGIIである。更なる一実施形態においては、上記標的微生物は、FT及びPHGIである。上述のように、IC-CDの測定のための好ましいバイオマーカーは、FT/PHGIである。
好ましい一実施形態においては、該実施形態は、I-CD又はC-CDに罹患しているヒト被験体においてIC-CDを診断する方法であって、以下の工程:
i. 上記被験体からの腸試料におけるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)の存在量を測定する工程と、
ii. 被験体試料のPHGII存在量レベルと、I-CD又はC-CDと診断されると思われる上記被験体からの参照試料におけるレベルとを比較する工程と、
を含み、ここで、被験体試料における存在量レベルの上記参照試料に対する有意な低下が、IC-CDの指標となる、方法に関する。
上述のように、当業者は、標的微生物の存在量を測定するための幾つかの方法及び装置を認識している。更なる詳細は、先に示されている。
好ましい実施形態においては、上記標的微生物の存在量の測定は、定量的ポリメラーゼ連鎖反応(qPCR)、PCR-パイロシーケンシング、蛍光in-situハイブリダイゼーション(FISH)、マイクロアレイ、及びPCR-ELISAからなる群から選択される分子的方法による遺伝子定量によって行われ、好ましくは定量は、qPCRによって行われる。
また上記のように、幾つかの遺伝子を、細菌定量の目的のために使用することもできる。好ましくは、上記標的微生物の存在量の測定は、16S rRNA遺伝子定量によって
行われる。
上記標的微生物は、好ましくは、PHGI及びPHGIIからなる群から選択される。好ましい一実施形態においては、PHGIの存在量は、上記ヒト被験体の腸試料におけるPHGIIの存在量と組み合わせて(それらの任意の数学的組み合わせを含む)使用され、好ましくは、PHGIIの存在量とPHGIの存在量との比率(PHGII/PHGI比率)が測定される。
好ましい一実施形態においては、PHGIの存在量の測定は、配列番号3を含む又はそれからなるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイの16S rRNA遺伝子配列を定量することによって行われる。もう1つの実施形態においては、PHGIIの存在量は、配列番号4を含む又はそれからなるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイの16S rRNA遺伝子配列を定量することによって測定される。好ましい一実施形態においては、PHGIの存在量の測定は、配列番号3を含む又はそれからなるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイの16S rRNA遺伝子配列を定量することによって行われ、PHGIIの存在量の測定は、配列番号4を含む又はそれからなるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイの16S rRNA遺伝子配列を定量することによって行われる。PHGI及び/又はPHGIIの存在量の測定のための好ましいオリゴヌクレオチド、検知化学薬品及び定量方法の好ましい実施形態は、本発明の上記態様において示されている。
総FPに関しては、16S rRNA遺伝子定量は、配列番号7を含む又はそれからなるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイの16S rRNA遺伝子配列を定量することによって行われる。
好ましい実施形態においては、総FPの16S rRNA遺伝子の定量は、配列番号5若しくは配列番号6の配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有する配列の少なくとも1種のオリゴヌクレオチド分子、及び/又は配列番号7の配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有する配列のオリゴヌクレオチド分子を用いて行われる。好ましくは、配列番号5及び配列番号6の配列のオリゴヌクレオチド分子が使用される。
更なる好ましい一実施形態においては、PHGIの16S rRNA遺伝子の定量は、配列番号5若しくは配列番号6のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有する配列からなるプライマー、及び/又は配列番号7のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有する配列からなるプローブを用いて行われる。好ましい一実施形態においては、総FPの16S rRNA遺伝子の定量は、好ましくは、qPCRによって、配列番号5及び配列番号6のオリゴヌクレオチド配列からなるプライマー、並びに配列番号7のオリゴヌクレオチド配列からなるプローブを用いて行われる。
好ましくは、上記の少なくとも75%の同一性を有するオリゴヌクレオチド配列は、配列番号5、配列番号6及び/又は配列番号7と少なくとも80%の、少なくとも85%の、少なくとも90%の、少なくとも95%の、より好ましくは96%、97%、98%、99%又は100%の同一性を有する。さらに、少なくとも75%の同一性を有するこれらのオリゴヌクレオチド配列は、同じヌクレオチド数を有していてもよく、配列番号5、配列番号6及び/又は配列番号7よりも長くても、又はそれより短くてもよい。
好ましい一実施形態においては、上記総FPプローブは、配列番号7又はその少なくとも75%の同一性を有する修飾された配列からなる。好ましくは、該プローブは、二重標識プローブ、より好ましくは加水分解プローブである。より好ましい一実施形態において
は、配列番号7は、その5’末端において6FAM(6-カルボキシフルオレセイン)で修飾され、かつその3’末端においてTAMRA(テトラメチルローダミン)で修飾されており、それは、6FAM-CAAGGAAGTGACGGCTAACTACGTGCCAG-TAMRAとして表される。
定量方法の更なる詳細及び好ましい実施形態は、本発明の上記態様において示されている。
好ましい一実施形態においては、上記方法は、腸疾患、好ましくはIBDの1種以上のバイオマーカーを検知及び/又は定量することを更に含む。
更なる好ましい一実施形態においては、上記方法は、標的微生物定量及び/又は上記更なるバイオマーカー検知及び/又は定量の結果と、IBDの独立した予測因子である臨床的徴候及び/又は症状とを組み合わせることを更に含む。
もう1つの実施形態においては、上記方法は、該方法の結果をデータ媒体に記録することを更に含み、好ましくは、ここで上記データ媒体は、コンピュータ可読媒体である。
本発明の第6の態様~第8の態様のいずれかによるヒト被験体における炎症性腸疾患(IBD)表現型の鑑別診断方法における更なる詳細及びその他の好ましい実施形態は、本発明の上記態様について示される通りである。
炎症性腸疾患(IBD)の予後判定方法
更なる付加的な一態様においては、本発明は、炎症性腸疾患(IBD)の予後判定方法であって、IBD表現型を、本明細書に記載される本発明の鑑別診断方法により測定し、測定されたIBD表現型に応じて予後を確立することを含む、方法に関する。
総FP、PHGI及び/又はPHGIIの存在量のIBD表現型の鑑別診断のためのバイオマーカーとしての使用
更なる一態様においては、本発明は、ヒト被験体の腸試料における、フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)及び/又はフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)の存在量、及び/又はそれらの数学的組み合わせ、及び/又は任意にこれらのいずれかと総F.プラウスニッツイ(FT)の存在量及び/又はE.coli(EC)の存在量との数学的組み合わせの、IBD表現型の鑑別診断のためのバイオマーカーとしての使用であって、上記被験体からの腸試料におけるPHGI及び/又はPHGIIの存在量が、本発明の方法により測定される、使用に関する。
特定の一実施形態は、ヒト被験体の腸試料において測定されたフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイのメンバー(総FP)の存在量、フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)の存在量及び/又はフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)の存在量、及び/又はそれらの数学的組み合わせの、炎症性腸疾患(IBD)表現型の鑑別診断のためのバイオマーカーとしての使用に関する。腸試料における総FP、PGHI及び/又はPGHIIの存在量の測定は、in vitroで行われる。
IBD表現型の更なる詳細及び好ましい実施形態は、先に示されている。好ましい一実施形態においては、上記IBD表現型は、
- 潰瘍性直腸炎(UC-E1)、遠位大腸炎(UC-E2)、及び広汎性潰瘍性大腸炎又は全大腸炎(UC-E3)からなる潰瘍性大腸炎(UC)表現型、並びに、
- 回腸クローン病(I-CD)、回腸結腸クローン病(IC-CD)及び結腸クローン病(C-CD)からなるクローン病(CD)表現型、
からなる群から選択される。
好ましい一実施形態においては、PHGIの存在量、PHGIIの存在量、及び/又はそれらの数学的組み合わせは、バイオマーカーとして使用される。更なる好ましい一実施形態においては、PHGI及びPHGIIの存在量の数学的組み合わせは、バイオマーカーとして使用され、好ましくは、PHGIIとPHGIとの存在量の比率(PHGII/PHGI比率)は、バイオマーカーとして使用される。
別の好ましい実施形態においては、上記標的微生物の存在量の測定は、定量的ポリメラーゼ連鎖反応(qPCR)、PCR-パイロシーケンシング、蛍光in-situハイブリダイゼーション(FISH)、マイクロアレイ、及びPCR-ELISAからなる群から選択される分子的方法による遺伝子定量によって行われ、好ましくは定量は、qPCRによって行われる。
更なる好ましい一実施形態においては、上記標的微生物の存在量の測定は、16S rRNA遺伝子定量によって行われる。
更にもう1つの好ましい実施形態においては、上記腸試料は、糞便試料である。
ヒト被験体の腸試料における総FP、PHGI及び/又はPHGIIの存在量の、炎症性腸疾患(IBD)表現型の鑑別診断のためのバイオマーカーとしての使用における更なる詳細及びその他の好ましい実施形態は、本発明の上記態様について示される通りである。
炎症性腸疾患(IBD)表現型の鑑別診断のためのキット
本発明のもう1つの態様は、第6の態様~第8の態様のいずれかの方法による炎症性腸疾患(IBD)表現型の鑑別診断のためのキットであって、
- フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイのメンバー(総FP)、フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)及びフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)からなる群から選択される標的微生物の存在量を測定するための試薬と、
- 上記1種以上の試薬を使用して、ヒト腸試料から上記標的微生物の存在量レベルを測定するための説明書と、
を含む、キットに関する。
好ましい実施形態においては、上記腸試料は、糞便試料である。
もう1つの好ましい実施形態においては、PHGIの存在量を測定するための上記試薬は、
- 配列番号1及び配列番号2のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有するオリゴヌクレオチド配列からなる1対の核酸プライマー、及び/又は、- 配列番号3のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有するオリゴヌクレオチド配列からなるプローブ、
からなる群から選択される。
更なる好ましい一実施形態においては、PHGIIの存在量を測定するための上記試薬は、
- 配列番号1及び配列番号2のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%
の同一性を有するオリゴヌクレオチド配列からなる1対の核酸プライマー、及び/又は、- 配列番号4のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有するオリゴヌクレオチド配列からなるプローブ、
からなる群から選択される。
更にもう1つの好ましい実施形態においては、総FPの存在量を測定するための上記試薬は、
- 配列番号5及び配列番号6のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有するオリゴヌクレオチド配列からなる1対の核酸プライマー、及び/又は、- 配列番号7のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有するオリゴヌクレオチド配列からなるプローブ、
からなる群から選択される。
更に好ましい一実施形態においては、上記キットは、データを正規化するための参照試薬を更に含み、好ましくは、その際、上記試薬は、総細菌の定量のためのプライマー及び/又はプローブである。
炎症性腸疾患(IBD)表現型の鑑別診断のためのキットにおける更なる詳細及びその他の好ましい実施形態は、本発明の上記態様について示される通りである。
ヒト被験体における腸疾患を検知する方法に関連する項目
1. ヒト被験体における腸疾患を検知する方法であって、以下の工程:
a. 上記被験体からの腸試料におけるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)の存在量を測定する工程と、
b. 任意に、上記被験体からの腸試料におけるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)の存在量を測定する工程と、
c. 被験体試料におけるPHGI存在量、任意にPHGII存在量、及び/又はそれらの数学的組み合わせと、参照試料中の相応の値とを比較する工程と、
を含み、ここで、被験体試料値における上記参照試料に対する有意な偏差が、腸疾患の指標となる、方法。
2. 以下の工程:
a. 上記被験体からの腸試料におけるPHGIの存在量を測定する工程と、
b. 被験体試料の存在量レベルと参照試料におけるレベルとを比較する工程と、
を含み、ここで、被験体試料における存在量レベルの上記参照試料に対する有意な低下が、腸疾患の指標となる、項目1に記載の方法。
3. 以下の工程:
a. 上記被験体からの腸試料におけるPHGIの存在量を測定する工程と、
b. 上記被験体からの腸試料におけるPHGIIの存在量を測定する工程と、
c. 被験体試料におけるPHGI存在量、PHGII存在量、及び/又はそれらの数学的組み合わせと、参照試料中の相応の値とを比較する工程と、
を含み、ここで、被験体試料値における上記参照試料に対する有意な偏差が、腸疾患の指標となり、好ましくは、PHGIIの存在量とPHGIの存在量との比率(PHGII/PHGI比率)が測定され、上記被験体試料におけるPHGII/PHGI比率が、参照試料におけるPHGII/PHGI比率と比較される、項目1に記載の方法。
4. 上記方法は、腸疾患の進行をスクリーニング、診断、監視するために、腸疾患の回帰を監視するために、及び/又は腸疾患の術後再発を監視するために、及び/又は腸疾患に対する処置の効力を測定するために、好ましくは腸疾患をスクリーニング及び/又は
診断するために使用される、項目1~3のいずれかに記載の方法。
5. PHGI及び/又はPHGIIの存在量の測定は、定量的ポリメラーゼ連鎖反応(qPCR)、PCR-パイロシーケンシング、蛍光in-situハイブリダイゼーション(FISH)、マイクロアレイ、及びPCR-ELISAからなる群から選択される分子的方法による遺伝子定量によって行われ、好ましくは定量は、qPCRによって行われる、項目1~4のいずれかに記載の方法。
6. PHGI及び/又はPHGIIの存在量の測定は、16S rRNA遺伝子定量によって行われる、項目1~5のいずれかに記載の方法。
7. PHGIの存在量の測定は、配列番号3を含む又はそれからなるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイの16S rRNA遺伝子配列を定量することによって行われる、項目1~6のいずれかに記載の方法。
8. PHGIの16S rRNA遺伝子の定量は、配列番号1及び配列番号2のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有する配列からなるプライマー、及び/又は配列番号3のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有する配列からなるプローブを用いて行われる、項目1~7のいずれかに記載の方法。
9. PHGIの16S rRNA遺伝子の定量は、配列番号1及び配列番号2のオリゴヌクレオチド配列からなるプライマー、並びに配列番号3のオリゴヌクレオチド配列からなるプローブを用いて行われる、項目1~8のいずれかに記載の方法。
10. PHGIIの存在量の測定は、配列番号4を含む又はそれからなるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイの16S rRNA遺伝子配列を定量することによって行われる、項目1~9のいずれかに記載の方法。
11. PHGIIの16S rRNA遺伝子の定量は、配列番号1及び配列番号2のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有する配列からなるプライマー、及び/又は配列番号4のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有する配列からなるプローブを用いて行われる、項目3~10のいずれかに記載の方法。
12. PHGIIの16S rRNA遺伝子の定量は、配列番号1及び配列番号2のオリゴヌクレオチド配列からなるプライマー、並びに配列番号4のオリゴヌクレオチド配列からなるプローブを用いて行われる、項目3~11のいずれかに記載の方法。
13. DNAは、PHGI及び/又はPHGIIの遺伝子定量の前に腸試料から抽出される、項目5~12のいずれかに記載の方法。
14. PHGI及び/又はPHGIIの存在量レベルは正規化され、好ましくは、正規化は、総細菌の定量に対して行われる、項目1~13のいずれかに記載の方法。
15. 上記腸試料は、糞便試料である、項目1~14のいずれかに記載の方法。
16. 上記参照試料は、健康な被験体の試料、及び/又は腸疾患を伴う寛解状態にある患者の試料、好ましくは同じ被験体の寛解状態にある試料である、項目1~15のいずれかに記載の方法。
17. 上記腸疾患は、IBDであり、好ましくは上記IBDは、潰瘍性大腸炎(UC)又はクローン病(CD)であり、より好ましくは上記IBDは、CDである、項目1~16のいずれかに記載の方法。
18. PHGIの存在量が測定され、かつ被験体試料における上記参照試料に対するPHGIの存在量レベルの有意な低下が、CDの、好ましくは回腸病変を伴うCD(IC-CD又はI-CD)の指標となる、項目1~17のいずれかに記載の方法。
19. PHGII/PHGIの比率が測定され、かつ被験体試料値における上記参照試料に対する有意な偏差が、CDの、好ましくは結腸病変を伴うCD(C-CD又はIC-CD)の指標となる、項目1~18のいずれかに記載の方法。
20. 上記方法は、腸疾患、好ましくはIBDの1種以上のバイオマーカーを検知及び/又は定量することを更に含む、項目1~19のいずれかに記載の方法。
21. 上記方法は、PHGI存在量、PHGII存在量及び/又は上記更なるバイオマーカー検知及び/又は定量の結果と、腸疾患、好ましくはIBDのその他の指標とを組み合わせることを更に含む、項目1~20のいずれかに記載の方法。
22. 上記方法は、該方法の結果をデータ媒体に記録することを更に含み、好ましくは、ここで上記データ媒体は、コンピュータ可読媒体である、項目1~21のいずれかに記載の方法。
23. ヒト被験体の腸試料におけるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)の存在量の、腸疾患の検知のためのバイオマーカーとしての使用。
24. 腸疾患の進行をスクリーニング、診断、監視するための、腸疾患の回帰を監視するための、及び/又は腸疾患の術後再発を監視するための、及び/又は腸疾患に対する処置の効力を測定するための、好ましくは腸疾患をスクリーニング又は診断するための、項目23に記載の使用。
25. PHGIの存在量は、上記ヒト被験体の腸試料におけるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)の存在量と組み合わせて使用され、好ましくは、PHGIIの存在量とPHGIの存在量との比率(PHGII/PHGI比率)が測定される、項目23又は24に記載の使用。
26. PHGI及び/又はPHGIIの存在量の測定は、定量的ポリメラーゼ連鎖反応(qPCR)、PCR-パイロシーケンシング、蛍光in-situハイブリダイゼーション(FISH)、マイクロアレイ、及びPCR-ELISAからなる群から選択される分子的方法による遺伝子定量によって行われ、好ましくは定量は、qPCRによって行われる、項目23~25のいずれかに記載の使用。
27. PHGI及び/又はPHGIIの存在量の測定は、16S rRNA遺伝子定量によって行われる、項目23~26のいずれかに記載の使用。
28. 上記腸試料は、糞便試料である、項目23~27のいずれかに記載の使用。
29. 上記腸疾患は、IBDであり、好ましくは上記IBDは、潰瘍性大腸炎(UC
)又はクローン病(CD)であり、より好ましくは上記IBDは、CDである、項目23~28のいずれかに記載の使用。
30. 項目1~22のいずれかに記載の方法により腸疾患を検知するためのキットであって、
・ フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)の存在量を測定するための試薬と、
・ 任意に、フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)の存在量を測定するための試薬と、
・ 上記1種以上の試薬を使用して、ヒト腸試料からPHGI及び任意にPHGIIの存在量レベルを測定するための説明書と、
を含む、キット。
31. 腸疾患の進行をスクリーニング、診断、監視するための、腸疾患の回帰を監視するための、及び/又は腸疾患の術後再発を監視するための、及び/又は腸疾患に対する処置の効力を測定するための、好ましくは腸疾患をスクリーニング又は診断するための、項目30に記載のキット。
32. PHGIの存在量を測定するための上記試薬は、
・ 配列番号1及び配列番号2のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有するオリゴヌクレオチド配列からなる1対の核酸プライマー、及び/又は、・ 配列番号3のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有するオリゴヌクレオチド配列からなるプローブ、
からなる群から選択される、項目30又は31に記載のキット。
33. PHGIIの存在量を測定するための上記試薬は、
・ 配列番号1及び配列番号2のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有するオリゴヌクレオチド配列からなる1対の核酸プライマー、及び/又は、・ 配列番号4のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有するオリゴヌクレオチド配列からなるプローブ、
からなる群から選択される、項目30~32のいずれかに記載のキット。
34. データを正規化するための参照試薬を更に含み、好ましくは、その際、上記試薬は、総細菌の定量のためのプライマー及び/又はプローブである、項目30~33のいずれかに記載のキット。
35. 上記腸疾患は、IBDであり、好ましくは上記IBDは、潰瘍性大腸炎(UC)又はクローン病(CD)であり、より好ましくは上記IBDは、CDである、項目30~34のいずれかに記載のキット。
36. 配列番号1、配列番号2、配列番号3及び配列番号4からなる群から選択される核酸配列、又はその少なくとも75%の同一性を有するオリゴヌクレオチド配列。
37. 被験体からの腸試料における、フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)の存在量及び/又はフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)の存在量を測定する方法であって、上記測定は、16S rRNA遺伝子定量によって行われ、PHGIの存在量の測定は、配列番号3を含む又はそれからなるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイの16S rRNA遺伝子配列を定量することによって行われ、かつPHGIIの存在量の測定は、配列番号4を含む又はそれからなるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイの16S rR
NA遺伝子配列を定量することによって行われる、方法。
38. 16S rRNA遺伝子定量は、定量的ポリメラーゼ連鎖反応(qPCR)、PCR-パイロシーケンシング、蛍光in-situハイブリダイゼーション(FISH)、マイクロアレイ、及びPCR-ELISAからなる群から選択される分子的方法で行われ、好ましくは定量は、qPCRによって行われる、項目37に記載の方法。
39. PHGIの16S rRNA遺伝子の定量は、配列番号1及び配列番号2のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有する配列からなるプライマー、及び/又は配列番号3のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有する配列からなるプローブを用いて行われる、項目37又は38に記載の方法。
40. PHGIの16S rRNA遺伝子の定量は、配列番号1及び配列番号2のオリゴヌクレオチド配列からなるプライマー、並びに配列番号3のオリゴヌクレオチド配列からなるプローブを用いて行われる、項目37~39のいずれかに記載の方法。
41. PHGIIの16S rRNA遺伝子の定量は、配列番号1及び配列番号2のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有する配列からなるプライマー、及び/又は配列番号4のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有する配列からなるプローブを用いて行われる、項目37~40のいずれかに記載の方法。
42. PHGIIの16S rRNA遺伝子の定量は、配列番号1及び配列番号2のオリゴヌクレオチド配列からなるプライマー、並びに配列番号4のオリゴヌクレオチド配列からなるプローブを用いて行われる、項目37~41のいずれかに記載の方法。
43. DNAは、PHGI及びPHGIIの遺伝子定量の前に腸試料から抽出される、項目37~42のいずれかに記載の方法。
44. PHGI及び/又はPHGIIの存在量レベルは正規化され、好ましくは、正規化は、総細菌の定量に対して行われる、項目37~43のいずれかに記載の方法。
45. 上記腸試料は、糞便試料である、項目37~44のいずれかに記載の方法。
炎症性腸疾患(IBD)表現型の鑑別診断方法に関連する項目
1. ヒト被験体における炎症性腸疾患(IBD)表現型の鑑別診断方法であって、以下の工程:
i. 上記被験体からの腸試料におけるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイのメンバー(総FP)、フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)及びフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)からなる群から選択される標的微生物の存在量を測定する工程と、
ii. 被験体試料の上記標的微生物の1つ以上の存在量及び/又はその数学的組み合わせと、判別されるべきIBD表現型の参照試料中の相応の値とを比較して、被験体が罹患するIBD表現型を測定する工程と、
を含み、ここで、被験体試料が上記IBD表現型の1つと有意に類似した値を表すことが、その被験体が上記IBD表現型に罹患していることの指標となり、上記IBD表現型は、少なくとも以下のパラメータ:
- 疾患部位、
- IBD型、及び、
- 診断時の年齢、
のうちの2つ、好ましくは3つの組み合わせによって定義され、任意に、上記IBD表現型の定義のために追加のバイオマーカーを使用することを含む、方法。
2. 上記IBD表現型は、
- 以下のパラメータ:
・ 疾患部位、
・ 診断時の年齢、及び、
・ 挙動、
のうちの1つ以上、好ましくは全てによって定義されるCD表現型、
- 以下のパラメータ:
・ 疾患部位又は範囲、及び、
・ 重症度、
のうちの1つ以上、好ましくは全てによって定義されるUC表現型、
からなる群から選択される、項目1に記載の方法。
3. 上記IBD表現型は、
- 回腸クローン病(I-CD)、回腸結腸クローン病(IC-CD)及び結腸クローン病(C-CD)からなるCD表現型、並びに、
- 潰瘍性直腸炎(UC-E1)、遠位大腸炎(UC-E2)、及び広汎性潰瘍性大腸炎又は全大腸炎(UC-E3)からなるUC表現型、
からなる群から選択される、項目1又は2に記載の方法。
4. 上記標的微生物は、PHGI及びPHGIIからなる群から選択される、項目1~3のいずれかに記載の方法。
5. PHGIIの存在量とPHGIの存在量との比率(PHGII/PHGI比率)が測定され、上記被験体試料におけるPHGII/PHGI比率は、参照試料におけるPHGII/PHGI比率と比較される、項目1~4のいずれかに記載の方法。
6. 上記IBD表現型は、UC-E3及びC-CDであり、かつ被験体試料値は、UC-E3陽性参照試料及び/又はC-CD陽性参照試料と比較され、ここで、UC-E3又はC-CDと有意に類似した値を表す被験体試料が、該被験体が上記IBD表現型に罹患していることの指標となる、項目1~5のいずれかに記載の方法。
7. 上記ヒト被験体は、以前に結腸病変を伴うIBDと診断された被験体である、項目6に記載の方法。
8. 上記標的微生物は、PHGIIである、項目6又は7に記載の方法。
9. 結腸病変を伴うIBDに罹患しているヒト被験体においてC-CDを診断する方法であって、以下の工程:
i. 上記被験体からの腸試料におけるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイのメンバー(総FP)、フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)及びフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)からなる群から選択される標的微生物の存在量を測定する工程と、
ii. 被験体試料の存在量レベルと参照試料におけるレベルとを比較する工程と、
を含み、ここで、被験体試料における存在量レベルの上記参照試料に対する有意な低下が、C-CDの指標となり、好ましくは、上記標的微生物は、PHGIIである、方法。
10. 上記参照試料は、健康な被験体の試料、及び/又はIBDを伴う寛解状態にある患者の試料、好ましくは同じ被験体の寛解状態にある試料である、項目9に記載の方法。
11. 上記IBD表現型は、I-CD、C-CD及びIC-CDからなる群から選択され、かつ被験体試料値は、I-CD陽性参照試料、C-CD陽性参照試料、及び/又はIC-CD陽性参照試料と比較され、ここで、I-CD、C-CD又はIC-CDと有意に類似した値を表す被験体試料が、該被験体が上記IBD表現型に罹患していることの指標となる、項目1~5のいずれかに記載の方法。
12. 以前にI-CDと診断されたヒト被験体において、該疾患の結腸領域までの拡張(IC-CD)を測定するための、項目11に記載の方法。
13. 上記標的微生物は、PHGIIである、項目12に記載の方法。
14. 以前にC-CDと診断されたヒト被験体において、該疾患の回腸領域までの拡張(IC-CD)を測定するための、項目13に記載の方法。
15. 上記標的微生物は、PHGIIである、項目14に記載の方法。
16. I-CD又はC-CDに罹患しているヒト被験体においてIC-CDを診断する方法であって、以下の工程:
i. 上記被験体からの腸試料におけるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイのメンバー(総FP)、フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)及びフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)からなる群から選択される標的微生物の存在量を測定する工程と、
ii. 被験体試料のPHGII存在量レベルと、I-CD又はC-CDと診断されると思われる上記被験体からの参照試料におけるレベルとを比較する工程と、
を含み、ここで、被験体試料における存在量レベルの上記参照試料に対する有意な低下が、IC-CDの指標となり、好ましくは、上記標的微生物は、PHGIIである、方法。
17. 上記標的微生物の存在量の測定は、定量的ポリメラーゼ連鎖反応(qPCR)、PCR-パイロシーケンシング、蛍光in-situハイブリダイゼーション(FISH)、マイクロアレイ、及びPCR-ELISAからなる群から選択される分子的方法による遺伝子定量によって行われ、好ましくは定量は、qPCRによって行われる、項目1~16のいずれかに記載の方法。
18. 上記標的微生物の存在量の測定は、16S rRNA遺伝子定量によって行われる、項目1~17のいずれかに記載の方法。
19. PHGIの存在量の測定は、配列番号3を含む又はそれからなるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイの16S rRNA遺伝子配列を定量することによって行われる、項目1~18のいずれかに記載の方法。
20. PHGIの16S rRNA遺伝子の定量は、配列番号1及び配列番号2のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有する配列からなるプライマー、及び/又は配列番号3のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有する配列からなるプローブを用いて行われる、項目1~19のいずれかに記載の方法。
21. PHGIの16S rRNA遺伝子の定量は、配列番号1及び配列番号2のオリゴヌクレオチド配列からなるプライマー、並びに配列番号3のオリゴヌクレオチド配列からなるプローブを用いて行われる、項目1~20のいずれかに記載の方法。
22. PHGIIの存在量の測定は、配列番号4を含む又はそれからなるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイの16S rRNA遺伝子配列を定量することによって行われる、項目1~21のいずれかに記載の方法。
23. PHGIIの16S rRNA遺伝子の定量は、配列番号1及び配列番号2のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有する配列からなるプライマー、及び/又は配列番号4のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有する配列からなるプローブを用いて行われる、項目1~22のいずれかに記載の方法。
24. PHGIIの16S rRNA遺伝子の定量は、配列番号1及び配列番号2のオリゴヌクレオチド配列からなるプライマー、並びに配列番号4のオリゴヌクレオチド配列からなるプローブを用いて行われる、項目1~23のいずれかに記載の方法。
25. 総FPの16S rRNA遺伝子の定量は、配列番号5及び配列番号6のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有する配列からなるプライマー、及び/又は配列番号7のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有する配列からなるプローブを用いて行われる、項目1~24のいずれかに記載の方法。
26. 総FPの16S rRNA遺伝子の定量は、配列番号5及び配列番号6のオリゴヌクレオチド配列からなるプライマー、並びに配列番号7のオリゴヌクレオチド配列からなるプローブを用いて行われる、項目1~25のいずれかに記載の方法。
27. DNAは、標的微生物の遺伝子定量の前に腸試料から抽出される、項目1~26のいずれかに記載の方法。
28. 上記腸試料は、糞便試料である、項目1~27のいずれかに記載の方法。
29. 標的の存在量レベルは正規化され、好ましくは、正規化は、総細菌の定量に対して行われる、項目1~28のいずれかに記載の方法。
30. 上記方法は、腸疾患、好ましくはIBDの1種以上のバイオマーカーを検知及び/又は定量することを更に含む、項目1~29のいずれかに記載の方法。
31. 上記方法は、標的微生物定量及び/又は上記更なるバイオマーカー検知及び/又は定量の結果と、IBDの独立した予測因子である臨床的徴候及び/又は症状とを組み合わせることを更に含む、項目1~30のいずれかに記載の方法。
32. 上記方法は、該方法の結果をデータ媒体に記録することを更に含み、好ましくは、上記データ媒体は、コンピュータ可読媒体である、項目1~31のいずれかに記載の方法。
33. 炎症性腸疾患(IBD)の予後判定方法であって、IBD表現型を、項目1~32のいずれかに記載の鑑別診断方法により測定し、測定されたIBD表現型に応じて予後を確立することを含む、方法。
34. ヒト被験体の腸試料において測定されたフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイのメンバー(総FP)の存在量、フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)の存在量及び/又はフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)の存在量、及び/又はそれらの数学的組み合わせの、項目1~3のいずれかに規定される炎症性腸疾患(IBD)表現型の鑑別診断のためのバイオマーカーとしての使用。
35. 上記IBD表現型は、
- 潰瘍性直腸炎(UC-E1)、遠位大腸炎(UC-E2)、及び広汎性潰瘍性大腸炎又は全大腸炎(UC-E3)からなる潰瘍性大腸炎(UC)表現型、並びに、
- 回腸クローン病(I-CD)、回腸結腸クローン病(IC-CD)及び結腸クローン病(C-CD)からなるクローン病(CD)表現型、
からなる群から選択される、項目34に記載の使用。
36. PHGIの存在量、PHGIIの存在量、及び/又はそれらの数学的組み合わせは、バイオマーカーとして使用される、項目34又は35に記載の使用。
37. PHGI及びPHGIIの存在量の数学的組み合わせは、バイオマーカーとして使用され、好ましくは、PHGIIとPHGIとの存在量の比率(PHGII/PHGI比率)は、バイオマーカーとして使用される、項目34~36のいずれかに記載の使用。
38. 上記標的微生物の存在量の測定は、定量的ポリメラーゼ連鎖反応(qPCR)、PCR-パイロシーケンシング、蛍光in-situハイブリダイゼーション(FISH)、マイクロアレイ、及びPCR-ELISAからなる群から選択される分子的方法による遺伝子定量によって行われ、好ましくは定量は、qPCRによって行われる、項目34~37のいずれかに記載の使用。
39. 上記標的微生物の存在量の測定は、16S rRNA遺伝子定量によって行われる、項目34~38のいずれかに記載の使用。
40. 上記腸試料は、糞便試料である、項目34~39のいずれかに記載の使用。
41. 項目1~33のいずれかの方法による炎症性腸疾患(IBD)表現型の鑑別診断のためのキットであって、
- フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイのメンバー(総FP)、フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)及びフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)からなる群から選択される標的微生物の存在量を測定するための試薬と、
- 上記1種以上の試薬を使用して、ヒト腸試料から上記標的微生物の存在量レベルを測定するための説明書と、
を含む、キット。
42. 上記腸試料は、糞便試料である、項目41に記載のキット。
43. PHGIの存在量を測定するための上記試薬は、
- 配列番号1及び配列番号2のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有するオリゴヌクレオチド配列からなる1対の核酸プライマー、及び/又は、- 配列番号3のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有す
るオリゴヌクレオチド配列からなるプローブ、
からなる群から選択される、項目41又は42に記載のキット。
44. PHGIIの存在量を測定するための上記試薬は、
- 配列番号1及び配列番号2のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有するオリゴヌクレオチド配列からなる1対の核酸プライマー、及び/又は、- 配列番号4のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有するオリゴヌクレオチド配列からなるプローブ、
からなる群から選択される、項目41~43のいずれかに記載のキット。
45. 総FPの存在量を測定するための上記試薬は、
- 配列番号5及び配列番号6のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有するオリゴヌクレオチド配列からなる1対の核酸プライマー、及び/又は、- 配列番号7のオリゴヌクレオチド配列若しくはその少なくとも75%の同一性を有するオリゴヌクレオチド配列からなるプローブ、
からなる群から選択される、項目41~44のいずれかに記載のキット。
46. データを正規化するための参照試薬を更に含み、好ましくは、その際、上記試薬は、総細菌の定量のためのプライマー及び/又はプローブである、項目41~45のいずれかに記載のキット。
本明細書中で述べられる任意の実施形態は、本発明の任意の方法、キット、試薬又は使用に関して実行することができ、その逆もまた同様であることが意図される。本明細書に記載される特定の実施形態は解説として示されるのであって、本発明の限定として示されるものではないことが理解される。本発明の主な特徴は、本発明の範囲から逸脱することなく様々な実施形態において採用され得る。当業者は、通常の程度の実験を使用して、本明細書に記載される具体的な手順に対する数多くの等価物を認識するか、又は確認することができる。かかる等価物は、本発明の範囲に含まれるとされ、特許請求の範囲によって包含される。
本明細書において言及された全ての出版物及び特許出願は、本発明が属する技術分野の当業者の技術レベルの指標である。全ての出版物及び特許出願は、個々の出版物又は特許出願が各々具体的かつ個別に引用することにより本明細書の一部をなすことが示されるのと同じ程度に引用することにより本明細書の一部をなす。
語「a」又は「an」の使用は、特許請求の範囲及び/又は本明細書において、「含む(comprising)」という用語と併せて使用される場合、「1つの(one)」を意味し得るが、「1つ以上の(one or more)」、「少なくとも1つの(at least one)」及び「1つ又
は1つより多い(one or more than one)」の意味とも一致する。特許請求の範囲において、「又は(or)」という用語の使用は、本開示が、単一の選択肢のみ及び「及び/又は(and/or)」を指す定義を裏付けるが、単一の選択肢のみを指すこと又は選択肢が相互に排他的であることが明確に指示されない限り、「及び/又は(and/or)」を意味するために使用される。本出願全体にわたって、「約(about)」という用語は、或る値が、値を
決定するために用いられる装置、方法についての誤差の固有の変動、又は研究対象の間にある変動を含むことを示すために使用される。
本明細書及び1つ以上の請求項において使用される場合、語「含む(comprising)」(並びに「含む(comprise)」及び「含む(comprises)」等の含む(comprising)の任意
の形)、「有する(having)」(並びに「有する(have)」及び「有する(has)」等の
有する(having)の任意の形)、「含む(including)」(並びに「含む(includes)」
及び「含む(include)」等の含む(including)の任意の形)又は「含有する(containing)」(並びに「含有する(contains)」及び「含有する(contain)」等の含有する(containing)の任意の形)は、包含的であるか又は非限定的であり、追加の列挙されてい
ない要素又は方法工程を除外しない。本明細書で使用される場合に、「本質的に~からなる(consisting essentially of)」という文言は、請求項の範囲を、特定された材料又
は工程並びに特許請求の範囲に記載される発明の1つ以上の基本特性及び新規特性に実質的に影響を及ぼさない材料又は工程に限定する。本明細書で使用される場合に、「~からなる(consisting of)」という文言は、例えば、要素又は限定と通常関連する不純物を
除いて、請求項に特記されていない一切の要素、工程又は成分を排除する。
本明細書で使用される用語「又はその組み合わせ(or combinations thereof)」は、
この用語の前に列挙された項目の全ての順列及び組み合わせを指す。例えば、「A、B、C又はその組み合わせ(A, B, C, or combinations thereof)」は、A、B、C、AB、AC、BC又はABCのうちの少なくとも1つを含むと解釈され、特定の状況において順序が重要である場合には、BA、CA、CB、CBA、BCA、ACB、BAC又はCABも含むと解釈される。この例を続けると、BB、AAA、AB、BBC、AAABCCCC、CBBAAA、CABABB等の1つ以上の項目又は用語の繰り返しを含む組み合わせが、明示的に含まれる。当業者は、特に文脈から明らかでない限り、任意の組み合わせの中の項目又は用語の数に、一般的に制限はないことを理解している。
本明細書で使用される場合に、限定されるものではないが、「約(about)」、「およ
そ(around)」、「ほぼ(approximately)」のような近似の語は、こうして修飾された
ときに、必ずしも絶対的なものとは限らないか、又は寸分違わぬものとは限らないと理解される状況であって、しかしながらその状況が存在することを示すのを保証するのに当業者に十分に近いと思われる状況を指す。詳細な説明が変動し得る範囲は、どれほど大きな変化が引き起こされ得るかに依存し、当業者は、修飾された特徴を、修飾されていない特徴の必要とされる特徴及び能力を依然として有すると認識している。一般に、先行する言及を受けるが、「約(about)」などの近似の語により修飾される本明細書中の数値は、
示された値から少なくとも±1%、±2%、±3%、±4%、±5%、±6%、±7%、±10%、±12%又は15%だけ変動し得る。
実施例1. 生検試料におけるF.プラウスニッツイ系統群の定量の材料及び方法
1. 患者、臨床データ及び試料採取
70人のIBD患者(45人のCD及び25人のUC)、10人のIBS患者、20人のCRC患者、及び31人のHからなるスペイン人のコホートを登録した(表13)。
被験体は、Dr.Josep Trueta大学病院(スペイン、ジローナ)及びSanta Caterina病院
(スペイン、サルト)の胃腸内科によって募集された。被験体は、全ての群について性別マッチングされた。年齢に関しては、CD患者は、H群の年齢よりも若かった(P<0.001)が、CRC患者は、その他の全ての群よりも有意に年を取っていた(P≦0.019)。IBD患者は、標準的な臨床的、病理学的、かつ内視鏡的な基準に従って診断され、モントリオール分類(非特許文献2)に従って類別された。IBS患者は、ローマIII基準(<http://www.romecriteria.org/criteria/>で入手可能)に従って診断され
た。CRCの診断は、結腸鏡検査法及び生検によって確立され、この疾患の発症の高いリスクと相関したデータが記録された。コントロール群は、直腸出血(N=9)、結腸直腸癌家族歴(N=11)及び腹痛(N=11)のような種々の理由のために結腸鏡検査法を受けている被験体からなっていた。全ての患者の臨床関連データが収集された。どの被験体も、結腸鏡検査法の前少なくとも2ヶ月間にわたり抗微生物処置を受けていなかった。
結腸鏡検査法の前に、患者はCasenglicol(商標)を使用して製造元のガイドラインに従って胃腸管の洗浄を受けた。通常の内視鏡検査の間に、患者1人当たりに3個までの生検試料を、腸管に沿った種々の部位(近位回腸、結腸、及び直腸)から標準的な手法に従って採取した。全ての生検材料は、バッファーを一切含まない滅菌チューブ中に直ちに入れ、内視鏡検査手順全てが完了した後に、かつ分析を行ったら-80℃で貯蔵した。
この研究は、Dr.Josep Trueta大学病院(スペイン、ジローナ)及びジローナのInstitut d'Assistencia Sanitaria(スペイン、サルト)の臨床研究倫理委員会によって、それ
ぞれ2009年2月24日及び2009年4月21日に承認された。被験体からのインフォームドコンセントは、登録前に取得した。
Figure 2022031644000024
2. 試料処置及びDNA抽出
DNA抽出の前に、生検材料を、以前に報告されるように(34)一時的に緩く付着した細菌を破棄するために、2回の穏やかな超音波洗浄サイクルに供した。DNAは、NucleoSpin(商標)Tissue Kit(Macherey-Nagel GmbH& Co.社、ドイツ、デューレン)を使用して抽出した。グラム陽性細菌のサポートプロトコル及びRNアーゼ処置工程を行った。ゲノムDNAは、10mMのトリス塩酸(pH7.4)で溶出させ、使用するまで-80℃で貯蔵した。DNA濃度及び抽出物の純度を、NanoDrop
ND-100分光光度計(NanoDrop Technologies社、米国)で測定した。
3. プライマー及び加水分解プローブの設計、並びにF.プラウスニッツイ系統群についてのqPCRアッセイの構成
両者のF.プラウスニッツイ系統群を同時に定量するために、F.プラウスニッツイに関するユニークな種特異的プライマー対、並びにF.プラウスニッツイ系統群の各々を標的とする2種の加水分解プローブからなるqPCRアッセイを設計した。
F.プラウスニッツイ及び近縁のルミノコッカス科由来の16S rRNA遺伝子の配列を、GenBank(表14)から回収し、Clustal W(Thompson JD et al.
Nucleic Acids Res. 1994;22:4673-4680)を使用してアライメントさせた。プライマー
及び加水分解プローブの両方とも、それぞれの目的のために特別に構成されたコンセンサス配列(表14)から、プライマー及びプローブのアレル識別のための設計に関するApplied Biosystems社(米国、カリフォルニア州、フォスターシティ)により準備されたガイドラインに従って手動で設計し、さらに、ソフトウェアPrimer Express(商標)バージョン3.0(Applied Biosystems社、米国、カリフォルニア州、フォスターシティ)を使用して確認した。またオリゴヌクレオチドを、プライマー二量体構造、ヘアピン、及び考えられる二量体間相互作用を確認するためにNetPrimer(商標)ソフトウェア(PREMIER Biosoft International社、米国、カリフォルニア州)を使用して
評価した。得られたプライマー及びプローブを、表15に列挙する。

Figure 2022031644000025
Figure 2022031644000026
Figure 2022031644000027
qPCRアッセイのための最良の試薬濃度を決定するために、50nMから900nMまでの範囲の種々のプライマー濃度及びプローブ濃度を使用して実験を行った。最大蛍光シグナル及び標的DNAの1反応当たりに10コピーのための最低定量サイクル(C)値が得られる試薬濃度を最適なものとして選択し、したがってその濃度を試料における更なる定量のために使用した(以下のqPCRアッセイの節に記載される)。
オリゴヌクレオチド特異性は、それぞれリボソームデータベースプロジェクトII(RDP)(Maidak BL, et al., Nucleic Acids Research. 2001;29:173-174)並びにSeqmatch及びBLASTを通じたGenBankデータベース(Altschul SF, et al. Nucleic Acids Research. 1997;25:3389-3402)に対して確認した。カバレッジは、SI
LVAプローブマッチ及び評価ツール-TestProbe 3.0(http://www.arb-silva.de/search/testprobe/で入手可能)を使用して評価した。最後に、in vitr
oの包含性/排他性試験を、89種の細菌株を含めて実施し、そのうち9種がF.プラウスニッツイであった(表16)。
アッセイの線形性、効率及び検知限界を測定した。アッセイの信頼することができる定量範囲を決定するために、F.プラウスニッツイS3L/3(系統群I)又はF.プラウスニッツイDSM17677(系統群II)の16S rRNA遺伝子のいずれかの単コピーを含む線状化プラスミドの10回反復10倍希釈(1反応当たり2×10から2までの範囲の標的遺伝子コピー数)を使用した。定量の線形範囲は、複製物の間の0.34未満のSD値を有するそれらの濃度について考慮した。反応における標的遺伝子の数の対数に対する得られたCqをプロットする回帰分析も実施した。qPCRアッセイの効率は、式:効率=[10(-1/傾き)]-1を使用して計算した。アッセイの検知限界については、F.プラウスニッツイの16S rRNA遺伝子の1から100の間の標的コピー数の2倍連続希釈の校正曲線を行った。それぞれの希釈の8つの複製をアッセイした。データは、Probit試験(Minitab(商標)14統計学ソフトウェア、米国、ペンシルバニア州)によって解析し、そこでは、ポジティブ/ネガティブ増幅事象の比率が、1反応当たりに存在する標的遺伝子の量に対してプロットされた。
4. qPCRのための定量標準
F.プラウスニッツイ株S3L/3(系統群I)及びF.プラウスニッツイDSM17677(系統群II)由来の標準的DNA鋳型を、以前報告されたPCR増幅(Lane DJ.
et al., E. Stackebrandt and M. Goodfellow (ed.)., John Willy and Sons; 1991、Weisburg WG, Barns SM, Pelletier DA, et al. J Bacteriol. 1991;173:697-703)後に遺
伝子構築物として調製した後に、引き続いて全16S rRNA遺伝子をpCR(商標)4-TOPO(商標)クローニングプラスミド(Invitrogen社、米国、カリフォルニア州)中に製造元のガイドラインに従って挿入した。NucleoSpin(商標)プラスミド(Macherey-Nagel GmbH&Co.社、ドイツ、デューレン)を用いて精製した後に、プラス
ミドをSpeI(F.プラウスニッツイ)で線状化し、Qubit(商標)定量プラットフォーム(Invitrogen社、米国、カールスバッド)を使用して定量した。初期標的濃度は、以前に報告されたように推定した(非特許文献22)。標準曲線は、線状化されたプラスミドの滴定された懸濁液の10倍連続希釈から得られ、それは1反応当たり20コピーから2×10コピーまでの範囲であり、全ての反応についてリニアダイナミックレンジの範囲に相当する。F.プラウスニッツイDSM17677の16S rRNA遺伝子を用いて構築された標準曲線を、総細菌及び総フィーカリバクテリウムの16S rRNAの遺伝子定量の両方のために使用し、いずれかの系統群から得られた標準曲線を、総F.プラウスニッツイのプライマー及びプローブの組を使用して相互校正した。
5. qPCRアッセイ
以前に報告された16S rDNAを標的とするプライマー及びプローブを、総F.プラウスニッツイ(非特許文献22)、及び総細菌(Furet J-P, et al. FEMS Microbiology Ecology. 2009;68:351-362)の定量のために使用し、そして増幅反応を、以前に記載されるように(非特許文献22)実施した。F.プラウスニッツイ系統群の定量のための新規アッセイを、1×TaqMan(商標)Universal PCR Master Mix 2x(Applied Biosystems社、米国、カリフォルニア州、フォスターシティ)、900nMのそれぞれのプライマー、300nMのそれぞれのプローブ、及び50ngまでのゲノムDNA鋳型を含有する全容量20μlの反応において実施した。この研究で使用した全てのプライマー及びプローブ並びにPCR条件を、表15に詳説する。総F.プラウスニッツイ及び総細菌のプライマー及び加水分解プローブは、Applied Biosystems社(米国、カリフォルニア州、フォスターシティ)から購入し、一方でF.プラウスニッツイ系統群のためのプライマー及び加水分解プローブは、Biomers社(ドイツ、ウルム)か
ら取得した。内部増幅コントロール(IAC)のDNAは、Bonsai technologies group
社(スペイン、アルコベンダス)によって合成された。
試料は、同じプレート中で二重試験で実行した。データ解析のために、二重試験での定量の平均を使用した。二重試験は、定量サイクル(C)の間の標準偏差が0.34未満である場合に有効とみなされた(すなわち、10%未満の量の差が許容された)。既知の数の標的遺伝子との少なくとも5つの反応からなる定量コントロールは、実行間再現性を評価するために実施した。阻害は、総F.プラウスニッツイ定量に対して、10コピーのIAC鋳型をそれぞれの反応に添加することによって制御した。得られたCが、複製物のいずれかについてIAC単独を定量する場合に得られるものとの差が0.34未満である場合に、阻害がないものとみなされた。F.プラウスニッツイDNAを用いない反応からなる鋳型無しコントロール並びにDNA鋳型を一切含まない(細菌又はIACのどちらも)非増幅コントロールを、それぞれの実行にも含めた。ネガティブコントロールは、全ての場合において検知不可能なC値をもたらした。
全ての定量的PCRは、7500 Real Time PCRシステム(Applied Biosystems社、米国、カリフォルニア州、フォスターシティ)を使用して実施した。データを収集し、7500 SDSシステムソフトウェアのバージョン1.4(Applied Biosystems社、米国、カリフォルニア州、フォスターシティ)を使用して解析した。全ての定量は、89.51±7.06%の平均PCR効率で行われた。
6. データ正規化及び統計解析
定量解析については、qPCR分析の間に検知が得られない場合にF.プラウスニッツイ又はその系統群が存在しないとみなされ、それは、F.プラウスニッツイ又は系統群を検知限界(すなわち、総F.プラウスニッツイ、系統群I及び系統群IIのそれぞれについて、1反応当たり106.6、1.10及び2.39の16S rRNA遺伝子)未満でしか有さない試料に相当する。ピアソンのカイ2乗検定を使用して、患者の群間の、及びIBD疾患部位によるF.プラウスニッツイ及びその系統群の保有率を比較した。
定量解析に関しては、総F.プラウスニッツイ及び系統群のコピー数を、総細菌の16S rRNA遺伝子コピー数に対して正規化した。データは、標的微生物の16S rRNA遺伝子コピー数及び同じ試料中で検知される100万の総細菌16S rRNA遺伝子の間の比率のlog10として示される。
ノンパラメトリックのクルスカル-ウォリス検定を使用して、診断、CD及びUC疾患部位、並びに現在の投薬等の3つ以上のカテゴリーで変量の差を試験した。これらの変量のサブカテゴリーの一対比較は、マン-ホイットニーU検定を使用して解析した。また、この試験を使用して、患者のサブグループの範囲内で、活動性(活動性のCD及びUC患
者は、150より大きいCDAI(Best, W.R., et al. Gastroenterology, 1976. 70(3): p. 439-44)かつ3より大きいMayoスコア(Pineton de Chambrun, G., L. et al. Nat Rev Gastroenterol Hepatol, 2010. 7(1): p. 15-29)のそれぞれの場合)及び腸切
除のような2つのカテゴリーで変量を比較した。
さらに、受信者動作特性(ROC)曲線解析、つまり真陽性率(感度)対偽陽性率(1-特異度)のプロットを適用して、F.プラウスニッツイ及びそれぞれの系統群を種々の腸障害の間で判別するための有用性を確かめた。識別の精度は、ROC曲線下面積(AUC)によって測定した。AUCが1に向かうと、その試験の感度が高いだけでなく特異度が高いことを示しており、その一方で、AUCが0.5に向かうと、その試験の感度も特異度もないことを示している。
全ての統計解析は、SPSS 15.0統計学的パッケージ(LEAD Technologies, Inc.社)を使用して実施した。有意水準は、P値≦0.05の場合に確立された。
実施例2. F.プラウスニッツイ系統群I及びIIのための新規のマルチプレックスqPCRアッセイの特徴
新規のオリゴヌクレオチドセットを、2種の最近記載されたF.プラウスニッツイ系統群を定量するために設計した(表15)。選択されたオリゴヌクレオチドセットのin silico解析により、プライマーFpra 136F-Fpra 232RがF.プラウスニッツイに特異的であり、現在入手可能な分離株全てを標的とし、一方で、プローブPHG1 180PR及びPHG2 180PRは、それぞれ系統群I及びIIと特異的に合致することが示された。これらの結果は、in vitroで包含性-排他性試験によって確認された(表16)。Fpra 136F-Fpra 232Rプライマーセットのカバレッジは、SILVAデータセットにおける配列の74.85%であった。PHG1 180PRプローブは、フィーカリバクテリウム属の一種の配列の20.50%を標的とし、一方で、PHG2 180PRプローブのカバレッジは、このデータベースにおけるフィーカリバクテリウム属の一種の配列の38.80%であった。SILVAデータセットにおいて利用可能な全てのフィーカリバクテリウム配列のほぼ25%は、in
silicoでこれらのどのアッセイによってもターゲティングされない。この不一致は、その他の系統群の存在によるものである可能性があり、及び/又は種々の系統群プローブがそれぞれの系統群内の全てのメンバーを含まないことを理由とし得る。しかしながら、本発明の結果は、依然として本発明の研究において疾患間を比較するために有効である。それというのも、系統群のメンバーの定義について同じ基準が使用されているからであり、すなわちPHGIが、配列番号3との特異的ハイブリダイゼーションによって定義され、かつPHGIIが、配列番号4との特異的ハイブリダイゼーションによって定義されるからである。
両方の反応に関して、確実な定量は、7の対数の線形範囲にわたって、1反応当たり20の標的遺伝子(R=0.998)から始まって、系統群Iについて85.68±3.23%の平均効率で、かつ系統群IIについて90.31±3.40%の平均効率で可能であった。検知限界は、系統群I及び系統群IIのそれぞれについて1.10の標的遺伝子、及び2.39の標的遺伝子であった。

Figure 2022031644000028
Figure 2022031644000029
実施例3. 健康者及び疾患者における腸管に沿った粘膜関連F.プラウスニッツイ並びに系統群I及びIIの保有率
全試料にわたる陽性の測定から計算されたF.プラウスニッツイ及び両方の系統群の保有率を、疾患状態によって全ての部位にわたる全てのデータを考慮して分析した(図1)。F.プラウスニッツイの保有率は、CD患者においてHにおけるよりも低かった(図1)。I-CDを伴うCD患者は、E1、E2、E3及びC-CDを伴う患者よりも低いF.プラウスニッツイ保有率を特徴とする。保有率値は、値が有意により低いI-CD(68%まで下がる、P≦0.046)を除き、81%~100%の範囲であった。
系統群が考慮される限りは、両方とも、CD患者において、H群及びCRC群におけるよりも、特に回腸病変を伴うCD患者において保有率が低い(P<0.001)ことが判明した(図1)。CRC患者及びUC患者については、保有率は、相変わらずHと類似していた。それにもかかわらず、系統群Iは、潰瘍性全大腸炎においてより低い値の傾向を示し、それは、統計学的有意性(P=0.053)に至らなかったが、それは恐らく、処理された試料の数が少なかったからであると思われる。同様にIBS患者は、H被験体と比較して低下した系統群Iの保有率のみを有していた。
両方の系統群は、H患者及びCRC患者のそれぞれからのF.プラウスニッツイを含有する試料の85.4%及び85.0%に共存した。系統群Iは、H被験体及びCRC被験体のうちの10%において排他的であり、一方で、系統群IIは、H被験体の4.2%において唯一の代表として見出された(図2A)。それに対して、F.プラウスニッツイを有するIBS患者の16%、UC患者の6%、及びCD患者の22%は、系統群Iも系統群IIも保有せず、それはその他の系統群が存在することを示唆している。保有率の差は、IBD疾患部位間で観察された。UCの重症度が低い全ての患者(すなわち、E1及びE2)は、H被験体に似てF.プラウスニッツイ系統群の一方又は両方を有するが、潰瘍性全大腸炎患者の23.1%には、F.プラウスニッツイを有するにもかかわらず上記系統群は検知されなかった(図2B)。同様に、全てのCD患者の22.2%は、いずれの系統群も示さなかった。CD患者の範囲内で、C-CD患者の47.1%は、両方のF.プラウスニッツイ系統群を有したが、一方で、単独の系統群の存在が、回腸病変を伴うCD患者においてはより頻度が高かった(IC-CD患者の44.4%及びI-CD患者の28.0%)。注目すべきことに、単独の系統群がI-CDにおいて見られた場合にはいつでも、それは常に系統群IIであった。
H被験体及びCRC被験体の大多数が、検知可能レベルよりもはるかに高く両方の系統群を保有し、その一方で、IBS患者及びIBD患者、特にCD患者は、系統群の一方の保有率の低下を特徴とする。さらに、系統群I及びIIは、F.プラウスニッツイを有するIBS患者の16%及びCD患者の22%において検知されなかった。これらの結果は、これらの疾患におけるF.プラウスニッツイ群叢内の不均衡を示唆し、少なくとももう1種の系統群の存在を示唆している。
実施例4. 健康者及び疾患者における粘膜関連F.プラウスニッツイ並びに系統群の存在量
一緒にまとめられた全ての生検材料からのF.プラウスニッツイ及びその系統群の存在量を、種々の腸障害を有する患者及びH被験体の間で比較した(表17)。F.プラウスニッツイは、IBD患者及びCRC患者において、健康な被験体と比較して存在量が少なく(P<0.001)、一方で、IBS患者は、H群と非常に似ていた。以前に報告されたように(非特許文献22)、UC患者のなかで、E1及びE3を伴う患者は、H被験体と類似したF.プラウスニッツイ負荷量を表すが、E2を伴う患者は、CD患者とH被験体との間の存在量を有していた。CD患者において、回腸病変を伴う患者は、この細菌の最も低い水準を表すが、C-CD患者は、UCと類似していた(表17)。
F.プラウスニッツイ系統群Iの負荷量は、分析された全ての腸疾患において、IBS
患者を除いて、H被験体と比較して低下したが、それは恐らく、含まれる患者数が少ないことと、データの分散が高いことが原因であると思われる。この低下は、特にCD患者において顕著であり、そのCD患者は、H被験体より1000分の1の低い値を有していた(P<0.001)。疾患部位によりデータを解析した場合に、全てのCD患者は、系統群Iの存在量の顕著な低下を、その他のUC疾患部位を有する患者と比べてよりCD患者と似たE3を伴うUC患者と同様に示した。それに対して、F.プラウスニッツイ系統群IIの存在量は、CD患者において、特に回腸病変を伴う患者(I-CD又はIC-CDのいずれか)においてのみHと比較して有意に低下し(P<0.001)(表17)、それは、これらの患者において、F.プラウスニッツイの減少が、フィーカリバクテリウム細菌の群叢全体に影響を及ぼすことを示唆している。
Figure 2022031644000030
本発明のデータは、粘膜関連F.プラウスニッツイ負荷量が、CRC患者及びCD患者において、特に回腸病変を伴う患者において顕著に低下することを示している。F.プラウスニッツイは、CRC患者の5%及びCD患者の20%において該方法の検知限界(1反応当たり106.6のF.プラウスニッツイの16S rRNA遺伝子)を下回った。UC患者はまた、H被験体よりも低いF.プラウスニッツイ存在量を特徴としていたが、この減少は、CD患者及びCRC患者において観察される減少よりも程度は4分の1の小ささであった。最後に、IBS患者における存在量は、H被験体と類似していた。本発明の研究は、成人のCD、UC及びCRCにおいてF.プラウスニッツイの存在量及び/又は保有率がより低いことが判明した以前の報告と一致している。IBS患者においてF.プラウスニッツイ負荷量に減少は観察されなかったが、この観察は、コホートサイズが小さく、それがまた疾患型によって分類されていなかったことにより偏ったのかもしれない。
一般的には、この定量解析は、系統群Iの存在量の減少が異常な腸状態における一般的な特徴である一方で、F.プラウスニッツイ系統群IIの減少は、回腸疾患部位を伴うC
D患者に特異的であると思われることを示した。
実施例5. 粘膜関連F.プラウスニッツイ及び系統群の存在量の診断バイオマーカーとしての有用性
2つの患者の群を鑑別するための指標としての総F.プラウスニッツイ存在量の推定精度を試験するために行われたROC曲線解析により、この種の負荷量の低下が、CRC患者とH患者及びIBS患者との良好な識別因子であることが確認され、そのAUC値は0.8より大きく、定められた閾値で80%の特異度及び70%より高い感度を有していた(図3)。またCD患者とH患者とでも良好な識別が観察されたが、同じ特異度値の場合に、感度は62%にまで減少した。興味深いことに、系統群Iの存在量は、H被験体とIBD被験体とを判別するための、総F.プラウスニッツイ存在量よりも精密な指標であった(図3)。H被験体とUCとを比較した場合に、定められた閾値での76.60%より高い感度及び57.14%より高い特異度は、潰瘍性全大腸炎(E1)は除くが、全ての疾患部位に関して達成された。特異度は、E3患者のみを考慮した場合に70%まで改善した。さらに、系統群Iの存在量は、H患者とCD患者とを判別するために(91.48%の感度、73.02%の特異度)、特にH患者とI-CDを伴う患者とを判別するために(91.48%の感度及び88.00%までの特異度を達し得た)特に正確なバイオマーカーであった。系統群IIの存在量は、H被験体とCD被験体とを正確に識別し得るが、AUC値は、系統群Iについて得られた値よりも僅かに低く、そのため系統群IがH状態のためにより適したバイオマーカーであることが示される。それに対して、系統群IIは、IBDサブタイプのなかを識別するための有用なバイオマーカーであった。それというのも、潰瘍性全大腸炎患者と、結腸病変を伴うCD患者とを判別するために、最良のAUC値が得られたからである(系統群IIのE3対C-CDについてのAUC=0.817)。
図3は、受信者動作特性解析(ROC曲線)によって得られた曲線下面積(AUC)によって測定される、粘膜関連のF.プラウスニッツイ、F.プラウスニッツイ系統群I及びF.プラウスニッツイ系統群IIの存在量の、種々の腸障害とIBDサブタイプ(部位による)とを判別するためのバイオマーカーとして使用するための適性についてのヒートマップを示す。図4及び図5は、ROC曲線、計算されたAUC値、並びに選択された群比較のための最適なカットオフ点についての特異度及び感度値を示している。さらに、実施例の節の終わりにある表29~表35は、それらの選択された群比較のためのROC曲線の座標を示す。
まとめると、粘膜関連F.プラウスニッツイ系統群I(PHGI)の存在量は、腸疾患、特にIBD、CD及びI-CDの良好なバイオマーカーであることが判明した。それというのも、PHGI存在量は、H被験体と腸疾患患者とを、H対IBS+IBD+CRCについての0.804のAUCで正確に識別することができるからである。PHGIはまた、総F.プラウスニッツイ存在量(AUC:0.724)又はPHGII(AUC:0.693)よりも良好な識別因子である。PHGI存在量のH+IBS対IBD+CRCについてのAUCは、0.753であった。
さらに、PHGI存在量は、H被験体とIBD(UC+CD)患者とを高い精度(AUC:0.816)で識別することが示され、その存在量は、総F.プラウスニッツイ存在量(AUC:0.720)又はPHGII(AUC:0.699)よりも良好な識別因子であった。
さらに、PHGI存在量は、H被験体とCD患者とを、80%の特異度及び78%の感度で判別するための(AUC:0.858)、総F.プラウスニッツイ負荷量よりも正確な指標であった。さらに、91.48%という高さの感度値を、73.02%の良好な特
異度を維持しつつ達成することができた。より具体的には、PHGI存在量は、91.48%の感度を有する回腸部位(I-CD)の特に良好な指標であることが示され、88.00%までの特異度を達成することができた。また精度値は、総F.プラウスニッツイ存在量及びPHGIIについて得られたものよりも良好であった(PHGIのAUC:0.948対総FPのAUC:0.875及びPHGIIのAUC:0.772)。
他方で、PHGII存在量は、IBDサブタイプのなかでの良好な識別能力を示した。特に、潰瘍性全大腸炎患者(UC-E3)と結腸病変を伴うCD患者(C-CD)とを高い精度で判別することが示され(E3対C-CDについてのAUC 0.691)、これらの2つの障害は、類似の臨床症状を呈することがあり、かつ両者とも結腸領域に局在される。UCとCDとの処置及び管理における差異のため、UC-E3とC-CDとの精密な識別に適切である。さらに、PHGIIは、C-CDとIC-CDとの適切な識別因子(AUC:0.611)であることが分かり、したがって、結腸領域から回腸領域までの疾患進行の指標として使用され得る。
実施例6. 患者の臨床データ及び処置データに関連する粘膜中のF.プラウスニッツイ及び系統群の存在量
1. 疾患活動性状態
F.プラウスニッツイ及び系統群の存在量は、活動性及び非活動性のUC患者の間で相違しなかった(表18)。統計学的有意性に至らなかったが、活動性CD患者は、系統群I存在量について、寛解状態にあるCD患者に対して顕著な低下を示した(P=0.106)。
Figure 2022031644000031
両方の系統群を含むF.プラウスニッツイの存在量が寛解下により低く留まると思われる事実は、この減少が、早期の疾患段階に生ずるか、それどころか疾患発症の前にさえも生ずることがあり、内視鏡的寛解及び臨床的寛解があったとしても時間の経過と共に変化したままとなるということを示唆している。統計学的有意差が観察されないにもかかわらず、活動性CD患者は、非活動性の患者と比べて系統群Iの水準の低下を表した。
2. 腸切除
F.プラウスニッツイの存在量は、腸切除を受けたCD患者において低下した(表19)。興味深いことに、これは、腸手術されていない患者よりも切除されたCD患者において10分の1の低さである(P=0.001)より低い系統群IIの存在量を原因とする
かもしれないが、その一方で、系統群Iの負荷量は、切除された患者と切除されていない患者とで僅かにより低いだけであった。
Figure 2022031644000032
切除されたCD患者においては、より少ない数のF.プラウスニッツイが検知された。この減少は、系統群の計数でも再現される。この場合にそれにもかかわらず、統計学的有意差は系統群IIについて達成されたにすぎなかった。それというのも恐らく、その減少は、より顕著であるからである。
3. 投薬
最終的に、治療に関する限りは、データは、試料採取の時点での患者の投薬を考慮して分析された(表20)。どのIBD内での投薬間にも、F.プラウスニッツイ又は系統群の存在量に差異は観察されなかった。しかしながら、処置を受けない又はメサラジンが投与されたCD患者は、中程度の免疫抑制剤又は抗腫瘍壊死因子を受けている患者よりも高いF.プラウスニッツイ負荷量を有していた。投薬は、これらの細菌性指標の通常レベルの回復とは関連しなかった。
一般的には、使用された投薬が、粘膜関連F.プラウスニッツイ又はその系統群の水準を回復しないことが観察され、それは以前の報告と一致している(非特許文献22)。
Figure 2022031644000033
4. 疾患継続期間
疾患継続期間に関して、疾患発症からの時間と、F.プラウスニッツイ及び系統群の存
在量とに、統計学的に有意な相関は見られなかった(表21)。
Figure 2022031644000034
実施例7. 糞便試料におけるF.プラウスニッツイ系統群の定量の材料及び方法
1. 患者、臨床データ及び試料採取
20人のIBD(12人のCD及び8人のUC)、並びに12人のHからなるスペイン人のコホートを登録した(表22)。被験体は、Dr.Josep Trueta大学病院(スペイン、
ジローナ)(スペイン、サルト)の胃腸内科によって募集された。被験体は、全ての群について年齢マッチング及び性別マッチングされた。IBD患者は、標準的な臨床的、病理学的、かつ内視鏡的な基準に従って診断され、モントリオール分類(非特許文献2)に従って類別された。全ての患者の臨床関連データが収集された。どの被験体も、試料収集の前少なくとも1ヶ月間にわたり抗微生物処置を受けていなかった。
それぞれの被験体は糞便試料を提供し、それらの糞便試料は、受託後24時間以内に、Dr.Josep Trueta大学病院の胃腸内科で収集された。全ての試料を均質化し、2mlチュ
ーブにアリコートに分け、使用するまで-80℃で貯蔵した。
この研究は、Dr.Josep Trueta大学病院(スペイン、ジローナ)及びジローナのInstitut d'Assistencia Sanitaria(スペイン、サルト)の臨床研究倫理委員会によって、20
15年1月に承認された。被験体からのインフォームドコンセントは、登録前に取得した。
Figure 2022031644000035
試料処置及びDNA抽出
DNAは、200mg~500mgの糞便試料からNucleoSpin(商標)So
il Kit(Macherey-Nagel GmbH& Co.社、ドイツ、デューレン)を使用して抽出した。DNA回収を改善するために、それぞれの試料にSL1(700μl)及びEnhancer SX(150μl)を添加した。その後に、DNAを、製造元からの説明書に従って抽出及び精製した。ゲノムDNAは、10mMのトリス塩酸(pH7.4)で溶出させ、使用するまで-80℃で貯蔵した。DNA濃度及び抽出物の純度を、NanoDrop ND-100分光光度計(NanoDrop Technologies社、米国)で測定した。
3.qPCRアッセイ
qPCRアッセイは、実施例1に説明される通りに実施した。
4.データ正規化及び統計解析
データの正規化及び統計解析は、実施例1に説明される通りに実施した。
実施例8. 健康者及び疾患者における糞便のF.プラウスニッツイ系統群I及びIIの保有率
全試料にわたる陽性の測定から計算されたF.プラウスニッツイ系統群の保有率を、疾患状態と疾患部位の両方によって分析した(表23)。両方の系統群は、CD患者において、特にI-CD患者において、H被験体におけるよりも保有率が低いことが判明した。興味深いことに、C-CD患者は、より低い系統群Iの保有率を有していたが、IC-CD患者は、より低い系統群IIの保有率を特徴としていた。それに対して、UC患者のみが、H被験体に対してより低い系統群IIの保有率を有しており、このことは、E2患者においてのみ観察された。より大規模な患者のコホートによる追加のアッセイを、好ましくは観察された傾向を確認するために実施すべきである。
Figure 2022031644000036
生検試料における結果とは対照的に、全てのIBD患者は、F.プラウスニッツイ系統群の少なくとも1種を有していた。両方の系統群は、Hからの試料の全てにおいて、そしてIBD患者の大多数(UCの75%及びCDの66.7%)において共存していた。系統群Iは、CDの25%(2人のI-CD及び1人のIC-CD)並びにUCの25%(一方はE2患者、もう一方は疾患部位を決定することができなかった患者)において排他的であったが、系統群IIは、CD患者において唯一の代表として見出された(CD被験
体の8.3%)。
実施例9. 健康者及び疾患者における糞便のF.プラウスニッツイ系統群の存在量
糞便試料からのF.プラウスニッツイ系統群の存在量を、種々の腸障害を伴う患者とH被験体とで比較した(表24)。F.プラウスニッツイ系統群Iの負荷量は、分析された全てのIBD患者において、H被験体と比較して低下した。この低下は、特にCD患者において顕著であり、その患者は、H被験体よりも186分の1の低い値を有していた。しかしながら、観察された差異は、統計学的に支持されず、それは恐らく、含まれる患者数が少ないことと、データの分散が高いことが原因であると思われる。疾患部位によってデータを解析した場合に、全てのCD患者は、系統群Iの存在量のこの顕著な低下を示した。UC患者は、H患者とCD患者との中間値を特徴としていたが、生検材料で観察されたように、E3患者が、その他のUC疾患部位を伴う患者よりもCD患者に似ているかを決定することはできない。それというのも、この研究ではこの疾患部位を伴う被験体しか含まれていなかったからである。F.プラウスニッツイ系統群IIの存在量はまた、IBD患者において、特に結腸病変を伴う患者(C-CD又はIC-CDのいずれか)で、Hと比較して低下し(表24)、それは、これらの患者の糞便において、F.プラウスニッツイの減少が、フィーカリバクテリウム細菌の群叢全体に影響を及ぼすことを示唆している。これらの結果は、回腸病変を伴う患者においてのみ系統群IIの低下が観察された生検試料で観察された結果とは対照的である。それぞれの疾患部位を伴うより多くの被験体数を含む更なる分析を、これらの観察を確かめるために実施すべきである。このことは、糞便/粘膜の間でのこの系統群の異なる分布によって説明することができるか、さもなくば炎症過程が、疾患部位に応じて様々な影響を及ぼすことを理由に説明することができる。
Figure 2022031644000037
興味深いことに、H患者及びUC患者について、両者の系統群の存在量の不均衡があることが観察され、その際、系統群IIは、系統群Iよりも10倍多い量である。それに対して、CD患者は、両方の系統群の類似した存在量を特徴としていた。このことは、H被験体、CRC被験体及びIBS被験体において2つの系統群の存在量が類似している一方で、IBD患者では系統群IIが系統群Iの数を上回ることが分かった、生検試料で観察された結果と一致していない。
ここで、糞便試料においてIBD部位の間でF.プラウスニッツイ系統群の負荷量において差異があることが確証された。例えば、系統群IIの存在量は、遠位UC患者において、潰瘍性全大腸炎患者と比較して特に低下する。さらに、この系統群は、I-CD患者と結腸病変を伴う患者とを鑑別することも可能にした。
実施例10. 糞便のF.プラウスニッツイ系統群の存在量の診断バイオマーカーとしての有用性
2つの患者の群間を鑑別するための指標としての糞便中のF.プラウスニッツイ系統群の存在量の推定精度を試験するために行われたROC曲線解析により、系統群Iの負荷量の低下がCD患者(特に回腸病変を伴う患者)とH患者との良好な識別因子であることが確認され、そのAUC値は、定められた閾値で80%の特異度及び58%より高い感度で、0.75より大きかった(図6)。同様の値は、CD患者とUC患者(entities)とを識別するために得られ、その識別は、IC-CDとE3との間で優れており、そのAUC値は、0.9より大きかった。それに対して、この識別因子に関する、H患者とUC患者との識別能力は、生検材料で観察された結果と比較してより低かった。
系統群IIの存在量はまた、H被験体とIBD被験体とを識別することもできたが、UC患者とCD患者とを判別するには適切ではなかった。生検材料においては、系統群IIからのAUC値は、系統群Iについて得られた値よりもわずかに低いことが観察され、その一方で、糞便におけるこの指標の存在量は、E3患者と結腸病変を伴うCD患者(C-CD又はIC-CDのいずれか)とを判別するための優れたバイオマーカーであった(AUC=1.000)。
図6は、受信者動作特性解析(ROC曲線)によって得られた曲線下面積(AUC)によって測定される、糞便におけるF.プラウスニッツイ、F.プラウスニッツイ系統群I及びF.プラウスニッツイ系統群IIの存在量を、種々のIBD診断及びIBDサブタイプ(部位による)の間を判別するためのバイオマーカーとして使用するための適性についてのヒートマップを示す。図7及び図8は、ROC曲線、計算されたAUC値、並びに選択された群比較のための最適なカットオフ点についての特異度及び感度値を示している。さらに、実施例の節の終わりにある表35~表41は、それらの選択された群比較のためのROC曲線の座標を提供する。
まとめると、PHGIの存在量は、IBDの診断のための糞便における良好なバイオマーカーとして確認され、該バイオマーカーは、H被験体とIBD患者との良好な識別能力を示し、そのAUCは0.720であり、特にCDの診断については0.785のAUCを有していた。PHGIIの存在量はまた、CDとの良好な相関を示すが、精度値(AUC:0.715)は、PHGI存在量で得られた値よりも僅かに低い。したがって、PHGI存在量は、糞便試料における、IBDの検知のための、特にCDの検知のための良好なバイオマーカーとして確認された。
他方で、潰瘍性全大腸炎に罹患した患者(UC-E3)と結腸病変を伴うCD患者(C-CD)との鑑別診断のためのバイオマーカーとしてのPHGII存在量の値を、糞便において確認したが(AUC:0.667)、精度値は、粘膜試料について得られた値よりも僅かに低い。
さらに、PHGIIは、C-CDとIC-CDとの良好な識別因子であることが確認され(AUC:0.889)、それは、以前にC-CDと診断されたヒト被験体において、該疾患の回腸領域までの拡張(IC-CD)を測定するにあたってのその潜在的な値を示唆している。さらに、ROCのAUC値がわずかにより低いにもかかわらず、PHGIIはまた、I-CDとIC-CDとの適切な識別因子として指摘され(AUC:0.667
)、それは、以前にI-CDと診断されたヒト被験体において、該疾患の結腸領域までの拡張(IC-CD)を測定するための有用なバイオマーカーであるかもしれない。
実施例11. 患者の臨床データ及び処置データに関連する糞便中のF.プラウスニッツイ系統群の存在量
1. 疾患活動性状態
F.プラウスニッツイ系統群の存在量は、活動性及び非活動性のIBD患者で相違しなかった(表25)。生検材料で観察された結果と対照的に、活動性IBD患者は、非活動性患者よりも高い存在量を有していた。統計学的有意性には至らなかったが、非活動性UC患者は、系統群I存在量について、寛解状態にあるUC患者に対して顕著な低下を示した(P=0.068)。
Figure 2022031644000038
2. 腸切除
F.プラウスニッツイ系統群の存在量は、腸切除を受けたCD患者において低下し(表26)、それは生検材料で観察された結果と一致している。興味深いことに、このことは、両方の系統群の数がより少ないことの原因である可能性がある。しかしながら、これらの結果は、統計学的に支持されず、それは恐らく、患者数が少ないことと、データの分散が高いことが理由であると思われる。
Figure 2022031644000039
3. 疾患継続期間
疾患継続期間に関して、疾患発症以降の時間と、F.プラウスニッツイ系統群の存在量とに、統計学的に有意な相関は見られず(表27)、それは生検試料において得られた結果と一致している。
Figure 2022031644000040
4. 試料採取時の投薬
最終的に、治療に関する限りは、データは、試料採取の時点での患者の投薬を考慮して分析された(表28)。どの疾患内での投薬間にも、F.プラウスニッツイ系統群の存在量に差異は観察されなかった。生検材料と対照的に、CD患者において投薬の間の傾向は確認されなかった。興味深いことに、抗腫瘍壊死因子を伴うUC患者は、H被験体で観察された存在量と類似した、糞便における両方の系統群の存在量を有していた。
Figure 2022031644000041
最終的に、患者の臨床データに関して、糞便において両方の系統群の負荷量が寛解状態ではより低いままであることが観察され、それは生検材料における本発明の結果と一致している。しかしながら、より大規模な患者のコホートにおける引き続いての研究が、これらの観察の実証のためには必要とされ、追跡研究は、糞便における予後マーカーとしてのそれらの潜在的な有用性を調べるためには興味深いことと思われる。
以前の研究と一致して、切除されたCD患者においてはより少ない数のF.プラウスニッツイが検知された(非特許文献15、非特許文献22)。本発明の系統群の負荷量についての結果は、生検材料において観察された結果と一致している。しかしながらこの場合には、統計学的有意差には至らず、それは恐らく、参加した被験体のコホートが小さいことが理由であると思われる。
一般的には、使用された投薬が、CD患者の糞便における糞便のF.プラウスニッツイ系統群の水準を回復させないことが観察され、それは生検材料に基づいた本発明の観察と一致している。

Figure 2022031644000042
Figure 2022031644000043
Figure 2022031644000044
Figure 2022031644000045

Figure 2022031644000046
Figure 2022031644000047
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Figure 2022031644000049

Figure 2022031644000050
Figure 2022031644000051
Figure 2022031644000052

Figure 2022031644000053
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Figure 2022031644000062
Figure 2022031644000063
実施例12. 糞便試料における総F.プラウスニッツイ、F.プラウスニッツイ系統群及びE.coliの定量の材料及び方法
1. 患者、臨床データ及び試料採取
11人の健康な被験体並びに23人の炎症性腸疾患と診断された患者(IBD)、10人のクローン病と診断された患者(CD)、及び13人の潰瘍性大腸炎と診断された患者
(UC)は、Dr.Josep Trueta大学病院(スペイン、ジローナ)の胃腸内科によって募集
された。それらのボランティアから、それらの処置の途中の異なる時間に67件の糞便試料(26件のCD、30件のUC、11件の健康者)を取得した(表42)。
IBD患者として募集された被験体は、標準的な臨床的、病理学的、かつ内視鏡的な基準に従って診断され、モントリオール分類(非特許文献2)に従って類別された。既知の胃腸障害を一切伴わない健康な被験体からなるコントロール群は、臨床基準に従って募集された。全ての患者からの臨床的に関連するデータ(例えば、年齢、性別、カルプロテクチンレベル、又は疾患年数)も収集した。患者全ては、相応のインフォームドコンセントに署名した。結腸鏡検査前1ヶ月以内及び手術前1ヶ月以内の抗微生物処置を、除外基準に含めた。
Figure 2022031644000064
この研究は、Dr.Josep Trueta大学病院(スペイン、ジローナ)及びジローナのInstitut d'Assistencia Sanitaria(スペイン、サルト)の臨床研究倫理委員会によって、20
16年5月18日に承認された。
2. 試料収集、保存及び貯蔵
それぞれの被験体は糞便試料を寄与し、それらの糞便試料は、受託後24時間以内に、Dr.Josep Trueta大学病院の胃腸内科で収集された。全ての被験体からの全ての試料を均
質化し、10mlチューブにアリコートに分け、使用するまで-80℃で貯蔵した。
3. 試料処置及びDNA抽出
DNAは、NucleoSpin(商標)Soil Kit(Macherey-Nagel GmbH &Co.社、ドイツ、デューレン)を使用して抽出した。簡潔には、30mg~70mgの糞便試料を、NucleoSpin bead-tube中に入れた。DNA回収を改善するために、それぞれの試料に700μlのSL1及び150μlのEnhancer(SX)を添加した。その後に、DNAを、製造元からの説明書に従って抽出及び精製した。ゲノムDNAを、100μlの溶出バッファーで溶出させ、使用するまで-20℃で貯蔵した。抽出物のDNA濃度は、Qubit蛍光光度計(Invitrogen detection Technologies社、米国)でQubit dsDNA High Sensitivity Assa
y Kitを用いて測定した。qPCR分析の前に、DNA濃度を、DNA不含の水を用
いて8ng/μlに調整した。
4. 糞便試料から抽出されたDNAの定量的リアルタイムPCR(qPCR)
糞便試料からのDNAを、定量的リアルタイムPCRによって分析した。より具体的には、総フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ(FT)、フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群I(PHGI)、フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群II(PHGII)及びエシェリキア・コリ(EC)の量を評価した。細菌配列を、定量的リアルタイムPCRと共にTaqmanプローブベースのアッセイを使用して定量した。プライマー及びqPCR条件は、実施例1に記載される通りであった。
試料は、同じプレート中で二重試験で実行した。データ解析のために、二重試験での定量の平均を使用した。それぞれの試料についての細菌存在量を、全DNA濃度に正規化されたCtとして表現した。ここで、Ct(サイクル閾値)は、蛍光シグナルが閾値を通過するのに必要とされるqPCRサイクルの回数として定義される。Ctレベルは、試料における標的核酸濃度の対数に反比例している。そのリアルタイムアッセイは、40サイクルの増幅を経過する。
実施例1に対して方法論的相違を採り入れた。細菌コピー数は、総細菌の16S rRNA遺伝子コピー数に正規化するのではなく、Ctを、全DNA濃度に正規化した。FT、PHGI、PHGII、及びECのための新規アッセイは、Taqman Universal PCR Master Mix(Applied Biosystems社、米国、カリフォルニア州、フォスターシティ)ではなく、GoTaq qPCR Master Mix 2x(Promega社、米国、ウィンスコンシン州)から構成された。全ての細菌プライマーは
、Macrogen(韓国、ソウル)から購入した。そして全ての定量的PCRは、AriaMx
PCR System(旧Stratagene社のAgilent社、米国、カリフォルニア州、サン
タクララ)を使用して実施し、AriaMxソフトウェアのバージョン1.2(旧Stratagene社のAgilent社、米国、カリフォルニア州、サンタクララ)を使用して解析した。
採り入れた全ての相違を検証したが、それらの方法の間に差は認められなかった。
5. 統計解析の方法
データの統計的正規分布を、コルモゴロフ-スミルノフ検定によって解析した。データの統計的正規分布が存在するか否かに応じて、以下の群を比較するために適切な統計的検定を使用した。正規分布を有する群の比較には通常のt検定が使用されたが、正規分布を有さない群の比較にはマン-ホイットニーのノンパラメトリック検定が使用された。解析された群は、健康者対CD、健康者対UC、及びCD対UCであり、両方の疾患の種々の部位は、CDについては、回腸(I)、回腸結腸(IC)及び結腸(C)であり、UCについては、遠位(E2)及び広汎性(E3)であった。
これらの群に関して、解析された変量は、
- 総F.プラウスニッツイ(FT)、系統群I(PHGI)、系統群II(PHGII)及びE.coliに相当する本明細書に記載される4つの細菌配列のCtで表現される定量、並びに、
- これらの4つの細菌配列の定量の比率、
であった。
総F.プラウスニッツイ、系統群I、系統群II及びE.coliの間の様々な比率は、第1の配列の定量レベルから、第2の配列の定量レベルを引き算することによって得られた。
さらに、受信者動作特性(ROC)曲線解析、つまり真陽性率(感度)対偽陽性率(1-特異度)のプロットを行って、F.プラウスニッツイ及びそれぞれの系統群の種々の腸障害を判別するための有用性を評価した。識別の精度は、ROC曲線下面積(AUC)によって判断された。AUCが1に向かうと、その試験の感度が高いだけでなく特異度も高いことを示しており、その一方で、AUCが0.5に向かうと、その試験の感度も特異度もないことを示している。感度及び特異度の値は、パーセント(%)で表現される。
全ての統計解析は、SPSS 15.0統計学的パッケージ(LEAD Technologies, Inc.社)を使用して実施した。有意水準は、P値≦0.05の場合に確立された。図式化は
、GraphPad Prism 6を使用して行った。
実施例13. 健康者及び疾患者における糞便のF.プラウスニッツイ系統群I及びIIの保有率
全試料にわたる陽性の測定から計算されたF.プラウスニッツイ系統群の保有率を、疾患状態(CD及びUC)、並びに疾患部位(CDについては、回腸(I)、回腸結腸(IC)及び結腸(C)、そしてUCについては、遠位(E2)及び広汎性(E3))の両方によって解析した(表43)。両方の系統群は、CD患者において健康な個体よりも保有率が低いが、系統群Iは、系統群IIよりも有意に低下した。興味深いことには、系統群Iは、C-CD試料において、I-CD及びIC-CDよりも低い保有率を有していたが、系統群IIの低下は、C-CDの場合に排他的であった。
実施例8とは対照的に、UC患者のみが、健康な個体と比較してより低い系統群Iの保有率を有していた。より低い保有率は、遠位UCと比較して広汎性UCの場合に排他的であった。
Figure 2022031644000065
実施例14. 健康者及び疾患者における糞便の総F.プラウスニッツイ、系統群及びE.coliの存在量
糞便試料からのバイオマーカーの存在量を、健康な被験体(H)及び種々のIBD患者の間で個別に(H対CD、H対UC)比較した(表44、図9A~図9E)。健康な被験体を、IBDとも比較した(CD患者及びUC患者の両方を一緒に考慮して)(図9F~図9I)。
総F.プラウスニッツイの負荷量は、解析されたIBD患者において、H被験体と比較して減少した(図9A)。CD患者において観察された差は統計学的な差であったが、UC患者においてはその差は統計学的に支持されなかった。
F.プラウスニッツイPHGI及びPHGIIのCtは高まったので、その存在量は、IBD患者においてHと比較して低下した(図9B及び図9C)。PHGIの存在量は、CD患者においてのみ有意に低下し(図9C)、一方で、PHGII存在量は、CD患者及びUC患者の両方で低下した(図9C)。E.coli存在量は、IBDにおいてH被験体と比較して有意に増大した(図9D)。この増大は、CD患者において特に顕著であった。さらに、E.coli存在量は、CD患者においてUC患者と比較して有意に増大した(図9E)。
予想されるように、HとIBD疾患とを比較した場合に、総F.プラウスニッツイ及びその系統群の両方の存在量は、IBD患者において低下した(図9F~図9H)が、一方でE.coliの負荷量は増大した(図9I)。
まとめると、CD患者においては、微生物学的プロファイルは、FT、PHGI及びPHGIIの存在量が低下し、かつE.coliが増大することを特徴としている。UC患者の場合には、微生物学的プロファイルは、PHGIIの低下及びE.coliの増大によって定義される。
Figure 2022031644000066
バイオマーカーの比率を、健康な試料とCD試料及びUC試料の両方とでも比較した(表45)。比率FT/EC、PHGI/EC、及びPHGII/ECは、IBD試料において健康な試料と比較して有意に増大した。さらにまた、CD、UC及び健康な個体の間の3つの比率については有意差が認められた(図10A、図10B及び図10C)。またFT/PHGIの比率は、CDにおいて健康な試料と比較して有意に増大した(図10D)。最後に、3つの群間のPHGI/PHGII及びFT/PHGIの比率において統計学的な差は認められなかった。
さらに、Hの比率とIBDの比率とを対比した場合に、FT/EC、PHGI/EC及びPHGII/ECの比率においても有意差が認められた(図10E~図10G)。
まとめると、CD若しくはUCとHとを比較した場合、又はそれらの間を比較した場合に観察される差により、IBD試料は、糞便の微生物学的プロファイルにおけるFT/EC、PHGI/EC及びPHGII/ECの数の変化を表し、かつFT/PHGIの変化
は、UC試料の場合に排他的であると結論付けることができる。
Figure 2022031644000067
実施例15. 糞便のF.プラウスニッツイ系統群の存在量の診断バイオマーカーとしての有用性
ROC曲線解析を実施して、糞便のF.プラウスニッツイ全体、その系統群及びE.coliの存在量の、2つの患者の群間を区別するための指標としての推定精度を試験した。結果は、図11に示される。
健康な消化状態を最も良く識別する微生物学的プロファイルは、E.coli(H対CD-AUC:0.860、感度81.8及び特異度76.9、図11A;H対UC-AUC:0.715、感度72.7及び特異度66.7、図11D)、FT/PHGI(H対CD-AUC:0.706、感度63.6及び特異度73.1、図11B;H対UC-AUC:0.647、感度63.6及び特異度70、図11E)、及びFT/PHGII(H対CD-AUC:0.675、感度54.5及び特異度65.4、図11C;H対UC-AUC:0.682、感度72.7及び特異度63.3、図11F)によって構成されている。図11A~図11Fは、健康な個体を規定する細菌バイオマーカーの性能を説明している。
幾つかのマーカーは、0.70より大きいAUC値を有する、CD患者についての良好な識別因子として確認された(図11G~図11L)。より具体的には、総F.プラウスニッツイ(AUC:0.755、感度80.8及び特異度72.7、図11G)、F.プラウスニッツイ系統群I(AUC:0.710、感度65.4及び特異度81.8、図11H)、F.プラウスニッツイ系統群II(AUC:0.797、感度76.9及び特異度72.7、図11I)、FT/EC(AUC:0.867、感度80.1及び特異度81.8、図11J)、PHGI/EC(AUC:0.885、感度88及び特異度72.7、図11K)、及びPHGII/EC(AUC:0.874、感度80.1及び特異度81.8、図11L)。
同じマーカーは、UCについての良好な識別因子として確認されたが、それに対して、マーカーの識別能力は、0.745から0.635の間のAUCで、CD患者において観察された結果と比較してより低かった(図11M~図11R):総F.プラウスニッツイ(AUC:0.635、感度63.3及び特異度72.7、図11M)、F.プラウスニッツイ系統群I(AUC:0.642、感度60及び特異度63.6、図11N)、F.プラウスニッツイ系統群II(AUC:0.700、感度63.3及び特異度63.6、図11O)、FT/EC(AUC:0.727、感度70及び特異度72.7、図11P)、PHGI/EC(AUC:0.745、感度70及び特異度72.7、図11Q)、及びPHGII/EC(AUC:0.745、感度80及び特異度63.6、図11R)
最終的に、CD疾患とUC疾患とを識別するために、2種のマーカー及び3種の比率が、0.600から0.669の間のAUCで、良好な識別因子であると判明した(図11S~図11X):F.プラウスニッツイ系統群I(AUC:0.600、感度61.5及び特異度60、図11S)、F.プラウスニッツイ系統群II(AUC:0.623、感度65.4及び特異度66.7、図11T)、E.coli(AUC:0.672、感度60及び特異度57.7、図11U)、FT/EC(AUC:0.642、感度61.5及び特異度56.7、図11V)、PHGI/EC(AUC:0.669、感度61.5及び特異度66.7、図11W)、及びPHGII/EC(AUC:0.662、感度61.5及び特異度63.3、図11X)。
さらに、HとIBD(両方のCD疾患及びUC疾患を一緒に)とを区別するために、3種のマーカー及び3種の比率が、0.674から0.805の間のAUCで、良好な識別因子であると分かった(図11Y~図11AD):総F.プラウスニッツイ(AUC:0.691、感度71.4及び特異度72.7、図11Y)、F.プラウスニッツイ系統群I(AUC:0.674、感度60.7及び特異度72.7、図11Z)、F.プラウスニッツイ系統群II(AUC:0.745、感度69.6及び特異度72.7、図11AA)、FT/EC(AUC:0.789、感度80.4及び特異度72.7、図11AB)、PHGI/EC(AUC:0.805、感度76.8及び特異度72.7、図11AC)、及びPHGII/EC(AUC:0.797、感度73.2及び特異度72.7、図11AD)。
まとめると、最良の識別因子は、CD疾患については比率FT/EC、PHGI/EC及びPHGII/ECであり、それは、0.850を上回るAUC値を有し、かつ80%を上回る感度及び特異度を有することが判明した。
UCに関しては、マーカーの識別能力はより低いけれども、最良の識別因子は、比率PHGI/EC及びPHGII/ECであり、それは0.745のAUC値及び70%を上回る感度を有することが分かった。
以下の図面は、上記の全てのマーカーについてのROC曲線、AUC値、並びに最適なカットオフ点の場合の特異度及び感度値を示している。
実施例16. 種々の病変部位を伴うCDにおける総F.プラウスニッツイ、系統群及びE.coliの存在量、並びに疾患部位/範囲による鑑別診断のためのバイオマーカーとしてのそれらの有用性
実施例16.1. 存在量
CD試料を疾患部位によって分析し、回腸(I-CD)部位、結腸(C-CD)部位及び回腸結腸(IC-CD)部位を研究した。
総F.プラウスニッツイ及び系統群I(PHGI)の存在量は、結腸に位置する炎症を伴う患者において有意に低下し、一方で、PHGIIは、回腸部位で有意に増大した(表46、図12)。
Figure 2022031644000068
マーカー内での比率を、研究された種々の部位によっても比較した。FT/PHGI及びPHGI/ECは、結腸部位及び回腸結腸部位を比較した場合に有意差を示したが、FT/PHGIIは、結腸部位と回腸部位とで有意差を示した(表47、図13)。
Figure 2022031644000069
実施例16.2. 有用性
ROC曲線解析を実施して、糞便のF.プラウスニッツイ全体、その系統群及びE.coliの存在量並びにそれらの比率の、種々の疾患部位を鑑別するための指標としての推定精度を試験した。
CD患者における回腸部位
図14において認められるように、4種のマーカーが、CD患者における回腸部位についての、0.632から0.789の間のAUCを有する良好な識別因子として確認された。より具体的には、総F.プラウスニッツイ(AUC:0.632、感度83.3及び特異度47.4、図14A)、E.coli(AUC:0.667、感度83.3及び特異度57.9、図14B)、PHGI/PHGII(AUC:0.711、感度83.3及び特異度57.9、図14C)、及びFT/PHGII(AUC:0.789、感度83.3及び特異度78.9、図14D)である。
CD患者における回腸結腸部位
回腸結腸部位に関して、ただ1種のマーカー、つまりFT/PHGIが、0.779のAUC、78.6の感度及び72.7の特異度を有する良好な識別因子として確認された(図15)。
CD患者における結腸部位
最後に、CD患者における結腸領域については、7種のマーカーが良好な識別因子とし
て確認された(図16)。より具体的には、総F.プラウスニッツイ(AUC:0.755、感度80.0及び特異度75.0、図16A)、PHGI(AUC:0.845、感度80.0及び特異度80.0、図16B)、PHGII(AUC:0.685、感度60.0及び特異度85.0、図16C)、FT/EC(AUC:0.770、感度80.0及び特異度80.0、図16D)、PHGI/PHGII(AUC:0.640、感度60.0及び特異度55.0、図16E)、PHGI/EC(AUC:0.770、感度80.0及び特異度85.0、図16F)、及びPHGII/EC(AUC:0.670、感度60.0及び特異度80.0、図16G)である。
実施例17. C-CD及びUCにおける総F.プラウスニッツイ、系統群及びE.coliの存在量、並びにC-CDとUCとの鑑別診断のためのバイオマーカーとしてのそれらの有用性
結腸のCDとUCとの鑑別診断は、臨床診療に関連している。こうして、これらの2つの群間で細菌マーカー及び比率を比較した。UC患者と比較した場合に、F.プラウスニッツイ系統群I及びII並びにE.coliについてのより低い存在量が、結腸病変を伴うCD患者において観察される(表48)。比率に関しては、PHGI/EC、PHGII/EC及びFT/PHGIは、これらの2つの群間で有意差を示す(表49)。
Figure 2022031644000070
Figure 2022031644000071
ROC曲線解析を実施して、糞便のF.プラウスニッツイ全体、その系統群及びE.coliの存在量並びにそれらの比率の、結腸病変を伴うCD患者とUC患者とを鑑別するための指標としての推定精度を試験した。図17において認められるように、3種のマーカーは、UCについての、0.637から0.880の間のAUCを有する良好な識別因子として確認された。より具体的には、E.coli(AUC:0.780、感度80及び特異度80、図17A)、FT/PHGI(AUC:0.880、感度73.3及び特異度100、図17B)、FT/PHGII(AUC:0.637、感度80及び特異度60、図17C)。
結腸部位のCD患者を識別するために、7種のマーカーが関連していた:FT(AUC:0.740、感度80及び特異度73.3、図18A)、PHGI(AUC:0.83、感度80及び特異度90、図18B)、PHGII(AUC:0.773、感度80及び特異度66.7、図18C)、FT/EC(AUC:0.760、感度80及び特異度
90、図18D)、PHGI/PHGII(AUC:0.663、感度60及び特異度66.7、図18E)、PHGI/EC(AUC:0.860、感度80及び特異度100、図18F)、PHGII/EC(AUC:0.787、感度80及び特異度80、図18G)。
まとめると、UC患者とCD患者の結腸病変とを鑑別診断するための最良のマーカーは、EC、PHGI、FT/PHGI、PHGI/EC及びPHGII/ECである。
実施例18. 細菌バイオマーカーの存在量、並びにクローン病及び潰瘍性大腸炎における疾患活動性を測定するにあたってのそれらの有用性
実施例18.1. 存在量
糞便試料からのバイオマーカーの存在量を、CD患者及びUC患者において、カルプロテクチン値が250μg/gより低いか又はそれより高いか否かに応じて比較した。腸粘膜の炎症の非侵襲的マーカーとしてのカルプロテクチン濃度は、IBD疾患活動性の測定のための参照マーカーとして通常使用され、すなわち、250μg/gより高いカルプロテクチンの値は、炎症応答の高いレベルの徴候とみなされている(表50)。総F.プラウスニッツイ及び系統群の負荷量は、250μg/gを上回るカルプロテクチンレベルを有する群において有意に低下したが、一方でFTは、CD及びUCの両方で低下し(図19A及び図19B)、PHGII存在量は、CD患者においてのみ低下し(図19C)、そしてPHGI存在量は、UC患者においてのみ低下した(図19D)。さらに、E.coli存在量は、有意差を示さなかった。
まとめると、総F.プラウスニッツイは、活動性の疾患のマーカーである(すなわち、250μg/gを上回るカルプロテクチン値と関連する)ことが判明した。さらに、興味深いことに、PHGIは、活動性のUCについて除外的なマーカーであると考えられ、PHGIIは、活動性のCDについて除外的なマーカーであると判明した。
Figure 2022031644000072
比率FT/EC、FT/PHGI、FT/PHGII、PHGI/PHGII、PHGI/EC及びPHGII/ECを、さらにCD患者及びUC患者においてもカルプロテクチン値に従って比較した(表51)。CD患者に関しては、PHGII/ECの比率だけが有意に増大傾向を示し(図20D)、一方でUC患者においては、3種のマーカー、つまりFT/PHGI(図20A)、PHGI/PHGII(図20B)及びPHGI/EC(図20C)に有意性が表された。これらのデータは、活動性のCD疾患がPHGIIによって表され、かつ活動性のUCがPHGIによって表される、マーカーを独立して研
究している上記結果と一致している。
Figure 2022031644000073
さらに、CD患者及びUC患者における、カルプロテクチン濃度と、種々のマーカー及びそれらの比率との相関を、スピアマンの相関によって研究した。予想されるように、FTは、CD及びUCの両方においてカルプロテクチン濃度と正に相関し、さらに一方で、PHGIは、UC患者における糞便のカルプロテクチンと正に相関し、PHGIIは、CDにおける正の相関の傾向を示した(表52)。比率に関しては、傾向だけが観察された(表52)。
Figure 2022031644000074
実施例18.2. 有用性
その後に、ROC曲線解析を実施して、糞便のF.プラウスニッツイ全体、その系統群、E.coliの存在量及びそれらの比率の、250μg/gを下回るカルプロテクチンレベルと250μg/gを上回るカルプロテクチンレベルとを鑑別するための指標としての推定精度を試験した。
種々のマーカーが、CD疾患のための良好な識別因子として確認された(図21)。より具体的には:総F.プラウスニッツイ(AUC:0.940、感度80及び特異度100、図21A)、F.プラウスニッツイ系統群I(AUC:0.820、感度80及び特異度60、図21B)、F.プラウスニッツイ系統群II(AUC:1.000、感度100及び特異度100、図21C)、FT/EC(AUC:0.840、感度80及び特異度80、図21D)、PHGI/EC(AUC:0.640、感度60及び特異度80、図21E)、及びPHGII/EC(AUC:0.880、感度100及び特異度80、図21F)。
さらに、UCに関しては、幾つかのマーカーが良好な識別因子として検証された(図22):総F.プラウスニッツイ(AUC:0.900、感度100及び特異度75、図22A)、F.プラウスニッツイ系統群I(AUC:1.000、感度100及び特異度100、図22B)、F.プラウスニッツイ系統群II(AUC:0.700、感度60及び特異度87.5、図22C)、FT/EC(AUC:0.725、感度60及び特異度87.5、図22D)、FT/PHGII(AUC:0.725、感度80及び特異度62.5、図22E)、PHGI/PHGII(AUC:0.825、感度80及び特異度87.5、図22F)、PHGI/EC(AUC:0.925、感度100及び特異度87.5、図22G)、及びPHGII/EC(AUC:0.700、感度60及び特異度807.5、図22H)。
幾つかのマーカーは、両方の疾患について一般的な識別因子であるが、CD疾患についてのPHII及びUC疾患についてのPHIは、250μg/gを上回るカルプロテクチンレベルに関する完璧な識別因子であると考えられ、そのAUCは、1.000であり、感度及び特異度は両者とも100%であることを強調することが重要である(図21C及び図22Bのそれぞれ)。
実施例19. 細菌バイオマーカーの存在量、並びにクローン病及び潰瘍性大腸炎の患者における疾患監視のためのそれらの有用性
糞便試料を、8人のクローン病(CD)患者及び7人の潰瘍性大腸炎(UC)患者(診断から6ヶ月を超える)から臨床診療検査における2つの異なる時点(T0及びT1)で収集した。疾患活動性は、炎症応答の点で定義され、炎症活性は、患者の両方の群において糞便のカルプロテクチンの濃度を測定することによって追跡した。250μg/gを上回る糞便のカルプロテクチンのレベルを、高いレベルの炎症応答とみなし、250μg/gを下回るレベルを、非炎症応答とみなした。
これらの患者群のそれぞれについて、2つのサブグループを、処置とは独立してそのカルプロテクチン尺度のみを考慮して定義した:
(+)増大した炎症活性:2つの時点の試料の間で250μg/gを上回る糞便のカルプロテクチンレベルの増大を伴う患者。
(-)低下した炎症活性:2つの時点の試料の間で250μg/gを下回る糞便のカルプロテクチンレベルの低下を伴う患者。
総フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ(FT)、系統群I(PHGI)、系統群II(PHGII)及びエシェリキア・コリ(EC)の存在量を、2つの時点の試料で分析し、それらの炎症活性の進展に従って比較した。
種々の炎症活性の進展を伴うCD患者において、細菌マーカー存在量(表53)及び比率(表54)において非統計学的な差が観察された。
それに対して、FT及びPHGIについての統計学的有意差を示したUC(表55)が観察された。これらの2つのマーカーの存在量は、監視期間に炎症活性の増大を表す患者において有意に減少した。同様に、比率FT/PHGIも、増大した炎症活性の進展を伴うUC患者において有意差を表した(表56)。
2つの時点の試料の間の相関を試験するために(表57)、ピアソン及びスピアマンの両方の相関検定を実施した。UC患者においてFTについて有意な相関が検知され、PHGII/ECにおいて傾向が観察された。
まとめると、細菌マーカー存在量及びその比率、特にFT、PHGI及びFT/PHGIの測定は、UC患者の追跡に関連し得る。
Figure 2022031644000075
Figure 2022031644000076
Figure 2022031644000077
Figure 2022031644000078
Figure 2022031644000079
実施例20. 細菌バイオマーカーの存在量、並びにクローン病及び潰瘍性大腸炎における処置効力の予測におけるそれらの有用性
生物学的処置を受けていない炎症応答の点で活動性疾患を伴う4人のクローン病(CD)患者及び3人の潰瘍性大腸炎(UC)患者の糞便試料を収集した。生物学的処置(抗TNF剤)に対するその炎症応答(カルプロテクチン濃度により測定)を記録し、そして患者を処置に対するそれらの応答に応じて群分けした:
- レスポンダー:生物学的処置の導入後に250μg/gを下回るカルプロテクチンレベルの減少を示す被験体。
- ノンレスポンダー:生物学的導入後にカルプロテクチンレベルの増大を示す被験体。
導入:種々の処置投与量が与えられて治療用量に達する時点。
生物学的処置の前のこれらの患者の糞便の総F.プラウスニッツイ、系統群I、系統群II及びE.coliの存在量を研究して、これらの細菌マーカーの処置効力の予測能力を測定した(表16)。CD患者又はUC患者のどちらにおいても、レスポンダーとノンレスポンダーとの差は、有意差ではなく、それは恐らく、該研究に含まれる被験体数が少ないことが原因であると思われる。
それにもかかわらず、傾向が観察された(図23)。CD及びUCのFTについてのCtは、28.57%及び26.58%であり、ノンレスポンダーにおいてレスポンダーと比べて増大した。PHGIについてのCtも、UC及びCDにおいて増大した(それぞれ26.80%及び53.94%)。PHGIIについてのCtは、66.82%であり、UCのノンレスポンダーにおいて増大した。それに対して、ECについてのCtは、UC
及びCDのノンレスポンダーにおいて減少した(それぞれ-20.91%及び14.53%)。
CDのノンレスポンダー被験体は、FT及びPHGIの低い負荷量及びECの高い負荷量を伴う微生物学的プロファイルを特徴とすることが判明した。UCのノンレスポンダーは、FT及びPHGIIの低い負荷量並びにECの高い負荷量を特徴としていた。
Figure 2022031644000080
糞便の総F.プラウスニッツイ、系統群I、系統群II及びE.coliの存在量の間の比率:FT/EC、FT/PHGI、FT/PHGII、PHGI/PHGII、PHGI/EC及びPHGII/ECも計算した(表59)。改めて標本サイズが小さいため、ここでも傾向だけが観察された。UCにおいてより顕著な差が見られ、そこではFT/EC、FT/PHGII及びPHGI/PHGIIの比率は、ノンレスポンダー被験体において増大する傾向にあり、一方でノンレスポンダーCD患者においては、FT/EC比率のみが増大傾向にあった(図24)。
Figure 2022031644000081
研究された患者数が少ないにもかかわらず、カルプロテクチンレベルが生物学的処置に応答する患者と、応答しない患者とに興味深い傾向が観察された。
実施例2において、健康者及び疾患者における糞便の総F.プラウスニッツイ、系統群及びE.coliの存在量が測定された。全て健康な患者と比較した場合に、E.coliの存在量は、CD患者及びUC患者の両方において増大するが、一方で、CD患者においては、PHGIIは低下し、かつFT及びPHGIは減少することが示された。
本実施例においては、増大したE.coliの存在量、低下したFT及びその系統群の負荷量のいずれかが、抗TNF処置を受けたUC患者及びCD患者の両方における炎症応答を予測し得ることが観察された。
まとめると、改善されたカルプロテクチン値は、恐らく、改善された微生物状態と関連しており、それは、健康状態において見られる値に近い値のレスポンダー患者におけるマーカーの値である。

Claims (29)

  1. 被験体からの腸試料におけるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)及び/又はフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)の存在量を測定するin vitro方法であって、
    前記PHGI存在量の測定は、配列番号3の配列又はその少なくとも75%の同一性を有する配列を有するプライマー及び/又はプローブを使用することを含み、かつ、
    前記PHGII存在量の測定は、配列番号4の配列又はその少なくとも75%の同一性を有する配列を有するプライマー及び/又はプローブを使用することを含む、方法。
  2. ヒト被験体における腸疾患の検知、及び/又はヒト被験体における腸疾患の治療的処置における薬剤の効力の予測のための有用な情報を取得する方法であって、
    PHGI及び/又はPHGIIの存在量を、請求項1に記載の方法により測定することを含み、前記腸疾患は、炎症性腸疾患(IBD)、過敏性腸症候群(IBS)及び結腸直腸癌(CRC)からなる群から選択される、方法。
  3. ヒト被験体における腸疾患を検知する方法であって、以下の工程:
    a. 前記被験体からの腸試料におけるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)及び/又はフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)の存在量を、請求項1に記載の方法により測定する工程と、
    b. 被験体試料におけるPHGI及び/又はPHGIIの存在量、及び/又はそれらの数学的組み合わせ、及び/又は任意にこれらのいずれかと総F.プラウスニッツイ(FT)の存在量及び/又はE.coli(EC)の存在量との数学的組み合わせを、参照試料における相応の値と比較する工程と、
    を含み、ここで、被験体試料値における前記参照試料に対する有意な偏差が、腸疾患の指標となり、前記腸疾患は、炎症性腸疾患(IBD)、過敏性腸症候群(IBS)及び結腸直腸癌(CRC)からなる群から選択され、かつ、
    前記参照試料は、好ましくは、健康な被験体の試料及び/又は腸疾患の寛解状態にある患者の試料である、方法。
  4. 前記方法は、ヒト被験体における腸疾患のスクリーニング及び/又は診断方法であり、かつ前記参照試料は、健康な被験体の試料及び/又は腸疾患の寛解状態にある被験体の試料である、請求項3に記載の方法。
  5. 前記方法は、ヒト被験体における腸疾患の活動性及び/又は進行を監視する方法であり、かつ前記参照試料は、同じ被験体の以前の試料である、請求項3に記載の方法。
  6. IBDに罹患しているヒト被験体における処置の効力を予測する方法であって、
    a. 前記被験体からの腸試料におけるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)及び/又はフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)の存在量を、請求項1に記載の方法により測定することと、
    b. 被験体試料におけるPHGI及び/又はPHGIIの存在量、及び/又はそれらの数学的組み合わせ、及び/又は任意にこれらのいずれかと総F.プラウスニッツイ(FT)の存在量及び/又はE.coli(EC)の存在量との数学的組み合わせを、参照試料における相応の値と比較することと、
    を含み、ここで、被験体試料値における前記参照試料に対する有意な偏差が、該処置に対する応答の可能性が増大した指標となり、かつ、
    前記参照試料は、好ましくは、健康な被験体の試料又は腸疾患の寛解状態にある患者の試
    料である、方法。
  7. 前記腸疾患は、IBD、好ましくは潰瘍性大腸炎(UC)又はクローン病(CD)、より好ましくはCDである、請求項3~6のいずれか一項に記載の方法。
  8. ヒト被験体における炎症性腸疾患(IBD)表現型の鑑別診断方法であって、以下の工程:
    a. 前記被験体からの腸試料におけるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)及び/又はフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)の存在量を、請求項1に記載の方法により測定する工程と、
    b. 被験体試料におけるPHGI及び/又はPHGIIの存在量、及び/又はそれらの数学的組み合わせ、及び/又は任意にこれらのいずれかと総F.プラウスニッツイ(FT)の存在量及び/又はE.coli(EC)の存在量との数学的組み合わせを、判別されるべきIBD表現型の参照試料における相応の値と比較することで、該被験体が罹患しているIBD表現型を決定する工程と、
    を含み、ここで、前記IBD表現型の1つに有意に類似した値を表す被験体試料が、その被験体が前記IBD表現型に罹患していることの指標となる、方法。
  9. 前記IBD表現型は、
    - 以下のパラメータ:
    ・ 疾患部位、
    ・ 診断時の年齢、及び、
    ・ 挙動、
    のうちの1つ以上、好ましくは全てによって定義されるCD表現型、
    - 以下のパラメータ:
    ・ 疾患部位又は範囲、及び、
    ・ 重症度、
    のうちの1つ以上、好ましくは全てによって定義されるUC表現型、
    からなる群から選択される、請求項8に記載の方法。
  10. 前記IBD表現型は、
    - 回腸クローン病(I-CD)、回腸結腸クローン病(IC-CD)及び結腸クローン病(C-CD)からなるCD表現型、並びに、
    - 潰瘍性直腸炎(UC-E1)、遠位大腸炎(UC-E2)、及び広汎性潰瘍性大腸炎又は全大腸炎(UC-E3)からなるUC表現型、
    からなる群から選択される、請求項8又は9に記載の方法。
  11. 判別されるべきIBD表現型は、C-CDとUCと、又はC-CDとUC-E3とである、請求項8又は9に記載の方法。
  12. PHGI及び/又はPHGIIの存在量の測定、並びに任意にFT及び/又はECの存在量の測定は、定量的ポリメラーゼ連鎖反応(qPCR)、PCR-パイロシーケンシング、蛍光in-situハイブリダイゼーション(FISH)、マイクロアレイ、及びPCR-ELISAからなる群から選択される分子的方法によって行われ、好ましくは定量は、qPCRによって行われる、請求項1~11のいずれか一項に記載の方法。
  13. PHGIの存在量の測定は、配列番号1及び配列番号2の配列又はその少なくとも75%の同一性を有する配列を有するプライマー、並びに配列番号3の配列又はその少なくとも75%の同一性を有する配列を有するプローブを用いて行われる、請求項1~12のい
    ずれか一項に記載の方法。
  14. PHGIIの存在量の測定は、配列番号1及び配列番号2の配列又はその少なくとも75%の同一性を有する配列を有するプライマー、並びに配列番号4の配列又はその少なくとも75%の同一性を有する配列を有するプローブを用いて行われる、請求項1~13のいずれか一項に記載の方法。
  15. FTの存在量の測定は、配列番号5及び配列番号6の配列又はその少なくとも75%の同一性を有する配列を有するプライマー、並びに配列番号7の配列又はその少なくとも75%の同一性を有する配列を有するプローブを用いて行われる、請求項3~14のいずれか一項に記載の方法。
  16. ECの存在量の測定は、配列番号14及び配列番号15の配列又はその少なくとも75%の同一性を有する配列を有するプライマー、並びに配列番号16の配列又はその少なくとも75%の同一性を有する配列を有するプローブを用いて行われる、請求項3~15のいずれか一項に記載の方法。
  17. FT存在量及び/又はEC存在量との前記数学的組み合わせは、PHGI存在量/EC存在量、PHGII存在量/EC存在量、FT存在量/PHGI存在量、及びFT存在量/PHGII存在量からなる群から選択される比率であり、ここで、存在量の測定は、qPCRによって行われ、サイクル閾値(Ct)として表現され、前記比率は、1番目のCt値から2番目のCt値を引き算することによって得られる、請求項3~16のいずれか一項に記載の方法。
  18. DNAは、PHGI及び/又はPHGIIの存在量の測定の前に、かつ任意にFT及び/又はECの存在量の測定の前に腸試料から抽出される、請求項1~17のいずれか一項に記載の方法。
  19. PHGI及び/又はPHGIIの存在量レベル、並びに任意にFT及び/又はECの存在量レベルは正規化され、好ましくは、正規化は、総細菌の定量に対して、又はDNA濃度によって行われる、請求項1~18のいずれか一項に記載の方法。
  20. 前記腸試料は、粘膜生検材料及び糞便試料からなる群から選択され、好ましくは糞便試料である、請求項1~19のいずれか一項に記載の方法。
  21. 前記方法は、腸疾患、好ましくはIBDの1つ以上の他のバイオマーカーを検知及び/又は定量することを更に含み、かつ任意に、PHGI存在量、PHGII存在量及び/又は前記更なるバイオマーカー検知及び/又は定量の結果と、腸疾患のその他の指標とを組み合わせることを含む、請求項1~20のいずれか一項に記載の方法。
  22. 前記方法は、該方法の結果をデータ媒体に記録することを更に含み、好ましくは、ここで前記データ媒体は、コンピュータ可読媒体である、請求項1~21のいずれか一項に記載の方法。
  23. ヒト被験体の腸試料における、フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)及び/又はフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)の存在量、及び/又はそれらの数学的組み合わせ、及び/又は任意にこれらのいずれかと総F.プラウスニッツイ(FT)の存在量及び/又はE.coli(EC)の存在量との数学的組み合わせの、腸疾患の検知のための、及び/又は腸疾患の処置における薬剤の効力を予測するためのバイオマーカーとしての使用であって、前
    記被験体からの腸試料におけるPHGI及び/又はPHGIIの存在量は、請求項1に記載の方法により測定され、かつ、
    前記腸疾患は、炎症性腸疾患(IBD)、過敏性腸症候群(IBS)及び結腸直腸癌(CRC)からなる群から選択される、使用。
  24. 前記腸疾患は、炎症性腸疾患(IBD)、好ましくは潰瘍性大腸炎(UC)又はクローン病(CD)、より好ましくはCDである、請求項23に記載の使用。
  25. ヒト被験体の腸試料における、フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)及び/又はフィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)の存在量、及び/又はそれらの数学的組み合わせ、及び/又は任意にこれらのいずれかと総F.プラウスニッツイ(FT)の存在量及び/又はE.coli(EC)の存在量との数学的組み合わせの、IBD表現型の鑑別診断のためのバイオマーカーとしての使用であって、前記被験体からの腸試料におけるPHGI及び/又はPHGIIの存在量は、請求項1に記載の方法により測定される、使用。
  26. FT存在量及び/又はEC存在量との前記数学的組み合わせは、PHGI存在量/EC存在量、PHGII存在量/EC存在量、FT存在量/PHGI存在量、及びFT存在量/PHGII存在量からなる群から選択される比率であり、ここで、存在量は、サイクル閾値(Ct)として表現され、前記比率は、1番目のCt値から2番目のCt値を引き算することによって得られる、請求項23~25のいずれか一項に記載の使用。
  27. a. フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群Iのメンバー(PHGI)の存在量を測定するための、配列番号3の配列又はその少なくとも75%の同一性を有する配列を有するプライマー及び/又はプローブからなる試薬と、
    b. フィーカリバクテリウム・プラウスニッツイ系統群IIのメンバー(PHGII)の存在量を測定するための、配列番号4の配列又はその少なくとも75%の同一性を有する配列を有するプライマー及び/又はプローブからなる試薬と、
    c. 任意に、前記1種以上の試薬を使用して、ヒト腸試料からPHGI及び/又はPHGIIの存在量を測定するための説明書と、
    を含むキット。
  28. 請求項27に記載のキットの、腸疾患の検知のための、腸疾患の処置における薬剤の効力を予測するための、及び/又はIBD表現型の鑑別診断のための使用であって、前記腸疾患は、炎症性腸疾患(IBD)、過敏性腸症候群(IBS)及び結腸直腸癌(CRC)からなる群から選択される、使用。
  29. 配列番号1又はその少なくとも80%の同一性を有する配列、配列番号2又はその少なくとも90%の同一性を有する配列、配列番号3又はその少なくとも80%の同一性を有する配列、及び配列番号4又はその少なくとも85%の同一性を有する配列からなる群から選択される配列を有する核酸分子。
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