特許 7593577 アミノ酸組成物及びその使用

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-25

(45)【発行日】2024-12-03

(54)【発明の名称】アミノ酸組成物及びその使用

(51)【国際特許分類】

   A61K 31/198 20060101AFI20241126BHJP

   A61P 11/06 20060101ALI20241126BHJP

   A61P 43/00 20060101ALI20241126BHJP

   A61K 31/405 20060101ALI20241126BHJP

   A61K 9/72 20060101ALI20241126BHJP

【ＦＩ】

A61K31/198

A61P11/06

A61P43/00 121

A61K31/405

A61K9/72

【請求項の数】 14

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023060554

(22)【出願日】2023-04-04

(62)【分割の表示】P 2019539737の分割

【原出願日】2017-10-04

(65)【公開番号】P2023100617

(43)【公開日】2023-07-19

【審査請求日】2023-05-02

(31)【優先権主張番号】62/403,965

(32)【優先日】2016-10-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】62/421,443

(32)【優先日】2016-11-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】507371168

【氏名又は名称】ユニバーシティ オブ フロリダ リサーチ ファンデーション インコーポレーティッド

(73)【特許権者】

【識別番号】517183281

【氏名又は名称】エントリンシック，インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】Ｅｎｔｒｉｎｓｉｃ，Ｉｎｃ．

(74)【代理人】

【識別番号】110001438

【氏名又は名称】弁理士法人 丸山国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ビドヤサガー，サダシバン

(72)【発明者】

【氏名】グプタ，レシュ

(72)【発明者】

【氏名】イン，リアンジエ

(72)【発明者】

【氏名】グロッシェ，アストリッド

(72)【発明者】

【氏名】オクニエフ，ポール，ガーソン

(72)【発明者】

【氏名】ガット，ステフェン

(72)【発明者】

【氏名】デニソン，ダニエル

【審査官】佐々木 大輔

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１６／０８５７３５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１６－５１２５２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｋ ３１／３３－３３／４４

Ａ６１Ｋ ９／００－ ９／７２

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

ＣＡｐｌｕｓ／ＭＥＤＬＩＮＥ／ＥＭＢＡＳＥ／ＢＩＯＳＩＳ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

遅発型気道反応及び／又は気道過敏性に関連する肺の状態の治療を必要とする対象の前記肺の状態を治療するための製剤であって、
前記製剤は、遊離アミノ酸の治療上有効な組合せを含み、
前記遊離アミノ酸の治療上有効な組合せは、トレオニン、バリン、チロシン、セリン、及びアスパラギン酸からなる治療上有効な量の遊離アミノ酸から本質的に構成され、
前記製剤は、経口投与用に調製され、
前記遊離アミノ酸の治療上有効な組合せは、前記対象の遅発型気道反応及び／又は気道過敏性に関連する前記肺の状態を改善するのに十分である、製剤。

【請求項2】

遅発型気道反応及び／又は気道過敏性に関連する肺の状態の治療を必要とする対象の前記肺の状態を治療するための製剤であって、
前記製剤は、遊離アミノ酸の治療上有効な組合せを含み、
前記遊離アミノ酸の治療上有効な組合せは、トレオニン、バリン、チロシン、セリン、及びトリプトファンからなる治療上有効な量の遊離アミノ酸から本質的に構成され、
前記製剤は、吸入療法に使用するために調製され、
前記遊離アミノ酸の治療上有効な組合せは、前記対象の遅発型気道反応及び／又は気道過敏性に関連する前記肺の状態を改善するのに十分である、製剤。

【請求項3】

（ｉ）トレオニンの治療上有効な量は、０．４～１．５グラム／リットル若しくは０．７～１．３グラム／リットルの濃度であるか又は、
（ｉｉ）バリンの治療上有効な量は、０．７～１．７グラム／リットル若しくは０．９～１．５グラム／リットルの濃度であるか又は、
（ｉｉｉ）チロシンの治療上有効な量は、０．０５～０．４グラム／リットルの濃度であるか又は、
（ｉｖ）セリンの治療上有効な量は、０．６～１．６グラム／リットル若しくは０．８～１．４グラム／リットルの濃度であるか又は、
（ｖ）アスパラギン酸が存在する場合、アスパラギン酸の治療上有効な量は、０．４～３．６グラム／リットルの濃度であるか又は、
（ｖｉ）トリプトファンが存在する場合、トリプトファンの治療上有効な量は、１．１～２．１グラム／リットル若しくは１．３～１．９グラム／リットルの濃度であるか又は、
前記（ｉ）乃至前記（ｖｉ）の任意の組合せである、請求項１又は２に記載の製剤。

【請求項4】

（ｉ）トレオニンの治療上有効な量は、０．９～１．１グラム／リットルの濃度であるか又は、
（ｉｉ）バリンの治療上有効な量は、１．１～１．３グラム／リットルの濃度であるか又は、
（ｉｉｉ）チロシンの治療上有効な量は、０．１～０．３グラム／リットルの濃度であるか又は、
（ｉｖ）セリンの治療上有効な量は、１．０～１．２グラム／リットルの濃度であるか又は、
（ｖ）アスパラギン酸が存在する場合、アスパラギン酸の治療上有効な量は、０．４～３．６グラム／リットルの濃度であるか又は、
（ｖｉ）トリプトファンが存在する場合、トリプトファンの治療上有効な量は、１．５～１．７グラム／リットルの濃度であるか又は、
前記（ｉ）乃至前記（ｖｉ）の任意の組合せである、請求項１乃至３の何れかに記載の製剤。

【請求項5】

（ｉ）トレオニンの治療上有効な量は、約１．０グラム／リットルであるか又は、
（ｉｉ）バリンの治療上有効な量は、約１．２グラム／リットルであるか又は、
（ｉｉｉ）チロシンの治療上有効な量は、約０．２グラム／リットルであるか又は、
（ｉｖ）トリプトファンが存在する場合、トリプトファンの治療上有効な量は、１．６グラム／リットルであるか又は、
前記（ｉ）乃至前記（ｉｖ）の任意の組合せである、請求項１乃至４の何れかに記載の製剤。

【請求項6】

トレオニンの治療上有効な量は８ｍＭであり、
バリンの治療上有効な量は１０ｍＭであり、
チロシンの治療上有効な量は１．２ｍＭであり、
トリプトファンが存在する場合、トリプトファンの治療上有効な量は８ｍＭであり、
アスパラギン酸が存在する場合、アスパラギン酸の治療上有効な量は８ｍＭであり、
セリンの治療上有効な量は１０ｍＭである、請求項１乃至５の何れかに記載の製剤。

【請求項7】

遊離アミノ酸の少なくとも１つはＬ型の遊離アミノ酸であるか、又は遊離アミノ酸の各々がＬ型の遊離アミノ酸である、請求項１乃至６の何れかに記載の製剤。

【請求項8】

製剤は、薬学的に許容される担体、緩衝剤、アジュバント又は賦形剤をさらに含む、請求項１乃至７の何れかに記載の製剤。

【請求項9】

製剤は、水をさらに含む、請求項１乃至８の何れかに記載の製剤。

【請求項10】

製剤は殺菌されている、請求項１乃至９の何れかに記載の製剤。

【請求項11】

製剤は医薬組成物である、請求項１乃至１０の何れかに記載の製剤。

【請求項12】

製剤は、肺又は鼻腔内への投与のために調製される、請求項２乃至１１の何れかに記載の製剤。

【請求項13】

対象は哺乳動物である、請求項１乃至１２の何れかに記載の製剤。

【請求項14】

哺乳動物は、ヒト、ネコ、イヌ、ブタ、ウマ、ヒツジ、又はヤギである、請求項１乃至１３の何れかに記載の製剤。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

＜関連出願＞
本出願は、２０１６年１０月４日に出願された米国仮出願第６２／４０３，９６５号、及び２０１６年１１月１４日に出願された米国仮出願第６２／４２１，４４３号について、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９（ｅ）に基づく優先権を主張し、前記出願の各々は、参照により本明細書に組み込まれる。

【背景技術】

【0002】

＜発明の背景＞
ヒト腸管上皮細胞は、腸腺窩の下部に機能的に位置する幹細胞の固定集団から生成され、前記腸腺窩は、マウスでは、細胞分裂が速い腺窩基底部柱状細胞（ＣＢＣ）とパネート細胞の上に不活発な「＋４」細胞とを含む^{１４－１６}。これらの幹細胞は、吸収性腸細胞、粘液細胞、パネート細胞及び腸内分泌細胞を生じさせる^１７。各細胞型の分化は、細胞が、絨毛（吸収細胞、粘液細胞及び内分泌細胞）の中へ上向きに移動する時、又は、腺窩（パネス細胞）の下部で下向き濃化する時に起こる。これら複雑な事象の原因である複数のメカニズムについては完全には理解されていない。

【0003】

放射線療法及び／又は化学療法は、消化管（ＧＩ）の内壁(lining)に重大な損傷を生じさせることがある。中程度乃至高度の用量を投与する放射線療法及び／又は化学療法では、正常な増殖、成熟、及び分化プロセス中に絨毛の上部から脱落する細胞の連続的置換を行う際に不可欠なクローン形成能力を有する細胞を破壊する結果となる。

【0004】

胃腸系に対する放射線被曝及び／又は化学療法の毒性作用は、悪心、嘔吐、下痢、電解質不均衡、脱水などの症状を引き起こし、癌治療の過程で患者の健康に悪影響を及ぼす。放射線被曝は、粘膜下の腺窩で急速な有糸分裂をしている腸上皮細胞に悪影響を与える。治療による放射線被曝では、胃腸毒性が治療のための線量制限要因となることが多く、患者の生活の質に悪影響を与えることがある。毒性を最小限に抑えるために、治療用化合物及び支持療法を使用されることがあるが、これらの方法は完全には有効でない。

【0005】

癌患者及び放射線災害の犠牲者における短期間及び長期間の消化管毒性を軽減する製剤の開発に関心が高まっている^{５，１５，３４，３７}。ＦＤＡに承認された薬剤は２種類のみである。Ｎｅｕｐｏｇｅｎ（登録商標）とＰｅｇｆｉｌｇｒａｓｔｉｍ（顆粒球－コロニー刺激因子）とが、放射線症候群を治療するために、現在使用されているＦＤＡ承認薬剤である。どちらも骨髄機能を抑制する放射線量に被曝した患者の生存率を高める働きを有する。しかしながら、胃腸毒性を特異的に扱う薬剤が存在しない。消化管毒性の治療は主に対症療法であり、体液消失を防ぐための下痢止め剤、胆汁酸塩を吸収するためのスメクタイト、胃や直腸の痛みを軽減するためのオピオイド、炎症を軽減するためのステロイド、そして、極端な場合には栄養素や電解質の吸収不良を直すための非経口投与である。
消化管毒性を軽減するために使用可能な他の作用剤(agents)として次のものがある。
１）スタチン及び／又はアンギオテンシン変換酵素。これらの作用剤は、骨盤の根治的放射線治療に使用され、その抗炎症作用、抗線維化作用及び抗血栓作用により有効であることが判明した。
２）ビタミンＥ及び／又はセレンなどの抗酸化剤。
３）テドグルチド、グルカゴン様ペプチド－２類似体。これらは、放射線照射前に投与されなければならない。
４）スクラルファート。高度に硫酸化されたポリアニオン性の二糖類であり、上皮の治癒に有用であるが、放射線に誘発されたＧＩ毒性に有用であることは示されていない。
５）ヒドロキシルアミン（テンポール）などのニトロキシド。その抗酸化特性により作用する。
６）ジチオールチオン（オルチプラズ）。細胞内のスルフヒドリルを増加させることによって作用する。
７）イソフラボン（ゲニステイン）。チロシンキナーゼ阻害剤及び抗酸化剤である。
８）コックス阻害剤（セレコキシブ、アスピリン）。Ｃｏｘ２活性及びプロスタグランジン合成を増加させることによって作用する。
８）プロバイオティクス。生存が明確な微生物を大量に含む製剤で、宿主の微生物叢(microflora)を改変し、放射線に誘発されたＧＩ毒性に何らかの影響を与える可能性がある^５。［Stacey, R. & Green, J. T. Radiation-induced small bowel disease: latest developments and clinical guidance. Ther. Adv. Chronic Disease, 5, 15-29, doi:10.1177/2040622313510730 (2014).］

【0006】

腺窩の絨毛への移動は５～７日かかる。それ故、胃腸毒性は、放射線被曝及び／又は化学療法後の最初の週に現われ、癌治療における最も重要な用量制限因子である。低線量でも、照射及び／又は化学療法後数日以内に小腸の絨毛及び刷子縁の連続的な消失が観察される。腺窩細胞は、軽度から中程度の線量照射及び／又は化学療法では、照射及び療法後にその領域を急速に再増殖させることができるが、高線量の照射及び／又は化学療法の後では、対数的速度で消失した。

【0007】

放射線照射及び／又は化学療法は、栄養素及び電解質の吸収が起こる絨毛上皮に対して特に破壊的である。絨毛上皮では、細胞の消失と再生が連続的に行われて、リーベルキューン腺小窩の下極内に位置する前駆細胞に由来する未成熟腸細胞が絶え間なく供給され、供給された前記細胞は、腺窩基部の増殖区画から出て絨毯の頂部に移動する。それらは短い寿命の間に、これらの腸細胞が腺窩－絨毛軸に沿って、徐々に、絨毛細胞へ成熟する。放射線療法及び／又は化学療法は、既存の絨毛細胞だけでなく、そこから新たな絨毛細胞が形成される幹細胞及び／又は前駆細胞も破壊するため、中程度の線量でも絨毛上皮のほぼ全体を枯渇させることがある。

【0008】

成熟し分化した絨毛細胞は、ナトリウム、塩化物、及び栄養素吸収に続く体液吸収に関与するのに対し、腺窩(crypt)に位置する分化の少ない未成熟上皮細胞は、主に、塩化物（Ｃｌ^－）の分泌及び体液消失に関与する。吸収性絨毛上皮細胞が欠如すると、吸収不良状態となり、吸収されていない栄養素、電解質及び水が消化管の遠位部分に放出されて、吐き気、嘔吐、及び下痢を引き起こす。

【0009】

その場(in situ)での細胞の増殖及び／又は遠隔部位からの前駆細胞の循環による組織への潜在的移動を通じて、絨毛細胞が幹細胞を媒介して再増殖すると、強烈な照射及び／又は化学療法効果から組織レベルでの回復に関与する^{１１－１３}。それゆえ、腺窩幹細胞又は絨毛内皮細胞の消失は、放射線及び／又は化学療法による腸の損傷の原因であると考えられている。

【0010】

消化管の損傷は、栄養素、ミネラル及び体液の吸収不良や消失を生じるだけでなく、腸のバリア機能も崩壊する。消化管からの漏出が起こると、食物の病原体その他の抗原性物質が、粘膜バリアを越えて、全身区画へ容易に進入することができるので、炎症、菌血症、及び内毒素血症を引き起こす。ＧＩ毒性は、通常は、かなり高い線量でないと生じないが、５～１２Ｇｙ（通常の放射線療法の分割過程では１分割あたり１．８～２Ｇｙを使用する）という低い線量でも、照射後数日以内に、例えば、急性放射線腸炎、下痢、腹痛を発症することがある。慢性放射線腸炎は、放射線治療後１８か月乃至６年の間に発症することがあるが、１５年後でも発症することがある^{２７－２９}。

【0011】

放射線及び／又は化学療法による腸炎の治療法の選択肢は限られている。従来の治療法では、流体損失を防ぐための下痢止め薬、胆汁酸塩の吸着剤としてのスメクタイト、胃又は直腸の痛みを軽減するためのオピオイド、及び炎症を軽減するためのステロイドの投与が含まれる。

【0012】

放射線療法及び／又は化学療法による腸炎の一般的な治療法は、完全非経口栄養法（ＴＰＮ）を使用して腸管を安静にすることである。しかしながら、非経口栄養が患者の栄養ニーズを満たすのか、又は実際に放射線療法や化学療法による腸炎に治療効果があるのかは、まだ依然として明らかにされていない。ＴＰＮは特定の患者の栄養の不均衡を是正するかもしれないが、放射線及び／又は化学療法による重い腸炎が発症する可能性がある^３７。ＴＰＮはまた、通常、投与後４８時間以内に腸萎縮を引き起こす。また、ＴＰＮは機械的及び免疫学的バリアを弱化する^３８。

【0013】

米国特許第８，９９３，５２２号で使用された製剤は、アミノ酸結合ナトリウム輸送を通じて再水和を修正し、抗分泌特性を有する一組のアミノ酸を選択することによって腺窩からのアニオン分泌を減少させ、粘膜バリアを強化することが示されたアミノ酸を使用して粘膜を強化する作用を有する。

【0014】

増殖する幹細胞及び／又は前駆細胞の消失に続いて起こる放射線照射及び／又は化学療法誘発性ＧＩ損傷を治療するための組成物の改善が必要とされている。また、粘膜バリア機能に関連する疾患又は状態の治療（例えば創傷治癒）、皮膚状態（例えばアトピー性皮膚炎、乾癬、床ずれ、又は皮膚の老化に関連する状態）の治療、肺疾患（例えば、喘息）の治療、粘膜バリア機能の改善、及び／又は消化管粘膜の損傷の治療を必要とする対象者において、それらの治療及び改善をするための組成物が要請されている。

【発明の概要】

【0015】

＜発明の要約＞
本明細書に記載される組成物は、胃腸疾患、肺疾患、及び皮膚疾患を治療するためのアミノ酸組成物である。一態様において、本開示は、細胞生存、細胞増殖、細胞遊走、細胞成熟、及び／又は細胞分化を促進するための組成物及び方法を提供する。特定の実施形態において、本開示は、幹細胞及び／又は前駆細胞の生存、増殖、及び／又は成長(development)を促進するための組成物及び方法を提供する。細胞成長は、例えば、遊走、成熟、及び／又は分化を含み得る。本開示はまた、粘膜バリア機能に関連する疾患又は状態の治療（例えば創傷治癒）、皮膚状態（例えばアトピー性皮膚炎、乾癬、床ずれ、又は皮膚の老化に関連する状態）の治療、肺疾患（例えば、喘息）の治療、粘膜バリア機能の改善、及び／又は消化管粘膜の損傷の治療を必要とする対象者(subject)において、それらの治療及び改善するための組成物及び方法を提供する。

【0016】

この細胞の増殖及び／又は成長は、様々な臓器系及び体内の場所に存在する幹細胞及び前駆細胞の増殖及び機能を改善するために使用されることができる。幹細胞及び／又は前駆細胞は、例えば、小腸の中にあるか、又は他の組織に由来するもので、前記他の組織は、皮膚、骨髄、肺、ニューロン、膵臓、筋肉、骨格組織、血管内皮細胞及び角膜上皮細胞を含むがこれらに限定されない。幹細胞及び／又は前駆細胞は、成人の幹細胞、胚性幹細胞又は癌幹細胞であり得る。一実施形態において、本明細書に記載された状態の治療に有用な組成物は、トレオニン、バリン、チロシン、トリプトファン、アスパラギン酸、及びセリンからなる群から選択される１又は複数の遊離アミノ酸を含み、任意選択的に、許容される担体を含む。

【0017】

特定の実施形態において、本開示の組成物は、リジン、グリシン、イソロイシン、及びアスパラギンからなる群から選択される１又は複数のアミノ酸を含まない。特定の実施形態において、組成物は、リジン、グリシン、アスパラギン酸、イソロイシン、及びアスパラギンを含まない。別の特定の実施形態において、組成物は、セリン、リジン、グリシン、アスパラギン、イソロイシン、及びアスパラギンを含まないか、又は無視できる量だけ含む。特定の実施形態において、組成物は、グルタミン及び／又はメチオニン、並びに、グルタミン及び／又はメチオニンに加水分解され得る任意のジ－、オリゴ－、又はポリペプチド若しくは蛋白質を含まない。特定の実施形態において、組成物はメチオニンを含まない。

【0018】

或いは、特定の実施形態において、これらアミノ酸が組成物中に存在する場合でも、前記アミノ酸は、幹細胞及び／又は前駆細胞の生存、増殖、及び／又は成長を阻害する量では存在しない。幾つかの実施形態において、組成物はセリンを含まない。幾つかの実施形態において、組成物はシステインを含まない。特定の実施形態において、これらアミノ酸が組成物中に存在する場合でも、前記アミノ酸は、粘膜バリア機能に関連する疾患又は状態の治療（例えば創傷治癒）、皮膚状態（例えばアトピー性皮膚炎、乾癬、床ずれ、又は皮膚の老化に関連する状態）の治療、肺疾患（例えば、喘息）の治療、粘膜バリア機能の改善、及び／又はＧＩ粘膜の損傷の治療に悪影響及ぼす量では存在しない。

【0019】

これらのアミノ酸は、組成物中に存在する場合、存在が許容される濃度は、例えば、トレオニンは、約０．４～約１．５、約０．７～約１．３、又は約０．９～約１．１グラム／リットルであり、バリンは、約０．７～約１．７、約０．９～約１．５、又は約１．１～約１．３グラム／リットルであり、セリンは、約０．６～約１．６、約０．８～約１．４、約１．０～約１．２グラム／リットルであり、チロシンは、約０．０５～約０．４、又は約０．１～約０．３グラム／リットル、トリプトファンは、約１．１～約２．１、約１．３～約１．９、又は約１．５～約１．７グラム／リットルである。特定の実施形態において、濃度は、溶液１リットル当たりのアミノ酸数のグラム数である。特定の実施形態において、溶液は水を含む。特定の実施形態において、治療用組成物は、トレオニン（約１．０グラム／リットル）、バリン（約１．２グラム／リットル）、セリン（約１．１グラム／リットル）、チロシン（約０．２グラム／リットル）、及びトリプトファン（約１．６グラム／リットル）を含む。一実施形態において、組成物はセリンを含まない。幾つかの実施形態において、組成物はメチオニンを含まない。幾つかの実施形態では、組成物はシステインを含まない。

【0020】

幾つかの実施形態において、組成物のオスモル濃度の合計は、約１００ｍｏｓｍ～約２８０ｍｏｓｍであるか、又は約１５０ｍｏｓｍ～約２８０ｍｏｓｍである。

【0021】

組成物のｐＨは、例えば、約２．５～約８．５であってよい。特定の実施形態において、組成物のｐＨは、約２．５～約６．５、約３．０～約６．０、約３．５～約５．５、約３．９～約５．０、又は約４．２～約４．６である。他の実施形態において、組成物のｐＨは約６．５～約８．５、約７．０～約８．０、又は約７．２～約７．８である。

【0022】

特定の実施形態において、組成物は、溶液若しくは飲料、粉末、ピル、ゲル、クリーム、軟膏が、マトリックスの一部として、又は包帯の上に投与される。特定の実施形態において、組成物は、マトリックス送達システムの一部として投与される。

【0023】

組成物は全身又は局所に投与することができる。特定の実施形態において、組成物は、細胞の生存、増殖、及び／又は成長を促進するために、エクスビボ(ex vivo)又はインビトロ(in vitro)で使用される。特定の実施形態において、組成物は、粘膜バリア機能に関連する疾患又は状態の治療（例えば創傷治癒）、皮膚状態（例えばアトピー性皮膚炎、乾癬、床ずれ、又は皮膚の老化に関連する状態）の治療、肺疾患（例えば、喘息）の治療、粘膜バリア機能の改善、及び／又はＧＩ粘膜の損傷の治療に使用される。

【0024】

特定の実施形態において、組成物は、添加剤（例えば、栄養素、電解質、ビタミン、ミネラルなど）も含む。

【0025】

特定の理論に拘束されることを望むものではないが、前記組成物及び前記方法は、ＤＮＡ損傷を防止すると考えられ、ＤＮＡの損傷の防止及び／又は損傷したＤＮＡの修復に有用である。別の実施形態において、前記組成物及び前記方法は、ＤＮＡの損傷を防止すること、及び／又は損傷を受けたＤＮＡを修復することにより、幹細胞の生存、増殖、及び成長を促進する。

【0026】

別の態様において、本開示は、肺疾患の治療を必要とする対象者の肺疾患を治療する方法を提供する。別の態様において、本開示は、肺治癒の改善、肺炎の症状軽減、気道抵抗(airway resistance)の軽減、及び／又は肺機能の改善を必要とする対象者に対して、それらを改善又は軽減するための組成物及び方法を提供する。特定の実施形態において、肺の状態は肺損傷、肺炎、又は喘息である。特定の実施形態において、肺の状態は気道抵抗の増加と関連する。特定の実施形態において、肺の状態は、バリア機能の低下と関連する。特定の実施形態において、組成物は全身に投与されるか、又は吸入によって投与される。特定の実施形態では、組成物及び方法は、例えば放射線曝露及び／又は化学療法後において、肺治癒の改善、肺炎の緩和、気道抵抗の軽減、及び肺機能の改善に有用である。

【0027】

別の実施形態において、本開示は、例えば、薬物、ウイルス、細菌、毒素、化学物質、又はビタミン欠乏によって引き起こされる骨髄抑制を治療するための組成物及び方法を提供する。例えば、特定の実施形態において、前記組成物及び前記方法は、例えばデング熱ウイルス感染によって引き起こされる低血小板（血小板減少症）の患者を治療するために使用される。

【0028】

別の態様において、本開示は、ＧＩ疾患若しくはＧＩ管疾患（例えば、放射線傷害、虚血性大腸炎、感染、外傷）、又は粘膜バリア機能及び／若しくは完全性に関連する他のあらゆる状態を治療する方法を提供する。特定の実施形態において、粘膜バリア機能に関連する疾患又は状態を治療する方法を提供する。特定の実施形態において、粘膜バリア機能に関連する疾患又は状態は、粘膜バリアの機能不全である。特定の実施形態において、粘膜バリア機能に関連する疾患又は状態の治療は、創傷治癒、ＧＩ粘膜の損傷の治療を必要とする対象者における治癒、治療である。特定の実施形態において、ＧＩ粘膜の損傷を治療を必要とする対象者における治療法を提供する。特定の実施形態において、ＧＩ粘膜は小腸粘膜である。特定の実施形態において、組成物は、手術（例えば腸手術）後の治療に使用される。特定の実施形態において、組成物は、虚血性腸に至るあらゆる疾患又は状態を治療するために使用され、前記虚血性腸として、例えば、低血圧、ショック、血栓症、腸閉塞などを含む。

【0029】

放射線腸炎の治療に有用な組成物の１つは、米国特許第８，９９３，５２２号に記載されたアミノ酸系経口再水和溶液（ＡＡ－ＯＲＳ）である。この米国特許の記載は、参照により本明細書に組み込まれるものとする。ＡＡ－ＯＲＳは小腸の健康を改善するための組成物であり、該組成物は経腸投与用に調製され、遊離アミノ酸としてトレオニン、バリン、トリプトファン、セリン及びチロシンと、水とを含む。なお、遊離アミノ酸グルタミン又はグルタミン含有ジペプチドを含まないが、遊離アミノ酸グルタミン及び／又はグルタミン含有ジペプチドが存在する場合は、遊離アミノ酸グルタミンとグルタミン含有ジペプチドの合計濃度は５０ｍｇ／ｌ未満である。また、組成物はグルコースを含まないが、グルコースが存在する場合は、グルコースの濃度は１ｇ／ｌ未満である。また、組成物は遊離アミノ酸メチオニン又はメチオニン含有ペプチドを含まず、任意選択的にリジン、グリシン、アスパラギン酸、及び／又はイソロイシンを含まず、任意選択的に電解質、ビタミン、ミネラル、及び／又は香味剤を含まない。

【0030】

別の態様において、本開示は、皮膚状態（例えばアトピー性皮膚炎、乾癬、床ずれ、又は皮膚の老化に関連する状態）の治療を必要とする対象者において、前記皮膚状態を治療する方法を提供するもので、該方法は、本明細書に記載された組成物を対象者に投与することを含む。特定の実施形態において、皮膚状態は、アトピー性皮膚炎、乾癬、皮膚の老化に関連する皮膚の老化、又は褥瘡である。特定の実施形態において、本明細書に記載の組成物及び方法は、例えば、皮膚の様々な層及び／又は皮膚の下にある組織の若返りが所望される美容用途に有用である。

【0031】

＜定義＞
「皮膚の状態(skin condition)を改善する」又は「皮膚の状態を治療する」という用語は、皮膚の状態を予防学的に予防すること又は治療学的に治療することを含み、その効果として、皮膚の肥厚化、皮膚弾力減少の防止、小じわ(lines)及びしわの減少の少なくとも１つを含む。

【0032】

本明細書で使用される「表皮(epidermis)」又は「表皮の(epidermal)」という用語は、皮膚の最外層のことを指す。

【0033】

本明細書で使用される「局所適用(topical application)」という用語は、本発明の組成物を表皮組織の表面に適用又は塗布することを意味する。

【0034】

本明細書で使用される「皮膚科学的に許容される」という用語は、そのように記載された組成物又はその成分が、哺乳動物表皮組織との接触使用に適しており、過度の毒性、不適合性、不安定性、アレルギー反応などを伴わないことを意味する。

【0035】

本明細書で使用される「治療的に有効な量」という用語は、良好な効果、好ましくは良好な皮膚外観及び／又は感覚をもたらすのに十分な化合物又は組成物の量のことを言う。本開示に基づく治療的に有効な量は、単独で又は他の薬剤と組み合わせて皮膚を調節及び／又は改善するアミノ酸の量である。

【0036】

本明細書で使用される「改善(amelioration)」又はそのあらゆる文法的変形（例えば、ameliorate, ameliorating, ameliorationなど）は、疾患又は状態の発症を遅らせること、又はその程度を軽減することを含むが、これらに限定されない。本明細書で使用される「改善」は、症状を完全な無くすことを必要としない。

【0037】

本明細書で使用される「有効量」又は「有意な量」という用語は、疾患又は状態を治療又は改善することができるか、又は意図する治療効果を生じることができる量のことを言う。

【0038】

「健康機能食品(health functional food)」という用語は、人体に有用な機能を有する原材料又は成分を使用して、錠剤、カプセル、粉末、顆粒、液体、ピル、又は他の任意の形態に調製又は加工された食品のことを言う。

【0039】

「機能的(functional)」という用語は、ヒトの健康に対する有用な効果を意味し、該効果には、例えば、栄養素の構造的又は機能的調節、免疫系、炎症(inflammation)、体液バランス、生理学的作用などが含まれる。

【0040】

「担体(carrier)」という用語は、化合物と共に投与される希釈剤、アジュバント、賦形剤、又はビークルのことを言う。適当な医薬担体の例は、Ｅ．Ｗ． Ｍａｒｔｉｎによる「Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ」に記載されている。

【0041】

本明細書で使用される「治療(treatment)」又はそのあらゆる文法的変形（例えば、treat, treating, treatmentなど）は、疾患又は状態の症状を軽減すること、並びに／又は、疾患若しくは状態の進行、程度及び／若しくは範囲について、それらを低減、抑制、阻止、軽減、又は影響を及ぼすことを含むがこれらに限定されない。

【0042】

本明細書で使用される「から本質的に構成される(consisting essentially of)」という用語は、成分及び工程の範囲を、特定の材料又は工程に限定するもので、本発明の基本的で新規の特徴である幹細胞の成長を促進するための組成物及び方法に実質的に悪影響を及ぼさない成分及び工程に限定するものである。

【図面の簡単な説明】

【0043】

図１Ａ及び図１Ｂは、ＡＡ－ＯＲＳが、放射線照射後の腺窩数及び絨毛長さを増加させたことを示す。対照として生理食塩水（食塩水）を使用した。食塩水とＡＡ－ＯＲＳは経胃管強制給餌(gastric gavage)により投与した。放射線グループ（０、１、３、５、６、７、９、１３及び１５Ｇｙ）あたり６匹のマウスについて、治療有りと治療無しのものがある。

【図1A】図１Ａは、腺窩数に対するＡＡ－ＯＲＳの効果を示す半対数生存曲線を示す。ＡＡ－ＯＲＳはグラフを左にシフトさせた。腺窩生存曲線は、１ヒット型の多標的細胞生存モデルを用いてモデル化して、生物学的効果を評価した。放射線照射後の腺窩内での有糸分裂細胞の生存確率は、式［Ｓ＝１－(１－ｅ^－Ｄ／Ｄ_０）^ｎ ］を用いて計算した。Ｓは各放射線量で生存した腺窩内の有糸分裂細胞の割合を表し、Ｄは放射線量を表す。Ｄ_０は腺窩生殖器に固有の放射線耐性の尺度である。食塩水処理されたマウスのＤｑ値及びＡＡ－ＯＲＳ処理されたマウスのＤｑ値は、それぞれ、黒色矢印と灰色矢印で表されている。Ｄｑは、式Ｄｑ＝Ｄ_０Ｉｎ ｎから計算される。一定の細胞感受性を制限することなく、Ｎ値は１０．４±０．２及び５．３±０．１（Ｐ＜０．００１）であり、対照の一周あたり(per circumference)の前駆体単位のほぼ２倍を示した。定数Ｄ_０（４．８±０．１Ｇｙ）を拘束した場合、差は８．８±０．４乃至６．１±０．３（Ｐ＜０．００１）であって依然として有意であった。

【図1B】図１Ｂは、放射線照射マウスにおいて食塩水及びＡＡ－ＯＲＳを用いて処理した後の絨毛の高さを示す。ＡＡ－ＯＲＳ処理したマウスは、生理食塩水を投与されたマウスと比較して、絨毛の高さが有意に増加した。回腸から得られた１０個の切片から、一周あたりの腺窩数をカウントし、絨毛長さを測定した。データは、１グループあたり６匹のマウスについて、平均値±Ｓ．Ｅ．Ｍ．として示す。＊は統計的に有意な差（Ｐ＜０．０１）を示す。生理食塩水（食塩水）を対照として使用し、食塩水及びＡＡ－ＯＲＳの両方とも経胃管強制給餌により投与した。

【0044】

【図2A】図２Ａは、顕著に染色された上皮細胞を有する縦方向回腸切片について、絨毛の長さに沿う共焦点顕微鏡写真を示す。５μｍ厚のパラフィン包埋組織を使用した。細胞核をＤＡＰＩ（濃い灰色）で染色し、Ｅｄｕ陽性上皮細胞を薄い灰色に染色した。Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏ Ｐｌｕｓソフトウェアを用いて、Ｅｄｕ陽性細胞による遊走距離を絨毛の高さに沿って測定した。バーは５０μｍ。組織切片当たり少なくとも５つの高配向性(well-oriented)の絨毛をカウントし、その結果を平均した。５Ｇｙ照射組織では、絨毛の先端までＥｄｕ陽性細胞が観察されたが、ＡＡ－ＯＲＳで処理されたマウスでは観察されなかった。

【0045】

【図2B】図２Ｂは、ＥｄＵ陽性細胞の７２時間の遊走距離を示す。５Ｇｙが照射された生理食塩水処理マウスは、０Ｇｙと比較して細胞遊走距離（黒いバー）が有意に減少した。ＡＡ－ＯＲＳで処理したマウスは、食塩水処理されたマウスで放射線照射されていないものと放射線照射されたものと比べて遊走距離が増加した。値は１グループにつき６匹のマウスの平均値±ＳＥＭである。

【0046】

【図3A】図３Ａは、^２２Ｎａ及び^３６Ｃｌを用いたウッシングチャンバーフラックス試験を示しており、ナトリウム及び塩化物の吸収に対するＡＡ－ＯＲＳの効果を示す。ＡＡ－ＯＲＳは、０Ｇｙ組織及び５Ｇｙ照射組織において、ネットナトリウム（Ｊ_ｎｅｔＮａ）及びネット塩化物（Ｊ_ｎｅｔＣｌ）吸収を増加させた（ｎ＝８）。

【図3B】図３Ｂは、^２２Ｎａ及び^３６Ｃｌを用いたウッシングチャンバーフラックス試験を示しており、ナトリウム及び塩化物の吸収に対するＡＡ－ＯＲＳの効果を示す。ＡＡ－ＯＲＳは、０Ｇｙ組織及び５Ｇｙ照射組織において、ネットナトリウム（Ｊ_ｎｅｔＮａ）及びネット塩化物（Ｊ_ｎｅｔＣｌ）吸収を増加させた（ｎ＝８）。

【0047】

【図3C】図３Ｃは、絨毛上皮細胞（白色矢印）の刷子縁膜（ＢＢＭ）に沿うＮＨＥ３発現（薄い灰色）の拡大図を示す免疫組織化学図である。厚さ５μｍのパラフィン包埋組織を使用した。細胞核をＤＡＰＩ（濃い灰色）で染色した。少なくとも５つの高配向性の絨毛を使用した。

【0048】

【図3D】図３Ｄは、ＮＨＥ３蛋白質についてのウエスタンブロット分析を示す。

【0049】

【図3E】図３Ｅは、０照射又は５Ｇｙ照射後、食塩水で処理したマウス（黒いバー）又はＡＡ－ＯＲＳで処理したマウス（斜線バー）マウスの腸組織におけるＮＨＥ３蛋白質密度のグラフを示す。免疫ブロットは４回繰り返した。値はｎ＝４の平均値±ＳＥＭである。＊は食塩水処理した動物との統計的有意差（Ｐ＜０．０５）を示す。

【0050】

【図3F】図３Ｆは、０照射又は５Ｇｙ照射後、食塩水で処理したマウス（黒いバー）又はＡＡ－ＯＲＳで処理したマウス（斜線バー）の腸組織におけるＮＨＥ３転写レベルを示す。値はｎ＝６の平均値±ＳＥＭである。＊は食塩水処理した動物との統計的有意差（Ｐ＜０．０５）を示す。食塩水又はＡＡ－ＯＲＳは６日間投与した。

【0051】

図４Ａ乃至図４Ｄは、グルコース刺激によるナトリウム吸収とＳＧＬＴ１蛋白質レベルを示す。

【図4A】図４Ａは、２２Ｎａを用いたウッシングチャンバーフラックス試験の結果であり、グルコース結合ナトリウム吸収に対するＡＡ－ＯＲＳの効果を示す。ＡＡ－ＯＲＳ処理により、５Ｇｙ照射組織（ｎ＝８）のＪｎｅｔＮａ吸収が増加した。

【図4B】図４Ｂは、ＳＧＬＴ１蛋白質及びβ－ガラクトシダーゼに対するウエスタンブロット分析であり、０Ｇｙ及び５Ｇｙマウス由来の絨毛細胞において、ＡＡ－ＯＲＳ処理により蛋白質レベルが増加したことを示している。免疫ブロットは４回繰り返した。

【図4C】図４Ｃは、ウエスタン分析のＳＧＬＴ１蛋白質レベルを正規化したものである。５Ｇｙマウスで比較した場合、ＡＡ－ＯＲＳで処理した５Ｇｙ照射マウスは、ＳＧＬＴ１蛋白質レベルに有意な差異が観察された。

【図4D】図４Ｄは、０又は５Ｇｙ照射後、食塩水で処理したマウス（黒色バー）又はＡＡ－ＯＲＳで処理したマウス（斜線バー）の腸組織におけるＳＧＬＴ１転写レベルを示す。値はｎ＝６の平均値±ＳＥＭである。＊は食塩水処理した動物との統計的有意差（Ｐ＜０．０５）を示す。食塩水又はＡＡ－ＯＲＳは６日間投与した。

【0052】

図５Ａ乃至５Ｇは、０又は５Ｇｙ照射後、生理食塩水で処理したマウス及びＡＡ－ＯＲＳで処理したマウスの絨毛上皮細胞におけるＬｇｒ５、ＢＭＩ１、ｐ－ＡＫＴ、ＡＫＴ、ｐＥＲＫ、及びＥＲＫの蛋白質レベル及びｍＲＮＡ発現を示す。図５Ｈは、Ｌｇｒ５、ＢＭＩ１、ｐ－ＡＫＴ、ＡＫＴ、ｐ－ＥＲＫ、及びＥＲＫに対するウエスタンブロット分析を示す。免疫ブロットは少なくとも４回繰り返し、ｑＰＣＲは少なくとも６回繰り返した。

【図5A】図５Ａは、幹細胞及び増殖マーカー（Ｌｇｒ５、ＢＭＩ１、ｐ－ＡＫＴ、ＡＫＴ、ｐ－ＥＲＫ、ＥＲＫ、及びＰＣＮＡ）に対するウエスタンブロット分析である。対象の蛋白質バンドは、クマシーブルー染色を用いて各レーンの蛋白質の総量に対して正規化されている。

【図5B】図５Ｂは、アポトーシス蛋白質（Ｂｃ１２、Ｂａｘ、切断カスパーゼ－３、カスパーゼ－３及びｐ５３）に対するウエスタンブロット分析である。

【図5C】図５Ｃは、食塩水又はＡＡ－ＯＲＳで処理され、０Ｇｙ又は５Ｇｙを照射したマウスにおけるＬｇｒ５のｍＲＮＡレベルである。

【図5D】図５Ｄは、食塩水又はＡＡ－ＯＲＳで処理され、０Ｇｙ又は５Ｇｙを照射したマウスにおけるＢＭＩ１のｍＲＮＡレベルの変化である。

【図5E】図５Ｅは、食塩水又はＡＡ－ＯＲＳで処理され、０Ｇｙ又は５Ｇｙを照射したマウスにおけるＥＲＫのｍＲＮＡレベルの変化である。

【図5F】図５Ｆは、食塩水又はＡＡ－ＯＲＳで処理され、０Ｇｙ又は５Ｇｙを照射したマウスにおけるＡＫＴのｍＲＮＡレベルの変化である。

【図5G】図５Ｇは、カスパーゼ－３のｍＲＮＡ発現である。値は、ｎ＝６の平均値±ＳＥＭであり、異なるマウスを３回反復した。食塩水対照と比較して＃Ｐ＜０．０５及び＊Ｐ＜０．００１である。

【図5H】図５Ｈは、Ｌｇｒ５、ＢＭＩ１、ｐ－ＡＫＴ、ＡＫＴ、ｐＥＲＫ、及びＥＲＫに対するウエスタンブロット分析である。対象の蛋白質バンドは、ポンソーＳ染色を用いて各レーンの蛋白質の合計量に対して正規化されている。

【0053】

図６Ａ乃至図６Ｇは、食塩水（上）又はＡＡ－ＯＲＳ（下）で処理した後、０Ｇｙ（左）及び５Ｇｙ（右）後の回腸粘膜内におけるＬｇｒ５^＋、Ｋｉ６７^＋及びＰＣＮＡ^＋細胞の分布について代表的な顕微鏡写真を示す。

【図6A】図６Ａは、Ｌｇｒ５の免疫染色であり、Ｌｇｒ５^＋細胞は腺窩の下部１／３に見られた。５Ｇｙを照射したマウスは回腸腺窩におけるＬｇｒ５^＋幹細胞が有意に減少し、ＡＡ－ＯＲＳはＬｇｒ５^＋幹細胞を増加させた。スケールバーは２５μｍを表す。

【図6B】図６Ｂは、腺窩内で発現したＬｇｒ５^＋細胞の平均数である。エラーバーはＳ．Ｅ．Ｍ．を表す。

【図6C】図６Ｃは、Ｋｉ－６７の免疫染色であり、増殖マーカーであるＫｉ－６７発現細胞の数は、食塩水処理されたグループと比較すると、ＡＡ－ＯＲＳで処理された０Ｇｙ照射マウスでは有意な差異はなかった。５Ｇｙ照射マウスは、ＡＡ－ＯＲＳ処理されたＫｉ６７^＋細胞が有意な増加を示した。スケールバーは１００μｍを表す。

【図6D】図６Ｄは、腺窩細胞及び／又は絨毛細胞におけるＫｉ－６７発現細胞の平均数である。エラーバーはＳ．Ｅ．Ｍ．を表す。

【図6E】図６Ｅは、ＰＣＮＡの免疫染色であり、ＰＣＮＡ^＋細胞の数と分布を示す。５Ｇｙ放射線照射後のマウスではＰＣＮＡ^＋細胞が減少したが、ＡＡ－ＯＲＳ処理されたマウスでは増加した。スケールバーは１００μｍを表す。

【図6F】図６Ｆは、腺窩細胞及び／又は絨毛細胞におけるＰＣＮＡ発現細胞の平均数である。エラーバーはＳ．Ｅ．Ｍ．を表す。

【図6G】図６Ｇは、０及び５Ｇｙ照射後、生理食塩水及びＡＡ－ＯＲＳで処理されたマウスの絨毛上皮細胞における切断カスパーゼ３、全カスパーゼ３及びｐ５３の蛋白質レベル及びｍＲＮＡ発現を示す。免疫ブロットは少なくとも４回繰り返し、ｑ－ＰＣＲは少なくとも６回繰り返した。切断カスパーゼ３、全カスパーゼ３、及びｐ５３に対するウエスタンブロット分析である。対象の蛋白質バンドは、ポンソーＳ染色を用いて各レーンの蛋白質の合計量に対して正規化されている。

【0054】

【図7】図７は、小腸絨毛及び腸細胞の概略図を示す。ＡＡ－ＯＲＳ処理により、急速に分裂するＬｇｒ５陽性である幹細胞、並びに増殖マーカーであるｐ－ＥＲＫ、ｐ－ＡＫＴ及びＰＣＮＡを増加させる。この処理はまた、切断カスパーゼ３、ｐ５３及びＢｃｌ－２を増加させる。ＡＡ－ＯＲＳ処理により、絨毛の高さが増加し、ＮＨＥ３、ＳＧＬＴ１及びβ－ガラクトシダーゼの発現が増加する。ＮＨＥ３、ＳＧＬＴ１及びβ－ガラクトシダーゼは、夫々、電解質吸収、ナトリウム結合グルコース吸収、刷子縁膜での二糖類の分解を増加させる。右上の腸細胞の図は、ＮＨＥ３介在によるＮａ^＋吸収とＡＡ－ＯＲＳによるグルコース結合ナトリウム輸送における機能的改善を示す。

【0055】

図８は蛋白質密度を示す。蛋白質密度はｂ－アクチンに正規化されている。０又は５Ｇｙの照射後、食塩水で処理されたマウスは黒いバーで示し、ＡＡ－ＯＲＳ処理されたマウスを斜線バーとして示す。値は、異なるマウスを３回繰り返し、ｎ＝４の平均値±ＳＥＭである。食塩水対照と比較して＃Ｐ＜０．０５である。

【図8A】図８Ａは、Ｌｇｒ５蛋白質である。

【図8B】図８Ｂは、Ｂｍｉｌ蛋白質である。

【図8C】図８Ｃは、ｐ－ＥＲＫ蛋白質である。

【図8D】図８Ｄは、ｐ－ＡＫＴ蛋白質である。

【図8E】図８Ｅは、ＡＫＴ蛋白質である。

【図8F】図８Ｆは、カスパーゼ－３蛋白質である（ｂ－アクチンに正規化されている）。

【0056】

【図9A】図９Ａは、バリンを用いた経胃管強制給餌により、０Ｇｙ照射マウス及び５Ｇｙ照射マウスにおいてＬｇｒ５蛋白質レベルが上昇したことを示すウエスタン分析結果を示す。

【図9B】図９Ｂは、バリンで６日間処理したマウスにおいてＬｇｒ５蛋白質の蛋白質レベルのグラフ表示を示す。図９～図１３について、データは、個々のアミノ酸で処理したオスのＮＩＨスイスマウス（８週）のものであり、アミノ酸は、図９がバリン、図１０がトリプトファン、図１１がセリン、図１２がチロシン、図１３がトレオニンであり、６日間の胃サベージ(gastric savage)（３００μｌ ＯＤ）による。動物は、６日目にＣＯ_２安楽死によって犠牲にし、ウエスタンブロット分析のための組織を収集した。Ｌｇｒ５（１００ＫＤ）を腺窩幹細胞増殖のマーカーとして使用した。これらの実験は４匹の異なるマウスについて少なくとも４回繰り返した（データに示される）。

【0057】

【図10A】図１０Ａは、６日間のトリプトファン処理によるＬｇｒ５蛋白質レベルの変化を示す。

【図10B】図１０Ｂは、トリプトファンで６日間処理されたマウスにおけるＬｇｒ５蛋白質レベルのグラフ表示を示す。

【0058】

【図11A】図１１Ａは、６日間のセリン処理によるＬｇｒ５蛋白質レベルの変化を示す。

【図11B】図１１Ｂは、セリンで６日間処理されたマウスにおけるＬｇｒ５蛋白質レベルのグラフ表示を示す。

【0059】

【図12A】図１２Ａは、６日間のチロシン処理によるＬｇｒ５蛋白質レベルの変化を示す。

【図12B】図１２Ｂは、チロシンで６日間処理されたマウスにおけるＬｇｒ５蛋白質レベルのグラフ表示を示す。

【0060】

【図13】図１３は、６日間のトレオニン処理によるＬｇｒ５蛋白質レベルの変化を示す。

【0061】

図１４乃至図２０は、ヒツジモデルにおいて、アミノ酸製剤を用いた処理に対するアレルギー性喘息及び抗炎症性気道機能の結果を示す。この研究では、動物は、ブタ回虫抗原を用いた吸入攻撃に対して気道反応が早いものと遅いものの両方を実証することになる。薬物動態学的データのための静脈血液試料（約３ｍｌ）は、外頸静脈から得られることができる。気道力学の測定は次のとおりである。非鎮静下でのヒツジを、カートの中で、頭を固定した状態にて腹臥位に押さえて動かないようにした。２％リドカイン溶液で鼻腔を局所麻酔した後、バルーンカテーテルを１方の鼻孔を通して下部食道に進入させる。カフ付き気管内チューブを他方の鼻孔を通して動物に挿管する（気管内チューブのカフは、気道メカニズム測定の間及び過度の不快感を防止するためのエアロゾルチャレンジの間の時にのみ膨張する。この手順は気道メカニズムには影響を及ぼさない）。胸腔内圧は、胃食道接合部から５～１０ｃｍのところに位置する食道バルーンカテーテル（１ｍｌの空気が充満）で推定される。この位置では、呼気終末胸腔内圧は－２～－５ｃｍＨ_２Ｏの範囲である。バルーンが配置されると、実験が行われる間中、定位置に残るように固定される。気管内の側圧は、気管内チューブの先端を通って前進し遠位に位置する側孔型カテーテル（内径２．５ｍｍ）を用いて測定される。気管内圧と胸膜内圧との差である肺圧差は、差圧トランスデューサーカテーテルシステムで測定される。肺抵抗（ＲＬ）を測定する場合は、気管内チューブの近位端がニューモタコグラフに接続される。流れ及び肺圧差の信号は、オシロスコープ記録計に記録され、前記記録計は、ＲＬのオンライン計算用コンピュータにリンクされ、肺圧差、呼吸量（デジタル積分により得られる）及び流れから求められる。５～１０呼吸の分析は、Ｌ ｘ ｃｍ Ｈ_２Ｏ／Ｌ／ＳにおけるＲＬの決定に使用される。

【0062】

＜抗原誘導の気道反応に対する効果＞
エアロゾルカルバコールに対する基準(baseline)用量反応曲線は、抗原攻撃の１～３日前に得られる。投与日に、肺抵抗（ＲＬ）の基準値が得られ、次にヒツジにはブタ回虫抗原で攻撃する。ＲＬの測定値は、攻撃直後に得られ、攻撃後１～６時間は毎時、投与後６－１／２～８時間は半時間毎に得られる。ＲＬの測定値は、攻撃後２４時間得られ、続いて攻撃２４時間後の用量反応曲線が得られる。図１４～図１９は、気道反応（ＰＣ４００）を示しており、ＢＳＬは基準であり、ＰＡＳＣは抗原攻撃である。

【0063】

最初の研究では、ヒツジに、上記の噴霧システムを用いて、化合物（チロシン(１．２ｍＭ)、トレオニン(８ｍＭ)、バリン(１０ｍＭ)、セリン(１０ｍＭ)及びトリプトファン(８ｍＭ)からなるアミノ酸製剤であって、該アミノ酸製剤の４ｍＬが投与される）を、抗原攻撃の３０分前若しくは１時間前、又は抗原攻撃の３０分後若しくは２時間後に噴霧する。ＲＬの測定は、処理後に繰り返して行われる。その後、後続試験により、化合物を経口投与した後の効果が評価される。経口試験では、ヒツジは、チロシン（１．２ｍＭ）、アスパラギン酸（８ｍＭ）、トレオニン（８ｍＭ）、バリン（１０ｍＭ）、セリン（１０ｍＭ）からなるアミノ酸製剤を摂取し、８ｏｚのアミノ酸製剤溶液が経口投与され、ＲＬと気道反応性（ＰＣ４００）の測定が上記の通り行われる。

【0064】

【図14】図１４は、抗原攻撃１時間前に化合物が噴霧されたヒツジの肺抵抗（ＲＬ）とＰＣ４００（呼気単位）の結果について、対照との比較を示している。

【0065】

【図15】図１５は、抗原攻撃２時間後に化合物の噴霧処理がされたヒツジの肺抵抗（ＲＬ）とＰＣ４００（呼気単位）の結果について、対照との比較を示している。

【0066】

【図16】図１６は、抗原攻撃３０分前に化合物の噴霧処理がされたヒツジの肺抵抗（ＲＬ）とＰＣ４００（呼気単位）の結果について、対照との比較を示している。

【0067】

【図17】図１７は、抗原攻撃３０分後に化合物の噴霧処理がされたヒツジの肺抵抗（ＲＬ）とＰＣ４００（呼気単位）の結果について、対照との比較を示している。

【0068】

【図18】図１８は、抗原攻撃３０分後に化合物製剤が経口投与されたヒツジの肺抵抗（ＲＬ）とＰＣ４００（呼気単位）の結果について、対照との比較を示している。

【0069】

【図19】図１９は、抗原攻撃２時間後に化合物製剤が経口投与されたヒツジの肺抵抗（ＲＬ）とＰＣ４００（呼気単位）の結果について、対照との比較を示している。

【0070】

【図20】図２０は、気道機能抗炎症性の改善を調べるために、エアロゾル抗原攻撃の前後において、化合物を噴霧（５～８時間）又はアミノ酸製剤を経口投与した対照とヒツジについて、平均遅発型気道反応（ＬＡＲ）及び気道過敏性（ＡＨＲ）を含む喘息試験の結果の要約を示す。「＊」は平均遅発型気道反応（５～８時間）を示す。「＋」は、攻撃後／攻撃前のＰＣ４００を示す。比率が１に近いことは、気道過敏性（ＡＨＲ）がないことを示す。

【0071】

【図21】図２１は、創傷治癒試験の結果を示す。手術用に選択されたマウスの背面は毛を除去するために剃毛した。全ての外科的処理は、５％のイソフルランを含む酸素で麻酔し、麻酔の外科用平面はイソフルラン１～３％の状態を維持した。８週齢のＮＩＨスイスマウスの背部に、３ｍｍサイズのパンチ生検を行なった。マウス創傷モデルは、皮下筋肉層（ヒトには存在しない層）が存在するため、創傷収縮の影響を受ける可能性がある。この創傷収縮を防ぐために、シリコン製Ｏリングを副子(splint)として使用し、縫合糸によって適所に保持した。創傷の透明閉塞包帯には、ＡＡ－ＯＲＳ又は食塩水を使用した。包帯は、キャリパーを用いて創傷面積を測定した後、毎日交換した。この手順は、再び形成された上皮を測定しており、ヒトにおける創傷治癒に類似する。結果は図に示されており、データは１グループあたりｎ＝６のマウスから得られたものである。

【発明を実施するための形態】

【0072】

＜詳細な説明＞
本明細書では、消化管疾患、肺疾患、及び皮膚疾患を治療するためのアミノ酸組成物について記載する。一態様において、細胞の増殖及び／又は成長を促進するための組成物及び方法について記載する。特定の実施形態において、細胞は幹細胞及び／又は前駆細胞である。この明細書で使用される「成長(development)」の用語は、例えば、細胞の遊走(migration)、成熟、及び／又は分化を含み得る。本開示はまた、創傷、皮膚の状態（例えば、アトピー性皮膚炎、乾癬、褥瘡、皮膚の老化に関連する状態、美容状態）、肺疾患（例えば、肺損傷、肺炎、又は喘息）、ＧＩ疾患（例えば、放射線傷害、虚血性大腸炎、感染、外傷）、又は粘膜バリア機能及び／又は完全性に関連する他のあらゆる状態、治療するための組成物及び方法を提供する。

【0073】

前記組成物及び前記方法は、インビボ、エクスビボ及び／又はインビトロで、幹細胞集団及び／又は前駆細胞集団を向上させるために使用され得る。これらの細胞は、多くの病状、変性及び損傷に対する治療を提供するために有用である。

【0074】

一実施形態では、幹細胞及び／又は前駆細胞の増殖及び／又は成長の治療を必要とする対象者において、本開示の組成物を対象者に投与することにより、前記治療及び／又は成長を促進する方法を提供する。

【0075】

対象者は、幹細胞及び／又は前駆細胞の増殖及び／又は成長の促進を必要とする患者であり得る。患者がこれを必要とするのは、例えば、吸収不良、放射線若しくは化学療法誘発性の胃腸毒性、又は感染症、癌若しくは癌療法に伴う症状などによる。一実施形態では、患者は無症候性である。対象者は、例えばヒトを含む任意の動物であり得る。動物は、ヒトに加えて、例えば、ウシ、ウマ、ヒツジ、ブタ、ヤギ、イヌ、及びネコなどの哺乳動物であり得る。動物はまた、例えば、ニワトリ、七面鳥、又は魚であり得る。

【0076】

特定の実施形態において、組成物は、トレオニン、バリン、チロシン、トリプトファン、アスパラギン酸、及びセリンからなる群から選択される１又は複数の遊離アミノ酸を含む。特定の実施形態において、組成物は、トレオニン、バリン、チロシン、トリプトファン、アスパラギン酸、セリン、及びそれらの誘導体からなる群から選択される１又は複数の遊離アミノ酸を含む。特定の実施形態において、組成物は、トレオニン、バリン、チロシン、トリプトファン、及びアスパラギン酸からなる群から選択される１又は複数の遊離アミノ酸を含む。組成物は、好ましくは、トレオニン、バリン、セリン、チロシン、及びトリプトファンからなる群から選択される１又は複数の遊離アミノ酸を含む。特定の実施形態において、組成物は、トレオニン、バリン、チロシン、トリプトファン、アスパラギン酸、及びセリンからなる群から選択される２種以上の遊離アミノ酸を含む。特定の実施形態において、組成物は、トレオニン、バリン、チロシン、トリプトファン、アスパラギン酸、及びセリンからなる群から選択される３種以上の遊離アミノ酸を含む。特定の実施形態において、組成物は、トレオニン、バリン、チロシン、トリプトファン、アスパラギン酸、及びセリンからなる群から選択される４種以上の遊離アミノ酸を含む。特定の実施形態において、組成物はトレオニン、バリン、チロシン、トリプトファン、及びアスパラギン酸を含む。特定の実施形態において、組成物は、トレオニン、バリン、チロシン、トリプトファン、及びセリンの遊離アミノ酸を含む。

【0077】

一実施形態において、治療用組成物は、トレオニン、バリン、チロシン、トリプトファン、セリン、アスパラギン酸、及びそれらの誘導体からなる群から選択される１又は複数の遊離アミノ酸を含むか、又は前記遊離アミノ酸から本質的に構成されるか、又は前記遊離アミノ酸から構成され、任意選択的に、例えば、薬学的に許容される担体、アジュバント、及び他の活性剤を含む。特定の実施形態において、組成物は、トレオニン、バリン、チロシン、トリプトファン、セリン、及びアスパラギン酸からなる群から選択される１又は複数の遊離アミノ酸を含み、任意選択的に、例えば、薬学的に許容される担体、アジュバント、他の活性剤、及び添加剤（例えば、糖類、電解質、ビタミン、ミネラルなど）を含む。

【0078】

一態様では、本明細書に記載の組成物は、トレオニン、バリン、チロシン、トリプトファン、アスパラギン酸、又はセリンからなる群から選択される１又は複数の遊離アミノ酸を含む。

【0079】

特定の幾つかの実施形態において、組成物は、リジン、グリシン、イソロイシン、及びアスパラギンからなる群から選択される１又は複数のアミノ酸を含まない。特定の実施形態において、組成物はリジンを含まない。特定の実施形態において、組成物はグリシンを含まない。特定の実施形態において、組成物はイソロイシンを含まない。特定の実施形態において、組成物はアスパラギンを含まない。特定の実施形態において、組成物はリジン及びグリシンを含まない。特定の実施形態において、組成物はリジン及びイソロイシンを含まない。特定の実施形態において、組成物はリジン及びアスパラギンを含まない。特定の実施形態において、組成物はリジン、グリシン、及びイソロイシンを含まない。特定の実施形態において、組成物はリジン、グリシン、及びアスパラギンを含まない。特定の実施形態において、組成物はリジン、グリシン、イソロイシン、及びアスパラギンを含まない。特定の実施形態において、組成物はグリシン及びイソロイシンを含まない。特定の実施形態において、組成物はグリシン及びアスパラギンを含まない。特定の実施形態において、組成物はグリシン、イソロイシン、及びアスパラギンを含まない。特定の実施形態において、組成物はイソロイシン及びアスパラギンを含まない。特定の実施形態において、組成物はリジン、グリシン、アスパラギン酸、イソロイシン、及びアスパラギンを含まない。別の特定の実施形態において、組成物は、セリン、リジン、グリシン、アスパラギン酸、イソロイシン、及びアスパラギンを含まないか、又は含む場合は無視できる量である。特定の実施形態において、組成物はグルタミン及び／又はメチオニンを含まない。また、グルタミン及び／又はメチオニンに加水分解され得る任意のジ－ペプチド又は蛋白質、オリゴ－ペプチド又は蛋白質、又はポリペプチド又は蛋白質を含まない。

【0080】

なお、特定の実施形態において、これらのアミノ酸が組成物中に存在したとしても、それらは幹細胞及び／又は前駆細胞の生存、増殖、及び／又は成長を阻害する量では存在しない。幾つかの実施形態では、組成物はセリンを含まないか、又は無視できる量のセリンを含む。ここで「無視できる(negligible)」とは、セリンが存在しても、幹細胞の生存、増殖、及び／又は成長に影響を及ぼさないことを意味する。また、「無視できる」とは、存在するセリンが、粘膜バリア機能に関連する疾患又は状態（例えば創傷治癒）、皮膚状態（例えばアトピー性皮膚炎、乾癬、床ずれ、又は皮膚の老化に関連する状態）の治療、肺疾患（例えば、喘息）の治療、粘膜バリア機能の治療、及び／又は消化管粘膜の損傷の治療を必要とする対象者において、それらの疾患及び又は状態並びに治療に効果をもたらさないことを意味する。

【0081】

これらアミノ酸が組成物中に存在する場合、その濃度は、例えば、トレオニンが、約０．４～約１．５、約０．７～約１．３、又は約０．９～約１．１グラム／リットルであり、バリンが、約０．７～約１．７、約０．９～約１．５、又は約１．１～約１．３グラム／リットルであり、セリンが、約０．６～約１．６、約０．８～約１．４、約１．０～約１．２グラム／リットルであり、チロシンが、約０．０５～約０．４、又は約０．１～約０．３グラム／リットルであり、トリプトファンが、約１．１～約２．１、約１．３～約１．９、又は約１．５～約１．７グラム／リットルである。特定の実施形態において、組成物は、トレオニン（約１．０グラム／リットル）、バリン（約１．２グラム／リットル）、セリン（約１．１グラム／リットル）、チロシン（約０．２グラム／リットル）、トリプトファン（約１．６グラム／リットル）、及びアスパラギン酸（約０．４～３．６グラム／リットル）を含む。特定の実施形態において、組成物はセリンを全く含まないか、又は含む場合は無視できる量である。特定の実施形態において、濃度は、溶液１リットル当たりのアミノ酸のグラム数である。特定の実施形態において、溶液は水を含む。

【0082】

一実施形態において、組成物の全オスモル濃度は、約１００ｍｏｓｍ～約２８０ｍｏｓｍであり、又は好ましくは、約１５０～約２６０ｍｏｓｍである。

【0083】

組成物のｐＨは、約２．５～約８．５の範囲であってよい。特定の実施形態において、組成物のｐＨは、約２．５～約６．５、約３．０～約６．０、約３．５～約５．５、約３．９～約５．０、又は約４．２～約４．６の範囲である。他の実施形態において、組成物のｐＨは、約６．５～約８．５、約７．０～約８．０、又は約７．２～約７．８の範囲である。

【0084】

特定の実施形態において、組成物のｐＨは、例えば、約２．５～約８．５である。特定の実施形態において、組成物のｐＨは、約２．５～約６．５、約２．５～約６．０、約３．０～約６．０、約３．５～約６．０、約３．９～約６．０、約４．２～約６．０、約３．５～約５．５、約３．９～約５．０、又は約４．２～約４．６である。他の実施形態において、ｐＨは約６．５～約８．５、約７．０～約８．５、約７．０～約８．０、約７．２～約８．０、又は約７．２～約７．８である。

【0085】

幾つかの実施形態において、組成物は全身に又は局所に投与される。特定の実施形態において、組成物は、細胞の生存、増殖、及び／又は成長を促進するために、エクスビボ又はインビトロで使用される。特定の実施形態において、組成物は、粘膜バリア機能に関連する疾患又は状態の治療（例えば創傷治癒）、皮膚状態（例えばアトピー性皮膚炎、乾癬、床ずれ、又は皮膚の老化に関連する状態）の治療、肺疾患（例えば、喘息）の治療、粘膜バリア機能の改善、及び／又はＧＩ粘膜の損傷の治療に使用される。治療用組成物は、経腸経路により、又は非経口的に、又は局所的に、又は吸入により投与されることができる。特定の実施形態において、組成物は治療用、化粧品用、又は栄養用である。

【0086】

幾つかの実施形態において、本明細書に記載の組成物（例えば、アミノ酸系経口再水和溶液（ＡＡ－ＯＲＳ））は、放射線照射後にＧＩ粘膜で起こった機能的変化を是正する作用を有する。特定の実施形態において、組成物は溶液である。特定の実施形態において、溶液はアミノ酸系経口再水和溶液（ＡＡ－ＯＲＳ）である。アミノ酸は、放射線照射後における傍細胞透過性の増加、Ｃｌ^－分泌の増加、及び電解質吸収の減少に対抗させるために選択される。本明細書に記載の組成物（例えば、ＡＡ－ＯＲＳ）はＧＩ粘膜の機能的変化を是正するので、その作用は、パイプライン中の現在の薬剤の上流にあると考えられる。当該組成物は他の治療剤と共に投与されることができる。最近になって、電解質、グルコース、及び数種のアミノ酸は、放射線照射後は、消化管に吸収されにくいことがわかった。さらに、グルコースと数種のアミノ酸は、Ｎａ^＋吸収に加えて起電性Ｃｌ^－分泌を刺激して、傍細胞透過性を増加させることができることが観察され、これは放射線誘発下痢及び腸透過性の増加をさらに複雑にする^{５１，５２}。傍細胞透過性の増加は、抗原物質の腸管腔から全身コンパートメントへの移動を増加させて、炎症性サイトカインの増加を引き起こすことが知られている^５１。

【0087】

一実施形態において、本開示の組成物は、有意量のグルコース、グルタミン、メチオニン、及び／又はラクトースを含まない。特定の実施形態において、組成物は有意量のグルコースを含まない。特定の実施形態において、組成物は有意量のグルタミンを含まない。特定の実施形態において、組成物は有意量のメチオニンを含まない。特定の実施形態において、組成物はメチオニンを含まない。特定の実施形態において、組成物は有意量のラクトースを含まない。

【0088】

一実施形態において、本明細書に記載の組成物は、幹細胞及び／又は前駆細胞の生存、成長、及び／又は増殖を促進するための細胞を培養するための組成物として使用される。前記細胞培養用組成物は、様々な疾患を治療するために、幹細胞及び／又は前駆細胞を増量させるために使用され得る。組成物はまた、移植の直前及び／又は直後に幹細胞及び／又は前駆細胞に施されることができる。組成物はまた、身体の様々な部分に存在する天然幹細胞の増殖を増加させるためにも使用されることができる。

【0089】

一実施形態において、本開示は、移植された幹細胞及び／又は前駆細胞の治療結果を改善する方法を提供するもので、幹細胞及び／又は前駆細胞の移植と組み合わせて、又は骨髄移植若しくは肝臓移植などの移植後の維持療法又は支持療法として、組成物を投与することを含む。特定の実施形態において、本明細書では、例えば骨髄又は肝臓移植後の維持療法又は支持療法を提供する。組成物の投与は、ヒト又はヒト以外の動物における標的幹細胞及び／又は前駆細胞の移植部位又はその近傍で行われることができる。代替の実施形態において、環境のさらなる改変は、影響因子を提供することにより、又は投与された幹細胞及び／又は前駆細胞に悪影響を及ぼし得る好ましくない毒性物質を環境から取り除くことによって行われることができる。

【0090】

投与された細胞は、改変されなくてもよいし、標的分化終点に向かってバイアスされるように操作されることもできる。米国特許出願公開第２００６／０１３４７８９号及び第２００６／０１１０４４０号は、負及び正の分化バイアスに向けて設計された幹細胞の例を提供しており、その全体が参照により本明細書に組み込まれるものとし、本明細書に記載される方法と共に使用することが企図される。

【0091】

培養された組成物又はその場で生成される組成物が幹細胞及び／又は前駆細胞に施されると、細胞の生存因子及び増殖関連因子並びに転写因子などの分泌蛋白質に変化が生じる。その結果、細胞活性が変化し、特に細胞の増殖、生存及び／又は成長が促進される。それゆえ、本発明に係る組成物を用いることで、幹細胞及び／又は前駆細胞が産生される規模は増大し、産生された細胞は、細胞の再生を促進すると共に様々な状態を効果的に治療するために細胞治療剤として、疾患又は他の部位に移植されることができる。

【0092】

一実施形態において、本明細書に記載の組成物は、幹細胞及び／又は前駆細胞の生存、増殖、及び／又は成長を刺激することができ、その効果は、１）ｐ－ＥＲＫ及びｐ－ＡＫＴなどの増殖マーカーのｍＲＮＡ及び／又は蛋白質のレベルが上昇すること、２）ＢＭＩ１及びＬｇｒ５などの幹細胞マーカーのｍＲＮＡ及び／又は蛋白質のレベルが上昇すること、３）ＭＥＫ及びＥＲＫなどの蛋白質キナーゼが活性化すること、及び４）切断カスパーゼ３などのアポトーシスマーカーが減少すること、のうちの少なくとも１つによって実証される。

【0093】

ＥＲＫは、増殖をもたらすのに必要な転写及び翻訳の変化を媒介するために細胞表面シグナルを核に伝達することが知られている蛋白質である。ＥＲＫ１及びＥＲＫ２は、４４ｋＤａ及び４２ｋＤａの蛋白質であり、広範囲の細胞活性及び生理学的過程を、プロアポトーシス分子の下方制御及び抗アポトーシスの上方制御による細胞増殖及び分化することを含む制御作用を有する蛋白質キナーゼの重要なサブファミリーである。ＭＥＫ１／２の活性化はＥＲＫ１及びＥＲＫ２のリン酸化をもたらす。ＥＲＫ１／２を刺激すると、トレオニン及びチロシン残基がリン酸化され、後者はＥＲＫ１／２がＭＥＫ１／２から解離する。ＥＲＫ１／２は次いで核に移行する。一実施形態において、本明細書に記載の組成物は、レイトＧ１期がＳ期に進むまで、細胞分裂促進刺激を維持する働きがある。

【0094】

ＡＫＴは、細胞を増殖及び生存させる役割を有し、アポトーシス及び代謝を阻害するセリン／トレオニン特異的蛋白質キナーゼである。ＡＫＴのリン酸化はＡＫＴを活性化する。ｐＥＲＫと同様に、ＡＫＴも細胞周期において役割を果たすことが知られている。ＡＫＴは成長因子を介した細胞の生存も促進する。アポトーシス細胞死を防止するＡｋｔ経路の重要な役割については、さまざまな研究によって実証されている^９。ＤＮＡ複製に関連する特有の蛋白質であって、増殖のマーカーとして使用されるＰＣＮＡは、ＡＡ－ＯＲＳ又は食塩水の処理で測定される。０Ｇｙ及び５Ｇｙが照射されたマウスのＰＣＮＡは、ＡＡ－ＯＲＳ処理されたマウスでは増加したが、食塩水で処理されたマウスでは増加しなかった。ＰＣＮＡの増加は、小腸上皮増殖の早期徴候である。これらの研究を総合すると、ＡＡ－ＯＲＳを用いた処理により、増殖の促進が示唆される。

【0095】

カスパーゼ－３は、アポトーシスのエクセキューショナー又はエフェクターであり、細胞内の蛋白質基質を切断し、ＤＮＡ分解及びクロマチン凝縮並びにアポトーシスプロセスをトリガするための膜ブレビングを含むアポトーシス関連の形態学的変化をもたらす。この不活性なプロ酵素は、蛋白質の分解的切断によって活性化される^７，４６。研究は、０Ｇｙ及び５Ｇｙマウスの絨毛上皮細胞において、放射線がカスパーゼ－３を増加させ、ＡＡ－ＯＲＳ処理が切断カスパーゼ－３を減少させることを示した。Ｅｒｋ１／２の下流標的であるＢｃ１－２は、内因性プロアポトーシス経路においてＢａｘを阻害することが知られている。ＡＡ－ＯＲＳによるＢｃｌ－２蛋白質レベルの上昇は、アポトーシスを予防するための防御メカニズムを示唆する。しかしながら、放射線照射されたマウスの組織におけるＢｃｌ－２の蛋白質レベルの上昇は、放射線防護メカニズムを示唆する可能性がある。照射後のＢｃｌ－２蛋白質レベルの同様の上昇が報告されており、以前の知見と一致している［Ezekwudo, D.et al. Inhibition of expression of anti-apoptotic protein Bcl-2 and induction of cell death in radioresistant human prostate adenocarcinoma cell line (PC-3) by methyl jasmonate. Cancer Lett 270, 277-285, doi:10.1016/j.canlet.2008.05.022 (2008)］。しかしながら、Ｂａｘ蛋白質は放射線又は治療によって有意な変化を示さなかった。これは、Ｂａｘ２６の上流段階において、アポトーシスに対するＡＡ－ＯＲＳの効果を示唆している。ＡＡ－ＯＲＳで処理されたマウスにおけるｐ－Ａｋｔの増加は、その作用が、増殖の活性化又はアポトーシスの阻害によるものであり得ることを示唆している（図５）。これらの結果は、カスパーゼ－３及びＢｃｌ－２に見られる効果と共に、ＡＡ－ＯＲＳ処理で観察された生存促進効果及び増殖の増加を説明することができるであろう。しかしながら、ＡＡ－ＯＲＳが、Ｅｒｋ１／２及びＡｋｔ、ＰＣＮＡカスパーゼ－３、Ｂｃ１－２又はＢａｘを活性化するメカニズムを特徴づけるには、さらなる研究が必要であろう。

【0096】

＜ｐ５３＞
Ａｋｔは悪性形質転換においても重要な役割を果たし得るため、既知の腫瘍抑制蛋白質であるｐ５３の役割をＡＡ－ＯＲＳと共に研究した。ｐ５３蛋白質の変化は、ＡＡ－ＯＲＳに腫瘍抑制効果があることを示唆する可能性がある。ｐ５３腫瘍－抑制５３遺伝子における突然変異は、ヒトの癌において最も頻繁に観察される遺伝的病変である。ヌル対立遺伝子についてホモ接合性のマウスは正常に見えるが、様々な腫瘍が自然発症する傾向がある^１１。ｐ５３も放射線反応において重要な役割を果たすことが示されており、放射線照射に反応したｐ５３蓄積のレベルは主にＤＮＡ損傷の強度に起因している^１２。幹細胞の消失が放射線誘発急性腸傷害及び致死性において重要な役割を果たし、ｐ５３経路並びにその転写標的ＰＵＭＡ及びｐ２１によって調節されることを示す研究がある^{２３，３４，３７}。ＰＵＭＡ依存性アポトーシスは、高線量照射後数時間で腸管幹細胞（ＩＳＣ）及びその前駆細胞を急速に減少させる。ＰＵＭＡの欠乏は、ｐ２１依存性ＤＮＡ修復を高めることによって動物の生存率及び腺窩再生を改善するので、放射線誘発腸傷害に対して非常に重要である^{２４，３８}。Ｌｇｒ５、ｐ－Ｅｒｋ及びｐ－Ａｋｔと共に、切断カスパーゼ－３の変化は、放射線の照射を受けていないマウスと受けたマウスの腸管組織の絨毛高さがＡＡ－ＯＲＳによって増加したことが、増殖を通じてだけでなく、アポトーシスの減少及び細胞生存の増加によるものもあったことを示唆している。増殖の増加及びアポトーシスの減少により、絨毛上皮細胞が、成熟し、分化し、そして機能的に活性であるかどうかを評価するために、Ｎａ^＋吸収容量とグルコースで刺激されたＮａ^＋吸収量とを測定した。小腸においてＮａ^＋吸収の主たる輸送体であるＮＨＥ３と、ナトリウム結合グルコースを吸収するための輸送体であるＳＧＬＴ１は、両方とも、成熟絨毛細胞及び分化絨毛細胞においてのみ検出された。それらは、ｍＲＮＡ及び蛋白質レベルの上昇と同様に機能増加を有していた（図３及び４）。これらの研究は、放射線照射後のＡＡ－ＯＲＳ処理が、電解質とグルコースの吸収を増加させることを示唆している（図３、４、及び７）。

【0097】

一実施形態において、本明細書に記載された組成物は、ＤＮＡへの損傷を防ぐために、及び／又は損傷したＤＮＡを修復するために有用である。別の実施形態において、組成物は、ＤＮＡへの損傷を防止又は低減することにより、及び／又は損傷を受けたＤＮＡを修復することによって幹細胞及び／又は前駆細胞の増殖及び／又は成長を促進する。

【0098】

＜放射線照射、腺窩カウント数、絨毛長さ、及び免疫組織化学＞
体重増加と生存数の増加は、腺窩数と絨毛の高さの増加の後の二次的作用として、吸収表面積が増加することがわかった。腺窩数と絨毛の高さは、放射線照射後６日目に開始するＡＡ－ＯＲＳ処理によって増加することが実証された。１ヒット型の多標的細胞生存モデルを用いて腺窩生存を調べたところ、回腸一周あたりの腺窩前駆体単位の数（Ｎ）は、Ｄ０（４．８±０．１Ｇｙ）が変化することなく有意に増加する（Ｐ＜０．００１）ことが分かった（図１Ａ）。Ｄｑ値は、ＡＡ－ＯＲＳ治療による１．７Ｇｙの放射線耐性の増加と同等の改善があり、腺窩生存率の向上を示した。腺窩の生存研究は、腺窩あたりの前駆体単位又は幹細胞の増加を示唆した。このように、幹細胞数に対する放射線照射とＡＡ－ＯＲＳの効果の調査が、腸管幹細胞マーカーに特異的な抗体と、増殖後における娘細胞の絨毛への移動とを利用して、ＥｄＵを取り込むことにより行われた^{２，４，３６}。少なくとも３つの区別可能な腺窩細胞型は腸幹細胞（ＩＳＣ）を表すと仮定されている^２。集団の各メンバーは、増殖動態及び放射線に対する感受性が明確に区別されるので、それぞれが独特の機能を有すると考えられている^３１。それらは、サイトカイン、ホルモン又は成長因子によって引き起こされる抑制シグナル及び刺激シグナルに反応して、ある型から別の型へ動的に切り替わると考えられている^２５。これに対し、「＋４腺窩位置」にある細胞分裂が遅い腸管上皮幹細胞（ＩＥＳＣ）［ラベル保持細胞（ＬＲＣ）］は、特に損傷からの回復時に、恒常的な再生能力に寄与する^３３。これらのＬＲＣは、Ｂｍｉｌ、ＨｏｐＸ、Ｌｒｉｇｌ、及び／又はＤｃｌｋ１などの様々なマーカーを発現し、損傷に反応して、迅速に細胞分裂する(rapidly cycling)ＩＥＳＣｓに変化することができる^３４。Ｂｍｉ１とＨｏｐＸは＋４細胞を優先的にマークすることが報告されているが、Ｌｇｒ５は両方の細胞をマークすることができる。放射線損傷後の腸再生には、１５Ｌｇｒ５＋ＩＳＣが必要である^３５。Ｌｇｒ５^－及びＢｍｉｌは、損傷又は放射線誘発損傷後の再生反応を開始する予備細胞であると考えられている。研究では、Ｂｍｉｌを発現する幹細胞プールの活性化によりＬｇｒ５^＋細胞の消失が許容されることを示している^２，３０。

【0099】

絨毛の高さを増加させるアミノ酸製剤ＡＡ－ＯＲＳは、放射線又は化学療法に起因する毒性の範囲外にある病気状態、例えば、クローン病、セリアック病、栄養失調及び環境性腸疾患などの絨毛の高さの減少に特徴づけられる病気状態と重要な関係を有する。この研究は、消化管機能に対する有益な効果に基づく特定栄養素の系統的な選択が、腸管幹細胞のその場での増殖、成熟及び分化の改善にどのように役立つかを示すもので、腸管幹細胞の機能及び高さが放射線によって最初に危険に曝される長い絨毛上皮細胞を機能的に活性にすることを示す（図７）。この研究は、骨髄由来幹細胞が、高線量照射後の腸粘膜の再増殖において有意な役割を果たしていないというＬｅｉｂｏｗｉｔｚらの観察によっても裏付けられている［Leibowitz, B. J. et al. Ionizing irradiation induces acute haematopoietic syndrome and gastrointestinal syndrome independently in mice. Nat Commun 5, 3494, doi:10.1038/ncomms4494 (2014)］。将来の研究としては、これらアミノ酸が幹細胞集団を増加させ、それらの増殖を増加させ、アポトーシスを減少させるメカニズムを決定し、悪性形質転換を排除することを求めるべきである。この研究は、造血幹細胞を含む様々な幹細胞集団に影響を与えるために、異なる栄養素や個々のアミノ酸を慎重に選択することの重要性を強調している。

【0100】

＜幹細胞及び／又は前駆細胞＞
本明細書に記載された組成物及び方法は、幹細胞及び／又は前駆細胞の生存、増殖、及び／又は成長を増加させるために使用されることができる。細胞は、例えば、胚性、多能性又は全能性であってよく、インビボ又はインビトロであってよい。

【0101】

幹細胞は、通常、外胚葉細胞、中胚葉細胞、及び内胚葉細胞に分化することができる。多能性幹細胞は、様々な細胞型に分化する能力を有する未分化細胞である。全能性幹細胞は、全ての細胞型に分化する能力を有する未分化細胞であり、定義上、生殖系細胞列伝達を意味する。

【0102】

一実施形態において、幹細胞は、例えば、骨芽細胞、軟骨細胞、脂肪細胞、線維芽細胞、平滑筋細胞、間質細胞、腱細胞、上皮細胞、神経細胞、及び血管内皮細胞に分化する能力を有する間葉系幹細胞である。

【0103】

一実施形態において、細胞は胚性幹（ＥＳ）細胞であり、これは未分化状態で無限に増殖することができる。さらに、ＥＳ細胞は全能性細胞であり、体内（骨、筋肉、脳細胞など）に存在する全ての細胞を生成することができることを意味する。ＥＳ細胞は、成長中のマウス胚盤胞の内部細胞塊（ＩＣＭ）から単離される［Evans et al., Nature 292:154-156, 1981; Martin et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 78:7634-7636, 1981; Robertson et al., Nature 323:445-448, 1986］。また、ＥＳ特性を有するヒト細胞は、内胚盤胞細胞塊から単離される［Thomson et al., Science 282:1145-1147, 1998) and developing germ cells (Shamblott et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95:13726-13731, 1998］。ヒト及び非ヒト霊長類の胚性幹細胞が生産されている（米国特許第６，２００，８０６号を参照することができ、この特許は引用を以てこの明細書に組み込まれる）。

【0104】

一実施形態において、細胞は成体幹細胞であり、自己再生して分化細胞を生成する。成体幹細胞は体性幹細胞とも称され、体内に見られる組織を維持及び修復する幹細胞である。これらの細胞は、例えば骨髄幹細胞である。

【0105】

体性前駆細胞もまた、本明細書中に開示される方法と共に利用され得る。体性前駆細胞は、当業者に公知の方法を用いて様々な供給源から単離されることができる。体性前駆細胞は、外胚葉性、中胚葉性、又は内胚葉性起源であり得る。インビトロで得られ維持され得るあらゆる体性前駆細胞は、本方法に従って使用されることができる。そのような細胞には、皮膚及び腸壁などの上皮組織の細胞、胚性心筋細胞及び神経前駆細胞が含まれる［Stemple and Anderson, 1992, Cell 71:973-985］。そのような細胞には、膵臓幹細胞、臍帯血幹細胞、末梢血幹細胞、及び脂肪組織由来の幹細胞も含まれる。

【0106】

一実施形態において、幹細胞は、体細胞をプログラミングすることによって得られる多能性幹細胞をさらに含む。体細胞リプログラミングは、分化した体細胞のエピジェネティック状態をあらゆる細胞型を生じさせることができる多能性状態に変換するプロセスである。体細胞再プログラミングは、例えば体細胞核をドナー卵母細胞に移植することによって達成されることができ、これは体細胞核移植（ＳＣＮＴ）と呼ばれる。また、体細胞リプログラミングは、例えば誘導多能性幹細胞（ｉＰＳＣ）と呼ばれる直接リプログラミングにより、例えば４つの転写因子Ｏｃｔ４、Ｓｏｘ２、Ｋｌｆ４、及びＣ－ｍｙｃの同時レトロウイルス発現によっても達成されることができる。これらのｉＰＳＣはＥＳ細胞の重要な特徴を全て共有している。

【0107】

別の実施形態において、他の胚形成後幹細胞は、妊娠後１２週目から、胎児肝臓、周産期臍帯血（ＵＣＢ）、ヒト骨髄又はＧ－ＣＳＦ刺激末梢血から得ることができる。

【0108】

特定の実施形態において、幹細胞は、神経幹細胞（ＮＳＣ）、皮膚幹細胞、造血幹細胞（ＨＳＣ）、間葉系幹細胞（ＭＳＣ）、組織幹細胞（例えば、筋肉幹細胞）、中胚葉幹細胞、臓器幹細胞（例えば、膵臓幹細胞及び肝臓幹細胞）、又は腸幹細胞である。特定の実施形態において、幹細胞は、成体幹細胞、胚性幹細胞、癌幹細胞、神経幹細胞（ＮＳＣ）、皮膚幹細胞、造血幹細胞（ＨＳＣ）、間葉系幹細胞（ＭＳＣ）、組織幹細胞（例えば、筋肉幹細胞）、中胚葉性幹細胞、器官幹細胞（例えば、膵臓幹細胞及び肝臓幹細胞）、又は腸幹細胞である。

【0109】

一実施形態において、細胞は神経幹細胞である。非限定的な実施例において、細胞は神経前駆細胞及び／又はグリア前駆細胞である。未分化神経幹細胞は、神経芽細胞及びグリア芽細胞に分化して、ニューロン及びグリア細胞を生じる。

【0110】

神経幹細胞及び前駆細胞は、正常な成長の態様に関与することができ、前記態様には、確立された移動経路に沿った播種性ＣＮＳ領域への移動が含まれ、また、宿主前駆体及びそれらの子孫との微小環境合図や、非破壊的、非発がん性散在に反応して、複数の成長的及び領域的に適当な細胞型への分化が含まれる。

【0111】

ヒトＮＳＣは、これらの播種部位において外来導入遺伝子をインビボで発現する能力を有する。それゆえ、これらの細胞は、脊髄、脳、及び末梢神経系への外傷性損傷を含む様々な状態の治療、また、アルツハイマー病、ハンチントン病及びパーキンソン病などの変性疾患の治療、うつ病を含む情動障害の治療、脳卒中などの用途が見出される。

【0112】

一実施形態において、幹細胞は筋肉幹細胞である。成体脊椎動物の筋肉組織は、衛星細胞と呼ばれる予備筋芽細胞から再生する。衛星細胞は筋肉組織全体に分布し、傷害又は疾患がない場合は有糸分裂的に休止している。損傷又は疾患による損傷から回復した後、又は成長又は肥大に対する刺激に反応した後の衛星細胞は、細胞周期に再び入り、増殖し、そして、新しい筋線維を形成する多核筋管に分化する。筋芽細胞は、最終的に置換筋線維を産生するか、又は既存の筋線維に融合し、それによって収縮装置構成要素の合成による線維周長を増大させる。筋原性の基準は、筋原性蛋白質を含み、前記蛋白質は、中間径フィラメント蛋白質デスミンを含み、筋原性転写因子ＭｙｏＤ、Ｍｙｆ－５、及びＰａｘ－７を含む。

【0113】

一実施形態において、幹細胞は、毛包幹細胞である。毛包バルジ領域は、活発に成長する多能性成体幹細胞の豊富で容易にアクセス可能な供給源である。神経幹細胞の蛋白質マーカーであるネスチンはまた、卵胞幹細胞の中、及び分化直後の後代の中でも発現する。ネスチン発現毛包幹細胞は、インビトロで、例えば、ニューロン、グリア細胞、ケラチノサイト、及び平滑筋細胞に分化する。

【0114】

一実施形態において、幹細胞は、膵臓幹細胞及び膵臓多能性前駆細胞（ＰＭＰ）細胞である。これらの細胞は、膵島及び膵管由来の組織から単離されて、例えば、他のＰＭＰ細胞、神経細胞又は膵臓細胞にさらに発達し得る。膵臓細胞は、任意選択的に、アルファ細胞、デルタ細胞、ベータ細胞、膵外分泌細胞、及び膵星細胞を含む。α細胞は成熟グルカゴン産生細胞である。インビボでは、これらの細胞はランゲルハンス島の膵島に見られる。β細胞は成熟インスリン産生細胞である。インビボでは、これらの細胞はランゲルハンス島の膵島にも見られる。膵臓幹細胞は、β細胞を提供するために、糖尿病、特にＩ型糖尿病の治療において重要である。

【0115】

一実施形態において、幹細胞は骨髄幹細胞である。骨髄幹細胞は骨髄で生成される細胞であり、様々な体組織の細胞に分化することができる。骨髄幹細胞はまた、分化誘導剤の影響下で組織の細胞に分化することによって組織の失われた機能を回復することができる。骨髄幹細胞として、例えば、骨細胞、軟骨細胞、脂肪細胞、筋細胞、腱細胞又は骨髄間質細胞に分化し得る骨髄間葉系幹細胞、及び、例えば赤血球及び白血球などの血球に分化し得る造血幹細胞が挙げられる。

【0116】

一実施形態において、幹細胞は胃腸管のものである。上皮細胞は胃腸管の内壁にある。これらの細胞の代謝回転は、正常な恒常性の下での一定の過程であり、損傷後に増加する。多能性幹細胞によるこのプロセスの調節は、全ての胃腸上皮細胞系統を生成することにより、さらには腸の腺窩及び胃腺の全体を生成することによって行われる。これらの幹細胞は、腸腺窩の下部に位置し、高速循環する腺窩基底部柱状細胞（ＣＢＣ）及び哺乳動物のパネート細胞の上のより不活発な「＋４」細胞を含む。

【0117】

腸管幹細胞（ＩＳＣ）を表すために、少なくとも３つの異なる腺窩細胞型が設定される。集団の各メンバーは、増殖動態及び放射線に対する感受性が明確に区別されるので、それぞれが独特の機能を有すると考えられる。それらは、サイトカイン、ホルモン又は成長因子によって引き起こされる抑制シグナル及び刺激シグナルに反応して、ある型から別の型へ動的に切り替わると考えられる。これに対し、「＋４腺窩位置」にある細胞分裂が遅い腸管上皮幹細胞（ＩＥＳＣ）［ラベル保持細胞（ＬＲＣ）］は、特に損傷からの回復時に、恒常的な再生能力に寄与する。これらのＬＲＣは、Ｂｍｉｌ、ＨｏｐＸ、Ｌｒｉｇｌ、及び／又はＤｃｌｋ１などの様々なマーカーを発現し、損傷に反応して、迅速に細胞分裂するＩＥＳＣに変化することができる。Ｂｍｉ１とＨｏｐＸは＋４細胞を優先的にマークすると報告されている。放射線及び／又は化学療法によって引き起こされる胃腸損傷後の腸再生には、Ｌｇｒ５^＋ＩＳＣが必要である。ＬｇｒＳ^－及びＢｍｉｌは、損傷又は放射線誘発損傷後の再生反応を開始する予備細胞であると考えられる。同様に、製剤は、腸透過性の増加、局所及び全身の炎症の増加、並びに絨毛の高さの減少に関連する環境性腸疾患などの無症候性疾患状態に使用されることができる。環境性腸疾患の対象者は、栄養素やミネラルの吸収不良の二次的作用である慢性的栄養失調を経験する。

【0118】

＜幹細胞及び／又は前駆細胞の増殖及び／又は成長を促進するための組成物であって、創傷治癒用組成物、皮膚状態、肺疾患、粘膜バリア状態及び粘膜バリア機能に関連する疾患の治療用組成物、並びに消化管粘膜損傷の治療用組成物＞
一態様において、幹細胞及び／又は前駆細胞の生存、増殖、及び／又は成長を促進するための治療用組成物を提供する。本明細書において、粘膜バリア機能に関連する疾患又は状態の治療（例えば創傷治癒）、皮膚状態（例えばアトピー性皮膚炎、乾癬、床ずれ、又は皮膚の老化に関連する状態）の治療、肺疾患（例えば、喘息）の治療、粘膜バリア機能の改善、及び／又は消化管粘膜の損傷の治療を必要とする対象者において、それらの治療及び改善をするための組成物について記載する。

【0119】

一実施形態において、治療用組成物は、トレオニン、バリン、チロシン、トリプトファン、アスパラギン酸、セリン、及びそれらの誘導体からなる群から選択される１又は複数の遊離アミノ酸を含むか、又は前記遊離アミノ酸から本質的に構成されるか、又は前記遊離アミノ酸から構成され、任意選択的に、例えば、薬学的に許容される担体、アジュバント、及び／又は追加の活性剤を含む。一実施形態において、治療用組成物は、トレオニン、バリン、チロシン、トリプトファン、アスパラギン酸、セリン、及びそれらの誘導体からなる群から選択される１又は複数の遊離アミノ酸を含むか、又は前記遊離アミノ酸から本質的に構成されるか、又は前記遊離アミノ酸から構成され、任意選択的に、例えば、薬学的に許容される担体、アジュバント、及び／又は追加の活性剤を含む。特定の実施形態において、組成物は殺菌されている。

【0120】

一実施形態において、組成物の全オスモル濃度は、約１００ｍｏｓｍ～約２８０ｍｏｓｍであるか、又はその間の任意の値である。好ましくは、全オスモル濃度は、約１５０ｍｏｓｍ～約２８０ｍｏｓｍである。他の実施形態において、組成物の全オスモル濃度は、約２８０ｍｏｓｍよりも低い任意の値である。

【0121】

組成物のｐＨは、例えば、約２．５～約８．５であってよい。特定の実施形態において、組成物のｐＨは、約２．５～約６．５、約３．０～約６．０、約３．５～約５．５、約３．９～約５．０、又は約４．２～約４．６である。他の実施形態において、組成物のｐＨは約６．５～約８．５、約７．０～約８．０、又は約７．２～約７．８である。

【0122】

特定の実施形態において、組成物は、トレオニン、バリン、チロシン、トリプトファン、アスパラギン酸、及びセリンからなる群から選択される１又は複数の遊離アミノ酸を含む。特定の実施形態において、組成物は、トレオニン、バリン、チロシン、トリプトファン、アスパラギン酸、セリン、及びそれらの誘導体からなる群から選択される１又は複数の遊離アミノ酸を含む。特定の実施形態において、組成物は、トレオニン、バリン、チロシン、トリプトファン、及びアスパラギン酸からなる群から選択される１又は複数の遊離アミノ酸を含む。組成物は、好ましくは、トレオニン、バリン、セリン、チロシン、及びトリプトファンからなる群から選択される１又は複数の遊離アミノ酸を含む。特定の実施形態において、組成物は、トレオニン、バリン、チロシン、トリプトファン、アスパラギン酸、及びセリンからなる群から選択される２種以上の遊離アミノ酸を含む。特定の実施形態において、組成物は、トレオニン、バリン、チロシン、トリプトファン、アスパラギン酸、及びセリンからなる群から選択される３種以上の遊離アミノ酸を含む。特定の実施形態において、組成物は、トレオニン、バリン、チロシン、トリプトファン、アスパラギン酸、及びセリンからなる群から選択される４種以上の遊離アミノ酸を含む。特定の実施形態において、組成物はトレオニン、バリン、チロシン、トリプトファン、及びアスパラギン酸を含む。特定の実施形態において、組成物は、トレオニン、バリン、チロシン、トリプトファン、及びセリンからなる遊離アミノ酸を含む。

【0123】

これらのアミノ酸は、組成物中に存在する場合、存在が許容される濃度は、例えば、トレオニンは、約０．４～約１．５、約０．７～約１．３、又は約０．９～約１．１グラム／リットルであり、バリンは、約０．７～約１．７、約０．９～約１．５、又は約１．１～約１．３グラム／リットルであり、セリンは、約０．６～約１．６、約０．８～約１．４、約１．０～約１．２グラム／リットルであり、チロシンは、約０．０５～約０．４、又は約０．１～約０．３グラム／リットル、トリプトファンは、約１．１～約２．１、約１．３～約１．９、又は約１．５～約１．７グラム／リットルである。特定の実施形態において、治療用組成物は、トレオニン（約１．０グラム／リットル）、バリン（約１．２グラム／リットル）、セリン（約１．１グラム／リットル）、チロシン（約０．２グラム／リットル）、及びトリプトファン（約１．６グラム／リットル）を含む。一実施形態において、組成物はセリンを含まない。

【0124】

さらなる実施形態において、組成物は、トレオニン、バリン、チロシン、及びトリプトファン、及び／又は、それらの誘導体から選択される１種の遊離アミノ酸を含むか、又は前記１種のアミノ酸から本質的に構成される。さらなる実施形態において、治療用組成物は、遊離アミノ酸としてトレオニンを含むか、又は本質的にトレオニンから構成される。治療用組成物はまた、遊離アミノ酸としてバリンを含むか、又は本質的にバリンから構成されることができる。また、治療用組成物は遊離アミノ酸としてチロシンを含むか、又は本質的にチロシンから構成される。治療用組成物は、遊離アミノ酸としてトリプトファンを含むか、又は本質的にトリプトファンから構成される。さらに、治療用組成物は遊離アミノ酸としてアスパラギン酸を含むか、又は本質的にアスパラギン酸から構成される。特定の実施形態において、組成物は遊離アミノ酸としてセリンを含む。

【0125】

別の実施形態において、組成物はまた、トレオニン、バリン、セリン、チロシン、トリプトファン及びアスパラギン酸からなる群から選択される２種の遊離アミノ酸を含むか、又は前記２種の遊離アミノ酸から本質的に構成され、前記２種の遊離アミノ酸は、トレオニンとバリンとの組合せ；トレオニンとセリンとの組合せ；トレオニンとチロシンとの組合せ；トレオニンとトリプトファンとの組合せ；バリンとセリンとの組合せ；バリンとチロシンとの組合せ；バリンとトリプトファンとの組合せ；セリンとチロシンとの組合せ；セリンとトリプトファンとの組合せ；チロシンとアスパラギン酸との組合せ；セリンとアスパラギン酸との組合せ；バリンとアスパラギン酸との組合せ；トレオニンとアスパラギン酸との組合せ；トリプトファンとアスパラギン酸との組合せ；及びチロシンとトリプトファンとの組合せを含む。

【0126】

別の実施形態において、組成物は、トレオニン、バリン、セリン、チロシン、トリプトファン及びアスパラギン酸からなる群から選択される３種の遊離アミノ酸を含むか、又は前記３種の遊離アミノ酸から本質的に構成され、前記３種の遊離アミノ酸は、トレオニン、バリン及びセリンの組合せ；トレオニン、バリン及びチロシンの組合せ；トレオニン、バリン及びトリプトファンの組合せ；トレオニン、セリン及びチロシンの組合せ；トレオニン、セリン及びチロシンの組合せ；トレオニン、セリン及びトリプトファンの組合せ；トレオニン、チロシン及びトリプトファンの組合せ；バリン、セリン及びチロシンの組合せ；バリン、セリン及びトリプトファンの組合せ；バリン、チロシン及びトリプトファンの組合せ；セリン、チロシン及びトリプトファンの組合せ；トレオニン、バリン及びアスパラギン酸の組合せ；トレオニン、セリン及びアスパラギン酸の組合せ；トレオニン、チロシン及びアスパラギン酸の組合せ；トレオニン、トリプトファン及びアスパラギン酸の組合せ；バリン、セリン及びアスパラギン酸の組合せ；バリン、チロシン及びアスパラギン酸の組合せ；バリン、トリプトファン及びアスパラギン酸の組合せ；セリン、チロシン及びアスパラギン酸の組合せ；セリン、トリプトファン及びアスパラギン酸の組合せ；チロシン、トリプトファン及びアスパラギン酸の組合せ；を含む。

【0127】

別の実施形態において、組成物は、トレオニン、バリン、セリン、チロシン、トリプトファン及びアスパラギン酸からなる群から選択される４種の遊離アミノ酸を含むか、又は前記４種の遊離アミノ酸から本質的に構成され、前記４種の遊離アミノ酸は、トレオニン、バリン、セリン及びチロシンの組合せ；トレオニン、バリン、セリン及びトリプトファンの組合せ；トレオニン、バリン、チロシン及びトリプトファンの組合せ；トレオニン、セリン、チロシン及びトリプトファンの組合せ；バリン、セリン、チロシン及びトリプトファンの組合せ；トレオニン、バリン、セリン及びアスパラギン酸の組合せ；トレオニン、バリン、チロシン及びアスパラギン酸の組合せ；トレオニン、バリン、トリプトファン及びアスパラギン酸の組合せ；トレオニン、セリン、チロシン及びアスパラギン酸の組合せ；トレオニン、セリン、トリプトファン及びアスパラギン酸の組合せ；トレオニン、チロシン、トリプトファン及びアスパラギン酸の組合せ；バリン、セリン、チロシン及びアスパラギン酸の組合せ；バリン、セリン、トリプトファン及びアスパラギン酸の組合せ；バリン、チロシン、トリプトファン及びアスパラギン酸の組合せ；セリン、チロシン、トリプトファン及びアスパラギン酸の組合せ；を含む。

【0128】

別の実施形態において、組成物は、トレオニン、バリン、セリン、チロシン、トリプトファン及びアスパラギン酸からなる群から選択される５種の遊離アミノ酸を含むか、又は前記５種の遊離アミノ酸から本質的に構成され、前記５種の遊離アミノ酸は、トレオニン、バリン、セリン、チロシン及びトリプトファンの組合せ；トレオニン、バリン、セリン、チロシン及びアスパラギン酸の組合せ；トレオニン、バリン、セリン、トリプトファン、及びアスパラギン酸の組合せ；トレオニン、バリン、チロシン、トリプトファン及びアスパラギン酸の組合せ；トレオニン、セリン、チロシン、トリプトファン及びアスパラギン酸の組合せ；を含む。

【0129】

別の実施形態において、組成物は、遊離アミノ酸として、トレオニン、バリン、セリン、チロシン、トリプトファン及びアスパラギン酸を含むか、又はそれらから本質的に構成される。

【0130】

特定の実施形態において、組成物は、天然アミノ酸を含むことができ、また、幹細胞及び／又は前駆細胞の生存、増殖、及び／又は成長を向上させる点において、前記天然アミノ酸と実質的に同じ、又はより良好な活性を保持することがきる誘導体を含むことができる。特定の実施形態において、組成物は、天然アミノ酸を含むことができ、また、特定の実施形態において、組成物は、創傷治癒、皮膚状態（例えばアトピー性皮膚炎、乾癬、床ずれ、又は皮膚の老化に関連する状態）の治療、肺疾患（例えば、喘息）の治療、粘膜バリア機能の改善、及び／又はＧＩ粘膜の損傷の治療を必要とする対象者の治療及び改善することができる点において、前記天然アミノ酸と実質的に同じ、又はより良好な活性を保持することがきる誘導体を含むことができる。前記誘導体は、例えば、エナンチオマーであり、アミノ酸のＤ型及びＬ型の両方を含む。誘導体は、例えば、ヨードチロシン、又はノルバリンであり得る。他のアミノ酸誘導体として、例えば、ノルロイシン、オルニチン、ペニシラミン、ピログルタミン誘導体を挙げることができ、又は他の誘導体として、アラニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グリシン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、プロリン、フェナラリン、セリン、トレオニン、トリプトファン又はバリンを挙げることができる。特定の実施形態において、アミノ酸誘導体は、トレオニン、バリン、チロシン、トリプトファン、アスパラギン酸、又はセリンの誘導体である。他のアミノ酸誘導体として、例えば、アミノ酸のアシル化、メチル化、及び／又はハロゲン化によって合成されたものが挙げられるが、これらに限定されない。これらには、例えば、β－メチルアミノ酸、Ｃ－メチルアミノ酸、及びＮ－メチルアミノ酸が含まれる。

【0131】

幾つかの特定の実施形態において、本開示の組成物は、セリン、リジン、グリシン、イソロイシン、及びアスパラギンからなる群から選択される１又は複数のアミノ酸を含まない。又は、特定の実施形態において、これらのアミノ酸が組成物中に存在するとしても、それらは幹細胞及び／又は前駆細胞の生存、増殖、及び／又は成長を阻害する量では存在しない。

【0132】

特定の具体的実施形態において、本開示の組成物は、セリン、リジン、グリシン、アスパラギン酸、イソロイシン、及びアスパラギンからなる群から選択されるアミノ酸の１種を含まないか、又は含む場合は無視できる量である。さらなる実施形態において、治療用組成物は遊離アミノ酸としてリジンを含まないか、又は治療用組成物は遊離アミノ酸としてグリシンを含まないか、又は治療用組成物は遊離アミノ酸としてアスパラギン酸を含まないか、又は治療用組成物は遊離アミノ酸としてイソロイシンを含まないか、又は治療用組成物は遊離アミノ酸としてアスパラギンを含まない。

【0133】

幾つかの実施形態において、治療用組成物は、セリン、リジン、グリシン、イソロイシン及びアスパラギンからなる群から選択される遊離アミノ酸の任意の２種を含まず、前記２種は、リジンとグリシンとの組合せ；リジンとアスパラギン酸との組合せ；リジンとイソロイシンとの組合せ；リジンとアスパラギンとの組合せ；グリシンとアスパラギン酸との組合せ；グリシンとイソロイシンとの組合せ；グリシンとアスパラギンの組合せ；アスパラギン酸とイソロイシンとの組合せ；アスパラギン酸とアスパラギンとの組合せ；及びイソロイシンとアスパラギンとの組合せを含む。

【0134】

他の実施形態において、組成物は、セリン、リジン、グリシン、イソロイシン及びアスパラギンからなる群から選択される遊離アミノ酸の任意の３種を含まず、前記３種は、リジン、グリシン及びアスパラギン酸の組合せ；リジン、グリシン及びイソロイシンの組合せ；リジン、グリシン及びアスパラギンの組合せ；リジン、アスパラギン酸及びイソロイシンの組合せ；リジン、アスパラギン酸及びアスパラギンの組合せ；リジン、イソロイシン及びアスパラギンの組合せ；グリシン、アスパラギン酸及びイソロイシンの組合せ；グリシン、アスパラギン酸及びアスパラギンの組合せ；グリシン、イソロイシン及びアスパラギンの組合せ；アスパラギン酸、イソロイシン及びアスパラギンの組合せ；を含む。

【0135】

さらなる実施形態において、組成物は、セリン、リジン、グリシン、アスパラギン酸、イソロイシン及びアスパラギンからなる群から選択される遊離アミノ酸の任意の４種を含まず、前記４種は、リジン、グリシン、アスパラギン酸及びイソロイシンの組合せ；リジン、グリシン、アスパラギン酸及びアスパラギンの組合せ；リジン、アスパラギン酸、イソロイシン及びアスパラギンの組合せ；リジン、グリシン、イソロイシン及びアスパラギンの組合せ；グリシン、アスパラギン酸、イソロイシン及びアスパラギンの組合せ；を含む。

【0136】

特定の実施形態において、本開示の組成物は、リジン、グリシン、アスパラギン酸、イソロイシン及びアスパラギンを含まない。別の特定の実施形態において、組成物は、セリン、リジン、グリシン、アスパラギン酸、イソロイシン及びアスパラギンを含まないか、又は無視できる量だけ含む。一実施形態において、組成物はグルタミン及び／又はメチオニン、並びに、グルタミン及び／又はメチオニンに加水分解され得る任意のジ－ペプチド、オリゴ－ペプチド又はポリペプチド又は蛋白質を含まない。

【0137】

幾つかの特定の実施形態において、治療用組成物はリジンを含んでもよく、リジンの全濃度は、３００ｍｇ／ｌ未満、１００ｍｇ／ｌ未満、５０ｍｇ／ｌ未満、１０ｍｇ／ｌ未満、５ｍｇ／ｌ未満、１ｍｇ／ｌ未満、０．５ｍｇ／ｌ未満、又は０．０１ｍｇ／ｌ未満である。治療用組成物はアスパラギン酸を含んでもよく、アスパラギン酸の全濃度は、３００ｍｇ／ｌ未満、１００ｍｇ／ｌ未満、５０ｍｇ／ｌ未満、１０ｍｇ／ｌ未満、５ｍｇ／ｌ未満、１ｍｇ／ｌ未満、０．５ｍｇ／ｌ未満、又は０．０１ｍｇ／ｌ未満である。治療用組成物はグリシンを含んでもよく、グリシンの全濃度は。３００ｍｇ／ｌ未満、１００ｍｇ／ｌ未満、５０ｍｇ／ｌ未満、１０ｍｇ／ｌ未満、５ｍｇ／ｌ未満、１ｍｇ／ｌ未満、０．５ｍｇ／ｌ未満、又は０．０１ｍｇ／Ｌ未満である。治療用組成物はイソロイシンをさらに含んでもよく、イソロイシンの全濃度は、３００ｍｇ／ｌ未満、１００ｍｇ／ｌ未満、５０ｍｇ／ｌ未満、１０ｍｇ／ｌ未満、５ｍｇ／ｌ未満、１ｍｇ／ｌ未満、０．５ｍｇ／ｌ未満、又は０．０１ｍｇ／Ｌ未満である。治療用組成物はアスパラギンをさらに含んでもよく、アスパラギンの全濃度は、１０ｍｇ／ｌ未満、５ｍｇ／ｌ未満、１ｍｇ／ｌ未満、０．５ｍｇ／ｌ未満、又は０．０１ｍｇ／ｌ未満である。

【0138】

代替実施形態において、組成物は、遊離アミノ酸グルタミンと、任意選択的に１又は複数のグルタミン含有ジペプチドとを含んでもよく、遊離アミノ酸グルタミンとグルタミン含有ジペプチドの合計濃度は、３００ｍｇ／ｌ未満であるか、又は３００ｍｇ／ｌ未満の任意の濃度であってよく、例えば１００ｍｇ／ｌ未満、５０ｍｇ／ｌ未満、１０ｍｇ／ｌ未満、５ｍｇ／ｌ未満、１ｍｇ／ｌ未満、０．５ｍｇ／ｌ未満、又は０．０１ｍｇ／ｌ未満である。特定の実施形態において、組成物は遊離アミノ酸グルタミンと、任意選択的に１又は複数のグルタミン含有ペプチドとを含むことができ、遊離アミノ酸グルタミンとグルタミン含有ペプチドの合計濃度は３００ｍｇ／ｌ未満であるか、又は３００ｍｇ／ｌ未満の任意の濃度であってよく、例えば１００ｍｇ／ｌ未満、５０ｍｇ／ｌ未満、１０ｍｇ／ｌ未満、５ｍｇ／ｌ未満、１ｍｇ／ｌ未満、０．５ｍｇ／ｌ未満、又は０．０１ｍｇ／ｌ未満である。

【0139】

別の代替実施形態において、治療用組成物は、遊離アミノ酸メチオニンと、任意選択的に１又は複数のメチオニン含有ジペプチドとを含んでもよく、遊離アミノ酸メチオニンとメチオニン含有ジペプチドの合計濃度は、３００ｍｇ／ｌ未満であるか、又は３００ｍｇ／ｌ未満の任意の濃度であってよく、例えば１００ｍｇ／ｌ未満、５０ｍｇ／ｌ未満、１０ｍｇ／ｌ未満、５ｍｇ／ｌ未満、１ｍｇ／ｌ未満、０．５ｍｇ／ｌ未満、又は０．０１ｍｇ／ｌ未満である。特定の実施形態において、組成物は遊離アミノ酸メチオニンと、任意選択的に１又は複数のメチオニン含有ペプチドとを含むことができ、遊離アミノ酸メチオニンとメチオニン含有ペプチドの合計濃度は３００ｍｇ／ｌ未満であるか、又は３００ｍｇ／ｌ未満の任意の濃度であってよく、例えば１００ｍｇ／ｌ未満、５０ｍｇ／ｌ未満、１０ｍｇ／ｌ未満、５ｍｇ／ｌ未満、１ｍｇ／ｌ未満、０．５ｍｇ／ｌ未満、又は０．０１ｍｇ／ｌ未満である。

【0140】

特定の実施形態において、組成物は添加剤（例えば、栄養素、電解質、ビタミン、ミネラルなど）も含む。特定の実施形態において、組成物は鉄又は亜鉛を含む。特定の実施形態において、治療用組成物は、例えばＮａ^＋；Ｋ^＋；ＨＣＯ_３ ^－；ＣＯ_３ ^２－；Ｃａ^２＋；Ｍｇ^２＋；Ｆｅ^２；Ｃｌ^－；例えば、Ｈ_２ＰＯ_４ ^－、ＨＰＯ_４ ^２－、ＰＯ_４ ^３－などのリン酸イオン；亜鉛；ヨウ素；銅；鉄；セレン；クロム；及びモリブデンから選択される１又は複数の電解質を含む。他の実施形態において、組成物はＨＣＯ_３ ^－又はＣＯ_３ ^２－を含まない。別の代替実施形態において、組成物は、ＨＣＯ_３ ^－及びＣＯ_３ ^２－を、合計濃度で５ｍｇ／ｌ未満、又は５ｍｇ／ｌ未満の濃度で含む。特定の実施形態において、組成物は電解質を含まない。例えば、特定の実施形態において、組成物は、Ｎａ^＋；Ｋ^＋；ＨＣＯ_３ ^－；ＣＯ_３ ^２－；Ｃａ^２＋；Ｍｇ^２＋；Ｆｅ^２；Ｃｌ^－；例えば、Ｈ_２ＰＯ_４ ^－、ＨＰＯ_４ ^２－、ＰＯ_４ ^３－ などのリン酸イオン；亜鉛；ヨウ素；銅；鉄；セレン；クロム；及びモリブデンの１種、又は２種以上、又は何れも含まない。

【0141】

特定の実施形態において、組成物は、オリゴ糖、多糖類、及び炭水化物；オリゴペプチド若しくはポリペプチド又は蛋白質；脂質；小鎖脂肪酸、中鎖脂肪酸及び／又は長鎖脂肪酸；及び／又は上記栄養素を１種又は複数含む食物；から選択される１又は複数の成分を含まない。特定の実施形態において、組成物はグルコース又はスクロースを含まない。

【0142】

一実施形態において、本開示の組成物を緩衝するために、Ｈ_２ＰＯ_４ ^－、ＨＰＯ_４ ^２－、及びＰＯ_４ ^３－などのリン酸イオンが使用される。一実施形態において、治療用組成物は、緩衝剤としてＨＣＯ_３ ^－又はＣＯ_３ ^２－を使用する。他の実施形態では、治療用組成物は、緩衝剤としてＨＣＯ_３ ^－又はＣＯ_３ ^２－を使用しない。

【0143】

特定の実施形態において、組成物は、バリン、トレオニン、チロシン、電解質、Ｎａ^＋（約１０ｍｍｏｌ～６０ｍｍｏｌ）、及びＫ^＋（約１ｍｍｏｌ～２０ｍｍｏｌ）を含む。特定の実施形態において、組成物は緩衝剤を含む。

【0144】

＜創傷治癒、皮膚状態及び肺疾患の治療、粘膜バリア機能の改善、及び／又はＧＩ粘膜傷害の治療のための幹細胞及び／又は前駆細胞による治療＞
本明細書において、胃腸、肺及び皮膚の疾患を治療するための方法として、アミノ酸組成物について記載する。本開示は、幹細胞及び／又は前駆細胞の生存、増殖、及び／又は成長を向上させる組成物及び方法を提供する。本開示は、粘膜バリア機能に関連する疾患又は状態の治療（例えば創傷治癒）、皮膚状態（例えばアトピー性皮膚炎、乾癬、床ずれ、又は皮膚の老化に関連する状態）の治療、肺疾患（例えば、喘息）の治療、粘膜バリア機能の改善、及び／又は消化管粘膜の損傷の治療を必要とする対象者において、それらの治療及び改善をするための組成物及び方法を提供する。幹細胞及び／又は前駆細胞の数は、細胞の生存、増殖、及び／又は成長を増加させることによって増加させることができる。一実施形態において、方法は、幹細胞及び／又は前駆細胞を本開示の組成物に曝露することを含む。幹細胞及び／又は前駆細胞は、対象者へ投与された後、又は埋め込まれた後、又は送給された後に、培養された組成物、エクスビボで生成された組成物、その場で生成された組成物、又はインビボで生成された組成物に曝露されることができる。

【0145】

対象者は、例えば、幹細胞及び／又は前駆細胞の生存、増殖及び／又は成長の促進が必要とされるヒトであり得る。対象者は、例えば、治療を必要とする疾患又は状態を有するヒトであり得る。対象者は、ヒトの他に、あらゆる種の動物であってよく、例えば、犬、猫、マウス、ラット、モルモット及びハムスターなどの家畜及び実験室動物；ウマ、ウシ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、アヒル、ガチョウ、及びニワトリなどの家畜；エイプ(apes)、チンパンジー、オランウータン、モンキーなどの他の霊長類；魚；カエルやサンショウウオなどの両生類；ヘビやトカゲなどの爬虫類；キツネ、ラクダ、クマ、アンテロープ、ラマ、イタチ、ウサギ、ミンク、ビーバー、アーミン、カワウソ、クロテン、アザラシ、コヨーテ、チンチラ、シカ、ムスクラット、フクロネズミどの他の動物；を含む哺乳動物を挙げることができるが、これらに限定されない。

【0146】

一実施形態において、本方法は、幹細胞及び／又は前駆細胞の生存、増殖、及び／又は成長の増加をもたらす。特定の実施形態において、方法は、例えば創傷などの粘膜バリア機能に関連する疾患又は状態、皮膚の状態（例えばアトピー性皮膚炎、乾癬、床ずれ、又は皮膚の老化に関連する状態）、肺疾患（例えば、喘息）、粘膜バリア機能、及び／又は消化管粘膜の損傷を有する対象の状態に改善をもたらす。

【0147】

一実施形態において、方法は、幹細胞及び／又は前駆細胞の生存、増殖、及び／又は成長を促進するために、本発明に係る組成物を培養中の幹細胞及び／又は前駆細胞に導入することを含む。組成物は、様々な疾患及び状態を治療するのに用いられる細胞の量を増加させるために使用されることができる。

【0148】

一実施形態において、本開示は、移植された幹細胞の治療成果を向上させる方法を提供するもので、本開示の組成物を、幹細胞移植と併用して投与することを含む。組成物の投与は、ヒト又はヒト以外の動物における標的幹細胞及び／又は前駆細胞の移植部位又はその近傍で行われることができる。特定の実施形態において、本発明は、例えば創傷などの粘膜バリア機能に関連する疾患又は状態の治療、皮膚の状態（例えばアトピー性皮膚炎、乾癬、床ずれ、又は皮膚の老化に関連する状態）の治療、肺疾患（例えば、喘息）の治療、粘膜バリア機能の改善、及び／又はＧＩ粘膜の損傷の治療を必要とする対象者を治療する方法であって、本明細書に記載した組成物を前記対象者に投与することを含む、方法を提供する。

【0149】

一実施形態において、幹細胞及び／又は前駆細胞を投与された対象者は、シクロスポリンなどの免疫抑制薬を使用するか、又は局所免疫抑制法により局所適用免疫抑制剤を使用することにより、免疫抑制されることはできるが、そのような免疫抑制は、例えば脳や眼の組織などの特定の免疫特権組織においては必ずしも必須条件ではない。

【0150】

特定の実施形態において、投与される幹細胞及び／又は前駆細胞は本質的に自己由来(autologous)であり、投与を受けた者自身の組織から調製される。そのような場合、幹細胞の後代は、解離又は単離された組織から生成され、本開示の組成物を使用してインビトロで増殖され得る。適当な細胞数に拡大すると、細胞は採取され、対象者の患部組織に投与される状態になる。

【0151】

一実施形態において、本開示は、幹細胞の増殖及び分化を促進する必要がある対象者において、幹細胞の増殖及び分化を促進する方法を提供するもので、該方法は、前記対象者を特定すること、及び前記対象者に有効量の組成物を投与することを含み、前記組成物は、トレオニン、バリン、チロシン、トリプトファン、アスパラギン酸及びセリンからなる群から選択される１又は複数の遊離アミノ酸を含むか、又は前記遊離アミノ酸から本質的に構成されるか、又は前記遊離アミノ酸から構成され、任意選択的に、薬学的に許容される担体、アジュバント、及び／又は他の活性剤を含み、前記組成物は、全オスモル濃度が、約１００ｍｏｓｍ～約２８０ｍｏｓｍであり、ｐＨが、約２．５～約６．５である。特定の実施形態において、本開示は、粘膜バリア機能に関連する疾患又は状態の治療（例えば創傷治癒）、皮膚状態（例えばアトピー性皮膚炎、乾癬、床ずれ、又は皮膚の老化に関連する状態）の治療、肺疾患（例えば、喘息）の治療、粘膜バリア機能の改善、及び／又はＧＩ粘膜の損傷の治療を必要とする対象者において、それらの治療及び改善をするための方法を提供するもので、前記方法は、前記対象者を特定すること、及び前記対象者に有効量の組成物を投与することを含み、前記組成物は、トレオニン、バリン、チロシン、トリプトファン、アスパラギン酸及びセリンからなる群から選択される１又は複数の遊離アミノ酸を含むか、又は前記遊離アミノ酸から本質的に構成されるか、又は前記遊離アミノ酸から構成され、任意選択的に、薬学的に許容される担体、アジュバント、及び／又は他の活性剤を含み、前記組成物は、全オスモル濃度が、約１００ｍｏｓｍ～約２８０ｍｏｓｍであり、ｐＨが、約２．５～約６．５である。

【0152】

別の実施形態では、本開示の組成物及び方法は、原因不明の薬物、化学物質、及びウイルス感染症又は細菌感染症の二次的作用である骨髄抑制を克服するために使用されることができる。

【0153】

特定の実施形態において、本開示は、疾患及び状態における幹細胞及び／又は前駆細胞の増殖及び成長を促進するために使用されることができ、前記疾患及び状態は、例えば、悪性腫瘍；ペインス細胞欠乏症；下垂体機能低下症；無グルテン食に反応しないセリアック病などのセリアック病；トロピカルスプルー；放射線関連虚血；ネオマイシン及びアザチオプリンによって誘発される絨毛萎縮のような薬物誘発性の絨毛萎縮；重度の食物過敏症；先天性クローン病；自己免疫性腸症；腸炎；肝炎；腸癌腸リンパ腫；１型糖尿病；アレルギー；角膜裂傷などの眼の症状；好酸球性胃腸炎；ウイルス性胃腸炎、及び免疫不全症候群；を含むが、これらに限定されない。

【0154】

幾つかの実施形態において、本開示は、ウイルス、真菌又は細菌の感染によって誘発される状態及び疾患における幹細胞の増殖及び分化を促進するために使用されることができ、前記状態及び疾患は、例えばウイルス、真菌又は細菌の感染によって引き起こされる骨髄抑制である。例えば、組成物及び方法は、例えばデング熱ウイルスによって血小板数が低下した患者を治療するために使用されることができる。

【0155】

本明細書に記載の組成物はまた、例えば、神経変性疾患、外傷性傷害、神経毒性傷害、虚血性、発達障害、視覚に影響を与える障害、脊髄の傷害又は疾患、脱髄性疾患、自己免疫疾患、感染症、炎症性疾患、又は全身性疾患によって引き起こされる欠損症の症状を治療又は改善するために使用されることができる。

【0156】

特定の実施形態において、移植された幹細胞は、増殖すること、組織損傷の領域に移動すること、及び／又は、組織特異的に分化して欠損を軽減するように機能することが可能である。

【0157】

一実施形態において、本開示による方法及び組成物は、放射線に曝露された患者、又は放射線、化学療法及び／又は陽子線治療を受けている患者に特に有用である。

【0158】

別の態様において、本開示は、ＧＩ管（例えば、小腸粘膜、食道、胃、大腸など）の損傷、尿生殖路の損傷、又は粘膜内壁を有する臓器の損傷の治療を必要とする対象者において、前記治療をする方法を提供するもので、本明細書に記載された組成物を対象者に投与することを含む。別の態様では、本開示は、粘膜バリアに関連する状態の治療を必要とする対象者において前記治療をする方法を提供するもので、本明細書に記載された組成物を対象者に投与することを含む。

【0159】

本開示の組成物は、幹細胞及び／又は前駆細胞の増殖及び／又は成長を必要とするあらゆる疾患又は状態の治療又は改善に使用されることができる。特定の実施形態において、本開示の組成物及び方法は、幹細胞の増殖を促進することにより、放射線照射で生じた小腸の損傷の治療又は改善に使用されることができる。別の特定の実施形態において、本開示は、放射線療法、特に骨盤及び腹部の放射線療法によって引き起こされる小腸の損傷の治療又は改善に使用されることができる。特定の実施形態において、放射線療法は、癌の治療法である。
また、本開示は、化学療法剤によって小腸に生じる損傷を治療又は改善するために、幹細胞の増殖を促進するために使用されることができる。前記化学療法剤は、限定されるものでないが、シスプラチン、５－フルオロウラシル（５－ＦＵ）、ヒドロキシ尿素、エトポシド、アラビノシド、６－メルカプトプリン、６－チオグアニン、フルダラビン、メトヘキセート、ステロイド、及び／又はこれらの組合せを含む。例示的な化学療法剤として、抗エストロゲン（例えばタモキシフェン、ラロキシフェン、及びメゲストロール）、ＬＨＲＨアゴニスト（例えばゴシクリン及びロイプロリド）、抗アンドロゲン（例えばフルタミド及びビカルタミド）、光線力学療剤（例えばベルトポルフィン（ＢＰＤ－ＭＡ）、フタロシアニン、光増感剤Ｐｃ４、及びデメトキシ－ヒポクレリンＡ（２ＢＡ－２－ＤＭＨＡ））、窒素マスタード（例えば、シクロホスファミド、イホスファミド、トロホスファミド、クロラムブシル、エストラムスチン、及びメルファラン）、ニトロソ尿素（例カルムスチン（ＢＣＮＵ））及びロムスチン（ＣＣＮＵ））、アルキルスルホネート（例えば、ブスルファン及びトレスルファン）、トリアゼン（例えば、ダカルバジン、テモゾロミド）、白金含有化合物（例えば、シスプラチン、カルボプラチン、オキサリプラチン）、ビンカアルカロイド（例えば、ビンクリスチン、ビンブラスチン、ビンデシン及びビノレルビン）、タキソイド（例えば、パクリタキセル、又はナノ粒子アルブミン結合パクリタキセル（ＡＢＲＡＸＡＮＥ）、ドコサヘキサエン酸結合パクリタキセル（ＤＨＡ－パクリタキセル、タキソプレキシン）、ポリグルタメート結合パクリタキセル（ＰＧ－パクリタキセル、パクリタキセルポリグルメックス、ＣＴ－２１０３、ＸＹＯＴＡＸなどのパクリタキセル同等物）、腫瘍活性化プロドラッグ（ＴＡＰ）ＡＮＧ１００５（パクリタキセルの３分子に結合したアンジオペプ－２）、パクリタキセル－ＥＣ－１（ｅｒｂＢ２認識ペプチドＥＣ－１に結合したパクリタキセル）、及びグルコース結合パクリタキセル、例えば２’－パクリタキセルメチル２－グルコピラノシルサクシネート；ドセタキセル、タキソール）、エピポドフィリン（例えば、エトポシド、エトポシドホスフェート、テニポシド、トポテカン、９アミノカンプトテシン、カンプトテリノテカン、イリノテカン、クリスナトール、ミトマイシンＣ）、代謝拮抗物質、ＤＨＦＲ阻害剤（例えば、メトトレキセート、ジクロロメトトレキセート、トリメトレキセート、エダトレキセート）、ＩＭＰ脱水素酵素阻害剤（例えば、ミコフェノール酸、チアゾフリン、リバビリン、及びＥＩＣＡＲ）、リボヌクレオチドレダクターゼ阻害剤（例えば、ヒドロキシ尿素及びデフェロキサミン）、ウラシル類似体（例えば、５フルオロウラシル（５－ＦＵ）、フロクスリジン、ドキシフルリジン、ラチトレキセド、テガフール－ウラシル、カシペシタビン）、プリン類似体（例えば、メルカプトプリン及びチオグアニン）、ビタミンＤ３類似体（例えば、ＥＢ１０８９、ＣＢ１０９３及びＫＨ１０６０）、イソプレニル化阻害薬（例えば、ロバスタチン）、ドーパミン作動性神経毒素（例えば、１－メチル－４－フェニルピリジニウムイオン）、細胞周期阻害剤（例えば、スタウロスポリン）、アクチノマイシン（例えば、アクチノマイシンＤ、ダクチノマイシン）、ブレオマイシン（例えば、ブレオマイシンＡ２、ブレオマイシンＢ２、ペプロマイシン）、アントラサイクリン（例えば、ダウノルビシン、ドキソルビシン、ペグ化リポソームドキソルビシン、イダルビシン、エピルビシン、ピラルビシン、ゾルビシン、ミトキサントロン）、ＭＤＲ阻害剤（例えば、ベラパミル）、Ｃａ^２＋ＡＴＰアーゼ阻害剤（例えば、タプシガルギン）、イマチニブ、サリドマイド、レナリドマイド、チロシンキナーゼ阻害剤（例えば、アキシチニブ（ＡＧ０１３７３６））、ボスチニブ（ＳＫＩ－６０６）、セジラニブ（ＲＥＣＥＮＴＩＮ(登録商標)、ＡＺＤ２１７１）、ダサチニブ（ＳＰＲＹＣＥＬ(登録商標)、ＢＭＳ－３５４８２５）、エルロチニブ（ＴＡＲＣＥＶＡ(登録商標)）、ゲフィチニブ（ＩＲＥＳＳＡ(登録商標)）、イマチニブ（Ｇｌｅｅｖｅｃ(登録商標)、ＣＧＰ５７１４８Ｂ、ＳＴＩ－５７１）、ラパチニブ（ＴＹＫＥＲＢ(登録商標)、ＴＹＶＥＲＢ(登録商標)）、レスタウルチニブ（ＣＥＰ－７０）、ネラチニブ（ＨＫＩ－２７２）、ニロチニブ（ＴＡＳＩＧＮＡ(登録商標)）、セマクサニブ（セマクサニブ、ＳＵ５４１６）、スニチニブ（ＳＵＴＥＮＴ(登録商標)、ＳＵ１１２４８）、トセラニブ（ＰＡＬＬＡＤＩＡ(登録商標)）、バンデタニブ（ＺＡＣＴＩＭＡ(登録商標)、ＺＤ６４７４）、バタラニブ（ＰＴＫ７８７、ＰＴＫ／ＺＫ）、トラスツズマブ（ＨＥＲＣＥＰＴＩＮ(登録商標)）、ベバシズマブ（ＡＶＡＳＴＩＮ(登録商標)）、リツキシマブ（ＲＩＴＵＸＡＮ(登録商標)）、セツキシマブ（ＥＲＢＩＴＵＸ(登録商標)）、パニツムマブ（ＶＥＣＴＩＢＩＸ(登録商標)）、ラニビズマブ（Ｌｕｃｅｎｔｉｓ(登録商標)）、ニロチニブ（ＴＡＳＩＧＮＡ(登録商標)）、ソラフェニブ（ＮＥＸＡＶＡＲ(登録商標)）、エベロニブス（ＡＦＩＮＩＴＯＲ(登録商標)）、アレムツズマブ（ＣＡＭＰＡＴＨ(登録商標)）、ゲムツズマブオゾガマイシン（ＭＹＬＯＴＡＲＧ(登録商標)）、テムシロリムス（ＴＯＲＩＳＥＬ(登録商標)）、ＥＮＭＤ－２０７６、ＰＣＩ－３２７６５、ＡＣ２２０、ドビチニブラクテート（ＴＫＩ２５８、ＣＨＩＲ－２５８）、ＢＩＢＷ２９９２（ＴＯＶＯＫ(登録商標)）、ＳＧＸ５２３、ＰＦ－０４２１７９０３、ＰＦ－０２３４１０６６、ＰＦ－２９９８０４、ＢＭＳ－７７７６０７、ＡＢＴ－８６９、ＭＰ４７０、ＢＩＢＦ１１２０（ＶＡＲＧＡＴＥＦ(登録商標)）、ＡＰ２４５３４、ＪＮＪ－２６４８３３２７、ＭＧＣＤ２６５、ＤＣＣ－２０３６、ＢＭＳ－６９０１５４、ＣＥＰ－１１９８１、ＣＥＰ－１１９８１、チボザニブ（ＡＶ－９５１）、ＯＳＩ－９３０、ＭＭ－１２１、ＸＬ－１８４、ＸＬ－６４７、及び／又は、ＸＬ２２８）、プロテアソーム阻害剤（例えば、ボルテゾミブ（ＶＥＬＣＡＤＥ）、ｍＴＯＲ阻害剤（例えば、ラパマイシン、テムシロリムス（ＣＣＩ－７７９）、エベロリムス（ＲＡＤ－００１）、リダホロリムス、ＡＰ２３５７３（アリアド）、ＡＺＤ８０５５（AstraZenecca）、ＢＥＺ２３５（Novartis）、ＢＧＴ２２６（Norvartis）、ＸＬ７６５（Sanofi Aventis）、ＰＦ－４６９１５０２（Pfizer）、ＧＤＣ０９８０（Genetech）、ＳＦ１１２６（Semafoe）及びＯＳＩ－０２７（ＯＳＩ））、オブリミセン、ゲムシタビン、カルミノマイシン、ロイコボリン、ペメトレキセド、シクロホスファミド、ダカルバジン、プロカルバジン、プレドニゾロン、デキサメタゾン、カンパテシン、プリカマイシン、アスパラギナーゼ、アミノプテリン、メトプテリン、ポルフィロマイシン、メルファラン、ロイロシジン、ロイロシン、クロラムブシル、トラベクチン、プロカルバジン、ディスコデルモリド、カルミノマイシン、アミノプテリン、及びヘキサメチルメチラミン、を挙げることができる。

【0160】

特定の実施形態において、本開示は、小腸への損傷を含む疾患の治療又は改善のために幹細胞の生存及び増殖を促進するために使用されることができ、前記疾患は、炎症性腸疾患（ＩＢＤ）、大腸炎、十二指腸潰瘍、クローン病、及び／又はシリアック病（セリアック病としても知られる）を含むが、これらに限定されない。本開示は、ウイルス、細菌、真菌又は他の微生物の感染による病原性感染症による小腸の損傷の治療又は改善に使用されることができる。

【0161】

一実施形態において、幹細胞及び／又は前駆細胞は、本開示の組成物による治療の前に放射線に曝されている。別の実施形態では、幹細胞及び／又は前駆細胞は、本開示の組成物による治療の後に放射線に曝されるだろう。放射線は、本明細書に記載された組成物で細胞を処理する前後において、例えば、１分、５分、３０分、１時間、６時間、１２時間、１日、５日、７日、１４日、３０日、６０日、３か月、６か月、１年、２年、又は３年以上、細胞に照射されることができる。放射線の線量は、例えば、少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、８０、８５、９０、９５、１００、１２０、又は１５０ Ｇｙであってよい。

【0162】

一実施形態において、本開示は骨髄移植の関連で使用されることができる。骨髄の幹細胞及び／又は前駆細胞は、本開示の組成物を用いてインビボ又はエクスビボで処理されることができる。そのような処理は細胞の生存、増殖、及び／又は成長を向上させる。

【0163】

別の実施形態において、本開示は、小児の急性移植片対宿主病の管理に使用されるプロキマルの関連で使用されることができる。これは成人ドナーの骨髄に由来する間葉系幹細胞（ＭＳＣ）に基づく同種幹細胞療法である。ＭＳＣの生存、増殖、及び／又は成長は、インビトロ又はエクスビボで本開示の組成物と接触させることによって向上させることができる。

【0164】

別の実施形態において、本開示の組成物及び方法は心臓治療に使用されることができる。心筋梗塞の治療のための幹細胞療法は、しばしば自家骨髄幹細胞を利用するが、脂肪組織由来幹細胞のような他の種類の成体幹細胞を使用されることもできる。一実施形態において、幹細胞療法を使用することにより、心臓組織が再生され、心臓損傷後の心不全の発症の根底にある組織消失を元に戻すことができる。

【0165】

別の実施形態において、本開示の組成物及び方法は、血球の形成及び増殖に使用され得る。完全に成熟したヒト赤血球は、赤血球の前駆体である造血幹細胞（ＨＳＣ）によってエクスビボで生成され得る。このプロセスでは、ＨＳＣは間質細胞と一緒に増殖されることができ、骨髄の状態、赤血球増殖の天然部位の状態に類似した環境を作り出す。本開示の組成物の使用に際して、成長因子であるエリスロポエチンを添加することにより、幹細胞を誘導して、赤血球への最終分化を完了させることができる。組成物及び方法はまた、赤血球、白血球、及び／又は血小板の集団を拡大するために用いられることができ、例えば、酸素運搬能力（運動選手などのために）、免疫系（免疫不全の治療を含む）を改善し、凝固を改善するために用いられる。

【0166】

別の実施形態では、本開示の組成物で処理した胚性幹細胞を使用して、蝸牛有毛を再成長させることができる。

【0167】

別の実施形態において、本開示に基づいて処理された幹細胞は、失明及び視覚障害を治療するために使用されることができる。特定の実施形態において、組成物及び方法は角膜裂傷を治療するために使用される。

【0168】

別の実施形態において、本開示は、インスリン産生膵臓β細胞の移植を含む組織移植の成功を高めるために使用されることができる。これらの細胞は、例えば、ベータ細胞に分化させられた胚性幹細胞から調製されることができる。これらの細胞は、本開示の組成物を用いてインビボ又はエクスビボで処理されることができる。

【0169】

別の態様において、本開示は、創傷の治療及び／又は創傷治癒の促進を必要とする対象者において、前記治療及び／又は促進を行う方法を提供するもので、当該方法は、本明細書に記載された組成物を前記対象者に投与することを含む。特定の実施形態において、本開示は、創傷の治療を必要とする対象者において、前記治療を行う方法を提供するもので、当該方法は、本明細書に記載された組成物を前記対象者に投与することを含む。特定の実施形態において、本開示は、創傷又は火傷の治療を必要とする対象者において、前記治療を行う方法を提供するもので、当該方法は、本明細書に記載された組成物を前記対象者に投与することを含む。特定の実施形態において、本開示は、火傷の治療を必要とする対象者において、前記治療を行う方法を提供するもので、当該方法は、本明細書に記載された組成物を前記対象者に投与することを含む。特定の実施形態において、創傷は、部分層創傷又は全層創傷である。特定の実施形態において、火傷は部分層火傷又は全層火傷である。

【0170】

本開示はまた、創傷治癒の関連において利用され得る。成人では、創傷組織は、最も頻繁には、瘢痕組織に置換され、前記組織は、崩壊(disorganized)コラーゲン構造、毛嚢の消失、及び不規則な血管構造によって特徴づけられる。一実施形態において、幹細胞の「シード(seeds)」は、創傷床内の組織層の内側に位置しており、幹細胞が組織層細胞の分化を刺激することを可能にする。この方法は、幹細胞の添加の有無に関係なく、創傷を本開示の組成物と接触させることによって大幅に向上させることができる。特定の実施形態において、組成物は皮膚に塗布される。特定の実施形態において、組成物は幹細胞及び／又は前駆細胞に施される。

【0171】

他の実施形態において、本明細書に記載の組成物及び方法は、例えば、皮膚及び／又はその下の組織の様々な層の活性化が所望される化粧品用途に有用である。この活性化は、例えば、幹細胞及び／又は前駆細胞の生存、増殖、及び／又は成長の向上によって支援され得る。この活性化は、例えば、粘膜バリア機能に関連する疾患又は状態（例えば創傷）、皮膚状態（例えばアトピー性皮膚炎、乾癬、床ずれ、又は皮膚の老化に関連する状態）、肺疾患（例えば、喘息）、粘膜バリア機能、及び／又は消化管粘膜の損傷に関係する疾患又は状態を治療することにより、支援され得る。

【0172】

この実施形態において、本開示の方法は、概して、皮膚（例えば表皮）の治療を必要とする患者の皮膚に、治療に有効な量の組成物を局所的に塗布するステップを含む。一実施形態において、組成物は顔に塗布される。

【0173】

本発明は、皮膚の老化に対抗する(combat)組成物及び方法を提供するもので、前記皮膚の老化に対応することには、例えば、しわ、小じわの外観及び望ましくない肌のきめ等の他の形態の治療することを含む。組成物を皮膚の真皮及び／又は表皮層に供給することにより、皮膚の形態、強度、及び機能が改善される。特定の実施形態において、本明細書に記載された組成物及び方法は、例えば、皮膚の様々な層及び／又はその下にある組織の活性化が望まれる美容用途に有用である。

【0174】

別の態様では、本開示は、皮膚の状態（例えば、アトピー性皮膚炎、乾癬、又は皮膚の加齢に関連する状態）を治療及び／又は予防することが必要とされる対象者において、前記治療及び／又は予防する方法を提供するもので、該方法は、本明細書に記載された組成物を対象者に投与することを含む。特定の実施形態において、皮膚の状態は、アトピー性皮膚炎、乾癬、皮膚の老化、皮膚の老化に関連する状態、又は褥瘡である。幾つかの実施形態において皮膚の状態は、掻痒（かゆみ）、乾癬、湿疹、火傷、又は皮膚炎である。特定の実施形態において、皮膚の状態は乾癬である。特定の実施形態において、皮膚の状態は掻痒である。

【0175】

特定の実施形態において、本開示の組成物は、アミノ酸の他に、皮膚の老化、しわ発生、及び／又は、内因性状態（老化、更年期障害、ニキビなど）及び外的状態（環境汚染、風、熱、日光、放射線、低湿度、過酷な界面活性剤など）に一般的に関連する他の組織学的変化を、遅延させ、最小化し、又は排除するのに有用な薬剤を含む。

【0176】

本発明は、皮膚の視覚的及び／又は触覚的特徴を治療及び／又は予防するのに有用である。例えば、一実施形態では、小じわ及び／又はしわについて、長さ、深さ、及び／又は他の寸法が減少する。

【0177】

別の態様において、本開示は、肺疾患を治療することが必要とされる対象者において、前記治療及び／又は予防する方法を提供するもので、該方法は、本明細書に記載された組成物を対象者に投与することを含む。特定の実施形態において、組成物は全身投与されるか、又は吸入によって投与される。別の態様において、本開示は、肺機能、肺治癒の改善、肺炎の減少、気道抵抗の減少、及び／又は肺機能の改善を必要とする対象者において、前記改善及び前記減少を達成する方法を提供するもので、該方法は、本明細書に記載された組成物を対象者に投与することを含む。特定の実施形態において、肺の状態は、肺損傷、肺炎、気道抵抗に関連する状態、喘息、又は肺の炎症状態である。特定の実施形態において、組成物は全身投与されるか、又は吸入によって投与される。

【0178】

一実施形態において、皮膚又は他の組織に塗布される組成物は、コラーゲン及び／又はヒアルロン酸（ＨＡ）をさらに含み得る。一実施形態において、ＨＡは架橋ＨＡである。組成物がさらに含むことができる成分として、限定するものでないが、皮膚科学的に許容される担体、落屑剤、抗にきび剤、抗しわ剤／抗萎縮剤、ビタミンＢ３化合物、レチノイド、ヒドロキシル酸、抗酸化剤／ラジカルスカベンジャー、キレート剤、フラボノイド、抗炎症剤、抗セルライト剤、局所麻酔剤、日焼け防止剤、美白剤、皮膚鎮静剤及び皮膚治癒剤、抗菌剤及び抗真菌剤、日焼け止め剤、コンディショニング剤、構造化剤、増稠剤（増粘剤及びゲル化剤を含む）、調製組成物及び防腐剤を含む。これに関しては、国際出願公開ＷＯ２００８／０８９４０８号が、引用を以てその全体が本明細書に組み込まれる。

【0179】

本開示の組成物は、治癒及び外科的成果を改善するために、低侵襲手術のサイトを含む手術サイトで投与されることもできる。

【0180】

幹細胞は、本開示に従って、不妊症を治療するために使用されることもできる。特定の実施形態において、対象者は、最初に、幹細胞の生存、増殖及び／又は成長が対象者にとって有益になるだろう状態であることが診断される。例えば、対象者は、そのような状態であると診断されると、対象者に適用される組成物は、幹細胞の生存、増殖及び／又は成長をもたらすことのできる量が、経路を介して投与される。好ましくは、そのような投与により、状態の治療（例えば、改善）がもたらされる。

【0181】

＜腸の幹細胞及び／又は前駆細胞の増殖及び／又は成長を促進するための組成物の使用であって、粘膜バリア機能に関連する疾患又は状態、皮膚の状態、肺疾患を治療するための組成物の使用、並びに、粘膜バリア機能及びＧＩ粘膜を傷害するための組成物の使用＞
本明細書には、胃腸疾患、肺疾患及び皮膚疾患を治療するためのアミノ酸組成物の使用について記載する。特定の実施形態において、本発明の組成物は、腸上皮細胞増殖を誘導するために使用されることができ、絨毛の高さを増大させることができる。前記絨毛は、成熟し分化された上皮細胞であって、電解質及び栄養素の吸収を増大させる上皮細胞を含む。一実施形態において、本開示による組成物は、幹細胞及び／又は前駆細胞の増殖及び分化を刺激する。これは、刷子縁膜におけるＮＨＥ３及びＳＧＬＴ１の発現レベルの上昇によって実証される。それゆえ、この組成物は絨毛の高さを増加させると共に、さらに電解質及び栄養素吸収のための重要な輸送体の発現を増加させる。

【0182】

従って、一実施形態において、本開示は、特に絨毛領域及び刷子縁における小腸上皮細胞の消失に関連する胃腸損傷を予防又は治療するための医薬組成物、及び／又は、小腸の吸収能力の変化に関連する疾患又は状態を、幹細胞の分化又は増殖を促進することによって治療又は改善するための医薬組成物を提供する。これらの幹細胞は、腸腺窩の下部に位置し、高速循環腺窩基底柱状細胞（ＣＢＣ）と、より不活発な「＋４」細胞とを哺乳動物のパネス細胞の上方に含む。

【0183】

本開示はさらに、特に絨毛領域及び刷子縁における小腸上皮細胞の消失に関連する疾患又は状態、並びに小腸上皮における輸送蛋白質機能の変化に関連する疾患又は状態を、幹細胞の分化と増殖を促進することによって治療又は改善するための方法を提供する。該方法は、前記治療を必要とする対象者に本開示の組成物を有効量投与することを含む。別の態様において、本開示は、粘膜バリア機能に関連する疾患又は状態の治療（例えば創傷治癒）、皮膚状態（例えばアトピー性皮膚炎、乾癬、床ずれ、又は皮膚の老化に関連する状態）の治療、肺疾患（例えば、喘息）の治療、粘膜バリア機能の改善、及び／又はＧＩ粘膜の損傷の治療を必要とする対象者において、それらの治療及び改善をする方法を提供する。

【0184】

＜製剤とキット＞
本開示は、治療用又は医薬組成物を提供するもので、治療上有効量の本発明の組成物と、任意選択的に１又は複数の薬学的に許容される担体とを含む。本開示は、治療用、医薬用、化粧用又は栄養用組成物を提供するもので、治療上有効量の本発明の組成物と、任意選択的に１又は複数の薬学的に許容される担体とを含む。前記薬学的に許容される担体は、水などの液体であり得る。治療用組成物はまた、活性化合物を薬学的に使用可能な調製物への加工を容易にする材料、例えば、賦形剤、アジュバント、香味剤などを含むことができる。適切な製剤は、選択される投与経路に依存する。一実施形態において、治療用組成物及びその中に含まれるすべての成分は殺菌されている。適当な医薬担体の例は、Ｅ．Ｗ．Ｍａｒｔｉｎによる「Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ」に記載されている。そのような組成物は、患者への適切な投与形態を提供するために、治療上有効な量の治療用組成物を適当量の担体と共に含む。調製物は経腸形態の投与にも適合する。

【0185】

一実施形態において、組成物の投与は全身的であり得る。その他に、経口、静脈内、動脈内、皮下、腹腔内、筋肉内、心室内、鼻腔内、経粘膜、皮下、局所、直腸、及び他の投与形態がすべて意図される。

【0186】

一実施形態において、注射用の場合、活性成分は、水溶液の中、好ましくは生理学的に適合する緩衝液の中で調製されることができる。経粘膜投与の場合、バリアへの浸透に適した浸透剤が調製物の中に使用される。そのような浸透剤は、当該分野で一般的に知られている。経口投与の場合、活性成分は、錠剤、丸剤、糖衣錠、カプセル剤、液剤、ゲル剤、シロップ剤、スラリー剤、懸濁剤などに含めるのに適した担体と組み合わせて使用される。製剤は吸入療法で使用するために調製されることもできる。吸入による投与の場合、組成物は、適当な噴射剤を使用して、加圧パック又はネブライザーによるエアロゾルスプレーの形態で送達されることができる。組成物は、吸入又は他の経路で粉末として投与されることもできる。

【0187】

本明細書に記載された組成物の治療上有効な量は、所望数の幹細胞及び／又は前駆細胞を達成することを目的として、当業者が決定することができる。幹細胞及び前駆細胞の数の増加は、これら細胞のマーカーを使用して評価することができるし、また、これら細胞の分化した子孫の数の増加を決定することによって評価することもできる。分化細胞の増加数を測定するための方法は当技術分野において公知である。例えば、免疫組織化学、行動評価又は電気生理学的技術もまた利用され得る。当業者であれば、特定の表現型の細胞数の増加を容易に検出することができる。

【0188】

特定の実施形態において、本開示による方法は、治療用組成物を徐放システムによって投与することを含む。徐放システムの適当な例として、適当なポリマー材料（例えば、フィルムやマイクロカプセルなどの形状物品形態の半透過性ポリマーマトリックスなど）、適当な疎水性材料（例えば許容可能な油の中のエマルジョンとして）、又はイオン交換樹脂、及び難溶性の誘導体（例えば、難溶性の塩など）が挙げられる。徐放性組成物は、経口的に、非経口的に、嚢内に、腹腔内に、局所的に（粉末、軟膏、ゲル、点滴又は経皮パッチによる）、又は経口若しくは鼻腔スプレーとして投与することができる。徐放マトリックスとして、ポリラクチド（米国特許第３，７７３，９１９号、欧州特許第５８，４８１号）、Ｌ－グルタミン酸とγ－エチル－Ｌ－グルタメートとの共重合体を挙げることができる［Sidman et al., Biopolymers 22:547-556, 1983, poly(2-hydroxyethyl methacrylate)); (Langer et al., J. Biomed. Mater. Res. 15:167-277, 1981; Langer, Chem. Tech. 12:98-105, 1982, ethylene vinyl acetate (Langer et al., Id.) or poly-D-(-)-3-hydroxybutyric acid (EP 133,988)］。

【0189】

一実施形態において、患者に対して、治療用組成物を長期間一定の投与又は注入をするために、移植可能な薬物注入デバイスを使用することもできる。そのようなデバイスは能動的又は受動的に分類されることができる。

【0190】

一実施形態において、イオン制御放出に、ポリマーを使用することができる。制御された薬物送達に使用するための様々な分解性及び非分解性ポリマーマトリックスが当技術分野において公知である［Langer, Accounts Chem. Res. 26:537, 1993］。例えば、ブロックコポリマー、ポラキサマー４０７、ヒドロキシアパタイト、及びリポソームである。

【0191】

本発明の医薬組成物は、単独で使用することができるが、疾患を治療するのに有効であることが知られている１又は複数の薬物と組み合わせて使用することもできる。組成物はまた、安定化化合物又は緩衝化合物などの少なくとも１つの他の製剤と組み合わせて調製されることもできる。前記化合物は、例えば、生理食塩水、緩衝食塩水、デキストロース及び水などの滅菌性生体適合性医薬用担体の中で投与されることができる。本明細書の中に記載した重要な成分である細胞又は影響因子に加えて、組成物は、適当な薬学的に許容される担体を含むことができ、前記担体は、活性化合物を薬学的に使用可能な調製物への処理を容易にする賦形剤及び助剤を含む。組成物は、薬学的に許容される担体又は賦形剤を用いて、一回量形態として調製されることができるし、複数回投与用容器の中に収容されることもできる。

【0192】

一実施形態において、組成物は他の増殖剤及び／又は分化誘導剤をさらに含むことができる。増殖剤又は分化誘導剤は、増殖又は分化を誘導する製剤として知られている任意の製剤であってよい。例として、線維芽細胞増殖因子（ＦＧＦ）、上皮増殖因子（ＥＧＦ）、及びレチノイン酸が挙げられる。

【0193】

組成物は、酸化防止剤、緩衝剤、静菌剤などの他の一般的に使用されている添加剤をさらに含有してもよい。また、希釈剤、分散剤、界面活性剤、結合剤、滑剤等をさらに加えることにより、水溶液、懸濁液、エマルジョンなどの注入可能な製剤、ピル、カプセル、顆粒、タブレット等に調製されることができる。

【0194】

本発明の食品組成物は、健康機能食品に含められることができる。

【0195】

本発明の健康機能食品は、当該分野で一般的に採用されている方法によって製造されることができる。また、健康機能食品を製造する際、一般的に使用されている原材料及び成分を添加されることができる。

【0196】

本発明の組成物が健康機能食品に含まれる場合、組成物は、単独で加えられることができるし、また、一般的に使用される方法に従って、他の健康機能食品又は他の食品成分と一緒に添加されることもできる。有効成分の量は、使用目的（例えば、予防、健康改善、又は治療的介入）に応じて適宜決定されることができる。食品組成物は、例えば、プレバイオティック物質又はプロバイオティック物質をさらに含むことができる。

【0197】

食品の種類は限定されない。組成物を添加することができる食品の例として、肉、ソーセージ、パン、チョコレート、キャンディー、スナック、菓子、ピザ、ラーメン、他の麺、ガム、アイスクリームを含む乳製品、スープ、飲料、茶、ドリンク、アルコール飲料、ビタミン複合体を挙げることができるが、これらに限定されるものでない。

【0198】

また、キット（例えば、医薬品、治療薬、化粧品又は栄養物のパック）についても本開示に包含される。キットは、本明細書に記載された医薬組成物又は化合物、及び容器（例えば、バイアル、アンプル、ボトル、シリンジ、及び／又はディスペンサーパッケージ又は他の適当な容器）を含み得る。幾つかの実施形態において、キットは、任意選択的に、本明細書に記載された医薬組成物又は化合物を希釈又は懸濁するための医薬賦形剤を含む第２の容器をさらに含むことができる。幾つかの実施形態において、本明細書に記載された医薬組成物又は化合物は、第１の容器及び第２の容器の中に入れられ、前記第１及び第２の容器が組み合わされて、１ユニットの投与形態を形成する。

【0199】

従って、一態様において、本明細書に記載された組成物を含む第１の容器を含むキットが提供される。特定の実施形態において、疾患（例えば、ＧＩ、肺及び皮膚の疾患）の治療を必要とする対象者において、キットは、前記治療をするのに有用である。特定の実施形態において、疾患（例えば、ＧＩ、肺及び皮膚の疾患）の予防を必要とする対象者において、キットは、前記予防に有用である。

【0200】

特定の実施形態において、本明細書に記載されたキットは、キットの中に含まれる組成物を使用するための説明書をさらに含む。本明細書に記載されたキットはまた、米国食品医薬品局（ＦＤＡ）などの規制当局によって要求される情報を含み得る。特定の実施形態において、キットに含まれる情報は処方情報である。特定の実施形態において、キットと説明書は、疾患（例えば、ＧＩ、肺、及び皮膚の障害）の治療及び／又は予防を必要とする対象者において、前記治療及び／又は予防を提供する。本明細書に記載されたキットは、１又は複数の追加の医薬品、又は別個の組成物として本明細書に記載された他の製剤を含み得る。

【0201】

＜投与の方法＞
一実施形態において、本開示は、本開示による組成物を対象者に投与することを含み、幹細胞及び／又は前駆細胞を対象者にさらに投与することを含む。組成物は、細胞との接触ができるように、前記対象者の中の遺伝子座に投与される。これは、幹細胞が投与される位置と同じ位置、又はその近傍、又はその遠位置にあってよい。

【0202】

幹細胞及び／又は前駆細胞は、例えば、注射器を用いて１又は複数の細胞を注射することにより、又はカテーテルを用いて幹細胞を挿入することにより、又は幹細胞を外科的に移植することによって投与されることができる。特定の実施形態において、幹細胞は、標的組織に流体連通する体腔内に投与される。幾つかの好ましい実施形態において、体腔は脳室である。他の実施形態では、細胞は注射器又はカテーテルを用いて挿入されるか、又は標的組織部位に直接外科的に移植される。他の実施形態において、幹細胞及び／又は前駆細胞は非経口投与される。非経口投与は、胃腸管を迂回する経路による投与として定義される。非経口投与は脳室内投与を含む。

【0203】

一般的に、組成物は、経口、静脈内、筋肉内、動脈内、骨髄内、髄腔内、脳室内、経皮、皮下、腹腔内、鼻腔内、非経口、局所、舌下又は直腸の手段を含む多くの経路の何れかによって投与されることができる。因子(factors)は、投与された幹細胞と同じ位置に投与されることがでる。影響因子及び幹細胞の投与は、相対位置及びタイミングにより因子が幹細胞及び／又は前駆細胞に影響を与えることができる限り、同時に又は相前後して、同じ位置又は異なる位置で行うことができる。

【0204】

例えば、「から本質的になる」を使用することにより、治療用組成物は、特定されていないあらゆる成分を含まない。前記成分として、限定されるものでないが、遊離アミノ酸、ジ－ペプチド、オリゴ－ペプチド若しくはポリペプチド又は蛋白質と、幹細胞の成長促進に対して直接的に有益な治療効果又は有害な治療効果を有する単糖類、二糖類、オリゴ糖類、多糖類及び炭水化物と、を含む。また、「から本質的になる」という用語を使用することにより、組成物は、幹細胞発生の促進に対して治療効果を有しない物質を含み得る。前記物質は、幹細胞の促進及び／又は成長に影響を及ぼさない担体、賦形剤、アジュバント、香味剤などを含む。

【0205】

本明細書に記載された実施例及び実施形態は例示のみを目的とするものであり、当業者であれば示唆され得る様々な修正又は変更は本出願の精神及び範囲内に含まれるべきであることを理解されるべきである。

【実施例】

【0206】

＜材料及び方法＞
動物モデル：８週齢のオスのＮＩＨスイスマウスに通常の食餌を与え、１ケージあたり４匹のマウスで飼育した。マウスの放射は、平行で対向する形状の２つのセシウム１３７線源が収容されたＧａｍｍａｃｅｌｌ ４０ Ｅｘａｃｔｏｒ ＬｏｗＤｏｓｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｒｒａｄｉａｔｏｒ（Best Theratronics、Ottawa、Ontario）を使用して行い、±３％以内の線量均一性で等方性照射を送達した。マウスは０．９Ｇｙ／分の線量率でＴＢＩの単回照射を受けた。マウスは、５匹を同時に照射できるようにするために、プラスチック治具で照射チャンバーの中央に固定した。調製物で処理されるマウスには、経胃管強制給餌により、１日１回ＡＡ－ＯＲＳを与えた（０．３ｍｌ／マウス）。対照グループには通常の食塩水を与えた。アミノ酸調製物は支持療法として与えられ、補充療法の一部ではなかった。マウスは強制経口投与前８時間絶食した。照射の６日後にアニオン分泌がピークになり、その時、動物にＣＯ_２吸入させて人道的に安楽死させて、頸椎脱臼した（動物の安楽死のためのＡＶＭＡガイドラインに基づく）。毒性は主に急性ＧＩ症候群によるものであり、骨髄症候群による乱れは最小限のものだった^１８。血を抜いた後、回腸粘膜が前述のように得られた^{１８，２０}。全ての実験は、Ｆｌｏｒｉｄａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎａｌ Ａｎｉｍａｌ Ｃａｒｅ ａｎｄ Ｕｓｅ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ（ＩＡＣＵＣ）により承認され、ＩＡＣＵＣプロトコル＃３８７５に基づいて実施した。

【0207】

＜腺窩の計数及び絨毛長さの測定＞
腸の長軸に対して垂直の向きに切断された腸切片からパラフィン切片（５μｍ）を得た。一周あたりの腺窩を数え、回腸から得られた１０個の切片から絨毛長さを測定した。細胞生存曲線パラメータを決定するために、腺窩数を正規化し、古典的方法を用いて分析した^２１。ＡＡ－ＯＲＳ処理を６日間行った。生理食塩水を対照として使用した。

【0208】

＜細胞増殖と腺窩から絨毛への遊走のアッセイ＞
５－エチニル－２’－デオキシウリジン（ＥｄＵ、チミジン類似体）を細胞ＤＮＡの中に取り込み、銅触媒中でのその後のＥｄＵと蛍光アジドとの反応を利用して、腺窩細胞領域における細胞増殖の研究を行なった。腺窩細胞における有糸分裂活性を評価するために（これらの研究は腺窩におけるＳ期を明らかにする）、０．５ｍｇのＥｄＵ（１６．７ｍｇ／Ｋｇ）を含む１５０ｍｌのＰＢＳをマウスに注射し、注射後２４、４８及び７２時間で安楽死させた。マウス回腸からパラフィン切片を調製し、取り込まれたＥｄＵ（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社カタログ番号Ａ１００４４）を製造元の説明書（Ａｌｅｘａ社６４７イメージングキット、カタログ番号Ｃ１０３４０）に従って視覚化した。次いで切片をＤＡＰＩ（ＶｅｃｔａＳｈｉｅｌｄ、社カタログ番号Ｈ－１２００）を含む蛍光封入剤の中に装入した。細胞は、腺窩全体及び絨毛単位ごとに記録した。マウス１匹あたり６０以上の腺窩及び対応する絨毛を分析した。ＥｄＵ標識細胞は、腺窩又は絨毛あたり合計細胞数に対して正規化した。陽性染色された腸細胞は腺窩の基部から絨毛の先端へ移動していることが示されている。

【0209】

＜ナトリウムと塩化物吸収に対するフラックス試験＞
剥がされた回腸シートを、０．３ｃｍ^２の露出表面積を有するウッシングチャンバーの２つの半体の間に取り付けた（P2304, Physiological Instruments社, San Diego, CA, USA）。リンゲル溶液は、（ｍｍｏｌ．１^－１）Ｎａ^＋１４０、Ｃｌ^－１１９．８、Ｋ^＋５．２、ＨＰＯ_４ ^－２．４、Ｈ_２ＰＯ_４ ^－０．４、Ｍｇ^２＋１．２、Ｃａ^２＋１．２、及びＨＣＯ_３ ^－２５を含み、該リンケル溶液を、９５％Ｏ_２及び５％ＣＯ_２でバブリングし、３７℃に維持した。組織を４５分間安定化させた後、μｅｑ・ｈ^－１・ｃｍ^－２として表される基底短絡電流（Ｉ_ｓｃ）及びｍＳ.ｃｍ^－２として表されるコンダクタンス（Ｇ）を、コンピュータ制御された電圧／電流クランプ装置（VCC MC-8, Physiological Instruments社）を用いて前述のように記録した^{１８，２０}。フラックス試験については、ナトリウム（^２２Ｎａ）及び塩化物（^３６Ｃｌ）の放射性同位体を用いて、前述の通り、回腸粘膜を横切るナトリウム及び塩化物フラックスの流れを調べた^{１８，２０２２}。Ｎａ活性はガンマカウンター（Wizard 2, 2480 Automatic Gamma Counter, Perkin Elmer社, USA）を用いて測定し、^３６Ｃ１は液体シンチレーションカウンター（LS 6500 Multipurpose Scintillation Counter, Beckman Coulter, Inc., Brea, CA, USA）を用いて測定した。

【0210】

＜リアルタイムの定量的ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）＞
ＲＮＡは、放射線非照射マウス及び放射線照射マウス（０Ｇｙ、５Ｇｙ及び７Ｇｙ）の腸組織サンプルからＴＲＩＺＯＬ法を用いて抽出した。Ｃ－ＤＮＡは、ｃ－ＤＮＡキット（iScript(登録商標) Select cDNA Synthesis Kit, Bio-Rad社, Hercules, CA）を用いて調製した。半定量的及びリアルタイムＰＣＲは、カスパーゼ３、Ｌｇｒ５、ｓｇｌｔ１及びＢＭＩ１に対する特異的オリゴヌクレオチドプライマーを用いて行なった。半定量的ＰＣＲについては、ｃ－ＤＮＡ（２μＬ）を２５μＬのＰＣＲ混合物に加え、定量的ＰＣＲについては、２０μＬのＳｙＢｒ未加工(green)混合物を加えた。半定量的ＰＣＲにはＶｅｒｉｔｉ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｃｙｃｌｅｒ（Thermo Fisher Scientific社, Waltham, MA）を使用し、リアルタイムＰＣＲにはＣＦＸ Ｃｏｎｎｅｃｔ Ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ
Ｃｙｃｌｅｒ（Bio-Rad社）を使用して、３０サイクル（又は、結果に示されるように３０サイクル以上）のＰＣＲを実施した。１サイクルは、変性のために９４℃で３０秒間、アニーリングのために６０秒間、そして延長のために７２℃で９０秒間である。アンプリコンをアガロースゲル電気泳動により分離し、臭化エチジウム染色により検出した。リアルタイム分析には、ＣＦＸ Ｍａｎａｇｅｒ（登録商標）ソフトウェア（Bio-Rad）を使用した。標準化はデルタ－デルタＣｔ（ＤＤＣｔ）法を使用した。簡単に説明すると、ＤＣｔ＝Ｃｔ（標的遺伝子処理）－Ｃｔ（ｒｅｆ遺伝子処理）及びＤＣｔ＝Ｃｔ（標的遺伝子対照）－Ｃｔ（ｒｅｆ遺伝子－対照）、及び、ＤＣｔ＝Ｃｔ（標的遺伝子－対照）－Ｃｔ（ｒｅｆ遺伝子－対照）である。それゆえ、ＤＤＣｔ＝ＤＣｔ（処理）－Ｃｔ（対照）である。倍率変化(fold change)は式２^{（－ＤＤＣｔ）}から計算した。

【0211】

＜ウエスタンブロット＞
非照射マウス、及び照射されＡＡ－ＯＲＳ処理又は食塩水処理したマウスからの全細胞溶解物を氷冷ＲＩＰＡ緩衝液［５０ｍｍｏｌ／Ｌ トリス－ＨＣｌ（ｐＨ７．４）、１５０ｍｍｏｌ／Ｌ ＮａＣｌ、１％ＩＧＥＰ ＡＬ、１ｍｍｏｌ／Ｌ ＥＤＴＡ、０．２５％デオキシコール酸ナトリウム、１ｍｍｏｌ／Ｌフッ化ナトリウム、１ｍｍｏｌ／Ｌオルトバナジン酸ナトリウム、０．５ｍｍｏｌ／Ｌ ＰＭＳＦ、１０μｇ／ｍＬアプロチニン、１０μｇ／ｍＬロイペプチン］の中で調製した。各抽出物中の蛋白質濃度をＢＣＡアッセイ（Sigma社, St. Louis, MO）によって決定した。細胞抽出物をドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動（ＳＤＳ－ＰＡＧＥ）の処理に付した。蛋白質をポリビニリデンジフルオリド（ＰＶＤＦ）膜に転写し、Ｌｇｒ５、ＳＧＬ Ｔ１、Ｂｍｉ １、カスパーゼ３、ｐ ＥＲＫ、及び全ＥＲＫを検出する一次抗体を用いてプローブで蛋白質を探った。シグナルはＬＩ－ＣＯＲのＯｄｙｓｓｅｙ ＣＬＸで検出された。製造者のインストラクションに従って、可逆性ポンソーＳ染色（カタログ番号７８６－５７５、Ｇ
Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ）を使用して、ゲルの等量負荷を調べた。対象蛋白質の存在量を各レーンの蛋白質の全量に対して正規化した。この技術は、蛋白質密度を単一の蛋白質との比較に関連する変動を最小にするものである。

【0212】

核蛋白質ＰＣＮＡ及びＫｉ－６７、並びに幹細胞特異的膜蛋白質Ｌｇｒ５の免疫組織化学的同定は、多クローン性の抗マウスウサギＧＰＣＲ（Ｌｇｒ５）（Abeam社カタログ番号ａｂ７５７３２）、Ｋｉ－６７（Abeam社カタログ番号ａｂ１５５８０）及びＰＣＮＡ（Ａｂｅａｍ社カタログ番号ａｂ１８１９７）抗体を用いて行なった。ウサギ特異性ＡＢＣ検出キット（Ａｂｅａｍ社カタログ番号ａｂ６４２６１）を使用し、製造業者のインストラクションに従って蛋白質の発現を視覚化した。簡単に説明すると、ホルマリンで固定され、パラフィンで包埋された全層回腸試料を横断面４μｍ厚さに切断し、試料をスーパーフロストプラスガラススライド上に載置し、脱パラフィン処理して、再水和した。抗原回収のために、圧力鍋（１２５℃で３０秒間、９０℃で１０秒間）及び回収用バッファを用いて加熱の前処理を行った。前記バッファは、ｐＨ６．０でＤｅｌｏａｋｅｒ ＲＴＵバッファ（Biocare Medical社カタログ番号ＲＶ１０００ＭＭＲＴＵ）である。内因性ペルオキシダーゼを急冷し、非特異的結合をブロックした後、切片をＰＢＳ（室温にて、Ｌｇｒ５－１：１００を２時間、Ｋｉ－６７－１：１０００を１５分、ＰＣＮＡ－１：４０００を２時間）で希釈した一次抗体でインキュベートした。ＰＢＳは陰性対照として使用した。次に組織をビオチン化ヤギの抗ウサギ二次抗体で１０分間インキュベートした。ストレプトアビジンペルオキシダーゼと共にインキュベートした後、顕微鏡下で可視化することにより、ジ－アミノ－ベンジジンの所望の染色強度を得た。切片をメイヤーのヘマトキシリン（Electron Microscopic Sciences社（ＥＭＳ）カタログ番号２６０４３－０５）で対比染色し、脱水して、Ｐｅｒｍｏｕｎｔマウンティング培地（Fisher Scientific社カタログ番号ＳＰ１５－１００）の中にマウントした。スライドは、光学顕微鏡により、ＰＣＮＡ及びＫｉ－６７については２０倍の対物レンズを使用し、Ｌｇｒ５については油浸した４０倍の対物レンズを使用して評価した。陽性褐色細胞の数は１グループあたり５０の腺窩から計数し、分析した。

【0213】

＜統計学＞
結果は平均値±平均値の標準誤差（Ｓ．Ｅ．Ｍ．）として表される。統計分析は次の段階で行われた：１）全体の差異は分散分析（ＡＮＯＶＡ）（又はそのノンパラメトリック的等価なクラスカル－ワリス）を用いて試験した；及び２）全てのペアワイズ比較についてボンフェローニ調整Ｐ値を計算した。

【0214】

＜実施例１：ＡＡ－ＯＲＳにより、照射されたマウスの腸組織における腺窩数及び絨毛長さが増加した＞
ＡＡ－ＯＲＳで処理された照射マウス（５～１５Ｇｙ）の腸組織は、一周あたりの腺窩数（Ｎ）において有意な増加を示した。腺窩は再生単位によって形成されるので、これらの結果は前駆上皮細胞の数が増加したことを示している。同様に、ＡＡ－ＯＲＳで処理したものは、食塩水処理したものと比較して、全ての放射線量に亘って、絨毛の長さが有意に増加した（図１Ｂ）。これは、自然排出(sloughing)前の前駆細胞増殖の増加及び／又は上皮細胞のより長い生存と一致する。

【0215】

腺窩生存曲線は、１ヒット型多標的細胞生存モデルを用いてモデル化し、生物学的効果を評価した。一定の細胞感受性を制限することなく、Ｎ値は１０．４±０．２及び５．３±０．１（Ｐ＜０．００１）であり、一周あたりの前駆体単位が対照のほぼ２倍を示した。一定のＤｏ（４．８±０．１Ｇｙ）に制限された場合、その差は８．８±０．４乃至６．１±０．３（Ｐ＜０．００１）であり、差は有意なままであった。擬閾値線量（Ｄｑ）の値は、腺窩の放射線耐用性の複合指標であり、ＡＡ ＯＲＳ処理マウスでは１０．５±０．５Ｇｙであり、食塩水処理マウスでは８．８±０．４Ｇｙであった（Ｐ＜０．０１）。

【0216】

ＡＡ－ＯＲＳ群は、食塩水グループと比較して、低放射線量領域に「広い肩幅(broad shoulder)」を有し、腸一周あたりの前駆細胞数は増加した（老化が少ない）（図１Ａ）。

【0217】

予想された通り、末端部分は指数関数的な関係になった。５Ｇｙは腺窩数と絨毛高さの両方とも有意な増加が起こった最小の放射線量であったので、その後のすべての研究は０と５Ｇｙを照射したマウスで行なった。

【0218】

体重増加と生存率の増加は、腺窩数と絨毛の高さの二次的作用であり、吸収の表面積を増加させることがわかった。照射後６日目のＡＡ－ＯＲＳ処理によって、腺窩数及び絨毛の高さの増加することが実証された。腺窩生存の１ヒット多標的モデルを使用して、回腸一周あたりの腺窩前駆細胞単位の数（Ｎ）が、Ｄｏ（４．８±０．１Ｇｙ）が変化することなく、有意に（Ｐ＜０．００１）増加することがわかった（図１Ａ）。Ｄｑ値は、ＡＡ－ＯＲＳ処理による１．７Ｇｙの放射線耐用性の増加と同等に向上され、腺窩生存率の向上を示した。腺窩生存の研究は、腺窩あたりの前駆細胞単位又は幹細胞が増加することを示唆した。それゆえ、腸管幹細胞マーカーに特異的な抗体と、ＥｄＵの取込みによる増殖の二次的作用として娘細胞の絨毛への遊走を利用して^{１４－１６}、幹細胞数に対する照射とＡＡ－ＯＲＳの影響を調べた。

【0219】

＜実施例２：ＡＡ－ＯＲＳが腸上皮細胞の遊走を促進する＞
ＡＡ－ＯＲＳ処理した放射線照射マウスの回腸切片は腺窩数の増加を示した。絨毛上皮細胞が継続的な再生すると、腺窩－絨毛軸に沿った細胞の連続的な遊走がある^２３。細胞が絨毛に沿って移動すると、上皮細胞はさらなる成熟と分化を経て、絨毛の先端に遊走し、そこでアノイキスにより脱落する。細胞増殖は、ＥｄＵの取込みを用いて研究された。

【0220】

細胞は、約７２時間後に、腺窩基部から絨毛先端へ移動することがわかった。放射線が照射されていないマウスの回腸切片は、平均７６．５時間であったが、細胞（ＥｄＵが取り込まれた細胞）が絨毛先端に到達した時間は異なった（７５±０．９時間；ｎ＝１０）。６日間のＡＡ－ＯＲＳ処理したものは、移動した細胞によって含まれる長さが、０マウスと５Ｇｙ照射マウスとでは、長さに有意な差異は認められなかった（１５３．５±６ｍｍ対１５８．１±７ｍｍ；ｎ＝１０マウス）。しかしながら、６日間のＡＡ－ＯＲＳ処理したものは、５Ｇｙ照射マウスでは、有意な差異があった（１５８．１±７ｍｍ対１８３．１±４ｍｍ；Ｐ＜０．０１、ｎ＝１０マウス）（図２Ａ及び図２Ｂ）。これらの研究は、ＡＡ－ＯＲＳが細胞の増殖を増加し、含まれる長さに関与していることを示している。

【0221】

＜実施例３－ＡＡ－ＯＲＳによりナトリウム及び塩化物の吸収が増加した＞
ＡＡ－ＯＲＳは、腺窩細胞ｒｅｇ１０ｎ中の絨毛の高さ及び増殖を増加させた。絨毛上皮細胞の機能的成熟と分化が、絨毛の高さの増加によるものかどうかを決定するために、同位体フラックス研究を行なって、ナトリウム及び塩化物吸収を決定することにした。

【0222】

放射線が照射されていない非照射マウスは、ナトリウムのネット吸収量（Ｊ_ＮｅｔＮａ）が１．９±０．６ｕｅｑ．ｃｍ^２．ｈ－^１であり、塩化物のネット吸収量（Ｊ_ＮｅｔＣｌ）が１．９±０．４ｕｅｑ．ｃｍ^２．ｈ－^１であった（図３Ａ乃至図３Ｂ）。５Ｇｙが照射されたマウスの回腸は、Ｊ_ＮｅｔＮａ（１．９±０．６ｕｅｑ．ｃｍ^２．ｈ－^１対０．１±０．０ｕｅｑ．ｃｍ^２．ｈ－^１；ｐ＜０．００１、ｎ＝８）及びＪ_ＮｅｔＣｌ（１．９＋０．４ｕｅｑ．ｃｍ^２．ｈ－^１対－０．９±０．４ｕｅｑ．ｃｍ^２．ｈ－^１）であり、減少した。ＡＡ－ＯＲＳ処理したものは、ナトリウムのネット吸収量について、０Ｇｙマウスの回腸（３．９±０．７ｕｅｑ．ｃｍ^２．ｈ－^１；ｐ＜０．０５、ｎ＝８）と、５Ｇｙマウスの回腸（３．４±０．７ｕｅｑ．ｃｍ^２．ｈ－^１；ｐ＜０．００１、ｎ＝８）との間で有意な増加があった(図３Ａ）。同様に、ＡＡ－ＯＲＳ処理したものは、塩化物のネット吸収量について、０Ｇｙマウスの回腸（４．１±０．６ｕｅｑ．ｃｍ^２．ｈ－^１；ｐ＜０．０５、ｎ＝８）と、５Ｇｙマウスの回腸（３．６±０．６ｕｅｑ．ｃｍ^２．ｈ－^１；ｐ＜０．００１、ｎ＝８）との間で有意な増加があった(図３Ｂ）。

【0223】

これらの研究は、電解質吸収能力及びナトリウム結合グルコース吸収が増加することを示すことにより、ＡＡ－ＯＲＳの誘発による絨毛高さの増加は、絨毛上皮細胞の成熟及び分化に基づく機能であることを示唆する。

【0224】

ＮＨＥ３蛋白質の免疫組織化学では、絨毛上皮細胞の刷子縁領域に沿ってＮＨＥ３抗体が認識された（図３Ｃ）。５Ｇｙ照射された動物の絨毛細胞は、刷子縁膜に沿う発現は殆ど無いか、又は全く観察されなかった。ＡＡ－ＯＲＳ処理したものは、０Ｇｙマウス及び５Ｇｙ照射マウスの上皮細胞は両方とも、境界領域に沿うＮＨＥ蛋白質発現が増加した（図３Ｃ）。ウエスタンブロット分析では、０Ｇｙ（３．５倍）マウス及び５Ｇｙ（１５．５倍）照射されたＡＡ－ＯＲＳ処理マウスは、食塩水処理された照射マウスと比較して、腸組織におけるＮＨＥ３蛋白質発現の増加を示した（図３Ｄ～図３Ｅ）。これらの研究は、絨毛上皮細胞の刷子縁膜においてＮＨＥ３蛋白質が増加することを示唆している。ＮＨＥ３蛋白質の増加がＮＨＥ３のｍＲＮＡの増加に起因するかどうかを決定するために、腸組織中におけるそのレベルを、ｑＰＣＲを用いて決定した（図３Ｆ）。ＮＨＥ３蛋白質レベルとは異なり、ＮＨＥ３のｍＲＮＡレベルは、食塩水処理された５Ｇｙ照射マウスと比較した場合、５Ｇｙで有意に異なるだけであった。蛋白質レベルは、ＮＨＥ３のｍＲＮＡレベルの変化とあまり相関しておらず、同様の観察結果が以前に報告されている。

【0225】

＜実施例４：ＡＡ－ＯＲＳによるグルコース刺激ナトリウム吸収の増加＞
グルコースは、絨毛の中にあって成熟及び分化した上皮細胞の頂端膜に位置する特異的輸送体を介してナトリウム吸収を刺激する。グルコース吸収の向上がＡＡ－ＯＲＳによって誘発された絨毛の高さの増加によるものかどうかを決定するために、^２２Ｎａフラックス研究を用いてグルコース刺激ナトリウム吸収を評価した。

【0226】

５Ｇｙ照射マウスの回腸組織はグルコース刺激ナトリウム吸収において有意な減少を示した（４．８±０．５ｕｅｑ．ｃｍ^２．ｈ－^１対０．３±０．１ｕｅｑ．ｃｍ^２．ｈ－^１；ｐ＜０．００１、ｎ＝６）。ＡＡ－ＯＲＳ処理された５Ｇｙ照射マウスの回腸組織は、グルコース刺激ナトリウム吸収の有意な増加を示した（０．３±０．１ｕｅｑ．ｃｍ^２．ｈ－^１対３．１±０．３ｕｅｑ．ｃｍ^２．ｈ－^１；ｐ＜０．００１、ｎ＝６）。一方、０Ｇｙ照射マウスは、この増加を示さなかった（４．８±０．５ｕｅｑ．ｃｍ^２．ｈ－^１対５．９±０．７ｕｅｑ．ｃｍ^２．ｈ－^１；ｐ＝ｎｓ、ｎ＝６）（図４Ａ）。ＡＡ－ＯＲＳ処理したマウスは、食塩水処理マウスと比較して、０Ｇｙ及び５Ｇｙ照射マウスにおける転写及び翻訳レベルでのＳＧＬＴ１発現が増加した（図４Ｂ～図４Ｄ）。これらの研究は、消化間期（ＮＨＥ３媒介Ｎａ^＋吸収）及び消化期（グルコース刺激Ｎａ^＋吸収）の間に電解質吸収能力が増加することを示すことにより、ＡＡ－ＯＲＳの誘発による絨毛高さの増加は、絨毛上皮細胞の成熟及び分化に基づく機能であることを示唆する。

【0227】

単離した絨毛細胞におけるベータ－ガラクトシダーゼ（ラクトース蛋白質）レベルを、ウエスタンブロット分析を用いて測定した。主に、ベータ－ガラクトシダーゼ発現は成熟し分化した絨毛上皮細胞で起こる。ＡＡ－ＯＲＳ処理により、０Ｇｙ及び５Ｇｙ照射マウスの絨毛細胞におけるベータ－ガラクトシダーゼ蛋白質レベルが上昇した（図４Ｂ）。

【0228】

＜実施例５－腸幹細胞及び増殖マーカーに対するＡＡ－ＯＲＳの効果＞
腸幹細胞（ＩＳＣ）を表すために、少なくとも３種類の異なる腺窩細胞型が設定される^１４。集団の各メンバーは、増殖動力学び放射線に対する感受性が明確に区別されているので、各メンバーが固有の機能を果たすと考えられている^２８。それらは、サイトカイン、ホルモン、又は成長因子によって引き起こされる抑制シグナル及び刺激シグナルに反応して、ある型から別の型へ動的に切り替わると考えられている^２８。これに対し、「＋４腺窩位置」にある細胞分裂が遅い腸管上皮幹細胞（ＩＥＳＣ）［ラベル保持細胞（ＬＲＣ）］は、特に損傷からの回復時に、恒常的な再生能力に寄与する^３０。これらのＬＲＣは、Ｂｍｉｌ、ＨｏｐＸ、Ｌｒｉｇｌ、及び／又はＤｃｌｋ１などの様々なマーカーを発現し、損傷に反応して、迅速に細胞分裂するＩＥＳＣに変化することができる^３１。Ｂｍｉ１とＨｏｐＸは＋４細胞を優先的にマークすると報告されているが、Ｌｇｒ５は両方の細胞をマークすることができる。放射線損傷後の腸再生には、１５Ｌｇｒ５^＋ＩＳＣが必要である^３５。Ｌｇｒ５^－及びＢＭＩｌは、損傷又は放射線誘発損傷後の再生反応を開始する予備細胞であると考えられている。研究では、ＢＭＩ１を発現する幹細胞プールの活性化によりＬｇｒ５^＋細胞の消失が許容されることを示している^{１４，３２}。

【0229】

ＡＡ－ＯＲＳで観察された絨毛高さの増加が、幹細胞数及び増殖の増加によるものであるかどうかを決定するために、幹細胞及び増殖のマーカーに対するＡＡ－ＯＲＳの効果を調べた。

【0230】

照射により、Ｌｇｒ５蛋白質レベルが有意に減少した（図５Ａ）。ＡＡ－ＯＲＳで処理したものは、食塩水処理された対照グループと比較べて、０Ｇｙ及び５Ｇｙ照射マウスにおいてＬｇｒ５蛋白質レベルが上昇した。しかしながら、５Ｇｙ照射マウスの腸組織は、０Ｇｙマウスと比べて、ＢＭＩ１蛋白質レベルに有意な変化を示さなかった。同様に、ＡＡ－ＯＲＳは、０Ｇｙマウス及び５Ｇｙ照射マウスにおいてＢＭＩ１蛋白質レベルに変化を起こさなかった（図５Ａ）。ＢＭＩ１レベルではなく、Ｌｇｒ５転写レベルでは、ＡＡ－ＯＲＳ処理された０Ｇｙマウス及び５Ｇｙマウスにおいて有意に上昇した（図５Ｃ～図５Ｄ）。

【0231】

５Ｇｙは、０Ｇｙと比べて、Ｂｍｉｌレベルを大きく変化させることなく、Ｌｇｒ５転写及び蛋白質レベルに有意な減少をもたらすことがわかった。ＡＡ－ＯＲＳ処理により、Ｌｇｒ５のｍＲＮＡ及び蛋白質レベルが、Ｂｍｉｌを大きく変化させることなく有意に向上したことは、Ｌｇｒ５陽性幹細胞の増加を示唆している。これらの結果はまた、ＡＡ－ＯＲＳ処理された照射マウスの腸切片は、遊走細胞によって含まれる長さが、食塩水処理マウスよりも有意に大きいことを示している。アポトーシスを受けている細胞では転写が停止するので、細胞生存率の増加は、長寿命の転写物よりもＬｇｒ５などの短寿命の転写物の方を優先的に増加させると考えられる。腸組織中のＢＭＩ１蛋白質レベルは、放射線又はＡＡ－ＯＲＳに反応する変化は起こらなかった。これは、ＩＳＣの予備集団が、研究した放射線量では影響を受けていないことを示唆している。また、ＡＡ－ＯＲＳによるＬｇｒ５蛋白質レベルの上昇は、腺窩数研究において、１ヒット多標的モデルとして適合させた場合に、放射線量増加後のＡＡ－ＯＲＳ処理がＩＳＣ番号の増加に繋がるということが観察されたことを裏付ける。

【0232】

全細胞画分を用いてＥＲＫ１／２及びｐＥＲＫ１／２のウエスタンブロット分析を行ない、増殖に対する放射線及びＡＡ－ＯＲＳの影響を評価した。ＥＲＫ及びＡＫＴの転写レベルを決定するために、０Ｇｙ組織及び５Ｇｙ照射組織から単離した上皮細胞において、両方とも、処理有りと処理無しについて、ｑＰＣＲ研究を行なった。ＥＲＫ１／２及びＡＫＴは活性化されるとリン酸化される。ウエスタンブロット分析では、ｐ－ＥＲＫ蛋白質レベルが、０Ｇｙと５Ｇｙとで有意差のあることを示した（図５Ａ）。全ＥＲＫ蛋白質レベルについては、ＡＡ－ＯＲＳ処理マウスと食塩水処理マウスは、０Ｇｙ又は５Ｇｙで有意差はなかった。同様に、ＥＲＫでは、ＡＡ－ＯＲＳ処理された０マウスと５Ｇｙマウスとでは、ＡＫＴレベルに有意差を示さなかったが、対応する食塩水処理した照射グループと比べると、ｐ－ＡＫＴ蛋白質レベルが上昇した。５Ｇｙマウス由来の腸組織は、０Ｇｙマウスと比べると、ｐ－ＡＫＴに有意な減少を示した。

【0233】

これらの研究は、ＡＡ－ＯＲＳ処理による蛋白質のリン酸化レベルが、全蛋白質の発現を変化させることなく、上昇することを示唆している。ＭＡＰＫの効果は活性化転写因子４（Ａｔｆ４）の下流のエフェクターに依存するので、Ａｔｆ４の蛋白質レベルは、ウエスタンブロット分析を用いて測定した。５Ｇｙ照射はＡｔｆ４の蛋白質レベルを低下させたが、ＡＡ－ＯＲＳ処理は、０Ｇｙマウス及び５Ｇｙ照射マウスにおいて、Ａｔｆ４の蛋白質レベルを上昇させた。ｑＰＣＲを用いてＥＲＫ及びＡＫＴ転写物レベルを調べると、５Ｇｙの照射が、０Ｇｙと比べて、ｍＲＮＡレベルに有意な減少をもたらすことを示した。ＡＡ－ＯＲＳ処理は、食塩水処理されたマウスと比べて、０Ｇｙ及び５Ｇｙにて、有意な増加を示した（図５Ｅ～図５Ｆ）。腸管内での正常細胞増殖の初期変化が、正常な胃腸機能からの逸脱の指標として提供される。増殖する細胞核抗原（ＰＣＮＡ）である３６ｋＤ蛋白質の発現における変化が、消化管における変化のマーカーの１つとして認識される。ＡＡ－ＯＲＳは、０Ｇｙマウス及び５Ｇｙ照射マウスにおいてＰＣＮＡ蛋白質レベルを上昇させた（図５Ａ）。

【0234】

また、Ｅｒｋ１／２の下流標的であるＢ細胞リンパ腫－２蛋白質（Ｂｃ１－２）に対するＡＡ－ＯＲＳの効果について調べた。Ｂｃｌ－２は、内在性カスパーゼカスケードにおけるプロアポトーシスＢｃｌ－２関連Ｘ蛋白質（Ｂａｘ）の発現レベルを調節することにより、細胞増殖を促進するよりもむしろ細胞死を防止する。０Ｇｙマウスでは、Ｂｃ１－２レベルがＡＡ－ＯＲＳ処理により上昇した。照射によりＢｃｌ－２蛋白質レベルに有意な上昇をもたらした。ＡＡ－ＯＲＳを用いた処理は、５Ｇｙが照射されたマウスではＢｃ１２蛋白質レベルのさらなる上昇を示さなかった（図５Ｂ）。照射によるＢｃｌ－２蛋白質レベルの上昇は、アポトーシスを予防するための防御メカニズムを示唆している可能性がある。しかしながら、Ｂａｘ特異的抗体を用いたウエスタンブロット分析は、蛋白質レベルにおいて有意な差異を示さなかった（図５Ｂ）。この研究は、Ｂｃ１－２を標的とする介入がＢａｘ４の蛋白質レベルを必ずしも変化させるとは限らないという以前の観察と一致する。

【0235】

ＡＡ－ＯＲＳはｐ－ＥＲＫを増加させたこの研究は、アミノ酸が、レイトＧ１期がＳ期に進むまで、分裂促進刺激を維持する作用を有することを示唆している^３８。

【0236】

この研究では、０Ｇｙマウス及び５Ｇｙマウスの絨毛上皮細胞において、放射線がカスパーゼ－３を増加させ、ＡＡ－ＯＲＳ処理が切断カスパーゼ－３を減少させることを示した。ＡＡ－ＯＲＳ処理マウスにおけるｐＡＫＴの増加は、その作用が増殖の活性化又はアポトーシスの阻害による可能性があることを示唆している（図５）。カスパーゼ－３に見られる効果と合わせて、これらの結果は、ＡＡ－ＯＲＳ処理で観察される生存促進効果及び増殖の増加を説明することができる。しかしながら、ＡＡ－ＯＲＳがＥＲＫ１／２及びＡＫＴ又はカスパーゼ－３を活性化するメカニズムを特徴付けるには、さらなる研究が不可欠である。

【0237】

＜実施例６：ＡＡ－ＯＲＳによる切断カスパーゼ－３及びカスパーゼ－３の転写産物レベルの減少＞
カスパーゼ－３の活性化により、１９ｋＤ切断型カスパーゼ－３が生成される。切断カスパーゼ－３はアポトーシスと共に増加する。ウエスタンブロット分析では、照射後及び処理後の全カスパーゼ－３は、対照との比較において、有意な差異を示さなかった。５Ｇｙマウス由来の腸組織は、０Ｇｙマウス由来の組織と比べて、切断カスパーゼ－３の有意な増加を示した。しかしながら、対応する照射対照と比較した場合、ＡＡ－ＯＲＳでは、切断カスパーゼ－３が減少した（図５Ｂ）。ｑＰＣＲを用いて測定されたカスパーゼ３のｍＲＮＡレベルは、５Ｇｙ照射後のカスパーゼ３転写産物レベルが、０Ｇｙと比べて、有意な増加を示した。ＡＡ－ＯＲＳを用いた処理により、０Ｇｙマウス及び５Ｇｙ照射マウス由来の腸組織におけるカスパーゼ３転写産物レベルに有意な減少をもたらした（図５Ｇ）。

【0238】

ＡＡ－ＯＲＳにより、非照射マウス及び照射マウのスの腸組織の絨毛高さが増加したことが、増殖だけでなく、アポトーシスの減少及び増加によるものであることは、Ｌｇｒ５、ｐ－ＥＲＫ、及びｐ－ＡＫＴと共に、この切断カスパーゼ－３の変化によって示唆される。

【0239】

増殖の増加及び／又はアポトーシスの減少から生じる絨毛上皮細胞が成熟し、分化し、機能的に活性であるかどうかを評価するために、ナトリウム吸収能力とグルコース刺激ナトリウム吸収を測定した。小腸におけるナトリウム吸収の主要トランスポータであるＮＨＥ３と、ナトリウム結合ナトリウム吸収のためのトランスポータであるＳＧＬＴ１は、両方とも、成熟及び分化した絨毛細胞においてのみ生じ、機能の増加（図３Ａ～図３Ｆ及び図４Ａ～図４Ｄ）、ｍＲＮａ及び蛋白質レベルが上昇したことが示された。これらの研究は、放射線照射後のＡＡ－ＯＲＳによる処理が、電解質及びグルコースの吸収を増加させることを示唆している（図５Ａ～図５Ｇ）。

【0240】

＜実施例７：全ｐ５３のウエスタンブロット分析＞
ｐ５３は腫瘍抑制蛋白質であり、その活性は腫瘍の形成を阻止する。ｐ５３腫瘍抑制遺伝子における突然変異は、ヒトの癌において最も頻繁に観察される遺伝的病変である。ヌル対立遺伝子についてホモ接合性のマウスは正常に見えるが、様々な腫瘍を自然発症させる傾向がある。ｐ５３は照射の反応において重要な役割を有することが示されている。照射に反応したｐ５３蓄積のレベルは、主として、ＤＮＡ損傷の強度から生じる。幹細胞の消失は、放射線に誘発される急性腸傷害及び致死性において重要な役割を有し、ｐ５３経路並びにその転写標的ＰＵＭＡ及びｐ２１によって調節されることが実証された。ＰＵＭＡ依存性アポトーシスは、高線量照射後数時間でＩＳＣ及びその前駆細胞を急速に減少させ、ＰＵＭＡの欠乏が、ｐ２１依存性ＤＮＡ修復を高めることによって動物の生存率及び腺窩の再生を向上させるので、放射線誘発性腸損傷に対して極めて重要である。

【0241】

ウエスタンブロット分析では、０Ｇｙマウス及び５Ｇｙマウスの腸組織におけるｐ５３（腫瘍抑制蛋白質）レベルに有意な差異は見られなかった。ＡＡ－ＯＲＳによるｐ５３蛋白質レベルの上昇は小さいが一貫していた（図５Ｂ）。

【0242】

これらの研究により、ＡＡ－ＯＲＳに関連する増殖作用は、腫瘍形成には関与しないことを示唆している。

【0243】

＜実施例８：免疫組織化学＞
Ｌｇｒ５^＋腸管幹細胞に対するポリクローナル抗体を用いたアビジン－ビオチン検出法は、放射線照射によりＬｇｒ５^＋細胞の減少を示した（３．０±０．２対１．６±０．２；Ｐ＜０．００１、ｎ＝５０腺窩）。ＡＡ－ＯＲＳを用いた処理の場合、０Ｇｙ照射マウスではＬｇｒ５^＋に有意な差異を示さなかった。しかしながら、５Ｇｙ照射マウスでは、ＡＡ－ＯＲＳ処理により、Ｌｇｒ５^＋細胞が増加した（１．６±０．２対３．４±０．３；Ｐ＜０．００１、ｎ＝５０腺窩）（図６Ａ～図６Ｂ）。

【0244】

Ｋｉ－６７は、増殖のための細胞マーカーである核蛋白質であり、そしてリボソームＲＮＡ転写と関連している。Ｋｉ－６７はまた、細胞周期の全活性期（Ｇ_１、Ｓ、Ｇ_２及び有糸分裂）の間、細胞内に存在するが、休止細胞（Ｇ_０）には存在しない。回腸切片は、腺窩の下極以外の部分に沿ってＫｉ６７発現し、その発現は絨毛の下部１／３まで及ぶことを示した。放射線では、Ｋｉ－６７の発現に有意な差異は無かったが、ＡＡ－ＯＲＳを用いた処理では、Ｋｉ－６７発現細胞は有意に増加した（５０．７±１．３対５４．６±１．４；Ｐ＜０．０５、ｎ＝５０腺窩）（図６Ｃ～図６Ｄ）。

【0245】

回腸切片におけるＰＣＮＡの免疫染色では、腺窩の下極以外の部分に沿って発現を示した。照射により、腺窩及び絨毛の下部領域は両方とも、ＰＣＮＡ発現が有意に減少した（３１．１±０．８対２６．６±０．６； Ｐ＜０．００１、ｎ ＝５０腺窩）。ＡＡ－ＯＲＳを用いた処理では、５Ｇｙマウス有意な増加（２６．６±０．６対３４．２±０．５； Ｐ＜０．００１、ｎ＝５０腺窩）を示したが、０Ｇｙ照射マウスでは、増加は認められなかった（図６Ｅ～図６Ｆ）。

【0246】

ウエスタンブロット分析は、５Ｇｙで照射された小腸マウスの細胞ホモジネートは０Ｇｙと比べて有意な増加を示した。ＡＡ－ＯＲＳで処理されたマウスは、０ＧｙではＫｉ６７蛋白質レベルを上昇させたが、５Ｇｙではさらなる上昇は無かった。これらの研究は、ＡＡ－ＯＲＳに誘導された上皮の増殖は、５Ｇｙではなく０Ｇｙで、Ｋｉ６７が介在していることを示唆している。

【0247】

この研究は、消化管機能に対する有益な効果に基づいた特定栄養素の系統的選択が、腸管幹細胞の増殖、成熟及び分化を改善するのに有用であり、機能的に活性な長い絨毛上皮細胞の機能と高さが、照射によって、最初に損なわれることを示す（図７）。

【0248】

＜実施例９：ＡＡ－ＯＲＳによるマウスの胃腸機能の改善＞
電気生理学的手法を用いることにより、明らかな組織病理学的変化を生じさせるには低すぎる放射線量で、放射線に誘発されたＣｌ分泌が起こり得ることが示された^５５。放射線誘発腸機能障害は、（１）Ｃｌ分泌が増加して体液分泌の増加に関与すること；（２）Ｎａ^＋の吸収が減少して、体液吸収が減少すること；及び（３）傍細胞透過性の増細により、管腔内抗原物質の全身区画(systemic compartment)への転移を増加させて、局所的及び全身的免疫応答を生じさせること、によって特徴づけられた。管腔内物質の全身区画への浸透が増加すると、血漿内毒素及び炎症性サイトカイン（例えば、ＩＬ１β）が増加する^５１。

【0249】

以前の研究の中で概要が説明されたように、アミノ酸系経口再水和溶液（ＡＡ－ＯＲＳ）は以前に開発された^５１。具体的なアミノ酸の選択は、照射されたマウスの腸組織について、選択されたアミノ酸が、（１）Ｎａ^＋との結合によりＮａ^＋の吸収を増加させたこと；（２）Ｃｌ^－分泌を刺激しなかったこと、すなわち体液分泌を刺激しなかったこと；（３）傍細胞透過性又は粘膜バリアの締付けを低下させたこと、という結果に基づいて行われる。ＡＡ－ＯＲＳ処理を１４日行うことで、電解質吸収が改善され、傍細胞透過性が低下し、血漿内毒素及び炎症誘発性サイトカインレベルが低下し、体重がより良好に維持され、また、別の致死量の全身照射（８．５ＧｙＴＢＩ）^５１に曝露されたマウスにおける生存が向上した。その後の研究では、これらの改善がＡＡ－ＯＲＳ処理後７日という早さで起こることが示された。ただし、これら効果の正確なメカニズムは知られていない。

【0250】

要約すると、選択された一組のアミノ酸を含むＡＡ－ＯＲＳが、Ｌｇｒ５及びＢＭＩ１などの幹細胞マーカーを選択的に向上させることにより、並びに、腸管幹細胞及び前駆細胞におけるカスパーゼ－３媒介アポトーシスをブロックすることにより、マウスにおける腸管放射線緩和剤として同定される。それゆえ、この研究は、腸管幹細胞の増殖、成熟及び分化に対する単純アミノ酸の効果を意味し、機能的に活性な長い絨毛上皮細胞の機能と高さが、照射によって、最初に損なわれる。

【0251】

この明細書に記載された実施例及び実施形態は例示目的のみであり、当業者であれば、様々な変形又は変更を示唆されることができるが、これらは、本出願の精神及び範囲内に含まれる。また、この明細書に開示された全ての発明又は実施形態における全ての要素又は限定は、この明細書に記載された任意の及び／又は全ての他の要素若しくは限定、又は他の発明又は実施形態と（個々に又は任意に）組み合わせることができ、それらの組合せは全て、それらに限定されることなく、本発明の範囲に含まれることが意図される。

【0252】

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【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図3E】

【図3F】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図5E】

【図5F】

【図5G】

【図5H】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図6E】

【図6F】

【図6G】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図8D】

【図8E】

【図8F】

【図9A】

【図9B】

【図10A】

【図10B】

【図11A】

【図11B】

【図12A】

【図12B】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】