特表 2024-529014 細胞による薬物代謝を調節するためのシステム、方法及びその組成物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-08-01

(54)【発明の名称】細胞による薬物代謝を調節するためのシステム、方法及びその組成物

(51)【国際特許分類】

   C12N 15/09 20060101AFI20240725BHJP

   C12N 15/34 20060101ALI20240725BHJP

   C12N 1/21 20060101ALI20240725BHJP

   C12Q 1/02 20060101ALI20240725BHJP

   A61K 45/06 20060101ALI20240725BHJP

   A61P 43/00 20060101ALI20240725BHJP

   A61P 35/00 20060101ALI20240725BHJP

   A61P 31/12 20060101ALI20240725BHJP

   A61P 29/00 20060101ALI20240725BHJP

   A61P 37/02 20060101ALI20240725BHJP

   A61P 3/00 20060101ALI20240725BHJP

   A61P 37/06 20060101ALI20240725BHJP

   A61K 31/4745 20060101ALI20240725BHJP

   C12N 9/10 20060101ALN20240725BHJP

【ＦＩ】

C12N15/09 110

C12N15/34 ZNA

C12N15/09 Z

C12N1/21

C12Q1/02

A61K45/06

A61P43/00 121

A61P35/00

A61P31/12

A61P29/00

A61P37/02

A61P3/00

A61P37/06

A61K31/4745

C12N9/10

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024506854

(86)(22)【出願日】2022-08-01

(85)【翻訳文提出日】2024-03-27

(86)【国際出願番号】 IL2022050826

(87)【国際公開番号】W WO2023012785

(87)【国際公開日】2023-02-09

(31)【優先権主張番号】63/203,853

(32)【優先日】2021-08-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】524044876

【氏名又は名称】トロビックス バイオ リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＴＲＯＢＩＸ ＢＩＯ ＬＴＤ

【住所又は居所原語表記】４５ Ｈａ’Ｍｅｌａｃｈａ Ｓｔ．， Ｎｅｔａｎｙａ， Ｉｓｒａｅｌ

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】エルケレス アディ

(72)【発明者】

【氏名】リフシッツ ジヴ

(72)【発明者】

【氏名】ドゥホヴニ リリット

【テーマコード（参考）】

4B063

4B065

4C084

4C086

【Ｆターム（参考）】

4B063QA05

4B063QQ42

4B063QR80

4B065AA01X

4C084AA20

4C084NA05

4C084NA06

4C084ZB071

4C084ZB072

4C084ZB081

4C084ZB082

4C084ZB111

4C084ZB112

4C084ZB261

4C084ZB262

4C084ZB331

4C084ZB332

4C084ZC211

4C084ZC212

4C084ZC751

4C084ZC752

4C086AA01

4C086AA02

4C086CB22

4C086MA02

4C086MA04

4C086NA05

4C086NA06

4C086ZB07

4C086ZB08

4C086ZB11

4C086ZB26

4C086ZB33

4C086ZC21

4C086ZC75

(57)【要約】

本開示は、標的細胞及び／又は標的細胞を含む細胞集団を改変することによって、特に腸内マイクロバイオームにおける薬物代謝を調節するためのシステムを提供する。開示されるシステムは、以下の成分を含む：（ａ）少なくとも１種の薬物の代謝に関与する少なくとも１種のエレメントをコード及び／又は調節する少なくとも１種の核酸配列、少なくとも１種のｃａｓ遺伝子、及び少なくとも１種のクリスパー（Clustered, Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat、ＣＲＩＳＰＲ）アレイを含む少なくとも１種の薬物代謝調節成分、並びに（ｂ）少なくとも１種のプロトスペーサーを含む少なくとも１種の選択成分。少なくとも１種のプロトスペーサーは、（ａ）のＣＲＩＳＰＲアレイの少なくとも１種のスペーサーによって標的化され、それによって当該選択成分を不活性化する。本開示は更に、薬物代謝の調節及び治療用途において、開示されたシステム及びその任意の成分を使用する組成物及び方法を提供する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

標的細胞及び／又は前記標的細胞を含む細胞集団を改変することによって薬物代謝を調節するためのシステムであって
（ａ）少なくとも１種の薬物の代謝に関与する少なくとも１種のエレメントをコード及び／又は調節する少なくとも１種の核酸配列、少なくとも１種のｃａｓ遺伝子及び少なくとも１種のクリスパー（Clustered, Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat、ＣＲＩＳＰＲ）アレイを含む少なくとも１種の薬物代謝調節成分と、
（ｂ）少なくとも１種のプロトスペーサーを含む少なくとも１種の選択成分であって、前記少なくとも１種のプロトスペーサーが、前記（ａ）のＣＲＩＳＰＲアレイの少なくとも１種のスペーサーによって標的化され、それによって前記選択成分を不活性化する、少なくとも１種の選択成分と
を含むシステム。

【請求項2】

前記調節成分が、前記細胞及び／又は細胞集団中の前記細胞を特異的に標的化する少なくとも１種の送達ビヒクル内に含まれる、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記選択成分が、前記細胞及び／又は細胞集団中の前記細胞を特異的に標的化する少なくとも１種の送達ビヒクル内に含まれ、且つ前記選択成分が、細胞の生存率及び／又は活性に影響を及ぼす少なくとも１種の薬剤を含む、請求項１に記載のシステム。

【請求項4】

前記少なくとも１種の送達ビヒクルが、少なくとも１種の遺伝子エレメントであるか、又はそれを含み、且つ前記遺伝子エレメントが、少なくとも１種の形質導入粒子、少なくとも１種のバクテリオファージ又はその任意の断片若しくは部分、少なくとも１種のバクテリオファージベース若しくはバクテリオファージ様の形質導入粒子及び／又は少なくとも１種の改変バクテリオファージ、前記調節成分及び／又は選択成分のうちの少なくとも１種を含む及び／又はコードする少なくとも１種のベクター、プラスミド及び／又は構築物、並びにそれらの任意の組合せ又はカクテルの少なくとも１種である、請求項２又は３に記載のシステム。

【請求項5】

前記送達ビヒクルが、細菌細胞を死滅させるか、あるいは細菌の増殖及び／又は機能を破壊、減弱、及び／又は阻害する少なくとも１種の毒性エレメントを含む及び／又はコードする、少なくとも１種のバクテリオファージ又は任意のバクテリオファージ様若しくはバクテリオファージベースの形質導入粒子である、請求項３又は４に記載のシステム。

【請求項6】

前記標的細胞が細菌細胞であり、前記細菌細胞及び／又は細胞集団が腸内マイクロバイオーム細胞集団であるか、又はその中に含まれるものであり、前記細胞集団が、Ｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ門、Ｆｉｒｍｉｃｕｔｅｓ門、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｔｅｓ門、Ａｃｔｉｎｏｂａｃｔｅｒｉａ門、又はその分離株の任意の変異体若しくはバリアント、又はそれらの任意の組合せの内の少なくとも１種である、少なくとも１種の細菌を含む、請求項１～５のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項7】

前記薬物代謝調節成分が、前記薬物の活性、生物学的利用能、クリアランス、安定性、毒性、及び吸収性のうちの少なくとも１種に影響を及ぼす、請求項１～６のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項8】

前記少なくとも１種の薬物の代謝に関与する前記エレメントが、少なくとも１種のグルクロニド酵素である、請求項１～７のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項9】

前記少なくとも１種のグルクロニド酵素が少なくとも１種のβ－グルクロニダーゼ（ＧＵＳ）酵素である、請求項８に記載のシステム。

【請求項10】

前記調節成分が、少なくとも１種のβＧＵＳ酵素の発現及び／又は活性及び／又は安定性を阻害及び／又は低減する少なくとも１種のエレメントをコードする核酸配列を含む、請求項９に記載のシステム。

【請求項11】

前記調節成分の前記核酸配列によってコードされる前記エレメントが、前記βＧＵＳ酵素の転写を抑制し、任意選択的に、前記エレメントがＧｕｓリプレッサー（ＧｕｓＲ）である、請求項１０に記載のシステム。

【請求項12】

前記ＧｕｓＲが、少なくとも１種のＧＵＳリガンド及び／又は基質に対して低下したか又は消失した親和性を示す、請求項１１に記載のシステム。

【請求項13】

前記ＧｕｓＲが、リジン（Ｋ）１２５からアラニン（Ａ）、チロシン（Ｙ）１６４からフェニルアラニン（Ｆ）、及びアルギニン（Ｒ）７３からアラニン（Ａ）、並びにそれらの任意の組合せのうちの少なくとも１種に少なくとも１種の変異を有する、請求項１２に記載のシステム。

【請求項14】

前記少なくとも１種の薬物が、抗新生物剤、抗ウイルス剤、鎮痛剤、解熱薬、抗炎症剤、鎮痛剤、抗高血圧剤、抗マラリア剤、神経遮断剤、抗コレステロール剤、抗糖尿病剤、抗てんかん剤、胆汁酸、抗凝固剤、鉄キレート剤、抗菌剤、造血増殖因子、抗パーキンソン症薬剤、ホルモン、ｃｎｓ抑制薬、抗コリン作用剤、副交感神経遮断剤、免疫抑制剤、オピオイド解毒薬、抗喘息剤、抗良性前立腺肥大又は抗痛風剤のうちのいずれか１種である、請求項１～１３のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項15】

前記薬物が、少なくとも１種の抗新生物剤であり、任意選択的に、少なくとも１種のトポイソメラーゼＩ阻害剤である、請求項１４に記載のシステム。

【請求項16】

前記薬物が、少なくとも１種のトポイソメラーゼＩ阻害剤であり、前記トポイソメラーゼＩ阻害剤が、カンプトテシン－１１（ＣＰＴ－１１、イリノテカン）、又はその任意の誘導体、代謝産物若しくはバイオシミラーである、請求項１５に記載のシステム。

【請求項17】

前記薬物代謝調節成分が、ＣＰＴ－１１の非活性代謝産物であるＳＮ３８グルクロニド（ＳＮ３８Ｇ）の、細菌ＧＵＳによる前記ＣＰＴ－１１の活性代謝産物であるＳＮ３８への再活性化及び／又は変換を阻害又は低減する、請求項１～１６のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項18】

標的細胞及び／又は前記標的細胞を含む細胞集団の薬物代謝を調節するための方法であって、
（ａ）前記細胞又は前記細胞を含む任意の細胞集団を、少なくとも１種の薬物の代謝に関与する少なくとも１種のエレメントをコード又は調節する少なくとも１種の核酸配列、少なくとも１種のｃａｓ遺伝子及び少なくとも１種のＣＲＩＳＰＲアレイを含む少なくとも１種の薬物代謝調節成分と接触させる工程、及び
（ｂ）前記細胞又は前記細胞を含む任意の細胞集団を、少なくとも１種のプロトスペーサーを含む少なくとも１種の選択成分と接触させる工程であって、前記少なくとも１種のプロトスペーサーが、前記（ａ）のＣＲＩＳＰＲアレイの少なくとも１種のスペーサーによって標的化され、前記選択成分を不活性化する工程
のうちの少なくとも１種を含み、
前記細菌細胞の薬物代謝を調節すること、及び／又は少なくとも１種の薬物に対する改変された代謝を示す細菌細胞の集団を得る、方法。

【請求項19】

前記調節成分が、前記細胞及び／又は細胞集団中の前記細胞を特異的に標的化する少なくとも１種の送達ビヒクル内に含まれる、請求項１８に記載の方法。

【請求項20】

前記選択成分が、前記細胞及び／又は細菌細胞集団中の前記細胞を特異的に標的化する少なくとも１種の送達ビヒクル内に含まれ、前記選択成分が、細胞の生存率及び／又は活性に影響を及ぼす少なくとも１種の薬剤を含む、請求項１８に記載の方法。

【請求項21】

前記少なくとも１種の送達ビヒクルが、少なくとも１種の遺伝子エレメントであるか、又はそれを含み、前記遺伝子エレメントが、少なくとも１種の形質導入粒子、少なくとも１種のバクテリオファージ又はその任意の断片若しくは部分、少なくとも１種のバクテリオファージベース又はバクテリオファージ様形質導入粒子及び／又は少なくとも１種の改変バクテリオファージ、前記調節成分及び／又は選択成分の少なくとも１種を含む及び／又はコードする少なくとも１種のベクター、プラスミド及び／又は構築物、並びにそれらの任意の組合せ又はカクテルの少なくとも１種である、請求項２０に記載の方法。

【請求項22】

前記送達ビヒクルが、細菌細胞を死滅させるか、又は細菌の増殖及び／若しくは機能を破壊する、減弱させる、及び／若しくは阻害する少なくとも１種の毒性エレメントを含む及び／又はコードする、少なくとも１種のバクテリオファージ又は任意のバクテリオファージ様若しくはバクテリオファージベースの形質導入粒子である、請求項２０～２１のいずれか一項に記載の方法。

【請求項23】

前記標的細胞が細菌細胞であり、前記細菌細胞及び／又は細胞集団が腸内マイクロバイオーム細胞集団であるか、又はその中に含まれ、前記細胞集団が、Ｆｉｒｍｉｃｕｔｅｓ門、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｔｅｓ門、Ａｃｔｉｎｏｂａｃｔｅｒｉａ門、及びＰｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ門の少なくとも１種の細菌、又は分離株の任意の変異体、バリアント、若しくはそれらの任意の組合せを含む、請求項１８～２２のいずれか一項に記載の方法。

【請求項24】

前記薬物代謝調節成分が、前記薬物の活性、生物学的利用能、クリアランス、安定性、毒性、及び吸収のうちの少なくとも１種に影響を及ぼす、請求項１５～２３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項25】

前記少なくとも１種の薬物の代謝に関与する前記エレメントが、少なくとも１種のグルクロニド酵素である、請求項１８～２４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項26】

前記少なくとも１種のグルクロニド酵素が、少なくとも１種のβ－グルクロニダーゼ（ＧＵＳ）酵素である、請求項２５に記載の方法。

【請求項27】

前記調節成分が、少なくとも１種のβ－グルクロニダーゼ（βＧＵＳ）酵素の発現及び／又は活性及び／又は安定性を阻害及び／又は減少させる少なくとも１種のエレメントをコードする核酸配列を含む、請求項２６に記載の方法。

【請求項28】

前記調節成分の核酸配列によってコードされるエレメントが、前記βＧＵＳ酵素の転写を抑制し、任意選択的に、前記エレメントがＧｕｓリプレッサー（ＧｕｓＲ）である、請求項２７に記載の方法。

【請求項29】

前記ＧｕｓＲが、少なくとも１種のＧＵＳリガンド及び／又は基質に対して低下したか又は消失した親和性を示す、請求項２８に記載の方法。

【請求項30】

前記ＧｕｓＲが、リジン（Ｋ）１２５からアラニン（Ａ）、チロシン（Ｙ）１６４からフェニルアラニン（Ｆ）、及びアルギニン（Ｒ）７３からアラニン（Ａ）、並びにそれらの任意の組合せのうちの少なくとも１種に少なくとも１種の変異を有する、請求項２９に記載の方法。．

【請求項31】

前記少なくとも１種の薬物が、抗新生物剤、抗ウイルス剤、鎮痛剤、解熱薬、抗炎症剤、鎮痛剤、抗高血圧剤、抗マラリア剤、神経遮断剤、抗コレステロール剤、抗糖尿病剤、抗てんかん剤、胆汁酸、抗凝固剤、鉄キレート剤、抗菌剤、造血増殖因子、抗パーキンソン症薬剤、ホルモン、ｃｎｓ抑制薬、抗コリン作用剤、副交感神経遮断剤、免疫抑制剤、オピオイド解毒薬、抗喘息剤、抗良性前立腺肥大又は抗痛風剤のうちのいずれか１種である、請求項１８～３０のいずれか一項に記載の方法。

【請求項32】

前記薬物が、少なくとも１種の抗新生物剤、任意選択的に、少なくとも１種のトポイソメラーゼＩ阻害剤である、請求項３１に記載の方法。

【請求項33】

前記薬物が、少なくとも１種のトポイソメラーゼＩ阻害剤であり、前記トポイソメラーゼＩ阻害剤が、カンプトテシン－１１（ＣＰＴ－１１、イリノテカン）、又はその任意の誘導体、代謝産物若しくはバイオシミラーである、請求項３２に記載の方法。

【請求項34】

前記薬物代謝調節成分が、細菌ＧＵＳによるＣＰＴ－１１の非活性代謝産物の再活性化及び／又は変換を阻害又は低減する、請求項１８～３３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項35】

工程（ｂ）を少なくとも２回繰り返して、少なくとも１種の薬物の調節された代謝を示す改変細胞の集団を濃縮する、請求項１８～３４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項36】

少なくとも１種の薬物に対して改変された代謝を示す、少なくとも１種の細胞及び／はは前記細胞の集団、あるいは前記細胞の任意の組成物若しくは生成物であって、
（ａ）前記細胞又は前記細胞を含む任意の細胞集団を、少なくとも１種の薬物の代謝に関与する少なくとも１種のエレメントをコード又は調節する少なくとも１種の核酸配列、少なくとも１種のｃａｓ遺伝子及び少なくとも１種のＣＲＩＳＰＲアレイを含む少なくとも１種の薬物代謝調節成分と接触させる工程、及び
（ｂ）前記細胞又は前記細胞を含む任意の細胞集団を、少なくとも１種のプロトスペーサーを含む少なくとも１種の選択成分と接触させる工程であって、前記少なくとも１種のプロトスペーサーが、前記（ａ）のＣＲＩＳＰＲアレイの少なくとも１種のスペーサーによって標的化されて、前記選択成分を不活性化する工程
のうちの少なくとも１種を含む方法によって前記細胞及び／又は細胞集団が調製される、細胞及び／又は前記細胞を含む集団。

【請求項37】

請求項１８～３５のいずれか一項に定義される方法によって調製される、請求項３６に記載の細胞及び／又は前記細胞を含む集団。

【請求項38】

前記調節成分が、少なくとも１種のβ－グルクロニダーゼ（βＧＵＳ）酵素の発現及び／又は活性及び／又は安定性を阻害及び／又は低減する少なくとも１種のエレメントをコードする核酸配列を含む、請求項３６又は３７に記載の細胞及び／又は前記細胞を含む集団。

【請求項39】

前記調節成分の前記核酸配列によってコードされるエレメントが、前記βＧＵＳ酵素の転写を抑制し、任意選択的に、前記エレメントがＧｕｓＲである、請求項３８に記載の細胞及び／又は前記細胞を含む集団。

【請求項40】

前記ＧｕｓＲは、少なくとも１種のＧＵＳリガンド及び／又は基質に対して低下したか又は消失した親和性を示し、任意選択的に、前記ＧｕｓＲは、リジン（Ｋ）１２５からアラニン（Ａ）、チロシン（Ｙ）１６４からフェニルアラニン（Ｆ）、及びアルギニン（Ｒ）７３からアラニン（Ａ）、並びにそれらの任意の組合せのうちの少なくとも１種に少なくとも１種の変異を有する、請求項３９に記載の細胞及び／又は前記細胞を含む集団。．

【請求項41】

前記薬物が、少なくとも１種の抗新生物剤、任意選択的に、少なくとも１種トポイソメラーゼＩ阻害剤である、請求項３６～４０のいずれか一項に記載の細胞及び／又は前記細胞を含む集団。

【請求項42】

前記薬物が、少なくとも１種のトポイソメラーゼＩ阻害剤であり、前記トポイソメラーゼＩ阻害剤が、カンプトテシン－１１（ＣＰＴ－１１、イリノテカン）、又はその任意の誘導体、代謝産物及びバイオシミラーである、請求項４１に記載の細胞及び／又は前記細胞を含む集団。

【請求項43】

前記細胞が、前記ＣＰＴ－１１の非活性代謝産物であるＳＮ３８ＧのＧＵＳによる前記ＣＰＴ－１１の活性代謝産物であるＳＮ３８への再活性化及び／又は変換の阻害又は低減を示す、請求項４２に記載の細胞及び／又は前記細胞を含む集団。

【請求項44】

医薬組成物又はキットであって
（Ｉ）少なくとも１種の薬物と、
下記（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）の少なくとも１種：
（ＩＩ）下記（ａ）及び（ｂ）：
（ａ）少なくとも１種の薬物の代謝に関与する少なくとも１種のエレメントをコード又は調節する少なくとも１種の核酸配列、少なくとも１種のｃａｓ遺伝子及び少なくとも１種のクリスパー（Clustered, Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat、ＣＲＩＳＰＲ）アレイを含む、少なくとも１種の薬物代謝調節成分、及び
（ｂ）少なくとも１種のプロトスペーサーを含む少なくとも１種の選択成分であって、前記少なくとも１種のプロトスペーサーが、前記選択成分を不活性化するために、（ａ）のＣＲＩＳＰＲアレイの少なくとも１種のスペーサーによって標的化される、少なくとも１種の選択成分
のうちの少なくとも１種を含む、少なくとも１種の薬物代謝調節システムと、
（ＩＩＩ）前記少なくとも１種の薬物に対して改変された代謝を示す、少なくとも１種の細菌細胞及び／又は前記細菌細胞の集団、又はそれらの任意の組成物若しくは生成物と
を含み、
前記組成物が、薬学的に許容される担体、希釈剤、賦形剤及び添加剤のうちの少なくとも１種を任意選択的に更に含む、医薬組成物又はキット。

【請求項45】

前記システムが請求項１～１７のいずれか一項によって定義され、前記細胞又は細胞集団が請求項３６～４３のいずれか一項によって定義される、請求項３４に記載の医薬組成物又はキット。

【請求項46】

前記少なくとも１種の薬物が、抗新生物剤、抗ウイルス剤、鎮痛剤、解熱薬、抗炎症剤、鎮痛剤、抗高血圧剤、抗マラリア剤、神経遮断剤、抗コレステロール剤、抗糖尿病剤、抗てんかん剤、胆汁酸、抗凝固剤、鉄キレート剤、抗菌剤、造血増殖因子、抗パーキンソン症薬剤、ホルモン、ＣＮＳ抑制薬、抗コリン作用剤、副交感神経遮断剤、免疫抑制剤、オピオイド解毒薬、抗喘息剤、抗良性前立腺肥大又は抗通風剤のうちのいずれか１種である、請求項４４～４５のいずれか一項に記載の医薬組成物又はキット。

【請求項47】

前記薬物が、少なくとも１種の抗新生物剤、任意選択的に、少なくとも１種トポイソメラーゼＩ阻害剤である、請求項４６に記載の医薬組成物又はキット。

【請求項48】

前記薬物が、カンプトテシン－１１（ＣＰＴ－１１、イリノテカン）、又はその任意の誘導体、代謝産物及びバイオシミラーである、請求項４７に記載の医薬組成物。

【請求項49】

対象において少なくとも１種の薬物の代謝を調節するための方法であって、前記対象に有効量の下記（Ｉ）～（ＩＶ）の少なくとも１種を投与する工程を含む、方法。
（Ｉ）下記（ａ）及び（ｂ）：
（ａ）少なくとも１種の薬物の代謝に関与する少なくとも１種のエレメントをコード又は調節する少なくとも１種の核酸配列、少なくとも１種のｃａｓ遺伝子及び少なくとも１種のクリスパー（Clustered, Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat、ＣＲＩＳＰＲ）アレイを含む少なくとも１種の薬物代謝調節成分、並びに
（ｂ）少なくとも１種のプロトスペーサーを含む少なくとも１種の選択成分であって、前記少なくとも１種のプロトスペーサーが、前記選択成分を不活性化するために、前記（ａ）のＣＲＩＳＰＲアレイの少なくとも１種のスペーサーによって標的化される、少なくとも１種の選択成分
のうちの少なくとも１種を含む、少なくとも１種の薬物代謝調節システム、
（ＩＩ）前記少なくとも１種の薬物の改変された代謝を示す、少なくとも１種の細胞及び／若しくは前記細胞の集団、又はその任意の組成物若しくは生成物、
（ＩＩＩ）前記（Ｉ）及び（ＩＩ）の少なくとも１種を含む少なくとも１種の組成物、キット又はシステム、及び
（ＩＶ）前記（Ｉ）、（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）のうちの少なくとも１種と前記少なくとも１種の薬物との任意の組合せ。

【請求項50】

前記システムが請求項２～１７のいずれか一項によって定義されるものであり、前記細胞又は細胞集団が請求項３６～４３のいずれか一項によって定義されるものであり、前記組成物が請求項４４～４８のいずれか一項によって定義されるものであり、請求項４９に記載の方法。

【請求項51】

対象において少なくとも１種の病的障害を処置するか、防止するか、改善するか、低減するか、又はその発症を遅延させるための方法であって、前記対象に、有効量の少なくとも１種の薬物と、下記（Ｉ）～（ＩＶ）の少なくとも１種とを投与する工程を含む、方法。
（Ｉ）下記（ａ）及び（ｂ）：
（ａ）少なくとも１種の薬物の代謝に関与する少なくとも１種のエレメントをコード又は調節する少なくとも１種の核酸配列、少なくとも１種のｃａｓ遺伝子及び少なくとも１種のクリスパー（Clustered, Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat、ＣＲＩＳＰＲ）アレイを含む少なくとも１種の薬物代謝調節成分、並びに
（ｂ）少なくとも１種のプロトスペーサーを含む少なくとも１種の選択成分であって、前記少なくとも１種のプロトスペーサーが、前記選択成分を不活性化するために、前記（ａ）のＣＲＩＳＰＲアレイの少なくとも１種のスペーサーによって標的化される、少なくとも１種の選択成分
のうちの少なくとも１種を含む、少なくとも１種の薬物代謝調節システム、
（ＩＩ）前記少なくとも１種の薬物の改変された代謝を示す、少なくとも１種の細菌細胞及び／若しくは前記細菌細胞の集団、又はそれらの任意の組成物若しくは生成物、
（ＩＩＩ）前記（Ｉ）及び（ＩＩ）の少なくとも１種を含む少なくとも１種の組成物、キット又はシステム、及び
（ＩＶ）前記（Ｉ）、（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）のうちの前記少なくとも１種と前記少なくとも１種の薬物との任意の組合せ。

【請求項52】

前記システムが請求項２～１７のいずれか一項に定義されるものであり、前記細胞又は細胞集団が請求項３６～４３のいずれか一項に定義されるものであり、前記組成物又はキットが請求項４４～４８のいずれか一項に定義されるものである、請求項５１に記載の方法。

【請求項53】

前記病的障害が、新生物障害、ウイルス感染、炎症性障害、免疫細胞媒介性障害、代謝障害及び自己免疫障害のうちの少なくとも１種である、請求項５１及び５２のいずれか一項に記載の方法。

【請求項54】

前記少なくとも１種の薬物が、抗新生物剤、抗ウイルス剤、鎮痛剤、解熱薬、抗炎症剤、鎮痛剤、抗高血圧剤、抗マラリア剤、神経遮断剤、抗コレステロール剤、抗糖尿病剤、抗てんかん剤、胆汁酸、抗凝固剤、鉄キレート剤、抗菌剤、造血増殖因子、抗パーキンソン症薬剤、ホルモン、ｃｎｓ抑制薬、抗コリン作用剤、副交感神経遮断剤、免疫抑制剤、オピオイド解毒薬、抗喘息剤、抗良性前立腺肥大又は抗痛風剤のうちのいずれか１種である、請求項５１～５３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項55】

前記対象が、少なくとも１種の新生物障害に罹患している、請求項５１～５４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項56】

前記薬物が、少なくとも１種の抗新生物剤、任意選択的に、少なくとも１種トポイソメラーゼＩ阻害剤である、請求項５５に記載の方法。

【請求項57】

前記薬物が、少なくとも１種のトポイソメラーゼＩ阻害剤であり、前記トポイソメラーゼＩ阻害剤が、カンプトテシン－１１（ＣＰＴ－１１、イリノテカン）、又はそれらの任意の誘導体である、請求項５６に記載の方法。

【請求項58】

前記調節成分の前記核酸配列によってコードされる前記エレメントが、βＧＵＳ酵素の転写を抑制し、任意選択的に、前記エレメントがＧｕｓリプレッサー（ＧｕｓＲ）である、請求項５１～５７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項59】

前記ＧｕｓＲが、少なくとも１種のＧＵＳリガンド及び／又は基質に対して低下したか又は消失した親和性を示す、請求項５８に記載の方法。

【請求項60】

前記ＧｕｓＲが、リジン（Ｋ）１２５からアラニン（Ａ）、チロシン（Ｙ）１６４からフェニルアラニン（Ｆ）、及びアルギニン（Ｒ）７３からアラニン（Ａ）、並びにそれらの任意の組合せのうちの少なくとも１種に少なくとも１種の変異を有する、請求項５９に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、マイクロバイオームの操作の分野に関する。より具体的には、本開示は、マイクロバイオーム細胞、具体的には腸内マイクロバイオームの細胞、例えば細菌細胞における薬物代謝に関与するエレメントの特異的かつ標的化された調節による薬物代謝の調節に関する。

【背景技術】

【0002】

非常に複雑で動的な生態システムである腸内マイクロバイオームは、成人において最大１Ｋｇの細菌を含む。個体内の腸内マイクロバイオームは、人生の初期に確立され、生涯にわたって比較的安定したままであるが、その組成及び／又は機能は、食事、プロバイオティクス、及び薬物、特に抗生物質などの様々な因子によって影響され得る。

【0003】

この数兆個の微生物の集合体は、現在、ヒトの健康及び疾患に対する素因において重要な役割を果たすことが知られている。これは、種々の必須の生物学的機能、例えば、ビタミンの合成、免疫系の発達及び調節、細菌防御、上皮細胞損傷に対する腸応答及び栄養代謝も行う。更に、腸内微生物叢は、セロトニン、ドーパミン及びノルアドレナリンを含むいくつかの神経伝達物質を産生することができる。研究者らは現在、腸内微生物叢を、その深刻な生理学的役割に起因して「第２の脳」又は「第２のゲノム」と称している。

【0004】

宿主との共生関係の副産物として、腸内マイクロバイオームは、４０年以上前から最初に認識された能力である、多数の薬物の薬理学的及び／又は毒物学的特性に直接的及び間接的に影響を及ぼす。現在までに、３０種を超える薬物が腸内細菌の基質として特定されており、これらの数は継続的かつ急速に増加している。薬物応答における腸内マイクロバイオームの役割を理解することにより、薬物の有効性を増強するマイクロバイオーム標的化アプローチの開発が可能になり得る。したがって、薬物の吸収、分布、代謝及び排出（ＡＤＭＥ）に対する腸内マイクロバイオームの影響を調査するために、薬理微生物学（ｐｈａｒｍａｃｏｍｉｃｒｏｂｉｏｍｉｃｓ）と呼ばれる研究分野が出現した。

【0005】

薬物及び化合物を修飾する腸内マイクロバイオームの能力は、広範囲の代謝反応を行うその能力によるものである。最も重要な反応は、還元的代謝及び加水分解反応（特に結合体上で）に関与する。脱メチル化、脱アミノ化、脱ヒドロキシル化、脱アシル化、脱炭酸及び酸化についても記載されており、還元代謝と同様に重要である。

【0006】

薬物応答に対する直接的な微生物効果は、薬物の生物学的利用能又は生物活性及びその毒性に影響を及ぼす腸内マイクロバイオームによる薬物化合物の化学変換である（Ｋｏｐｐｅｌ，Ｒｅｋｄａｌ， ＆ Ｂａｌｓｋｕｓ，２０１７）。毒性は、薬物の細菌形質転換が、宿主に対して有害な影響を有する代謝産物の生成をもたらす場合に生じる。人体は、ビリルビン、胆汁酸及びチロキシンを含む数百の薬物及び内因性化合物を解毒するために、生体異物及びエンドバイオティクスの第ＩＩ相代謝における最も重要な経路の１種であるグルクロン酸抱合を使用する。これは、それらの水への溶解性を増加させることによって行われ、このようにして、有意に増加した速度で尿又はＧＩ管を通して（肝臓からの胆汁を介して）身体からのそれらのその後の排出を可能にする。グルクロン酸抱合において、グルクロン酸（ＧｌｃＡ）は、グリコシド結合を介して基質にコンジュゲートされる。このプロセスは、全ての主要な身体器官に見られる酵素群である、ウリジン５’－ジホスフェートグルクロニルトランスフェラーゼ（ＵＧＴ）酵素によって媒介されるが、グルクロン酸抱合は主に肝臓で起こる。このプロセスの得られる最終生成物は、β－Ｄ－グルクロニド（又はグルクロニド）と命名される。

【0007】

腸内マイクロバイオームのメンバーの多くは、腸内に豊富に存在するグルクロニドを代謝して、エネルギー源として使用されるコンジュゲート化合物からＧｌｃＡを遊離させることができる。ＧｌｃＡは、糖酸を異化し、得られたピルベートをＴＣＡ回路に分流する解糖の細菌代替物であるＥｎｔｎｅｒ－Ｄｏｕｄｏｒｏｆｆ経路に入る（Ｐｅｅｋｈａｕｓ ＆ Ｃｏｎｗａｙ，１９９８）。

【0008】

腸内のグルクロニドからのＧｌｃＡの細菌媒介性除去は、これらの化合物のＵＧＴ媒介性哺乳動物不活性化の作用を再活性化し、効果的に逆転させる。グルクロニドグリコシド結合の加水分解は、ｂ－グルクロニダーゼ又はＧＵＳと呼ばれる細菌酵素の群によって触媒される。おそらく、腸内マイクロバイオーム媒介性薬物毒性の最も広範に研究された例は、ＣＰＴ－１１（イリノテカン）の場合である。イリノテカンは、結腸がんに対して最も一般的に使用される化学療法剤の１種である。ＣＰＴ－１１は、肝臓においてその毒性形態であるＳＮ３８、即ち、抗腫瘍性トポイソメラーゼＩ毒に活性化されるプロドラッグである。肝臓ＳＮ－３８は、ＵＧＴ媒介性グルクロン酸抱合によってＳＮ３８Ｇに不活性化される。腸に入ると、ＳＮ３８Ｇは、ｉｎ ｓｉｔｕでＳＮ３８を再活性化するＧＵＳ酵素に対する基質として働く（Ｔｏｂｉｎ，Ｄｏｄｄｓ，Ｃｌａｒｋｅ，Ｓｃｈｎｉｔｚｌｅｒ， ＆ Ｒｉｖｏｒｙ，２００３）。イリノテカンの用量制限毒性を表す遊離腸ＳＮ３８は、イリノテカン誘導性下痢の原因であり、４０％～８０％の全発生率が報告された（Ｃｏｙｌｅ，ｅｔ ａｌ．，２０１３）。

【0009】

イリノテカン誘発性下痢を克服するためのいくつかの試みとして、経口アルカリ化、フェノバルビタール及びシクロスポリンの添加、活性炭素等がなされている。ＣＰＴ－１１の前に抗生物質を使用することの実現可能性が調査され、有望な臨床データが得られ、コレスチラミン／レボフロキサシンの組合せは、イリノテカン関連の遅発性下痢の重症度を低下させた。更に、（Ｋｏｄａｗａｒａ，ｅｔ ａｌ．，２０１４）β－グルクロニダーゼの活性に対するシプロフロキサシンの阻害効果を実証した。それにもかかわらず、このアプローチはいくつかの欠点を有する：腸内微生物叢のディスバイオシスは免疫無防備状態の患者には推奨されず、マイクロバイオームの共生腸メンバーの排除は病原体による感染の機会を増加させる。

【0010】

腸内マイクロバイオームＧＵＳ活性は、腸毒性代謝産物、具体的にはＳＮ３８の濃度上昇の原因であり、したがってイリノテカン誘導性下痢の原因であることが示された。したがって、イリノテカンの処置有効性を妨げず、天然微生物叢も破壊しない強力かつ特異的なＧＵＳ阻害剤は、大きな臨床的価値があり、この微生物活性を制限又は消滅させるためのいくつかのアプローチが調査された。

【0011】

Ｆｉｔｔｋａｕら（Ｆｉｔｔｋａｕ，Ｖｏｉｇｔ，Ｈｏｌｚｈａｕｓｅｎ，＆ Ｓｃｈｍｏｌｌ，２００４）及びＷａｌｌａｃｅら（Ｗａｌｌａｃｅ，ｅｔ ａｌ．，２０１６）は、化合物のライブラリーをスクリーニングし、ＧＵＳ活性に対するそれらの効果を調査した。彼らは、ラットにおいてイリノテカンに関連するＧＩ毒性を低減するいくつかの強力な阻害剤を特定した。彼らはまた、これらの阻害剤が、ヒト酵素オルソログよりも１，０００倍超、細菌ＧＵＳに対して選択的であることを示した。Ｅ．ｃｏｌｉのＧＵＳは、グリコサミノグリカンの分解のための重要なリソソーム酵素であるヒトＧＵＳに対して、高度に保存された活性部位を有する５０％のアミノ酸配列同一性を共有するので、これは重要である。

【0012】

Ｐｅｌｌｏｃｋら（Ｐｅｌｌｏｃｋ，ｅｔ ａｌ．，２０１８）は、微生物ＧＵＳ酵素に対して選択的であり、ＧＵＳ活性部位において共有結合阻害剤ＧｌｃＡ複合体を形成することによってＧＵＳを阻害するピペラジン含有ＧＵＳ阻害剤の群を発見した。

【0013】

Ａｈｍａｄら．（Ａｈｍａｄ，ｅｔ ａｌ．，２０１１）は、これらの既知の薬物のいずれかがＧＵＳ阻害活性を有するかどうかを調査するために、ＦＤＡ承認薬物のライブラリーをスクリーニングした。このスクリーニングは、ニアラミド、イソカルボキサジド、及びアモキサピンが、イリノテカン化学療法に関連する下痢を低減するための治療薬として再利用される可能性を有することを特定した。

【0014】

イリノテカンは、化合物のＧＵＳ媒介性再活性化が毒性をもたらす唯一のケースではなかった。イリノテカンと同じ機構を介して、細菌ＧＵＳはまた、非ステロイド抗炎症薬（ＮＳＡＩＤ）の毒性を誘発する可能性があり、これは、使用者の最大５０％において胃十二指腸粘膜病変を引き起こす可能性がある（Ｈｉｇｕｃｈｉ，ｅｔ ａｌ．，２００９）。グルクロン酸化ＮＳＡＩＤが肝胆道経路を介して分泌され、遠位小腸管腔に到達すると、細菌ＧＵＳはこれらの化合物を代謝し、管腔中の非グルクロン酸化ＮＳＡＩＤの濃度を増加させる。これらの分子は、腸シトクロムＰ４５０によって、細胞死をもたらす重度の小胞体ストレス又はミトコンドリアストレスを誘導する潜在的に反応性の中間体に更に代謝される（Ｂｏｅｌｓｔｅｒｌｉ，Ｒｅｄｉｎｂｏ， ＆ Ｓａｉｔｔａ，２０１３）。

【0015】

加えて、Ｗｅｉｓｂｕｒｇｅｒら（Ｗｅｉｓｂｕｒｇｅｒ，ｅｔ ａｌ．，１９８６）は、肉加工中に生成されるヘテロ芳香族化合物の発がん性が、腸内細菌ＧＵＳに関連することが見出されたことを示した。Ｓａｋａｍｏｔｏら（Ｓａｋａｍｏｔｏ，Ｙｏｋｏｔａ，Ｋｉｂｅ，Ｓａｙａｍａ， ＆ Ｙｕａｓａ，２００２）は、盲腸における細菌ＧＵＳ活性が内分泌撹乱剤、ビスフェノールＡの排除を遅延させることを実証した。したがって、多くの化合物に対して広範囲の活性を実証した細菌ＧＵＳ酵素は、腸内でグルクロニドを代謝することによって健康及び疾患において重要な役割を果たすようである。これは、多くの外因性及び内因性化合物の局所及び全身レベルを直接調節することによって、これらの化合物の薬物動態に有意に影響を及ぼし得る。

【0016】

国際公開第２０１６／０８４０８８号は、細菌間の病原性遺伝子の水平移動を妨げるための、及び細菌感染によって引き起こされる哺乳動物対象における病的状態を防止するためのキット、システム及び方法に関する。

【0017】

国際公開第２０１８／００２９４０号は、改善された核酸送達ビヒクル、具体的には、拡張された宿主認識能力を有するビヒクルの調製のためのプラットフォーム、その組成物及び使用に関する。

【0018】

したがって、薬物の用量毒性を制限し、それによって薬物の代謝及び有効性を改善するために、微生物叢の効率的な操作が必要とされている。この必要性は、本開示によって対処される。

【0019】

現在開示されている主題の背景として関連すると考えられる参考文献を以下に挙げる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0020】

【特許文献1】国際公開第２０１６／０８４０８８号

【特許文献2】国際公開第２０１８／００２９４０号

【非特許文献】

【0021】

【非特許文献1】Ahmad, S., Hughes, M.A., Lane, K.T., Redinbo, M.R., Yeh, L.-A., & Scott, a.J. (2011). A High Throughput Assay for Discovery of Bacterial β-Glucuronidase Inhibitors.Curr Chem Genomics.

【非特許文献2】Boelsterli, U.A., Redinbo, M.R., & Saitta, K.S. (2013). Multiple NSAID-induced hits injure the small intestine: underlying mechanisms and novel strategies. Toxicol Sci.

【非特許文献3】Coyle, V.M., Lungulescu, D., Toganel, C., Niculescu, A., Pop, S., Ciuleanu, T., Wilson, R.H. (2013). A randomised double-blind placebo-controlled phase II study of AGI004 for control of chemotherapy-induced diarrhoea. British Journal of Cancer volume.

【非特許文献4】Fittkau, M., Voigt, W., Holzhausen, H.-J., & Schmoll, H.J. (2004). Saccharic acid 1.4-lactone protects against CPT-11-induced mucosa damage in rats. J Cancer Res Clin Oncol.

【非特許文献5】Higuchi, K., Yoda, Y., Amagase, K., Kato, S., Tokioka, S., Murano, M., Umegaki, E. (2009). Prevention of NSAID-Induced Small Intestinal Mucosal Injury:Prophylactic Potential of Lansoprazole.J Clin Biochem Nutr.

【非特許文献6】Kodawara, T., Masuda, S., Yano, Y., Matsubara, K., Nakamura, T., & Masada, M. (2014). Inhibitory effect of ciprofloxacin on β-glucuronidase-mediated deconjugation of mycophenolic acid glucuronide. Biopharm Drug Dispos.

【非特許文献7】Koppel, N., Rekdal, V.M., & Balskus, E.P. (2017). Chemical transformation of xenobiotics by the human gut microbiota. Science.

【非特許文献8】Peekhaus, N., & Conway, T. (1998). What’s for dinner?: Entner-Doudoroff metabolism in Escherichia coli. J Bacteriol.

【非特許文献9】Pellock, S.J., Creekmore, B.C., Walton, W.G., Mehta, N., Biernat, K.A., Cesmat, A.P.Redinbo, M.R. (2018). Gut Microbial β-Glucuronidase Inhibition via Catalytic Cycle Interception. ACS Cent Sci.

【非特許文献10】Sakamoto, H., Yokota, H., Kibe, R., Sayama, Y., & Yuasa, A. (2002). Excretion of bisphenol A-glucuronide into the small intestine and deconjugation in the cecum of the rat. Biochim.Biophys.Acta.

【非特許文献11】Tobin, P.J., Dodds, H.M., Clarke, S., Schnitzler, M., & Rivory, L.P. (2003). The relative contributions of carboxylesterase and beta-glucuronidase in the formation of SN-38 in human colorectal tumours. Oncol Rep.

【非特許文献12】Wallace, B.D., Roberts, A.B., Pollet, R.M., Ingle, J.D., Biernat, K.A., Pellock, S.J., Redinbo, M.R. (2016). Structure and Inhibition of Microbiome β-Glucuronidases Essential to the Alleviation of Cancer Drug Toxicity. Chem Biol.

【非特許文献13】Weisburger, J.H., Barnes, W.S., Lovelette, C.A., Tong, C., Tanaka, T., & Williams, G.M. (1986). Genotoxicity, carcinogenicity, and mode of action of the fried food mutagen 2-amino-3-methylimidazo[4, 5-f]quinoline(IQ). Environmental Health Perspectives.

【0022】

本明細書における上記の参考文献の認識は、これらが現在開示されている主題の特許性に何らかの形で関連していることを意味するものとして推論されるべきではない。

【発明の概要】

【0023】

本開示の第１の態様は、標的細胞及び／又は標的細胞集団を改変することによって薬物代謝を調節するためのシステムに関する。本開示のシステムによって改変された細胞又は細胞集団は、少なくとも１種の薬物の改変された代謝を示す。より具体的には、本開示のシステムは、少なくとも２つのエレメントを含む。

【0024】

第１の成分又は部分（ａ）は、少なくとも１種の薬物代謝調節成分を含む。この成分は、少なくとも１種の薬物の代謝に関与する少なくとも１種のエレメントをコード及び／又は調節する少なくとも１種の核酸配列、少なくとも１種のｃａｓ遺伝子、並びに少なくとも１種のクリスパー（Clustered, Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat、ＣＲＩＳＰＲ）アレイを含む。本明細書で開示されるシステムの第２の成分又は部分（ｂ）は、少なくとも１種のプロトスペーサーを含む少なくとも１種の選択成分を含み、少なくとも１種のプロトスペーサーは、上記（ａ）のＣＲＩＳＰＲアレイの少なくとも１種のスペーサーによって標的化され、それによって当該選択成分を不活性化する。一部の実施形態では、標的細胞は細菌細胞である。

【0025】

本開示の更なる態様は、標的細胞及び／又は細胞集団（例えば、細菌細胞）の薬物代謝を調節するための方法に関する。一部の実施形態では、方法は、以下の工程のうちの少なくとも１種を含む。
１つの工程（ａ）は、一部の実施形態では第１の工程であり得、細胞又は細胞を含む任意の細胞集団を、少なくとも１種の薬物の代謝に関与する少なくとも１種のエレメントをコード又は調節する少なくとも１種の核酸配列、少なくとも１種のｃａｓ遺伝子及び少なくとも１種のＣＲＩＳＰＲアレイを含む少なくとも１種の薬物代謝調節成分と接触させることを含む。別の工程（ｂ）は、一部の実施形態では、細胞又は細胞を含む任意の細胞集団を、少なくとも１種のプロトスペーサーを含む少なくとも１種の選択成分と接触させることを含む第２の工程であり得る。少なくとも１種のプロトスペーサーは、選択成分を不活性化するために、上記（ａ）のＣＲＩＳＰＲアレイの少なくとも１種のスペーサーによって標的化されることを理解すべきである。

【0026】

標的細胞及び／又は細胞集団を薬物代謝調節成分及び／若しくは選択成分、並びに／又は（ａ）及び（ｂ）成分の少なくとも１種を含む任意のシステム若しくは組成物に曝露及び／又は接触させることは、標的細菌細胞の薬物代謝の調節、更に、少なくとも１種の薬物の改変された代謝を示す細胞集団の選択及び／又は濃縮をもたらす。

【0027】

本開示の更なる態様は、少なくとも１種の薬物の改変された代謝を示す、少なくとも１種の細胞及び／若しくは細胞集団、又はその任意の組成物若しくは生成物に関する。一部の具体的な実施形態では、細胞は細菌細胞であり、したがって、本開示は、少なくとも１種の薬物の改変された代謝を示す細菌細胞及びその集団を提供する。一部の実施形態では、細胞及び／又は細胞集団は、以下の工程のうちの少なくとも１種を含む方法によって調製される。一部の実施形態では第１の工程であり得る１種の工程（ａ）において、本方法は、細胞又は標的細胞を含む任意の細胞集団を、少なくとも１種の薬物の代謝に関与する少なくとも１種のエレメントをコード又は調節する少なくとも１種の核酸配列、少なくとも１種のｃａｓ遺伝子及び少なくとも１種のＣＲＩＳＰＲアレイを含む少なくとも１種の薬物代謝調節成分と接触させることを含む。別の工程（ｂ）では、それは、一部の実施形態では、細胞又は細胞を含む任意の細胞集団を、少なくとも１種のプロトスペーサーを含む少なくとも１種の選択成分と接触させることを含む次の工程又は第２の工程（ｂ）であり得る。少なくとも１種のプロトスペーサーは、当該選択成分を不活性化するために、（ａ）のＣＲＩＳＰＲアレイの少なくとも１種のスペーサーによって標的化されることが理解されるべきである。

【0028】

本開示の更なる態様は、組合せ組成物、具体的には、少なくとも１種の薬物と、開示された組成物の薬物の代謝の調節をもたらす本発明のシステムのうちの少なくとも１種とを含む医薬組成物、又は薬物の代謝の調節を示す任意の細胞若しくは細胞集団に関する。より具体的な実施形態では、本明細書で開示される組成物は以下を含み得る：
（Ｉ）少なくとも１種の薬物代謝調節システムであって、（ａ）少なくとも１種の薬物の代謝に関与する少なくとも１種のエレメントをコード又は調節する少なくとも１種の核酸配列、少なくとも１種のｃａｓ遺伝子、及び少なくとも１種のクリスパー（Clustered, Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat、ＣＲＩＳＰＲ）アレイを含む少なくとも１種の薬物代謝調節成分、並びに（ｂ）少なくとも１種のプロトスペーサーを含む少なくとも１種の選択成分のうちの少なくとも１種を含む、少なくとも１種の薬物代謝調節システム。少なくとも１種のプロトスペーサーは、当該選択成分を不活性化するために、上記（ａ）のＣＲＩＳＰＲアレイの少なくとも１種のスペーサーによって標的化されることに留意すべきである。一部の代替的又は追加的な実施形態では、組成物は、薬物に加えて、（ＩＩ）少なくとも１種の細菌細胞及び／若しくは細菌細胞の集団、又は少なくとも１種の薬物の改変された代謝を示すその任意の組成物若しくは生成物を更に含み得るか、又は代替的に含み得る。なお更に、一部の実施形態では、組成物は、薬学的に許容される担体、希釈剤、賦形剤及び添加剤のうちの少なくとも１種を任意選択的に更に含む。

【0029】

本開示の更なる態様は、それを必要とする対象において少なくとも１種の薬物の代謝を調節するための方法に関する。より具体的には、本方法は、本明細書で開示されるシステム、改変された細菌細胞若しくは細胞集団、それらの任意の組成物若しくはキット、又はそれらと少なくとも１種の薬物との任意の組合せのうちの少なくとも１種の有効量を対象に投与する工程を含む。より具体的には、一部の実施形態では、処置される対象は、以下のうちの少なくとも１種を投与される：（Ｉ）、少なくとも１種の薬物代謝調節システムであって、（ａ）少なくとも１種の薬物の代謝に関与する少なくとも１種のエレメントをコード又は調節する少なくとも１種の核酸配列、少なくとも１種のｃａｓ遺伝子及び少なくとも１種のクリスパー（Clustered, Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat、ＣＲＩＳＰＲ）アレイを含む少なくとも１種の薬物代謝調節成分、並びに（ｂ）少なくとも１種のプロトスペーサーを含む少なくとも１種の選択成分であって、少なくとも１種のプロトスペーサーが、当該選択成分を不活性化するために、上記（ａ）のＣＲＩＳＰＲアレイの少なくとも１種のスペーサーによって標的化される、少なくとも１種の選択成分のうちの少なくとも１種を含む、少なくとも１種の薬物代謝調節システム。代替として、または加えて、処置される対象は、（ＩＩ）として、少なくとも１種の薬物の改変された代謝を示す、少なくとも１種の細菌細胞及び／若しくは細菌細胞の集団、又はその任意の組成物若しくは生成物を投与される。代替として、または加えて、処置される対象は、（ＩＩＩ）として、（Ｉ）及び（ＩＩ）の少なくとも１種を含む少なくとも１種の組成物、キット又はシステム、並びに（ＩＶ）として、当該と少なくとも１種の薬物と、（Ｉ）、（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）のうちの少なくとも１種の任意の組合せを投与される。

【0030】

なお更に、別の態様では、本発明は、対象の少なくとも１種の病的障害を処置するか、防止するか、改善するか、低減するか、又はその発症を遅延させるための方法を提供する。より具体的には、本方法は、本明細書で開示されるシステム、改変された細菌細胞若しくは細胞集団、それらの任意の組成物若しくはキット、又はそれらと少なくとも１種の薬物との任意の組合せのうちの少なくとも１種の有効量を対象に投与する工程を含む。より具体的には、一部の実施形態では、処置される対象は、以下のうちの少なくとも１種を投与される：（Ｉ）下記（ａ）及び（ｂ）の少なくとも１種を含む、少なくとも１種の薬物代謝調節システム：（ａ）少なくとも１種の薬物の代謝に関与する少なくとも１種のエレメントをコード又は調節する少なくとも１種の核酸配列、少なくとも１種のｃａｓ遺伝子及び少なくとも１種のクリスパー（Clustered, Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat、ＣＲＩＳＰＲ）アレイを含む少なくとも１種の薬物代謝調節成分、並びに（ｂ）少なくとも１種のプロトスペーサーを含む少なくとも１種の選択成分であって、少なくとも１種のプロトスペーサーが、当該選択成分を不活性化するために、上記（ａ）のＣＲＩＳＰＲアレイの少なくとも１種のスペーサーによって標的化される、少なくとも１種の選択成分。代替として、または加えて、処置される対象は、（ＩＩ）として、少なくとも１種の薬物の改変された代謝を示す、少なくとも１種の細菌細胞及び／若しくは細菌細胞の集団、又はその任意の組成物若しくは生成物を投与される。代替として、または加えて、処置される対象は、（ＩＩＩ）として、（Ｉ）及び（ＩＩ）の少なくとも１種を含む少なくとも１種の組成物、キット又はシステム、並びに（ＩＶ）として、当該と少なくとも１種の薬物と、（Ｉ）、（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）のうちの少なくとも１種との任意の組合せを投与される。

【0031】

本発明のこれら及び他の態様は、以下の開示を読めば明らかになるであろう。

【0032】

本明細書に開示されている主題をより良く理解し、実際にそれがどのように実行され得るかを例示するために、添付の図面を参照して、非限定的な例としてのみ、実施形態をここで説明する。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】Ｄｒｕｇ ｍｅｔａｂＯｌｉｓｍ ｍｏｄｕｌａｔＩＮｇ（ＤＯＩＮ）成分。図は、薬物代謝調節のための実施形態を示し、ＧｕｓＲ Ｋ１２５Ａベクターは、Ｋ１２５Ａ突然変異ＧｕｓＲリプレッサーを標的細菌細胞に導入する。Ｏｒｉ：複製起点、ｇｕｓＲ Ｋ１２５Ａ：ＧｕｓＲ突然変異酵素をコードする遺伝子、Ｃａｓ：Ｃａｓ遺伝子、ＣＲＩＳＰＲアレイ：保存された反復配列及びスペーサーを交互に含む、赤色は選択ベクターを標的化するスペーサー。

【図2】選択ベクターは、標的細菌細胞に細菌毒素を導入する。図は、選択成分の実施形態を示す。Ｏｒｉ：複製起点、Ｔｏｘｉｎ：細菌を死滅させる毒素をコードする遺伝子、プロトスペーサー：ＤＯＩＮベクター中のコグネイトスペーサー残基によって標的化される選択ベクター上の領域。

【図3A】ＧｕｓＲ変異体Ｋ１２５ＡによるＧＵＳオペロンの調節。Ｅ．ｃｏｌｉＧＵＳオペロンの概略図。ＧＵＳオペロンは３つの遺伝子：ｇｕｓＡ、ｇｕｓｂ及びｇｕｓＣから構成される。ｇｕｓＲ遺伝子は、オペロンリプレッサーＧｕｓＲをコードする。リガンドの非存在下では、ＧｕｓＲはその上流調節領域（オペレーター）に結合し、オペロン遺伝子の発現を阻害する。

【図3B】ＧｕｓＲ変異体Ｋ１２５ＡによるＧＵＳオペロンの調節。Ｅ．ｃｏｌｉＧＵＳオペロンの概略図。ＧＵＳオペロンは３つの遺伝子：ｇｕｓＡ、ｇｕｓｂ及びｇｕｓＣから構成される。ｇｕｓＲ遺伝子は、オペロンリプレッサーＧｕｓＲをコードする。その存在下では、リガンド（丸）は、ＧｕｓＲリプレッサーに結合し、これは、立体構造変化及びオペレーターからのリプレッサーの放出をもたらす。これはＧＵＳオペロンの発現をもたらす。

【図3C】ＧｕｓＲ変異体Ｋ１２５ＡによるＧＵＳオペロンの調節。Ｅ．ｃｏｌｉＧＵＳオペロンの概略図。ＧＵＳオペロンは３つの遺伝子：ｇｕｓＡ、ｇｕｓｂ及びｇｕｓＣから構成される。ｇｕｓＲ遺伝子は、オペロンリプレッサーＧｕｓＲをコードする。ＧｕｓＲ＿Ｋ１２５Ａ変異体（配列番号９のアミノ酸配列によっても示され、星印を有する黒い矢印、本明細書ではＴＢＸ２０１とも呼ばれる）の存在下では、ＧｕｓＲは、リガンドの存在下であっても調節領域に結合したままであり、ＧＵＳ酵素は産生されない。丸：ＧＵＳ誘導リガンド、星：ＧｕｓＲタンパク質における変異体Ｋ１２５Ａ。

【図4】細菌株におけるＧｕｓＲ Ｋ１２５Ａ変異体を使用するＧＵＳ活性の阻害。ヒストグラムは、２つの細菌宿主、ＢＷ２５１１３及びＭＧ１６５５、における変異体リプレッサーＫ１２５Ａについて測定されたＧＵＳ比活性（任意単位）を示す。ＧＵＳオペロンの活性は、ＧＵＳオペロン誘導物質ＰＮＰＧの非存在下（－）又は存在下（＋）で決定した。データは、少なくとも２つの独立した実験を表す。

【図5】ＧｕｓＲ Ｋ１２５Ａ変異体は、追加のＥ．ｃｏｌｉ株においてＧＵＳ酵素活性を阻害する。ＧＵＳ酵素の比活性（任意単位）を、ＧＵＳアッセイに従って決定した。各株、特にＭＧ１６５５（灰色のバー）及びＮｉｓｓｌｅ１９１７（黒色のバー）について、２つの培養物：１種は空ベクター（ベクター）を保有するもの、２つ目はＧｕｓＲ変異体Ｋ１２５Ａ（Ｋ１２５Ａ）を発現するＤＯＩＮベクター（本開示の調節性成分）を保有するもの、を使用した。培養物を、ＧＵＳ酵素の基質（ＧＵＳ基質）として使用されるＰＮＰＧの存在下又は非存在下でインキュベートした。データは、少なくとも２つの独立した実験を表す。

【図6】異なるマイクロバイオーム単離物への調節性成分の形質導入。マイクロバイオーム単離物へのＤＯＩＮベクターの形質導入（ＴＦＵ／ｍｌ）を、以前に記載されたように、ＴＦＵアッセイを使用して決定した。試験細菌培養物（ＭＧ１６５５（灰色のバー）、ＢＷ２５１１３（白色のバー））を指数増殖期中期に達するまで増殖させ、調節成分として使用されるＧｕｓＲ Ｋ１２５Ａ＿ＣＲＩＳＰＲを発現するＤＯＩＮベクターを含有する形質導入粒子（改変バクテリオファージ）の溶解物とともに１時間インキュベートした。１０倍連続希釈物を、形質導入された細菌のみが増殖することができる選択プレート上へのプレーティングを二組実施した。灰色の横破線は、アッセイ検出限界を示す。データは、少なくとも２つの独立した実験を表す。

【図7】ＧｕｓＲ Ｒ７３及びＧｕｓＲ Ｙ１６４Ｆ変異体は、ＧＵＳ酵素活性に影響を及ぼす。ＧｕｓＲ Ｒ７３及びＧｕｓＲ Ｙ１６４Ｆ変異体をコードするＤＯＩＮベクターで形質導入されたＥ．ｃｏｌｉ株ＢＷ２５１１３（白色のバー）及びＭＧ１６５５（灰色のバー）において、ＧＵＳアッセイに従ってＧＵＳ酵素の特異的活性（任意単位）を決定した。各株について、３つの培養物を使用し、１つ目は空ベクター（ベクター）を保有し、２つ目及び３つ目はＤＯＩＮベクターを保有し、それぞれ、ＧｕｓＲ Ｒ７３Ａ変異体又はＹ１６４Ｆ変異体のいずれかを発現する。培養物を、ＧＵＳ酵素の基質（ＧＵＳ基質）として使用されるＰＮＰＧの存在下又は非存在下でインキュベートした。データは、少なくとも２つの独立した実験を表す。

【図8A】ｉｎ－ｖｉｔｒｏ培養における細菌細胞集団の変換。それぞれ改変バクテリオファージである送達ビヒクル中に２種の異なる成分、調節性成分、及び選択成分を含む、本開示のプラットフォームの実施形態の概略図。両方のファージは同一の構造を有し、同じ細菌を標的化するが、それらのペイロードが異なる。左は、ＧｕｓＲ変異体Ｋ１２５Ａ及びＣＲＩＳＰＲ－Ｃａｓ３システム（ＤＯＩＮベクター）をコードする核酸配列を含む調節成分（「ＣＲＩＳＰＲ」とマークされる）。右は、（「選択的」とマークされる）は、非複製Ｔ７溶菌性ファージの改変ゲノムを有するファージである。これらのファージは連続的に作用する。調節成分のＣＲＩＳＰＲアレイは、「選択的」ファージを特異的に標的とし、この二重ＧｕｓＲ変異体－ＣＲＩＳＰＲ調節成分を含有する任意の細菌を選択成分から救済する。

【図8B】ｉｎ－ｖｉｔｒｏ培養における細菌細胞集団の変換。Ｅ．ｃｏｌｉ ＢＷ２５１１３分離株の細菌培養物を、指数増殖期中期（１０^７ＣＦＵ／ｍｌ）に達するまで増殖させた。０時間の時点で、ＤＯＩＮベクターを含有する「ＣＲＩＳＰＲ」ファージを使用して、約０．１のＭＯＩで培養物に感染させた。１時間後、１時間の時点、及び再び２４時間の時点で、「選択的」成分ファージを使用して、約１０のＭＯＩで培養物を感染させた。全細菌集団からのＧＵＳ発現細菌（薄い灰色）及びＧＵＳ阻害細菌（濃い灰色）の割合（細菌の％）を決定した。矢印で示したファージは、感染の時点を示す。データは、２つの独立した実験の代表である。

【図8C】ｉｎ－ｖｉｔｒｏ培養における細菌細胞集団の変換。細菌培養物からの試料を０時間の時点（「ＣＲＩＳＰＲ」ファージの添加前）及び４８時間の時点で採取し、ＧＵＳ活性を測定した。

【図9】ＧｕｓＲ変異体Ｋ１２５Ａは、ＳＮ３８の細胞傷害性を低下させる。この図は、ＧｕｓＲ変異体Ｋ１２５Ａが、基質濃度依存的に、細菌ＧＵＳによる非活性化ＳＮ３８ＧのＳＮ３８への代謝変換を阻害することによって、ＳＮ３８の細胞傷害性を低下させることを示す。２つのＢＷ２５１１３細菌培養物を使用した。空ベクターを発現するベクター細菌、及びＧｕｓＲ変異体リプレッサーＫ１２５Ａを発現するＤＯＩＮベクターを含有するＫ１２５Ａ細菌。培養物をＰＮＰＧとともにインキュベートしてＧＵＳオペロンを誘導し、次いで示された濃度のＳＮ－３８Ｇ（ＳａｎｔａＣｒｕｚ、２１２９３１Ａ）とともにインキュベートし、続いて細菌を溶解させた。ＨＬ２９（ＡＴＣＣ（登録商標）ＨＴＢ－３８（商標））細胞を製造業者の使用説明書に従って維持し、異なる細菌抽出物とともに４８時間インキュベートした。細菌溶解物とともにインキュベートした細胞の生存率を、ＸＴＴ生存率アッセイを使用して、４つの複製物を使用する３つの独立した生物学的反復において決定した。

【図10】ＳＮ３８の細胞傷害性は、ＧＵＳによるＳＮ３８Ｇ代謝の減少により低下する。ヒストグラムは、様々な処置群における細胞生存率を示す。ＧｕｓＲ変異体Ｋ１２５Ａは、酵素濃度依存的に細菌ＧＵＳによるＳＮ３８Ｇの代謝を阻害することによって、ＳＮ３８の細胞傷害性を低下させる。以下の修正を加えて、図面に記載したように研究を行った。培養物をＰＮＰＧとともにインキュベートしてＧＵＳオペロンを誘導し、示されるように希釈した後、１μＭのＳＮ－３８Ｇとともに１時間インキュベートし、続いて細菌を溶解させた。細胞の生存率を上記のように決定した。

【発明を実施するための形態】

【0034】

本開示は、薬物及び他の物質の代謝を調節するためのマイクロバイオームの操作に関する。そのような調節は、種々の効果、例えば、薬物の毒性低下、薬物吸着の改善、安定性の調節、並びに薬物利用性及びプロドラッグの取り込み及び活性化の増加を生じる。例えば、本明細書で開示されるようなファージベースの形質導入粒子は、合成的に操作され得、そして宿主範囲は、予め設計され、規定され得る。この特徴により、標的細菌集団、例えば、腸内細菌集団を正確かつ別個の形態で決定することが可能になる。本明細書で開示されるシステムは、非限定的な実施形態として本明細書で例示されるように、少なくとも２つの成分を提供し、これらの２つの成分は、２つのタイプのファージベースの形質導入粒子であってもよく、１種のタイプは、ＣＲＩＳＰＲ－Ｃａｓシステム又はモジュールを更に含む薬物代謝調節成分（本明細書ではＤｒｕｇ ｍｅｔａｂＯｌｉｓｍ ｍｏｄｕｌａｔＩＮｇ（ＤＯＩＮ）とも呼ばれる）ベクター又は本開示の調節成分を含み送達する形質導入粒子と、選択ベクターを標的細胞にパッケージング及び／又は送達する形質導入粒子とを含む。選択ベクターは、細菌の増殖及び／又は機能を死滅させるか、減弱させるか、破壊するか又は阻害する毒性産物をコードする核酸配列、及びその配列が少なくとも１種のスペーサーとマッチし、したがって調節性成分（ＤＯＩＮベクター）に含まれるＣＲＩＳＰＲアレイ中の少なくとも１種のスペーサーによって標的化される少なくとも１種のプロトスペーサーを含む。このシステムは、薬物代謝の調節並びに調節性成分（ＤＯＩＮベクター又は送達ビヒクル）及びその中にＣＲＩＳＰＲを保持する細菌集団の持続的な濃縮を可能にする。ＤＯＩＮベクターは、薬物代謝を調節する少なくとも１種の成分をコードする核酸配列を含む。この成分は、個体によって消費される特定の薬物の活性を改善するために、又はこの薬物の使用に伴う毒性副作用を低下させるために送達される。ＤＯＩＮベクターのＣＲＩＳＰＲ－Ｃａｓモジュールは、選択成分ベクター（送達ビヒクル）中のマッチするプロトスペーサーを標的化する少なくとも１種のスペーサーを含む。ＤＯＩＮベクターは、標的細菌集団に、例えば、腸内に送達される。一旦送達されると、送達ビヒクルの形質導入された核酸配列が発現され、薬物代謝に関与する活性成分を生じ、したがって調節手段を提供する。この成分の導入は、腸内の既存の細菌集団の能力を改変し、それによって、そのようなマイクロバイオーム細胞集団（例えば、細菌集団）の活性を操作する。標的化されたマイクロバイオーム－微生物、具体的には標的化された細菌において発現されると、上述のエレメントは活性及び機能的である。一部の実施形態では、マイクロバイオーム宿主（細菌宿主細胞）へのＤＯＩＮベクターの導入後、次いで、選択成分が導入される。選択成分の導入は、標的細菌宿主の選択的死滅をもたらす。しかしながら、ＤＯＩＮベクターを保持する細胞は、ＤＯＩＮベクター上のＣＲＩＳＰＲが選択ベクターを標的とし排除するため、選択ベクターの死滅から保護される。上記のＤＯＩＮベクター保有細菌の能動的選択の最終結果は、ＤＯＩＮベクターを保持及び生成する細菌宿主細胞に有利に働く選択的圧力の創出である。

【0035】

したがって、本開示の第１の態様は、マイクロバイオームの微生物、例えば、細菌細胞及び／又は細菌細胞集団を改変することによって薬物代謝を調節するためのシステムに関する。本開示のシステムによって改変された標的細胞、例えば、細菌細胞又は細胞集団は、少なくとも１種の薬物の改変された代謝を示す。より具体的には、本開示のシステムは、少なくとも２つのエレメント又は成分を含む。

【0036】

開示されたシステムの１種の成分、エレメント又は部分（ａ）は、少なくとも１種の薬物代謝調節成分を含む。この成分は、少なくとも１種の薬物の代謝に関与する少なくとも１種のエレメントをコード及び／又は調節する少なくとも１種の核酸配列、少なくとも１種のｃａｓ遺伝子並びに少なくとも１種のクリスパー（Clustered, Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat、ＣＲＩＳＰＲ）アレイを含む。本明細書で開示されるシステムの第２の成分、エレメント又は部分（ｂ）は、少なくとも１種のプロトスペーサーを含む少なくとも１種の選択成分を含む。選択成分の少なくとも１種のプロトスペーサーが、調節性成分（ａ）のＣＲＩＳＰＲアレイの少なくとも１種のスペーサーによって標的化され、それによって選択成分を不活性化することに留意されたい。

【0037】

開示されるシステムはまた、本明細書において、開示される少なくとも２つの成分を含むキットと称され得ることが理解されるべきである。

【0038】

本明細書で開示されるシステムは、薬物の代謝を調節するのに有効である。より具体的には、薬物の代謝は、開示されたシステムの薬物代謝調節性成分によって調節される。薬物代謝は、本明細書で使用される場合、通常は特殊な酵素システムを介した、生体による薬物の代謝分解を指す。より一般的には、異物代謝は、生体異物の化学構造を改変する一連の代謝経路であり、生体異物は、任意の薬物又は毒物など、生物の正常な生化学にとって外来の化合物である。これらの反応は、毒性化合物を解毒するように作用することが多いが、場合によっては、異物代謝中の中間体自体が毒性作用を引き起こす可能性がある。薬物代謝の研究は薬物動態と呼ばれる。医薬品の代謝は、薬理学及び医学の重要な態様である。例えば、代謝速度は、薬物の薬理作用の持続時間及び強度を決定する。代謝は典型的には薬物を不活性化するが、いくつかの薬物代謝産物は薬理学的に活性であり、時には親化合物よりも更に活性である。活性代謝産物を有する不活性又は弱活性物質は、特に活性部分をより効果的に送達するように設計されている場合、プロドラッグと呼ばれる。

【0039】

薬物は、酸化、還元、加水分解、水和、コンジュゲーション、縮合、又は異性化によって代謝され得る。プロセスがどのようなものであっても、目標は薬物を排出しやすくすることである。代謝に関与する酵素は多くの組織に存在するが、一般的には肝臓においてより濃縮されている。多くの薬物について、代謝は２相で起こる。第１相の反応は、新たな若しくは改変された官能基の形成又は切断（酸化、還元、加水分解）に関与する。これらの反応は非合成的である。第２相の反応は、内因性物質（例えば、グルクロン酸、硫酸、グリシン）とのコンジュゲーションに関与する。これらの反応は合成的である。合成反応において形成される代謝産物は、より極性であり、よって、非合成反応において形成される代謝産物よりも腎臓（尿中）及び肝臓（胆汁中）によってより容易に排出される。いくつかの薬物は、第１相の反応又は第２相の反応のみを受ける。したがって、相の番号は、順次分類ではなく機能的分類を反映する。第１相の代謝の最も重要な酵素系は、多くの薬物の酸化を触媒するイソ酵素のミクロソームスーパーファミリーであるシトクロムＰ－４５０（ＣＹＰ４５０）である。電子は、ＮＡＤＰＨ（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸の還元形態）からＣＹＰ４５０に電子を移動させるフラボタンパク質であるＮＡＤＰＨ ＣＹＰ４５０レダクターゼによって供給される。ＣＹＰ４５０酵素は、多くの薬物及び物質によって誘導又は阻害される可能性があり、１種の薬物が別の薬物の毒性を増強するか又は治療効果を減少させる薬物相互作用を生じる。特定の酵素と相互作用する薬物の例として。最も一般的な第２相の反応であるグルクロン酸抱合は、肝ミクロソーム酵素系で起こる唯一の反応である。グルクロニドは胆汁中に分泌され、尿中に排出される。したがって、コンジュゲーションは、ほとんどの薬物をより可溶性にし、腎臓によって容易に排出させる。グルタミン又はグリシンとのアミノ酸コンジュゲーションによって、尿中に容易に排泄されるが、胆汁中に広範に分泌されないコンジュゲートが生じる。

【0040】

なお更に、薬物代謝の一部の調節は、本明細書で使用される場合、薬物の活性、親和性、安定性、生物学的利用能、有効性、溶解性を増加させることによって薬物を活性化し得るか、又は薬物の活性、親和性、安定性、生物学的利用能、有効性、溶解性を低下させることによって薬物を非活性化し得る種々の代謝酵素の作用の増加又は低下のいずれかを指す。

【0041】

なお更に、開示されるシステム又はキットによる薬物の代謝の調節は、本明細書で使用される場合、薬物の活性、親和性、安定性、生物学的利用能、有効性、溶解性のうちの少なくとも１種の任意の変化、誘導、増加及び上昇、あるいは減少、低下及び減弱を包含するか、あるいは薬物の活性、親和性、安定性、生物学的利用能、有効性、溶解性を減少させることによって薬物を非活性化する。より具体的には、「調節」は、本明細書で使用される場合、薬物の機能及び／又は活性、安定性及び／又は構造、親和性、安定性、生物学的利用能、有効性、溶解性の摂動を意味する。ある特定の実施形態では、調節は、薬物代謝の増加又は減少に関与し、それによって、薬物の機能及び／又は活性、安定性及び／又は構造、親和性、安定性、生物学的利用能、有効性、溶解性の所望の調節をもたらし得る。より具体的には、本明細書で使用される場合、「増加させること」、「増加した」、「増加する」、「増強する」又は「活性化する」は全て、本明細書では、統計的に有意な量の増加を一般的に意味するために使用される。疑義を避けるために、「増加した」、「増加させる」、「増強する」又は「活性化する」という用語は、薬物の機能及び／又は活性、安定性及び／又は構造、親和性、安定性、生物学的利用能、有効性、溶解性の基準レベルと比較して少なくとも１０％の増加を意味する。例えば、薬物の機能及び／又は活性、安定性及び／又は構造、親和性、安定性、生物学的利用能、有効性、溶解性の、参照レベルと比較した、少なくとも約２０％、若しくは少なくとも約３０％、若しくは少なくとも約４０％、若しくは少なくとも約５０％、若しくは少なくとも約６０％、若しくは少なくとも約７０％、若しくは少なくとも約８０％、若しくは少なくとも約９０％の増加、又は１００％以下の増加又は１０～１００％の間の任意の増加、あるいは参照レベルと比較した、少なくとも約２倍、又は少なくとも約３倍、又は少なくとも約４倍、又は少なくとも約５倍、又は少なくとも約１０倍の増加、又は２倍～１０倍以上の間の任意の増加。あるいは、本明細書で使用される場合、「阻害」、「軽減」、「低減」、「減少」又は「減弱」、「防止」、「サプレス（suppression）」、「リプレス（repression）」、「排除」は全て、本明細書において、統計的に有意な量の減少を一般的に意味するために使用される。疑義を避けるために、「阻害」、「軽減」、「低減」、「減少」又は「減弱」、「防止」、「サプレス（suppression）」、「リプレス（repression）」、「排除」という用語は、薬物の機能及び／又は活性、安定性及び／又は構造、親和性、安定性、生物学的利用能、有効性、溶解性の基準レベルと比較して少なくとも１０％の減少を意味する。例えば、薬物の機能及び／又は活性、安定性及び／又は構造、親和性、安定性、生物学的利用能、有効性、溶解性の、参照レベルと比較した、少なくとも約２０％、若しくは少なくとも約３０％、若しくは少なくとも約４０％、若しくは少なくとも約５０％、若しくは少なくとも約６０％、若しくは少なくとも約７０％、若しくは少なくとも約８０％、若しくは少なくとも約９０％の減少、又は１００％以下の増加又は１０～１００％の間の任意の減少、あるいは参照レベルと比較した、少なくとも約２分の１、又は少なくとも約３分の１、又は少なくとも約４分の１、又は少なくとも約５分の１、又は少なくとも約１０分の１の減少、又は２分の１～１０分の１以下の間の任意の減少である。

【0042】

したがって、一部の実施形態では、本開示の薬物代謝成分は、薬物の機能及び／又は活性、安定性及び／又は構造、親和性、安定性、生物学的利用能、有効性、溶解性のうちの少なくとも１種を増加及び／又は減少させるように、薬物の代謝を調節する任意のエレメントから構成される。

【0043】

本明細書全体を通して、「薬物代謝調節成分」、「Ｄｒｕｇ ｍｅｔａｂＯｌｉｓｍ ｍｏｄｕｌａｔＩＮｇ（ＤＯＩＮ）」、「調節成分」、「調節成分」という用語は、本開示によって互換的に使用され、全てが、一部の実施形態では、少なくとも１種の薬物の代謝に関与する少なくとも１種のエレメント、少なくとも１種のｃａｓ遺伝子及び少なくとも１種のＣＲＩＳＰＲアレイをコード及び／又は調節する核酸分子を含む成分を指すことが理解されるべきである。

【0044】

特に、本明細書で開示されるシステムの薬物代謝調節成分の核酸配列が、標的薬物の代謝に関与する少なくとも１種の標的エレメントを調節する場合、そのような核酸配列は、任意の調節性核酸配列であり得ることが理解されるべきである。核酸配列を調節するための例としては、ｓｉＲＮＡ、ｍｉＲＮＡ、ｄｓＲＮＡ、アンチセンスオリゴ、ヌクレアーゼを動員するｇＲＮＡ（例えば、Ｃａｓ／ＣＲＩＳＰＲシステム）などが挙げられ得るが、これらに限定されず、これらは、標的薬物の代謝に関与する標的エレメントを直接的又は間接的に増強、低減又は改変し得る。あるいは、調節性成分とともに提供される少なくとも１種の核酸配列は、標的薬物の代謝に関与する標的エレメントを増強、抑制、活性化及び／又は不活性化する任意のエレメントをコードし得る。一部の実施形態では、調節成分のＣＲＩＳＰＲシステムは、選択成分と調節成分との間の絶対的な連結を提供するためだけでなく、標的薬物の代謝に関与する標的エレメントを直接調節するため、例えば、標的エレメントを排除するため（ノックダウン、例えば、標的核酸配列を切断及び／若しくは破壊することによるか、又は転写リプレッサーなどの阻害エレメントを動員することによる）、又はこの成分を増強及び上昇させるため（例えば、ＣＲＩＳＰＲシステムが活性化因子、例えば転写活性化因子を動員する場合）にも更に使用される。したがって、そのような特定の非限定的な実施形態では、標的薬物の代謝に関与する少なくとも１種のエレメントをコード又は調節する少なくとも１種の核酸配列は、ＣＲＩＳＰＲアレイ（例えば、標的薬物の代謝に関与する標的エレメントを特異的に標的化するスペーサー）内に含まれる。

【0045】

なお更に、本明細書中に開示されるシステムの一部の実施形態では、調節成分は、細胞及び／又は標的細胞集団（例えば、細菌細胞集団）中の細胞、例えば、細菌細胞集団を特異的に標的化する少なくとも１種の送達ビヒクル内に含まれる。したがって、そのような送達ビヒクルは、所望の標的細胞に適合性である。送達ビヒクル又はベクター、具体的には、本開示の成分、具体的には本明細書で開示される調節性成分及び／又は選択成分を含むバクテリオファージベースの形質導入粒子は、標的細胞、例えば細菌細胞に適合性であることが理解されるべきである。したがって、本開示の文脈における「適合性」という用語は、特定の送達ビヒクルが、特定の標的細胞による認識を可能にする特定の適切な宿主認識エレメントを含み得ることを意味する。本明細書で使用される場合、「認識」はまた、標的細胞への送達ビヒクルの結合、付着、吸収、浸透を包含する。

【0046】

更に一部の更なる実施形態では、本開示のシステムの選択成分は、標的細胞及び／又は細胞集団中の標的細胞を特異的に標的化する少なくとも１種の送達ビヒクル内に含まれる。なお更に、一部の実施形態では、選択成分は、細胞の生存率及び／又は活性に影響を及ぼす少なくとも１種の薬剤を含んでもよい。

【0047】

「選択成分」は、本明細書で使用される場合、標的宿主細胞の特定の集団、例えば、標的細菌細胞、具体的には、本開示のｃａｓ－ＣＲＩＳＰＲシステムを保有する細胞の集団を可能にする、促進する、導く、及びそれに作用する、選択する、選別する、選出する、又は濃縮する、本発明のシステムのエレメント又は成分を指す。より具体的には、本発明の薬物代謝調節成分を保有する細菌細胞の集団は、選択成分中のプロトスペーサーに対して指向されるＣＲＩＳＰＲアレイ中のスペーサーも含有する。したがって、選択成分は、例えば、選択された所望の集団（具体的な実施形態では、本発明の薬物代謝調節成分を保有する任意の集団又は細胞）の生存を可能にし、生存のみを可能にする条件を課すことによって、所望の集団に選択的利点を提供する。本明細書で示されるように、本開示の選択成分は、標的細胞（例えば、細菌細胞）の増殖、生存率及び／又は機能を死滅させる、阻害する、又は低減する毒性エレメントを含む。本明細書で言及される「阻害」、「軽減」、「低減」、「減少」又は「減弱」、「防止」、「サプレス（suppression）」、「リプレス（repression）」、「排除」という用語は、約１％～９９．９％、具体的には、約１％～約５％、約５％～１０％、約１０％～１５％、約１５％～２０％、約２０％～２５％、約２５％～３０％、約３０％～３５％、約３５％～４０％、約４０％～４５％、約４５％～５０％、約５０％～５５％、約５５％～６０％、約６０％～６５％、約６５％～７０％、約７５％～８０％、約８０％～８５％、約８５％～９０％、約９０％～９５％、約９５％～９９％、又は約９９％～９９．９％、１００％以上のいずれか１種によるプロセス（例えば、増殖、生存率及び／又は機能）の遅延、リプレス又は低減に関することを理解されたい。上記に関して、提供される場合、例えば、１０％、５０％、１２０％、５００％などのパーセンテージ値は、「倍数変化」値、すなわち、それぞれ０．１、０．５、１．２、５などと交換可能であることが理解されるべきである。

【0048】

更に、本発明のＣＲＩＳＰＲアレイの少なくとも１種のスペーサーは、例えば、Ｃａｓヌクレアーゼを使用してプロトスペーサーを含む標的核酸配列を切断することによって、選択成分を標的化し、不活性化するように、本発明の選択成分又はその任意のシステム内に目的の核酸配列として含まれる核酸配列（又はプロトスペーサー）に十分に相補的な配列をコードし得る。一部の実施形態では、「不活性化する」は、選択成分の活性を遅延させるか、減少させるか、阻害するか、排除するか、減弱させるか又は停止させることを意味する。そのような不活性化は、薬物代謝調節成分を含む細菌を、本発明の選択成分又はそのシステムに対して非感受性及び耐性にすることに留意すべきである。十分な相補性は、本明細書で使用される場合、約１０％～１００％の間の任意の相補性、より具体的には、約１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％及び１００％の相補性を反映することが理解されるべきである。ある特定の実施形態では、「相補性」は、それぞれが鍵と鍵穴の原理に従う２つの構造間の関係を指す。本質的に、相補性は、２つのＤＮＡ又はＲＮＡ配列間で共有される特性であるので、ＤＮＡ複製及び転写の基本原理であり、それらが互いに逆平行に整列される場合、配列中の各位置のヌクレオチド塩基は相補的である（例えば、Ａ及びＴ又はＵ、Ｃ及びＧ）。

【0049】

一部の実施形態では、調節成分及び選択成分のために使用される少なくとも１種の送達ビヒクルは、少なくとも１種の遺伝子エレメントであるか、又は少なくとも１種の遺伝子エレメントを含む。これらの少なくとも２つの成分に使用される送達ビヒクルは、同一であっても異なっていてもよいことが理解されるべきである。更に一部の更なる実施形態では、両方の送達ビヒクルは、調節性成分又は選択成分を同じ標的細胞に標的化し、形質導入しなければならない。一部の非限定的な実施形態では、そのような遺伝子エレメントは、少なくとも１種の形質導入粒子、少なくとも１種のバクテリオファージ、バクテリオファージベース、バクテリオファージ様形質導入粒子及び／若しくは少なくとも１種の改変バクテリオファージ、又はそれらの任意の断片若しくは部分、あるいは調節成分及び／若しくは選択成分のいずれかを含む及び／若しくはコードする少なくとも１種のベクター、プラスミド及び／若しくは構築物、並びにそれらの任意の組合せ又はカクテルのうちの少なくとも１種であり得る。

【0050】

更に一部の更なる実施形態では、システムの調節性成分及び／又は選択成分に使用される送達ビヒクルは、少なくとも１種のバクテリオファージ又は任意のバクテリオファージ様形質導入粒子である。

【0051】

「ビヒクル」又は「送達ビヒクル」は、本明細書で使用される場合、ベクター又は任意の形質導入粒子、例えば、バクテリオファージ、バクテリオファージ様粒子、プラスミド、ファージミド、ウイルス、組み込み可能なＤＮＡ断片、及び他のビヒクルを包含し、これらは、核酸分子の所望の標的細胞への移入を可能にし、一部の更なる実施形態では、標的細胞における形質導入された核酸分子の発現をもたらす。本明細書で使用される形質導入粒子又はエレメントは、核酸分子又は任意のカーゴを標的細胞又は人工細胞システムに形質導入及び挿入することが可能な任意のベクター又はビヒクルを指す。

【0052】

ベクターは、典型的には、所望の核酸配列、及び適切な細胞において認識され、所望の遺伝子の翻訳をもたらす作動可能に連結された遺伝子制御エレメントを含有する、自己複製ＤＮＡ構築物又は自己複製ＲＮＡ構築物である。一般に、遺伝子制御エレメントは原核生物プロモーターシステムを含み得る。そのようなシステムは、典型的には、転写プロモーター、ＲＮＡ発現のレベルを上昇させるための転写エンハンサーを含む。ベクターは通常、ベクターが細胞とは独立して複製することを可能にする複製起点を含有する。

【0053】

したがって、制御エレメント及び調節エレメントという用語は、プロモーター、ターミネーター及び他の発現制御エレメントを含む。そのような調節エレメントは、Ｇｏｅｄｄｅｌ［Ｇｏｅｄｄｅｌ．，ｅｔ ａｌ．，Ｇｅｎｅ Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｅｎｚｙｍｏｌｏｇｙ １８５，Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ，Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ，Ｃａｌｉｆ．（１９９０）］に記載されている。例えば、本発明の方法を使用して任意の所望のタンパク質をコードするＤＮＡ配列を発現させるために、ＤＮＡ配列に作動可能に連結された場合にＤＮＡ配列の発現を制御する任意の広範な種々の発現制御配列が、これらのベクターにおいて使用され得る。

【0054】

ベクター又は送達ビヒクルは、適切な制限部位、抗生物質耐性、又はベクター含有細胞の選択のための他のマーカーを更に含み得る。プラスミドは、ベクターの最も一般的に使用される形態であるが、等価な機能を果たし、当技術分野で公知であるか又は公知になる他の形態のベクターが、本明細書での使用に適切である。例えば、Ｐｏｕｗｅｌｓ ｅｔ ａｌ．，Ｃｌｏｎｉｎｇ Ｖｅｃｔｏｒｓ：Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ（１９８５ ａｎｄ ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔｓ），Ｅｌｓｅｖｉｅｒ，Ｎ．Ｙ．、及びＲｏｄｒｉｑｕｅｚ，ｅｔ ａｌ．（ｅｄｓ．）Ｖｅｃｔｏｒｓ：ａ Ｓｕｒｖｅｙ ｏｆ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ Ｖｅｃｔｏｒｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ Ｕｓｅｓ，Ｂｕｔｔｅｒｓｗｏｒｔｈ，Ｂｏｓｔｏｎ，Ｍａｓｓ（１９８８）を参照されたい。送達ビヒクルのこの定義は、本開示に記載される任意のシステム、方法又は組成物に関連することが理解されるべきである。

【0055】

なお更に、一部の実施形態では、プラスミド又は他の構築物カセット又は他の遺伝子エレメントが送達ビヒクルとして使用される場合、それらは、調節成分、あるいは細胞の生存率及び／又は機能を阻害及び／又は低減する毒性成分をコードする核酸配列を含む。

【0056】

更に一部の更なる実施形態では、本開示の送達ビヒクルは、開示されるシステムの調節性成分及び／又は選択成分が主に標的細胞（例えば、マイクロバイオーム中の特定の細菌細胞型）に導入又は形質導入されるように、特定の標的細胞、例えば、特定の細菌細胞に特に適していてもよい。

【0057】

また更に、開示されるシステムの選択成分の一部の実施形態では、送達ビヒクルは、細菌細胞を死滅させるか、又は細菌増殖及び／若しくは機能を破壊する、減弱させる、及び／若しくは阻害する少なくとも１種の毒性エレメントを含む及び／又はコードする、少なくとも１種のバクテリオファージ又は任意のバクテリオファージ様若しくはバクテリオファージベースの形質導入粒子であってもよい。この毒性エレメントは、任意の遺伝子エレメント、例えば、プラスミド、構築物、トランスポゾン、バクテリオファージ、改変バクテリオファージ、ファージベースのものによって提供され、その中に含まれ、及び／又はそれによって形質導入され得る。一部の実施形態では、選択エレメントは、溶菌性ファージとして提供され得る。

【0058】

用語「バクテリオファージ」では、細菌などの原核生物内で感染し、複製し、集合するウイルスを意味する。用語「バクテリオファージ」が用語「ファージ」と同義であることに留意すべきである。ファージは、ＤＮＡ又はＲＮＡゲノムをカプセル化するタンパク質から構成され、これは、数個又は数百個の遺伝子のみをコードし、それによって、比較的単純又は精巧な構造を有するビリオンを産生し得る。ファージは、形態及び核酸のタイプ（ＤＮＡ又はＲＮＡ、一本鎖又は二本鎖、線状又は環状）を考慮して、ウイルス分類に関する国際委員会（ＩＣＴＶ）に従って分類される。これまでに、細菌及び／又は古細菌（以前はアルケオバクテリアとして分類されていた原核生物ドメイン）に感染する約１９のファージの科が認識されている。多くのバクテリオファージは、細胞の特定の属又は種又は株に特異的である。任意の適切なファージが、本開示の方法、システム及び組成物によって送達ビヒクルとして使用され得ることが理解されるべきである。

【0059】

一部の非限定的な実施形態では、本開示の主題のバクテリオファージは、Ｃａｕｄｏｖｉｒａｌｅｓ目（例えば、Ｐｏｄｏｖｉｒｉｄａｅ科、Ｍｙｏｖｉｒｉｄａｅ科又はＳｉｐｈｏｖｉｒｉｄａｅ科）又はＬｉｇａｍｅｎｖｉｒａｌｅｓ目（例えば、Ｌｉｐｏｔｈｒｉｘｖｉｒｉｄａｅ科又はＲｕｄｉｖｉｒｕｓ科）に属する。他の科由来のファージ、例えば、ほんの数例を挙げると、Ａｍｐｕｌｌａｖｉｒｉｄａｅ、Ｂｉｃａｕｄａｖｉｒｉｄａｅ、及びＣｌａｖａｖｉｒｉｄａｅも本開示によって包含される。

【0060】

他の実施形態では、本開示によるバクテリオファージは、バクテリオファージの科であるＰｏｄｏｖｉｒｉｄａｅ、Ｍｙｏｖｉｒｉｄａｅ又はＳｉｐｈｏｖｉｒｉｄａｅ、Ｌｉｐｏｔｈｒｉｘｖｉｒｉｄａｅ又はＲｕｄｉｖｉｒｕｓのうちの１種である（しかしこれらに限定されない）。

【0061】

ある特定の具体的な実施形態では、本開示によるバクテリオファージは、Ｔ７様ウイルス又はＴ４様ウイルスのうちの少なくとも１種である。

【0062】

更なる具体的な実施形態では、本発明の方法、本明細書において後に記載される本開示のシステム及び組成物によって送達ビヒクルとして使用されるファージは、Ｔ７様ウイルス、具体的にはＥｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒｉａファージＴ７であり得る。バクテリオファージＴ７は、溶菌生活環を有するＤＮＡウイルスである。

【0063】

より具体的には、本開示によるファージは、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉファージＴ７（上記で詳述したように、Ｃａｕｄｏｖｉｒａｌｅｓ（テイルドファージ）目のＰｏｄｏｖｉｒｉｄａｅ科のメンバー）であり得る。Ｔ７は、頂点の１つに２０ｎｍの短い尾部を有する二十面体カプシドから構成される。カプシドは、シェルタンパク質遺伝子産物（ｇｐ）１０によって形成され、４０ｋｂのＤＮＡを封入する。ｇｐ１４、ｇｐ１５、及びｇｐ１６から構成される円筒形構造がカプシドの内側に存在し、ｇｐ８（８、１０）の環状十二量体であるコネクターによって形成される特別な頂点に付着している。タンパク質ｇｐ１１及びｇｐ１２は尾部を形成し；ｇｐ１３、ｇｐ６．７、及びｇｐ７．３もまた、ビリオンの一部であり、感染に必要であることが示されているが、それらの位置は確立されていない。尾部の主要部分は、６コピーが存在する大きなタンパク質であるｇｐ１２から構成され、小ｇｐ１１タンパク質も尾部に位置する。各々がｇｐ１７タンパク質の３つのコピーを含有する６本のファイバーが尾部に付着している。

【0064】

本開示の方法、システム及び組成物によって送達ビヒクルとして使用されるファージは、Ｐｏｄｏｖｉｒｉｄａｅ科の他の群のメンバー、例えば、限定されないが、Ｔ３ファージ、φ２９、Ｐ２２、Ｐ－ＳＰＰ７、Ｎ４、ε１５、Ｋ１Ｅ、Ｋ１－５及びＰ３７を含んでもよい。

【0065】

一部の具体的な実施形態では、本開示の方法、システム及び組成物によって送達ビヒクルとして使用されるファージは、ＥｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒｉａのファージＴ７、Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒｉａのファージ１３ａ、ＹｅｒｓｉｎｉａのファージＹｐｓＰ－Ｇ、ＥｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒｉａのファージＴ３、ＹｅｒｓｉｎｉａのファージＹｐＰ－Ｒ、ＳａｌｍｏｎｅｌｌａのファージｐｈｉＳＧ－ＪＬ２、ＳａｌｍｏｎｅｌｌａのファージＶｉ０６、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓのファージｇｈ－１、ＫｌｅｂｓｉｅｌｌａのファージＫ１１、ＥｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒのファージｐｈｉＥａｐ－１、ＥｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒのファージＥ－２、ＫｌｅｂｓｉｅｌｌａのファージＫＰ３２、ＫｌｅｂｓｉｅｌｌａのファージＫＰ３４、ＫｌｅｂｓｉｅｌｌａのファージｖＢ＿ＫｐｎＰ＿ＫｐＶ２８９及びＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓのファージｐｈｉＫＭＶを含み得るが、これらに限定されない。

【0066】

別の例として、バクテリオファージは、ｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ門、Ｆｉｒｍｉｃｕｔｅｓ門及びＢａｃｔｅｒｉｏｉｄｅｔｅｓ門のいずれか１種を含むが、これらに限定されないバクテリアに感染することができるバクテリオファージを含むが、これらに限定されない。

【0067】

更なる例として、開示される成分のための送達ビヒクルとして、あるいは標的細胞（例えば、細菌細胞）に適した送達ビヒクルのための異種宿主認識エレメントの供給源として有用であり得るバクテリオファージとしては、以下の属に属する細菌に感染することが可能なバクテリオファージが挙げられるが、これらに限定されない：Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ、Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ、Ｓｈｉｇｅｌｌａ Ｃｒｏｓｔｉｕｍ、Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ、Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ、Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ及びＥｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ。

【0068】

ほんの数例を挙げると、これらのバクテリオファージは、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓに特異的なバクテリオファージ、具体的には、ｖＢ＿Ｓａｕ．Ｍｙ Ｄ１、ｖＢ＿Ｓａｕ Ｍｙ １１４０、ｖＢ＿ＳａｕＭ １４２、Ｓｂ－１、ｖＢ＿ＳａｕＭ ２３２、ｖＢ＿ＳａｕＳ １７５、ｖＢ＿ＳａｕＭ ５０、ｖＢ＿Ｓａｕ ５１／１８、ｖＢ＿Ｓａｕ．Ｍ．１、ｖＢ＿Ｓａｕ．Ｍ．２、ｖＢ＿Ｓａｕ．Ｓ．３、ｖＢ＿Ｓａｕ．Ｍ．４、ｖＢ＿Ｓａｕ．Ｓ．５、ｖＢ＿Ｓａｕ．Ｓ．６、ｖＢ＿Ｓａｕ．Ｍ．７、ｖＢ＿Ｓａｕ．Ｓ．８、ｖＢ＿Ｓａｕ．Ｓ．９、ｖＢ＿Ｓａｕ．Ｍ．１０、ｖＢ＿Ｓａｕ．Ｍ．１１のうちの少なくとも１種を含み得るが、これらに限定されない。更に一部の更なる実施形態では、Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅに特異的なバクテリオファージもまた、本発明に適用可能であり得る。より具体的な実施形態では、これらのファージは、ｖＢ＿Ｋｌｐ １、ｖＢ＿Ｋｌｐ ２、ｖＢ＿Ｋｌｐ．Ｍ．１、ｖＢ＿Ｋｌｐ．Ｍ．２、ｖＢ＿Ｋｌｐ．Ｐ．３、ｖＢ＿Ｋｌｐ．Ｍ．４、ｖＢ＿Ｋｌｐ．Ｍ．５、ｖＢ＿Ｋｌｐ．Ｍ．６、ｖＢ＿Ｋｌｐ．７、ｖＢ＿Ｋｌｐ．Ｍ．８、ｖＢ＿Ｋｌｐ．Ｍ．９、ｖＢ＿Ｋｌｐ．Ｍ．１０、ｖＢ＿Ｋｌｐ．Ｐ．１１、ｖＢ＿Ｋｌｐ．Ｐ．１２、ｖＢ＿Ｋｌｐ．１３、ｖＢ＿Ｋｌｐ．Ｐ．１４、ｖＢ＿Ｋｌｐ．１５、ｖＢ＿Ｋｌｐ．Ｍ．１６を含み得る。なお更に、ある特定の実施形態では、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａに特異的なバクテリオファージは、本発明の送達ビヒクルとして、あるいは適切な送達ビヒクルのための異種宿主認識エレメントの供給源として適用可能であり得る。そのようなバクテリオファージの非限定的な例としては、ｖＢ＿Ｐｓａ．Ｓｈｉｓ １、ｖＢ＿ＰｓａＭ ＰＡＴ５、ｖＢ＿ＰｓａＰ ＰＡＴ１４、ｖＢ＿ＰｓａＭ ＰＡＴ１３、ｖＢ＿ＰｓａＭ ＳＴ－１、ｖＢ＿Ｐｓａ ст ２７、ｖＢ＿Ｐｓａ ст ４４ Ｋ、ｖＢ＿Ｐｓａ ст ４４ Ｍ、ｖＢ＿Ｐｓａ １６、ｖＢ＿Ｐｓａ Ｐｓ－１、ｖＢ＿Ｐｓａ ８－４０、ｖＢ＿Ｐｓａ ３５ Ｋ、ｖＢ＿Ｐｓａ ４４、ｖＢ＿Ｐｓａ １、ｖＢ＿Ｐｓａ ９、ｖＢ＿Ｐｓａ ６－１３１ Ｍ、ｖＢ＿Ｐｓａ ст ３７、ｖＢ＿Ｐｓａ ст ４５ Ｓ、ｖＢ＿Ｐｓａ ст ４５ Ｍ、ｖＢ＿Ｐｓａ ст １６ ＭＵ、ｖＢ＿Ｐｓａ ст ４１、ｖＢ＿Ｐｓａ ст ４４ ＭＵ、ｖＢ＿Ｐｓａ ст ４３、ｖＢ＿Ｐｓａ ст １１ Ｋ、ｖＢ＿Ｐｓａ １６３８、ｖＢ＿Ｐｓａ Ｐｓ－２、ｖＢ＿Ｐｓａ ３５ ＣＴ、ｖＢ＿Ｐｓａ ３５ Ｍ、ｖＢ＿Ｐｓａ Ｓ．Ｃｈ．Ｌ、ｖＢ＿Ｐｓａ Ｒ１、ｖＢ＿Ｐｓａ ＳＡＮ、ｖＢ＿Ｐｓａ Ｌ２４、ｖＢ＿Ｐｓａ Ｆ８、ｖＢ＿Ｐｓａ ＢＴ－４、ｖＢ＿Ｐｓａ ＢＴ－２（８）、ｖＢ＿Ｐｓａ ＢＴ－１（１０）、ｖＢ＿Ｐｓａ ＢＴ－４－１６、ｖＢ＿Ｐｓａ ＢＴ－５、ｖＢ＿Ｐｓａ Ｆ－２、ｖＢ＿Ｐｓａ Ｂ－ＣＦ、ｖＢ＿Ｐｓａ Ｐｈ７／３２、ｖＢ＿Ｐｓａ Ｐｈ７／６３、ｖＢ＿Ｐｓａ Ｐｈ５／３２、ｖＢ＿Ｐｓａ Ｐｈ８／１６、ｖＢ＿Ｐｓａ Ｐｈ１１／１、ｖＢ＿Ｐｓａ、ｖＢ＿Ｐｓａ ３、ｖＢ＿Ｐｓａ ４、ｖＢ＿Ｐｓａ ５、ｖＢ＿Ｐｓａ ６、ｖＢ＿Ｐｓａ ７、ｖＢ＿Ｐｓａ．Ｐ．１５、ｖＢ＿Ｐｓａ．１７、ｖＢ＿Ｐｓａ．Ｍ．１８、ｖＢ＿Ｐｓａ．２８、ｖＢ＿Ｐｓａ．Ｍ．２、ｖＢ＿Ｐｓａ．Ｍ ３、ｖＢ＿Ｐｓａ．２３、ｖＢ＿Ｐｓａ．Ｐ．８、ｖＢ＿Ｐｓａ．Ｍ．ＰＳＴ７、ｖＢ＿Ｐｓａ．Ｍ．Ｃ５、ｖＢ＿Ｐｓａ．Ｍ Ｄ１０３８が挙げられるが、これらに限定されない。更なる実施形態では、Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｂａｕｍａｎｉｉに特異的なバクテリオファージが本発明に適用可能であり得る。そのような溶解性（ｌｙｔｕｉｃ）又は溶原性ファージは、ｖＢ＿Ａｂａ Ｂ３７、ｖＢ＿Ａｂａ Ｇ８６５、ｖＢ＿Ａｂａ Ｇ８６６、ｖＢ＿Ａｂａ Ｕ７、ｖＢ＿Ａｂａ Ｕ８、ｖＢ＿Ａｃｂ １, ｖＢ＿Ａｃｂ ２のいずれか１種を含み得る。更に一部の更なる実施形態では、Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒに特異的なバクテリオファージは、本発明の送達ビヒクルとして、あるいは、適切な送達ビヒクル、具体的には、ｖＢ＿Ｅｂ １、ｖＢ＿Ｅｂ ２、ｖＢ＿Ｅｂ ３、ｖＢ＿Ｅｂ ４バクテリオファージのうちのいずれか１種のための異種宿主認識エレメントの供給源として適用可能であり得る。更に一部の更なる実施形態では、Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ ｆａｅｃａｌｉｓに特異的なバクテリオファージが使用され得る。いくつかの非限定的な例としては、ｖＢ＿Ｅｃ １、ｖＢ＿Ｅｃ ２、ｖＢ＿Ｅｎｆ．Ｓ．４、ｖＢ＿Ｅｎｆ．Ｓ．５バクテリオファージのいずれか１種が挙げられる。

【0069】

更に一部の更なる実施形態では、Ｂａｃｉｌｌｕｓ ａｎｔｈｒａｃｉｓに特異的に感染するバクテリオファージ、例えば、ｖＢ＿ＢａＫ１、ｖＢ＿ＢａＫ２、ｖＢ＿ＢａＫ６、ｖＢ＿ＢａＫ７、ｖＢ＿ＢａＫ９、ｖＢ＿ＢａＫ１０、ｖＢ＿ＢａＫ１１、ｖＢ＿ＢａＫ１２、ｖＢ＿ＢａＧａ４、ｖＢ＿ＢａＧａ５、ｖＢ＿ＢａＧａ６もまた、本発明に適用可能であり得る。なお更に、Ｂｒｕｃｅｌｌａ ａｂｏｒｔｕｓに特異的なバクテリオファージ、例えば、Ｔｂ、ｖＢ＿ＢｒａＰ ＩＶ、ｖＢ＿ＢｒａＰ Ｖ、ｖＢ＿ＢｒａＰ ＶＩ、ｖＢ＿ＢｒａＰ ＶＩＩ、ｖＢ＿ＢｒａＰ ＶＩＩＩ、ｖＢ＿ＢｒａＰ ＩＸ、ｖＢ＿ＢｒａＰ Ｘ、ｖＢ＿ＢｒａＰ ＸＩＩ、ｖＢ＿ＢｒａＰ １２（ｂ）、ｖＢ＿ＢｒａＰ ＢＡ、ｖＢ＿ＢｒａＰ ５４４、ｖＢ＿ＢｒａＰ １４１я、ｖＢ＿ＢｒａＰ １４１ｍ、ｖＢ＿ＢｒａＰ １９я、ｖＢ＿ＢｒａＰ １９ｍ、ｖＢ＿ＢｒａＰ ９、Ｂｒｕｃｅｌｌａ ｃａｎｉｓに特異的なバクテリオファージ、具体的には、ｖＢ＿ＢｒｃＰ １０６６、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｐｅｒｆｉｇｅｎｅｓ Ａ．Ｂ．Ｃ．Ｄ．Ｅに特異的なバクテリオファージ、例えば、ｖＢ＿ＣｐＰＩ、ｖＢ＿ＣｐＩＩ、ｖＢ＿ＣｐＩＩＩ、ｖＢ＿ＣｐＩＶ、Ｄｅｓｕｌｆｏｖｉｂｒｉｏ ｖｕｌｇａｒｉｓに特異的なバクテリオファージ、具体的には、ｖＢ＿ＤｖＲＣＨ１／Ｍ１、ｖＢ＿ＤｖＨ／Ｐ１５、ｖＢ＿ＤｖＨ／Ｍ１５、Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ ｆａｅｃａｌｉｓに特異的なもの、具体的には、ｖＢ＿Ｅｃ １、ｖＢ＿Ｅｃ ２、ｖＢ＿Ｅｎｆ．Ｓ．４、ｖＢ＿Ｅｎｆ．Ｓ．５、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉに特異的なバクテリオファージ、具体的には、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ．ｐｏｄ ９、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ．Ｐｏｄ ４、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ．Ｓｈｉｓ ７、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ．Ｓｈｉｓ １４、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ．Ｓｈｉｓ ５、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ．Ｍｙ ２、ＰｈＩ－１、ＰｈＩ－２、ＰｈＩ３、ＰｈＩ４、ＰｈＩ５、Ｔ２、Ｔ４、Ｔ５、ＤＤＩＩ、ＤＤＶＩ、ＤＤＶＩＩ、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ．Ｓｈｉｓ ７／２０、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ．Ｓｈｉｓ １１６１、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ．Ｓｈｉｓ ８９６３、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ ４、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ １１／２４、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ．Ｓｈｉｓ １８、ｖＢ＿Ｓｈｉｓ ３／１４、ｖＢ＿Ｓａｕ Ａ、ｖＢ＿Ｓｈｉｓ Ｇ、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ．Ｓｈｉｓ Ｗ、ｖＢ＿Ｓｈｉｓ ＧＥ２５、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ．Ｓｈｉｓ ８９６２、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ ９０／２５、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ ５／２５、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ １２／２５、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ Ｈ、Ｔ３、Ｔ６、Ｔ７、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ ４、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ １２１、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ ＢａＫ２、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ Ｌ７－２、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ Ｌ７－３、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ Ｌ７－７、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ Ｌ７－８、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ Ｌ７－９、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ Ｌ７－１０、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ Ф８、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ．Ｓｈｉｓ ２０、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ．Ｓｈｉｓ ２５、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ．Ｓｈｉｓ ２７、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ．Ｓｈｉｓ ＭＹ、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ １１、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ １２、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ １３、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ １７、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ １８、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ １９、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ ２０、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ ２１、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ ２２、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ ２３、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ ２４、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ ２５、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ ２６、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ ２７、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ ２８、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ ２９、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ ３０、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ ３１、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ ３２、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ ３４、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ ３５、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ ３７、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ ３８、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ ３９、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ ４４、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ ４５、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ ４６、ｖＢ＿Ｅ．ｃｏｌｉ．Ｍ．１、ｖＢ＿Ｅ．ｃｏｌｉ．Ｍ．２、ｖＢ＿Ｅ．ｃｏｌｉ．Ｐ．３、ｖＢ＿Ｅ．ｃｏｌｉ．Ｐ．４、ｖＢ＿Ｅ．ｃｏｌｉ．Ｐ．５、ｖＢ＿Ｅ．ｃｏｌｉ．Ｐ．６、ｖＢ＿Ｅ．ｃｏｌｉ．Ｐ．７、ｖＢ＿Ｅ．ｃｏｌｉ．Ｐ．８、Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ ｐａｒａｔｙｐｈｉに特異的なファージ、具体的には、ｖＢ＿ ＳＰＢ Ｄｉａｇ １、ｖＢ＿ ＳＰＢ Ｄｉａｇ ２、ｖＢ＿ ＳＰＢ Ｄｉａｇ ３、ｖＢ＿ ＳＰＢ Ｄｉａｇ ３ｂ、ｖＢ＿ ＳＰＢ Ｄｉａｇ Ｊｅｒｓｅｙ、ｖＢ＿ ＳＰＢ Ｄｉａｇ Ｂｅｅｃｌｅｓ、ｖＢ＿ ＳＰＢ Ｄｉａｇ Ｔａｕｎｔｏｎ、ｖＢ＿ ＳＰＢ ＤｉａｇＢ．Ａ．Ｏ．Ｒ、ｖＢ＿ ＳＰＢ Ｄｉａｇ Ｄｕｎｄｅｅ、ｖＢ＿ ＳＰＢＤｉａｇＷｏｒｋｓｏｐ、ｖＢ＿ ＳＰＢ Ｄｉａｇ Ｅ、ｖＢ＿ ＳＰＢ Ｄｉａｇ Ｄ、ｖＢ＿ ＳＰＢ Ｄｉａｇ Ｆ、ｖＢ＿ ＳＰＢ Ｄｉａｇ Ｈ、Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ ｔｙｐｈｉ ａｂｄｏｍｉｎａｌｉｓに特異的なｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ａ、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｂ１、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｂ２、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｃ１、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｃ２、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｃ３、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｃ４、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｃ５、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｃ６、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｃ７、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｄ１、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｄ２、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｄ４、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｄ５、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｄ６、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｄ７、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｄ８、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｅ１、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｅ２、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｅ５、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｅ１０、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｆ１、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｆ２、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｆ５、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｇ、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｈ、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｊ１、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｊ２、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｋ、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｌ１、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｌ２、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｍ１、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｍ２、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｎ、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｏ、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｔ、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ Ｖｉ１、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ２７、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ ２８、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ ３８、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ ３９、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ ４０、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ ４２、ｖＢ＿ Ｓｔａ Ｄｉａｇ ４６、Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ ｔｙｐｈｉｍｕｒｉｕｍ、具体的には、ｖＢ＿Ｓｔｍ．Ｍｙ １１、ｖＢ＿Ｓｔｍ．Ｍｙ ２８、ｖＢ＿Ｓｔｍ．Ｓｈｉｓ １３、ｖＢ＿Ｓｔｍ．Ｍｙ ７６０、ｖＢ＿Ｓｔｍ．Ｓｈｉｓ １、ＩＲＡ、ｖＢ＿Ｓｔｍ １６、ｖＢ＿Ｓｔｍ １７、ｖＢ＿Ｓｔｍ １８、ｖＢ＿Ｓｔｍ １９、ｖＢ＿Ｓｔｍ ２０、ｖＢ＿Ｓｔｍ ２１、ｖＢ＿Ｓｔｍ ２９、ｖＢ＿Ｓｔｍ ５１２、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ Ｉ、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ＩＩ、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ＩＩＩ、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ＩＶ、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ Ｖ、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ＶＩ、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ＶＩＩ、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ＶＩＩＩ、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ＩＸ、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ Ｘ、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ＸＩ、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ＸＩＩ、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ＸＩＩＩ、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ＸＩＶ、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ＸＶ、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ＸＶＩ、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ＸＶＩＩ、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ＸＶＩＩＩ、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ＸＩＸ、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ＸＸ、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ＸＸＩ、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ １、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ２、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ３、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ４、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ５、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ６、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ７、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ８、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ９、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ １０、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ １１、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ １２、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ １３、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ １４、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ １５、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ １６、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ １７、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ １８、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ １９、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ２０、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ２１、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ２２、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ２３、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ２４、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ２５、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ２６、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ２７、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ２８、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ２９、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ３０、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ３１、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ３２、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ３３、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ３４、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ３５、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ３６、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ３７、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ３８、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ３９、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ４０、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ４１、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ４２、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ４３、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ４４、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ４５、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ４６、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ４７、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ４８、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ４９、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ５０、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ５１、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ５２、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ５３、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ５４、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ５５、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ５６、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ５７、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ５８、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ５９、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ６０、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ６１、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ６２、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ６３、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ６４、ｖＢ＿Ｓｔｍ Ｄｉａｇ ６５、ｖＢ＿Ｓｔｍ．Ｐ．１、ｖＢ＿Ｓｔｍ．Ｐ．２、ｖＢ＿Ｓｔｍ．Ｐ．３、ｖＢ＿Ｓｔｍ．Ｐ．４、Ｓｈｉｇｅｌｌａ ｓｏｎｎｅｉ、具体的には、ｖＢ＿Ｓｈｓ．Ｐｏｄ ３、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ．Ｓｈｉｓ ７／２０、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ．Ｓｈｉｓ １１６１、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ．Ｓｈｉｓ ８９６３、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ．Ｓｈｉｓ ８９６２、ｖＢ＿Ｓｈｉｓ ＧＥ２５、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ．Ｓｈｉｓ Ｗ、ｖＢ＿Ｓｈｉｓ Ｇ、ｖＢ＿Ｓｈｉｓ ３／１４、ｖＢ＿Ｅｓｃｈｃ．Ｓｈｉｓ １８、ｖＢ＿Ｓｈｉｓ １１８８、ｖＢ＿Ｓｈｉｓ １１８８ Г、ｖＢ＿Ｓｈｉｓ １１８８ Ｙ、ｖＢ＿Ｓｈｉｓ １１８８ Ｘ、ｖＢ＿Ｓｈｉｓ ５５１４、ｖＢ＿Ｓｈｉｓ Ｌ７－２、ｖＢ＿Ｓｈｉｓ Ｌ７－４、ｖＢ＿Ｓｈｉｓ Ｌ７－５、ｖＢ＿Ｓｈｉｓ Ｌ７－１１、ｖＢ＿Ｓｈｉｓ Ｋ３、ｖＢ＿Ｓｈｉｓ ＴｕＩ Ａ、ｖＢ＿Ｓｈｉｓ Ｏｘ２、ｖＢ＿Ｓｈｉｓ ＳＣＬ、ｖＢ＿Ｓｈｉｓ Ｂａｋ Ｃ２、ｖＢ＿Ｓｈｉｓ ４／１１８８、ｖＢ＿Ｓｈｉｓ ８９６２、ｖＢ＿Ｓｈｉｓ ８９６３、ｖＢ＿Ｓｈｉｓ ＸＩＶ、ｖＢ＿Ｓｈｉｓ １１６、ｖＢ＿Ｓｈｉｓ １０６／８、ｖＢ＿Ｓｈｉｓ ２０、ｖＢ＿Ｓｈｉｓ ９０／２５、ｖＢ＿Ｓｈｉｓ ８７／２５、ｖＢ＿Ｓｈｉｓ １６／２５、ｖＢ＿Ｓｈｓ ７、ｖＢ＿Ｓｈｓ ３８、ｖＢ＿Ｓｈｓ ９２、ｖＢ＿Ｓｈｓ １３９１、ｖＢ＿Ｓｈｓ．Ｐ．１、ｖＢ＿Ｓｈｓ．Ｐ．２、ｖＢ＿Ｓｈｓ．Ｐ．３．

【0070】

一部の実施形態では、本発明は、本開示の成分、具体的には調節成分及び／又は選択成分への送達ビヒクルとしての、本明細書で列挙され、本明細書で開示されるバクテリオファージのいずれか、並びにその任意のバリアント又はハイブリッドの使用を包含することが理解されるべきである。

【0071】

一部の実施形態では、バクテリオファージ又はバクテリオファージ様形質導入粒子は、Ｔ７様ウイルスのもの、Ｔ７様ウイルス、又は任意のファージ様粒子若しくはその形質導入粒子である。一部の実施形態では、バクテリオファージ又はバクテリオファージ様形質導入粒子は、Ｔ４様ウイルスのもの、Ｔ４様ウイルス、又は任意のファージ様粒子若しくはその形質導入粒子である。更に一部の更なる実施形態では、送達ビヒクルとして使用されるバクテリオファージは、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａウイルスラムダであり得る。しかしながら、一部の実施形態では、少なくとも１種のバクテリオファージの、及び任意選択的に、２つ以上の異なるバクテリオファージの、天然配列又は改変配列又は変異配列のいずれかの配列の少なくとも一部から構成される、任意のバクテリオファージ、バクテリオファージ粒子、又は任意のハイブリッドバクテリオファージ若しくはバクテリオファージベースの物品が、本発明のシステムの少なくとも１種の薬物代謝調節成分及び／又は本発明のシステムの少なくとも１種の選択成分のための適切な送達ビヒクルとして本明細書で使用され得ることに留意されたい。

【0072】

なお更に、任意の送達ビヒクル、具体的には、ファージベースの送達ビヒクル及びその任意のバリアントが使用され得ることが理解されるべきである。より具体的には、本明細書における「送達ビヒクルバリアント」は、それらの核酸配列の内容によって、及び／又はそれらのタンパク質のアミノ酸配列によって互いに異なり得る。送達ビヒクルバリアントは、少なくとも１種の宿主認識エレメントを含み得、この宿主認識エレメントは、同種若しくは異種、ハイブリッド、天然、変異型又はこれらの任意の組合せであり得る。具体的には、これらのバリアントは、目的の標的細胞と適合性である所望の宿主認識エレメントを保有し得る。

【0073】

本明細書で示されるように、本開示のシステムの本明細書で開示される調節性成分及び／又は選択成分を形質導入するために適用可能な送達ビヒクルは、標的細胞、例えば、特定のマイクロバイオーム微生物、より具体的には、腸内マイクロバイオーム細菌細胞と適合性である。したがって、ファージベースの送達ビヒクルが使用される場合、任意の天然、バリアント、ハイブリッド、変異型又は改変バクテリオファージが使用され得ることが理解されるべきである。そのようなバクテリオファージは、宿主細胞と適合性である改変された、ハイブリッドの、又は天然の宿主認識エレメントを保有し得る。一部の実施形態では、宿主認識エレメントは、宿主受容体と相互作用する少なくとも１種のタンパク質、少なくとも２つのタンパク質、少なくとも３つのタンパク質又はそれより多く、具体的には構造バクテリオファージタンパク質（天然又は改変のいずれか）を含んでもよい。一部の具体的な実施形態では、そのような構造バクテリオファージタンパク質は、バクテリオファージのテール領域に存在するタンパク質であり得る。当技術分野で知られているように、バクテリオファージにおいて、尾部は、ファージの大部分に存在するタンパク質複合体であり、宿主認識及びゲノム送達に関与する。２つの主要な特徴がテール構造によって共有される：テールは、ＤＮＡ排出のためのチャネルを形成する中心管状構造を有し、これは、宿主認識の最初の工程において必須であるファイバー又はスパイクによって取り囲まれる。例えば、Ｔ７ファージの尾部は、ｇｐ１１（アダプター）のドデカマー（すなわち、１２コピー）及びｇｐ１２（ノズル）のヘキサマー（すなわち、６コピー）から組み立てられ、その上にｇｐ１７の６つのトリマーが結合する。Ｔ７の６つの尾部ファイバーは、アダプターとノズルとの間の界面に付着し、したがって、両方のタンパク質と接触する。アダプターリングは、ｇｐ８の１２個のサブユニットから構成されるポータルとの相互作用を介して、予め形成されたテールのプロヘッドへの付着を担う。バクテリオファージのテールエンドに局在するバクテリオファージ成分は、「テールタンパク質」又は「テールチューブタンパク質」（例えば、ｇｐ１１及びｇｐ１２を指す）及びテールファイバー（例えば、ｇｐ１７を指す）として分類され得る。上記のように、バクテリオファージベースの送達ビヒクルの宿主認識エレメントは、本開示によって開示されるバクテリオファージのいずれかに由来するこれらのタンパク質のうちの少なくとも１種を含み得る。

【0074】

したがって、バクテリオファージのテールエンドに局在するバクテリオファージ成分は、テールタンパク質（例えば、ｇｐ１１及びｇｐ１２を指す）及びテールファイバー（例えば、ｇｐ１７を指す）として分類され得る。具体的な実施形態では、本開示で使用されるファージベースの送達ビヒクルの宿主認識エレメントは、少なくとも１種のテールファイバー又は少なくとも１種のテールタンパク質を含み得る。

【0075】

一部の実施形態では、そのようなバクテリオファージのテール領域に存在する少なくとも１種のタンパク質は、テールタンパク及びファイバータンパクの少なくとも１種であってもよい。

【0076】

具体的な実施形態では、本明細書に記載の宿主認識エレメントは、ｇｐ１１、ｇｐ１２及びｇｐ１７の少なくとも１種、又はそれらの任意の組合せを含み得る。一部の具体的な非限定的な実施形態では、これらのタンパク質は、Ｔ７ ｇｐ１７、ｇｐ１１若しくはｇｐ１２、本明細書に記載されるそれらの任意の変異体、又は以下に説明される任意の天然の若しくは変異型異種バリアント、又はそれらの任意の組合せであり得るが、これらに限定されない。

【0077】

本明細書で定義される標的細胞に感染する任意の天然に存在するバクテリオファージのテール領域に存在する任意のタンパク質、具体的には、所望の標的細胞と適合性の任意の宿主認識エレメント、及びそれらの任意の組合せが、本開示によって包含される。

【0078】

本開示の調節成分又は選択成分を含むか、又はそれらとして使用される送達ビヒクルは、改変バクテリオファージであってもよく、本明細書において「改変粒子」、「形質導入粒子」、「プログラムされた形質導入粒子」、「形質導入ビヒクル」、「本発明のビヒクル」、「バクテリオファージ又はファージ粒子」、「送達ビヒクル」などとも称され得ることが理解されるべきである。

【0079】

バクテリオファージベースの形質導入粒子（例えば、バクテリオファージ、又はハイブリッドファージ若しくは改変ファージ）である一部の実施形態では、そのような成分は、少なくとも１種のパッケージングシグナル及び送達ビヒクル中でのパッケージングを容易にする任意の他の適切なエレメントを更に含み得ることが理解されるべきである。上記のように、本発明によって提供される核酸配列はパッケージングシグナルを含む。本明細書で定義される「パッケージングシグナル」という用語は、感染サイクル中に予め形成されたカプシド（エンベロープ）へのウイルス又はバクテリオファージゲノムのパッケージングを指示する、例えばウイルス又はバクテリオファージゲノム中のヌクレオチド配列を指す。

【0080】

一部の実施形態では、本開示のシステムは、マイクロバイオーム細胞集団内のマイクロバイオーム生物を標的化する。例えば、マイクロバイオーム内に存在する細菌細胞である。

【0081】

一部の実施形態では、開示されたシステムによって標的化される細胞は、細菌細胞及び／又は細胞集団であり得る。標的細菌細胞は、一部の実施形態によれば、本開示のシステムによって改変及び標的化され、腸内マイクロバイオーム細胞集団であるか、又は腸内マイクロバイオーム細胞集団内に含まれる。細胞集団は、Ｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ門、Ｆｉｒｍｉｃｕｔｅｓ門、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｔｅｓ門、Ａｃｔｉｎｏｂａｃｔｅｒｉａ門、その分離株の任意の変異体若しくはバリアント、又はそれらの任意の組合せのうちの少なくとも１種である、少なくとも１種の細菌を含むことに更に留意されたい。

【0082】

一部の具体的かつ非限定的な実施形態では、本明細書で開示されるシステムによって改変される標的細菌又は細菌集団は、Ｇａｍｍａｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ綱の任意の細菌である。更に一部の更なる実施形態では、本明細書で開示されるシステムによって改変される標的細菌又は細菌集団は、Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒａｌｅｓ目の任意の細菌である。更に一部の更なる実施形態では、本明細書で開示されるシステムによって改変される標的細菌又は細菌集団は、Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒｉａｃｅａｅ科の任意の細菌である。

【0083】

Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒｉａｃｅａｅは、３０を超える属及び１００を超える種を含むグラム陰性細菌の大きな科であることに留意すべきである。Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒｉａｃｅａｅは、多くの無害な共生生物とともに、Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ、Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ、及びＳｈｉｇｅｌｌａなどの多くのよりよく知られた病原体を含む。

【0084】

本開示による原核細胞は、細菌細胞を包含する。この文脈における「細菌（bacteria）」（単数形では「細菌（bacterium）」）という用語は、任意のタイプの単細胞微生物を指す。本明細書において、「細菌」及び「微生物」という用語は交換可能である。この用語は、本明細書において、それらの基本的な形状に従って一般的なクラスに属する細菌、すなわち、球状（球菌）、棒状（桿菌）、らせん状（スピリラ）、コンマ状（ビブリオ）又はらせん状（スピロヘータ）、並びに単一細胞として、対、鎖又はクラスターで存在する細菌を包含する。

【0085】

「細菌」という用語は、本明細書で使用される場合、単一細胞として、又は単一細胞のクラスター若しくは凝集体として存在する原核微生物のいずれかを指すことに留意されたい。より具体的な実施形態では、「細菌」という用語は、具体的には、グラム陽性、グラム陰性又は抗酸性生物を指す。グラム陽性細菌は、細菌分化のグラム染色法で使用されるクリスタルバイオレット染色を保持していると認識することができ、したがって、顕微鏡下で紫色に見える。グラム陰性細菌はクリスタルバイオレットを保持せず、陽性特定を可能にする。言い換えれば、「細菌」という用語は、本明細書において、細胞膜の外側の細胞壁中により厚いペプチドグリカン層を有する細菌（グラム陽性）、及び内部細胞質細胞膜と細菌外膜との間に挟まれた細胞壁の薄いペプチドグリカン層を有する細菌（グラム陰性）に適用される。この用語は、厚いペプチドグリカン層の存在に起因してグラム陽性を染色するが、外側細胞膜も有し、したがって、モノダーム（グラム陽性）細菌とダイダーム（グラム陰性）細菌との間の遷移における中間体として示唆される、Ｄｅｉｎｏｃｏｃｃｕｓなどのいくつかの細菌に更に適用される。Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍのような抗酸性生物は、その細胞壁内に、グラム染色などの従来の方法による染色に抵抗するミコール酸と呼ばれる多量の脂質物質を含有する。本開示は、「細胞」任意の微生物、具体的には、マイクロバイオーム又は対象に存在する単細胞微生物を更に包含することを更に理解されたい。したがって、この用語は、大部分が嫌気性グラム陽性及びグラム陰性株、並びに真菌、原生動物、及び古細菌の任意の株を指す。本開示の調節成分及び／又は選択成分は、マイクロバイオーム中の生物のいずれか、具体的には腸内マイクロバイオームの薬物代謝を調節するのに適用可能であることを理解されたい。

【0086】

しかし、「細胞」に言及する場合、本発明は、本発明によって例示及び開示される任意の原核細胞に加えて、一部の具体的な実施形態では、細胞、人工細胞、小胞などを模造又は模倣する他のシステムを更に包含することが理解されるべきである。

【0087】

一部の具体的な実施形態では、本発明の方法は、必要とする対象のマイクロバイオームを操作、編集及び変更するために使用され得る。より具体的には、本明細書で特定されるように、薬物の代謝が調節されるようなマイクロバイオームの調節。

【0088】

「マイクロバイオーム」という用語は、本明細書で使用される場合、試料中の片利共生、共生、又は病原性微生物の生態学的群集を指す。本開示とともに使用することができるマイクロバイオームの例としては、以下に限定されないが、腸内マイクロバイオーム及び口腔マイクロバイオーム、胃腸管マイクロバイオーム、皮膚マイクロバイオーム、臍帯マイクロバイオーム、膣マイクロバイオーム、結膜マイクロバイオーム、腸マイクロバイオーム、胃マイクロバイオーム、鼻マイクロバイオーム及び尿生殖路マイクロバイオームが挙げられる。

【0089】

一部の実施形態では、本開示のシステム、組成物、キット及び方法は、対象、例えば、哺乳動物対象、具体的には、ヒト対象における腸内マイクロバイオームの操作に適用可能であり得る。「腸内マイクロバイオーム」（口語では「腸内フローラ」）という用語は、動物（この場合は哺乳動物）の消化管に生息する微生物種の複雑な群集を包含する。これに関連して、胃腸（gut）は腸（intestinal）と同義であり、フローラは微生物叢及びミクロフローラと同義である。腸内マイクロバイオームは、腸内微生物叢のゲノムを指す。哺乳動物宿主は、腸内フローラなしで生存する可能性が最も高いが、この２つの間の関係は、単に片利共生（無害な共存）ではなく、むしろ相利共生である。哺乳動物の腸内ミクロフローラは、利用されていないエネルギー基質の消化、細胞増殖の刺激、有害微生物増殖の抑制、病原体のみに応答するように免疫システムを訓練すること、及びいくつかの疾患に対する防御を含む、様々な有用な機能を果たす。しかし、ある特定の状態において、いくつかの種は、感染を生じるか又はがんの危険性を増加させることによって疾患を引き起こし得る。したがって、腸内マイクロバイオームの特定の亜集団を標的化することによって、本発明は、腸内マイクロバイオームの一部である特定の微生物によって引き起こされる状態を調節するための治療用のテーラーメイドツールを提供する。一部の実施形態では、そのような状態は、具体的には、腸内マイクロバイオームの微生物による薬物の代謝に関連する状態である。

【0090】

哺乳動物の腸内マイクロバイオームの組成は、主として細菌、大部分が嫌気性のグラム陽性菌株及びグラム陰性菌株からなり、さらに真菌、原虫（単細胞顕微鏡動物を含む門又は門の群であり、アメーバ、鞭毛虫、線毛虫、胞子虫、及び多くの他の形態を含み、Ｐｒｏｔｉｓｔａ界に属する）、及び古細菌（細胞核を欠く単細胞生物のドメインを構成し、したがって、原核生物である）のいずれか１種を含み得る。古細菌は、最初は細菌として分類され、（Ａｒｃｈａｅｂａｃｔｅｒｉａ界）の古細菌（archaebacteria）と命名された。古細菌細胞は、他の２つのドメインである真正細菌および真核生物から分離される独特の特性を有する。古細菌は、複数の認識された門に更に分けられる。本開示の調節成分及び／又は選択成分は、マイクロバイオーム中の生物のいずれか、具体的には腸内マイクロバイオームの薬物代謝を調節するのに適用可能であることを理解されたい。したがって、一部の実施形態では、本開示のシステム、組成物、キット、及び方法は、所与の薬物の代謝に影響を及ぼし、調節するように、マイクロバイオームの任意の微生物、例えば、腸内マイクロバイオームの任意の微生物を標的化する。具体的には、本開示によって開示される薬物のいずれかである。本明細書において適用可能な非限定的な薬物は、表１によって開示される薬物のいずれかである。細菌種の集団は、異なる個体間で広く変動するが、経時的に個体内で比較的一定であり、しかしながら、いくつかの変化は、生活様式、食事及び年齢の変化とともに起こり得る。腸内マイクロバイオームの組成における共通の進化パターンが、ヒト個体の生涯の間に観察されている。腸内マイクロバイオームの組成及び内容は、長期の食事の後に変化する可能性があり、地理的起源にも依存する。

【0091】

より具体的には、ヒトマイクロバイオーム又は微生物叢の組成又は内容に言及する場合、細菌の主たる４つの門、すなわちＦｉｒｍｉｃｕｔｅｓ、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｔｅｓ、Ａｃｔｉｎｏｂａｃｔｅｒｉａ及びＰｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａに関する組成、あるいは主たる細菌属、すなわちＢａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ、Ｆｕｓｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ、Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ、Ｒｕｍｉｎｏｃｏｃｃｕｓ、Ｐｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ、Ｐｅｐｔｏｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ及びＢｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍに関する組成を意味する。特に、最も多いＢａｃｔｅｒｏｉｄｅｓは、宿主の機能にとって重要であり得る。Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ及びＬａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓなどの他の属は、より少ない程度で存在するが、宿主の機能に寄与することが示された。

【0092】

更に、ヒト腸内マイクロバイオームに特に関連するのは、年齢、性別、体重、又は国別に依存しない細菌学的生態システムに基づく腸型分類である。３つのヒト腸型が存在する：１型は、高レベルのＢａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ（グラム陰性）を特徴とし、２型はＢａｃｔｅｒｏｉｄｅｓをほとんど有さないが、Ｐｒｅｖｏｔｅｌｌａ（グラム陰性）が一般的であり、３型は高レベルのＲｕｍｉｎｏｃｏｃｃｕｓ（グラム陽性）を有する。しかしながら、腸型は、長期の食事によって影響を受ける可能性があり、例えば、高タンパク質及び高脂肪食を有する人々は、主に腸型１型であり、それらの食事パターンを高炭水化物食に変更すると、長期的には腸型２型になる。

【0093】

したがって、本開示の方法、並びにシステム、組成物、及びキットは、哺乳動物腸内マイクロバイオームを構成する細菌種の全範囲（その定性的態様及び定量的態様を含む）に関する。それらは更に、真菌などのあまり遍在しないマイクロバイオーム成分に関し、既知の属にはＣａｎｄｉｄａ、Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ、Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ及びＰｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ、並びに古細菌のドメインに属する微生物（古細菌も）、更には培養できない未分類の種が含まれる。

【0094】

しかしながら、一部の実施形態ではヒト対象に特に適用可能であるが、本発明は、獣医学によって網羅される動物の健康、特に哺乳動物の健康状態にも関し、したがって、任意のマイクロバイオーム集団、具体的には腸内マイクロバイオーム生物を調節して、本開示によって開示される任意の関連対象に投与される薬物の代謝を調節する手段を提供することが理解されるべきである。

【0095】

また更に、一部の実施形態では、本発明のシステムは、少なくとも１種の薬物代謝調節成分を調節する細菌細胞及び／又は細菌細胞集団の標的化改変によって薬物代謝を調節するために設計される。薬物の活性、生物学的利用能、クリアランス、安定性、毒性、及び吸収のうちの少なくとも１種に影響を及ぼす成分。

【0096】

一部の実施形態では、本明細書で開示されるシステムは、薬物代謝に直接的又は間接的に影響を及ぼす成分を調節するように特に設計される。本明細書で上に示したように、少なくとも１種の成分の修飾は、薬物の活性、生物学的利用能、クリアランス、安定性、毒性、及び吸収のうちの少なくとも１種に影響を及ぼし得る。

【0097】

一部の特定の非限定的な実施形態では、調節は、代謝を抑制するか、あるいは代謝を増強し、それによって標的酵素による薬物の活性化又は不活性化を行い得るモジュレーター（例えば、リプレッサー又はエンハンサー）の提供であり得る。

【0098】

一部の実施形態では、そのような酵素は、細菌エネルギー代謝に関与する少なくとも１種の酵素である。更に一部の更なる実施形態では、酵素は、具体的には、炭水化物代謝に関与する酵素であり得る。

【0099】

更に一部の更なる実施形態では、少なくとも１種の薬物の代謝に関与するエレメントは、少なくとも１種のグルクロニド酵素である。したがって、これらの実施形態によれば、本明細書で提供されるシステムの薬物代謝調節成分は、少なくとも１種の薬物の代謝に関与する少なくとも１種のエレメントを標的とし、調節する。本発明の調節成分によって調節されるそのようなエレメントは、少なくとも１種のグルクロニド酵素であり得る。

【0100】

グルクロニド酵素は、グルクロン酸抱合と呼ばれるプロセスにおいて、アグリコンのヒドロキシル、カルボキシレート、及び他の求核性官能基にグルクロン酸を付加する哺乳動物ウリジン二リン酸－グルクロノシルトランスフェラーゼ（ＵＧＴ）酵素によって産生される。グリコシルヒドロラーゼは、炭水化物又はその誘導体中のグリコシド結合を加水分解する酵素の広範な群である。β－グルクロニダーゼは、種々の化合物からβ－グルクロン酸残基を加水分解するグリコシルヒドロラーゼである。

【0101】

より具体的な実施形態では、本明細書で開示されるシステムの薬物代謝調節成分は、少なくとも１種のβ－グルクロニダーゼ（ＧＵＳ）酵素であり得る少なくとも１種のグルクロニド酵素を標的とし、したがって調節し得る。

【0102】

ＧＩ微生物叢によって発現されるβ－グルクロニダーゼ（ＧＵＳ）酵素は、グルクロン酸とグルクロニドとの間のグリコシド結合の加水分解を触媒する。次いで、グルクロン酸は、糖分解に代わる細菌経路であるＥｎｔｎｅｒ－Ｄｏｕｄｏｒｏｆｆ経路に入り、糖酸を異化し、得られたピルビン酸塩をＴＣＡ回路に分流する。グルクロニド加水分解の副産物として、細菌は、宿主によって排除された元の分子を再生し、腸上皮による再取り込み及び血流中の再循環を容易にする。

【0103】

現在、植物及び他の生物においてレポーター遺伝子として広く使用されているβ－グルクロニダーゼをコードする遺伝子ｇｕｓＡ（以前は、ｕｉｄＡ）は、最初はＥｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉから単離された。Ｅ．ｃｏｌｉでは、ｇｕｓＡはＧＵＳオペロンの一部を形成する。ｇｕｓＡの下流に２つの遺伝子が存在し、そのうちの１種であるｇｕｓｂは、グルクロニド特異的パーミアーゼをコードし、第３の遺伝子ｇｕｓＣは、非特異的外膜チャネルとして機能する。ｇｕｓＡの上流にあり、別々に転写されるのは、ｇｕｓオペロンの特異的リプレッサーをコードする遺伝子ｇｕｓＲである。Ｅ．ｃｏｌｉのＧＵＳは６０３アミノ酸残基長であり、同じ基質特異性を有するヒトＧＵＳと約５０％の配列同一性を共有する。

【0104】

なお更に、一部の実施形態では、本明細書で使用されるＧｕｓＡは、配列番号１４によって示される核酸配列によってコードされる。更に一部の更なる実施形態では、ＧｕｓＡタンパク質は、配列番号１５によって示されるアミノ酸配列を含む。なお更に、一部の実施形態では、本明細書で使用されるＧｕｓＢは、配列番号１６によって示される核酸配列によってコードされる。更に一部の更なる実施形態では、ＧｕｓＡタンパク質は、配列番号１７によって示されるアミノ酸配列を含む。なお更に、一部の実施形態では、本明細書で使用されるＧｕｓＢは、配列番号１８によって示される核酸配列によってコードされる。更に一部の更なる実施形態では、ＧｕｓＣタンパク質は、配列番号１９によって示されるアミノ酸配列を含む。Ｇｕｓオペロンの非コード調節領域（ＧｕｓＲオペレーター）を配列番号２０で示す。

【0105】

Ｅ．ｃｏｌｉのβ－グルクロニダーゼ構造の非対称単位は、５９７個の規則正しい残基の２つの単量体を含有し、結晶学的対称性は、機能的に関連する酵素四量体を生成する。Ｎ末端の１８０残基はファミリー２グリコシルヒドロラーゼの糖結合ドメインに類似しているが、Ｃ末端ドメイン（残基２７４～６０３）はαβバレルを形成し、活性部位残基Ｇｌｕ４１３及びＧｌｕ５０４を含有する。Ｎ末端ドメインとＣ末端ドメインの間の領域は、他のファミリーのグリコシルヒドロラーゼと一致する免疫グロブリン様βサンドイッチドメインを示す。

【0106】

なお更に、そのような実施形態では、本明細書で提供されるシステムの適切な調節成分は、少なくとも１種のβＧＵＳ酵素の発現及び／又は活性及び／又は安定性を阻害及び／又は低減する少なくとも１種のエレメントをコードする核酸配列を含み得る。

【0107】

開示されたシステムの一部の実施形態では、調節成分の核酸配列によってコードされるエレメントは、少なくとも１種のβＧＵＳ酵素の転写を抑制する。更に一部の更なる実施形態では、エレメントは、Ｇｕｓリプレッサー（ＧｕｓＲ）、並びにその任意のバリアント及び変異体である。

【0108】

更に一部の具体的な実施形態では、本明細書で使用されるＧｕｓＲは細菌ＧｕｓＲである。

【0109】

Ｅ．ｃｏｌｉ及びＳ．ｅｎｔｅｒｉｃａ（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒｉａｃｅａｅ科科のメンバー）の最近決定されたＧｕｓＲタンパク質の結晶構造は、ＴｅｔＲ様リガンド調節転写リプレッサーを定義する。これはα－ヘリックスホモ二量体であり、各単量体は、ＤＮＡ（α１～α３－）及びリガンド結合ドメイン（α４～α１０－５４～１９３）から構成されている（Ｅ．ｃｏｌｉにおけるそれぞれ残基１１～１９３及び５４～１９３、配列番号３によって示されるＧｕｓＲ配列における残基を参照されたい）。

【0110】

Ｅ．ｃｏｌｉのＧｕｓＲ ＤＮＡ結合ドメイン（ＤＢＤ）は、２つのオペレーターエレメントである部位１及び部位２に結合するヘリックス－ターン－ヘリックス（ＨＴＨ）ＤＮＡ結合モチーフを示す。部位１は３０塩基対（ｂｐ）の長さであり、ＧＵＳオペロンのリボソーム結合部位（ｒｂｓ）から２００ｂｐ上流に位置するが、部位２（４０ｂｐ）は同じｒｂｓからわずか５０ｂｐである。ＤＢＤへのＧｕｓＲ結合は、ＤＢＤのＨＴＨモチーフに保存されたＴｅｔＲファミリー残基（Ｙ４９）及び特定のアミノ酸配列（ＳＣＡＩ）に依存する。

【0111】

Ｅ．ｃｏｌｉのタンパク質とＳ．ｅｎｔｅｒｉｃａのタンパク質の両方の構造におけるＧｕｓＲリガンド結合ドメインは、αヘリックス（４～１０）から構成される。リガンドポケットドメインは、結合したリガンドのＧｌｃＡ部分を認識する際に保存残基との水素結合を使用する。ＧｕｓＲは、特定のリガンドに対して種間優先性を示すようである。特定のリガンドに対する親和性は、ＧｕｓＲエフェクター結合ポケット内の単一残基の変化によって調整され得る。

【0112】

ＧｕｓＲの活性部位に隣接するループ１（Ｌ１）及びループ２（Ｌ２）は、長さ及びアミノ酸組成において顕著な変動性を示し、これらの領域は、ＧｕｓＲタンパク質を分類するために用いられ、各カテゴリーは、機能的及び細胞に特化したＧｕｓＲを含有する。重要なことに、Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒｉａｃｅａｅは、Ｌ１ ＧＵＳ酵素のみをコードする。

【0113】

更に一部の更なる実施形態では、本明細書で開示されるＧｕｓＲは、ＥｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒｉａｃｅａｅのＧｕｓＲである。より具体的な実施形態では、本明細書で言及されるＧｕｓＲは、株ＢＷ２５１１３（ＤＳＭＺ＃２７４６９）のＥ．ｃｏｌｉのＧｕｓＲである。

【0114】

一部の実施形態では、本明細書において使用されるＧｕｓＲは、配列番号２によって示される核酸配列、又はその任意のバリアント若しくはホモログを含む核酸配列によってコードされる。なお更に、一部の実施形態では、ＧｕｓＲは、配列番号３によって示されるアミノ酸配列、又はその任意のバリアント若しくは誘導体を含み得る。

【0115】

開示されたシステムのなお一部の更なる実施形態では、開示されたシステムの調節成分において使用されるＧｕｓＲは、少なくとも１種のＧＵＳリガンド及び／又は基質に対して低下したか又は消失した親和性を示す。より具体的には、Ｇｕｓの任意の基質に対する親和性の低下又は消失を示し、それによってＧｕｓの抑制の増強を示し、それによってＧｕｓによる薬物代謝を調節するＧｕｓＲ変異体又はバリアントは、野生型ＧｕｓＲと比較して、約１％、２％、３％、４％、５％～約１００％、具体的には約５％～約１０％、約１０％～約１５％、約１５％～約２０％、約２０％～約２５％、約２５％～約３０％、約３５％～約４０％、約４０％～約４５％、約４５％～約５０％、約５０％～約５５％、約５５％～約６０％、約６５％～約７０％、約７５％～約８０％、約８０％～約８５％、約８５％～約９０％、約９０％～約９５％、約９５％～約９９．９％の親和性の低下、より具体的には約９８％～約１００％の親和性の低下を示すＧｕｓＲバリアントに関連し得る。より具体的には、野生型ＧｕｓＲと比較して、約１％、２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％、１０％、１１％、１２％、１３％、１４％、１５％、１６％、１７％、１８％、１９％、２０％、２１％、２２％、２３％、２４％、２５％、２６％、２７％、２８％、２９％、３０％、３１％、３２％、３３％、３４％、３５％、３６％、３７％、３８％、３９％、４０％、４１％、４２％、４３％、４４％、４５％、４６％、４７％、４８％、４９％、５０％、５１％、５２％、５３％、５４％、５５％、５６％、５７％、５８％、５９％、６０％、６１％、６２％、６３％、６４％、６５％、６６％、６７％、６８％、６９％、７０％、７１％、７２％、７３％、７４％、７５％、７６％、７７％、７８％、７９％、８０％、８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、９９．９％、９９．９９％、９９．９９９％、９９．９９９９％又は約１００％低下した親和性を示す酵素。

【0116】

なお更に、一部の実施形態では、開示されるシステムの調節成分において使用されるＧｕｓＲは、ＧｕｓＲのリガンド結合ポケットを形成する残基において少なくとも１種の置換及び／又は他の改変を含む。そのようなバリアントは、少なくとも１種のＧＵＳリガンド及び／又は基質に対して低下したか又は消失した親和性を示すとして特徴付けられる。更に一部の更なる実施形態では、リガンド結合に直接的又は間接的のいずれかで形成及び／又は関与する任意の残基、例えば、ＧｕｓＲのリガンド結合ポケットは、少なくとも１種のＧＵＳリガンド及び／又は基質（これは、本開示のシステムの調節性成分によって使用され得る）に対する低下したか又は消失した親和性を示すＧｕｓＲを得るために操作され得る。なお更に、特にＥ．ｃｏｌｉでは、結合したグルクロニドの糖部分は、合計５つのＧｕｓＲ残基（Ｈ１２６、Ｋ１２５、Ｒ６９、Ｅ９７及びＲ７３）と６回接触する。Ｅ．ｃｏｌｉのＧｕｓＲにおける更なる保存残基としては、Ｙ１６４、Ｌ１６０、Ｔ１６３及びＭ８７が挙げられるが、これらに限定されない。したがって、一部の特定の実施形態では、少なくとも１種のＧＵＳリガンド及び／又は基質に対する低下したか又は消失した親和性を示すＧｕｓＲバリアント及び／又は変異体は、配列番号３によって示されるＧｕｓＲアミノ酸配列の残基Ｈ１２６、Ｋ１２５、Ｒ６９、Ｅ９７及びＲ７３、Ｙ１６４、Ｌ１６０、Ｔ１６３及びＭ８７のうちの少なくとも１種の少なくとも１種の置換及び／又は置き換えを有する任意のＧｕｓＲバリアント、又はその任意の誘導体及びバリアント、又はその任意の組合せであり得る。

【0117】

開示されるシステムの一部の特定の実施形態では、調節性成分内に含まれ、調節性成分によって提供されるＧｕｓＲは、以下の残基のうちの少なくとも１種において、少なくとも１種の変異及び／又は置換を有する。一部の実施形態では、配列番号３によって示される野生型ＧｕｓＲ、又はその任意の誘導体及びバリアントの１２５位のリジン（Ｋ）残基における変異。更に一部の更なる実施形態では、残基１２５における変異は、リジン（Ｋ）残基１２５をアラニン（Ａ）に置換する。そのような変異ＧｕｓＲを、本明細書でＫ１２５Ａ ＧｕｓＲと命名する。なお更に、一部の実施形態では、Ｋ１２５Ａ ＧｕｓＲは、配列番号８によって示される核酸配列、又はその任意の誘導体及びバリアントを含む核酸配列によってコードされ得る。更に一部の更なる実施形態では、Ｋ１２５Ａ ＧｕｓＲは、配列番号９によって示されるアミノ酸配列、又はその任意の誘導体及びバリアントを含み得る。

【0118】

一部の実施形態では、変異は、配列番号３によって示される野生型ＧｕｓＲ、又はその任意の誘導体及びバリアントの１６４位のチロシン（Ｙ）残基における変異である。更に一部の更なる実施形態では、残基１６４における変異は、チロシン（Ｙ）残基１６４をフェニルアラニン（Ｆ）に置換する。そのような変異ＧｕｓＲを本明細書ではＹ１６４Ｆ ＧｕｓＲと命名する。なお更に、一部の実施形態では、Ｙ１６４Ｆ ＧｕｓＲは、配列番号１０によって示される核酸配列を含む核酸配列、又はその任意の誘導体及びバリアントによってコードされ得る。更に一部の更なる実施形態では、Ｙ１６４Ｆ ＧｕｓＲは、配列番号１１によって示されるアミノ酸配列、又はその任意の誘導体及びバリアントを含み得る。

【0119】

一部の実施形態では、変異は、配列番号３によって示される野生型ＧｕｓＲの７３位のアルギニン（Ｒ）残基における変異である。更に一部の更なる実施形態では、残基７３における変異は、アルギニン（Ｒ）残基７３をアラニン（Ａ）に置換する。そのような変異ＧｕｓＲを本明細書ではＲ７３Ａ ＧｕｓＲと命名する。なお更に、一部の実施形態では、Ｒ７３Ａ ＧｕｓＲは、配列番号１２によって示される核酸配列を含む核酸配列によってコードされ得る。更に一部の更なる実施形態では、Ｒ７３Ａ ＧｕｓＲは、配列番号１３によって示されるアミノ酸配列を含み得る。

【0120】

開示されるシステムの調節性成分は、一部の実施形態では、開示されるＧｕｓＲ変異体の任意の組合せ、例えば、Ｋ１２５Ａ ＧｕｓＲ及びＲ７３Ａ、Ｋ１２５Ａ ＧｕｓＲ及びＹ１６４Ｆ ＧｕｓＲ、Ｒ７３Ａ ＧｕｓＲ及びＹ１６４Ｆ ＧｕｓＲ、並びにＫ１２５Ａ ＧｕｓＲ、Ｙ１６４Ｆ ＧｕｓＲ、及びＲ７３Ａ ＧｕｓＲを含み得ることが理解されるべきである。

【0121】

更に一部の更なる実施形態では、本明細書で開示されるシステムによって調節される少なくとも１種の薬物は、抗新生物剤、抗ウイルス剤、鎮痛剤、解熱薬、抗炎症剤、鎮痛剤、抗高血圧剤、抗マラリア剤、神経遮断剤、抗コレステロール剤、抗糖尿病剤、抗てんかん剤、胆汁酸、抗凝固剤、鉄キレート剤、抗菌剤、造血増殖因子、抗パーキンソン症薬剤、ホルモン、ｃｎｓ抑制薬、抗コリン作用剤、副交感神経遮断剤、免疫抑制剤、オピオイド解毒薬、抗喘息剤、抗良性前立腺肥大又は抗痛風剤のうちのいずれか１種である。

【0122】

更に一部の更なる実施形態では、薬物は、少なくとも１種の抗新生物剤であってもよい。

【0123】

「抗増殖療法」又は「抗新生物薬」という用語は、本明細書で使用される場合、がん細胞又は任意の他の増殖性障害の細胞を排除又は破壊する（死滅させる）ことを意図した任意の処置を指す。これは、一部の実施形態では、「化学療法薬又は薬剤」（化学療法）を含む。

【0124】

より具体的には、「化学療法薬又は化学療法剤」はがん及びいくつかの増殖性疾患を処置するために使用される薬物である。これらの薬物を使用する処置は、がん細胞又は他の増殖細胞（悪性腫瘍及び増殖性疾患）の増殖を、細胞を死滅させるか、又はそれらの分裂を停止させることによって停止させることを意図する。化学療法は、処置されるがんのタイプ及びステージに応じて、経口、注射、若しくは注入によって、又は皮膚上に与えられ得る。それは、単独で、又は手術、放射線療法、若しくは生物学的療法などの他の処置とともに与えることができる。いくつかの化学療法薬の活性の根底にある機構は、多くのがん細胞が正常細胞よりも急速に増殖する及び増えるので、急速に分裂する細胞を破壊することに基づく。それらの活性様式の結果として、化学療法剤はまた、正常な状況下で急速に分裂する細胞、例えば、骨髄細胞、消化管細胞、及び毛包を害する。正常細胞の傷害又は損傷は、化学療法の一般的な副作用：骨髄抑制（血液細胞の産生減少、したがって免疫抑制も）、粘膜炎（消化管の内層の炎症）、及び脱毛症（脱毛）をもたらす。

【0125】

ある特定の化学療法剤はまた、がん以外の状態（強直性脊椎炎、多発性硬化症、血管腫、クローン病、乾癬、乾癬性関節炎、関節リウマチ、狼瘡及び強皮症を含む）の処置において使用されており、したがって、「抗増殖性」と考えられている。

【0126】

化学療法薬は、細胞分裂又はＤＮＡ合成及び機能に影響を及ぼし、一般に、それらの構造又は生物学的機能に基づいて群に分類することができる。いくつかの化学療法剤は、アルキル化剤、代謝拮抗剤、アントラサイクリン、植物アルカロイド、トポイソメラーゼ阻害剤、及び他の抗腫瘍剤、例えば、ＤＮＡアルキル化剤、抗腫瘍抗生物質剤、チューブリン安定化剤、チューブリン不安定化剤、ホルモンアンタゴニスト剤、プロテインキナーゼ阻害剤、ＨＭＧ－ＣｏＡ阻害剤、ＣＤＫ阻害剤、サイクリン阻害剤、カスパーゼ阻害剤、メタロプロテイナーゼ阻害剤、アンチセンス核酸、三重らせんＤＮＡ、核酸アプタマー、及び分子修飾ウイルス、細菌又は外毒素剤として分類される。

【0127】

一部の任意選択的な実施形態では、標的薬物は、少なくとも１種のトポイソメラーゼ阻害剤であり得る。更に一部の更なる実施形態では、標的薬物は、少なくとも１種のトポイソメラーゼＩ阻害剤（ＴｏｐＩ）であり得る。

【0128】

トポイソメラーゼ阻害剤は、本明細書で使用される場合トポイソメラーゼの作用を遮断する化合物を指す。ＤＮＡトポイソメラーゼ（又はトポイソメラーゼ）は、ＤＮＡのトポロジー状態の変化を触媒する酵素であり、弛緩型及びスーパーコイル型、連結型（連鎖型）及び非連結型種、並びにノット型及び非ノット型ＤＮＡを相互変換する。トポイソメラーゼ阻害剤は、２つの広いサブタイプ：Ｉ型トポイソメラーゼ（ＴｏｐＩ）及びＩＩ型トポイソメラーゼ（ＴｏｐＩＩ）に分類することができる。トポイソメラーゼは、一本鎖及び二本鎖のＤＮＡの切断を媒介してスーパーコイルを弛緩させ、カテナンのもつれを解き、真核細胞中の染色体を凝縮させるので、細胞再生及びＤＮＡ組織化において重要な役割を果たす。トポイソメラーゼ阻害剤は、これらの必須細胞プロセスに影響を及ぼす。いくつかのトポイソメラーゼ阻害剤は、トポイソメラーゼがＤＮＡ鎖切断を行うことを防止するが、トポイソメラーゼ毒とみなされる他のものは、トポイソメラーゼ－ＤＮＡ複合体と会合し、トポイソメラーゼ機構の再度ライゲーション工程を防止する。これらのトポイソメラーゼ－ＤＮＡ阻害剤複合体は、それらが引き起こす未修復の一本鎖及び二本鎖ＤＮＡ切断がアポトーシス及び細胞死をもたらし得るので、細胞傷害剤である。したがって、トポイソメラーゼ阻害剤は、感染性及びがん性障害を処置するために使用される。

【0129】

本明細書で示されるように、標的薬物は、一部の実施形態では、ＴｏｐＩの阻害剤であり得る。ＴｏｐＩは、本明細書で使用される場合、複製及び転写中にＤＮＡ超らせん化を緩和するタンパク質である。通常の環境下では、ＴｏｐＩは、ＤＮＡの骨格を攻撃して、一時的なＴｏｐＩ－ＤＮＡ中間体を形成し、これが、切断された鎖の、らせん軸の周りの回転を可能にする。次いで、ＴｏｐＩは、切断された鎖を再度ライゲーションして、二重鎖ＤＮＡを再確立する。ＴｏｐＩ阻害剤による処置は、中間切断可能複合体を安定化し、ＤＮＡの再度のライゲーションを防止し、致死的なＤＮＡ鎖切断を誘導する。カンプトテシン由来ＴｏｐＩ阻害剤は、Ｃａｍｐｔｏｔｈｅｃａ ａｃｕｍｉｎａｔａの樹木に由来し、ＴｏｐＩ－ＤＮＡと三元複合体を形成することによって機能し、それらの平面構造のために切断部位に隣接する塩基対の間に積み重なることができる。したがって、一部の実施形態では、開示されたシステムによって標的化される薬物は、任意のカンプトテシン由来ＴｏｐＩ阻害剤、例えば、カンプトテシン－１１（ＣＰＴ－１１、イリノテカン）であってもよい。

【0130】

概念の証明として本明細書で開示される非限定的な実施形態として考慮されるべきである本実施例によって示されるように、本発明のシステムは、薬物カンプトテシン－１１（ＣＰＴ－１１、イリノテカン）又はその任意の誘導体の代謝を調節するように設計される。

【0131】

なお更に、一部の実施形態では、インデノイソキノリン及びインドロカルバゾールなどの非カンプトテシンもまた、開示されるシステムによって標的化され得る。これらの薬物はＴｏｐＩ自体と会合して、典型的にはカンプトテシンに対する耐性を付与する残基と水素結合を形成する。本開示において適用可能な非ＣＰＴ阻害剤は、インデノイソキノリン、フェナントリジン、及びインドロカルバゾールのいずれか１種であってもよい。

【0132】

しかし、本発明の特定のシステムは、任意のβＧＵＳ酵素の基質である任意の薬物の代謝を調節するために適切であり得ることに留意すべきである。肝臓酵素によって、例えば、グルクロン酸抱合を行う酵素、例えば、ＵＧＴ酵素によって不活性化される薬物の特定の非限定的な実施形態。マイクロバイオーム微生物、例えば細菌によるこれらの薬物の再活性化は、望ましくない効果をもたらし得る。したがって、一部の実施形態では、マイクロバイオームＧｕｓ酵素によって潜在的に代謝される薬物は、例えば表１によって開示され、具体的には、アバカビル、アセメタシン、アセトアミノフェン、アンブリセンタン、アルテニモール、アセナピン、アトルバスタチン、アキシチニブ、ビクテグラビル、ブプレノルフィン、カナグリフロジン、カンデサルタン、カンデサルタンシレキセチル、カルバマゼピン、ケノデオキシコール酸、クロザピン、コデイン、シプロヘプタジン、ダビガトランエテキシレート、ダパグリフロジン、デフェリプロン、デラフロキサシン、ジクロフェナック、ジフルニサル、ドルテグラビル、エルトロンボパグ、エナジデニブ、エンタカポン、エピルビシン、エルロチニブ、エルツリジン、エストラジオール、酢酸エストラジオール、エストラジオールベンゾエート、エストラジオールシピオネート、エストラジオールジエナンテート、吉草酸エストラジオール、エトドラク、エトポシド、エゼチミブ、エゾガビン、フルニトラゼパム、フルルビプロフェン、フルバスタチン、グレカプレビル（Glecaprevir）、ハロペリドール、ヒドロモルホン、イブプロフェン、イミダフェナシン、インダカテロール、インドメタシン、イルベサルタン、イリノテカン、イサブコナゾール、ケトベミドン、ラモトリジン、レテルモビル、リコフェロン、ロラゼパム、ロサルタン、ロバスタチン、ルミラコキシブ、ミダゾラム、ミチグリニド、モルヒネのうちのいずれか１種；硫酸モルヒネ、ムラグリタザル、ミコフェノール酸モフェチル、ミコフェノール酸、ナルデメジン（Naldemedine）、ナルメフェン、ナルトレキソン、ナプロキセン、ナテグリニド、オキサゼパム、パリカルシトール、ピブレンタスビル、ピタバスタチン、プロポフォール、ラルテグラビル、レゴラフェニブ、リファンピシン、ルカパリブ、セラトロダスト、シロドシン、シムバスタチン、ソラフェニブ、スルファメトキサゾール、スプロフェン、タモキシフェン、タペンタドール、プロピオン酸テストステロン、トピロキソスタット、トリフルオペラジン、トログリタゾン、バジメザン、バルデコキシブ、バルプロ酸、ザルトプロフェン、ジドブジン又はジレウトンである。一部の実施形態では、開示される薬物のいずれかが、本開示のシステムの調節成分によって標的化され得る。

【0133】

一部の実施形態では、本開示のシステムは、少なくとも１種のトポイソメラーゼＩ阻害剤の代謝の調節に適用可能である。更に一部の更なる実施形態では、本開示は、任意のトポイソメラーゼＩ阻害剤、例えば、ＣＰＴ－１１（本明細書では、（４Ｓ）－４，１１－ジエチル－３，４，１２，１４－テトラヒドロ－４－ヒドロキシ－３，１４－ジオキソ－１Ｈ－ピラノ［３’，４’：６，７］インドリジノ［１，２－ｂ］キノリン－９－イル［１，４’－ビピペリジン］－１’－カルボン酸エステル塩酸塩としても示される）を調節する際に適用可能な調節性成分を包含する。とりわけＣａｍｐｔｏｓａｒの商品名で販売されているＣＰＴ－１１又はイリノテカンは、結腸がん及び小細胞肺がんを処置するために使用される医薬品である。結腸がんに対しては、それは単独で又はフルオロウラシルとともに使用される。小細胞肺がんについては、それはシスプラチンとともに使用される。それは、静脈へのゆっくりとした注射によって投与される。そのＩＵＰＡＣ名は、（Ｓ）－４，１１－ジエチル－３，４，１２，１４－テトラヒドロ－４－ヒドロキシ－３，１４－ジオキソ１Ｈ－ピラノ［３’，４’：６，７］－インドリジノ［１，２－ｂ］キノリン－９－イル－［１，４’ビピペリジン］－１’－カルボキシレートであり、その固有成分識別子（ＵＮＩＩ）は７６７３３２６０４２（ＣＡＳ番号９７６８２－４４－５）である。イリノテカンは、式Ｉによって更に開示される。

【0134】

【化1】

【0135】

なお更に、一部の実施形態では、本明細書で開示されるシステムの薬物代謝調節成分は、細菌ＧＵＳによる当該ＣＰＴ－１１、ＳＮ３８グルクロニド（ＳＮ３８Ｇ）の非活性代謝産物のＣＰＴ－１１、ＳＮ３８の活性代謝産物への再活性化及び／又は変換を阻害又は低減する。

【0136】

更に一部の更なる実施形態では、本明細書で提供されるシステムは、薬物代謝調節成分として、標的薬物を修飾する酵素をコードする任意の核酸配列を含み得る。例えば、標的薬物を活性化するか、あるいは不活性化するか、又はそうでなければ少なくとも１種の薬物の活性、生物学的利用能、クリアランス、安定性、毒性、及び吸収を調節する任意の酵素。

【0137】

一部の非限定的な実施形態では、システムは、プロドラッグのアプローチをとることによって薬物の薬物動態を改善し得る。このアプローチは、腸内でプロドラッグを活性な親薬物に変換し、したがって、ＡＤＭＥ（吸収、分布、代謝及び排出）の課題、例えば、低い経口吸収、乏しい安定性、不適切な部位特異性などを克服するために利用され得る。このシステムにおいて、システムの薬物代謝調節成分は、プロドラッグの活性化を促進して、適時かつ部位特異的に遊離の親薬物を遊離させ、薬物の有用性を増加させる。調節は、標的化標的細胞、例えば、一部の実施形態ではマイクロバイオームに存在し、マイクロバイオーム集団の一部である標的細菌に、そのようなプロドラッグの薬物への変換、又は活性若しくは改善された若しくは強力な代謝産物への変換を触媒する少なくとも１種の酵素をコードする核酸配列を導入することによって達成される。この酵素は、細菌によって産生され、腸管内腔に分泌され得る。そこで、腸において、導入された酵素は、プロドラッグ上に存在する特異的リンカーを認識し、それを消化し、活性薬物を遊離させることができる。

【0138】

本開示のシステム及び方法の成分は、調節成分又は選択成分をコードするか、あるいは調節成分又は選択成分である核酸配列を含む。「ポリヌクレオチド」又は「核酸配列」又は「核酸分子」という用語は、本明細書において、デオキシリボ核酸（ＤＮＡ）又はリボ核酸（ＲＮＡ）などの核酸のポリマーを指す。本明細書で使用される場合、「核酸」（又は核酸分子若しくはヌクレオチド）は、任意のＤＮＡ又はＲＮＡポリヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）によって生成される断片、並びにライゲーション、切断、エンドヌクレアーゼ作用、及びエキソヌクレアーゼ作用のいずれかによって生成される断片（一本鎖又は二本鎖のいずれか）を指す。核酸分子は、天然に存在するヌクレオチド（ＤＮＡ及びＲＮＡなど）、又は天然に存在するヌクレオチドの類似体、例えば、天然に存在するヌクレオチドのアルファ－エナンチオマー形態、又は修飾ヌクレオチド、又はそれらの任意の組合せであるモノマーから構成され得る。本明細書において、この用語はまた、ｃＤＮＡ、すなわち逆転写酵素（ＲＮＡ依存性ＤＮＡポリメラーゼ）の作用によってＲＮＡ鋳型から産生される相補的又はコピーＤＮＡを包含する。

【0139】

本明細書で上に示したように、ある特定の実施形態では、本発明の薬物代謝調節成分は、選択成分（一部の実施形態では、プロトスペーサーを含む毒素をコードするバクテリオファージ、又は溶菌性バクテリオファージの必須遺伝子であり得る）内に含まれる少なくとも１種の核酸配列を標的化する少なくとも１種のＣＲＩＳＰＲスペーサーを含み得る。更に一部の更なる実施形態では、ＣＲＩＳＰＲアレイは、調節成分としても作用し得る。例えば、ＣＲＩＳＰＲアレイは、選択成分中のプロトスペーサーを標的化するスペーサーに加えて、薬物の代謝に関与するタンパク質（例えば、ＧｕｓＡタンパク質）をコードする少なくとも１種の遺伝子内に含まれる核酸配列を標的化する少なくとも１種のＣＲＩＳＰＲスペーサーも更に含み得る。このようにして、本発明の薬物代謝調節成分は、選択成分（例えば、溶菌性ファージ、又は細胞生存率及び／若しくは機能を阻害若しくは低減する毒性エレメントを含む他の送達ビヒクル若しくは遺伝子エレメント）、並びに目的の薬物の代謝に関与するエレメントの両方を標的化及び／又は不活化し得る。更に一部の代替的な実施形態では、調節成分は、選択成分内に含まれる少なくとも１種のプロトスペーサーを標的化する１種のタイプのＣａｓヌクレアーゼに適した少なくとも１種のスペーサーと、別のタイプのＣａｓタンパク質に適した少なくとも１種の他のスペーサーであって、ヌクレアーゼ活性の低下又は消失を示し、薬物の代謝に関与するエレメントの転写の増加をもたらす転写活性化因子を一部の実施形態では動員し得る更なる活性ドメイン、又は標的核酸配列を修飾し、それによって薬物代謝に関与するエレメントを調節する任意の他の核酸修飾部分に融合された少なくとも１種の他のスペーサーとを含み得る。そのような修飾部分はメチルトランスフェラーゼメチル化ＤＮＡ結合因子、転写因子、転写リプレッサー、クロマチンリモデリング因子、ポリメラーゼ、デメチラーゼ、アセチラーゼ、デアセチラーゼ、キナーゼ、ホスファターゼ、インテグラーゼ、リコンビナーゼ、リガーゼ、トポイソメラーゼ、ジャイレース、ヘリカーゼ、及びそれらの任意の組合せのいずれか１種であり得る。

【0140】

開示されるシステム、組成物、キット及び方法の調節性成分は、ＣＲＩＳＰＲ－Ｃａｓシステムを利用する。本明細書で使用される場合、ＳＰＩＤＲ（Ｓｐａｃｅｒ Ｉｎｔｅｒｓｐｅｒｓｅｄ Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｐｅａｔｓ）としても知られるＣＲＩＳＰＲアレイは、通常、特定の細菌種に特異的なＤＮＡ遺伝子座のファミリーを構成する。ＣＲＩＳＰＲアレイは、Ｅ．ｃｏｌｉにおいて最初に認識された散在した短い配列反復（ＳＳＲ）の別個のクラスである。その後、同様のＣＲＩＳＰＲアレイが、Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｔｕｂｅｒｃｕｌｏｓｉｓ、Ｈａｌｏｆｅｒａｘ ｍｅｄｉｔｅｒｒａｎｅｉ、Ｍｅｔｈａｎｏｃａｌｄｏｃｏｃｃｕｓ ｊａｎｎａｓｃｈｉｉ、Ｔｈｅｒｍｏｔｏｇａ ｍａｒｉｔｉｍａ並びに他の細菌及び古細菌において見出された。本発明は、公知のＣＲＩＳＰＲシステム、特に本明細書で開示されるＣＲＩＳＰＲシステムのいずれかの使用を企図することが理解されるべきである。

【0141】

本明細書で使用される場合、「ＣＲＩＳＰＲアレイポリヌクレオチド」という語句は、相補的遺伝子を下方制御する（例えば、排除する、標的化する）ことが可能な十分なＣＲＩＳＰＲ反復を含むＤＮＡ又はＲＮＡセグメントを指す。

【0142】

一実施形態によれば、本開示のシステムの調節成分内に含まれるＣＲＩＳＰＲアレイポリヌクレオチドは、それらの間に１種のスペーサーを有する少なくとも２つのリピートを含む。更に一部の更なる実施形態では、本発明の薬物代謝調節成分のＣＲＩＳＰＲアレイは、少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９、６０、６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８、６９、７０、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、７９、８０、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、８９、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００個以上、具体的には、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００個以上のスペーサーを含み得る。更に、本発明の薬物代謝調節成分のスペーサーは同一の又は異なるスペーサーのいずれであってもよいことが更に理解されるべきである。より多くの実施形態では、これらのスペーサーは、同一又は異なる標的プロトスペーサー及び／又は特定の薬物の代謝に関与するタンパク質をコードする遺伝子のいずれかを標的とし得る。更に一部の他の実施形態では、そのようなスペーサーは、少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９、６０、６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８、６９、７０、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、７９、８０、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、８９、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００個以上の望ましくない遺伝子を標的とし得る。

【0143】

例示的な実施形態では、ＣＲＩＳＰＲアレイポリヌクレオチドは、最初のＣＲＩＳＰＲリピートの最初のヌクレオチドから始まり、最後の（末端）リピートの最後のヌクレオチドで終わるＣＲＩＳＰＲリピートの全てを含む。

【0144】

本明細書で使用される場合、「スペーサー」という用語は、ＣＲＩＳＰＲアレイの複数の短い直列反復（すなわち、ＣＲＩＳＰＲ反復）間に見出される非反復性スペーサー配列を指す。一部の実施形態では、ＣＲＩＳＰＲスペーサーは、２つの同一のＣＲＩＳＰＲリピートの間に位置する。

【0145】

一部の実施形態では、ＣＲＩＳＰＲスペーサーは、パリンドロームである２つの同一の短いダイレクトリピートの間に天然に存在する。本発明のスペーサーは、２つの同一又は非同一の反復間に位置又は存在してもよく、更に、これらのスペーサーは、病原性若しくは望ましくない細菌遺伝子内のプロトスペーサー及び／又は選択成分内のプロトスペーサーを標的化するｃｒＲＮＡをコードすることに留意されるべきである。

【0146】

本明細書で使用される場合、「ｃａｓ遺伝子」という用語は、Ｃａｓタンパク質をコードするフランキングＣＲＩＳＰＲアレイに一般的にカップリングされるか、関連するか若しくは近接するか、又はその近傍にある遺伝子を指す。

【0147】

ＣＲＩＳＰＲアレイは、典型的には、ｃａｓ１からｃａｓ４と名付けられた４つの遺伝子の近傍に見出される。これらの遺伝子の最も一般的な配置はｃａｓ３－ｃａｓ４－ｃａｓ１－ｃａｓ２である。Ｃａｓ３タンパク質はヘリカーゼであると思われるが、Ｃａｓ４はエキソヌクレアーゼのＲｅｃＢファミリーに類似しており、ＤＮＡ結合を示唆するシステインリッチモチーフを含有する。ｃａｓ１遺伝子（ＮＣＢＩ ＣｏＧデータベースコード：ＣＯＧ１５１８）は、ＣＲＩＳＰＲシステム（Ｐｙｒｏｃｏｃｃｕｓ ａｂｙｓｓｉｉのＣＲＩＳＰＲシステムを除く全てのＣＲＩＳＰＲシステムに関連する）の普遍的マーカーとして機能するので、特に注目すべきである。ｃａｓ２はまだ特徴付けられていない。ｃａｓｌ－４は、典型的には、ＣＲＩＳＰＲ遺伝子座へのそれらの近接性並びに細菌種及び古細菌種にわたるそれらの広範な分布によって特徴付けられる。全てのｃａｓｌ－４遺伝子が全てのＣＲＩＳＰＲ遺伝子座と関連するわけではないが、それらは全て複数のサブタイプで見出される。

【0148】

なお更に、ＣＲＩＳＰＲ－Ｃａｓシステムの３つの主要なタイプが示される：Ｉ型、ＩＩ型及びＩＩＩ型。本発明の改変バクテリオファージ内にパッケージングされた目的の核酸は、任意のタイプのＣＲＩＳＰＲ－Ｃａｓシステムに由来するＣＲＩＳＰＲシステム（例えば、ｃａｓタンパク質及びスペーサーをコードする遺伝子）を含み得ることが理解されるべきである。

【0149】

より具体的には、Ｉ型のＣＲＩＳＰＲ－Ｃａｓシステムは、おそらく異なる組成物とＣａｓｃａｄｅ様複合体を形成するタンパク質をコードする遺伝子に加えて、別個のヘリカーゼ及びＤＮａｓｅ活性を有する大きなタンパク質をコードするｃａｓ３遺伝子を含有する。これらの複合体は、Ｃａｓタンパク質の大きなスーパーファミリーを形成し、少なくとも１種のＲＮＡ認識モチーフ（ＲＲＭ；フェレドキシンフォールドドメインとしても知られる）及び特徴的なグリシンリッチループを含有するリピート関連ミステリアスタンパク質（ＲＡＭＰ）に含まれている多数のタンパク質を含有する。ＲＡＭＰスーパーファミリーは、広範な配列及び構造比較に基づいて、大きなＣａｓ５及びＣａｓ６ファミリーを包含する。更に、Ｃａｓ７（ＣＯＧ１８５７）タンパク質は、ＲＡＭＰスーパーファミリー内の別の別個の大きなファミリーを表す。

【0150】

Ｉ型ＣＲＩＳＰＲ－Ｃａｓシステムは、標的切断がＣａｓ３のＨＤヌクレアーゼドメインによって触媒されるＤＮＡを標的化するようである。Ｃａｓ４のＲｅｃＢヌクレアーゼドメインは、いくつかのＩ型ＣＲＩＳＰＲ－ＣａｓシステムにおいてＣａｓ１に融合されるので、Ｃａｓ４は、代わりにスペーサー獲得において役割を果たす可能性があり得る。任意のＩ型ＣＲＩＳＰＲ－Ｃａｓシステム、具体的には、Ｉ－Ａ型、Ｂ型、Ｃ型、Ｄ型、Ｅ型、及びＦ型のいずれか１種を本発明において適用可能であり得ることに留意すべきである。

【0151】

ＩＩ型ＣＲＩＳＰＲ－Ｃａｓシステムは、「ＨＮＨ」型システムを含み（連鎖球菌様；また、Ｎｍｅｎｉサブタイプとしても知られる、Ｎｅｉｓｓｅｒｉａ ｍｅｎｉｎｇｉｔｉｄｉｓ血清型Ａ ｓｔｒ．Ｚ２４９１、又はＣＡＳＳ４）、単一の非常に大きなタンパク質であるＣａｓ９が、遍在するＣａｓ１及びＣａｓ２に加えて、ｃｒＲＮＡを生成し、標的ＤＮＡを切断するのに十分であるようである。Ｃａｓ９は、少なくとも２つのヌクレアーゼドメイン、アミノ末端付近のＲｕｖＣ様ヌクレアーゼドメイン及びタンパク質の中央のＨＮＨ（又はＭｃｒＡ様）ヌクレアーゼドメインを含有するが、これらのドメインの機能は解明されていないままである。しかし、ＨＮＨヌクレアーゼドメインは制限酵素が豊富であり、エンドヌクレアーゼ活性を有するので、標的切断に関与している可能性が高い。

【0152】

ＩＩ型システムは、ｔｒａｃｒＲＮＡとｐｒｅ－ｃｒＲＮＡ中のリピートの一部との間の二本鎖形成に関与する異常な機構を介してｐｒｅ－ｃｒＲＮＡを切断し；その後、ｐｒｅ－ｃｒＲＮＡプロセシング経路における第１の切断が、このリピート領域において起こる。この切断は、Ｃａｓ９の存在下でハウスキーピング二本鎖ＲＮＡ特異的ＲＮａｓｅ ＩＩＩによって触媒される。なお更に、ＩＩ型システムは、ｃａｓ９、ｃａｓ１、ｃａｓ２ ｃｓｎ２、及びｃａｓ４遺伝子の少なくとも１種を含む。任意のＩＩ型ＣＲＩＳＰＲ－Ｃａｓシステム、具体的には、ＩＩ－Ａ型又はＢ型のいずれか１種が本発明において適用可能であり得ることが理解されるべきである。

【0153】

ＩＩＩ型 ＣＲＩＳＰＲ－Ｃａｓシステムは、ポリメラーゼ及びＲＡＭＰモジュールを含有し、ここで、ＲＡＭＰの少なくともいくつかは、Ｃａｓｃａｄｅ複合体に類似して、スペーサー－リピート転写物のプロセシングに関与するようである。ＩＩＩ型システムは、サブタイプＩＩＩ－Ａ（Ｍｔｕｂｅ又はＣＡＳＳ６としても知られる）及びＩＩＩ－Ｂ（ポリメラーゼＲＡＭＰモジュールとしても知られる）に更に分割することができる。サブタイプＩＩＩ－Ａシステムは、プラスミドを標的化することができ、ｉｎ ｖｉｖｏでＳ．ｅｐｉｄｅｒｍｉｄｉｓについて実証されているように、このサブタイプ（ＣＯＧ１３５３）にコードされるポリメラーゼ様タンパク質のＨＤドメインが標的ＤＮＡの切断に関与している可能性があると思われる。ｆｕｒｉｏｓｕｓ由来のサブタイプＩＩＩ－Ｂシステムについて示されるように、少なくともｉｎ ｖｉｔｒｏで、ＩＩＩ－Ｂ型ＣＲＩＳＰＲ－ＣａｓシステムがＲＮＡを標的化することができるという強力な証拠がある。ＩＩＩ型ＣＲＩＳＰＲシステムに属する任意のｃａｓ遺伝子、例えば、ｃａｓ６、ｃａｓ１０、ｃｓｍ２、ｃｓｍ３、ｃｓｍ４、ｃｓｍ５、ｃｓｍ６、ｃｍｒ１、ｃｍｒ３、ｃｍｒ４、ｃｍｒ５、ｃｍｒ６、ｃａｓ１及びｃａｓ２のうちのいずれか１種が、本発明の目的のために使用され得ることが理解されるべきである。なお更に、タイプＩＩＩ－Ａ又はタイプＩＩＩ－Ｂシステムのいずれか１種を、本発明のシステム、成分、及び方法に使用することができる。特に興味深いのは、特に内因性病原性遺伝子又は望ましくない遺伝子が本発明のシステム及び方法によって標的化される場合、ＩＩＩ－Ｂ型システムが使用され得る。一部の特定の実施形態では、本発明のビヒクル中の目的の核酸配列として使用されるＣＲＩＳＰＲ－Ｃａｓシステム中の少なくとも１種のｃａｓ遺伝子は、Ｉ－Ｅ型ＣＲＩＳＰＲシステムの少なくとも１種のｃａｓ遺伝子であり得る。「ＩＥ型ＣＲＩＳＰＲ」システムは、Ｋ型Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉに対して天然のものを指す。これは、ファージ感染を阻害し、プラスミドを治癒し、接合エレメントの移動を防止し、細胞を死滅させることが示されている。このＣＲＩＳＰＲ機構を使用して、誘導性かつ標的化された様式で特定の細胞内ＤＮＡを分解し、残りのＤＮＡをインタクトなままにすることができる。

【0154】

なお更に、Ｖ型システムのＣａｓタンパク質もまた、本明細書で開示される調節成分に適用可能であり得る。Ｖ型ＣＲＩＳＰＲ－Ｃａｓシステムは、単一のＲＮＡガイドＲｕｖＣドメイン含有ヌクレアーゼによって区別される。ＩＩ型ＣＲＩＳＰＲ－Ｃａｓシステムと同様に、本明細書で使用されるＣＲＩＳＰＲ Ｖ型システムは、２つの必須成分：αｇＲＮＡ及びＣＲＩＳＰＲ関連エンドヌクレアーゼ（ＣａｓＸ／Ｃａｓ１４／ＣａｓＦ）の包含を必要とする。

【0155】

任意のＣＲＩＳＰＲ／Ｃａｓタンパクが本開示によって使用されてもよいことに留意すべきであり、そのようなＣａｓタンパクは、Ｃａｓ９、ＣａｓＸ、Ｃａｓ１２、Ｃａｓ１３、Ｃａｓ１４、Ｃａｓ６、Ｃｐｆ１、ＣＭＳ１ タンパク質、又はＭｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｕｓ ｍａｒｉｐａｌｕｄｉｓ Ｃ７、Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｄｉｐｈｔｈｅｒｉａ、Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｅｆｆｉｃｉｅｎｓ ＹＳ－３１４、Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ（ＡＴＣＣ １３０３２）、Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ（ＡＴＣＣ １３０３２）、Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ Ｒ、Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｋｒｏｐｐｅｎｓｔｅｄｔｉｉ（ＤＳＭ ４４３８５）、Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ａｂｓｃｅｓｓｕｓ（ＡＴＣＣ １９９７７）、Ｎｏｃａｒｄｉａ ｆａｒｃｉｎｉｃａ ＩＦＭ１０１５２、Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｅｒｙｔｈｒｏｐｏｌｉｓ ＰＲ４、Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｊｏｓｔｉｉ ＲＦＩＡ１、Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｏｐａｃｕｓ Ｂ４（ｕｉｄ３６５７３）、Ａｃｉｄｏｔｈｅｒｍｕｓ ｃｅｌｌｕｌｏｌｙｔｉｃｕｓ １１ Ｂ、Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ ｃｈｌｏｒｏｐｈｅｎｏｌｉｃｕｓ Ａ６、Ｋｒｉｂｂｅｌｌａ ｆｌａｖｉｄａ（ＤＳＭ １７８３６）、Ｔｈｅｒｍｏｍｏｎｏｓｐｏｒａ ｃｕｒｖａｔａ（ＤＳＭ４３１８３）、Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｄｅｎｔｉｕｍ Ｂｄ１、Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｌｏｎｇｕｍ ＤＪＯ１０Ａ、Ｓｌａｃｋｉａ ｈｅｌｉｏｔｒｉｎｉｒｅｄｕｃｅｎｓ（ＤＳＭ ２０４７６）、Ｐｅｒｓｅｐｈｏｎｅｌｌａ ｍａｒｉｎａ ＥＸ Ｈ １、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ ｆｒａｇｉｌｉｓ ＮＣＴＣ ９４３４、Ｃａｐｎｏｃｙｔｏｐｈａｇａ ｏｃｈｒａｃｅａ（ＤＳＭ ７２７１）、Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｐｓｙｃｈｒｏｐｈｉｌｕｍ ＪＩＰ０２ ８６、Ａｋｋｅｒｍａｎｓｉａ ｍｕｃｉｎｉｐｈｉｌａ（ＡＴＣＣ ＢＡＡ ８３５）、Ｒｏｓｅｉｆｌｅｘｕｓ ｃａｓｔｅｎｈｏｌｚｉｉ（ＤＳＭ １３９４１）、Ｒｏｓｅｉｆｌｅｘｕｓ ＲＳ１、Ｓｙｎｅｃｈｏｃｙｓｔｉｓ ＰＣＣ６８０３、Ｅｌｕｓｉｍｉｃｒｏｂｉｕｍ ｍｉｎｕｔｕｍ Ｐｅｉ１９１、ｕｎｃｕｌｔｕｒｅｄ Ｔｅｒｍｉｔｅ ｇｒｏｕｐ １ ｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｐｈｙｌｏｔｙｐｅ Ｒｓ Ｄ１７、Ｆｉｂｒｏｂａｃｔｅｒ ｓｕｃｃｉｎｏｇｅｎｅｓ Ｓ８５、Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｃｅｒｅｕｓ（ＡＴＣＣ １０９８７）、Ｌｉｓｔｅｒｉａ ｉｎｎｏｃｕａ、Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｃａｓｅｉ、Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｒｈａｍｎｏｓｕｓ ＧＧ、Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｓａｌｉｖａｒｉｕｓ ＵＣＣ１１８、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ａｇａｌａｃｔｉａｅ－５－Ａ９０９、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ａｇａｌａｃｔｉａｅ ＮＥＭ３１６、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ａｇａｌａｃｔｉａｅ ２６０３、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｄｙｓｇａｌａｃｔｉａｅ ｅｑｕｉｓｉｍｉｌｉｓ ＧＧＳ １２４、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｅｑｕｉ ｚｏｏｅｐｉｄｅｍｉｃｕｓ ＭＧＣＳ１０５６５、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｇａｌｌｏｌｙｔｉｃｕｓ ＵＣＮ３４（ｕｉｄ４６０６１）、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｇｏｒｄｏｎｉｉ Ｃｈａｌｌｉｓ ｓｕｂｓｔ ＣＨ１、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｍｕｔａｎｓ ＮＮ２０２５（ｕｉｄ４６３５３）、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｍｕｔａｎｓ、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｙｏｇｅｎｅｓ Ｍ１ ＧＡＳ、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｙｏｇｅｎｅｓ ＭＧＡＳ５００５、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｙｏｇｅｎｅｓ ＭＧＡＳ２０９６、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｙｏｇｅｎｅｓ ＭＧＡＳ９４２９、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｙｏｇｅｎｅｓ ＭＧＡＳ １０２７０、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｙｏｇｅｎｅｓ ＭＧＡＳ６１８０、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｙｏｇｅｎｅｓ ＭＧＡＳ３１５、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｙｏｇｅｎｅｓ ＳＳＩ－１、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｙｏｇｅｎｅｓ ＭＧＡＳ１０７５０、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｙｏｇｅｎｅｓ ＮＺ１３１、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｅｓ ＣＮＲＺ１０６６、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｅｓ ＬＭＤ－９、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｅｓ ＬＭＧ １８３１１、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｂｏｔｕｌｉｎｕｍ Ａ３ Ｌｏｃｈ Ｍａｒｅｅ、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｂｏｔｕｌｉｎｕｍ Ｂ Ｅｋｌｕｎｄ １７Ｂ、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｂｏｔｕｌｉｎｕｍ Ｂａ４ ６５７、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｂｏｔｕｌｉｎｕｍ Ｆ Ｌａｎｇｅｌａｎｄ、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｃｅｌｌｕｌｏｌｙｔｉｃｕｍ Ｈ１０、Ｆｉｎｅｇｏｌｄｉａ ｍａｇｎａ（ＡＴＣＣ ２９３２８）、Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｒｅｃｔａｌｅ（ＡＴＣＣ ３３６５６）、Ｍｙｃｏｐｌａｓｍａ ｇａｌｌｉｓｅｐｔｉｃｕｍ、Ｍｙｃｏｐｌａｓｍａ ｍｏｂｉｌｅ １６３Ｋ、Ｍｙｃｏｐｌａｓｍａ ｐｅｎｅｔｒａｎｓ、Ｍｙｃｏｐｌａｓｍａ ｓｙｎｏｖｉａｅ ５３、Ｓｔｒｅｐｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ、ｍｏｎｉｌｉｆｏｒｍｉｓ（ＤＳＭ １２１１２）、Ｂｒａｄｙｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ＢＴＡｉｌ、Ｎｉｔｒｏｂａｃｔｅｒ ｈａｍｂｕｒｇｅｎｓｉｓ Ｘ１４、Ｒｈｏｄｏｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｐａｌｕｓｔｒｉｓ ＢｉｓＢ１８、Ｒｈｏｄｏｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｐａｌｕｓｔｒｉｓ ＢｉｓＢ５、Ｐａｒｖｉｂａｃｕｌｕｍ ｌａｖａｍｅｎｔｉｖｏｒａｎｓ ＤＳ－１、Ｄｉｎｏｒｏｓｅｏｂａｃｔｅｒ ｓｈｉｂａｅ．ＤＦＬ １２、Ｇｌｕｃｏｎａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｄｉａｚｏｔｒｏｐｈｉｃｕｓ Ｐａｌ ５ ＦＡＰＥＲＪ、Ｇｌｕｃｏｎａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｄｉａｚｏｔｒｏｐｈｉｃｕｓ Ｐａｌ ５ ＪＧＩ、Ａｚｏｓｐｉｒｉｌｌｕｍ Ｂ５１０（ｕｉｄ４６０８５）、Ｒｈｏｄｏｓｐｉｒｉｌｌｕｍ ｒｕｂｒｕｍ（ＡＴＣＣ １１１７０）、Ｄｉａｐｈｏｒｏｂａｃｔｅｒ ＴＰＳＹ（ｕｉｄ２９９７５）、Ｖｅｒｍｉｎｅｐｈｒｏｂａｃｔｅｒ ｅｉｓｅｎｉａｅ ＥＦ０１－２、Ｎｅｉｓｓｅｒｉａ ｍｅｎｉｎｇｉｔｉｄｅｓ ０５３４４２、Ｎｅｉｓｓｅｒｉａ ｍｅｎｉｎｇｉｔｉｄｅｓ ａｌｐｈａ１４、Ｎｅｉｓｓｅｒｉａ ｍｅｎｉｎｇｉｔｉｄｅｓ Ｚ２４９１、Ｄｅｓｕｌｆｏｖｉｂｒｉｏ ｓａｌｅｘｉｇｅｎｓ ＤＳＭ ２６３８、Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ ｊｅｊｕｎｉ ｄｏｙｌｅｉ ２６９ ９７、Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ ｊｅｊｕｎｉ ８１１１６、Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ ｊｅｊｕｎｉ、Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ ｌａｒｉ ＲＭ２１００、Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ ｈｅｐａｔｉｃｕｓ、Ｗｏｌｉｎｅｌｌａ ｓｕｃｃｉｎｏｇｅｎｅｓ、Ｔｏｌｕｍｏｎａｓ ａｕｅｎｓｉｓ ＤＳＭ ９１８７、Ｐｓｅｕｄｏａｌｔｅｒｏｍｏｎａｓ ａｔｌａｎｔｉｃａ Ｔ６ｃ、Ｓｈｅｗａｎｅｌｌａ ｐｅａｌｅａｎａ（ＡＴＣＣ ７００３４５）、Ｌｅｇｉｏｎｅｌｌａ ｐｎｅｕｍｏｐｈｉｌａ Ｐａｒｉｓ、Ａｃｔｉｎｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｃｃｉｎｏｇｅｎｅｓ １３０Ｚ、Ｐａｓｔｅｕｒｅｌｌａ ｍｕｌｔｏｃｉｄａ、Ｆｒａｎｃｉｓｅｌｌａ ｔｕｌａｒｅｎｓｉｓ ｎｏｖｉｃｉｄａ Ｕ １１２、Ｆｒａｎｃｉｓｅｌｌａ ｔｕｌａｒｅｎｓｉｓ ｈｏｌａｒｃｔｉｃａ、Ｆｒａｎｃｉｓｅｌｌａ ｔｕｌａｒｅｎｓｉｓ ＦＳＣ １９８、Ｆｒａｎｃｉｓｅｌｌａ ｔｕｌａｒｅｎｓｉｓ、Ｆｒａｎｃｉｓｅｌｌａ ｔｕｌａｒｅｎｓｉｓ ＷＹ９６－３４１８、若しくはＴｒｅｐｏｎｅｍａ ｄｅｎｔｉｃｏｌａ（ＡＴＣＣ ３５４０５）に由来するか、又はそれから発現されるその任意のバリアントであり得る。

【0156】

本開示は、その更なる態様では、本明細書で開示される成分のいずれか、並びに開示される成分及びその任意の構築物、カセット又はベクターをコードする任意の核酸配列を更に包含することを理解すべきである。より具体的には、一部の実施形態は、本開示は、本明細書で開示される薬物代謝調節成分のいずれか、具体的には、一部の実施形態では、少なくとも１種の薬物の代謝に関与する少なくとも１種のエレメントをコード又は調節する少なくとも１種の核酸配列、少なくとも１種のｃａｓ遺伝子及び少なくとも１種のＣＲＩＳＰＲアレイを含む核酸分子であり得る少なくとも１種の成分を包含する。更に一部の更なる実施形態では、本開示は、開示された調節性成分を含む任意の構築物、プラスミド又は送達ビヒクルを更に含む。更に一部の更なる実施形態では、本開示は、本明細書で開示される調節成分を含む任意のファージベースの形質導入粒子、又はバクテリオファージベースのベクター（例えば、調節成分を標的細胞に形質導入することが可能なバクテリオファージ）を更に包含する。更に一部の更なる実施形態では、本開示は、本開示に開示される選択成分のいずれかを更に包含する。具体的には、一部の実施形態では、選択成分は、調節性成分のＣＲＩＳＰＲアレイによって認識される少なくとも１種のプロトスペーサーを含む。選択成分は、細菌細胞を死滅させるか、又は細菌の増殖及び／若しくは機能を破壊する、減弱させる、及び／若しくは阻害する少なくとも１種の毒性エレメントを更に含み、かつ／又はコードする。一部の実施形態では、本開示は、考察される選択成分をコードする核酸分子、並びにそのような選択成分を含む任意の構築物、プラスミド、カセット、ベクター又はビヒクルを更に提供する。更に一部の更なる実施形態では、本開示は、開示される選択成分を含む任意のファージベースの形質導入粒子、又はバクテリオファージベースのベクター（例えば、調節成分を標的細胞に形質導入することができるバクテリオファージ）を更に包含する。

【0157】

本開示の更なる態様は、細菌細胞及び／又は細菌細胞集団の薬物代謝を調節するための方法に関する。一部の実施形態では、方法は、以下の工程のうちの少なくとも１種を含む：
一部の実施形態では第１の工程であり得る１種の工程（ａ）は、細胞又は細胞を含む任意の細胞集団を、少なくとも１種の薬物の代謝に関与する少なくとも１種のエレメントをコード又は調節する少なくとも１種の核酸配列、少なくとも１種のｃａｓ遺伝子及び少なくとも１種のＣＲＩＳＰＲアレイを含む少なくとも１種の薬物代謝調節成分と接触させることを含む。部の実施形態では第２の工程であり得る別の工程（ｂ）は、一であってもよく、細胞又は細胞を含む任意の細胞集団を、少なくとも１種のプロトスペーサーを含む少なくとも１種の選択成分と接触させることを含む。少なくとも１種のプロトスペーサーは、選択成分を不活性化するために、上記（ａ）のＣＲＩＳＰＲアレイの少なくとも１種のスペーサーによって標的化されることが理解されるべきである。

【0158】

標的細胞及び／又は細胞集団を薬物代謝調節成分及び／又は選択成分、及び／又は（ａ）及び（ｂ）成分の少なくとも１種を含む任意のシステム若しくは組成物に曝露及び／又は接触させることは、標的細菌細胞の薬物代謝の調節をもたらし、更に、少なくとも１種の薬物の改変された代謝を示す細菌細胞の集団を取得、選択及び／又は濃縮する。

【0159】

一部の実施形態では、標的細胞をシステム及び／又はその任意の成分、具体的には、本明細書で開示される調節性成分及び／又は選択成分、又はこれらの成分を含む任意の送達ビヒクルと「接触させること」は、細胞又は細胞が位置する環境をシステム及び／又はその任意の成分の１種又は複数に曝露することを指す。なお更に、「接触させること」とは、標的細胞（例えば、細菌細胞）と直接又は間接的に接触するように、システム及び／又はその任意の成分、具体的には、本明細書で開示される調節性成分及び／又は選択成分、又はこれらの成分（例えば、バクテリオファージ）を含む任意の送達ビヒクルを配置することを指す。一部の実施形態では、「接触させること」という用語は、本明細書で開示される成分又は組成物への細胞のｉｎ ｖｉｖｏ及びｉｎ ｖｉｔｒｏでは曝露を含むことが理解されるべきである。したがって、一部の実施形態では、「接触させること」は、少なくとも１種のシステム及び／若しくはその任意の成分、具体的には、本明細書で開示される調節性成分及び／若しくは選択成分、又はこれらの成分を含む任意の送達ビヒクル、又は任意の細胞若しくは細胞（例えば、細菌細胞）の集団、又はその任意の組成物を個体に投与することを含む。

【0160】

一部の実施形態では、薬物の代謝に関与する少なくとも１種のエレメントをコード又は調節する少なくとも１種の核酸配列は、ＣＲＩＳＰＲアレイ内に含まれる。

【0161】

一部の実施形態では、標的細胞を本開示のシステム又はその任意の成分と接触させる工程は、本開示によって提供されるように、一部の実施形態では、本開示のシステムの成分の核酸配列の、標的細胞、例えば、標的細菌細胞への形質転換及び／又は形質導入に関与し得る。「形質転換」及び「トランスフェクション」は、核酸、例えば、ネイキッドＤＮＡ又は本明細書で定義される送達ビヒクルの、核酸媒介性遺伝子移入によるレシピエント細胞への導入を意味する。

【0162】

「形質導入」とは、外来ＤＮＡがウイルス又はウイルスベクターによって細胞内に導入されるプロセスを指す。一例は、１種の細菌から別の細菌へのＤＮＡのウイルス移入であり、したがって、水平遺伝子移入の一例である。

【0163】

更に一部の更なる実施形態では、本明細書中に開示される方法によって使用される調節成分は、細胞及び／又は細菌細胞集団中の細胞を特異的に標的化する少なくとも１種の送達ビヒクル内に含まれる。

【0164】

更に一部の更なる実施形態では、本明細書中に開示される方法によって使用される選択成分は、細胞及び／又は細菌細胞集団中の細胞を特異的に標的化する少なくとも１種の送達ビヒクル内に含まれる。一部の実施形態では、選択成分は、細胞の生存率及び／又は活性に影響を及ぼす少なくとも１種の薬剤を含む。

【0165】

更に一部の更なる実施形態では、本明細書中に開示される方法によって使用される選択成分を含む少なくとも１種の送達ビヒクルは、少なくとも１種の遺伝子エレメントであるか、又は少なくとも１種の遺伝因子を含む。より具体的には、一部の実施形態では、そのような遺伝子エレメントは、少なくとも１種の形質導入粒子、少なくとも１種のバクテリオファージ又はその任意の断片若しくは部分、少なくとも１種のバクテリオファージベース又はバクテリオファージ様形質導入粒子及び／又は少なくとも１種の改変バクテリオファージ、調節成分及び／又は選択成分の少なくとも１種を含む及び／又はコードする少なくとも１種のベクター、プラスミド及び／又は構築物、並びにそれらの任意の組合せ又はカクテルの少なくとも１種である。

【0166】

一部の実施形態では、開示されるシステムの選択成分の送達ビヒクルは、細菌細胞を死滅させるか、又は細菌増殖を破壊する、減弱させる、及び／若しくは阻害する内因性又は外因性の毒性エレメントを含むバクテリオファージベースの粒子であり得る。

【0167】

一部の実施形態では、選択成分の送達ビヒクルは、細菌細胞を死滅させるか、又は細菌増殖を破壊する、減弱させる、及び／若しくは阻害する毒性エレメントを内因的に含む、バクテリオファージ又はバクテリオファージベースの形質導入粒子であり得る。一部の実施形態では、そのようなバクテリオファージ又はバクテリオファージベースの形質導入粒子は、開示されるシステムの選択成分として使用され得る。一部の実施形態では、選択成分として使用されるか、又は選択成分を送達するために使用されるバクテリオファージ又はバクテリオファージベースの形質導入粒子は、溶菌性バクテリオファージであり得る。一部の実施形態では、そのような溶菌性バクテリオファージは、改変バクテリオファージ、組換えバクテリオファージ、若しくは非改変バクテリオファージのいずれか、あるいは溶菌性ファージベースの粒子であってもよい。

【0168】

更に一部の更なる実施形態では、選択成分の送達ビヒクルは、プラスミド、構築物、又は細菌細胞を死滅させるか、又は細菌の増殖及び／若しくは機能を破壊する、減弱させる、及び／若しくは阻害する毒性エレメントをコードする核酸配列を含む任意の他の遺伝子エレメントであり得る。

【0169】

更に一部の更なる実施形態では、本明細書で開示される方法によって使用されるシステムの成分のうちの少なくとも１種を含む送達ビヒクルは、細菌細胞を死滅させるか、又は細菌増殖及び／若しくは機能を破壊する、減弱させる、及び／若しくは阻害する少なくとも１種の毒性エレメントを含む及び／又はコードする、少なくとも１種のバクテリオファージ又は任意のバクテリオファージ様形質導入粒子又はバクテリオファージベースの形質導入粒子である。

【0170】

一部の実施形態では、バクテリオファージ又はバクテリオファージ様形質導入粒子は、Ｔ７様ウイルス、Ｔ４様ウイルス又はＥｓｃｈｅｒｉｃｈｉａウイルスラムダのものである。

【0171】

一部の実施形態では、開示されたシステムによって標的化される標的細胞は、細菌細胞である。更に一部の更なる実施形態では、本明細書で開示される方法によって標的化される細菌細胞及び／又は細胞集団は、腸内マイクロバイオーム細胞集団であるか、又はその中に含まれる。なお更に、一部の実施形態では、細胞集団は、Ｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ門、Ｆｉｒｍｉｃｕｔｅｓ門、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｔｅｓ門、Ａｃｔｉｎｏｂａｃｔｅｒｉａ門の少なくとも１種の細菌、又は分離株の任意の変異体、バリアント、又はそれらの任意の組合せを含む。

【0172】

一部の実施形態では、本明細書で開示される方法によって使用される薬物代謝調節成分は、薬物の活性、生物学的利用能、クリアランス、安定性、毒性、及び吸収のうちの少なくとも１種に影響を及ぼす。

【0173】

更に一部の更なる実施形態では、本明細書で開示される方法によって使用される調節成分によって標的化される少なくとも１種の薬物の代謝に関与するエレメントは、少なくとも１種のグルクロニド酵素である。

【0174】

より具体的な実施形態では、グルクロニド酵素は、少なくとも１種のβ－グルクロニダーゼ（ＧＵＳ）酵素である。

【0175】

なお更に、一部の実施形態では、調節成分は、少なくとも１種のβ－グルクロニダーゼ（ＧＵＳ）酵素の転写を抑制する少なくとも１種のエレメントをコードする核酸配列を含む。

【0176】

一部の実施形態では、調節成分の核酸配列によってコードされるエレメントは、当該βＧＵＳ酵素の転写を抑制する。更に一部の更なる実施形態では、エレメントはＧｕｓリプレッサー（ＧｕｓＲ）である。

【0177】

一部の実施形態では、ＧｕｓＲは、少なくとも１種のＧＵＳリガンド及び／又は基質に対して低下したか又は消失した親和性を示す。一部の実施形態では、開示される方法のシステムの調節成分において使用されるＧｕｓＲは、ＧｕｓＲのリガンド結合ポケットを形成する残基において少なくとも１種の置換及び／又は他の修飾を含む。したがって、更に一部の更なる実施形態では、ＧｕｓＲのリガンド結合ポケットを形成する及び／又はそれに関与する任意の残基を操作して、少なくとも１種のＧＵＳリガンド及び／又は基質に対して低下したか又は消失した親和性を示すＧｕｓＲを得ることができる。具体的には、Ｈ１２６、Ｋ１２５、Ｒ６９、Ｅ９７、Ｒ７３、Ｙ１６４、Ｌ１６０、Ｔ１６３及びＭ８７のうちの少なくとも１種にサブステーションを含む任意のＧｕｓＲが、本開示の調節成分に適用可能である。

【0178】

なお更に、一部の実施形態では、ＧｕｓＲは、リジン（Ｋ）１２５からアラニン（Ａ）、チロシン（Ｙ）１６４からフェニルアラニン（Ｆ）、及びアルギニン（Ｒ）７３からアラニン（Ａ）、並びにそれらの任意の組合せのうちの少なくとも１種に、少なくとも１種の変異を有する。本開示において有用な開示されたＧｕｓＲ変異体及びそれらの任意の組合せはまた、本明細書において開示される方法のいずれかにおいて適用可能であることが理解されるべきである。

【0179】

更に一部の更なる実施形態では、本明細書中に開示される方法によって使用されるシステムによって調節される少なくとも１種の薬物は、抗新生物剤、抗ウイルス剤、鎮痛剤、解熱薬、抗炎症剤、鎮痛剤、抗高血圧剤、抗マラリア剤、神経遮断剤、抗コレステロール剤、抗糖尿病剤、抗てんかん剤、胆汁酸、抗凝固剤、鉄キレート剤、抗菌剤、造血増殖因子、抗パーキンソン症薬剤、ホルモン、ｃｎｓ抑制薬、抗コリン作用剤、副交感神経遮断剤、免疫抑制剤、オピオイド解毒薬、抗喘息剤、抗良性前立腺肥大又は抗痛風剤のうちのいずれか１種である。

【0180】

更に一部の更なる実施形態では、薬物は、少なくとも１種の抗新生物剤、任意選択的に少なくとも１種のトポイソメラーゼＩ阻害剤である。

【0181】

本開示の他の態様に関連して本明細書で開示されるＧｕｓ酵素によって代謝される薬物のいずれも、この態様でも同様に適用可能であることを理解すべきである。

【0182】

より具体的な実施形態では、本明細書で開示される方法によって調節される薬物は、少なくとも１種トポイソメラーゼＩ阻害剤である。更に一部の更なる実施形態では、トポイソメラーゼＩ阻害剤はカンプトテシン－１１（ＣＰＴ－１１、イリノテカン）、又はその任意の誘導体、代謝産物若しくはバイオシミラーである。一部の実施形態では、この薬物はまた、（４Ｓ－４，１１－ジエチル３，４，１２，１４－テトラヒドロ－４－ヒドロキシ－３，１４－ジオキソ－１Ｈ－ピラノ［３’，４’：６，７］インドリジノ［１，２－ｂ］キノリン－９－イル［１，４’－ビピペリジン］－１’－カルボン酸エステル塩酸塩と命名される。

【0183】

一部の実施形態では、本明細書で開示される方法によって使用される薬物代謝調節成分は、ＧＵＳ、具体的には細菌ＧＵＳによる、ＣＰＴ－１１の非活性代謝産物の活性代謝産物への再活性化及び／又は変換を阻害又は低減する。より具体的には、一部の実施形態では、本開示の調節性成分は、ＧＵＳによる酵素反応、具体的には、イリノテカンの不活性代謝産物ＳＮ３８Ｇの活性代謝産物ＳＮ３８への加水分解を低減又は阻害する。

【0184】

一部の実施形態では、本明細書で開示される方法の工程（ｂ）、具体的には、細胞及び／又は細胞集団を本明細書で開示されるシステムの選択成分と接触させる工程は、１回又は更に数回繰り返されてもよい。例えば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０回又はそれより多い回数。一部の実施形態では、この選択工程を少なくとも２回繰り返して、少なくとも１種の薬物の調節された代謝を示す改変細胞の当該集団を濃縮する。

【0185】

一部の実施形態では、本明細書中に開示される調節方法は、必要とする対象において行われ得る。したがって、本明細書で使用される接触させる工程は、一部の実施形態では、開示されるシステムの成分又はその任意の組成物及びキットの、処置される対象への投与に関与し得る。

【0186】

一部の実施形態では、そのような投与は、少なくとも１種の薬物の投与の前に、それと一緒に、又はその後に行われる。

【0187】

本開示の更なる態様は、少なくとも１種の細胞及び／若しくは当該細胞の集団、又はその任意の組成物若しくは生成物に関する。一部の実施形態では、細胞は、細菌細胞又は当該細菌細胞を含む細胞集団である。開示される細胞又は細胞を含む細胞の集団は、少なくとも１種の薬物の改変された代謝を特徴とし、及び／又はそれを示す。これらの細胞を、本明細書中に開示されるシステムの少なくとも１種の成分（調節性成分、選択成分又は両方）と接触させ、したがって、少なくとも１種の薬物の改変された代謝を示す。薬物の代謝の改変は、例えば、その安定性、活性、及び／又は生物学的利用能に影響を及ぼす薬物の任意の酵素的又は化学的改変を引き起こすか、あるいは防止する、薬物による薬物の代謝の任意の変化を意味する。一部の実施形態は、細胞及び／又は細胞集団は、以下の工程のうちの少なくとも１種を含む方法によって調製される。一部の実施形態では第１の工程であり得る１種の工程（ａ）において、本方法は、細胞又は標的細胞を含む任意の細胞集団を、少なくとも１種の薬物の代謝に関与する少なくとも１種のエレメントをコード又は調節する少なくとも１種の核酸配列、少なくとも１種のｃａｓ遺伝子及び少なくとも１種のＣＲＩＳＰＲアレイを含む少なくとも１種の薬物代謝調節成分と接触させることを含む。一部の実施形態では次の工程又は第２の工程（ｂ）であり得る別の工程（ｂ）では、細胞又は細胞を含む任意の細胞集団を、少なくとも１種のプロトスペーサーを含む少なくとも１種の選択成分と接触させる。少なくとも１種のプロトスペーサーは、当該選択成分を不活性化するために、（ａ）のＣＲＩＳＰＲアレイの少なくとも１種のスペーサーによって標的化されることが理解されるべきである。

【0188】

一部の実施形態では、本明細書で開示される細胞及び／又は細胞集団は、細菌細胞及び／又は細胞集団である。なお更に、一部の実施形態では、本発明によって提供される細菌細胞及び／又は細胞を含む集団は、本開示によって開示される方法によって調製される。

【0189】

更に一部の更なる実施形態では、本明細書で開示される細胞及び／又は集団（例えば、細菌細胞）の調製のための方法において使用される調節成分は、少なくとも１種のβ－グルクロニダーゼ（ＧＵＳ）酵素の発現及び／又は活性及び／又は安定性を抑制、阻害及び／又は低減する少なくとも１種のエレメントをコードする核酸配列を含む。

【0190】

なお一部の更なる実施形態では、本明細書中に開示される細胞及び／又は細胞集団（例えば、細菌細胞）の調製のための方法において使用される調節成分の核酸配列によってコードされるエレメントは、当該βＧＵＳ酵素の転写を抑制するエレメントであり得る。更に一部の更なる任意選択的な実施形態では、エレメントは、Ｇｕｓリプレッサー（ＧｕｓＲ）であり得る。

【0191】

なお更に、開示される細胞及び／又はそのような細胞を含む集団の一部の実施形態では、ＧｕｓＲは、少なくとも１種のＧＵＳリガンド及び／又は基質に対して低下したか又は消失した親和性を示す。更に一部の更なる任意選択的な実施形態では、そのようなＧｕｓＲは、リジン（Ｋ）１２５、チロシン（Ｙ）１６４及び／又はアルギニン（Ｒ）７３のうちの少なくとも１種に少なくとも１種の変異を有する。より具体的には、調節成分の核酸配列によってコードされるＧｕｓＲ変異体は、リジン（Ｋ）１２５のアラニン（Ａ）への置換、チロシン（Ｙ）１６４のフェニルアラニン（Ｆ）への置換、及びアルギニン（Ｒ）７３のアラニン（Ａ）への置換、並びにそれらの任意の組合せを少なくとも１種有する、少なくとも１種のＧｕｓＲであり得る。．一部の特定の非限定的な実施形態では、開示される細胞又は細胞集団の調製において使用される調節成分の核酸配列によってコードされるＧｕｓＲ変異体は、それぞれ、配列番号９、１１、１３のいずれか１種のアミノ酸配列を含み得る。

【0192】

一部の実施形態では、本明細書で開示される細胞及び／又は細胞集団（例えば、細菌細胞）は、少なくとも１種の抗新生物剤であり得る少なくとも１種の薬物の改変された代謝を示す。一部の任意選択的な実施形態では、薬物は少なくとも１種トポイソメラーゼＩ阻害剤である。

【0193】

なお更に、一部の実施形態では、本明細書で開示される細胞及び／又は細胞集団（例えば、細菌細胞）は、カンプトテシン－１１（ＣＰＴ－１１、イリノテカン）、又はその任意の誘導体の調節された代謝を示す。

【0194】

更に一部の更なる実施形態では、細胞及び／又は細胞集団は、ＧＵＳによるＣＰＴ－１１の非活性代謝産物であるＳＮ３８Ｇの、当該ＣＰＴ－１１の活性代謝産物であるＳＮ３８への再活性化及び／又は変換の阻害又は低減を示す。例えば、細菌ＧＵＳによる。

【0195】

本開示の更なる態様は、組成物及び／又はキット、具体的には、少なくとも１種の薬物と、開示された組成物の薬物の調節された代謝をもたらす本発明の軽の少なくとも１種とを含む医薬組成物、組合せ組成物及び／又はキット、又は薬物の調節された代謝を示す任意の細胞又は細胞集団に関する。より具体的な実施形態では、本明細書で開示される組成物又はキットは、以下を含み得る：
（Ｉ）少なくとも１種の薬物；及び
（ＩＩ）少なくとも１種の薬物代謝調節システムであって（ａ）少なくとも１種の薬物の代謝に関与する少なくとも１種のエレメントをコード又は調節する少なくとも１種の核酸配列、少なくとも１種のｃａｓ遺伝子、及び少なくとも１種のクリスパー（Clustered, Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat、ＣＲＩＳＰＲ）アレイを含む少なくとも１種の薬物代謝調節成分；並びに（ｂ）少なくとも１種のプロトスペーサーを含む少なくとも１種の選択成分のうちの少なくとも１種を含む、少なくとも１種の薬物代謝調節システム。少なくとも１種のプロトスペーサーは、当該選択成分を不活性化するために、（ａ）のＣＲＩＳＰＲアレイの少なくとも１種のスペーサーによって標的化されることに留意すべきである。一部の代替的又は追加的な実施形態では、組成物は、薬物に加えて、（ＩＩＩ）、少なくとも１種の細菌細胞及び／若しくは細菌細胞の集団、又は少なくとも１種の薬物の改変された代謝を示すその任意の組成物若しくは生成物を更に含み得るか、又は代替的に含み得る。なお更に、一部の実施形態では、組成物は、薬学的に許容される担体、希釈剤、賦形剤及び添加剤のうちの少なくとも１種を任意選択的に更に含む。

【0196】

なお更に、本明細書で開示されるキットの場合には、一部の実施形態によれば、キットの各エレメント、具体的にはエレメント（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）は、第１、第２及び／又は第３の剤形で提供されてもよい。更に一部の更なる実施形態では、キットは、キットの様々なエレメント、例えば、様々な剤形を含む容器を更に含んでもよい。

【0197】

一部の実施形態では、本明細書で開示される組成物のシステムは、本開示によって定義されるシステムのいずれかであり得る。なお更に、本明細書で開示される組成物の細胞又は細胞集団は、本開示によって定義される通りであり得る。

【0198】

更に一部の更なる実施形態では、本明細書で開示される組成物又はキット内に含まれるか又はそれによって標的化される少なくとも１種の薬物は、抗新生物剤、抗ウイルス剤、鎮痛剤、解熱薬、抗炎症剤、鎮痛剤、抗高血圧剤、抗マラリア剤、神経遮断剤、抗コレステロール剤、抗糖尿病剤、抗てんかん剤、胆汁酸、抗凝固剤、鉄キレート剤、抗菌剤、造血増殖因子、抗パーキンソン症薬剤、ホルモン、ＣＮＳ抑制薬、抗コリン作用剤、副交感神経遮断剤、免疫抑制剤、オピオイド解毒薬、抗喘息剤、抗良性前立腺肥大又は抗痛風剤のうちのいずれか１種である。

【0199】

更に一部の更なる実施形態では、薬物は、少なくとも１種の抗新生物剤である。一部の任意選択的な実施形態では、薬物は、少なくとも１種トポイソメラーゼＩ阻害剤であってもよい。

【0200】

更に一部の特定の非限定的な実施形態では、薬物は、カンプトテシン－１１（ＣＰＴ－１１、イリノテカン）又はその任意の誘導体である。

【0201】

なお更に、本発明の他の態様に関連して本開示において開示される任意の薬物はまた、本発明の態様において同様に適用可能であることが理解されるべきである。

【0202】

更に一部の代替的な実施形態では、本開示の組成物、並びに開示されるシステム及びその任意の成分、具体的には、本明細書で開示される調節性成分及び／若しくは選択成分、又はそれを含む任意の細胞若しくは細胞（例えば、細菌細胞）の集団は、注射可能な剤形として製剤化され得る。更に一部の更なる実施形態では、本明細書で開示される組成物は、注射可能な投薬単位形態で製剤化され得る。

【0203】

一部の実施形態では、経口剤形は、例えば、溶液剤（例えば、シロップ剤）として、又は散剤、錠剤、カプセル剤などとして経口投与され得る。ある特定の実施形態では、本発明の組成物は、固体、半固体又は液体の食品、飲料、食品添加物、栄養補助食品、医療用食品、植物性薬物、薬物及び／又は任意のタイプの医薬化合物への付加に適合された製剤に製剤化され得る。

【0204】

一部の実施形態では、開示されるシステム及び／若しくはその任意の成分、具体的には、本明細書で開示される調節性成分及び／若しくは選択成分、又はこれらの成分を含む任意の送達ビヒクル、又はこれらを含む任意の細胞若しくは細胞（例えば、細菌細胞）の集団を含む本開示によるアドオン組成物は、食品添加物、栄養補助食品、又は医療用食品として製剤化され得る。他の実施形態では、本発明のそのようなアドオン組成物は、薬物又は任意のタイプの医薬品に更に添加されても又はそれと組み合わされてもよい。「アドオン」という用語は、本明細書で使用される場合、少なくとも１種のシステム及び／若しくはその任意の成分、具体的には、本明細書で開示される調節性成分及び若しくは選択成分、又はこれらの成分を含む任意の送達ビヒクル、又は既存の化合物、組成物若しくは材料（例えば、食品又は飲料）に添加され得る本開示のものを含む任意の細胞若しくは細胞（例えば、細菌細胞）の集団の組成物又は投薬単位形態を意味し、その所望の特性を増強又は調節するか、あるいは既存の化合物、組成物、食品又は飲料に特定の所望の特性を付加する。

【0205】

より具体的には、ある特定の実施形態では、少なくとも１種のシステム及び／若しくはその任意の成分、具体的には、本明細書で開示される調節性成分及び／若しくは選択成分、又はこれらの成分を含む任意の送達ビヒクル、又は本開示の任意の細胞若しくは細胞（例えば、細菌細胞）の集団、又はその任意の剤形若しくは組成物は、栄養補助食品へのアドオンであってもよく、あるいは栄養補助食品として使用されてもよい。食品及び飼料の安全性に関する欧州委員会（European Commission for Food and Feed Safety）によって作られた用語である栄養補助食品（food supplement）、又はＦＤＡによって採用された類似の用語である栄養補助食品（dietary supplement）は、その目的が通常食又は制限食を補うことである栄養的又は生理学的効果を有する、天然又は合成の任意の種類の物質に関する。この意味で、この用語は、食品添加物及び食事成分も包含する。更に、米国連邦法の法令であるＤｉｅｔａｒｙ Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ Ｈｅａｌｔｈ ａｎｄ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ Ａｃｔ ｏｆ １９９４（ＤＳＨＥＡ）の下で、栄養補助食品という用語は、以下の食事成分のうちの１種又は複数を有するか又は含有する食事を補うことを意図する製品として定義される：ビタミン、ミネラル、ハーブ若しくは他の植物、総食事摂取量を増加させることによって食事を補うために対象によって使用される食事物質、又は前述の成分のいずれかの濃縮液、代謝産物、成分、抽出物、若しくは組合せ。食物又は栄養補助食品は、丸剤、カプセル剤、散剤、飲料、及びエナジーバーの形態、並びに他の投与形態で市販されている。しかしながら、薬物とは異なり、それらは主に規制されておらず、すなわち有効性又は安全性の証明なしに市販されている。したがって、欧州及び米国の法律は、「従来の」食品及び薬物製品を網羅する規則とは異なる規則の下で栄養補助食品を規制している。それによれば、栄養補助食品は、そのように表示されなければならず、摂取を意図したものでなければならず、従来の食品として、又は食事（meal）若しくは食事（diet）の唯一の品目として使用されるものであってはならない。しかしながら、システム及び／若しくはその任意の成分、具体的には、本明細書で開示される調節性成分及び／若しくは選択成分、又はこれらの成分を含む任意の送達ビヒクル、又は本明細書で提供される任意の細胞若しくは細胞（例えば、細菌細胞）の集団を含むアドオン剤形又は組成物は、対象によって消費される食事又は飲料に添加され得る。

【0206】

更に一部の更なる実施形態では、本開示によるシステム及び／若しくはその任意の成分、具体的には、本明細書で開示される調節性成分及び／若しくは選択成分、又はこれらの成分を含む任意の送達ビヒクル、又は任意の細胞若しくは細胞（例えば、細菌細胞）の集団又はその任意の組成物は、医療用食品へのアドオンであってもよく、又は医療用食品として消費されてもよい。更に、これに関連して、通常の食事だけでは満たすことができない特有の栄養必要量を有する疾患の食事管理のために特別に配合され、意図された食品である医療食品が言及されるべきである。特に興味深いのは、薬物、具体的には、本開示によって（例えば、表１において）開示される薬物のいずれかへのアドオン製剤として製剤化され得る、開示される成分、開示される成分（調節成分及び／又は選択成分）、システム及び／又は細胞を含む送達ビヒクルのアドオン製剤である。より具体的には、イリノテカン、又はその任意の誘導体及びバイオシミラーへのアドオン製剤として。

【0207】

より具体的には、単位剤形で都合よく提供され得る本発明による医薬組成物は、製薬業界で周知の従来技術に従って調製され得る。そのような技術は、有効成分を薬学的に許容される担体又は賦形剤と会合させる工程を含む。一般に、製剤は、有効成分、具体的には、本開示の核酸送達ビヒクル（例えば、開示されたシステムの調節性成分及び／又は選択成分）を、液体担体若しくは微粉化固体担体又はその両方と均一かつ密接に会合させ、次いで、必要に応じて、生成物を成形することによって調製される。組成物は、以下に限定されないが、錠剤、丸剤、カプセル剤、液体シロップ剤、ソフトゲル剤、スプレー剤、マトリックス剤、坐剤及び浣腸剤などの多くの可能な剤形のいずれかに製剤化することができる。本発明の組成物はまた、水性、非水性又は混合媒体中の懸濁液として製剤化されてもよい。水性懸濁液は、懸濁液の粘度を増加させる物質、例えば、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ソルビトール及び／又はデキストランなどを更に含有していてもよい。懸濁液は安定剤を含有していてもよい。本発明の医薬組成物はまた、エマルジョン及びリポソーム含有処方物を含むが、これらに限定されない。

【0208】

更に、補助剤、安定化剤、増粘剤、滑沢剤及び着色剤を使用してもよい。医薬組成物は、錠剤、カプセル剤、散剤、顆粒剤、軟膏剤、溶液剤、坐剤、注射剤、吸入剤、ゲル剤、マイクロスフェア剤及びエアロゾル剤などの固体、半固体、液体又は気体形態の調製物に製剤化することができる。活性薬剤は、投与後に全身的であってもよく、又は局所投与、壁内投与の使用、若しくは埋め込み部位で活性用量を保持するように作用するインプラントの使用によって局在化されてもよい。活性薬剤（例えば、調節性及び／又は選択成分及びそのシステム）は、即時活性のために製剤化されてもよく、又は持続放出のために製剤化されてもよい。

【0209】

開示されるシステムの組成物及び／若しくはその任意の成分、具体的には、本明細書で開示される調節性成分及び／若しくは選択成分、又はこれらの成分を含む任意の送達ビヒクル、又は任意の細胞若しくは細胞（例えば、細菌細胞）の集団は、任意の適切な製剤に製剤化され得ることが理解されるべきである。

【0210】

本明細書で互換的に使用される場合、「投薬単位」、「剤形」、「経口又は注射可能な投薬単位」、「投薬単位形態」、「経口又は注射可能な投薬単位形態」などは、当該分野で公知の固体剤形又は液体剤形の両方を指す。剤形は、それを必要とする対象によって、又は医師による投与のために、経口使用、すなわち嚥下（摂取）、又は任意の他の手段で注射若しくは適用されることが意図される。本明細書で互換的に使用される「活性物質」又は「有効成分」という用語は、治療的又は生理学的に活性な物質、具体的には、本明細書で開示されるシステム及び／若しくはその任意の成分、具体的には、調節性成分及び／若しくは選択成分、又はこれらの成分を含む任意の送達ビヒクル、又は患者に治療的／生理学的効果を提供する本明細書で開示される任意の細胞若しくは細胞（例えば、細菌細胞）の集団を指し、それらの少なくとも２つの混合物も指すことができる。

【0211】

本明細書で示されるように、本明細書で開示される組成物又は任意の剤形若しく投薬単位形態は、注射製剤で提供されてもよい。「注射」又は「注射可能」という用語は、本明細書で使用される場合、ボーラス注射（体液中のその濃度を上昇させるための、本明細書で開示される少なくとも１種のシステム及び／若しくはその任意の成分、具体的には調節性成分及び／若しくは選択成分、又はこれらの成分を含む任意の送達ビヒクル、又は本明細書で開示される任意の細胞若しくは細胞（例えば、細菌細胞）の集団の離散量の投与）、数分間にわたる緩徐ボーラス注射、又は長期注入、又は間隔を空けて与えられる数回の連続注射／注入を指す。単回投与当たりのそのような間隔を空けた注射は、本明細書では「投与注射当たり」とも呼ばれ、言い換えれば、単回投与は、数回の注射又は長期注入を含むことができる。本明細書で定義される、それを必要とする対象への非全身投与のための注射用水性製剤は、薬物－デバイスの組合せ、例えば、機械的又は電気機械的デバイス、より好ましくは電気機械的注入ポンプを使用して投与され得る。電気機械ポンプは、例えば、医薬品を収容するためのリザーバ、ポンプに連結された近位部分を有し、所望の部位に医薬品を投与するように適合された遠位部分を有するカテーテルとからなる。

【0212】

本開示の更なる態様は、それを必要とする対象において少なくとも１種の薬物の代謝を調節するための方法に関する。より具体的には、本方法は、本明細書で開示されるシステム、改変された細菌細胞若しくは細胞集団、それらの任意の組成物若しくはキット、又はそれらと少なくとも１種の薬物との任意の組合せのうちの少なくとも１種の有効量を対象に投与する工程を含む。より具体的には、一部の実施形態では、処置される対象は、（Ｉ）、（ａ）少なくとも１種の薬物の代謝に関与する少なくとも１種のエレメントをコード又は調節する少なくとも１種の核酸配列を含む少なくとも１種の薬物代謝調節成分、少なくとも１種のｃａｓ遺伝子及び少なくとも１種のクリスパー（Clustered, Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat、ＣＲＩＳＰＲ）アレイ；並びに（ｂ）少なくとも１種のプロトスペーサーを含む少なくとも１種の選択成分のうちの少なくとも１種を含む少なくとも１種の薬物代謝調節システムのうちの少なくとも１種を投与される。少なくとも１種のプロトスペーサーは、当該選択成分を不活性化するために、上記（ａ）のＣＲＩＳＰＲアレイの少なくとも１種のスペーサーによって標的化される。代替として、または加えて、処置される対象は、（ＩＩ）として、少なくとも１種の薬物の改変された代謝を示す、少なくとも１種の細菌細胞及び／若しくは細菌細胞の集団、又はその任意の組成物若しくは生成物を投与される。代替として、または加えて、処置される対象は、（ＩＩＩ）として、（Ｉ）及び（ＩＩ）の少なくとも１種を含む少なくとも１種の組成物、キット又はシステムを投与される。なお更に、一部の実施形態では、対象は、（ＩＶ）として、（Ｉ）、（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）のうちの少なくとも１種と少なくとも１種の薬物との任意の組合せを投与され得る。

【0213】

一部の実施形態では、本明細書で開示される方法によって使用されるシステムによって標的化される標的細胞は、処置される対象の少なくとも１種のマイクロバイオームの一部である。したがって、開示される方法は、処置される対象のマイクロバイオーム中の細胞を標的とし、それによって、マイクロバイオーム細胞による特定の薬物の代謝の調節をもたらす。

【0214】

一部の実施形態では、本明細書で開示される方法は、本開示によって定義されるシステムのいずれかを使用してもよく、方法によって使用される細胞又は細胞集団は本明細書で定義される通りであり、組成物は本開示によって定義される通りである。

【0215】

一部の実施形態では、本明細書で開示される方法、システム及び組成物は、具体的には、処置される対象の少なくとも１種のマイクロバイオームの一部である細菌を標的化する。一部の実施形態では、細菌は腸内マイクロバイオームの細菌である。しかしながら、対象の任意のマイクロバイオームの任意の細菌が、本明細書で開示されるシステム、組成物、及び方法によって標的化され得ることを理解されたい。

【0216】

一部の実施形態では、システムが対象に導入される場合、開示される薬物の代謝の調節がｉｎ ｖｉｖｏで行われる。一部の実施形態では、少なくとも１種の薬物の改変された代謝を示す細胞の濃縮されたマイクロバイオーム集団を得るために、選択工程は、少なくとも２回繰り返されてもよい。具体的には、処置される対象への選択成分の投与は、必要に応じて、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、００回又はそれより多い回数行われてもよい。更に一部の更なる実施形態では、両方の成分（調節成分（ａ）及び選択成分（ｂ））の投与は、処置される対象に対して２回以上行われ得る。

【0217】

一部の実施形態では、調節は、対象又はドナー対象から得られた細胞又は細胞集団においてｅｘ ｖｉｖｏで行われ、少なくとも１種の薬物の改変された代謝を示す、又はそれによって特徴付けられる細菌細胞の少なくとも１種のマイクロバイオーム集団の有効量が対象に投与される。

【0218】

なお更に、更なる態様では、本発明は、それを必要とする対象において少なくとも１種の病的障害を処置するか、防止するか、改善するか、低減するか、又はその発症を遅延させるための方法を提供する。より具体的には、本方法は、少なくとも１種の薬物、本明細書で開示されるシステム、改変された細菌細胞若しくは細胞集団、それらの任意の組成物若しくはキット、又はそれらと少なくとも１種の薬物との任意の組合せのうちの少なくとも１種の有効量を対象に投与する工程を含む。より具体的には、一部の実施形態では、処置される対象は、（Ｉ）として、（ａ）少なくとも１種の薬物の代謝に関与する少なくとも１種のエレメントをコード又は調節する少なくとも１種の核酸配列を含む少なくとも１種の薬物代謝調節成分、少なくとも１種のｃａｓ遺伝子、及び少なくとも１種のＣＲＩＳＰＲアレイ、並びに（ｂ）少なくとも１種のプロトスペーサーを含む少なくとも１種の選択成分の少なくとも１種を含む少なくとも１種の薬物代謝調節システムの少なくとも１種を投与される。少なくとも１種のプロトスペーサーは、選択成分を不活性化するために、上記（ａ）のＣＲＩＳＰＲアレイの少なくとも１種のスペーサーによって標的化される。代替として、または加えて、処置される対象は、（ＩＩ）として、少なくとも１種の薬物の改変された代謝を示す、少なくとも１種の細菌細胞及び／若しくは細菌細胞の集団、又はその任意の組成物若しくは生成物を投与される。代替として、または加えて、処置される対象は、（ＩＩＩ）として、（Ｉ）及び（ＩＩ）の少なくとも１種を含む組成物、キット又はシステムの少なくとも１種を投与され、（ＩＶ）として、（Ｉ）、（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）のうちの少なくとも１種の任意の組合せと、少なくとも１種の薬物とを投与される。

【0219】

一部の実施形態では、本明細書で開示される治療方法は、本開示によって定義されるシステムのいずれかを使用してもよく、本方法によって使用される細胞又は細胞集団は本明細書で定義される通りであり、組成物は本開示によって定義される通りである。

【0220】

一部の実施形態では、本明細書で開示される方法は、任意の病的障害を処置するために適用可能であり得る。一部の実施形態では、障害は、薬物によって処置される任意の障害であり得る。更に一部の更なる実施形態では、障害は、新生物障害、ウイルス感染、炎症性障害、免疫細胞媒介性障害、代謝障害及び自己免疫障害のうちの少なくとも１種であり得る。

【0221】

本明細書で開示される治療方法の更に一部の更なる実施形態では、本方法によって使用及び／又は調節される薬物は、抗新生物剤、抗ウイルス剤、鎮痛剤、解熱薬、抗炎症剤、鎮痛剤、抗高血圧剤、抗マラリア剤、神経遮断剤、抗コレステロール剤、抗糖尿病剤、抗てんかん剤、胆汁酸、抗凝固剤、鉄キレート剤、抗菌剤、造血増殖因子、抗パーキンソン症薬剤、ホルモン、ｃｎｓ抑制薬、抗コリン作用剤、副交感神経遮断剤、免疫抑制剤、オピオイド解毒薬、抗喘息剤、抗良性前立腺肥大又は抗痛風剤のうちのいずれか１種である。

【0222】

なお更に、一部の実施形態では、本明細書で開示される方法によって処置される対象は、少なくとも１種の新生物障害に罹患している対象である。

【0223】

更に一部の更なる実施形態では、薬物は、少なくとも１種の抗新生物剤である。更に一部の任意選択的な実施形態では、開示された方法によって使用及び調節される薬物は、少なくとも１種トポイソメラーゼＩ阻害剤であってもよい。

【0224】

なお更に、一部の実施形態では、本発明の治療方法によって使用及び／又は調節される薬物は、カンプトテシン－１１（ＣＰＴ－１１、イリノテカン）、又はその任意の誘導体である。

【0225】

一部の実施形態では、開示される方法によって使用される調節成分の核酸配列によってコードされるエレメントは、βＧＵＳ酵素の転写を抑制し得る。一部の任意選択的な実施形態では、エレメントはＧｕｓリプレッサー（ＧｕｓＲ）である。

【0226】

一部の実施形態では、ＧｕｓＲは、少なくとも１種のＧＵＳリガンド及び／又は基質に対して低下したか又は消失した親和性を示す。

【0227】

更に一部の更なる実施形態では、ＧｕｓＲは、リジン（Ｋ）１２５、チロシン（Ｙ）１６４及び／又はアルギニン（Ｒ）７３のうちの少なくとも１種に少なくとも１種の変異を有する。より具体的には、調節成分の核酸配列によってコードされるＧｕｓＲ変異体は、リジン（Ｋ）１２５のアラニン（Ａ）への置換、チロシン（Ｙ）１６４のフェニルアラニン（Ｆ）への置換、及びアルギニン（Ｒ）７３のアラニン（Ａ）への置換、並びにそれらの任意の組合せのうちの少なくとも１種有する、少なくとも１種のＧｕｓＲであり得る。．一部の特定の非限定的な実施形態では、開示される細胞又は細胞集団の調製において使用される調節成分の核酸配列によってコードされるＧｕｓＲ変異体は、それぞれ、配列番号９、１１及び１３のいずれか１種のアミノ酸配列を含み得る。

【0228】

本開示は、新生物障害又はがんを処置するための治療方法を提供する。

【0229】

本開示は、一部の実施形態では任意の新生物疾患であり得る任意の増殖性障害に適用可能であり得る。より具体的には、細胞数の増加をもたらす制御されていない又は異常な細胞増殖に起因して形成された、本明細書において腫瘍とも呼ばれる任意の異常な組織塊。本開示の方法は、一部の実施形態では、良性新生物、ｉｎ ｓｉｔｕ新生物、又は悪性新生物のいずれかである任意の新生物に適用可能であり得る。本発明を説明するために本明細書で使用される場合、「増殖性障害」、「がん」、「腫瘍」及び「悪性腫瘍」は全て組織又は器官の過形成と同等に関連する。組織がリンパ系又は免疫系の一部である場合、悪性細胞は、循環細胞の非固形腫瘍を含み得る。他の組織又は器官の悪性腫瘍は、固形腫瘍を生じ得る。一般に、本発明の方法、組成物及びシステムは、非固形腫瘍及び固形腫瘍のいずれか１種に罹患している患者に適用可能であり得る。

【0230】

本発明において意図される悪性腫瘍は、がん腫、黒色腫、リンパ腫、白血病、骨髄腫及び肉腫のいずれか１種であり得る。したがって、一部の実施形態では、本明細書で開示される本発明の方法（具体的には、治療方法）、システム及び組成物のいずれも、本開示によって開示される悪性腫瘍のいずれにも適用可能であり得る。

【0231】

より具体的には、本明細書で使用されるがん腫は、形質転換した上皮細胞からなる浸潤性悪性腫瘍を指す。あるいは、これは、未知の組織形成の形質転換細胞から構成されるが、上皮細胞に関連する特異的な分子的又は組織学的特徴（例えば、サイトケラチン又は細胞間架橋の生成）を有する悪性腫瘍を指す。

【0232】

黒色腫は、本明細書で使用される場合、メラノサイトの悪性腫瘍である。メラノサイトは、皮膚の色の原因である暗色色素であるメラニンを生じる細胞である。それらは主に皮膚に存在するが、腸及び眼を含む身体の他の部分にも見られる。黒色腫は、メラノサイトを含有する身体の任意の部分に生じ得る。

【0233】

白血病は、血液形成器官の進行性悪性疾患を指し、一般に、血液及び骨髄中の白血球及びそれらの前駆体の歪んだ増殖及び発達を特徴とする。白血病は、一般に、（１）疾患の期間及び特徴－急性又は慢性；（２）関与する細胞のタイプ；骨髄性（骨髄性）、リンパ性（リンパ性）、又は単球性；並びに（３）血中の異常細胞数の増加又は非増加－白血病又は非白血病（亜白血病）。

【0234】

肉腫は、形質転換された結合組織細胞から生じるがんである。これらの細胞は、骨、軟骨及び脂肪組織を形成する胚中胚葉又は中間層に由来する。これは、上皮に由来するがん腫とは対照的である。上皮は、身体全体の構造の表面の内側を覆い、乳房、結腸、及び膵臓におけるがんの起源である。

【0235】

本明細書で言及される骨髄腫は、抗体の産生に通常関与する白血球の一種である形質細胞のがんである。異常細胞の集まりは骨に蓄積し、そこでそれらは骨病変を引き起こし、骨髄に蓄積し、そこでそれらは正常血液細胞の産生を妨害する。骨髄腫のほとんどの症例はまた、腎臓の問題を引き起こし、正常な抗体産生を妨害して免疫不全をもたらし得る異常な抗体であるパラプロテインの産生を特徴とする。高カルシウム血症（高カルシウムレベル）に遭遇することが多い。

【0236】

リンパ腫は、免疫系のリンパ細胞におけるがんである。典型的には、リンパ腫はリンパ系細胞の固形腫瘍として存在する。これらの悪性細胞はリンパ節に由来することが多く、リンパ節の拡大（腫瘍）として現れる。それは他の器官にも影響を及ぼす可能性があり、その場合、それは結節外リンパ腫と呼ばれる。リンパ腫の非限定的な例としては、ホジキン病、非ホジキンリンパ腫及びバーキットリンパ腫が挙げられる。

【0237】

一部の実施形態では、本開示の方法は、任意の固形腫瘍に適用可能であり得る。より具体的な実施形態では、本明細書で開示される方法は、任意の体腔内の任意の器官又は組織、例えば、腹膜腔（例えば、脂肪肉腫）、胸腔（例えば、中皮腫、浸潤性肺腫瘍）、別個の器官内の任意の腫瘍、例えば、膀胱、卵巣がん、及び脳髄膜の腫瘍に影響を及ぼし得る任意の悪性腫瘍に適用することができる。本開示の方法、組成物及びシステムにおいて適用可能な腫瘍の特定の非限定的な実施形態は、結腸直腸がん、小細胞肺がん、卵巣がん、肝臓がん、乳がん、膵臓がん、脳腫瘍及び任意の関連状態、並びに任意の転移性状態、それらの組織又は器官のうちの少なくとも１種を含み得るが、これらに限定されない。

【0238】

本開示の方法、組成物、キット及びシステムは、本明細書で論じられる悪性障害又はその任意の転移のいずれかの任意のタイプ及び／又はステージ及び／又はグレードに適用可能であることを理解されたい。なお更に、本発明の方法、組成物及びシステムは、侵襲性並びに非侵襲性がんに適用可能であり得ることが理解されなければならない。「非侵襲性」がんに言及する場合、原発部位内又は原発部位を越えて正常組織に成長又は浸潤しないがんであることに留意すべきである。「浸潤性がん」に言及する場合、正常で健康な隣接組織に浸潤して増殖するがんであることに留意すべきである。

【0239】

なお更に、一部の実施形態では、本開示の方法、組成物、キット、及びシステムは、任意の転移、転移性がん、又は本明細書で開示されるがん性状態のいずれかの状態の任意のタイプ及び／又はステージ及び／又はグレードに適用可能である。

【0240】

本明細書で使用される場合、「転移性がん」又は「転移状態」という用語は、それが最初に始まった場所（原発性がん）から体内の別の場所に広がったがんを指す。原発性腫瘍又は他の転移性腫瘍に由来する転移性がん細胞によって形成され、血液及び／又はリンパシステムをされる腫瘍は、本明細書において転移性腫瘍又は転移と称される。

【0241】

本発明において有用性が見出され得る更なる悪性腫瘍は、血液悪性腫瘍（リンパ腫、白血病、骨髄増殖性障害、急性リンパ芽球性白血病；急性骨髄白血病を含む）、低形成性及び再生不良性貧血（ウイルス誘発性及び特発性の両方）、骨髄異形成症候群、全てのタイプの腫瘍随伴性症候群（免疫媒介性及び特発性の両方）、並びに固形腫瘍（ＧＩ管、結腸、肺、肝臓、乳房、前立腺、膵臓、及びカポジ肉腫を含む）を含み得るがこれらに限定されない。本発明は、口唇及び口腔、咽頭、咽頭、副鼻腔、主要唾液腺、甲状腺、食道、胃、小腸、結腸、結腸直腸、肛門管、肝臓、胆のう、肝外胆管（extraliepatic bile ducts）、ファーター膨大部、外分泌膵臓、肺、胸膜中皮腫、骨、軟部組織肉腫、皮膚、胸部、外陰、膣、子宮頸、子宮体、卵巣、卵管、妊娠性絨毛膜腫瘍、陰茎、前立腺、睾丸、腎臓、腎盂、輸尿管、膀胱、尿道のがん腫及び悪性黒色腫、眼瞼のがん腫、結膜のがん腫、結膜の悪性黒色腫、ぶどう膜の悪性黒色腫、網膜芽腫、涙腺のがん腫、眼窩、脳、脊髄、血管系の肉腫、血管肉腫、副腎皮質がんの腫瘍；ＡＩＤＳ関連がん；ＡＩＤＳ関連リンパ腫；肛門がん；虫垂がん；星状細胞腫、小児小脳又は大脳；基底細胞がん；胆管がん、肝外；膀胱がん；骨がん、骨肉腫／悪性線維性組織球腫；脳幹神経膠腫；脳腫瘍；脳腫瘍、小脳星状細胞腫；脳腫瘍、大脳星状細胞腫／悪性神経膠腫；脳腫瘍、上衣腫；脳腫瘍、髄芽腫；脳腫瘍、テント上原始神経外胚葉性腫瘍；脳腫瘍、視覚経路及び視床下部神経膠腫；乳がん；気管支腺腫／カルチノイド；バーキットリンパ腫；カルチノイド腫瘍、小児；カルチノイド腫瘍、胃腸；原発不明のがん腫；中枢神経系リンパ腫、原発性；小児小脳星状細胞腫；大脳星状細胞腫／悪性神経膠腫、小児；子宮頸がん；小児がん；慢性リンパ球性白血病；慢性骨髄性白血病；慢性骨髄増殖性障害；結腸がん；皮膚Ｔ細胞リンパ腫；線維形成性小円形細胞腫瘍；子宮内膜がん；上衣腫；食道がん；ユーイングファミリーの腫瘍におけるユーイング肉腫；頭蓋外胚細胞性腫瘍、小児；性腺外胚細胞性腫瘍；肝外胆管がん；眼のがん、眼内黒色腫；眼のがん、網膜芽細胞腫；胆のうがん；胃（Gastric）（胃（Stomach））がん；消化管カルチノイド腫瘍；消化管間質腫瘍（ＧＩＳＴ）；胚細胞性腫瘍：頭蓋外、性腺外、又は卵巣；妊娠性絨毛膜腫瘍；脳幹の神経膠腫；神経膠腫、小児大脳星状細胞腫；神経膠腫、小児の視覚経路及び視床下部；胃カルチノイド；ヘアリーセル白血病；頭頸部がん；心臓がん；肝細胞（肝臓）がん；ホジキンリンパ腫；下咽頭がん；視床下部及び視覚経路神経膠腫、小児；眼内黒色腫；島細胞がん（内分泌膵臓）；カポジ肉腫；腎臓がん（腎細胞がん）；喉頭がん；白血病；白血病、急性リンパ芽球性（急性リンパ性白血病とも呼ばれる）；白血病、急性骨髄性白血病（急性骨髄性白血病とも呼ばれる）；白血病、慢性リンパ球性（慢性リンパ性白血病とも呼ばれる）；白血病、慢性骨髄性白血病（慢性骨髄性白血病とも呼ばれる）；白血病、毛様細胞；口唇及び口腔がん；肝臓がん（原発性）；肺がん、非小細胞；肺がん、小細胞；リンパ腫；リンパ腫、ＡＩＤＳ関連；リンパ腫、バーキット；リンパ腫、皮膚Ｔ細胞；リンパ腫、ホジキン；リンパ腫、非ホジキンリンパ腫（ホジキン以外の全てのリンパ腫の古い分類）；リンパ腫、一次中枢神経系；Ｍａｒｃｕｓ Ｗｈｉｔｔｌｅ，Ｄｅａｄｌｙ疾患；マクログロブリン血症、ワルデンシュトレーム；骨悪性線維性組織球腫／骨肉種；髄芽腫、小児；黒色腫；黒色腫、眼内（眼）；メルケル細胞がん；中皮腫、成人悪性；中皮腫、小児；潜在性原発を伴う転移性扁平上皮頚部がん；口腔がん；小児多発性内分泌腺腫症症候群；多発性骨髄腫／形質細胞新生物；菌状息肉症；骨髄異形成症候群；骨髄異形成／骨髄増殖性疾患；骨髄性白血病、慢性；骨髄性白血病、成人急性；骨髄性白血病、小児急性；骨髄腫、多発性（骨髄のがん）；骨髄増殖性障害、慢性；鼻腔及び副鼻腔のがん；上咽頭がん；神経芽細胞腫；非ホジキンリンパ腫；非小細胞肺がん；口腔がん；中咽頭がん；骨肉種／骨悪性線維性組織球腫；卵巣がん；卵巣上皮がん（表面上皮間質腫瘍）；卵巣胚細胞性腫瘍；卵巣低悪性度腫瘍；膵臓がん；膵臓がん、膵島細胞；副鼻腔及び鼻腔のがん；上皮小体がん；陰茎がん；咽頭がん；褐色細胞腫；松果体星状細胞腫；松果体胚細胞腫；松果体芽腫及びテント上原始神経外胚葉性腫瘍、小児；下垂体腺腫；形質細胞腫瘍／多発性骨髄腫；胸膜肺芽腫；原発性中枢神経系リンパ腫；前立腺がん；直腸がん；腎細胞がん（腎臓がん）；腎盂及び輸尿管、移行上皮がん；網膜芽細胞腫；横紋筋肉腫、小児；唾液腺がん；肉腫、ユーイングファミリーの腫瘍；肉腫、カポジ肉腫；肉腫、軟組織肉腫；肉腫、子宮肉腫；セザリー症候群；皮膚がん（非黒色腫）；皮膚がん（黒色腫）；皮膚がん、メルケル細胞；小細胞肺がん；小腸がん；軟部組織肉腫；扁平上皮がん－皮膚がん（非黒色腫）を参照されたい；潜在性原発性、転移性の扁平上皮頚部がん；胃がん；テント上原始神経外胚葉性腫瘍、小児；Ｔ細胞リンパ腫、皮膚（菌状息肉症及びセザリー症候群）；精巣がん；咽喉がん；胸腺腫、小児；胸腺腫及び胸腺がん；甲状腺がん；甲状腺がん、小児；腎盂及び輸尿管の移行上皮がん；妊娠性栄養芽細胞腫瘍；未知の原発部位、成人のがん；未知の原発部位、小児のがん；輸尿管及び腎盂、移行上皮がん；尿道がん；子宮がん、子宮内膜がん；子宮肉腫；膣がん；視覚経路及び視床下部グリオーマ、小児；外陰がん；ワルデンシュトレームマクログロブリン血症及びウイルムス腫瘍（腎臓がん）などの固形腫瘍の処置又は阻害に同様に適用可能である。なお更に、一部の実施形態では、本開示の方法、系、組成物及びキットは、結腸がんに適用可能である。一部の具体的な実施形態では、本開示は、開示された病態のいずれか、具体的には標的薬物によって処置される任意の病態を処置するための治療方法を提供する。例えば、トポイソメラーゼＩ阻害剤、具体的にはイリノテカン。

【0242】

腸がん結腸がん、又は直腸がんとしても知られる結腸直腸がんＣＲＣは、結腸又は直腸からのがんの発生である。徴候及び症状は、糞便中の血液、腸運動の変化、体重減少、及び疲労を含み得る。ほとんどの結腸直腸がんは、老齢及び生活様式因子に起因し、少数の症例のみが、根底にある遺伝的障害に起因する。危険因子には、食事、肥満、喫煙、及び身体活動の欠如が含まれる_。したがって、一部の実施形態では、本開示は、具体的には、結腸直腸がんの処置のための治療方法を提供する。

【0243】

一部の実施形態では、本開示の方法、システム、組成物及びキットは、小細胞肺がんに適用可能である。肺の小細胞がんは、がん細胞が顕微鏡下でエンバクのように見える場合があるため、小細胞肺がん（ＳＣＬＣ）又はエンバク細胞がんとしても知られている。小細胞がんは、身体の様々な部分に出現し得るがんの一種であるが、肺において最も頻繁に生じる。それは非常に急速に増殖し、他の器官に広がることができる。肺がんの約１０～１５パーセントは小細胞がんである。喫煙は最も重大な危険因子である。複数のタイプの小細胞がんが存在する。合併した小細胞がんは、扁平上皮がん又は腺がんなどの他のタイプの肺がんと並んで起こる。一部の実施形態では、本開示は具体的には、小細胞肺がん（ＳＣＬＣ）の処置のための治療方法を提供する。

【0244】

なお更に、一部の実施形態では、本開示の方法、システム、組成物及びキットは、開示された障害のいずれか、並びにその任意の症状、状態及び合併症に適用可能であることが理解されなければならない。そのような症状としては、例えば、下痢（皮膚の糞便染色、水様便の喪失）及び血性下痢（黒い粘着性の便）、体重の減少又は増加などが挙げられ得る。

【0245】

「患者」又は「必要とする対象」とは、少なくとも１種の薬物を必要し得る任意の生物であって、ヒト、家畜及び非家畜哺乳動物、例えばイヌ及びネコ対象、ウシ、サル、ウマ及びマウス対象、齧歯類、家畜鳥類、水産養殖、魚類及び外来の観賞魚を含む、本明細書に記載のシステム及び方法が望まれる任意の生物を意味する。処置される対象はまた、任意の爬虫類又は動物園の動物であり得ることが理解されるべきである。より具体的には、本発明のシステム及び方法は、哺乳動物を意図している。特に非ヒト対象の場合、本開示の方法は、注射、飲料水、飼料、噴霧、強制経口投与を介して、それを必要とする対象の消化管に直接投与することを用いて実施され得ることに留意されたい。

【0246】

「処置する」、「処置すること」、「処置」という用語又はそれらの形態は、本明細書で使用される場合、病的障害を有する対象における疾患活動性の１種又は複数の臨床徴候の発症を防止するか、改善するか又は遅延させることを意味することを理解されたい。処置とは、治療的処置を指す。処置を必要とする者は、病的障害に罹患している対象である。具体的には、「防止処置」（防止するため）又は「予防的処置」を提供することは、何か、特に状態又は疾患を防御又は防止するために保護的に作用する。本明細書で使用される「処置又は防止」という用語は、少なくとも１種の短期細胞ストレス状態／プロセス及び任意の関連状態、疾病、症状、望ましくない副作用又は関連障害に関与する病的障害の阻害、低減、緩和、及びそれらからの解放を含む、対象への投与の治療的に正の効果の完全な範囲を指す。より具体的には、疾患のぶり返し又は再発の処置又は防止には、疾患の発症の防止若しくは延期、症状の発症の防止若しくは延期、及び／又は発症するか若しくは発症すると予測されるそのような症状の重症度の低減が含まれる。これらは、既存の症状を改善すること、更なる症状を防止すること、及び症状の根底にある代謝的原因を改善又は防止すること、を更に含む。本明細書で言及される「阻害」、「軽減」、「低減」、「減少」又は「減弱」という用語は、プロセス、約１％～９９．９％、具体的には、約１％～約５％、約５％～１０％、約１０％～１５％、約１５％～２０％、約２０％～２５％、約２５％～３０％、約３０％～３５％、約３５％～４０％、約４０％～４５％、約４５％～５０％、約５０％～５５％、約５５％～６０％、約６０％～６５％、約６５％～７０％、約７５％～８０％、約８０％～８５％、約８５％～９０％、約９０％～９５％、約９５％～９９％、又は約９９％～９９．９％、１００％以上のいずれか１種によるプロセスの遅延、抑制又は低減に関することを理解されたい。

【0247】

上記に関して、提供される場合、例えば、１０％、５０％、１２０％、５００％などのパーセンテージ値は、「倍数変化」値、すなわち、それぞれ０．１、０．５、１．２、５などと交換可能であることが理解されるべきである。

【0248】

本明細書で言及される「改善」という用語は、本発明による組成物及び方法によってもたらされる症状の減少及び対象の状態の改善に関し、当該改善は、本明細書に記載の障害と関連する病理学的プロセスの阻害、それらの規模の有意な低減、又は罹患した対象の生理学的状態の改善の形態で現れ得る。

【0249】

「阻害する」という用語及びこの用語の全ての変形は、病理学的症状又は病理学的プロセスの進行の進行及び増悪の制限又は禁止を包含することが意図され、当該病理学的プロセスの症状又はプロセスと関連している。

【0250】

「排除する」という用語は、任意選択的に、本明細書に記載の本発明の方法による、病理学的症状及びおそらく病理学的病因の実質的な根絶又は除去に関する。

【0251】

「遅延（delay）」、「発症を遅延させる」、「遅延（retard）」という用語、及びそれらの全ての変形は、本発明による処置の非存在下よりも遅く現れるように、少なくとも１種の短期細胞ストレス状態／プロセス及びそれらの症状に関連する障害の進行及び／又は増悪の遅延、それらの進行の遅延、更なる増悪又は発症を包含することが意図されている。

【0252】

上記のように、本発明によって提供される方法及び組成物は、「病的障害」、すなわち、少なくとも１種の短期細胞ストレス状態／プロセスに関与する病的障害又は状態の処置のために使用され得、これは、正常な機能の障害、罹患した人又はその人と接触している人に不快感、機能不全又は苦痛を引き起こす身体又は心の任意の異常な状態が存在する状態をいう。「疾患」、「障害」、「状態」及び「疾病」という用語は、本明細書において等しく使用されることに留意すべきである。

【0253】

本発明によって記載される方法、システム及び組成物のいずれも、本明細書で開示される障害又はそれに関連する任意の状態のいずれかを処置及び／又は改善するために適用可能であり得ることが理解されるべきである。交換可能に使用される用語「関連付ける」、「連結した」及び「関連した」は、本明細書において病態に言及する場合、因果関係を共有するか、偶然の頻度よりも高い頻度で共存するか、又は少なくとも１種の疾患、障害状態又は病態が第２の疾患、障害、状態又は病態を引き起こす疾患、障害、状態又は任意の病態、のうちの少なくとも１種を意味することが理解される。より具体的には、本明細書で使用される場合、「疾患」、「障害」、「状態」、「病態」などは、対象の健康に関連するため、交換可能に使用され、そのような用語のそれぞれ及び全てに帰する意味を有する。

【0254】

本明細書で定義され、使用される全ての定義は、辞書の定義、参照により組み込まれる文献中の定義、及び／又は定義された用語の通常の意味を支配すると理解されるべきである。

【0255】

本明細書で使用される場合、「約」という用語は、言及された値よりも最大１％、より具体的には５％、より具体的には１０％、より具体的には１５％、場合によっては最大２０％高く又は低く逸脱し得る値を示し、逸脱範囲は整数値を含み、適用可能な場合、非整数値も同様に連続範囲を構成する。本明細書で使用される場合、「約」という用語は、±１０％を指す。

【0256】

本明細書及び特許請求の範囲において使用される不定冠詞「ａ」及び「ａｎ」は、そうでないことが明確に示されない限り、「少なくとも１種」を意味すると理解されるべきである。本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈によってそうでない旨が明示されない限り、複数の指示物を含むことを留意しなければならない。

【0257】

本明細書及び特許請求の範囲において使用される「及び／又は」という句は、そのように結合されたエレメント、すなわち、ある場合には接続的に存在し、他の場合には離接的に存在するエレメントの「いずれか又は両方」を意味すると理解されるべきである。「及び／又は」で列挙された複数のエレメントは、同じように、すなわち、そのように結合されたエレメントの「１種以上」と解釈されるべきである。「及び／又は」節によって具体的に特定されたエレメント以外の他のエレメントが、具体的に特定されたそれらのエレメントに関連するか関連しないかにかかわらず、任意選択的に存在し得る。したがって、非限定的な例として、「Ａ及び／又はＢ」への言及は、「含む（comprising）」などのオープンエンド言語と併せて使用される場合、一実施形態では、Ａのみ（任意選択的にＢ以外のエレメントを含む）、別の実施形態では、Ｂのみ（任意選択的にＡ以外のエレメントを含む）、更に別の実施形態では、Ａ及びＢの両方（任意選択的に他のエレメントを含む）などを指すことができる。など。

【0258】

本明細書及び特許請求の範囲において使用される場合、「又は」は、上で定義された「及び／又は」と同じ意味を有すると理解されるべきである。例えば、リスト内の項目を分離する場合、「又は」又は「及び／又は」は、包括的である、すなわち、複数のエレメント又はエレメントのリストのうちの少なくとも１種を含むが、２つ以上も含み、任意選択的に、追加の列挙されていない項目を含むと解釈されるものとする。「～のうちの１種のみ」若しくは「～のうちの正確に１種」、又は特許請求の範囲において使用される場合、「～からなる」などの、それとは反対に明確に示される用語のみが、複数のエレメント又はエレメントのリストのうちの正確に１種のエレメントを含むことを指す。概して、本明細書で使用される「又は」という用語は、「いずれか」、「のうちの１種」、「のうちの１種のみ」、又は「本質的に～からなる」は、排他性の用語が先行する場合、排他的な選択肢（すなわち、「一方又は他方であるが、両方ではない」）を示すものとしてのみ解釈され、特許請求の範囲で使用される場合、特許法の分野で使用される通常の意味を有するものとする。

【0259】

本明細書及び特許請求の範囲で使用される場合、１種以上のエレメントのリストに関して「少なくとも１種」という句は、エレメントのリスト内のエレメントの任意の１種以上から選択される少なくとも１種のエレメントを意味するが、必ずしもエレメントのリスト内に具体的に列挙されたありとあらゆるエレメントのうちの少なくとも１種を含むとは限らず、エレメントのリスト内のエレメントの任意の組合せを除外するとは限らないことを理解されたい。この定義はまた、「少なくとも１種の」という句が言及するエレメントのリスト内で具体的に特定されたエレメント以外のエレメントが、具体的に特定されたそれらのエレメントに関連するか関連しないかにかかわらず、任意選択的に存在し得ることを可能にする。したがって、非限定的例として、「Ａ及びＢのうちの少なくとも１種」（又は同等に、「Ａ又はＢのうちの少なくとも１種」、又は同等に、「Ａ及び／又はＢのうちの少なくとも１種」）は、一実施形態では、少なくとも１種、任意選択的に、２つ以上のＡを含み、Ｂが存在しない（任意選択的に、Ｂ以外のエレメントを含む）場合、別の実施形態では、少なくとも１種の、任意選択的に２つ以上のＢを含み、Ａは存在しない（任意選択的にＡ以外のエレメントを含む）場合、更に別の実施形態では、少なくとも１種の、任意選択的に２つ以上を含むＡ、及び少なくとも１種の、任意選択的に２つ以上を含むＢ（及び任意選択的に他のエレメントを含む）場合などを指すことができる。など。

【0260】

また、そうではないと明確に示されない限り、２つ以上のステップ又は行為を含む、本明細書で特許請求される任意の方法では、方法のステップ又は行為の順序は、必ずしも、方法のステップ又は行為が列挙される順序に限定されないことを理解されたい。

【0261】

本明細書及び以下の実施例及び特許請求の範囲を通して、「含む（comprising）」、「含む（including）」、「有する（carrying）」、「有する（having）」、「含有する（containing）」、「含む（involving）」、「保持する（holding）」、「構成される（composed of）」などの全ての移行句は、オープンエンドであり、すなわち、含むがこれらに限定されないことを意味すると理解されるべきである。具体的には、それは、述べられた整数若しくは工程又は整数若しくは工程の群の包含を意味するが、任意の他の整数若しくは工程又は整数若しくは工程の群の排除を意味しないことが理解されるべきである。Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ Ｐａｔｅｎｔ Ｏｆｆｉｃｅ Ｍａｎｕａｌ ｏｆ Ｐａｔｅｎｔ Ｅｘａｍｉｎｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓに記載されているように、「からなる（consisting of）」及び「から本質的になる（consisting essentially of）」という移行句のみが、それぞれクローズド又はセミクローズドの移行句であるものとする。より具体的には、「含む（comprises）」、「含む（comprising）」、「含む（includes）」、「含む（including）」、「有する（having）」という用語、及びそれらの活用形は、「含むが限定されない（including but not limited to）」ことを意味する。「からなる（consisting of）」という用語は、「含み、限定される（including and limited to）」ことを意味する。「から本質的になる（consisting essentially of）」という用語は、組成物、方法又は構造が、追加の成分、ステップ及び／又は部分を含み得るが、追加の成分、ステップ及び／又は部分が、特許請求される組成物、方法又は構造の基本的かつ新規な特徴を実質的に変更しない場合のみであることを意味する。

【0262】

本発明の様々な実施形態は、範囲形式で提示される場合があることに留意されたい。範囲形式での記載は、単に便宜及び簡潔さのためのものであり、本発明の範囲に対する柔軟性のない限定として解釈されるべきではないことを理解されたい。したがって、範囲の記載は、具体的に開示された全ての可能な部分範囲並びにその範囲内の個々の数値を有すると考えられるべきである。例えば、１～６などの範囲の記載は、１～３、１～４、１～５、２～４、２～６、３～６などの部分範囲、並びにその範囲内の個々の数、例えば、１、２、３、４、５、及び６を具体的に開示しているとみなされるべきである。このことは、範囲の広さにかかわらず、適用される。数値範囲が本明細書に示されるときはいつでも、示された範囲内の任意の引用された数字（分数又は整数）を含むことが意味される。第１の示された数と第２の示された数「の間の範囲（ranging/ranges between）」及び第１の示された数「から」第２の示された数「までの範囲（ranging/ranges from）」という句は、本明細書では互換的に使用され、第１及び第２の示された数並びにその間の全ての分数及び整数を含むことを意味する。

【0263】

本明細書中で使用される場合、「方法」という用語とは、所定のタスクを達成するための様式、手段、技術及び手順（化学的、薬理学的、生物学的、生化学的及び医学的分野の実施者に既知であるか、又は既知の様式、手段、技術及び手順から容易に開発されるかのいずれかの様式、手段、技術及び手順が挙げられるが、これらに限定されない）を指す。

【0264】

明確にするために別個の実施形態の文脈で説明されている本発明の特定の特徴は、単一の実施形態において組み合わせて提供されてもよいことが理解される。逆に、簡潔にするために単一の実施形態の文脈で記載されている本発明の様々な特徴はまた、別個に、又は任意の適切な下位組合せで、又は本発明の任意の他の記載された実施形態において適切であるように提供されてもよい。種々の実施形態の文脈において説明される特定の特徴は、実施形態がそれらの要素なしで動作不能でない限り、それらの実施形態の本質的な特徴とみなされるべきではない。

【0265】

上記で本明細書に描写され、以下の特許請求の範囲の項で特許請求される本発明の様々な実施形態及び態様は、以下の実施例において実験的裏付けがある。

【0266】

開示及び記載されているが、本発明は、本明細書に開示されている特定の例、方法工程及び組成物に限定されず、そのような方法工程及び組成物は幾分変化し得ることが理解されるべきである。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲及びその均等物によってのみ限定されるため、本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明する目的でのみ使用され、限定することを意図するものではないことも理解されたい。

【0267】

以下の実施例は、本発明の態様を実施する際に本発明者らによって使用される技術の代表例である。これらの技術は本発明の実施のための好ましい実施形態の例示であるが、当業者は、本開示を考慮して、本発明の趣旨及び意図される範囲から逸脱することなく、多くの改変がなされ得ることを認識することが理解されるべきである。

【実施例】

【0268】

更に詳述することなく、当業者は、前述の説明を用いて、本発明を最大限に利用することができると考えられる。したがって、以下の好ましい具体的なの実施形態は、単なる例示として解釈されるべきであり、特許請求の範囲に記載された本発明を何ら限定するものではない。

【0269】

材料
以下の薬物は、ヒトＵＧＴ酵素によって代謝されることが示され、細菌ＧＵＳ酵素によって潜在的に代謝され、影響を受ける。これらの薬物は、本開示において使用される（実施例６）。

【0270】

【表1-1】

【0271】

【表1-2】

【0272】

【表1-3】

【0273】

実験手順
ＧｕｓＲ＿Ｋ１２５Ａ発現ベクター（ＤＯＩＮベクター）の構築：
ｐＹＦ５７骨格（配列番号１で示される）を制限酵素ＸｂａＩ及びＰｓｉＩで消化し、市販のゲル抽出キットを用いてゲルから精製する。

【0274】

ＧｕｓＲ＿Ｋ１２５Ａを合成し、その配列を検証する（核酸配列は配列番号２によって示される通りであり、アミノ酸配列は配列番号３によって示される通りである）。シーケンシングした標的は、ＸｂａＩ及びＰｓｉＩ制限部位に隣接する。

【0275】

ＧｕｓＲ＿Ｋ１２５Ａ断片をＸｂａＩ及びＰｓｉＩで消化し、ゲルから精製する。

【0276】

ＧｕｓＲ＿Ｋ１２５Ａを、標準的な実験室ライゲーション手順を用いてｐＹＦ５７骨格にライゲーションする。

【0277】

陽性クローンをコロニーＰＣＲによってスクリーニングし、正しいクローンをシーケンシングによって確認する。

【0278】

ファージ溶解物の生成：
ファージは、腸内Ｅ．ｃｏｌｉＧＵＳ産生細菌集団を標的化するように設計される。

【0279】

大腸菌Ｋ１２ ＢＷ２５１１３株（ＤＳＭ ２７４６９）を、全てのタイプのファージの増殖のための宿主細胞として使用する。

【0280】

宿主細胞は、インタクトな活性ファージの増殖を促進するために、テール遺伝子（配列番号４によって示されるＴＣ１又は配列番号５によって示されるＴＣ２０）をコードするプラスミドを有する。

【0281】

２つの異なる型の宿主細胞を使用して、２つの異なる型のファージベースの粒子を産生する。
ｉ）ＧｕｓＲ＿Ｋ１２５Ａを発現するＤＯＩＮベクターを含有するファージの産生のために、宿主細胞は、パッケージングシグナルを有するプラスミド及び粒子中にパッケージングされたＤＯＩＮコード配列も含有する（図１）。このプラスミドは標的細菌に形質導入される。
ｉｉ）選択ベクター（配列番号６によって示される核酸配列）を含有するファージの産生のために、宿主細胞はまた、粒子に充填されるパッケージングシグナル及び細菌毒素コード配列を有するプラスミドを含有する（図２）。このプラスミドは標的細菌に形質導入される。

【0282】

宿主細胞の一晩培養は、適切な抗生物質を補充したＬＢ中で３７℃で２２０ＲＰＭで撹拌しながら増殖させる。

【0283】

翌日、細胞をリフレッシュし、培養物を０．６のＯＤ_６００に達するまで増殖させる。

【0284】

次いで、培養物を、およそ１の感染多重度（ＭＯＩ）で、Ｔ７ヘルパーファージ（配列番号７によって示される核酸配列）で感染させる。使用したＴ７ヘルパーファージのゲノムは、ファージ尾部モジュールをコードする３つの必須構造遺伝子を欠いている。

【0285】

感染の３時間後、クロロホルムを培養物に添加し、続いて短時間ボルテックスする。

【0286】

溶解物力価は、他の箇所で既に記載されているように、形質導入形成単位（ＴＦＵ）アッセイを使用して決定される。

【0287】

ＧＵＳ活性に対するＧｕｓＲ＿Ｋ１２５Ａのｉｎ－ｖｉｔｒｏ効果の決定：
２つの異なる細菌株を試験する：Ｅ．ｃｏｌｉのＫ－１２ ＢＷ２５１１３及びＥ．ｃｏｌｉのＫ１２ ＭＧ１６５５（ＡＴＣＣ ７００９２６）。これらの株は、ヒト腸にコロニーを形成し、ＧＵＳオペロンを有することが示された。

【0288】

産生された溶解物を使用して、上記の細菌宿主の各々を形質導入し、各株についての形質導入効率をＴＦＵアッセイによって決定する。

【0289】

最も高い形質導入効率を示す株を、インビトロＧＵＳ活性アッセイのために選択する。

【0290】

ＧＵＳ活性は、全ての必要なアッセイ対照を含めて、他の場所で以前に記載されたように実施する。簡単に説明すると、細菌培養物は０．６のＯＤ_６００に達するまで増殖する。標的増殖期に達したら、培養物にＧｕｓＲ＿Ｋ１２５Ａ発現ベクターを形質導入する。１時間後、細菌培養物を、基質（ＰＮＰＧ）及びアッセイ緩衝液とともにアッセイ反応に加える。アッセイ反応物を３７℃で６時間インキュベートし、ＧＵＳオペロンの活性を、４１０ｎｍでの吸光度を測定することにより、加水分解産物（ＰＮＰ）の存在によってモニターする。ＧＵＳオペロン比活性の任意単位は以下のように計算される：

【0291】

【数1】

【0292】

一連の追跡研究において、選択ベクターを使用して、経時的なＧＵＳ阻害細菌集団の濃縮を実証する。

【0293】

ＣＴＰ－１１がＧＵＳ阻害細菌の細胞傷害性を軽減したことを示す。
細菌（ＷＴ及びＧＵＳ阻害剤産生細菌）を増殖させ、上記のようにＰＮＰＧを用いて誘導する。誘導後、細菌を溶解し、抽出物をＳＮ－３８Ｇ又はＰＮＰＧとともにインキュベートする。インキュベーション期間の終わりに、ＰＮＰＧでインキュベートした細菌抽出物を採取して、ＧＵＳの活性を測定する。並行して、ＳＮ－３８Ｇとインキュベートした細菌抽出物をＨＴ２９細胞培養物に添加して、細胞毒性及びＣＣ５０を決定する。

【0294】

異なる試験項目のＣＣ５０を、ＭＴＴアッセイを使用して決定する。簡単に述べると、２×１０^４個の生細胞／ｍｌを含有する細胞懸濁液を９６ウェルマイクロタイタープレートに播種する。４８時間のインキュベーション後、培地を種々の化合物又は細菌抽出物を含有する培地と交換し、４８時間曝露する。２ｍｇ／ｍｌのＭＴＴ ５０μｌを各ウェルに添加することによってプレートを発色させ、更に３時間インキュベートする。プレートを４５０ｇで１０分間遠心分離し、上清を注意深く吸引する。ホルマザン結晶を２００μｌのＤＭＳＯに溶解し、５７０ｎｍでの吸光度を測定し、バックグラウンドを６２０ｎｍで補正する。

【0295】

ＣＴＰ－１１毒性の軽減に対するＧｕｓＲ＿Ｋ１２５Ａのインビボ効果の決定：
適切な腸動物モデルを使用して、インビボ有効性を実証する。この目的のために、動物モデルを確立するために、２つの予備工程が行われる：（ａ）標的細菌細胞の慢性コロニー形成の確立及び；（ｂ）、処置に使用されるファージシステム粒子の生物学的利用能の特徴付け。動物モデルが確立されたら、有効性試験を実施する。以下の２つのモデルが以下の実験工程で使用される。
Ｓｐｒａｇｕｅ Ｄａｗｌｅｙラット（２５０～２９０ｇｒ）及び約６～８週齢の雌Ｂａｌｂ／ｃＪマウス
各動物モデルにおいて、動物を４つの実験群に分ける：第１群－ビヒクル対照、第２群－ＧｕｓＲ＿Ｋ１２５Ａ発現ベクターを含有するファージベースの粒子、及び所定のレジメンで選択ベクターを含有するファージベースの粒子による処置、群３－ＣＰＴ－１１注射ＣＰＴ－１１（５０ｍｇ／ｋｇ／日）並びに群４－ＣＰＴ－１１注射及び上記のファージベースの粒子による処置。
－試験評価項目は、体重、下痢（皮膚の糞便染色、水様便の喪失）及び血性下痢（黒い粘着性の便）の臨床パラメータである。これらのパラメータは、中（１１日間）モニターする。
－研究の終わりに、大腸試料を組織病理学的に検査し、各試料についての組織学的スコアを予め定義されたパラメータに従って決定する。

【0296】

実施例１
ＧｕｓＲ＿Ｋ１２５Ａ変異体を用いたＧＵＳ活性の阻害
概念実証として、マイクロバイオームＧＵＳ酵素を使用し、細菌集団を操作し、それによって、改変された細菌集団を保有する処置される対象において薬物代謝を調節する本開示の能力を実証した。ＣＰＴ－１１の代謝の調節を最初に試験する。ＣＰＴ－１１（イリノテカン）は、結腸がんに対して一般に使用される３つの化学療法剤のうちの１種である。ＣＰＴ－１１は、肝臓においてカルボキシルエステラーゼ（ＣＥ）によって、抗腫瘍性トポイソメラーゼＩ毒であるＳＮ－３８に活性化されるプロドラッグである。肝臓ＳＮ－３８は、ＵＤＰ－グルクロノシルトランスフェラーゼ（ＵＧＴ）酵素によってＳＮ－３８Ｇに不活性化され、腸に送られる。一旦腸に入ると、ＳＮ－３８Ｇは、ｉｎ ｓｉｔｕでＳＮ－３８を再活性化するＧＵＳ酵素の基質として働き、そして腸管腔中の活性なＳＮ－３８は、ＣＰＴ－１１用量制限副作用を生じる。

【0297】

ＧＵＳはｇｕｓＡ遺伝子の産物であり、これはＧＵＳオペロンにおいて、内膜ＧｌｃＡ特異的輸送体ｇｕｓｂ及び非特異的外膜チャネルｇｕｓＣ遺伝子が続く。ＥｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒｉａｃｅａｅのＧＵＳオペロンは、転写リプレッサーＧｕｓＲの制御下にある。Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ、Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ、Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ、Ｙｅｒｓｉｎｉａ、及びＳｈｉｇｅｌｌａ分類群を含むヒト消化管関連ＰｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａのＥｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒｉａｃｅａｅ科のみが、ＧＵＳオペロンを維持する。

【0298】

より具体的には、ＧｕｓＲをコードするＥｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒｉａｃｅａｅ分類群の全てのシーケンシングした株が、切断型ＧＵＳオペロン遺伝子を有する１種のＫｌｅｂｓｉｅｌｌａ株及び２つのＳｈｉｇｅｌｌａ株を除いて、完全なオペロンを維持するので、ＧＵＳオペロンは、普遍的ではないが、大部分がヒト腸関連Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒｉａｃｅａｅにおいて保持される。

【0299】

ＧｕｓＲの結晶構造が決定され、タンパク質構造及び機能に重要なドメインが特徴付けられた。ＧｕｓＲは、リガンドの非存在下でＤＮＡ結合転写リプレッサーとして作用し、一旦適切なグルクロニドリガンドが存在するとＤＮＡから放出されることが見出された。ｉｎ ｖｉｔｒｏ研究は、ＧｕｓＲの放出がＧＵＳオペロンを抑制解除し、ｇｕｓＡ発現及びＧＵＳ酵素の増加を可能にすることを示す（図３Ａ～３Ｂ）。

【0300】

種々のＧｕｓＲ変異体の活性分析は、カルボキシレート接触残基のアラニンによるリジンの置き換え［Ｋ１２５Ａ］（配列番号８で示される核酸配列によってコードされる、配列番号９で示されるアミノ酸配列を含む）］が、ＧＵＳリガンドに対して有意に低い親和性を有するＧｕｓＲバリアントを産生することを明らかにする。更に、Ｋ１２５Ａ ＧｕｓＲバリアントの発現プラスミドを含有する細菌細胞は、１ｍＭのＰＮＰＧ（リガンド結合ＧＵＳ）で誘導された場合でさえ、ＧＵＳ活性を示さないことが示された。ＧＵＳは、リガンドの存在下で空ベクターを有する細胞において活性であったので（内因性ＧｕｓＲに起因して）、Ｋ１２５ＡバリアントによるＧＵＳ活性の抑制は、それらの内因性ＧｕｓＲタンパク質をなお保持する細胞において優性陰性である（図３Ｃ）。

【0301】

ＣＰＴ－１１誘導性腸毒性を低減し、ＣＰＴ－１１の処置有効性を妨げず、天然微生物叢を破壊しない、強力かつ特異的なＧＵＳ阻害剤は、大きな臨床的価値がある。更に、Ｅ．ｃｏｌｉのＧＵＳは、グリコサミノグリカンの分解のための重要なリソソーム酵素であるヒトＧＵＳに対する高度に保存された活性部位と５０％のアミノ酸配列同一性を共有する。したがって、ヒトＧＵＳではなく細菌ＧＵＳを特異的に阻害することも重要である。

【0302】

本開示のシステムの２つの成分のための送達ビヒクルとして特定のファージベースの粒子を使用して、ドミナントネガティブＧＵＳ変異体バリアントサプレッサー（ＧＵＳ＿Ｋ１２５Ａ）を有するＧＵＳ発現腸内細菌細胞を実施した。したがって、ＧＵＳ腸活性を不活性化するドミナントネガティブ変異体の発現は、腸における微生物ＧＵＳ媒介性ＳＮ－３８再活性化を減少させる（図３Ｃ）。

【0303】

したがって、以下の工程を実施した。
－ＧｕｓＲ＿Ｋ１２５Ａ発現ベクター、並びに少なくとも１種のＣＲＩＳＰＲアレイ（本開示によって調節成分とも呼ばれる）を含有する形質導入粒子は、ＧＩ管に送達され、そこでそれらはＧＵＳ産生宿主細胞（例えば、Ｅ．ｃｏｌｉ細胞）を特異的に標的化する。
－標的宿主細（例えば、Ｅ．ｃｏｌｉ）は、ＧｕｓＲ＿Ｋ１２５Ａ発現ベクターで形質導入され、これはＧＵＳオペロンの転写抑制をもたらす。
－ＧｕｓＲ＿Ｋ１２５Ａ発現ベクターを含有する粒子による処理後、標的細胞によるＧＵＳオペロンの抑制を維持するための選択圧は、選択成分（例えば、毒性エレメントをコードするが、調節成分のＣＲＩＳＰＲアレイによって認識される少なくとも１種のプロトスペーサーも含むファージベースの粒子）による処理によって達成される。
－ＧｕｓＲ＿Ｋ１２５Ａ酵素及びＣＲＩＳＰＲアレイを保持する宿主細胞のみが、選択的粒子の致死的攻撃を生き延びる。
－ＧＵＳ抑制細菌集団に有利に働く選択圧を使用する反復濃縮サイクルは、腸におけるＧＵＳ産生の抑制をもたらし、ＳＮ－３８ ＧＵＳ媒介毒性を軽減する。

【0304】

ＧｕｓＲ＿Ｋ１２５Ａ変異体を用いたＧＵＳ活性の阻害
次に、本発明者らは、ＧｕｓＲ＿Ｋ１２５Ａ変異体を用いたＧＵＳ活性の阻害を評価した。より具体的には、２つのＥ．ｃｏｌｉ細菌宿主：ＢＷ２５１１３及びＭＧ１６５５を使用した。変異体リプレッサーＫ１２５Ａを発現するプラスミドを、これらの宿主（ＢＷ２５１１３ Ｋ１２５Ａ及びＭＧ１６５５ Ｋ１２５Ａ）のそれぞれに導入した。ＧＵＳオペロンの活性は、ＧＵＳオペロン誘導物質ＰＮＰＧの非存在下（－）又は存在下（＋）で測定した。比単位を上記のように計算した。図４によって示されるように、ＧＵＳ活性は、２つの細菌宿主においてドミナントネガティブ変異体リプレッサーＫ１２５Ａの存在下で阻害される。

【0305】

本発明者らは次に、追加のマイクロバイオーム単離物においてＧＵＳ酵素活性を阻害するＧｕｓＲ変異体の能力を評価した。したがって、次に、Ｅ．ｃｏｌｉのＭＧ１６５５及びＮｉｓｓｌｅ１９１７株を調べた。開示されたシステムの意図した使用に関連して、両方の株がヒトマイクロバイオーム中に存在することが見出されたので、これらの株を試験のために選択した［Ｗａｌｌａｃｅ ＢＤ，Ｗ．Ｈ．（２０１０），Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｎｏｖ ５；３３０（６００５）：８３１－５；Ｔｕｒｎｂａｕｇｈ ＰＪ，Ｌ．Ｒ．－Ｌ．（２００７）Ｎａｔｕｒｅ．，Ｏｃｔ １８；４４９（７１６４）：８０４－１０）。更に、Ｎｉｓｓｌｅ１９１７はマイクロバイオームモデル生物と考えられており、生物学的治療薬として臨床的に調査されている［Ｕ．，Ｓ．（２０１６）ＦＥＭＳ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ Ｌｅｔｔ．Ｏｃｔ；３６３（１９）：ｆｎｗ２１２］。

【0306】

図５は、Ｋ１２５Ａ ＧｕｓＲ変異体が、両方の細菌株においてもＧＵＳ活性を有意に阻害することを示す（８分の１～１８分の１の減少）。

【0307】

これらの結果は、細胞の有効かつ成功したターゲティングを明確に実証し、ＧＵＳ基質の代謝を改変する実現可能性を確立する。より重要なことに、これらの結果は、Ｋ１２５Ａ ＧｕｓＲ変異体が、ヒトマイクロバイオームにおける共生細菌である種々の宿主において適用可能であることを確認し、それによって、開示されたシステムの潜在的な治療用途を確立する。

【0308】

上に示したように、本発明者らはまず、ＧｕｓＲ変異体の標的細胞への送達の成功を確立し、ＧｕｓＲ＿Ｋ１２５Ａ変異体を保有する細菌細胞におけるＧＵＳ活性の有効な阻害を実証した。より具体的には、ファージベースの粒子溶解物を上記のように調製した。上記に示した細菌宿主に対する粒子の形質導入効率を、以前に記載したようにＴＦＵアッセイを使用して決定し、表２に示した。形質導入に使用されるテールは、ＴＣ１（配列番号４によって示されるＴＣ１）である。

【0309】

【表2】

【0310】

図６は、マイクロバイオーム単離物への調節性ＧｕｓＲ変異体－ＣＲＩＳＰＲペイロードの別の成功した形質導入を実証する。異なるマイクロバイオーム宿主株へのＴＢＸ２０１ペイロードの形質導入効率を、上記のようにＴＦＵアッセイを使用して決定した。

【0311】

実施例２
細菌ＧＵＳ酵素は、２つの更なるＧｕｓＲ変異バリアントによって阻害される
ＧｕｓＲの異なるバリアントの阻害能力を評価するために、Ｅ．ｃｏｌｉのＧｕｓＲリプレッサータンパク質の２つの更なる改変体であるＲ７３Ａ変異体（配列番号１２によって示される核酸配列によってコードされる、配列番号１３によって示されるアミノ酸配列を含む）及びＹ１６４Ｆ変異体（配列番号１０によって示される核酸配列によってコードされる、配列番号１１によって示されるアミノ酸配列を含む）を、次に構築した。これらの２つの変異体は、ＧＵＳオペロン調節領域に対して異なる親和性を示す。より具体的には、これらの２つの変異体バリアントは、ＧＵＳ基質に対してより高い親和性を有すると予想されるので、より低い阻害能力が予想される。両方の更なる変異体は、糖細菌代謝に対してより穏やかな効果を示すので、形質導入された細菌の適応性を改善するための手段として試験した。図７は、Ｒ７３Ａ変異体は両方の試験細菌においてＧＵＳ酵素を有意に阻害するが（８～３８６倍の減少）、Ｙ１６４Ｆ変異体の阻害能力は株依存性であることを示す。具体的には、ＢＷ２５１１３細菌では、ＧＵＳ活性は３４倍減少したが、ＭＧ１６５５細菌では、活性は約１．５倍減少しただけであった。これらの知見は、ＭＧ１６５５細菌におけるＹ１６４Ｆ変異体の阻害の減少が、Ｋ１２５Ａ変異体と比較して、Ｙ１６４Ｆ変異体のより強い基質親和性に起因し得ることを示す。

【0312】

実施例３
ｉｎ－ｖｉｔｒｏ ＰｏＣでの細菌集団の変換の成功
ｉｎ－ｖｉｔｒｏでのＧＵＳ阻害細菌集団の９９％超の持続的変換を実証するために、本開示のシステムを利用して、標的細菌におけるＧＵＳを阻害し、所望のＧＵＳ阻害集団を有する細菌培養物を濃縮した。

【0313】

より具体的には、本開示のプラットフォーム本明細書ではシステムとも称される）は、２つの形質導入粒子（例えば、ファージ）で提供される２つの成分、調節成分（本明細書では「ＧｕｓＲ変異体－ＣＲＩＳＰＲ」又は「ＣＲＩＳＰＲ」とも称される）、及び選択成分（本明細書では「選択的」とも称される）から構成され、これらは順次使用される（図８Ａ）。第１の工程において、「ＣＲＩＳＰＲ」ファージは、細菌ＧＵＳを阻害し、ＣＲＩＳＰＲシステムを発現するＧｕｓＲ変異体ペイロードを形質導入する。その後、「選択的」成分ファージを使用して、ＧｕｓＲ変異体ペイロードで形質導入されなかった残りの細菌を死滅させる。調節性成分中のＧｕｓＲ ＣＲＩＳＰＲシステムは、ＧｕｓＲ変異体ペイロードとともに、形質導入に成功した細菌を「選択的」ファージから保護する。このシステムは、ＧＵＳ阻害細菌で濃縮された細菌集団を生じる。

【0314】

このシステムのＰｏＣを図８Ｂ、８Ｃに示す。中間指数関数的ＢＷ２５１１３細菌培養物を、ＧｕｓＲ変異体をコードする調節成分及びＣＲＩＳＰＲアレイ（本明細書では「ＣＲＩＳＰＲ」ファージとも呼ばれる）とともに、０時間の時点でインキュベートした。２時間後、２時間の時点で、培養物中の細菌の約０．１％がＧｕｓＲ変異体－ＣＲＩＳＰＲペイロードを含有し、ＧＵＳ阻害された。２時間及び２４時間の時点で、「選択的」ファージを使用して、「ＧｕｓＲ変異体－ＣＲＩＳＰＲファージ」によって形質導入されなかった残りのＧＵＳ発現細菌を選択的に死滅させた。「選択的」ファージによる選択的死滅は、所望の細菌集団を濃縮し、持続的なＧＵＳ阻害細菌培養物をもたらした。図８Ｂに示されるように、研究の最後に（４８時間の時点）、細菌集団の大部分（＞９９％）は、ＧＵＳ阻害細菌から構成された。

【0315】

本発明の調節成分、「ＣＲＩＳＰＲ」ファージによって最初に形質導入された細菌集団のわずか０．１％であるという事実にもかかわらず、開示されたプラットフォームは、所望のＧＵＳ阻害細菌集団を首尾よく選択及び濃縮したことに留意すべきである。したがって、細菌集団の大部分への「ＣＲＩＳＰＲ」ファージの形質導入、及び「選択的」ファージの反復使用は、有効性を最大化する。

【0316】

細菌集団の変換が細菌ＧＵＳ酵素活性にどのように影響するかを決定するために、変換の前後に培養物を試験した。図８Ｃに示すように、変換前の細菌培養物と比較して、変換後の細菌培養物においてＧＵＳ活性の有意な減少（１６分の１）が観察された。

【0317】

これらの結果は、細菌集団の有効な変換及び形質導入された細菌株の酵素によって示される酵素活性の操作の成功を実証し、それによって、マイクロバイオーム集団の組成及び機能を調節する。

【0318】

実施例４
細菌におけるＧＵＳ阻害は、イリノテカン細胞毒性を首尾よく減少させる
標的細菌宿主における細菌ＧＵＳの阻害が不活性化ＳＮ３８Ｇの活性ＳＮ３８形態への変換を防止することを実証するために、実験基質ＰＮＰＧの代わりに反応基質としてＳＮ３８Ｇを使用して、上記のようにＧＵＳアッセイを行った。試料中の細菌ＧＵＳによるＳＮ３８ＧからＳＮ３８への変換速度は、反応条件（例えば、ＧＵＳ酵素活性、基質濃度など）に依存し、したがって、得られた試料は、異なる濃度のＳＮ３８を含有した。次いで、試料をＨＬ２９、ヒト結腸直腸腺がん細胞株とともにインキュベートし、細胞の生存率を決定した。異なる濃度のＳＮ３８Ｇ及び細菌を試験して、ＳＮ３８の細胞毒性に対するそれらの効果を評価した。図９は、異なるＳＮ３８Ｇ濃度を使用した、細胞生存率に対する細菌ＧＵＳ阻害の効果を示す。最も高いＳＮ３８Ｇ濃度を使用した場合（１μＭ）では、ベクター発現細菌とインキュベートした細胞は死滅したが、同じ濃度で、Ｋ１２５Ａ発現細菌とインキュベートした細胞の６０％がレスキューされた。ＳＮ３８Ｇの濃度が減少するにつれて、細胞の生存率は増加したが、全ての場合において、細胞生存率は、空ベクター発現細菌とインキュベートした細胞と比較して、Ｋ１２５Ａ発現細菌由来の試料とインキュベートした場合に、より高かった。最も低いＳＮ３８Ｇ濃度（０．１μＭ）、Ｋ１２５Ａ ＧｕｓＲ発現細菌から得られた試料とともにインキュベートしたＨ２９Ｔ細胞。これらのサンプルとの細胞のインキュベーションは、それらがＳＮ３８の毒性効果から完全に救済されたことを明らかにした。

【0319】

この研究は、調節性成分、具体的にはＧｕｓＲ変異体Ｋ１２５Ａによる細菌ＧＵＳの阻害が、不活性化イリノテカン代謝産物ＳＮ－３８Ｇの、細胞に対して毒性効果を示す活性ＳＮ－３８代謝産物への変換を妨げ、それによってヒト細胞に対するＳＮ－３８の細胞毒性効果を低減することを実証した。更に、これらの結果は、ＳＮ－３８細胞傷害性から細胞を救出する能力が細菌反応におけるＳＮ－３８Ｇの初期濃度に依存し、細菌ＧＵＳの基質としてより多くのＳＮ－３８Ｇが使用されるほど、酵素によってより多くのＳＮ－３８に変換され、したがって、試料が細胞に対してより毒性であることを示す。

【0320】

ＳＮ－３８Ｇの変換率及び細胞生存率に対する細菌濃度、したがってＧＵＳ酵素濃度の影響も調べた。このアッセイでは、ＳＮ－３８Ｇ（１μＭ）を添加する前に、細菌を希釈して、異なるＧＵＳ濃度を試験した。

【0321】

図１０に示すように、最も高い細菌濃度を使用した場合（非希釈）、図９に示したのと同じ条件で試験した場合、同じ結果が得られた（ＳＮ３８Ｇ１μＭ）。細菌濃度がより希釈されると（すなわち、ＧＵＳがより希釈されると）、Ｋ１２５Ａ発現細菌試料とともにインキュベートした細胞の生存率は増加したが、ベクター発現細菌試料とともにインキュベートした細胞は生存しなかった。ＳＮ３８毒性から細胞のほぼ１００％を著しくレスキューする最大効果は、細菌が６倍希釈された場合に達成された。

【0322】

マウスにおいて、ＳＮ３８のピーク濃度は約１μｇ／ｇｒ組織重量であることが見出され、８０ｍｇ／ｋｇの用量でイリノテカンを投与してから２時間後に到達した（Ｌｉ Ｋ，Ｗａｎｇ Ｓ．ｓ．ｌ．：ＡＡＰＳ ＰｈａｒｍＳｃｉＴｅｃｈ．，２０１６，Ｖｏｌｓ．Ｄｅｃ；１７（６）：１４５０－１４５６）。マウスの大腸の重量が約１ｇｒであることを考慮に入れ（Ｏｇｉｏｌｄａ Ｌ，Ｗａｎｋｅ Ｒ，Ｒｏｔｔｍａｎｎ Ｏ，Ｈｅｒｍａｎｎｓ Ｗ，Ｗｏｌｆ Ｅ．ｓ．ｌ．：Ａｎａｔ Ｒｅｃ．，１９９８，Ｖｏｌｓ．Ｍａｒ；２５０（３）：２９２－９）、腸ＳＮ３８の総量は１μｇであり、ここで使用されたその基質ＳＮ３８Ｇの量のおよそ２倍である。更に、腸内の標的細菌の濃度（腸内容物１ｇｒ当たり約１０^８個の細菌）は、上記の実験で使用したものと同様である（１ｍＬ当たり１０^８個の細菌）。（Ｍａｃｆａｒｌａｎｅ ＧＴ，Ｍａｃｆａｒｌａｎｅ Ｓ，Ｇｉｂｓｏｎ ＧＲ．ｓ．ｌ．：Ｍｉｃｒｏｂ Ｅｃｏｌ．，１９９８，Ｖｏｌｓ．Ｍａｒ３５（２）：１８０－７）本明細書においてｉｎ－ｖｉｔｒｏで試験された実験条件は、ｉｎ－ｖｉｖｏで動物の腸で生じるものにかなり類似していると仮定することが妥当である。

【0323】

Ｋ１２５Ａサンプルの軽減された細胞毒性が実際にこれらの細菌におけるＧＵＳの阻害から生じたことを確認するために、ＧＵＳアッセイを上記のように実施し、これらのサンプルにおける酵素の活性を試験した。実際、Ｋ１２５Ａ発現細菌におけるＧＵＳ比活性は、空ベクター発現細菌におけるよりも約１０倍低かった。

【0324】

まとめると、本明細書で実証されるように、本開示の調節成分による細菌ＧＵＳの阻害は、ＳＮ３８Ｇの、イリノテカンの毒性代謝産物であるＳＮ３８（イリノテカン）への変換を防止することによって、ヒト細胞株におけるイリノテカン細胞毒性を低減した。更に、イリノテカン毒性の軽減は、細菌ＧＵＳ阻害の能力によって用量依存的であることが示された。

【0325】

実施例５
開示されたシステムの有効性－ｉｎ ｖｉｖｏ動物モデル
イリノテカン（ＣＰＴ－１１）毒性に対する本開示のシステムの効果を評価するための周知の動物モデルを使用する［Ｗａｎｇ Ｈ，ｅｔ ｌ．，Ｓｃｉｅｎｃｅ，２０１０，Ｖｏｌｓ．Ｎｏｖ ５；３３０（６００５）：８３１－５；Ｂｈａｔｔ ＡＰ，ｅｔ ａｌ．］。簡潔には、Ｓｐｒａｇｕｅ Ｄａｗｌｅｙラット（２５０～２９０ｇｒ）を、以下の研究群（ｎ＝８）に無作為に割り当てる：群１、ＣＰＴ－１１なし、及び本開示の調節システムなし；群２、ＣＰＴ－１１及び本開示の調節システムなし；群３、ＣＰＴ－１１を含まず、本開示の調節システムを含む；群４、ＣＰＴ－１１及び本開示の調節システムを用いる。全ての群のラットを順応させる。

【0326】

ファージの直接投与を可能にするために、シラスティックチューブ（カニューレ）を腸切開術によりマウスの空腸に挿入する。動物を手術から回復させ、次いで、ビヒクル又はＪｅＢｉｏファージを、連続３日間、１日１回、Ｔｒｏｂｉｘカニューレを通してＧＩ管に直接投与する。次いで、ＣＰＴ－１１（５０ｍｇ／ｋｇ／日）又は生理食塩水を１０日間連続して腹腔内注射する。

【0327】

ラットを下痢の徴候、体重及び食物消費について毎日モニターする。

【0328】

０～３の範囲の下痢重症度の等級付け指数を使用する：
０－固形便（すなわち、普通便）を示す。
１－わずかに湿った柔らかい便（わずかな下痢）を示す。
２－被膜の中等度の肛門周囲染色（中等度の下痢）を伴う湿った未形成の便を示す。
３－被膜の重度の肛門周囲染色を伴う水様便（重度の下痢）を示す。

【0329】

研究終了時に、屠殺後、空腸、回腸、及び結腸試料を採取し、固定する。調製したスライドを組織病理学的評価のために染色する。

【0330】

実施例６
ＧＵＳ代謝薬物、ｉｎ ｖｉｔｒｏ及びｉｎ ｖｉｖｏ実験
ヒトムＵＧＴ酵素によって代謝され、マイクロバイオームＧＵＳ酵素によって潜在的に影響を受ける可能性のある医薬品の例は、それらの治療カテゴリーとともに、上記表１に詳述される。

【0331】

実施例４及び５のイリノテカンについて記載されるようなｉｎ ｖｉｔｒｏ細胞傷害性アッセイ及びｉｎ ｖｉｖｏ動物研究を、以下のＧＵＳ基質薬物のそれぞれについて行った：アバカビル、アセメタシン、アセトアミノフェン、アンブリセンタン、アルテニモール、アセナピン、アトルバスタチン、アキシチニブ、ビクテグラビル、ブプレノルフィン、カナグリフロジン、カンデサルタン、カンデサルタンシレキセチル、カルバマゼピン、ケノデオキシコール酸、クロザピン、コデイン、シプロヘプタジン、ダビガトランエテキシレート、ダパグリフロジン、デフェリプロン、デラフロキサシン、ジクロフェナック、ジフルニサル、ドルテグラビル、エルトロンボパグ、エナジデニブ、エンタカポン、エピルビシン、エルロチニブ、エルツプラジン、エストラジオール、酢酸エストラジオール、エストラジオールベンゾエート、エストラジオールシピオネート、エストラジオールジエナンテート、吉草酸エストラジオール、エトドラク、エトポシド、エゼチミブ、エゾガビン、フルニトラゼパム、フルルビプロフェン、フルバスタチン、グレカプレビル（Glecaprevir）、ハロペリドール、ヒドロモルホン、イブプロフェン、イミダフェナシン、インダカテロール、インドメタシン、イルベサルタン、イリノテカン、イサブコナゾール、ケトベミドン、ラモトリジン、レテルモビル、リコフェロン、ロラゼパム、ロサルタン、ロバスタチン、ルミラコキシブ、ミダゾラム、ミチグリニド、モルヒネ。硫酸モルヒネ、ムラグリタザル、ミコフェノール酸モフェチル、ミコフェノール酸、ナルデメジン、ナルメフェン、ナルトレキソン、ナプロキセン、ナテグリニド、オキサゼパム、パリカルシトール、ピブレンタスビル、ピタバスタチン、プロポフォール、ラルテグラビル、レゴラフェニブ、リファンピシン、ルカパリブ、セラトロダスト、シロドシン、シムバスタチン、ソラフェニブ、スルファメトキサゾール、スプロフェン、タモキシフェン、タペンタドール、プロピオン酸テストステロン、トピロキソスタット、トリフルオペラジン、トログリタゾン、バジメザン、バルデコキシブ、バルプロ酸、ザルトプロフェン、ジドブジン又はジレウトンもまた表１に開示される。

【0332】

以下の表３は、添付の配列表における本開示によって開示される全ての配列を列挙する。

【0333】

【表3】

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図9】

【図10】

【配列表】

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【国際調査報告】