乳酸杆菌菌株在治疗过敏中之新用途 【技术领域】
本发明主要涉及某些乳酸杆菌菌株在治疗过敏中之新用途。
背景技术
过敏系指一种对正常无害之物质发展出免疫媒介不良反应之后天潜在能力。过敏反应会诱发产生如搔痒、咳嗽、哮喘、打喷嚏、流眼泪、发炎及疲劳等症状。一般相信，过敏反应包括早期的专一性免疫反应及晚期的发炎反应。有报告指出，过敏原(例如花粉及尘螨)会刺激高亲合力免疫球蛋白(IgE)受体以引起过敏之早期阶段。例如，肥大细胞及嗜碱白血球经过敏原刺激后，会释放出组织胺及细胞激素，而后，肥大细胞及嗜碱白血球所释放的细胞激素会藉由增加发炎细胞而引发过敏的后期阶段。亦有报告指出，嗜伊红血球、巨噬细胞、淋巴细胞、嗜中性白血球及血小板的汇集会激活剧烈的发炎循环。过敏的晚期阶段会扩大初期的免疫反应，并依序诱发释放出更多的发炎细胞(Blease等人，Chemokines and their role in airwayhyper-reactivity，Respir Res 2000；1：54-61)。
为了治疗过敏症状，业已研究各式的治疗法，其中已有使用抗过敏药剂及组织胺H受体拮抗剂(抗组织胺)的治疗。组织胺拮抗剂的使用可拮抗对过敏原反应而由肥大细胞释放出之组织胺。组织胺拮抗剂可减少组织胺在标的组织所造成之泛红、搔痒及肿胀现象，并可预防或减缓肥大细胞因去颗粒化后所产生的许多症状。然而，抗组织胺亦会造成某些不良反应，诸如注意力降低、反应迟钝及嗜睡(美国专利第6,225,332号)。
亦有某些报告指出，可藉由调节细胞激素来治疗过敏。在这些报告中发现干扰素γ(INF-γ)会抑制Th2淋巴细胞中细胞激素的过度表现(特别是IL-4的分泌)，进而降低B细胞增生。除此之外，INF-γ可刺激Th1的免疫反应，及抑制IgE的合成(Sareneva T等人，Influenza A virus-induced INF-α/β and IL-18 synergistically enhanceIFN-γ gene expression in human T cells，J Immunol 1998；160：6032-6038；Shida K等人，Lactobacillus casei inhibits antigen-induced IgEsecretion through regulation of cytokine production in murine splenocyteculture，Int Arch Allergy Immunol 1998；115：278-287)。因为INF-γ可抑制B细胞的增生及IgE分泌，因此，发明人相信INF-γ可有效治疗过敏。
乳酸菌是革兰氏阳性细菌，常作为食品工业发酵之用。近来的研究证明，乳酸菌可刺激细胞的INF-γ分泌(Contractor NV等人，Lymphoid hyperplasia，autoimmunity and compromised intestinalintraepithelial lymphocyte development in colitis-free gnotobiotic IL-2-deficient mice，J Immunol 1998；160：385-394)。某些特定的乳酸菌(诸如双叉杆菌乳酸菌(Bifidobacterium lactis)及短乳酸杆菌(Lactobacillus brevis)亚种可以刺激源自小鼠及人类血液之淋巴细胞中INF-γ的分泌(美国专利公开案第2002/0031503 A1号；美国专利第5,556,785号)。另外亦有报告指出，乳酸菌可刺激源自人类或鼠之淋巴细胞分泌介白素12(IL-12)，IL-12为一种T细胞刺激细胞激素，其可活化T细胞及NK细胞分泌INF-γ(Hessle等人，Lactobacilli from human gastrointestinal mucosa are strong stimulators ofIL-12 production，Clin Exp Immunol 1999；116：276-282)。
【发明内容】
本发明提供某些乳酸杆菌菌株在治疗过敏中之新用途。
一方面，本发明提供用以治疗过敏之组合物，该组合物包含可刺激含量达到可有效治疗过敏之INF-γ分泌之乳酸菌株，该菌株系选自由以下所组成之组：植物乳酸杆菌CCRC 12944、嗜酸性乳酸杆菌CCRC 14079、鼠李糖乳酸杆菌CCRC 10940、副干酪乳酸杆菌副干酪亚种CCRC 14023、德氏乳酸杆菌保加利亚亚种CCRC 12297、德氏乳酸杆菌保加利亚亚种CCRC 14007、及德氏乳酸杆菌保加利亚亚种CCRC 14069。所述菌株购自台湾新竹食品工业发展研究所。
另一方面，本发明提供一种可刺激INF-γ分泌之乳酸菌株之用途，其系用于制造治疗过敏之医药配方，该菌株系选自由以下所组成之组：植物乳酸杆菌CCRC 12944、嗜酸性乳酸杆菌CCRC14079、鼠李糖乳酸杆菌CCRC 10940、副干酪乳酸杆菌副干酪亚种CCRC 14023、德氏乳酸杆菌保加利亚亚种CCRC 12297、德氏乳酸杆菌保加利亚亚种CCRC 14007、及德氏乳酸杆菌保加利亚亚种CCRC 14069。
【附图说明】
图1所示为乳酸杆菌菌株与淋巴细胞共同培养后，INF-γ之分泌量。乳酸菌与淋巴细胞分别共同培养12及36小时后，以ELISA侦测INF-γ之分泌量。INF-γ含量以吸收值(O.D.数值)表示。图中，「PC」代表作为阳性控制组之干酪乳酸杆菌CCRC 10697；「NC」代表作为阴性控制组之德氏乳酸杆菌保加利亚亚种CCRC 14071；1代表植物乳酸杆菌CCRC 12944；2代表嗜酸性乳酸杆菌CCRC14079；3代表鼠李糖乳酸杆菌CCRC 10940；4代表副干酪乳酸杆菌副干酪亚种CCRC 14023；5代表德氏乳酸杆菌保加利亚亚种CCRC12297；6代表德氏乳酸杆菌保加利亚亚种CCRC 14007，及7代表德氏乳酸杆菌保加利亚亚种CCRC 14069。
图2所示为乳酸杆菌菌株与外周血单核细胞(PBMC)共同培养后，INF-γ之分泌量。乳酸菌与PBMC分别共同培养12、48及72小时后，以ELISA侦测INF-γ地分泌量。INF-γ含量以吸收值(O.D.数值)表示。试验中，干酪乳酸杆菌CCRC 10697为阳性控制组；德氏乳酸杆菌保加利亚亚种CCRC 14071为阴性控制组；副干酪乳酸杆菌副干酪亚种CCRC 14023为试验菌株。
【具体实施方式】
根据本发明，意外地发现某些刺激INF-γ分泌之乳酸杆菌菌株可用以治疗过敏。
一方面，本发明提供一种治疗一个体过敏之组合物，其包含可刺激INF-γ分泌之乳酸菌株，该菌株系选自由以下所组成之群：植物乳酸杆菌CCRC 12944、嗜酸性乳酸杆菌CCRC 14079、鼠李糖乳酸杆菌CCRC 10940、副干酪乳酸杆菌副干酪亚种CCRC 14023、德氏乳酸杆菌保加利亚亚种CCRC 12297、德氏乳酸杆菌保加利亚亚种CCRC 14007、及德氏乳酸杆菌保加利亚亚种CCRC 14069。这些菌株均寄存于台湾新竹食品工业发展研究所(FIRDI)内，因此，公众可自FIRDI取得前述的菌株。这些菌株是安全、天然、无毒性，且符合G.R.A.S(Generally Regarded as Safe，普遍认为安全)标准，这些菌株常用于食品中，且对人体无害。
根据本发明，已证明当这些菌株与淋巴细胞共同培养时，具有刺激INF-γ分泌的能力。其中之一株已证明可刺激外周血单核细胞(PBMC)分泌INF-γ。在本发明最佳的具体实例中，发现副干酪乳酸杆菌副干酪亚种CCRC 14023刺激INF-γ分泌的能力优于(四倍)阳性控制组之干酪乳酸杆菌CCRC 10697。
根据本发明，治疗过敏时所用的乳酸菌可为活的菌株或灭活(inactive)菌株，例如，活的菌株经加热步骤或此技术中其它常用以杀死乳酸菌的处理方式处理后，可得灭活菌株。
本专利说明书中，「过敏」系指由INF-γ调节的过敏。过敏疾病包括鼻炎、鼻窦炎、气喘、过敏性肺炎、外部过敏齿槽炎、结膜炎、荨麻疹、湿疹、皮肤炎、过敏反应、血管水肿、过敏性头痛及偏头痛、及某些肠胃疾病。现已证明，能刺激INF-γ分泌之益生菌可治疗异位性湿疹(Isolauri E等人，Probiotics in the management ofatopic eczema，Clinical and experimental Allergy 2000；30：1604-1610；Sutas Y等人，Suppression of lymphocyte proliferation in vitroby bovine caseins hydrolyzed with Lactobacillus casei GG-derivedenzyme，J Allergy Clin Immunol 1996；98：216-224；Kalliomaki M等人，Probiotics in primary prevention of atopic disease：a randomizedplacebo-controlled trial，Lancet 2001；357：1076-79)。
根据本发明，乳酸菌株可包含于人类正常摄取之医药组合物、膳食补充剂、食品、或其组分中。在本发明之一较佳具体实施例中，乳酸菌株系以食品的方式给予，诸如牛乳发酵后所产制之凝结乳制品。根据本发明所制备之食品可以很方便地投与婴儿或小孩。
另一方面，本发明提供一种可刺激INF-γ分泌之乳酸菌株之用途，其系用于制造治疗过敏之医药配方，该菌株系选自由以下所组成的群：植物乳酸杆菌CCRC 12944、嗜酸性乳酸杆菌CCRC14079、鼠李糖乳酸杆菌CCRC 10940、副干酪乳酸杆菌副干酪亚种CCRC 14023、德氏乳酸杆菌保加利亚亚种CCRC 12297、德氏乳酸杆菌保加利亚亚种CCRC 14007、及德氏乳酸杆菌保加利亚亚种CCRC 14069。
兹以下列实施例予以详细说明本发明，惟并不意味本发明仅局限于此等实施例所揭示之内容。
实施例1：筛选可刺激淋巴细胞分泌INF-γ之乳酸菌株
细菌培养：事先选定表1中所列的六十七株乳酸菌株，同时，亦注明作为阳性控制组(PC)及阴性控制组(NC)之菌株。所有的菌株均购自FIRDI。
表1： 编号 乳酸菌株 CCRC编号 PC干酪乳酸杆菌(Lactobacillus casei) 10697 NC德氏乳酸杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii subsp.Bulgaricus) 14071 1植物乳酸杆菌(Lactobacillus plantarum) 10069 2植物乳酸杆菌 10357 3植物乳酸杆菌 11697 4植物乳酸杆菌 12250 5植物乳酸杆菌 12251 6植物乳酸杆菌 12327 7植物乳酸杆菌 12944 8植物乳酸杆菌 14059 9植物乳酸杆菌 15478 10约氏乳酸杆菌(Lactobacillus johnsonii) 14004 11嗜酸性乳酸杆菌(Lactobacillus acidophilus) 14026 12鼠李糖乳酸杆菌(Lactobacillus rhamnosus) 14029 13嗜酸性乳酸杆菌 14064 14嗜酸性乳酸杆菌 14065 15嗜酸性乳酸杆菌 14079 16乳酸杆菌种 16000 17嗜酸性乳酸杆菌 16092 18嗜酸性乳酸杆菌 16099 19嗜酸性乳酸杆菌 17009 20嗜酸性乳酸杆菌 17064 21嗜酸性乳酸杆菌 10695 22干酪乳酸杆菌干酪亚种(Lactobacillus casei subsp.Casei) 10358 23鼠李糖乳酸杆菌 10940 24干酪乳酸杆菌干酪亚种 11197 25鼠李糖乳酸杆菌 11673 26副干酪乳酸杆菌副干酪亚种(Lactobacillus paracasei subsp.Paracasei) 12193 27副干酪乳酸杆菌副干酪亚种 12248 28干酪乳酸杆菌干酪亚种 12249 29干酪乳酸杆菌干酪亚种 12272 30副干酪乳酸杆菌副干酪亚种 14001 31副干酪乳酸杆菌副干酪亚种 14023 32干酪乳酸杆菌干酪亚种 14025 33干酪乳酸杆菌干酪亚种 14073 34干酪乳酸杆菌干酪亚种 14074 35干酪乳酸杆菌干酪亚种 14080 36干酪乳酸杆菌干酪亚种 14082 37干酪乳酸杆菌干酪亚种 14083 38干酪乳酸杆菌干酪亚种 14084 39干酪乳酸杆菌干酪亚种 14705 40干酪乳酸杆菌干酪亚种 16093 41干酪乳酸杆菌干酪亚种 16094 42副干酪乳酸杆菌副干酪亚种 16100 43干酪乳酸杆菌干酪亚种 17001 44干酪乳酸杆菌干酪亚种 17002 45干酪乳酸杆菌干酪亚种 17004 46干酪乳酸杆菌干酪亚种 17005 47德氏乳酸杆菌保加利亚亚种 10696 48瑞士乳酸杆菌(Lactobacillus helveticus) 11052 49德氏乳酸杆菌保加利亚亚种 12255 50德氏乳酸杆菌保加利亚亚种 12297 51德氏乳酸杆菌保加利亚亚种 14007 52德氏乳酸杆菌保加利亚亚种 14008 53德氏乳酸杆菌保加利亚亚种 14009 54德氏乳酸杆菌保加利亚亚种 14010 55德氏乳酸杆菌保加利亚亚种 14069 56德氏乳酸杆菌保加利亚亚种 14075 57德氏乳酸杆菌保加利亚亚种 14077 58德氏乳酸杆菌保加利亚亚种 14090 59德氏乳酸杆菌保加利亚亚种 14091 60德氏乳酸杆菌保加利亚亚种 14098 61德氏乳酸杆菌保加利亚亚种 16050 62德氏乳酸杆菌保加利亚亚种 16051 63德氏乳酸杆菌保加利亚亚种 16052 64德氏乳酸杆菌保加利亚亚种 16053 65副干酪乳酸杆菌副干酪亚种 12188 66短乳酸杆菌(Lactobacillus brevis) 12247 67短乳酸杆菌 14060
在这些菌株中，有三十八株是安全、天然、无毒性，且符合G.R.A.S(普遍视为安全)的标准。所有的菌株均以乳酸菌MRS培养液(DIFCO 0881)在37℃下培养至停滞期，以3000g离心15分钟收集菌株，并以2毫升及1毫升PBS(磷酸缓冲盐水，pH7.2)清洗。将所培养的菌株再悬浮于1毫升PBS中，而后在95℃加热30分钟，经高温高压灭菌处理后，将之置于PBS中，于-20℃下保存。
淋巴细胞培养：根据Fischloff(Fischkoff S.A.Graded increase inprobability of eosinophilic differentiation of HL-60 promyelocyticleukemia cells induced by culture under alkaline condition，LeukemiaResearch 1988；12(8)：679-686)所述之方法处理HL-60 CCRC60273(选殖体15 HL-60)细胞(购自FIRDI)。将HL-60细胞置于RPME 1640(pH7.2)中进行继代培养(subcultured)，将之诱导分化成嗜伊红细胞，而后再以RPMI 1640(pH7.7)进行数代的继代培养，以获得淋巴细胞样品。在每个淋巴细胞样品中，将细胞密度调整成每个样品含5×106个细胞。将淋巴细胞样品以2毫升RPMI 1640(pH 7.7)培养6小时。
刺激INF-γ分泌：将淋巴细胞样品与一定量的前述菌株共同培养，并以干酪乳酸杆菌CCRC 10697作为阳性控制组，而德氏乳酸杆菌保加利亚亚种CCRC 14071作为阴性控制组。共同培养12、36及60小时后，分别收集每个样品细胞。再悬浮所收集的细胞，并以2000rpm离心5分钟，测定每个样品中上清液中INF-γ含量。
测定INF-γ含量：根据Shida等人(Shida K.等人，Lactobacillus caseiinhibits antigen induced IgE secretion through regulation of cytokineproduction in murine splenocyte cultures，Int Arch Allergy Immunol1998；115：278-287)所述之ELISA方法测定INF-γ含量，该方法步骤包括：
-在ELISA培养板的每个孔内加入150微升溶于包被缓冲液(每升含有8.00克NaCl、0.20克KCl、1.44克Na2HPO4、0.24克KH2PO4、30.0克牛血清白蛋白、及0.50克NaN3，pH7.4)中之2.5微克/毫升纯化小鼠抗人类INF-γ抗体；
-于室温下以40rpm转速震荡培养板；
-将培养板在4℃下静置一夜；
-倒去孔中的包被缓冲液；
-以洗涤缓冲液(每升含有8.00克NaCl、0.20克KCl、1.44克Na2HPO4、0.24克KH2PO4、0.5毫升Tween 20、及0.50克NaN3，pH7.4)清洗培养板的每个孔3分钟，共清洗二次；
-以蒸馏水清洗培养板每个孔；
-在培养板的每个孔中加入200微升封闭缓冲液；
-将培养板置于室温下至少静置2小时；
-倒去孔中的封闭缓冲液；
-以洗涤缓冲液清洗培养板的每个孔3分钟，共清洗三次；
-以蒸馏水清洗培养板每个孔；
-将淋巴细胞样品上清液加至培养板的每个孔中；
-于4℃下以40rpm转速隔夜震荡培养板；
-倒去孔中的样品；
-以洗涤缓冲液清洗培养板的每个孔3分钟，共清洗三次，接着再以蒸馏水清洗；
-将经稀释缓冲液稀释之150微升生物素小鼠抗人类INF-γ抗体加至培养板的每个孔中；
-将培养板在室温下静置2小时；
-以洗涤缓冲液清洗培养板的每个孔3分钟，共清洗三次，接着再以蒸馏水清洗；
-在培养板的每个孔中加入经稀释缓冲液稀释之150微升抗生物素蛋白链菌素-碱性磷酸酶(抗生蛋白链菌素-AKP)；
-将培养板在室温下静置1小时；
-以洗涤缓冲液清洗培养板的每个孔3分钟，共清洗四次，接着再以蒸馏水清洗；
-在培养板的每个孔中加入150微升对-硝基苯基磷酸(pNpp)底物；
-将培养板在室温下静置，直至完成底物反应；
-测定培养板每个孔在405毫微米(换言之OD405)之吸收值。
结果：67株乳酸菌刺激INF-γ含量的结果列于表2中。
表2： CCRC编号 12小时(OD) 36小时(OD) 60小时(OD) 阳性控制组 0.156 0.295 0.106 阴性控制组 0.117 0.241 0.103 10069 0.117 0.304 0.107 10357 0.129 0.267 0.104 11697 0.112 0.397 0.104 12250 0.122 0.335 0.156 12251 0.177 0.293 0.110 12327 0.131 0.289 0.111 12944 0.152 0.427 0.092 14059 0.111 0.363 0.102 15478 0.157 0.385 0.109 14004 0.162 0.399 0.106 14026 0.115 0.405 0.103 14029 0.131 0.272 0.110 14064 0.114 0.337 0.164 14065 0.159 0.244 0.110 14079 0.142 0.342 0.099 16000 0.123 0.255 0.105 16092 0.127 0.254 0.114 16099 0.114 0.262 0.114 17009 0.111 0.276 0.117 17064 0.147 0.272 0.114 10695 0.131 0.274 0.118 10358 0.148 0.271 0.119 10697 0.160 0.340 0.098 10940 0.336 0.335 0.109 11197 0.150 0.293 0.104 11673 0.109 0.298 0.106 12193 0.116 0.305 0.111 12248 0.160 0.284 0.112 12249 0.142 0.267 0.112 12272 0.120 0.276 0.112 14001 0.173 0.410 0.108 14023 0.120 0.538 0.125 14025 0.142 0.339 0.110 14073 0.157 0.398 0.104 14074 0.125 0.455 0.117 14080 0.124 0.308 0.116 14082 0.148 0.248 0.113 14083 0.129 0.203 0.116 14084 0.153 0.335 0.121 14705 0.159 0.277 0.122 16093 0.131 0.328 0.127 16094 0.160 0.309 0.114 16100 0.158 0.316 0.121 17001 0.219 0.252 0.123 17002 0.155 0.207 0.120 17004 0.236 0.112 0.119 17005 0.125 0.320 0.104 10696 0.122 0.373 0.122 11052 0.142 0.316 0.107 12255 0.118 0.325 0.116 12297 0.121 0.418 0.105 14007 0.122 0.502 0.110 14008 - 0.359 0.100 14009 0.224 0.293 0.103 14010 0.150 0.312 0.100 14069 0.146 0.440 0.161 14071 0.144 0.270 0.099 14075 0.152 0.319 0.100 14077 0.163 0.342 0.102 14090 0.203 0.302 0.106 14091 0.184 0.288 0.097 14098 0.147 0.242 0.101 16050 0.136 0.264 0.098 16051 0.135 0.250 0.103 16052 0.132 0.386 0.104 16053 0.132 0.314 0.113 12188 0.150 0.263 0.101 12247 0.137 0.246 0.103 14060 0.167 0.328 0.103
在此67株菌株中，发现下列七株可以刺激淋巴细胞中INF-γ的分泌：植物乳酸杆菌CCRC 12944、嗜酸性乳酸杆菌CCRC 14079、鼠李糖乳酸杆菌CCRC 10940、副干酪乳酸杆菌副干酪亚种CCRC14023、德氏乳酸杆菌保加利亚亚种CCRC 12297、14007及14069，这些结果示于图1中。副干酪乳酸杆菌副干酪亚种CCRC 14023及德氏乳酸杆菌保加利亚亚种CCRC 12297、14007及14069所得之OD405数值高于阳性控制组，甚至比阴性控制组高4倍，除此之外，除了鼠李糖乳酸杆菌CCRC 10940外，其它菌株在36小时后所收集的共同培养液之OD405数值是12小时后共同培养液数值的3倍。
实施例2：经乳酸菌刺激之外周血单核细胞后之INF-γ分泌分离外周血单核细胞：将5毫升Ficoll-Hypaque(17-1400-02，法玛西亚(Pharmacia))加至5毫升源自自愿者之血液样品中，而后以500g速度离心30分钟。从界面中取出外周血单核细胞(PBMC)，并以PBS清洗两次。将PBMC(105个细胞/毫升)转种至6孔培养板的孔内，其中每个孔含有2毫升pH7.7的RPMI 1640培养液。
刺激INF-γ分泌：利用实例1所述的类似方法，将PBMC与植物乳酸杆菌CCRC 12944、嗜酸性乳酸杆菌CCRC 14079、鼠李糖乳酸杆菌CCRC 10940、副干酪乳酸杆菌副干酪亚种CCRC 14023、德氏乳酸杆菌保加利亚亚种CCRC 12297、14007及14069(107个细胞/毫升)共同培养，并以干酪乳酸杆菌CCRC 10697作为阳性控制组，而德氏乳酸杆菌保加利亚亚种CCRC 14071作为阴性控制组。在共同培养24、48及72小时后，收集细胞，再悬浮，并以2000rpm速度离心5分钟，以实施例1所述的相同方法测定上清液中INF-γ含量。
结果：七株菌株刺激PBMC后所得INF-γ的结果列于表3中，而副干酪乳酸杆菌副干酪亚种CCRC 14023的结果特别列于图2中。
表3： 时间 CCRC编号 OD INF-γ浓度 (毫微克/毫升) 24小时 阳性控制组 0.1945 861.5 12944 0.1685 731.5 14079 0.1892 836.5 10940 0.223 1004 14023 0.23 1039 12297 0.195 864 14007 0.165 714 14069 0.2015 896.5 48小时 阳性控制组 0.2095 936.5 12944 0.1605 691.5 14079 0.244 1109 10940 0.305 1414 14023 0.267 1224 12297 0.1555 666.5 14007 0.141 594 14069 0.165 714 72小时 阳性控制组 0.2575 1176.5 12944 0.159 684 14079 0.17 739 10940 0.193 854 14023 0.1895 836.5 12297 0.147 624 14007 0.133 554 14069 0.17 739
在共同培养24小时后，所收集样品之OD405数值是阴性控制组的1.2倍；在共同培养48小时后，所收集样品之数值是阴性控制组的1.8倍，且是阳性控制组的1.3倍；而共同培养72小时后的数值是阴性控制组的1.3倍。
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