(57)【要約】  自然に耐性があり、吸血性節足動物に刺されやすい個人の集団の皮膚マイクロバイオーム及びメタボロームを特徴づけること、昆虫忌避性に最も関連する微生物分類群（及びそれらに関連する代謝経路）を決定すること、及び代謝されると、ｉｎ  ｓｉｔｕで忌避分子を発生させ、より自然に忌避する微生物叢組成への移行を促進できる分子基質でこれらの経路を標的化／活性化することにより、1つ以上の忌避剤生成酵素経路を検出するための方法、組成物、及びシステムが部分的に提供される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真皮サンプルの表現型に関連する１つ以上の生化学的経路を同定するための方法であって、：
表現型を欠く少なくとも１の対象の真皮サンプルの第１のメタゲノムマトリックスを決定すること；
表現型を有する少なくとも１の対象の真皮サンプルの第２のメタゲノムを決定すること；
前記第１のメタゲノムマトリックスと第２のメタゲノムマトリックスを比較すること；及び
前記第１のメタゲノムマトリックスと第２のメタゲノムマトリックスとの間の差異を対象の少なくとも１つの生化学経路に関連付けること、ここで、前記少なくとも１つの生化学経路は前記表現型に関連付けられること；
を含む方法。
【請求項２】
前記表現型が昆虫忌避を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記表現型が昆虫誘引を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記表現型が真皮代謝産物を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記真皮サンプルが、皮膚、毛髪、及び毛皮からなる群から選択される、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも１つの生化学経路の化合物である少なくとも１つの薬剤を同定することをさらに含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の方法であって、前記少なくとも１つの生化学的経路が以下：
キシレン分解；グルコシノレート生合成；アミノアシル−ｔＲＮＡ生合成；ペニシリン及びセファロスポリンの生合成；バリン分解；ロイシン分解；イソロイシン分解；トリプトファン代謝；ステロイド生合成；デンプン及びスクロースの代謝；ピリミジン代謝；プリン代謝；プロパン酸(propanoate)代謝；ブタン酸（butanoate）代謝；クエン酸（citrate）サイクル；チロシン代謝；フェニルアラニン代謝；カプロラクタムの分解又は代謝；トルエンの分解；グリオキシレート代謝；ジカルボン酸(dicarboxylate)代謝；アラニン代謝；アスパラギン酸(aspartate)代謝；グルタミン酸（glutamate
）代謝；プロパン酸(propanoate)代謝；ポルフィリン代謝；クロロフィル代謝；多環式芳香族炭化水素の分解；安息香酸(benzoate)の分解；ホスホン酸（phosphonate）代謝；ホスフィン酸(phosphinate)代謝；ペプチドグリカンの生合成；ペニシリン及びセファロスポリンの生合成；パントテン酸(pantothenate)及びＣｏＡの生合成；窒素代謝；シアノアミノ酸代謝；ニコチン酸(nicotinate)及びニコチンアミド代謝；ナフタレン分解；メタン代謝；グリシン代謝；セリン代謝；トレオニン代謝；リジンの分解；リポ多糖生合成；イノシトールリン酸(phosphate)代謝；インドールアルカロイドの生合成；ヒスチジン代謝；グリセロ脂質代謝；グリセロリン脂質代謝；ホスファチジルイノシトールシグナル伝達システム；フルオロ安息香酸(fluorobenzoate)の分解；脂肪酸の生合成；ダイオキシンの分解；クロロシクロヘキサン及びクロロベンゼンの分解；ブタン酸(butanoate)代謝；脂肪酸代謝；アラキドン酸代謝；アミノ糖代謝；ヌクレオチド糖代謝；ビタミンＢ６代謝；ゲラニオール分解；シントロネラ(cintronella)分解；リモネン分解；及びピネン分解；
からなる群から選択される、方法。
【請求項８】
前記第１又は第２のメタゲノムマトリックスについて決定することが１又は複数の対象から得られる、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記メタゲノムマトリックスがメタトランスクリプトームを含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの生化学経路のため、少なくとも１つの成分の遺伝子発現を調節する少なくとも１つの薬剤を同定することをさらに含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
真皮サンプルの表現型に関連する１つ以上の生化学的経路を同定するための方法であって、以下：
表現型を欠く少なくとも１の対象の真皮サンプルの第１のメタボローム化合物マトリックスを決定すること；
表現型を有する少なくとも１の対象の皮膚サンプルの第２のメタボローム化合物マトリックスを決定すること；
前記第１のメタボローム化合物マトリックス及び第２のメタボローム化合物マトリックスを比較すること；及び
前記第１のメタボローム化合物マトリックスと第２のメタボローム化合物マトリックスと間の差異を少なくとも１つの生化学経路に関連付けること；
ここで、前記少なくとも１つの生化学経路は表現型に関連していること；
を含む方法。
【請求項１２】
前記表現型が昆虫忌避を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記表現型が昆虫誘引を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記表現型が真皮代謝産物を含む、請求項１１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記真皮サンプルが、皮膚、毛髪、及び毛皮からなる群から選択される、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
少なくとも１つの生化学経路の化合物である少なくとも１つの薬剤を同定することをさらに含む、請求項１１から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
請求項１１から１６のいずれか１つに記載の方法であって、前記少なくとも１つの生化学的経路が以下：
キシレン分解；グルコシノレート生合成；アミノアシル−ｔＲＮＡ生合成；ペニシリン及びセファロスポリンの生合成；バリン分解；ロイシン分解；イソロイシン分解；トリプトファン代謝；ステロイド生合成；デンプン及びスクロースの代謝；ピリミジン代謝；プリン代謝；プロパン酸(propanoate)代謝；ブタン酸（butanoate）代謝；クエン酸（citrate）サイクル；チロシン代謝；フェニルアラニン代謝；カプロラクタムの分解又は代謝；トルエンの分解；グリオキシレート代謝；ジカルボン酸(dicarboxylate)代謝；アラニン代謝；アスパラギン酸(aspartate)代謝；グルタミン酸（glutamate
）代謝；プロパン酸(propanoate)代謝；ポルフィリン代謝；クロロフィル代謝；多環式芳香族炭化水素の分解；安息香酸(benzoate)の分解；ホスホン酸（phosphonate）代謝；ホスフィン酸(phosphinate)代謝；ペプチドグリカンの生合成；ペニシリン及びセファロスポリンの生合成；パントテン酸(pantothenate)及びＣｏＡの生合成；窒素代謝；シアノアミノ酸代謝；ニコチン酸(nicotinate)及びニコチンアミド代謝；ナフタレン分解；メタン代謝；グリシン代謝；セリン代謝；トレオニン代謝；リジンの分解；リポ多糖生合成；イノシトールリン酸(phosphate)代謝；インドールアルカロイドの生合成；ヒスチジン代謝；グリセロ脂質代謝；グリセロリン脂質代謝；ホスファチジルイノシトールシグナル伝達システム；フルオロ安息香酸(fluorobenzoate)の分解；脂肪酸の生合成；ダイオキシンの分解；クロロシクロヘキサン及びクロロベンゼンの分解；ブタン酸(butanoate)代謝；脂肪酸代謝；アラキドン酸代謝；アミノ糖代謝；ヌクレオチド糖代謝；ビタミンＢ６代謝；ゲラニオール分解；シントロネラ(cintronella)分解；リモネン分解；及びピネン分解；
からなる群から選択される、方法。
【請求項１８】
請求項１１から１７のいずれか一項に記載の方法であって、
ここで、前記第１又は第２のメタボローム化合物マトリックスについて決定することは、前記真皮サンプルを、ゲノミクス法評価、トランスクリプトーム又はメタボロミクス評価、マイクロバイオーム組成の決定、核磁気共鳴（ＮＭＲ）及び質量分析（ＭＳ）、フーリエ変換赤外線（ＦＴＩＲ）、赤外線（ＩＲ）サーモグラフィー、カタルミネセンス（ＣＴＬ）、レーザー誘起蛍光イメージング（ＬＩＦＩ）、及び共鳴増強多光子イオン化（ＲＥＭＰＩ）、からなる群から選択される分析法に供することを含む、方法。
【請求項１９】
前記第１又は第２のメタボローム化合物マトリックスについて決定することが１又は複数の対象から得られる、請求項１１から１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
興味関心の表現型に関連する１つ以上の代謝産物を同定するための方法であって、以下：
表現型を欠く少なくとも１の対象の真皮サンプルの第１の代謝産物プロファイルを決定すること；
表現型を有する少なくとも１の対象の真皮サンプルの第２の代謝産物プロファイルを決定すること；
前記第１及び第２の代謝産物プロファイルを比較すること；及び
前記表現型に関連する少なくとも１つの代謝産物を同定すること；
を含む方法。
【請求項２１】
前記表現型が昆虫忌避である、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記表現型が昆虫の誘引である、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記真皮サンプルが、皮膚、毛髪、毛皮からなる群から選択される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１及び第２の代謝産物プロファイルの差異を対象の少なくとも１つの生化学経路に関連付けることをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２５】
前記少なくとも１つの生化学経路が、以下：
キシレン分解；グルコシノレート生合成；アミノアシル−ｔＲＮＡ生合成；ペニシリン及びセファロスポリンの生合成；バリン分解；ロイシン分解；イソロイシン分解；トリプトファン代謝；ステロイド生合成；デンプン及びスクロースの代謝；ピリミジン代謝；プリン代謝；プロパン酸(propanoate)代謝；ブタン酸（butanoate）代謝；クエン酸（citrate）サイクル；チロシン代謝；フェニルアラニン代謝；カプロラクタムの分解又は代謝；トルエンの分解；グリオキシレート代謝；ジカルボン酸(dicarboxylate)代謝；アラニン代謝；アスパラギン酸(aspartate)代謝；グルタミン酸（glutamate）代謝；プロパン酸(propanoate)代謝；ポルフィリン代謝；クロロフィル代謝；多環式芳香族炭化水素の分解；安息香酸(benzoate)の分解；ホスホン酸（phosphonate）代謝；ホスフィン酸(phosphinate)代謝；ペプチドグリカンの生合成；ペニシリン及びセファロスポリンの生合成；パントテン酸(pantothenate)及びＣｏＡの生合成；窒素代謝；シアノアミノ酸代謝；ニコチン酸(nicotinate)及びニコチンアミド代謝；ナフタレン分解；メタン代謝；グリシン代謝；セリン代謝；トレオニン代謝；リジンの分解；リポ多糖生合成；イノシトールリン酸(phosphate)代謝；インドールアルカロイドの生合成；ヒスチジン代謝；グリセロ脂質代謝；グリセロリン脂質代謝；ホスファチジルイノシトールシグナル伝達システム；フルオロ安息香酸(fluorobenzoate)の分解；脂肪酸の生合成；ダイオキシンの分解；クロロシクロヘキサン及びクロロベンゼンの分解；ブタン酸(butanoate)代謝；脂肪酸代謝；アラキドン酸代謝；アミノ糖代謝；ヌクレオチド糖代謝；ビタミンＢ６代謝；ゲラニオール分解；シントロネラ(cintronella)分解；リモネン分解；及びピネン分解；
からなる群から選択される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２６】
前記少なくとも１つの生化学経路の基質である少なくとも１つの薬剤を特定することをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２７】
請求項６又は請求項１５に記載の方法によって特定された化合物と対象を接触させることにより、対象の表現型を調節する方法。
【請求項２８】
前記対象が前記表現型を欠く、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記対象が前記表現型を有する、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
前記表現型が昆虫忌避である、請求項２７〜２９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３１】
前記表現型が昆虫誘引である、請求項２７〜２９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３２】
腸サンプルの表現型に関連する１つ以上の生化学経路を特定するための方法であって、以下：
表現型を欠く少なくとも１の対象の腸サンプルの第１のメタボローム化合物マトリックスを決定すること、
表現型を有する少なくとも１の対象の腸サンプルの第２のメタボローム化合物マトリックスを決定すること、
前記第１のメタボローム化合物マトリックスと第２のメタボローム化合物マトリックスとを比較すること、及び
前記第１のメタボローム化合物マトリックス及び第２のメタボローム化合物マトリックス間の差異を少なくとも１つの生化学経路に関連付けること、
を含み、ここで、前記少なくとも１つの生化学的経路は前記表現型に関連している、方法。
【請求項３３】
前記表現型が昆虫忌避を含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記表現型が昆虫の誘引を含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記表現型が腸の代謝産物を含む、請求項３２〜３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３６】
前記腸のサンプルが、食道、胃、小腸、大腸、及び糞便材料からなる群から選択される、請求項３２〜３５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３７】
前記少なくとも１つの生化学経路の化合物である少なくとも１つの薬剤を特定することをさらに含む、請求項３２から３６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３８】
前記少なくとも１つの生化学経路が、以下：
キシレン分解；グルコシノレート生合成；アミノアシル−ｔＲＮＡ生合成；ペニシリン及びセファロスポリンの生合成；バリン分解；ロイシン分解；イソロイシン分解；トリプトファン代謝；ステロイド生合成；デンプン及びスクロースの代謝；ピリミジン代謝；プリン代謝；プロパン酸(propanoate)代謝；ブタン酸（butanoate）代謝；クエン酸（citrate）サイクル；チロシン代謝；フェニルアラニン代謝；カプロラクタムの分解又は代謝；トルエンの分解；グリオキシレート代謝；ジカルボン酸(dicarboxylate)代謝；アラニン代謝；アスパラギン酸(aspartate)代謝；グルタミン酸（glutamate）代謝；プロパン酸(propanoate)代謝；ポルフィリン代謝；クロロフィル代謝；多環式芳香族炭化水素の分解；安息香酸(benzoate)の分解；ホスホン酸（phosphonate）代謝；ホスフィン酸(phosphinate)代謝；ペプチドグリカンの生合成；ペニシリン及びセファロスポリンの生合成；パントテン酸(pantothenate)及びＣｏＡの生合成；窒素代謝；シアノアミノ酸代謝；ニコチン酸(nicotinate)及びニコチンアミド代謝；ナフタレン分解；メタン代謝；グリシン代謝；セリン代謝；トレオニン代謝；リジンの分解；リポ多糖生合成；イノシトールリン酸(phosphate)代謝；インドールアルカロイドの生合成；ヒスチジン代謝；グリセロ脂質代謝；グリセロリン脂質代謝；ホスファチジルイノシトールシグナル伝達システム；フルオロ安息香酸(fluorobenzoate)の分解；脂肪酸の生合成；ダイオキシンの分解；クロロシクロヘキサン及びクロロベンゼンの分解；ブタン酸(butanoate)代謝；脂肪酸代謝；アラキドン酸代謝；アミノ糖代謝；ヌクレオチド糖代謝；ビタミンＢ６代謝；ゲラニオール分解；シントロネラ(cintronella)分解；リモネン分解；及びピネン分解；
からなる群から選択される、請求項３２〜３７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３９】
前記第１又は第２のメタボローム化合物マトリックスについて決定することは、前記腸サンプルを、ゲノミクス法評価、トランスクリプトーム又はメタボロミクス評価、マイクロバイオーム組成の決定、核磁気共鳴（ＮＭＲ）及び質量分析（ＭＳ）、フーリエ変換赤外線（ＦＴＩＲ）、赤外線（ＩＲ）サーモグラフィー、カタルミネセンス（ＣＴＬ）、レーザー誘起蛍光イメージング（ＬＩＦＩ）、及び共鳴増強多光子イオン化（ＲＥＭＰＩ）、からなる群から選択される分析方法に供することを含む、請求項３２〜３８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４０】
前記第１又は第２のメタボローム化合物マトリックスについて決定することが、１以上の対象から得られる、請求項３２から３９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４１】
腸サンプルの表現型に関連する１つ以上の生化学的経路を特定するための方法であって、
表現型を欠く少なくとも１の対象の腸サンプルの第１のメタゲノムマトリックスを決定すること；
表現型を有する少なくとも１の対象の腸サンプルの第２のメタゲノムを決定すること；
前記第１のメタゲノムマトリックス及び第２のメタゲノムマトリックスを比較すること；及び
前記第１のメタゲノムマトリックスと第２のメタゲノムマトリックスとの間の差異を、少なくとも１つの生化学的経路に関連付けることであって、前記少なくとも１つの生化学的経路は前記表現型に関連していること、
を含む方法。
【請求項４２】
前記表現型が昆虫忌避を含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記表現型が昆虫の誘引を含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４４】
前記表現型が腸の代謝産物を含む、請求項４１から４３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４５】
前記腸サンプルが、食道、胃、小腸、大腸、及び糞便材料からなる群から選択される、請求項４１から４４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４６】
前記少なくとも１つの生化学経路の化合物である少なくとも１つの薬剤を特定することをさらに含む、請求項４１から４５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４７】
前記少なくとも１つの生化学経路が、以下：
キシレン分解；グルコシノレート生合成；アミノアシル−ｔＲＮＡ生合成；ペニシリン及びセファロスポリンの生合成；バリン分解；ロイシン分解；イソロイシン分解；トリプトファン代謝；ステロイド生合成；デンプン及びスクロースの代謝；ピリミジン代謝；プリン代謝；プロパン酸(propanoate)代謝；ブタン酸（butanoate）代謝；クエン酸（citrate）サイクル；チロシン代謝；フェニルアラニン代謝；カプロラクタムの分解又は代謝；トルエンの分解；グリオキシレート代謝；ジカルボン酸(dicarboxylate)代謝；アラニン代謝；アスパラギン酸(aspartate)代謝；グルタミン酸（glutamate）代謝；プロパン酸(propanoate)代謝；ポルフィリン代謝；クロロフィル代謝；多環式芳香族炭化水素の分解；安息香酸(benzoate)の分解；ホスホン酸（phosphonate）代謝；ホスフィン酸(phosphinate)代謝；ペプチドグリカンの生合成；ペニシリン及びセファロスポリンの生合成；パントテン酸(pantothenate)及びＣｏＡの生合成；窒素代謝；シアノアミノ酸代謝；ニコチン酸(nicotinate)及びニコチンアミド代謝；ナフタレン分解；メタン代謝；グリシン代謝；セリン代謝；トレオニン代謝；リジンの分解；リポ多糖生合成；イノシトールリン酸(phosphate)代謝；インドールアルカロイドの生合成；ヒスチジン代謝；グリセロ脂質代謝；グリセロリン脂質代謝；ホスファチジルイノシトールシグナル伝達システム；フルオロ安息香酸(fluorobenzoate)の分解；脂肪酸の生合成；ダイオキシンの分解；クロロシクロヘキサン及びクロロベンゼンの分解；ブタン酸(butanoate)代謝；脂肪酸代謝；アラキドン酸代謝；アミノ糖代謝；ヌクレオチド糖代謝；ビタミンＢ６代謝；ゲラニオール分解；シントロネラ(cintronella)分解；リモネン分解；及びピネン分解；
からなる群から選択される、請求項４１〜４６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４８】
前記第１又は第２のメタゲノムマトリックスについて決定することが１以上の対象から得られる、請求項４１〜４７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４９】
前記メタゲノムマトリックスがメタトランスクリプトームを含む、請求項４１から４８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５０】
前記少なくとも１つの生化学経路について少なくとも１つの成分の遺伝子発現を調節する少なくとも１つの薬剤を特定することをさらに含む、請求項４１から４９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５１】
昆虫を忌避する方法であって、以下：
皮膚マイクロバイオーム生化学経路を調節する組成物を対象に局所的に適用すること；及び、
昆虫を忌避する化合物を生成するために、前記皮膚マイクロバイオーム生化学経路を調整すること；
を含む方法。
【請求項５２】
前記対象がヒトである、請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
昆虫が蚊である、請求項５１に記載の方法。
【請求項５４】
前記化合物がオクタン酸、１，４−ジクロロベンゼン、ベンズアルデヒド、又はナフタレンである、請求項５１に記載の方法。
【請求項５５】
前記組成物がスプレー、スプリッツ(spritz)、ローション、クリーム、日焼け止め、軟膏(ointment)、油、溶液、蒸気、エモリエント、ペースト、又は軟膏(salve)として製剤化される、請求項５１に記載の方法。
【請求項５６】
口腔障害を治療、予防、阻害、又は改善する方法であって、以下：
口腔マイクロバイオーム生化学経路を調節する組成物を対象に投与すること；及び
前記口腔障害を治療、予防、阻害、又は改善する化合物を生成するため、前記口腔マイクロバイオーム生化学経路を調節すること；。
を含む方法。
【請求項５７】
前記対象がヒトである、請求項５６に記載の方法。
【請求項５８】
前記口腔障害が虫歯又は歯周炎である、請求項５６に記載の方法。
【請求項５９】
前記組成物が経口摂取可能な組成物として配合される、請求項５６に記載の方法。
【請求項６０】
前記経口摂取可能な組成物がロゼンジ、粉末、ペレット、錠剤（tables）、チュアブル錠(chewable  tables)、丸剤、カプセル、溶液、飲み物、ペースト、又はスプレーである、請求項５９に記載の方法。
【請求項６１】
皮膚障害を治療、予防、阻害、又は改善する方法であって、以下：
皮膚マイクロバイオーム生化学経路を調節する組成物を対象に投与すること；
前記皮膚障害を治療、予防、阻害、又は改善する化合物を生成するため、前記皮膚マイクロバイオーム生化学的経路を調節すること；
を含む方法。
【請求項６２】
前記対象がヒトである、請求項６１に記載の方法。
【請求項６３】
前記皮膚障害がアトピー性皮膚炎である、請求項６１に記載の方法。
【請求項６４】
前記組成物が、局所投与用のスプレー、スプリッツ、ローション、クリーム、日焼け止め、軟膏(ointment)、油、溶液、蒸気、皮膚軟化剤、ペースト、又は軟膏(salve)として配合される、請求項６１に記載の方法。
【請求項６５】
マイクロバイオーム生化学的経路を調節する化合物を含む、対象のマイクロバイオームを調節するための組成物であって、ここで、当該組成物は、以下のプロセス：
標的表現型を欠く対象のマイクロバイオームの第１のメタゲノムマトリックスを決定すること；
前記標的表現型を有する対象のマイクロバイオームの第２のメタゲノムを決定すること；
前記第１のメタゲノムマトリックス及び第２のメタゲノムマトリックスを比較すること；
前記第１及び第２のメタゲノムマトリックス間の差異を前記対象の少なくとも１つの生化学経路に関連付けることにより、前記マイクロバイオーム生化学経路を調節する化合物を決定することであって、ここで、前記少なくとも１つの生化学的経路は前記標的表現型に関連していること；及び
前記マイクロバイオーム生化学的経路を調節する前記化合物を含む組成物を調製すること；
によって調製される組成物。
【請求項６６】
前記マイクロバイオームは、腸のマイクロバイオーム、皮膚のマイクロバイオーム、肺のマイクロバイオーム、又は口腔のマイクロバイオームである、請求項６５に記載の組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
分野
本明細書では、少なくとも部分的に、表現型に関連するマイクロバイオーム経路を同定する方法が提供される。また、皮膚微生物起源の昆虫忌避剤の同定及び生成のための方法及び組成物も提供される。いくつかの実施形態では、組成物は、代謝されると忌避分子を生成する基質を含む。
【背景技術】
【０００２】
背景
Ｎ，Ｎ−ジエチル−３−メチルベンズアミド（ＤＥＥＴ）は、１９４４年の合成以来最も一般的な蚊忌避剤である。ピカリジンやＩＲ３５３５などの他の合成剤がＤＥＥＴとともに使用されるようになったが、植物などの自然源に由来する忌避剤を見つけることにかなりの消費者の関心があった。これらには、シトロネラ、ローズマリーオイル、シナモンオイル、ミントオイル、クローブオイル、キャットニップ(catnap)オイル、及びレモンユーカリオイルなどのエッセンシャルオイルが含まれる。
【０００３】
これらの薬剤(agents)すべて（合成及び植物由来の全体）が共通して持っていることは、それらが保護することを意図されている対象の皮膚に由来しないことである。すなわち、それらは両方とも外因的に誘導され、そして昆虫忌避の十分な強度と持続時間を提供するために非常に高濃度で適用されることが多い。これらの高濃度は、使用者にとって望ましくない質感、臭い、及び場合によっては皮膚刺激を引き起こす。さらに、これらの薬剤の必要な高濃度は、日焼け止めのような他の有益な特性を提供する製品へのそれらの組み込みをしばしば妨げる。さらに、節足動物は単剤忌避剤配合組成(formulations)に対する耐性を発達させることができる。
【０００４】
集団の中の特定の個体は、他の個体よりも蚊に刺される傾向が少ないことが長い間認識されてきた。メスの蚊を宿主に引き寄せることに関与する様々な、視覚的、熱的、湿気、及び化学的刺激の中で、化学的手がかり(cues)がおそらく最も重要であることも理解されている。Ｃｈａｕｈａｎ  ａｎｄ  Ｂｅｒｎｉｅｒ（２０１５）は、代謝の副産物として人体から放出された３００〜４００の化合物の推定値を報告しており、少なくとも１００の化合物が呼気で検出されている。これらのさまざまな化学物質の放出により、被験者の化学物質の発散に応じて、蚊に対するそれらの誘引性についての人間の被験者のランク付けが可能になる。
【０００５】
皮膚微生物(microbes)は、体臭と揮発性物質の生成に重要な役割を果たす。Ｖｅｒｈｕｌｓｔ  ｅｔ  ａｌ．は、４５４パイロシーケンシングを使用して、１６Ｓ  ｒＲＮＡシーケンスを介して、皮膚の発散が蚊への誘引が不十分又は非常に誘引性であったヒトの被験者に最も強く関連する細菌属を同定した。この分析は、誘引性の(attractive)メタボロームの作成に関与する遺伝子ネットワークの不完全な画像を提供した。この研究は細菌の分析に限定されただけでなく（例えば、真菌の分析は行われなかった）、細菌由来の忌避剤として機能する可能性のある分子をどのようにカタログ化するか、又は、より自然に忌避性の皮膚表現型を作成するために皮膚のマイクロバイオーム(microbiome)をどのように調節するかは不明である。
【０００６】
コンパニオンアニマルは、多くの節足動物媒介性(vector  borne)疾患のリザーバと考えられている。つまり、それらは直接人獣共通感染症（動物と人間との間で感染する可能性がある）であるか、それらは伝染性である可能性がある（例えば、遺伝子変異を介して）かのいずれかあることを意味する。この可能性のために、コンパニオンアニマルは、節足動物媒介性疾患の公衆衛生への関心が高まっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
概要
本明細書で少なくとも部分的に提供されるのは、メタゲノムシーケンシング及びメタボロームプロファイリングから表現型生成生化学経路を同定する方法及びシステムである。本明細書に開示されるのは、代謝されたときに、化合物に作用することができる表現型生成微生物種の優先的な成長又は転写活性を駆動することにより、マイクロバイオーム(microbiome,微生物叢)又はメタトランスクリプトーム組成を変更する役割を果たすことができる化合物である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本明細書で提供される実施形態のいくつかは、真皮サンプルの表現型に関連する1つ以上の生化学的経路を同定するための方法に関する。当該方法は、表現型を欠く少なくとも1の対象の皮膚サンプルの第１のメタボローム化合物マトリックスを決定すること、表現型を有する少なくとも１の対象の皮膚サンプルの第２のメタボローム化合物マトリックスを決定すること、前第１と第２のメタボローム化合物マトリックスを比較すること、及び前記第1のメタボローム化合物マトリックスと第2のメタボローム化合物マトリックスとの違いを少なくとも1つの生化学的経路に関連付けること、包含し、ここで、前記少なくとも１つの生化学的経路は前記表現型に関連している。いくつかの実施形態では、表現型は昆虫忌避を包含する。いくつかの実施形態では、表現型は昆虫の誘引を包含する。いくつかの実施形態では、表現型は皮膚代謝産物を包含する。いくつかの実施形態では、真皮サンプルは、皮膚、毛髪、又は毛皮を包含する。いくつかの実施形態では、方法は、前記少なくとも１つの生化学経路の化合物である少なくとも１つの薬剤を特定することをさらに包含する。前記第１又は第２のメタボローム化合物マトリックスについて決定することは、分析方法を包含する。分析方法は、ゲノミクス法評価、トランスクリプトーム又はメタボロミクス評価、マイクロバイオーム組成の決定、核磁気共鳴（ＮＭＲ）及び質量分析（ＭＳ）、フーリエ−変換赤外線（ＦＴＩＲ）、赤外線（ＩＲ）サーモグラフィー、カタルミネセンス（ＣＴＬ）、レーザー誘起蛍光イメージング（ＬＩＦＩ）、及び共鳴増強多光子イオン化（ＲＥＭＰＩ）を包含する。いくつかの実施形態では、前記第１又は第２のメタボローム化合物マトリックスについて決定することは、１つ又は複数の対象から得られる。
【０００９】
本明細書で提供されるいくつかの実施形態は、真皮サンプルの表現型に関連する１つ以上の生化学経路を特定する方法に関する。当該方法は、表現型を欠く少なくとも1の対象の皮膚サンプルの第１のメタゲノムマトリックスを決定すること、表現型を有する少なくとも１の対象の皮膚サンプルの第２のメタゲノムマトリックスを決定すること、前第１と第２のメタゲノムマトリックスを比較すること、及び前記第1と第2のメタゲノムマトリックスとの違いを、前記対象の少なくとも1つの生化学的経路に関連付けること、包含し、ここで、前記少なくとも１つの生化学的経路は前記表現型に関連している。いくつかの実施形態では、表現型は、昆虫忌避又は昆虫誘引を包含する。いくつかの実施形態では、表現型は皮膚代謝産物を包含する。いくつかの実施形態では、真皮サンプルは、皮膚、毛髪、又は毛皮を包含する。いくつかの実施形態では、当該方法は、前記少なくとも１つの生化学経路の化合物である少なくとも１つの薬剤を特定することをさらに包含する。いくつかの実施形態では、前記第１又は第２のメタゲノムマトリックスについて決定することは、１又は複数の対象から得られる。いくつかの実施形態では、前記メタゲノムマトリックスはメタトランスクリプトームを包含する。いくつかの実施形態では、当該方法は、前記少なくとも１つの生化学的経路のための少なくとも１つの成分の遺伝子発現を調節する少なくとも１つの薬剤を同定することをさらに包含する。
【００１０】
本明細書で提供されるいくつかの実施形態は、対象の表現型を調節する方法に関するのであって、上記の方法により同定された化合物と前記対象を接触させることによる。いくつかの実施形態では、前記対象は表現型を欠いている。いくつかの実施形態では、対象は表現型を有する。いくつかの実施形態では、表現型は、昆虫忌避又は昆虫誘引を包含する。
【００１１】
本明細書で提供されるいくつかの実施形態は、腸サンプルの表現型に関連する１つ以上の生化学経路を特定するための方法に関する。当該方法は、表現型を欠く少なくとも１の対象の腸サンプルの第１のメタボローム化合物マトリックスを決定すること、表現型を有する少なくとも１の対象の腸サンプルの第２のメタボローム化合物マトリックスを決定すること、前記第１のメタボローム化合物マトリックスと第２のメタボローム化合物マトリックスとを比較すること、及び前記第１及び第２のメタボローム化合物マトリックス間の差異を少なくとも１つの生化学経路に関連付けること、を包含する、ここで、少なくとも１つの生化学的経路は表現型に関連している。いくつかの実施形態では、表現型は昆虫忌避を包含する。いくつかの実施形態では、表現型は昆虫の誘引を包含する。いくつかの実施形態では、表現型は腸代謝産物を包含する。いくつかの実施形態では、腸サンプルは、食道、胃、小腸、大腸、又は糞便物質を包含する。いくつかの実施形態では、腸サンプルは糞便物質を包含する。いくつかの実施形態では、当該方法は、さらに、少なくとも１つの生化学経路の化合物である少なくとも１つの薬剤を同定することを包含する。いくつかの実施形態では、前記第１又は第２のメタボローム化合物マトリックスについて決定することは、前記腸サンプルを、ゲノミクス法評価、トランスクリプトーム又はメタボロミクス評価、マイクロバイオーム組成の決定、核磁気共鳴（ＮＭＲ）及び質量分析（ＭＳ）、フーリエ変換赤外線（ＦＴＩＲ）、赤外線（ＩＲ）サーモグラフィー、カタルミネセンス（ＣＴＬ）、レーザー誘起蛍光イメージング（ＬＩＦＩ）、及び共鳴増強多光子イオン化（ＲＥＭＰＩ）からなる群から選択される分析方法に供することを包含する。いくつかの実施形態では、前記第１又は第２のメタボローム化合物マトリックスについて決定することは、１人又は複数の対象から得られる。
【００１２】
本明細書で提供されるいくつかの実施形態は、腸サンプルの表現型に関連する１つ以上の生化学経路を特定するための方法に関する。当該方法は、表現型を欠く少なくとも１の対象の腸サンプルの第１のメタゲノムマトリックスを決定すること、表現型を有する少なくとも１の対象の腸サンプルの第２のメタゲノムマトリックスを決定すること、前記第１と第２のメタゲノムマトリックスとを比較すること、及び前記第１及び第２のメタゲノムマトリックス間の差異を少なくとも１つの生化学経路に関連付けること、を包含する、ここで、前記少なくとも１つの生化学的経路は表現型に関連している。いくつかの実施形態では、表現型は昆虫忌避を包含する。いくつかの実施形態では、表現型は昆虫の誘引を包含する。いくつかの実施形態では、表現型は腸代謝産物を包含する。いくつかの実施形態では、腸サンプルは、食道、胃、小腸、大腸、又は糞便物質を包含する。いくつかの実施形態では、当該方法は、さらに、少なくとも１つの生化学経路の化合物である少なくとも１つの薬剤を同定することを包含する。いくつかの実施形態では、前記第１又は第２のメタゲノムマトリックスについて決定することは、１又は複数の対象から得られる。いくつかの実施形態では、メタゲノムマトリックスはメタトランスクリプトームを包含する。いくつかの実施形態では、当該方法は、少なくとも１つの生化学的経路のための少なくとも１つの成分の遺伝子発現を調節する少なくとも１つの薬剤を同定することをさらに包含する。
【００１３】
特定の実施形態は、以下の説明、実施例、特許請求の範囲、及び図面においてさらに説明される。
【００１４】
図面の簡単な説明
図面は、技術の特定の実施形態を示し、限定するものではない。説明を明確かつ容易にするために、図面は一定の縮尺で描かれておらず、いくつかの例では、特定の実施形態の理解を容易にするために、さまざまな態様が誇張又は拡大されて示されている。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、蚊に対して誘引性として（ここでは薄い灰色で表示）表現型が分類された個体と誘引性ではない（ここでは暗色で表示）個体のクラスタリングを示すスコアの主座標分析を示す。
【図２Ａ】図２Ａ〜２Ｂは、それらの関連するＫＥＧＧ経路の部分で強調された（暗色で）予測される化合物の例を示す。
【図２Ｂ】図２Ａ〜２Ｂは、それらの関連するＫＥＧＧ経路の部分で強調された（暗色で）予測される化合物の例を示す。図２Ｂは、図２Ａに示されている経路の続きである。
【図３Ａ】図３Ａ〜３Ｂは、最も多く蓄積された代謝産物及び忌避性に関連するそれらのそれぞれの経路を概略的に示す。
【図３Ｂ】図３Ａ〜３Ｂは、最も多く蓄積された代謝産物及び忌避性に関連するそれらのそれぞれの経路を概略的に示す。
【図４Ａ】図４Ａ〜４Ｂは、最も多く消費された代謝産物及び忌避性に関連するそれらのそれぞれの経路を概略的に示す。
【図４Ｂ】図４Ａ〜４Ｂは、最も多く消費された代謝産物及び忌避性に関連するそれらのそれぞれの経路を概略的に示す。
【図５Ａ】図５Ａ〜５Ｂは、最も多く蓄積された代謝産物及び口腔の健康に関連するそれらのそれぞれの経路を概略的に示す。
【図５Ｂ】図５Ａ〜５Ｂは、最も多く蓄積された代謝産物及び口腔の健康に関連するそれらのそれぞれの経路を概略的に示す。
【図６Ａ】図６Ａ〜６Ｂは、最も多く消費された代謝産物及び口腔の健康に関連するそれらのそれぞれの経路を概略的に示す。
【図６Ｂ】図６Ａ〜６Ｂは、最も多く消費された代謝産物及び口腔の健康に関連するそれらのそれぞれの経路を概略的に示す。
【図７Ａ】図７Ａ〜７Ｂは、最も多く消費された代謝産物及びそれらのアトピー性皮膚炎に関連するそれぞれの経路を概略的に示す。
【図７Ｂ】図７Ａ〜７Ｂは、最も多く消費された代謝産物及びそれらのアトピー性皮膚炎に関連するそれぞれの経路を概略的に示す。
【図８Ａ】図８Ａ〜８Ｂは、アトピー性皮膚炎に関連する最も多く蓄積された代謝産物及びそれらのそれぞれの経路を概略的に示す。
【図８Ｂ】図８Ａ〜８Ｂは、アトピー性皮膚炎に関連する最も多く蓄積された代謝産物及びそれらのそれぞれの経路を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下の詳細な説明では、本明細書の一部を形成する添付の図面を参照する。図面において、文脈が他のことを指示しない限り、同様の記号は通常、同様のコンポーネントを識別する。詳細な説明、図面、及び特許請求の範囲に記載されている例示的な実施形態は、限定することを意味するものではない。本明細書に提示される主題の精神又は範囲から逸脱することなく、他の実施形態を利用することができ、他の変更を行うことができる。本開示の態様は、本明細書で一般的に説明され、図に示されるように、多種多様な異なる構成で配置、置換、結合、分離、及び設計でき、そのすべてが明示的に企図されることは容易に理解されよう。
【００１７】
マイクロバイオームは、特定の環境内の微生物の集団である。動物は、例えば、腸内マイクロバイオーム、皮膚マイクロバイオーム、肺マイクロバイオーム、及び口腔マイクロバイオームを包含する、複数の異なるマイクロバイオームを持つことがある。
【００１８】
皮膚マイクロバイオームは、生物の非常に多様な集団を包含する。これらの生物は、皮膚の健康、一般的な健康と健康状態、及び匂いの発生をもたらす、複雑な一連の生化学的経路によって様々な化合物を生成する。さらに、皮膚のマイクロバイオームは、蚊などのさまざまな望ましくない昆虫の誘引性又は忌避効果をもたらす。
【００１９】
本明細書では、マイクロバイオームを調節するための、及び特に、マイクロバイオームの生化学的機構を調節するためのシステム及び方法が提供される。調節可能なマイクロバイオームは、興味関心のあるいずれの特定のマイクロバイオーム、例えば、腸のマイクロバイオーム、皮膚のマイクロバイオーム、口腔のマイクロバイオーム、膣のマイクロバイオーム、眼のマイクロバイオーム、又は肺のマイクロバイオーム、又はその他の興味関心のあるマイクロバイオーム、又はそれらのいずれの組み合わせ、であり得る。本明細書に記載されるシステム及び方法は、マイクロバイオームの調節に関連する多数の用途を有し得る。本明細書で提供される実施形態は、マイクロバイオームを増強するのに必要な化合物を決定するための方法及びシステムに関する。本明細書で提供される方法及びシステムは、天然のマイクロバイオーム内の代謝経路を能動的に刺激することに関する。本明細書で説明する一般的なプラットフォームには多くのアプリケーションがある。そのような例の１つは、昆虫忌避性であり、これは、例として本明細書に詳細に記載されている。しかしながら、当業者は、昆虫忌避が例示的な用途として役立つこと、及び本明細書に記載される一般的なプラットフォームが追加の実際的な用途に関することを認識するであろう。さらに、一般的なプラットフォームは、皮膚のマイクロバイオームを参照して本明細書に記載されているが、同じ原理が他のマイクロバイオームに関して使用されてもよいことが理解されるべきである。
【００２０】
したがって、本明細書で提供されるのは、消化管マイクロバイオーム、皮膚マイクロバイオーム、口腔マイクロバイオーム、肺マイクロバイオーム、又は他のマイクロバイオーム、又はそれらのいずれの組み合わせを包含する、マイクロバイオームを調節するためのシステム及び方法である。マイクロバイオームの調整は、特定の望ましい表現型を強化する、例えば、腸の健康（例えば、腸の代謝の改善、免疫機能の向上、又は消化の健康と栄養摂取の改善などを包含する）、皮膚の健康（例えば、体臭、忌避性、全体的な皮膚の健康を強化する、変更する、又は改善すること、又はアトピー性皮膚炎を改善することを包含する）、口腔の健康（例えば、虫歯又は他の歯周病の改善又は予防することを包含する）、肺の健康（例えば、慢性閉塞性肺疾患などの肺疾患の改善又は予防することを包含する）、又は全体的な健康及び健康な状態を強化する、可能性がある。さらに、本明細書に記載のシステム及び方法は、例えば、化粧品で使用するための、マイクロバイオームが生成した生成物の製造のためのいくつかの実施形態で使用することができる。
【００２１】
いくつかの実施形態では、マイクロバイオームを調節するために本明細書に記載される方法及びシステムは、忌避性を改善するために使用される。多くの人が蚊を非常に引き付け、その結果、激しく、かゆく、痛みを伴うみみずばれ(welts)が発生し、数日又は数週間も存続する可能性がある。他の人は、蚊に天然に誘引性ではなく、蚊を積極的に撃退する物質さえ生産する。昆虫への誘引力のこの違いは、蚊への誘引力にこの差を生じさせる皮膚表面の化学的性質によって説明される。皮膚の化学反応(chemistry)は、細菌、単細胞生物、及びウイルスを包含する生物によって作成され、まとめて皮膚マイクロバイオームと呼ばれる。ＣＯ２、乳酸、又は血液型ではなく、マイクロバイオームが蚊への誘引力に違いを作り出す。実際、人間の汗は皮膚のマイクロバイオームによる処理なしでは無臭である。
【００２２】
蚊は身体的刺激の原因であることに加えて、致命的な病気のキャリアでもある。例えば、蚊はジカウイルス、鳥インフルエンザ、黄熱病、マラリア、チクングニアウイルス、ウエストナイルウイルス、デング、及び他の病気を運ぶことが知られている。これらの病気は、これらの病気は世界中の何億人もの人々に影響を及ぼし、毎年何百万人もの死者を出している。ＤＥＥＴなどの蚊よけ製品にも関わらず、発病率は上昇し続けている。これは、コスト、知覚された毒性、肌への感触、又は効果がないこと、並びに製品に対する蚊の感受性の低下のために、個人が入手可能な製品を使用する意欲が低いか又は使用できないことの両方の結果である。
【００２３】
しかしながら、例として、皮膚マイクロバイオームを増強するそのような用途の１つは、自然の忌避を刺激するためのものであろう。この実施例では、本明細書に記載の方法及び組成物は、皮膚マイクロバイオーム内の機能的経路を増強して、個体と共に運ばれる忌避性を作り出す。製品に有効成分が含まれている皮膚に塗布される従来の忌避剤製品は、多くても数時間持続するのに対し、当該方法とシステムは、天然のマイクロバイオーム内の代謝経路を刺激する。これにより、自然で長持ちする効果的な蚊忌避剤が得られる。その結果、無毒の自然忌避効果が得られ、母親、子供、妊娠中の女性、及び旅行者などを包含する、個人が日常的に使用しても安全である。さらに、これにより、ＤＥＥＴ又は他の化学忌避剤の環境問題、毒性、及び昆虫耐性を回避する天然生成物が得られる。
【００２４】
本明細書で提供されるいくつかの実施形態は、表現型を有する１つ以上の対象と、表現型を有しない対象の皮膚又は腸のマイクロバイオーム及びメタボロームを比較することによって、１つ以上の表現型生成酵素経路を検出するための方法、組成物、及びシステムに関する。表現型に最も関連する、微生物分類群又はそれらの生物の表現(representation)（及びそれらに関連する代謝経路）を決定するための方法も提供される。表現型への又は表現型からのシフトを促進する１つ以上の化合物と対象を接触させることにより、対象の表現型を調節するための組成物及び方法も提供される。
【００２５】
１つ以上の忌避剤生成生化学経路を検出するための方法、組成物、及びシステムが、自然に耐性があり、且つ吸血性節足動物に刺される傾向が高い、個人の集団の皮膚マイクロバイオーム又はメタボロームを特徴付けることによって、提供される。昆虫忌避に最も関連する微生物分類群（及びそれらに関連する代謝経路）を決定するための方法も提供される。他の実施形態では、代謝されたときに、その場で(ｉｎ  ｓｉｔｕ)忌避分子を生じさせ、且つより自然に忌避するマイクロバイオーム組成へのシフトを促進することができる分子基質を用いて生化学経路を標的化／活性化するための方法及び組成物が提供される。
【００２６】
本明細書で使用される場合、「マイクロバイオーム」は、サンプル中の微生物の組み合わされた遺伝物質を意味する。マイクロバイオームには、微生物、生存及び非生存の両方、細菌、古細菌、ウイルス、真核生物を含めることができる。本明細書で使用される場合、「マイクロバイオームの表現」は、マイクロバイオームに関連するデータである。マイクロバイオームの表現には、微生物の遺伝マーカー；微生物の代謝マーカー；代謝マーカーの遺伝マーカー；及びそれらの組み合わせ；を包含するがそれらに限定されない。マイクロバイオームを含有するサンプルとマイクロバイオームの表現は、公共のソース（一部の実施形態では、Ｈｕｍａｎ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｍｅ  Ｐｒｏｊｅｃｔ、ＮＣＢＩ、Ｅａｒｔｈ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｍｅ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）、プライベートソース、ローカルコレクション、リアルタイムコレクション、又は歴史的コレクションから取得できる。
【００２７】
本明細書で使用される場合、「メタゲノム」という用語は、複数の生物のサンプル中のすべての遺伝物質を意味する。メタゲノムには次のもの：  微生物、生存及び非生存の両方；細菌、古細菌、ウイルス、及び真核生物；生物の遺伝マーカー；代謝マーカーの遺伝マーカー；及びそれらの組み合わせ；を包含し得る。このようなサンプルは、公共の情報源（いくつかの実施形態では、Ｈｕｍａｎ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｍｅ  Ｐｒｏｊｅｃｔ、ＮＣＢＩ、Ｅａｒｔｈ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｍｅ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）、民間の情報源、ローカルコレクション、リアルタイムコレクション、又は歴史的コレクションから取得できる。本明細書で使用される場合、複数とは、１つの又は１つより多い生物を指す。したがって、方法が、例えば、複数の対象からマトリクスを取得することを指す場合、当該方法は、１の対象又は多くの対象を包含し得る。いくつかの実施形態では、１：１のサンプル比較が行われる。
【００２８】
本明細書で使用される場合、「メタゲノムマトリックス」という用語は、複数の生物のサンプル中の核酸のカウントのデータセットを意味する。
【００２９】
本明細書で使用される場合、「遺伝子コミュニティ組成」は、存在する遺伝物質の注釈を包含し、それは、この物質の存在量を包含し得る。コミュニティ組成は、単一のサンプル又は多くのサンプルを表してもよい。さらに、コミュニティ組成は、遺伝的特徴又は遺伝的データである場合がある。データは、公共のデータベース又はデータセットから取得することも、又は他のパラメータから推定することもできる。
【００３０】
本明細書で使用される場合、「コミュニティ組成」は、存在する生物の同一性を意味するが、存在するそれらの生物の存在量も包含し得る。コミュニティ組成は、単一のサンプルまたは多数のサンプルを表す場合がある。さらに、コミュニティ組成は、遺伝的特徴または遺伝的データであり得る。データは、公共のデータベースまたはデータセットから取得することも、他のパラメータから推定することもできる。
【００３１】
本明細書で使用される場合、「メタボローム化合物マトリックス」という用語は、生化学反応に関与する酵素又は反応性の原因となる化合物と、その反応のための生成物又は反応物と見なされる関連化合物のカウント(counts)のデータセットを意味する。いくつかの実施形態では、カウントは、反応性原因化合物が特定の生成物又は反応物で見られる時間であり、生成物で見られる時間は正であると見なされ、反応物で見られる時間は負である。生化学的経路又は反応は、いくつかの実施形態において、公共データベース、精選されたデータ、経験的観察、実験研究又はそれらの組み合わせを包含するソースのホストからもたらされ得る。データは推定又は仮説化することもできる。マトリックスは、メタボロームの１つの表現(representation)である。
【００３２】
本明細書で使用する場合、「メタボローム」という用語は、生物学的サンプル内に見られる化学物質の完全なセットを意味する。生物学的サンプルは、細胞、細胞小器官、器官、組織、組織抽出物、生体液又は生物全体であり得る。いくつかの実施形態では、生体サンプルは皮膚である。
【００３３】
本明細書で使用する場合、「代謝産物」という用語は、化学中間体又は代謝産物を意味する。いくつかの実施形態では、代謝産物は小分子である。いくつかの実施形態では、代謝産物は、ＤＮＡ、ＲＮＡ又は長さが１００アミノ酸を超えるタンパク質などの高分子生体分子を包含する。代謝産物は、代謝経路の酵素の基質、そのような経路の中間体、又は代謝経路によって得られる産物であり得る。
【００３４】
本明細書で使用される場合、「メタデータ」という用語は、他のデータを説明するデータを意味する。メタデータには、サンプル環境、興味関心のある状態、アクティブな照会、又はステータスに関連付けられたデータを含めることができる。例えば、データが各サンプルに調査中の「状態」を割り当てたとする。それ以外の場合、関連付けられている状態がないデータは予測できるが、サンプルのステータスの一部又はすべてがわかっているある種のデータベースに基づいてのみ予測できる。
【００３５】
本明細書で使用する場合、「メタトランスクリプトーム」という用語は、皮膚又は他の環境に生息する複数の微生物によって産生されるＲＮＡ転写物の完全又は部分的なレパートリーを意味し、ＤＮＡによって表すことができる。
【００３６】
本明細書で使用される場合、「忌避剤」という用語は、昆虫に、薬剤の供給源から離れる方向の動きをさせる薬剤を意味する。いくつかの実施形態では、ＥＰＡの試験ガイドラインを使用して、忌避剤はまた、「昆虫又は他の節足動物の宿主探索行動を妨害し、それらを処置されたヒトの皮膚から遠ざけることを推し進めるか又は遠ざけることを保つ製品」として定義される。
【００３７】
本明細書で使用される場合、「節足動物」という用語は、外骨格を有し、宿主を混乱させる無脊椎動物を指す。例えば、節足動物は、蚊、ハエ、ダニ、ノミ、ダニ、シラミ、トコジラミ、クモ、又は反発又は接触を防ぐのに望ましい任意の数の関連する昆虫であり得る。
【００３８】
本明細書で使用される場合、「誘引物質(attractant)」という用語は、昆虫に作用物質（agent）の供給源に向けて方向付けられた動きをさせる作用物質を意味する。
【００３９】
いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも１つの生化学経路の化合物である少なくとも１つの薬剤(agent)を特定することをさらに包含する。いくつかの実施形態では、第１又は第２のメタボローム化合物マトリックスについて決定することは、腸サンプルを、以下：
ゲノミクス法評価、トランスクリプトーム又はメタボロミクス評価、マイクロバイオーム組成の決定、核磁気共鳴（ＮＭＲ）及び質量分析（ＭＳ）、フーリエ変換赤外線（ＦＴＩＲ）、赤外線（ＩＲ）サーモグラフィー、カタルミネセンス（ＣＴＬ）、レーザー誘導蛍光イメージング（ＬＩＦＩ）、及び共鳴増強多光子イオン化（ＲＥＭＰＩ）、
からなる群から選択される分析方法に供することを包含する。ゲノミクス法評価は、例えば、配列決定、核酸分析、リボ核酸分析などを包含する、ゲノミクスを分析するためのいずれの方法を包含し得る。
【００４０】
本明細書で使用される「皮膚(skin)」は、対象の体の最外層を意味し、髪及び他のデブリ；表皮又は真皮；動物の体の覆い；毛皮、又は髪；を包含することができる。「皮膚サンプル」は皮膚標本である。本明細書で使用される場合、「対象(subject)」という用語は、哺乳動物を包含する脊椎動物などの動物である。「哺乳動物」という用語は、哺乳綱に属する個体として定義され、且つ、ヒト、家庭用家畜及び農場の家畜、及び動物園動物、スポーツ動物、又はペット動物（コンパニオンアニマル）、例えば羊、犬、馬、猫又は牝牛など、が含まれるが、これらに限定されない。好適な対象には、実験動物（マウス、ラット、ウサギ、又はモルモットなど）、農場の家畜、及び家庭用動物又はペット（猫又は犬など）が含まれる。非ヒト霊長類、又は好ましくはヒト患者が含まれる。
【００４１】
本明細書で使用される場合、「表現型」という用語は、その遺伝子型と環境との相互作用から生じる、個体の１つ以上の観察可能な特徴を意味する。表現型には、メタデータ、パラメータ、条件、及び物理的な指定を含めることができる。表現型には、昆虫忌避又は昆虫誘引が含まれる。
【００４２】
本明細書で使用される場合、「生化学経路」という用語は、生物の動作に関与する化学反応を意味する。
【００４３】
本明細書では、生物学的サンプルの表現型に関連する１つ以上の生化学的経路を同定する方法が提供される。いくつかの実施形態では、生物学的サンプルは真皮(dermal)サンプルである。真皮サンプルには、皮膚、毛髪、又は毛皮が含まれる。真皮サンプルは、特定の身体部位から入手できる。特定の身体部位は、例えば、足首、前腕、脇の下、乳首領域、又は首であり得る。いくつかの実施形態では、生体サンプルは腸サンプルである。腸サンプルは、食道、胃、小腸、大腸、又は糞便からのサンプルを包含し得るが、これらに限定されない。表現型は、昆虫忌避又は昆虫誘引であり得る。
【００４４】
第１のメタボローム化合物マトリックスは、表現型を欠く少なくとも１の対象の生物学的サンプルについて決定される。第２のメタボローム化合物マトリックスは、表現型を有する少なくとも１の対象の生体サンプルについて決定される。第１及び第２のメタボローム化合物マトリックスが比較され、１つ以上の差異が少なくとも１つの生化学経路に関連し、それにより表現型に関連する少なくとも１つの生化学経路を同定する。
【００４５】
いくつかの実施形態では、方法は、表現型に関連する皮膚マイクロバイオーム代謝経路を同定するために有用である。当該方法はまた、皮膚のマイクロバイオームに由来する内因性の表現型関連分子を同定するためにも有用である。これらの方法は、興味関心対象の表現型を有する対象からの別個の身体部位からの皮膚発散を含む生体試料に対して、表現型を持たない対象からの同じ別個の身体部位からの皮膚発散を含む生体試料に対して質量分析を行うことを包含し得る。対象のいずれかのセット（表現型あり、又はなし）に関するデータは、データベースから取得できる。
【００４６】
特定の皮膚発散に関連する表現型を生成する生化学的経路を決定するための方法も提供される。当該方法は、表現型保有集団を表現型欠損集団と比較することにより、個体の集団から皮膚発散に存在する分子を生成するように機能する生化学的経路を特定する。
【００４７】
宿主のマイクロバイオームによって代謝されたときに、皮膚のマイクロバイオームの所望の表現型分子をもたらす酵素基質を同定するための方法も提供される。これらの方法は、生化学的経路が表現型を生成し、有効な生化学的経路の酵素の基質分子を識別するように機能していることを識別する。
【００４８】
皮膚は、例えば、ひだ、温度及び湿度の違いを有する不均一な表面である。したがって、異なる身体部位に存在するマイクロバイオームも異なる。汗腺（アポクリンとエクリン）は、さまざまな身体部位で密度が高くなっている。例えば、脇の下、泌尿生殖器、乳首の領域にあるアポクリン腺は、無臭の物質を排出する。分泌物は宿主の体の微生物によって代謝され、汗に関連する臭いを作り出す。微生物群(communities)は共生であり、宿主の排泄物や免疫システムと協調して生きている。宿主は、表皮にあるケラチノサイトのさまざまな受容体を介して、微生物群を非脅威として認識する。パターン認識受容体（ＰＲＲ）は、フラジェリン、核酸、グラム陰性菌の表面のリポ多糖、グラム陽性菌の表面のペプチドグリカンとリポテイコ酸、及び真菌細胞壁のザイモサンとマンナンなどを包含するさまざまな病原体関連分子パターン（ＰＡＭＰ）を認識する。ＰＲＲがＰＡＭＰによって活性化されると、宿主はサイトカイン、ケモカイン、及び抗菌ペプチドを排出する。ＰＲＲには、Ｔｏｌｌ様受容体、マンノース受容体、ＮＯＤ様受容体が含まれる（Ｇｒｉｃｅ  ｅｔ  ａｌ．  ２００８）。ヒト白血球抗原（ＨＬＡ）タイプは蚊に対する誘引性に関連しており、特定の化合物は誘引力のある又は誘因力のない表現型に関連している（Ｖｅｒｈｕｌｓｔ  ｅｔ  ａｌ．  ２０１３）。
【００４９】
全ゲノムメタゲノム配列決定及びメタボロームプロファイリングから忌避剤生成生化学経路を同定する方法及びシステムも本明細書で提供される。同定された生化学的経路は、代謝されるとその場で(in  situ)忌避分子を形成できる化合物をカタログ化するために使用される。さらに、化合物は、提供された化合物に作用することができる忌避剤生成微生物種の成長又は転写活性を駆動することにより、皮膚のマイクロバイオーム又はメタトランスクリプトームの組成を変えることもできる。また、いくつかの実施形態では、化合物はまた、提供された化合物に作用することができる誘引物質を生成する微生物種の成長又は転写活性を低下させることにより、皮膚のマイクロバイオーム又はメタトランスクリプトーム組成を変えることができる。
【００５０】
内因性節足動物忌避に関連する皮膚マイクロバイオーム代謝経路を同定する方法も提供される。それらの同じ身体部位からの皮膚発散が関心のある節足動物に対してあまり誘引性でない被験者の母集団からの1つ以上の身体部位からの皮膚サンプルのメタゲノムが、全ゲノム配列決定、又はサンプル中の生物を特定する別の手段によって、決定される。
【００５１】
皮膚マイクロバイオームに由来する内因性節足動物忌避分子を同定するための方法も提供される。この方法は、同じ身体部位からの皮膚発散が興味関心の節足動物に対してあまり誘引性でない被験者の母集団からの身体部位からの皮膚発散を含有する真皮サンプルの質量分析を行うことを含む。
【００５２】
節足動物忌避性皮膚発散を生成する１つ以上の生化学的経路を決定するための方法も提供される。いくつかの実施形態では、方法は、皮膚発散が興味関心の節足動物に対してあまり誘引性でない対象の集団から皮膚発散に存在する分子を生成するように機能する生化学経路を決定することを含む。
【００５３】
被験者に導入されたときに、皮膚マイクロバイオーム由来の節足動物忌避分子をもたらすことができる酵素基質を同定する方法も提供される。いくつかの実施形態では、方法は、節足動物忌避性皮膚発散を生成するように作用する生化学経路を決定すること、及び作用する生化学経路の酵素のための少なくとも１つの基質分子を同定することを含む。
【００５４】
そのような疾患を伝染する節足動物には、とりわけ、蚊、ダニ、ノミ、及びサシチョウバエ（sandflies）、ならびにシラミが含まれる。節足動物媒介性(vector  borne)疾患は、媒介節足動物(arthropod  vectors)が病原体（agent）、コンパニオンアニマル、又はその他のリザーバを食べないようにすることで回避できる。ベクターの制御は、環境的、接触還元、化学的、生物学的などを含めた、さまざまな方法で行うことができる。方法を組み合わせて、協調して使用し、ベクターを制御するために補足することもできる。いくつかの実施形態は、これらの技法のいずれかと組み合わせることもできる。ここで説明するものは、包括的又は網羅的なリストを意図したものではない。
【００５５】
メタボローム化合物コミュニティ（Ｍ）は、機能的又は推定的に機能的な遺伝子経路を表す。Ｍには、アクティブに変換し、プロセスを触媒する酵素とその反応物及び代謝物の条件付き確率カウントが含まれる。例えば、アルゴリズム的及び経験的アプローチによって酵素活性の領域を予測することが可能であり、注釈付け方法(annotation  methods)を介してそれも可能である。例えば、表１は、メタボローム化合物マトリックスに使用される一連の反応を示す。
【００５６】
表１
【表１】
2021505194.tif 000003
【００５７】
表２は、結果として得られる推定メタボローム化合物コミュニティを示す。
表２
【表２】
2021505194.tif 000004
【００５８】
いくつかの実施形態では、サンプルは、多数のサンプル収集方法を通じて得ることができる。サンプルは、直接評価、公開データから収集される場合があり、又は他のパラメータから推定することができる。メタゲノムシーケンシングにより取得できる。遺伝子群構成マトリックス（Ｇ）は、メタボローム化合物コミュニティの酵素又は触媒作用プロセスに関連する遺伝子の数(counts)を含有し、同様に配列領域を表すことができる。例えば、部分的な遺伝子コミュニティ構成マトリックスを表３に示す。表３では、ｌｏｇ２でスケーリングされ、変位値(qauntile)が正規化されている。
【００５９】
表３
【表３】
2021505194.tif 000005
【００６０】
次に、遺伝子群集組成は、スコアが生成されるように、メタボローム化合物マトリックスによって形質転換される。形質転換は、遺伝子群マトリックスとメタボローム化合物マトリックスのドット積（dot  product）である可能性がある。スコアは、その遺伝子群集構成を前提とした化合物の推定変換を表す。例えば、サンプルごとの遺伝子群構成を仮定すると、結果は、それぞれスコアを持つサンプル内の代謝産物又は化合物のセットである。
【００６１】
本明細書で提供されるのは、生物対代謝産物の関係を予測する方法である。この実施形態では、前と同様にＧは正規化されるが、Ｇはそれらの遺伝子を保持する生物の比率によってスケーリングされる。例えば、ここでは、サンプルマトリックスによる遺伝子であると仮定する。例えば、例えば、多くのサンプルがGに含まれているとする。我々は生物ごとの遺伝子マトリックスごとにサンプルごとにGをスケーリングする。ここで、各サンプルは、ベクトル（→）ＳＧとして示されているサンプル内の比例カウントのベクトルである。その後、スコアは、
【数１】
2021505194.tif 000006
になる。結果のスコアは、サンプル内の生物によって分割される。
【００６２】
スコアは、それらの使用及びスコアの処理方法に応じて、累積又は増加したターンオーバーのいずれかを表す正又は負であり得る。コミュニティ活動(community  activity)のそのような表現は、サンプル間のペアワイズ距離を取り、それらをＮ次元空間に表示することによって視覚化できる。一般に、スコアの距離行列は、Ｎ次元空間のサンプルとグループの違いの間の相互関係を示す。同様に、スコアはステータスグループ内で（つまり、関連付けられたメタデータによって）平均化され、次に減算されて、増加又は減少した変換又は蓄積が発生しているグループを決定できる。スコアはメタデータと関連付けることもできる。さらに、公的、私的、経験的、サンプル又はキュレーションされた経路、又はこれらのいくつかの組み合わせを使用して、化合物に注釈を付けたり、集計したりできる。スコアのＰ値は、最終スコアを並べ替えてｎｕｌｌ分布を見つけること、及びスコアの発生を経験的ｎｕｌｌ分布のパーセンタイルと比較することによって求められる。スコアは、単独で使用することも、以下のものと一緒に使用して、値のセットを最適化することに基づいてコミュニティの変化を判断することもできる。
【００６３】
いくつかの実施形態は、これらの化合物の物理量値の推定も包含する。化合物の値は、メタボロミクスデータを組み込むことによって推定される質量であってもよい。フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴質量分析（ＦＴ−ＩＣＲ／ＭＳ）が含まれるが、これに限定されない。このような方法は、化合物の質量を計算するために使用でき、次に、サンプル中の化合物の存在量質量（ａ）の推定値は、例えば、以下のように計算できる。
【数２】
2021505194.tif 000007
ここで、ベクトルｍはメタボロームを介した化合物の質量であり、ｗは化合物あたりの分子量であり、Ｍはメタボロームマトリックスであり、Ｇは遺伝子群構成であり、ＳＡは、質量調整された化合物スコア行列である。これらのスコアは、未調整のスコアについて上記で示したような、いくつかの意味のある方法で視覚化できる。
【００６４】
局所的な微小環境は微生物群集の構成に影響を与える。利用可能な栄養素、温度、塩分、ｐＨ、宿主などはすべて、ニッチな生物のタイプを形成する要因である。群集構成も動的である可能性があるが、いくつかの実施形態などで発生するプロセスの概要により、状態、メタデータ、環境にも関連付けられている、生物をシフトするための重要な化合物を識別できる。メタボロミクスデータは、核磁気共鳴（ＮＭＲ）及び質量分析（ＭＳ）、フーリエ変換赤外線（ＦＴＩＲ）、赤外線（ＩＲ）サーモグラフィー、カタルミネセンス（ＣＴＬ）、レーザー誘起蛍光イメージング（ＬＩＦＩ）、又は共鳴増強多光子イオン化（ＲＥＭＰＩ）を包含するがそれらに限定されない、当技術分野で既知の方法で取得できる。本明細書に開示される方法を使用すると、生物、必要な化合物、及びそれぞれの潜在的な量を特定することができる。データは、サンプルに存在する量を決定するために直接使用することもできる。
【００６５】
興味関心の表現型に影響を与える分子を生成するために、マイクロバイオームの代謝経路を選択的に投与するための方法も提供される。これらの方法は、代謝されると、興味関心の表現型を作成する分子（複数可）を形成する１つ以上の微生物酵素基質を選択することを包含する。
【００６６】
いくつかの実施形態では、皮膚マイクロバイオームのメタトランスクリプトームの変化を誘発して、興味関心のある皮膚環境の生成を駆動する方法が提供される。この方法は、１つ以上のメタゲノム経路に基質分子を投与して、基質分子を処理するために必要な代謝機構のアップレギュレーションに影響を与え、場合によっては、必須でない代謝機構又は必須経路成分の負の調節因子のダウンレギュレーションに影響を与える。
【００６７】
他の実施形態では、方法は、皮膚マイクロバイオームによって形成されるメタボロームの変化を、興味関心のある皮膚環境の１つに誘導することを包含する。この方法は、供給された基質分子の表現型誘導分子への代謝変換に影響を与えるために、基質分子を用いて１つ以上のメタゲノム酵素経路を投与することを含む。
【００６８】
他の実施形態では、方法は、皮膚マイクロバイオームを表現型に関連するものから関連しないものにシフトすることを包含する。この方法は、投与された分子を代謝することができる微生物種の優先的増殖を誘発するのに十分な規則性を有する表現型生成基質分子を用いて1つ以上の経路を投与することを含む。
【００６９】
他の実施形態では、方法は、表現型に関連するものから関連しないものに腸のマイクロバイオームをシフトすることを包含する。この方法は、投与された分子を代謝することができる微生物種の優先的増殖を誘発するのに十分な規則性を有する表現型生成基質分子を用いて１つ以上の経路を投与することを含む。これは、ここで説明するスキンメソッドと協調して使用できる。
【００７０】
マイクロバイオームが節足動物忌避分子を生成する、少なくとも１つの化合物と対象を接触させるための方法も提供される。いくつかの実施形態では、前記少なくとも１つの化合物は、上に開示された方法によって識別される。この方法には、代謝されると節足動物忌避分子（複数可）を形成する１つ以上の微生物酵素基質を選択することが含まれる。いくつかの実施形態では、前記少なくとも１つの化合物は、節足動物忌避性皮膚環境を調節するために、対象の皮膚マイクロバイオームのメタトランスクリプトームを調節する。いくつかの実施形態では、前記少なくとも１つの化合物は、節足動物忌避性腸環境を調節するために、対象の腸マイクロバイオームのメタトランスクリプトームを調節する。いくつかの実施形態では、前記少なくとも１つの化合物は、前記基質分子を処理するために必要な代謝機構の調節を調節し、場合によっては、必須でない代謝機構又は必須の経路成分の負の調節因子のダウンレギュレーションを調節する。いくつかの実施形態では、前記少なくとも１つの化合物は、皮膚マイクロバイオームによって形成されたメタボロームにおいて、節足動物忌避性皮膚環境の１つに変化する。いくつかの実施形態では、前記少なくとも１つの化合物は、腸内マイクロバイオームによって形成されたメタボロームにおいて、節足動物忌避性腸環境の１つに変化する。いくつかの実施形態では、前記少なくとも１つの化合物は、揮発性の節足動物忌避性分子をもたらす。いくつかの実施形態では、皮膚のマイクロバイオームは、節足動物の誘引性に関連する１つから節足動物忌避性である１つにシフトする。いくつかの実施形態では、腸内マイクロバイオームは、節足動物の誘引に関連する１つから節足動物忌避性である１つにシフトする。いくつかの実施形態では、対象は、少なくとも１つの化合物を代謝することができる微生物種の優先的増殖を誘発するのに十分な投薬スケジュールで、少なくとも１つの化合物と接触される。
【００７１】
マイクロバイオームを昆虫忌避性にシフトするため、又は皮膚との忌避性を支援又は協調して作用するマイクロバイオームを作成するために使用できる化合物については、以下の生化学的経路：
キシレンの分解；グルコシノレート生合成；アミノアシル−ｔＲＮＡ生合成；ペニシリンとセファロスポリンの生合成；バリン分解；ロイシン分解；イソロイシン分解；トリプトファン代謝；ステロイド生合成；デンプンとスクロースの代謝；ピリミジン代謝；プリン代謝；プロパン酸(propanoate)代謝；ブタン酸（butanoate）代謝；クエン酸(citrate)サイクル；チロシン代謝；フェニルアラニン代謝；カプロラクタムの分解又は代謝；トルエンの分解；グリオキシレート代謝；ジカルボン酸(Dicarboxylate)代謝；アラニン代謝；アスパラギン酸(Aspartate)代謝；グルタミン酸(Glutamate)代謝；プロパン酸(Propanoate)代謝；ポルフィリン代謝；クロロフィル代謝；多環式芳香族炭化水素の分解；安息香酸（Benzoate）の分解；ホスホン酸（Phosphonate）代謝；ホスフィン酸（Ｐｈｏｓｐｈｉｎａｔｅ）代謝；ペプチドグリカンの生合成；ペニシリンとセファロスポリンの生合成；パントテン酸(Pantothenate)とＣｏＡの生合成；窒素代謝；シアノアミノ酸代謝；ニコチン酸（Nicotinate）及びニコチンアミド代謝；ナフタレン分解；メタン代謝；グリシン代謝；セリン代謝；トレオニン代謝；リジンの分解；リポ多糖生合成；イノシトールリン酸（phosphate）代謝；インドールアルカロイドの生合成；ヒスチジン代謝；グリセロ脂質代謝；グリセロリン脂質代謝；ホスファチジルイノシトールシグナリングシステム；フルオロ安息香酸(Fluorobenzoate)の分解；脂肪酸の生合成；ダイオキシンの分解；クロロシクロヘキサン及びクロロベンゼンの分解；ブタン酸（ぶたのあて）代謝；脂肪酸代謝；アラキドン酸代謝；アミノ糖代謝；ヌクレオチド糖代謝；ビタミンＢ６代謝；ゲラニオール分解；シントロネラ分解；リモネン分解；及びピネン分解；
にあるものからの単独又は組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。
【００７２】
忌避剤製品を作成するための化合物には、以下のもの：
キシレンの分解；バリン、ロイシン、イソロイシンの分解；テルペノイド骨格生合成；タウリン及びヒポタウリン代謝；システイン及びメチオニンの代謝；スチレンの分解；チロシン代謝；ストレプトマイシン生合成；ポリケチド糖単位生合成；ステロイド生合成；デンプンとスクロースの代謝；ピリミジン代謝；プリン代謝；プロパン酸代謝；ポルフィリンとクロロフィルの代謝；多環式芳香族炭化水素の分解；ペプチドグリカンの生合成；ニコチン酸及びニコチンアミド代謝；ナフタレン分解；プリン代謝；ピューロマイシンの生合成；メタン代謝；リジンの分解；イソキノリンアルカロイドの生合成；インドールアルカロイドの生合成；モノテルペノイドの生合成；イノシトールリン酸代謝；ヒスチジン代謝；ホスファチジルイノシトールシグナリングシステム；グリセロ脂質代謝；グリセロリン脂質代謝；グルタチオン代謝；ゲラニオール分解；フルオロ安息香酸(Fluorobenzoate)の分解；脂肪酸の生合成；薬物代謝−その他の酵素；ダイオキシンの分解；Ｄ−アラニン代謝；ペプチドグリカンの生合成；アミノアシル−ｔＲＮＡ生合成；葉酸(folate9による１炭素プール;グリオキシレート代謝；ジカルボン酸(dicarboxylate)代謝；カプロラクタム分解；ブタン酸代謝；ブラシノステロイド生合成；不飽和脂肪酸の生合成；ＩＩ型ポリケチド骨格の生合成；テトラサイクリン生合成；安息香酸(benzoate)の分解；トリプトファン代謝；ダイオキシンの分解；アルギニン代謝；プロリン代謝；アラキドン酸代謝；アミノアシル−ｔＲＮＡ生合成；バリン生合成；ロイシン生合成；イソロイシン生合成；アミノ糖代謝；及びヌクレオチド糖代謝；
を単独で、又は以下の生化学的経路にあるものと組み合わせて含まれるが、これらに限定されない。
【００７３】
本明細書に記載されるシステム及び方法は、例えば、とりわけ、腸内マイクロバイオーム、皮膚マイクロバイオーム、口腔マイクロバイオーム、又は肺マイクロバイオームを包含する、様々なマイクロバイオームの調節に使用されてもよい。したがって、本明細書で論じるように、昆虫忌避性の適用に加えて、本明細書で説明する一般的なプラットフォームの実施形態は、腸の健康、アトピー性皮膚炎、体臭、口腔衛生などを包含する広範囲の適用にも適用できる。本明細書に記載の実施形態のいずれかにおいて、方法は、対象のマイクロバイオームを調節するために有用であり得、ここで、対象は、ヒト又は飼いならされた動物(domesticated  animals)である。
【００７４】
口腔衛生
口腔内マイクロバイオームの組成は、口腔内部位ごとに異なり、部分的には各部位の宿主の反応と免疫能力を反映している。２つの主要な口腔感染症、歯周病と虫歯、に焦点を当てることにより、病気の新しい原理が現れる。歯周病は、歯を支える軟組織と骨に影響を与える。虫歯は、歯の硬組織のユニークな感染症である。両方の疾患の発症は、マイクロバイオームの複雑さの増加によって特徴付けられる。歯周炎では、病原菌やＰｏｒｐｈｙｒｏｍｏｎａｓ  ｇｉｎｇｉｖａｌｉｓなどのキーストーン病原体が健康よりも多く出現する。キーストーン病原体として、Ｐ．  ｇｉｎｇｉｖａｌｉｓは宿主の免疫応答を損ない、歯周炎を引き起こすのに必要ではあるが十分ではないようである。歴史的に、う蝕は因果的にＳｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ  ｍｕｔａｎｓと関連していた。現代のマイクロバイオーム研究は現在、虫歯又は歯周炎のいずれにおいても単一の病原体が明らかでないことを示している。両方の病気は、局所微生物群集の比較的マイナーな構成要素間の摂動から生じ、腸内菌共生バランス失調（disbiosis）を引き起こしているようである。それぞれのマイクロバイオームのマイナーメンバーの新興の(emergent)コンソーシアムは、相乗的に作用して、宿主が応答し保護する能力を強調する。歯周病では、宿主保護は最初に生得的な歯肉上皮免疫のレベルで起こる。分泌型ＩｇＡ抗体及び他の唾液抗菌システムは、歯周病及び齲蝕原性のコンソーシアムに対しても作用する。歯肉の免疫応答が損なわれると、歯周組織の病理学の結果、マトリックスメタロプロテイナーゼが好中球から放出され、T細胞が歯槽骨の損失を媒介する。虫歯では、いくつかの種が酸生成性及び酸尿性であり、相乗的に作用してエナメル質及び象牙質の脱灰(demineralization)を促進するようである。特に虫歯の場合、技術的には可能であるが、虫歯や歯周炎の罹患率が低いため、近い将来にワクチンが商品化される可能性は低くなる。
【００７５】
歯周病は、歯を支える構造に影響を与える最も一般的な感染症である。歯周炎は治療せずに放置すると、心血管疾患、糖尿病、肺疾患、肥満などの既存の全身状態を引き起こしたり、悪化させたりする可能性がある。歯科医術では、歯周炎や虫歯の初期段階を予見する口腔マイクロバイオームの変化を理解することで、これらの疾患（例えば歯周ポケットの組織の損傷や歯の硬組織の喪失など）の明確な臨床症状が現れる前に、より良い診断と治療が可能になる場合がある。歯周病原菌における抗生物質耐性の出現と進化は、この疾患の治療成功率に影響を与える。
【００７６】
罹患したマイクロバイオームは、宿主組織の分解に由来する、及び宿主免疫応答によって破壊された細菌細胞に由来する栄養素の利用可能性によって可能になる寄生生活様式と一致する代謝機能が豊富である。ホストの免疫応答の中には、脂肪酸代謝とアセチル−コエンザイムＡの分解、芳香族アミノ酸の分解、フェロドキシンの酸化、エネルギーカップリングファクター（ＥＣＦ）クラスのトランスポーターのための機能がある。歯周ポケットは、歯周炎患者において、このような栄養素が豊富であることが以前に示されている（Ｃｉｃｅｋ  ｅｔ  ａｌ．，  ２００５）。これらの代謝機能のいくつかは、細胞内生活様式（例えば、脂肪酸代謝）と、又は嫌気性代謝（例えば、フェロドキシンの酸化、アセチル−ＣｏＡ分解など）とも関連付けられている。疾患中に歯周ポケットに生息する微生物が採用する生存戦略の多様性を際立たせる。また、多くの病原性因子が疾患に豊富に含まれている。例えば、共役トランスポゾンの存在、ＩＶ型分泌システム、及び毒性因子の生合成（例えば、アセトン、ブタノール、エタノール生合成）、並びにリポ多糖の脂質Ａ（ＬＰＳ）生合成。ＬＰＳは、宿主の免疫応答と炎症を引き起こすことが知られている分子のグループであり、それらが疾患に富むと、歯周炎が人間の宿主に及ぼす全身的な影響を説明する可能性がある。
【００７７】
最後に、歯周病サンプルは、薬物及び金属耐性（水銀、コバルト−亜鉛−カドミウム）に関連する多くの機能が豊富である。水銀耐性は、以前は、水銀含有アマルガムが存在しない場合でも、口腔細菌の一般的な特徴として特徴付けられており、抗生物質耐性と頻繁に関連している。しかし、抗生物質耐性因子が健康なサンプルと病気のサンプルの両方に存在するため、薬剤耐性が疾患で果たす役割は不明である。口腔健康サンプルには、種レベルのファイロタイプであるＣｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｄｕｒｕｍ，  Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｍａｔｒｕｃｈｏｔｉｉ，未分類Ｎｅｉｓｓｅｒｉａ及び連鎖球菌（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ）が含まれる。
【００７８】
少数の経路のみが健康なマイクロバイオームで有意に濃縮されている（又は罹患したマイクロバイオームで枯渇している）。脂肪酸の生合成、プリン代謝、グリセロール３−リン酸代謝についての経路を包含する。特定の脂肪酸は歯周の健康に保護的な役割を果たすことが示されており（Ｃａｍｐａｎ  ｅｔ  ａｌ．，  １９９７；  Ｋｅｓａｖａｌｕ  ｅｔ  ａｌ．，  ２００７）、これらのいくつかは健康な微生物叢によって合成される可能性がある。しかし、歯周の健康における脂肪酸の役割について知られていることのほとんどは栄養学的研究に基づいており、口腔内微生物叢の寄与はまだ特徴付けられていない。グリセロール−３−リン酸は、歯周病サンプルでより高濃度で発生することが示されている脂質代謝産物である（Ｂａｒｎｅｓ  ｅｔ  ａｌ．，  ２００９）。我々の研究は、この観察の可能な説明は、この化合物を代謝する病気のマイクロバイオームの能力の減少であることを示唆している。ホモセリンラクトンは口腔細菌のクオラムセンシング分子として頻繁に使用されるため、ホモセリン代謝に関連する遺伝子、健康なマイクロバイオーム内のクオラムセンシング機能に関連する遺伝子も豊富である。健康なサンプル内でのホモセリンラクトン経路の下流の反応の濃縮は、完全に機能するクオラムセンシングシステムを示し、健康なバイオフィルムシステムの特徴である生物間のコミュニケーションを可能にする。ポリ微生物バイオフィルムでは、バイオフィルムを構築することができる一方で、クオラムセンシング分子を欠く変異体は正しい構造と厚さを得ることができないことが示されている。罹患サンプルのクオラムセンシングに関連する経路の枯渇は、健康なマイクロバイオームが保護バイオフィルムを維持できないために、疾患進行の考えられる原因を示している可能性がある（Ｌｉｕ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１２）。
【００７９】
歯肉縁下の歯周病原菌のコロニー形成によって開始される一種の感染症であり、これは、靭帯と歯を支える歯槽骨の破壊を引き起こし、最終的には影響を受けた歯の喪失をもたらし、結果として生活の質の喪失をもたらす。アメリカ歯周病学会の最新の歯周病の公式分類システムによると、歯周炎は２つの主要なタイプ、慢性的及び侵襲性、に分類できる。慢性歯周炎（ＣｈＰ）はゆっくりと進行する疾患であり、成人で最も一般的であり、通常、バイオフィルムと結石の著しい蓄積を伴う。逆に、侵襲性歯周炎（ＡｇＰ）は、バイオフィルムと結石の高レベルとは必ずしも相関しない、急速なアタッチメントロスを伴う若い年齢で始まるまれな歯周病のグループに属する。
【００８０】
歯のバイオフィルム中の微生物は、歯周炎の病因に関与していると考えられている。特に、歯肉縁下細菌は、その開始と進行において重要な役割を果たす。ＣｈＰとの鑑別診断に役立つように、何十年にもわたる調査でＡｇＰの微生物学的要素を特定しようとしたが、ＡｇＰにはＣｈＰとは異なる微生物学的病因があるという概念はまだ確認されていない。
【００８１】
口腔微生物学の理解の進歩は、微生物研究技術の発展に依存している。細菌の１６ＳリボソームＲＮＡ（ｒＲＮＡ）遺伝子の次世代シーケンシング（ＮＧＳ）の出現により、細菌組成のほぼ偏りのないビューを示すことが可能になる。これは、培養不可能なバクテリア、腐敗菌、さらには新しい微生物を検出するという利点がある。近年、ＮＧＳは歯肉縁下の細菌組成を分析し、歯周の健康と疾患の間の組成変化を特徴付けるために広く使用されている（Ｌｉｕ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１２；  Ａｂｕｓｌｅｍｅ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１３；  Ｌｉ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１５；  Ｐａｒｋ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１５；  Ｈａｎ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１７）。いくつかの研究では、歯肉縁下のマイクロバイオームの組成は、酸素圧などの異なる生態学的パラメータが原因である可能性が高いため（Ｌｏｅｓｃｈｅ  ｅｔ  ａｌ．，  １９８３；  Ａｂｕｓｌｅｍｅ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１３）、プローブ深度に従って変化することが知られているため、ＣｈＰ被験者の健康部位（プロービング深度≦３ｍｍ）と罹患部位の微生物相の著しい違いを観察した（Ｇｅ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１３；  Ｐｅｒｅｚ−Ｃｈａｐａｒｒｏ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１８）。しかしながら、疾患の発症中の両方のタイプの歯周炎の個々の歯の部位における歯肉縁下マイクロバイオームのシフトに関する証拠はほとんどない（Ｓｈｉ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１８）。
【００８２】
経口バイオフィルムは、食物酸からの物理的保護を提供し、細菌の代謝酸とともに、バイオフィルムの安静時のｐＨを中性未満に低下させる。これに続いて、バイオフィルム内の唾液によって媒介される化学的相互作用による中性環境の再確立が続く。このようなｐＨの変動は、しばしば歯の周期的な脱灰、次に歯の再石灰化、歯の成熟に必要なプロセスの原因となる。しかし、農業(farming)の出現以来、そして特に産業革命以来、炭水化物、精製糖、酸性飲料の消費の増加により、バイオフィルムの生態が変化した。バイオフィルムの生物多様性は、酸生成生物及び酸尿生物の増殖とともに大幅に減少し、石灰化サイクルのバランスを正味のミネラル損失に向け、それにより虫歯に転じる。さらに、今日の社会における酸性飲料の消費により、バイオフィルムの保護的な性質が取り除かれ、浸食が引き起こされている。浸食とう蝕は現代の病気であり、口腔バイオフィルム内の不均衡を反映して、歯の脱灰を引き起こす（Ｋａｉｄｏｎｉｓ  ａｎｄ  Ｔｏｗｎｓｅｎｄ，２０１６）。
【００８３】
虫歯では、以下：
中心炭素代謝、Ｅｍｂｄｅｎ−Ｍｅｙｅｒｈｏｆ−Ｐａｍａｓ（ＥＭＰ）経路、ペントース−リン酸経路、及び歯肉縁上バイオフィルム及び特定の口腔細菌、Ｓ．  ｍｕｔａｎｓ、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ  ｓａｎｇｕｉｎｉｓ、Ａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｓ  ｏｒｉｓ、及びＡｃｔｉｎｏｍｙｃｅｓ  ｎａｅｓｌｕｎｄｉｉ、におけるトリカルボン酸サイクル；
を包含する多くの代謝経路が感受性と因果関係に寄与する。
【００８４】
歯肉クレフトのマイクロバイオームは、人間の歯科において非常に重要である。人間の患者における歯と歯周の２つの最も重要な疾患である虫歯と歯周炎は、歯垢と呼ばれる、複雑なバイオフィルムにおけるさまざまな潜在的病原菌の相対的寄与の変化に関連しているためである（Ｗａｄｅ，  ２０１３）。その結果、人間の患者の口腔マイクロバイオーム、これがさまざまな疾患状態とどのように関連しているか、そしてこれが食事によってどのように影響を受けるかについてかなりの情報がある。これには、マイクロバイオームの系統的な変化が現代的及び進化的な意味での食事の変化と相関していることを示した古代のデオキシリボ核酸（ＤＮＡ）を使用した研究が含まれる。
【００８５】
人間と同様に、猫は歯周病の影響を非常によく受けており、先進国ではネコ科患者の最も一般的な疾患であるというコンセンサスがある（Ｏ’Ｎｅｉｌｌ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１４）。歯周病はすべての年齢の猫で見られるが、その程度と重症度は食事や併存疾患（特に腎臓病と猫免疫不全ウイルス又は猫カリシウイルスの感染症）などの要因の影響を受けるが、一般的に年齢とともに進行すると考えられている。実際、いくつかの猫用食餌は、猫の歯周病の重症度を予防又は改善するために特別に配合されている。猫は虫歯にならないが、一般に吸収性病変(resorptive  lesions)（ＲＬ）に悩まされる。その原因はよくわかっていないが、エナメル質、象牙質又はセメント質の侵食が特徴である。博物館や動物園の標本の遡及的研究で分析された猫の頭蓋骨は、１９６０年代以前のＲＬの有病率が低いことを示しており、これは、飼養された猫の飼育の変更との因果関係を示唆している可能性がある。
【００８６】
ネコの口腔の第３の病状は、ネコ慢性歯肉口内炎（ＦＣＧＳ）と呼ばれる。ネコカリシウイルス（ＦＣＶ）の関与を裏付ける強力なエビデンスがある場合もあるが、ナイーブな集団でこの疾患を再現できないこと、及び多くの場合、全口抜歯などの治療の成功は、FCVの単一の役割に疑問を投げかけており、この病気が宿主の反応の性質と口腔内微生物叢の混乱（腸内細菌症）の影響を受ける可能性があることを示唆している。
【００８７】
歯肉クレフトのマイクロバイオームは、口腔外の一般的かつ重要な猫の疾患状態にさらに影響を与える。猫と人間の両方の患者の猫咬傷に起因する感染症は、典型的には多菌であり、偏性嫌気性菌と通性嫌気性菌が優勢であり、ルーチンの実験室方法を使用して培養できるのはそのうちのいくつかだけである。同様に、猫の上気道と下気道、そして猫の胸膜の感染は、しばしば通性及び偏性嫌気性細菌を包含する中咽頭細菌叢を伴う。したがって、慢性副鼻腔疾患、肺炎、及び特に化膿性胸膜炎（膿胸）は、培養可能であり、培養不可能な可能性のある嫌気性細菌や、Ｐａｓｔｅｕｒ  ｅｌｌａ  ｓｐｐなどの通性嫌気性細菌を伴うことができる。
【００８８】
ネコの口腔内の培養可能な生物に関する初期の研究では、Ｐｏｒｐｈｙｒｏｍｏｎａｓ  ｓｐなどのＢａｃｔｅｒｉｏｄｅｔｅｓ内の細菌が卓越しており、歯肉指数スコアが高い猫では嫌気性グラム陰性桿菌の割合が高くなる傾向が見られ、歯周病を引き起こすことができる適切な毒性因子を有し、これらの毒性因子は、適切な体液性免疫応答を誘発する。現在までに、ネコの口腔内マイクロバイオームに関する詳細な遺伝的研究はほんの一握りしかなく、これらは観察された所見に対する食事の寄与を考慮していない（Ａｄｌｅｒ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１６）。
【００８９】
ヒトと同様に、ペットや動物は、虫歯の病変や歯周病に傾向がある。イヌプラークからの培養可能な微生物叢の大部分は、放線菌種（Ａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｓ  ｓｐｅｃｉｅｓ）（１２％）及びＣｏｒｙｎｅ  ｂａｃｔｅｒｉｕｍ種（５％）であった。これらの属は最近イヌの歯周炎に関係があるとされており（Ｔａｋａｄａ  ａｎｄ  Ｈｉｒａｓａｗａ，２０００）、それらがイヌの歯周炎において、Ｐ．  ｇｉｎｇｉｖａｌｉｓがヒトの歯周炎において果たすのと同じ役割を果たす可能性があることが示唆されている。この提案は、歯周炎の部位では、健康な部位の割合と比較して、トリプシン様活性（TLA）を有するこれらの属の割合が増加しており、彼らが同様のニッチを競うことができるなら、この研究で収集されたプラークからのＰ．  ｇｉｎｇｉｖａｌｉｓの欠如を部分的に説明しているかもしれないという彼らの発見に基づいている。
【００９０】
したがって、本明細書で提供されるいくつかの実施形態は、口腔マイクロバイオームを調節するための方法及びシステムに関する。いくつかの実施形態では、方法及びシステムは、虫歯を包含する歯周病を予防、改善、又は阻害することを包含する、口腔のマイクロバイオーム生化学経路を強化して口腔の健康を改善することにより、対象の口腔マイクロバイオームを調節する。いくつかの実施形態では、方法は、健康な対象の口腔マイクロバイオームからの化合物と比較して、消費されている化合物及び口の健康の調節不全に苦しんでいる対象の口腔マイクロバイオームに蓄積されている化合物を決定すること、及び口の健康を改善するために、口の健康の異常調節に苦しんでいる対象の口のマイクロバイオームを調整することを包含する。本明細書で提供される実施形態のいずれかにおいて、対象は、ヒト又は動物、例えば飼いならされた動物、である。
【００９１】
体臭
人間の腋窩臭は、一般に汗分泌物中の前駆体の細菌による分解が原因である。この領域から発生する揮発性有機化合物（ＶＯＣ）は、標準的な腋窩臭（一般に「体臭」と呼ばれる）を引き起こす。
【００９２】
年齢、性別、遺伝的要因、環境要因（気候又はストレス状況）、衛生及び化粧品の使用は、分泌物の量及び質、又は皮膚上に存在する細菌の種類に影響を与えることにより、体臭に寄与し得る。以前に臭気生成細菌を分離するために使用された培養ベースのアプローチは、臭気揮発性物質の生成に関係があるとして、Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ及びブドウ球菌種（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ｓｐｅｃｉｅｓ）、特に、Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｓｔｒｉａｔｕｍ、Ｃ．  ｊｅｉｋｅｉｕｍ及びＳｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ｈａｅｍｏｌｙｔｉｃｕｓ、の同定に成功した。
【００９３】
リネ型又は球菌(cocci)のいずれかが優勢な２つの異なるタイプの腋窩微生物叢が報告されており、前者は男性でより一般的であり、より顕著な体臭に寄与している（Ｔａｙｌｏｒ  ｅｔ  ａｌ．，  ２００３）。同様に、栄養素の供給と湿度が高い条件下では、コリネ型の成長が好まれ、球菌の成長を抑制することもできる（Ｊａｃｋｍａｎ  ａｎｄ  Ｎｏｂｌｅ，  １９８３）。女性の脇の下のアポクリン腺は男性より７５％多いが、男性のアポクリン腺は大きく、細菌の成長に必要な栄養素を供給するために活動的かもしれない。
【００９４】
ヒトの体臭は、ＶＯＣの複雑な混合物である。感覚刺激及び分析化学の方法論により、腋窩臭はＣ２〜Ｃ１１の通常の酸、分岐した酸、及び不飽和酸の複雑な混合物に由来することが明らかになった。ここで、主成分は（Ｅ）−３−メチル−２−ヘキセン酸（Ｅ−３Ｍ２Ｈ）  （Ｐｉｅｒｃｅ  ｅｔ  ａｌ．  １９９５；  Ｚｅｎｇ  ｅｔ  ａｌ．  １９９１，  １９９２，  ｌ９９６ａ，  ｂ）及び３−ヒドロキシ−３−メチルヘキサン酸（３Ｈ３Ｍ）（Ｎａｔｓｃｈ  ｅｔ  ａｌ．  ２００３）、並びに揮発性硫黄化合物、特に（Ｓ）−３−メチル−３−スルファニルヘキサン−１−オール）である（Ｈａｓｅｇａｗａ  ｅｔ  ａｌ．  ２００４；  Ｎａｔｓｃｈ  ｅｔ  ａｌ．  ２００４；  Ｔｒｏｃｃａｚ  ｅｔ  ａｌ．  ２００４）。後者の硫黄含有化合物は、多くの場合非常に低いレベルで存在するが、臭気への影響は高くなる（つまり、嗅覚閾値が低くなる）。５α−アンドロスト−１６−エン−３−オン（アンドロステノン）及び５α−アンドロスト−１６−エン−３β−オール（アンドロステノール）などの揮発性ステロイドは、もともと腋窩臭に関与すると考えられていた（Ｂｉｒｄ  ａｎｄ  Ｇｏｗｅｒ  １９８１）が、しかし後に有機酸に比べて感覚的及び分析的な寄与が少ないことが判明した（Ｚｅｎｇ  ｅｔ  ａｌ．  １９９６ａ、ｂ）。腋窩臭の前駆体を含有するアポクリン分泌物は分泌時に無臭であり、皮膚の表面に存在する腋窩微生物群集との相互作用後に臭気になる。
【００９５】
腋窩を剃るか、化粧品や制汗剤（ＡＰ）を使用するなどの衛生習慣は、汗の量、微生物叢のプロファイル、及びその代謝活動を変えることにより、臭いのプロファイルを変更する可能性がある。いくつかの化粧品には、常在微生物叢用のグリセリン、アミノ酸、及び加水分解コラーゲンなどの栄養素が含まれている場合や、皮膚の耐性菌の存在を増加させる抗菌薬が含まれている場合がある。Ｓ．  ｈｏｍｉｎｉｓ  ＯＴＵは悪臭と明確に関連していた。Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ属が体臭と相関するという我々の観察はまた、培養に基づく(culture-based)研究からのデータと一致している。好気性の腋窩Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉａの優勢なコロニー型は、Ｃ.  ｔｕｂｅｒｃｕｌｏｓｔｅａｒｉｃｕｍに最もよく一致した。Ｃ．  ｓｔｒｉａｔｕｍ及びＣ．  ｊｅｉｋｅｉｕｍなどの他のコリネバクテリアは、脇の下のにおいを生成する微生物として報告されている。我々のデータは、Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ属からの最も豊富なＯＴＵがＣ．  ｔｕｂｅｒｃｕｌｏｓｔｅａｒｉｃｕｍに割り当てられていることを示す。腋窩は、ブドウ球菌（Staphylococcus）とコリネバクテリウムの２つのタイプが優勢な高密度の細菌集団をサポートする。コリネバクテリアの密集した集団と強力な腋窩臭の発生との間に強い相関関係が見られる。ただし、短鎖のＣ２〜Ｃ６の直鎖及び分岐鎖有機酸の量には微妙な違いがある。すべての直鎖酸：  酢酸、プロパン酸、酪酸、吉草酸、ヘキサン酸、の量が多い。ただし、分岐鎖酸（イソ酪酸、２−メチル酪酸、及びイソ吉草酸）を調べた場合。長鎖臭気物質３−メチル−２−ヘキセン酸、２−オクテン酸、及び７−オクテン酸は体臭と関連しているが、Ｎ−アシルグルタミンなどの悪臭前駆体の低レベルは影響を受けていない個人に見られる。ロイシンとイソロイシンの代謝に由来する分岐鎖揮発性酸であるイソ吉草酸と２−メチル酪酸は、それぞれ体臭に高レベルで含まれている。
【００９６】
したがって、本明細書で提供されるいくつかの実施形態は、体臭を改善、増強、又は排除するためにマイクロバイオームを調節するための方法及びシステムに関する。いくつかの実施形態では、方法及びシステムは、マイクロバイオーム生化学経路を増強して体臭を改善、増強又は除去するための化合物を生成することにより、対象の皮膚マイクロバイオームなどのマイクロバイオームを調節する。いくつかの実施形態では、方法は、体臭が良好又はまったくない被験者のマイクロバイオームからの化合物と比較して、体臭が悪い被験者のマイクロバイオームに消費されている化合物及び蓄積されている化合物を決定すること、及び体臭の少ない被検者のマイクロバイオームを調節して体臭を改善すること、を包含する。本明細書で提供される実施形態のいずれかにおいて、対象は、ヒト又は動物、例えば飼いならされた動物、である。
【００９７】
アトピー性皮膚炎
アトピー性皮膚炎（ＡＤ）は、一般的な人口の〜１０−２０％が罹患している一般的な慢性炎症性皮膚疾患である。ＡＤは表皮バリア機能の障害と極度に活動的な免疫反応を特徴とする。最近、皮膚と腸内マイクロバイオームの変化がより詳細に分析されている。入手可能なデータは、乱れた皮膚のマイクロバイオームと疾患の経過との関連を示唆している。病気のフレアは、病変皮膚上の黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）の拡大と皮膚のマイクロバイオームにおける生物多様性の実質的な喪失に関連している。Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｉ外部タンパク質(exoproteins)とスーパー抗原は、宿主の炎症反応を引き起こす。皮膚のマイクロバイオームには、細菌への曝露やクレンジングなどの環境要因の影響を受ける表層角質層が含まれる。入手可能な証拠は、ＡＤにおける表皮バリア障害と皮膚マイクロバイオームの障害との関連を主張している。
【００９８】
常在皮膚細菌は、皮膚のトポロジー的及び内因性の要因の影響を受け、衣服、衛生、局所治療、スキンケア製品などの外的要因によって調節される。皮膚のマイクロバイオームにも性差がある。皮膚のマイクロバイオームは子供と大人で異なる（以下で説明）。細菌は皮膚に均一に分布していない。人間の角質層には、表面的で深いコンパートメントがある。損傷後、ネオマイクロバイオームは、生来のマイクロバイオームと見なすことができるより深いコンパートメントから生成される。さらに、真皮や皮下脂肪組織などのより深い皮膚層でも細菌は一貫して検出される。バランスのとれた皮膚常在細菌フローラは保護対策である。
【００９９】
グラム陽性ブドウ球菌種の中で、表皮ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ｅｐｉｄｅｒｍｉｄｉｓ）は、黄色ブドウ球菌(Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ)の成長を阻害する能力を有する健康な皮膚における主要なタイプである。小児では、生後１年の間にＳ．  ｅｐｉｄｅｒｍｉｄｉｓとＳ．  ｃｏｈｎｉｉが皮膚に定着すると、ＡＤの発症を予防する効果がある。皮膚のマイクロバイオームの乱れは、ＡＤ発症の独立した危険因子である。ＡＤに苦しんでいる患者の〜９０％では、皮膚はＳ．  ａｕｒｅｕｓによってコロニーを形成され、そのうちの５０％が毒素を産生している。これらの毒素は、宿主インフラマソームの活性化を介して、炎症及び皮膚バリア機能障害の一因となる可能性がある。高鉄濃度と低アスコルビン酸濃度は、アトピー性皮膚炎患者の真皮に見られる。
【０１００】
健康な個人には、個人間の大きな変動や、同じ個人の身体の部位による違いなど、多様な微生物叢がコロニー形成している（Ｇｒｉｃｅ  ａｎｄ  Ｓｅｇｒｅ，  ２０１１）。イヌの皮膚にも違いはなく、さらに多様な微生物叢がコロニー形成されており、個体及び体の部位によっても大きな違いがある（Ｒｏｄｒｉｇｕｅｓ  Ｈｏｆｆｍａｎｎ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１４）。微生物叢の多様性は、アトピー性皮膚炎（ＡＤ）のヒトと犬の両方で減少する。さらに、コアグラーゼ陰性ブドウ球菌(Staphylococci)などの有益なバクテリアの役割が大部分実証されている（Ｇａｌｌｏ，  ２０１５）。さらに、人々における黄色ブドウ球菌や犬におけるＳ．  ｐｓｅｕｄｉｎｔｅｒｍｅｄｉｕｓなどの病原菌の存在は、それぞれ人及び犬におけるＡＤの臨床徴候の悪化／リアクタイゼーション(reacutization)を引き起こす可能性があることは明らかである（Ｋｏｎｇ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１２，  Ｓａｎｔｏｒｏ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１５，  Ｗｉｌｌｉａｍｓ  ａｎｄ  Ｇａｌｌｏ，  ２０１５）。さらに、犬はＡＤの影響を自然に受け、人間の病気と臨床的及び免疫学的類似性を示し、飼い主と同じ環境の多くを共有する（Ｓａｎｔｏｒｏ  ａｎｄ  Ｍａｒｓｅｌｌａ，  ２０１４）。したがって、ADの犬は、宿主と微生物叢の相互作用を研究するのに最適なモデルであり、ヒトのＡＤを反映している。
【０１０１】
したがって、本明細書で提供されるいくつかの実施形態は、皮膚のマイクロバイオームを調節するための方法及びシステムに関する。いくつかの実施形態では、方法及びシステムは、アトピー性皮膚炎などの皮膚障害を予防、改善、又は阻害することを包含する、皮膚の健康を改善するために皮膚マイクロバイオーム生化学経路を強化することによって、対象の皮膚マイクロバイオームを調節する。いくつかの実施形態では、方法は、健康な対象の皮膚マイクロバイオームからの化合物と比較して、消費されている化合物及びアトピー性皮膚炎などの皮膚疾患に罹患している対象の皮膚マイクロバイオームに蓄積されている化合物を決定すること、及びアトピー性皮膚炎の症状を改善するため、又はアトピー性皮膚炎を予防、阻害、又は改善することを包含する、皮膚疾患に罹患している対象の皮膚マイクロバイオームを調節して、皮膚の健康を改善すること、を包含する。本明細書で提供される実施形態のいずれかにおいて、対象は、ヒト又は動物、例えば飼いならされた同部、である。
【０１０２】
腸の健康
ヒトの間で見出される主要なマイクロバイオーム細菌は、消化路に関連しており、推定で５ポンドの重さになる可能性がある。微生物は、宿主との共生を維持することに強い関心を持っている。健康な宿主とは、種の成長と繁栄のために環境のニッチが維持されることを意味する。腸の居住者として、マイクロバイオームは、食品の分解から短い脂肪酸の合成、さらにはビタミンの生成まで、多くの代謝プロセスに関与している。ビタミンは補酵素に必要な重要な微量栄養素であり、ビタミンＢ１２などの一部は宿主によって産生されない。微生物が産生するビタミンは主に結腸の宿主に吸収され、ここでは、チアミン、葉酸(folates)、ビオチン、リボフラビン、パントテン酸、メナキノンが吸収され得ることが知られている。ホストにこれらの有益な微量栄養素を提供することで、食事のホストのホメオスタシスを維持し、免疫システム機能を高めることができる（Ｅｎｇｅｖｉｋ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１７、及びＬｅｂｌａｎｃ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１７）。実際、マイクロバイオームはチアミン、Ｂ１２、及びリボフラビンなどのビタミンBを生成することが示されている。これらに加えて、いくつかの種はビタミンＫの製造に関与している。現代社会では食物をより多く処理し、途中で重要なビタミンやミネラルを失う傾向が強いことを考えると、マイクロバイオームがホストにビタミンをより容易に利用できるようにする可能性は大きな関心事である（Ｒｏｗｌａｎｄ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１８）。
【０１０３】
腸内マイクロバイオームがヒトにおけるビタミンの産生に関与しているのとほとんど同じように、様々なペット及び動物のマイクロバイオームはまた、それらの宿主に同様の利点を有することが示唆されている。例えば、種間の比較分析では、あるグループがマウス、ブタ、及びイヌのマイクロバイオームとヒトのマイクロバイオームとの類似性を調べ、イヌが実際に６０％以上のマイクロバイオームの類似性をヒトの対応物と共有していることを発見した（Ｃｏｅｌｈｏ  ｅｔ  ａｌ，  ２０１８）。これは、これらの腸の種の多くが実際に消化器系の健康と宿主の栄養摂取に関与する同じタイプの代謝プロセスを行っていることを示唆している。
【０１０４】
腸の共生生物は、成功するために、宿主が彼らの食事で消費しているものは何でもする必要がある。ただし、多くの状況では、食事はタンパク質の生産に必要な要素のすべてを提供するわけではない。ありません。これは、恒常性を維持する内部機構を提供する重要な部分である。アミノ酸の場合、多くの場合、環境バクテリアは、消化中に環境内で見つけたものを、自分で作る必要のあるアミノ酸で補う必要がある。細菌種は特定のアミノ酸を新規に(de  novo)生成するため、消化器系で成長して繁栄できることが示されている。微生物とは異なり、人間はタンパク質の生産に必要なすべてのアミノ酸を作ることができないため、食事の一部としてそれらを入手する必要がある。幸いなことに、彼ら自身の微生物居住者はしばしば、食事に存在しないかもしれないこれらの同じ必須アミノ酸を生産する必要がある。細菌の成長と死は腸内の自然なプロセスであるため、製造されたアミノ酸はその後、アミノ酸吸収のために宿主に利用可能になり、したがって、宿主の栄養要件の少なくとも一部を満たすことができる（Ｍｅｔｇｅｓ  ｅｔ  ａｌ．，  １９９９）。
【０１０５】
動物の腸内の細菌は、動物の食事で利用できない場合、人間の腸のアミノ酸とよく似た特定のアミノ酸を生成する必要がある。アミノ酸のｄｅ  ｎｏｖｏ合成とそれに続く宿主動物による取り込みがブタで実証されている（Ｔｏｒｒａｌｌａｒｄｏｎａ  ｅｔ  ａｌ．，  ２００３）。動物に提供されるどんな食事源からでも適切な栄養を必要とすることを考えると、これと同じブタの摂取プロセスは、他の哺乳類やペットでも同様に起こる。このアイデアは、人間と犬のマイクロバイオームの類似性によってもサポートされている（Ｃｏｅｌｈｏ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１８）。
【０１０６】
したがって、本明細書で提供されるいくつかの実施形態は、腸のマイクロバイオームを調節するための方法及びシステムに関する。いくつかの実施形態では、当該方法及びシステムは、腸のマイクロバイオーム生化学的経路を強化して腸の健康を改善することにより、対象の腸のマイクロバイオームを調節し、腸の代謝を改善し、免疫機能を高め、消化の健康と栄養摂取を改善することを包含する。いくつかの実施形態では、方法は、腸の健康状態が良好な被験者の腸内マイクロバイオームからの化合物と比較して、消化管の健康状態が悪い被験者の腸内マイクロバイオーム内に消費されている化合物及び蓄積されている化合物を決定すること、及び腸の健康状態を改善するために、腸の健康状態が悪い患者の腸内マイクロバイオームを調整することであって、腸の代謝を改善すること、免疫機能を高めること、又は消化の健康と栄養摂取を改善することを包含すること、を包含する。本明細書で提供される実施形態のいずれかにおいて、対象は、ヒト又は動物、飼いならされた動物、である。
【０１０７】
フレグランス
細菌は、様々な工業製品及び医療製品を生産するために長い間使用されてきた。しかしながら、マイクロバイオームのいくつかの細菌は、化粧品用途を有することができるフレグランスに関連することが一般に知られている化合物を生成する能力を自然に持っている。例えば、２−フェニルエタノールは、花束に関連するバラのようなにおいの原因となるフレグランスである（Ｓａｋａｉ  ｅｔ  ａｌ．，  ２００７）。ＫＥＧＧデータベースで概説されているこれらの自然な経路の活用は、化粧品業界にとってより優れた、長期間持続する製品をもたらす可能性がある（２−フェニルエチルアルコールをもたらす酵素１．１．１．９０を参照）。
【０１０８】
したがって、本明細書で提供されるいくつかの実施形態は、マイクロバイオームを調節してフレグランスを生成するための方法及びシステムに関する。いくつかの実施形態では、方法及びシステムは、マイクロバイオームを調節して、望ましいフレグランスを生成し、フレグランスを改善するために適用するための製品に配合することができる。例えば、配合物(formulation)は、化粧品又は治療用配合物であってよく、ここで、配合物のフレグランスを改善することか、又は対象に配合物を適用したときにフレグランスを増強することが望ましい。
【０１０９】
新生児免疫
ヒト母乳微生物相の形成をもたらす特定のメカニズムはまだ不明である。ただし、乳関連細菌の起源を説明できる別の仮説がある。確かに、母体の皮膚又は乳幼児の口腔に属するいくつかの微生物は、授乳中に乳管に乳が戻ることによって、乳の微生物叢の不可欠な構成要素になる場合がある（Ｒｏｄｒｉｇｕｅｚ，  ２０１４）。このメカニズムは、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ  ｓｐｐ．及びブドウ球菌属（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ｓｐｐ．）のような母乳の微生物相で回収される皮膚及び口腔細菌の存在を正当化するかもしれない（Ｇａｏ  ｅｔ  ａｈ，  ２００７；  Ｇｒｉｃｅ  ｅｔ  ａｈ，  ２００９）。興味深いことに、ヒト母乳には多くの腸内細菌も含まれており、これらは、樹状細胞（ＤＣ）とＣＤ１８＋細胞が関与するメカニズムによって、母体の腸環境から広がる可能性がある（Ｒｏｄｒｉｇｕｅｚ，  ２０１４）。これらの細胞型は、腸内腔から腸内微生物を捕獲し、転座によってそれらを授乳中の乳腺に移すことができ、その結果、妊娠後期及び授乳中に増加する（Ｒｏｄｒｉｇｕｅｚ，  ２０１４）。その結果、母乳の微生物相は、新生児の最初の腸のマイクロバイオームを、産道を通過する間に新生児が摂取する母体の腸内及び膣内の微生物とともに形成することができる（Ｈｏｕｇｈｔｅｌｉｎｇ  ａｎｄ  Ｗａｌｋｅｒ，  ２０１５）。ヒトの母乳は、腸内に存在する主要なプロバイオティクス微生物である多数のビフィズス菌（Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）及び乳酸菌（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ）株の増殖を刺激し、腸レベルで保護的かつ栄養的な役割を持つ短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）が豊富な酸性環境を作り出す（Ｂｏｄｅ，  ２０１２；  Ｗａｌｋｅｒ  ａｎｄ  Ｉｙｅｎｇａｒ，  ２０１５）。母乳に含まれるバクテリアの授乳中の一定の摂取は、主に彼の免疫系の成熟に作用する、新生児の発達に深く影響する一過性の腸内微生物叢の形成をもたらす（Ｈｏｕｇｈｔｅｌｉｎｇ  ａｎｄ  Ｗａｌｋｅｒ，  ２０１５）。実際、いくつかの研究は、腸内細菌叢の信号、粘膜の宿主防御、及び腸と全身の両方のレベルでの免疫系の成熟の間の厳密な関連を強調した（Ｓｍｉｔｈ  ｅｔ  ａｌ．，  ２００７；  Ｓｅｋｉｒｏｖ  ｅｔ  ａｌ．，  ２００８；  Ｗａｌｋｅｒ  ａｎｄ  Ｉｙｅｎｇａｒ，  ２０１５）。新生児の腸のコロニー形成が変化すると、持続的な腸内細菌叢につながり、その結果、乳児期及び小児期に免疫介在性及び代謝性疾患につながる可能性があることが示されている（Ｇａｒｅａｕ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１０；  Ｊｏｈｎｓｏｎ  ａｎｄ  Ｖｅｒｓａｌｏｖｉｃ，  ２０１２）。さらに、母乳で育てられた新生児は、人工栄養で育てられた新生児と比較して、より安定した腸内細菌集団とバランスのとれた粘膜免疫応答を持っていることが示されている（Ｇｒｏｎｌｕｎｄ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０００；  Ｂｅｚｉｒｔｚｏｇｌｏｕ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１１）。実際、健康な腸内細菌叢は特定のＴ細胞応答を誘発し、基質の酸化を調節し、小児期だけでなく成人期にも自己免疫疾患やアレルギー性疾患の影響を軽減する（Ｇｕａｒａｌｄｉ  ａｎｄ  Ｓａｌｖａｔｏｒｉ，  ２０１２；  Ｐａｌｍａ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１２）。最後に、母乳育児は、生後７〜１２か月の間���呼吸器及び胃腸感染症に対して保護的な役割を果たすことが観察されており、胃腸感染症に関連する症状の全般的な改善につながる（Ｄｕｉｊｔｓ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１０）。
【０１１０】
無菌動物の研究で明らかに示されているように、腸内細菌はリンパ系要素を刺激し、自然免疫系と適応免疫系の両方の成熟にプラスの影響を与える可能性もある（Ｃａｓｈ  ａｎｄ  Ｈｏｏｐｅｒ，  ２００５）。無菌マウスでは、離乳時に絨毛毛細血管がほとんど発達せず、成体期にもこの状態のままであることが示されている。これは、腸内微生物叢が腸管血管の完全な発達に不可欠であることを示唆している（Ｍａｒｔｉｎ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１０）。さらに興味深いことに、腸内細菌はPeyerのパッチにおける細胞の発達を促進し、分泌物の主要な抗体クラスである粘膜ＩｇＡの産生を増加させ、防御の第一線として機能する（Ｍａｒｔｉｎ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１０）。
【０１１１】
さらに、細菌表面発現した、又は分泌したリガンドは、粘膜免疫系及び腸細胞上の特定の受容体と相互作用して、病原体の粘膜浸透を防ぐための自己限定的な炎症反応を引き起こし得る（Ｒｏｕｎｄ  ａｎｄ  Ｍａｚｍａｎｉａｎ，  ２００９；  Ｗａｌｋｅｒ  ａｎｄ  Ｉｙｅｎｇａｒ，  ２０１５）。
【０１１２】
Ｌａｔｕｇａ  ｅｔ  ａｌ．（２０１４）によって下線が引かれたように、すべての新生児は未熟な免疫システムと抗炎症性Ｔ調節細胞が豊富な臍帯血を持っている。さらに、乳児は、ＩＬ４、ＩＬ６、及びＩＬ２１の産生により体液性免疫を促進する高Ｔヘルパー２（Ｔｈ２）を持っているため、Ｂ細胞応答の増加と、潜在的に、より高いアレルギー感作を促進する（Ｌａｔｕｇａ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１４）。新生児の免疫系に影響を与える乳汁関連微生物叢の極めて重要な役割は、母乳中の微生物リガンドによって促進される細胞毒性機能によって過度に強調されている（Ｄｏｎｎｅｔ−Ｈｕｇｈｅｓ，  ２００８）。実際、リポ多糖によるＤＣのｉｎ  ｖｉｔｒｏ刺激はＴ細胞の分化につながる可能性があり、成熟した母乳が細胞障害性Ｔｈ１細胞の成熟を実現し、感染に対するそれらの活動を改善するという仮説を支持する（Ｍ‘Ｒａｂｅｔ  ｅｔ  ａｌ．，  ２００８）。おそらく、共生大腸細菌は特定のサイトカインの放出を刺激し、ナイーブＴｈＯ細胞がＴｈ１細胞型に成熟するのに適したバランスのとれた微小環境を作り出す可能性があります（Ｗａｌｋｅｒ  ａｎｄ  Ｉｙｅｎｇａｒ、２０１５）。おそらく、共生大腸細菌は特定のサイトカインの放出を刺激し、ナイーブＴｈＯ細胞がＴｈ１細胞型に成熟するのに適したバランスのとれた微小環境を作り出す可能性がある（Ｗａｌｋｅｒ  ａｎｄ  Ｉｙｅｎｇａｒ，  ２０１５）。
【０１１３】
バクテロイデスは、ヒト初乳に非常に豊富な細菌属であり、Ｍａｚｍａｎｉａｎ  ａｎｄ  Ｋａｓｐｅｒ（２００６）によって報告されたように、新生児の腸コロニー形成の初期段階で主な役割を果たしている可能性がある。特に、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ  ｆｒａｇｉｌｉｓの表面にある多糖類Ａは、腸のＤＣ上のＴｏｌｌ受容体２と相互作用して、サイトカイン産生を刺激し、これは、次に、固有層におけるＦＯＸＰ３  Ｔ細胞の増殖を支持する。ＦＯＸＰ３は、調節性Ｔ細胞の増殖におけるフォークヘッド転写因子ファミリーヒルガオ(bindweed)に属しているため、宿主の免疫系に抑制的な役割を果たしています（Ｋｉｍ，  ２００９）。したがって、新生児の腸内環境を正しく刺激することが、粘膜免疫システムと耐性の生理的発達の基本であることは明らかである。特に後者は、アレルギーや自己免疫疾患の発症を避けるために非常に重要である（Ｗａｌｋｅｒ  ａｎｄ  Ｉｙｅｎｇａｒ，  ２０１５）。実際、無菌動物は腸内細菌の欠如のために耐性を発達させることができず、新生児の腸の適切なコロニー形成のみが完全な耐性の発生につながる可能性がある（Ｋａｒｌｓｓｏｎ  ｅｔ  ａｌ．，  １９９９；  Ｏｌｓｚａｋ  ｅｔ  ａｌ．，２０１２）。
【０１１４】
その結果、母乳育児は、授乳中に摂取される抗原に対する局所的及び全身的な免疫寛容を確立するために非常に重要であるため、新生児の経口寛容に不可欠である（Ｖｅｒｈａｓｓｅｌｔ，  ２０１０）。乳幼児は、特定の抗原に毎日さらされており、その一部は直接ヒト母乳微生物相に属し、そして、それは腸の障壁を越えて移動することができ、抗原提示細胞によるＴリンパ球への提示に関与している。さらに、ヒト母乳にある細菌はパイエル板を正しく刺激するための基本であり、新生児の腸内環境でＩｇＡ産生形質細胞の数を増やす（Ｇｒｏｓｓ，  ２００７）。その結果、ＩｇＡは特定の酵素による除去を支持する食物抗原をトラップし、ウイルスや微生物の腸粘膜への付着を回避し、病原体の増殖を妨げ、直接的な免疫調節活性を発揮することができる（Ｖｅｒｈａｓｓｅｌｔ，  ２０１０）。
【０１１５】
最後に、経口寛容は、乳児で発症するアレルギー性疾患の予防に積極的に関与しているようであり、人生の初期段階での呼吸器感染症及び胃腸感染症の影響も回避している（Ｌａｃｋ，  ２００８）。
【０１１６】
したがって、本明細書で提供されるいくつかの実施形態は、母乳マイクロバイオームを調節するための方法及びシステムに関する。いくつかの実施形態では、方法及びシステムは、授乳中の子孫の健康を改善するために、乳のマイクロバイオーム生化学的経路を強化することにより、対象の乳のマイクロバイオームを調整し、子孫の免疫、腸の健康、口腔の健康、又は一般的な健康の改善を包含する。本明細書で提供される実施形態のいずれかにおいて、対象は、ヒト又は動物、例えば飼いならされた動物、である。
【０１１７】
慢性閉塞性肺疾患
肺癌（ＬＣ）は、全体的な癌死亡率の主要な原因である。より早期の検出と強力な化学療法のための共同の努力をもってしても、全体の５年生存率は期待はずれのままである。慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）は、独立したＬＣリスク因子として特定されており、世界で４番目に多い死因となっている。さらに、ＣＯＰＤとＬＣは、加齢、環境及び職業上の曝露、炎症と酸化、及びエピジェネティクスの変化などの病因を共有している。喫煙経験者（現在及び以前の喫煙者）におけるＣＯＰＤとＬＣの発生には、おそらく数十年にわたる気道のたばこの煙への反復暴露が必要である。肺の発癌は、臨床的な癌の診断前の一連の主要な病因の変化で構成されており、それらのいくつかはＣＯＰＤ発生の原因となる事象として特定されている。したがって、これらの生物学的変化を標的とすることにより一次予防に焦点を当てることは、喫煙者の全体的な死亡率を低下させるための高い価値があるかもしれない。さらに、一方のために開発された化学予防戦略は他方を助けるかもしれない。そして、これらの共同の病原体を目標とする介入は両方の予防のために大きな成功をもたらすかもしれない。
【０１１８】
健康な被験者において肺のマイクロバイオームを特定した最初の報告まで、肺は無菌器官であると考えられていた。それ以来、数多くの研究により、分子技術を使用してヒトの肺の多様な微生物相を調査し、肺のマイクロバイオームがＣＯＰＤの病因に変化をもたらす可能性があるという証拠が見つかった。ＣＯＰＤの特徴は、小さな気道炎症を特徴とし、それは病因とともに激化する。緑膿菌に代表される典型的な肺マイクロバイオームであるガンマプロテオバクテリアは、慢性炎症条件下で急速に増殖し、疾患中は肺が増加することがわかった。肺のマイクロバイオームと炎症反応の関係を詳しく調べた研究では、フィードバックループ、炎症を促進するコンポーネントをエンコードしながら、ガンマプロテオバクテリアは炎症性製品を養う、が存在する可能性があることがわかった。いくつかの研究では、細菌による肺機能低下の悪化とともに、下気道感染症の再発による肺機能低下の加速が示されている。したがって、肺のマイクロバイオームは、肺機能障害及びＣＯＰＤの病因において非常に重要である可能性がある。栄養は、肺のマイクロバイオームの不均衡の可能性によって引き起こされる肺機能低下の予防に有望である可能性がある。いくつかの栄養素は抗炎症作用を持っているので、それらの補給は、異常な肺のマイクロバイオームと炎症反応との間のフィードバックループを壊すことにより、肺機能を改善するのに役立つかもしれない。肺のマイクロバイオームの組成は、食事のビタミンＤで変化が見つかり、血清２５−ヒドロキシビタミンＤ（２５（ＯＨ）Ｄ）レベルは、動物モデルの肺のPseudomonasと逆の関連があった。ただし、現時点では、肺のマイクロバイオームと肺疾患の病因におけるその役割についてのより正確な知識が不足しているため、栄養素が肺のマイクロバイオームのバランスに及ぼす有益性の影響を調査した研究は限られている。
【０１１９】
したがって、本明細書で提供されるいくつかの実施形態は、肺のマイクロバイオームを調節するための方法及びシステムに関する。いくつかの実施形態では、方法及びシステムは、肺の炎症又は酸化、又はＣＯＰＤを防止、阻害、又は改善することを包含する、肺の健康を改善するために肺マイクロバイオーム生化学経路を強化することによって、対象の肺マイクロバイオームを調節する。いくつかの実施形態では、方法は、良好な肺の健康を経験している対象の肺のマイクロバイオームからの化合物と比較して、肺の不健康に苦しんでいる対象の肺のマイクロバイオームに消費されている化合物及び蓄積されている化合物を決定すること、及び肺の健康を改善するために、肺の不健康に苦しんでいる対象の肺のマイクロバイオームを調整すること、を包含する。本明細書で提供される実施形態のいずれかにおいて、対象は、ヒト又は動物、例えば飼いならされた動物、である。
【０１２０】
組成
本明細書で提供されるいくつかの実施形態は、マイクロバイオーム生化学経路を調節する組成物に関する。いくつかの実施形態では、組成物は、皮膚、腸、経口、肺、もしくは他のマイクロバイオーム、又はそれらのいずれの組み合わせを調節する。いくつかの実施形態において、組成物は、マイクロバイオーム生化学経路を調節して、対象に１つ以上の望ましい効果を与える化合物を生成し、昆虫忌避性を付与する化合物、口腔障害、肺障害、皮膚障害、腸障害などの障害を予防、阻害、治療、又は改善する化合物、健康を促進する化合物、望ましいにおい又は芳香を生成する化合物、又は望ましくないにおいを除去又は低減する化合物を包含する。
【０１２１】
組成物は、調節されるマイクロビオームに応じて、いずれの好適な投与経路のために配合され(formulated)得る。したがって、例えば、好適な投与経路には、局所、非経口、経口、眼内、又は吸入が含まれ得る。
【０１２２】
いくつかの実施形態では、組成物は、例えば、皮膚のマイクロバイオームを調節するために、局所適用のために配合される。局所製剤は、例えば、スプレー、エアロゾル、粉末、フォーム、発泡性液体、ゲル、血清(serum)、スプリッツ(spritz)、ローション、クリーム、日焼け止め、軟膏、油、溶液、蒸気、皮膚軟化剤、ペースト、軟膏(salve)を包含し得る。
【０１２３】
いくつかの実施形態では、組成物は、対象による経口摂取のために、例えば、腸又は口腔のマイクロバイオームを調節するために、配合される。いくつかの実施形態では、配合物(formulation)は、錠剤、丸剤、カプセル、顆粒、グミ、糖衣錠、液体、ゲル、シロップ、スラリー、スプレー、又は懸濁液として製剤化される。いくつかの実施形態では、組成物は、錠剤、フィルムコーティングされた錠剤、ゲルキャップ、カプレット、ペレット、又はビーズの形態である。
【０１２４】
いくつかの実施形態では、組成物は、気道への投与のために配合される。いくつかの実施形態では、組成物は、液滴、スプレー、エアロゾル、蒸気、噴霧化合物、又は気道を介して、及び鼻腔、口腔、又は肺などの気道に関連する領域に投与するための吸入剤として製剤化される。いくつかの実施形態では、式（Ｉ）の化合物は、鼻腔内投与のために単独で、又は本明細書に記載の追加の治療と組み合わせて配合される。アンドロゲン欠乏療法の1つ以上、抗エストロゲン療法、生物学的療法、ウイルスベースの治療、外科手術、化学療法、例えばタキサンベースの化学療法剤又はプラチナベースの抗腫瘍剤、放射線療法、スタチン療法、転用薬物療法、小分子阻害剤療法、抗体療法又は免疫療法、又は鼻腔内投与のためのそれらの任意の組み合わせ、及び１つ又は複数の適切な薬学的に許容される担体又は賦形剤、を包含する。
【０１２５】
実施形態のいずれにおいても、配合物は、特定の投与経路に適した許容可能な担体、賦形剤、希釈剤、安定剤、皮膚軟化剤、結合剤、又は緩衝剤を包含し得る。
【０１２６】
許容可能な担体とは、細胞又は組織への化合物の取り込みを促進し得る、それ自体は治療剤ではない物質をいう。担体は、摂取により投与される化合物の溶解のための液体であり得る。担体は、治療剤を対象に送達するためのビヒクルであり得る。担体は、治療薬の安定性、取り扱い、又は貯蔵特性を改善することができる。担体は、対象への投与に適したカプセル、錠剤、フィルムコーティング錠、カプレット、ゲルキャップ、丸薬ペレット、又はビーズなどの個別の物品への組成物の用量単位の形成を促進し得る。
【０１２７】
希釈剤は、薬理学的活性を欠くが必要又は望ましい場合がある医薬組成物中の成分を指す。例えば、希釈剤は、その質量が製造又は投与には小さすぎる強力な薬物のバルクを増加させるために使用され得る。それはまた、注射、摂取又は吸入によって投与される薬物の溶解のための液体であり得る。当技術分野における希釈剤の一般的な形態は、緩衝水溶液、例えば、ヒトの細胞及び組織と生理学的に適合性のあるリン酸緩衝生理食塩水などであるがこれらに限定されない。
【０１２８】
賦形剤とは、医薬組成物に加えられる不活性物質のことであり、組成物に、バルク、コンシステンシー、安定性、結合能力、潤滑、又は崩壊能力などを提供するが、これらに限定されない。希釈剤は一種の賦形剤である。
【０１２９】
本明細書に記載されている組成物は、本明細書に記載されているプロセスによって調製することができる。したがって、いくつかの実施形態では、対象のマイクロバイオームを調節するための組成物は、マイクロバイオーム生化学的経路を調節する化合物を包含する。いくつかの実施形態では、組成物は、標的表現型を欠く対象のマイクロバイオームの最初のメタゲノムマトリックスを決定するプロセス、標的表現型を有する対象のマイクロバイオームの第２のメタゲノムを決定すること、第１及び第２のメタゲノムマトリックスを比較すること、第１及び第２のメタゲノムマトリックス間の差異を対象の少なくとも１つの生化学経路に関連付けることにより、マイクロバイオーム生化学経路を調節する化合物を決定することであって、ここで、少なくとも１つの生化学経路は、標的表現型に関連していること、及びマイクロバイオーム生化学的経路を調節する化合物を含む組成物を調製すること、によって調製される。
【０１３０】
実施例
上述の実施形態のいくつかの態様は、以下の実施例においてさらに詳細に開示されており、これらの実施例は、本開示の範囲を限定することを決して意図していない。当業者は、本明細書の上記及び特許請求の範囲に記載されているように、多くの他の実施形態も本発明の範囲内にあることを理解するであろう。
【実施例】
【０１３１】
皮膚微生物相と代謝予測を分析する方法
以下の実施例は、皮膚微生物相を分析し、メタボローム化合物群集を決定するための方法を実証する。
【０１３２】
Ｆａｓｔｑ配列決定ファイルは、関連するメタデータと共に、参加への同意後に収集された。個体は、ハマダラカ蚊(Ａｎ．  ｇａｍｂｉａｅ)にデュアルチャンバーオルファクトメーターアッセイを使用して表現型分類された（Ｖｅｒｈｕｌｓｔ  ｅｔ  ａｌ．  ２０１３；  Ｖｅｒｈｕｌｓｔ  ｅｔ  ａｌ．  ２０１１；  Ｖｅｒｈｕｌｓｔ  ｅｔ  ａｌ．  ２０１３）。シーケンシングは、Ｖ２領域の４５４パイロシーケンスによって行われた。クローズドリファレンスの運用分類単位（operational  taxonomic  unit）（ＯＴＥＧ）のピッキングは、ＱＩＩＭＥ  ｖｌ．９（Ｃａｐｏｒａｓｏ  ｅｔ  ａｌ．  ２０１０）を使用してデマルチプレクス化、トリミング、品質フィルタリング、及び完了し（Ｇｒｅｅｎｇｅｎｅｓとの同一性９７％）、平均長は２４８  ｂｐ（３．２３  ＳＤ）及びサンプルあたり３４７２．６シーケンス（１２６２．７  ＳＤ）をもたらした。次に、ＰＩＣＲＩUＳｔ（Ｌａｎｇｉｌｌｅ  ｅｔ  ａｌ．  ２０１３）を使用してメタゲノムを予測した。ＰＩＣＲＩUＳｔは、サンプルにクローズドピッキング（既知の細菌のデータベースへの１６Ｓ  ｒＲＮＡ領域に注釈をつける）が必要であり、メタゲノムを予測する前にコピー数を正規化する。次に、消費又は蓄積される化合物が決定され、ＭｅｔＣｏｎスコアと呼ばれる。
【０１３３】
ＭｅｔＣｏｎスコアは、機能的又は推定上機能的な遺伝子経路を表すメタボローム化合物コミュニティ（Ｍ）を作成することによって計算された。Ｍは、化合物が与えられた場合の酵素の条件付き確率行列であり、プロセスを積極的に変換及び触媒する酵素と、それらの反応物及び代謝産物が含まれる。メタゲノムは、直接的な遺伝子配列決定ではなく、ＰＩＣＲＵＳｔメタゲノム予測から予測される。ＰＩＣＲＵＳｔは、ＫＥＧＧで利用可能な翻訳テーブルを使用してＭｅｔＣｏｎで使用される酵素委員会（ＥＣ）番号に最初に変換されたＫＥＧＧオルソロジー（ＫＯ）番号のリストを提供する。次に、翻訳された予測ＥＣ数（Ｇ）からのカウントのベクトルが作成された。Ｇは分位正規化され、ｌｏｇ２変換される。ＭｅｔＣｏｎスコアは、マトリックスにＧを掛けて、代謝産物ごとのターンオーバーの加重スコアを取得することで得られた。負のスコアは、特定の代謝産物の消費（インプット）を表し、正のスコアは、特定の代謝産物の蓄積（アウトプット）を表す。代謝産物（インプット化合物）の消費により、興味関心のアウトプット代謝産物又は化合物が生成される。
【０１３４】
ＭｅｔＣｏｎスコアは、忌避剤及び誘引剤の表現型内で平均化され、忌避剤及び誘引剤スコアからのスコア間の差が得られた。代謝物は、ＫＥＧＧを使用してそれぞれの関連する経路に注釈が付けられた。このメタボロームコミュニティの全体的な違いを調べるために、サンプルあたりのスコアを距離行列に構成し、行列を中央に配置して固有行列に分解し、主座標を視覚的に表示した（主座標分析）（図１）。スコアの上位１０％は、生物サンプルの代謝産物スコアから生成された上位１０％のスコアと比較された。サンプルスコアの比較には、Ｋｒｕｓｋａｌ−Ｗａｌｌｉｓ順位和検定を使用した。図１に示すように、上位の化合物スコアの統計的に有意な数は、文献で見つかった化合物と直接同一であった。ここで説明する方法とシステムは、このデータセットにおいてオクタン酸（ｐ値＝０．０１）、１，４−ジクロロベンゼン（ｐ値＝０．０１）、ベンズアルデヒド（ｐ値＝０．００４）、及びナフタレン（ｐ値＝０．０３）などを包含する、統計的に有意ないくつかの化合物を予測した。この場合、メタゲノムが予測され、ターンオーバーは、説明した方法に従って推定された。図３Ａ及び３Ｂは、ＭｅｔＣｏｎスコアによって、最も多く蓄積された代謝産物とそのそれぞれの経路を示している。図４Ａ及び４Ｂは、ＭｅｔＣｏｎスコアによって、最も多く消費された代謝産物とそのそれぞれの経路を示している。
【０１３５】
実施例２
メタゲノムデータから直接計算されたスコア
次の例は、メタゲノムスコアを決定するための例示的な実施形態を示している。
【０１３６】
サンプルは、３つの身体部位（足首、腕、首）から収集され、滅菌綿棒を使用する個人からの各部位に３つの複製があった。ＱＩＡａｍｐ  ＤＮＡ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｍｅ  Ｋｉｔを使用してサンプルを抽出した。すべてのサンプルは匿名化され、ｃｕａｌ−ｉｄｓ、修正可能、普遍的に一意の識別子として知られるランダムな識別子（Ｃｈａｓｅ  ｅｔ  ａｌ．  ２０１６）がサンプルとメタデータの識別に使用された。いずれの（ｘ）シーケンスチェックリスト（ＭＩｘＳ）標準に関する最小情報は、メタデータコレクションに準拠していた（Ｙｉｌｍａｚ  ｅｔ  ａｌ．  ２０１１）。年齢、祖先、及び性別を包含するすべての基本的な人口統計が収集された。参加者は、自己報告と定量分析によって蚊に対する皮膚の誘引性について評価された。定量分析では、嗅覚計バイオアッセイを使用して皮膚の誘引性を判断した。ここでは簡単に説明するが、標準的な方法（Ｑｉｕ  ｅｔ  ａｌ．  ２００６；  Ｖｅｒｈｕｌｓｔ  ｅｔ  ａｌ．  ２０１１；  Ｖｅｒｈｕｌｓｔ  ｅｔ  ａｌ．  ２００９）が採用された。皮膚のマイクロバイオームサンプルは、足首、腕、又は脚（テストする宿主生物に応じて適切）と首（マイクロバイオームスワブサンプルが得られたのと同じ領域）に６〜１０個のガラスビーズをこすりつけてガラスビーズ上に集めた。ビーズは、デュアルチョイスオルファクトメーターで１３６  ｐｐｍの標準アンモニア濃度に対して６回、雌ハマダラカ（Ａｎ.  ｇａｍｂｉａｅ）への誘引性をテストされた。：3つの朝それぞれに2つの連続したアッセイ。ポートの位置自体による影響を排除するために、テスト刺激のリリースは左と右のポートの間で交互に行われた。このテストを使用して、「相対的な誘引性」は、トラップされた蚊の総数でテストされた個体のマイクロバイオームサンプルでトラップデバイスに捕獲された蚊の数で評価された。
【０１３７】
ライブラリー調製及び配列決定：  皮膚サンプルから抽出されたＤＮＡを使用して、ライブラリは、ＫａｐａＨｙｐｅｒＰｌｕｓ（登録商標）キット（Ｒｏｃｈｅ）を使用して作成された。これは、Ｉｌｌｕｍｉｎａ  ＨｉＳｅｑ（登録商標）−２５００プラットフォーム用のシーケンスアダプターでＤＮＡを同時に断片化及びタグ付けする。１５１ｂｐのペアエンドシーケンシングと３００ｂｐのインサートサイズをシーケンシングに使用した。以前の研究では、皮膚のマイクロバイオームのゲノムサイズには大きなばらつきがあり、平均ゲノムサイズは５．５ｋｂであることが示されている。したがって、レーンあたりのサンプル数と、サンプルあたり約５．５ｋｂのゲノムあたり＞１６ｋｘのカバレッジを可能にするシーケンスカバレッジを推定します。レーンごとに約２５サンプルを有する約４レーンが使用され、レーンごとに３つのサンプル複製と（単一のサンプルからの）３つのライブラリー準備(prep)複製が含まれ、品質管理と技術的ばらつきを評価した。複製サンプルは別々に、異なるレーンでシーケンシングされた。
【０１３８】
ショットガンメタゲノミクスは、サンプル内のすべての生物のシーケンスを可能にする。これにより、サンプル内の機能と組成の予測の両方が可能になり、蚊に対する忌避性を持つ個体の皮膚に存在するコミュニティと蚊に非常に誘引性であるコミュニティとの間で異なる化合物を直接調べることができる。ホストＤＮＡが枯渇しているサンプルでは、シーケンスレーンでサンプルあたり約１０Ｍの読み取りが行われた。これには、アセンブリと直接のデータベース注釈の両方が必要である。配列は、クローニングベクター配列を削除することにより、低品質の塩基を除去する品質トリミング、及び検証可能な配列汚染物質を除去するためのスクリーニングすることによって前処理された（Ｋｕｎｉｎ  ｅｔ  ａｌ．  ２００８）。これらのデータをベクタートリミングステップなしで組み立てると、共通のベクターシーケンスが無関係なシーケンスを組み立てるキメラコンティグ(contigs)が生成される可能性がある。
【０１３９】
ドラフトゲノムアセンブリには、ｍｅｔａＳＰＡｄｅｓ（Ｎｕｒｋ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１７）が使用された。これは、まれなバリアントを利用し、エラー修正を含み、エラー訂正を含み、ＳＰａｄｅｓに基づく効率的なアセンブリグラフ処理を採用している（Ｂａｎｋｅｖｉｃｈ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１２）。各足場(scaffold)について、特性、例えばＧＣ含有量、カバレッジ、遺伝コード、系統分類のプロファイルなど、を、Ｕｎｉｒｅｆ９０の各遺伝子のベストヒットに基づいて評価した（Ｓｕｚｅｋ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１５）。これらのデータの分析、並びに緊急事態の自己組織化マップ（ＥＳＯＭ）、テトラヌクレオチドの頻度及び時系列の相対量の分析に基づいて、複数のサンプルからの足場を包含するドラフトゲノムが生成された（Ｄｉｃｋ  ｅｔ  ａｌ．，  ２００９；  Ｓｈａｒｏｎ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１３）。異なるサンプルで見つかった同じゲノムの足場は、アセンブリの断片化はコンテキストに依存するという観察を活用して（コミュニティの構成）、より長い断片を生み出すように整列された。ボウタイはリードマッピングに使用された（Ｌａｎｇｍｅａｄ  ｅｔ  ａｌ．，  ２００９）。アセンブラーがペアドリード(paired-read)情報を使用して、コンティグを拡張及び結合し、且つアセンブラーによってギャップを埋めた（Ｓｈａｒｏｎ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１３）
【０１４０】
アセンブリは、サンプル組成のための有用な方法であるが、抑制されるであろう低存在量の微生物を検査する能力を制限する。目標は必然的にコミュニティのシフトを促進する要素を理解することであるため、機能のための遺伝子にも直接注釈が付けられた。参照ゲノムにこのアラインメントを行うには、ショットガンコミュニティプロファイリング（Ｓｅｇａｔａ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１２）、読み取りマッピングのためのＭｅｔａＰｈｌＡｎ（Ｋｉｍ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１６）及び遠心分離機（Ｋｉｍ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１６）、及びＨＵＭＡｎＮ２からの追加の機能的存在量アノテーション（Ａｂｕｂｕｃｋｅｒ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１２）を使用して実行された。酵素委員会（ＥＣ）の存在量は、機能的な存在量から収集され、分位(quantile)正規化され、分析前にｌｏｇ２変換された。サンプルのメタデータを保存するために確立された（ｘ）シーケンスチェックリスト（ＭＩｘＳ）に関する最小情報（Ｙｉｌｍａｚ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１１）。ＨＬＡタイピングでは、ＨＬＡ＊ＰＲＧ（Ｄｉｌｔｈｅｙ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１６）を使用してメタゲノムデータから対立遺伝子タイプを推定した。これは、ホストＤＮＡがシーケンス結果の一部であったためである。
【０１４１】
メタボローム化合物群（Ｍ）は、機能的又は推定上機能的な遺伝子経路を表す。Ｍは、化合物が与えられた場合の酵素の条件付き確率行列であり、アクティブに変換し、プロセスを触媒する酵素とその反応物及び代謝物を包含する。ＭはＫＥＧＧから作成された（Ｋａｎｅｈｉｓａ  ａｎｄ  Ｇｏｔｏ  ２０００）。Ｇは、上記のようにアノテーションマトリックスからのＥＣサンプル存在量を使用して計算され、Ｇを掛けて代謝産物ごとのターンオーバーの加重スコアを取得した。代謝産物の消費は、興味関心のあるコミュニティを生み出すことが決定された。次に、忌避剤と誘引剤の表現型内でスコアを平均化し、次に忌避剤からのスコアと誘引剤のスコアとの差を計算した。負のスコアは代謝産物の消費を表し、正のスコアは代謝産物の蓄積又は生成を表していた。これらの値は、サンプル遺伝子値がＭとの乗算の前に差し引かれるか、又は他の分析手法が原因で差し引かれるかによって切り替わりる。代謝産物は、それぞれの関連するマップ経路にも注釈が付けられた。
【０１４２】
サンプル生物内で、スコアは上記と同様に計算されたが、いくつかの違いがある。Ｇは、Ｍによる乗算の前に、サンプルごとの、生物ごとの存在量の部分確率の行列で乗算された。これにより、サンプルごとの生物ごとの化合物スコアが得られた。組み立てられたシーケンスを使用して、サンプルごと、生物ごとに注釈付きの遺伝子存在量が見つかった。スコアの上位１０％は、生物サンプルの代謝産物スコアから生成された上位１０％のスコアと比較された。サンプルスコアの比較のために、該当する場合、Ｋｒｕｓｋａｌ−Ｗａｌｌｉｓ順位和検定が使用された。
【０１４３】
忌避剤及び誘引性のコミュニティ、それらの化合物を作成する化合物や生物のモデルを作成するには、生物は相互作用ネットワークを作成するために使用され、このネットワークは、予測された化合物データから推測された一連の明示的な関係として表された。相互作用ネットワークは、有向非巡回グラフ（ＤＡＧ）としての微生物集団のベイジアン推定ネットワークの生成であった。ここで、親ノードは、時間と空間に対する環境パラメータの変化であり、娘ノードは、コミュニティの相対的な存在量の変化であった。環境パラメータは、質量分析法から推定された化合物とその質量であった。ノード間の有向エッジは相関を示した。このようなネットワークは、ベイジアンネットワーク推論を実装する標準ソフトウェアで生成できる（ＢａｙｅｓＰｙ  Ｐｙｔｈｏｎパッケージなど）。ネットワークを表すために、ノードの値はその親ノードの値の関数として表現された。これは、人工知能手法の一種である人工ニューラルネットワーク（ＡＮＮ）ツールなど、未知の応答曲面学習の標準ツールによって対処されました。これらの生成されたＡＮＮは、データを最もよく説明する数式で微生物群集構造を表し、環境条件の関数として時間又は空間における分類群の相対的な存在量を予測するために使用されました。これらのＡＮＮは、データを最もよく説明する数式の観点から微生物群集構造を表す。そして、これらの生成されたANNは、環境条件の関数として、時間又は空間における分類群の相対的な存在量を予測するために使用された。これらのＡＮＮは、異なる分類群の豊富さの変化の間の潜在的な因果関係をキャプチャする。ただし、分類群間の関係は、環境パラメータの変化に対する分類群のプロキシを介して発生する可能性がある。
【０１４４】
実施例３
皮膚発散からの化合物の分析
以下の例は、ガスクロマトグラフィー質量分析（ＧＣＭＳ）を使用して皮膚発散からの化合物を測定するための例示的な実施形態を示している。
【０１４５】
被験者に、左足の裏をガラスビーズで１０分間こするように頼んだ。次に、ビーズを、突き刺し可能なゴム製ガスケットを備えたＧＣＭＳオートサンプラーバイアルに分配し、そして、吸着揮発性物質の脱離を防ぐために、分析までビーズを−２０℃に置いた。ガラスビーズは、吸着した皮膚発散物を熱脱着によるＧＣＭＳ分析のために取り除くことができる収集デバイスとしての利点がある（Ｂｅｒｎｉｅｒ  ｅｔ  ａｌ．，  １９９９）。ＧＣＭＳは、個人からのサンプルのサブセットでのみテストされた。人間の皮膚の発散を持つガラスビーズが入っているポートに向かって、又はポートから離れる方向に動く蚊の数に基づいて「非常に誘引性」又は「不十分に誘引性」なコホートを持っていると説明された個人のみが、皮膚の揮発性物質をテストされる。
【０１４６】
発散は、熱脱着、続いてＧＣＭＳを使用して分析された。システムには、熱脱着オートサンプラー、フォーカシング用の電気冷却トラップ、及び４重質量検出器（ＤＳＱ、Ｔｈｅｒｍｏ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、ＵＳＡ）に接続されたＴｒａｃｅ  ＧＣ  Ｕｌｔｒａ（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、ＵＳＡ）への熱脱離注入用のフローコントローラーが含まれていた。カートリッジは、３０℃のヘリウム（５．０グレード）で１分間ドライパージされ、残留水分と酸素が除去された。カートリッジは１５０°Ｃで１０分間脱着され、−１０℃で電子的に冷却された吸着剤トラップに集中した（汎用疎水性、Ｍａｒｋｅｓ、ＵＫ）。ＧＣとＭＳとの間の移送ラインは２７５℃に維持された。カラム流出液は７０ｅＶでの電子衝撃によってイオン化された。質量スペクトルは５スキャン／秒のスキャン速度と２５０℃のイオン源温度で３５−３００ｍ／ｚのポジティブモードで記録された。
【０１４７】
揮発性プロファイルは、蚊の誘引力に関する以前の皮膚発散研究で特定された化合物のリファレンスライブラリに対して（Ｖｅｒｈｕｌｓｔ  ｅｔ  ａｌ．，  ２００９；  Ｓｍａｌｌｅｇａｎｇｅ  ｅｔ  ａｌ．，  ２００９；  Ｌｏｇａｎ  ｅｔ  ａｌ．，  ２００８）、及び公に利用可能なＮＩＳＴ  ＧＣＭＳリファレンスライブラリを使用してスクリーニングされた。化合物は、それらの質量スペクトル及び保持時間を本物の参照化合物のものと比較することによって識別された。化合物の相対定量は、ＡＭＤＩＳによるピーク逆重畳積分(deconvolution)を含むソフトウェアパッケージＸｃａｌｉｂｕｒ（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）を使用して、各化合物の特徴的な質量イオンに基づいていた。得られたスペクトルをＮＩＳＴライブラリと比較した。計算及びレポートされた保持指標と信頼できる合成参照化合物の注入により、同定のための追加情報が提供された。（アノテーション付きアセンブルデータからの）観測されたＧＣＭＳ化合物と経路強化分析を重ね合わせると、蚊を忌避する微生物叢に最も関連する生化学的経路と蚊の誘引に最も関連する経路の分類が可能になる。
【０１４８】
ＧＣＭＳの結果は、非常に魅力的なコホートとあまり魅力的でないコホートで観察されたＧＣＭＳ分子が、実施例２で説明したインシリコ(in  silico)出力予測（予測候補入力化合物に関連）と一致していることを示している。したがって、実施例２の方法は、皮膚上の微生物代謝により、及び入力及び出力予測化合物間の数学的関係により、化合物出力を予測するのに有用である。ＧＣＭＳの結果は又はマダラカ(An.  gambiae)誘引性の一般的な化学メディエーターをもたらした。これらの誘引物質は、乳酸、脂肪族カルボン酸（プロパン酸、ブタン酸、３−メチルブタン酸、ペンタン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、及びテトラデカン酸）及び３−メチル−１−ブタノールを包含する、内因性のマイクロバイオームの忌避能力よりも注目されている（Ｂｅｒｎｉｅｒ  ｅｔ  ａｌ．，  １９９９；  Ｂｒａｋｓ  ｅｔ  ａｌ．，  ２００１；  Ｂｕｓｕｌａ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１７；  Ｄａｉｓｙ  ｅｔ  ａｌ．，  ２００２；  Ｇ  Ｌｏｇａｎ  ｅｔ  ａｌ．，  ２００８）。これらの化学的実体の生成に関与する微生物の生化学的経路は、実施例２で概説されているメタゲノム配列決定データからの出力代謝産物においてより高度に表されていた。
【０１４９】
実施例４
動物における昆虫忌避性の分析
以下の実施例は、動物における昆虫忌避性を測定するための例示的な実施形態を実証する。
【０１５０】
人間に加えて、昆虫への異なる誘引力は動物で長い間指摘されている。コッカースパニエルでは、ビーグル犬よりも５倍多くのダニが見つかった。皮膚と髪のサンプルを収集するために、清潔なフランネルを犬に１５分間こすり、これらはダニの拘束と誘引性についてテストされた。３つの選択肢が提供された。：  コッカー抽出物対コントロール；ビーグル抽出物対コントロール、及びコッカー抽出物対ビーグル抽出物。イヌからこすった物質とコントロールとの間から選択することを許可された場合、より多くのマダニがビーグルからよりもコッカーからの抽出物によって拘束された。各犬種の犬から物質を選択するだけの拘束テストでは、より多くのダニがコッカー物質によって拘束された。誘引力を試験するために、吸着剤を含有するカプセルが使用され、試験はＹ−オルファクトメーターで行われた。１５の雄と１５の雌は、各治療のためにテストされた。Ｒ．  ｓａｎｇｕｉｎｅｕｓは、犬の物質を使用して、影響を受けやすいイングリッシュコッカースパニエルと耐性ビーグルを区別できる（Ｌｏｕｌｙ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１０）。ビーグル犬を他の非耐性犬と比較すると、ベンズアルデヒド、２−ヘキサノン、ウンデカン、デカン、及びノナンは、マイクロバイオームを介して生成される化合物、並びに偶数番号の飽和及びモノ不飽和アルデヒド及びオクタナールである。Ｒ．  ｓａｎｇｕｉｎｅｕｓ（ｓ．ｌ．）などのダニの防除は、主に広域神経毒として作用する殺ダニ剤を使用することで達成されている。これらの薬剤の乱用は、殺ダニ剤耐性の出現につながり、市販の殺ダニ剤に耐性のあるＲ．  ｓａｎｇｕｉｎｅｕｓ（ｓ．ｌ．）の存在は、世界のさまざまな地域で記録される。
【０１５１】
犬のように、特定の牛の品種は、昆虫に対してより誘引性又は忌避性であることが見出されている。ダニのＲｈｉｐｉｃｅｐｈａｌｕｓ  ｍｉｃｒｏｐｌｕｓは、牛(cattle)やその他の大きなウシ族(bovids)に特化している。ただし、その吸血の成功は、ウシ(bovine)宿主の品種に依存する。寄生と対照的な寄生の表現型を示す牛のインジシン及びタウリン品種では、ネロアとホルスタインは、ダニの数とこれら2種類の宿主でのライフサイクルを完了したメスのダニの繁殖成功によって確認されたように、ダニの蔓延に対して耐性と感受性がある。タウリン品種は何百もの摂食寄生虫による衰弱させる寄生に苦しんでいる一方、インディシン品種は通常、感受性の高い宿主で飼育されている雌よりも小さな卵のバッチを産む充血性（engorging）雌をほとんど示さない。これらの対照的なダニの負担は非常に遺伝的であり（Ｗａｍｂｕｒａ  ｅｔ  ａｌ．，  １９９８）、吸血外部寄生虫への抵抗をもたらすメカニズムを研究するための有用なモデルを提供する。
【０１５２】
同時に、宿主免疫の異なるレベルがダニ唾液の組成に影響を及ぼし、これらの結果に寄与する可能性がある。吸血性外部寄生虫を制御し、さまざまなダニ負荷をもたらすさまざまな宿主防御メカニズムを理解するために、以下の指標を分析する。
【０１５３】
１．  ダニ刺咬は、宿主の皮膚における遺伝子発現プロファイルの変化を誘発し、ダニに対する皮膚反応に関与するタンパク質及び防御経路を強調する。
【０１５４】
２．  ダニの影響を受けやすい品種の牛の動物の皮膚と比較して、ダニ抵抗性品種の動物の皮膚は、宿主の皮膚からダニをより効率的に撃退又は駆除することに関与するタンパク質及び防御経路を示す遺伝子のベースライン及び反応性発現プロファイルを提供する。
【０１５５】
３．  耐性及び感受性のある宿主における咬傷に対する局所反応の違いは、寄生を媒介するダニの分泌唾液タンパク質をコードする遺伝子の発現に影響を及ぼす。
【０１５６】
生成された化合物６−メチル−５−ヘプテン−２−オンは、忌避剤であると決定された。ＡＬＤＨ１Ａ１  （ＡＬ１Ａ１）、ＳＵＬＴ１Ａ１、ＤＮＡＪＣ１２、ＳＣＡＲＡ５、Ｂｔ．２３５７９  ＬＯＣ７８５７５６、Ｂｔ．１９２７４  （Ｃ１ＱＴＮＦ７）、ＡＫＲ１Ｃ２、Ｂｔ．２ｌ０５６  （ＤＥＲＬ１）、ＳＡＡ３、ＣＥＲＳ４、ＡＫＲ１Ｃ３  （Ｂｔ．６３２ｌ２）、ＳＣＧ２、ＮＲ４Ａ２、ＴＯＢ１、ＨＭＧＢ１、ＩＦＩ６、ＣＳＴＤ、偽遺伝子（ＨＮＲＮＰＫ）、ＨＮＲＮＰＫ、ＩＬ−３、ＥＩＦ２ＡＫ２  （ＰＫＲ）、ＳＲＲＭ２、ＮＦＡＴ５、Ｂｔ．２５０５５  （ＩＰＭＫ）、ＣＨＤ４、Ｂｔ．９５３２２  （ＭＡＲＣＫＳ）、ＡＥＢＰ２、ＥＧＦＲ、ＭＧＣ１５５１４３、ＪＵＮ、ＩＳＧ１５、ＰＮＲＣ２、ＦＺＤ１０、ＰＤＰＫ１、ＡＲＰＣ３、ＩＤＨ１、偽遺伝子ＩＤＨ１を包含する遺伝子はそれぞれ、宿主において異なって発現された。
【０１５７】
実施例５
ヒトにおける口腔健康マイクロバイオームの分析
以下の例は、ヒトの口腔マイクロバイオームの分析から歯周病と口腔の健康を測定するための例示的な実施形態を示す。
【０１５８】
診断用語に関する米国歯科医師会コンセンサス会議の報告によると、虫歯のサンプルには、歯髄への露出をもたらし、臨床的及びレントゲン写真所見に基づいて症候性の不可逆的な歯髄炎と診断された虫歯病変のある歯が含まれていた。髄バイタリティは、熱感受性試験によって確認された。X線分析では、広範な虫歯病変、成熟した根尖、及び歯根膜靭帯腔の正常な幅を示した。壊死した歯髄又は治療された根管を呈している歯、ならびに虫歯除去後に歯髄への曝露の証拠がない歯は、研究から除外された。個人は辺縁性歯周炎の証拠を示さず、有意な全身状態を報告しなかった。う蝕サンプル材料を、トリス−ＥＤＴＡ緩衝液（１０ｍＭ  Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ、１ｍＭ  ＥＤＴＡ、ｐＨ７．８）を含有するクライオチューブに入れ、すぐに−２０℃で凍結した。ＱＩＡａｍｐ  ＤＮＡ  Ｍｉｎｉ  Ｋｉｔ（Ｑｉａｇｅｎ、カリフォルニア州バレンシア、UＳＡ）を使用して、虫歯象牙質サンプルからＤＮＡを抽出した。健康なプラークサンプルの場合、対象は次の条件に当てはまる場合に含まれる。：  健康全般が良好、３５年以上、歯が１５以上、活動的な虫歯の病変、歯列矯正器具、以前の歯周治療、抗生物質の使用、又は過去6か月間の抗菌剤を含有するうがい薬の継続的な使用、がない。サンプルはＧｒａｃｅｙキュレットで個別に収集され、１５０μＬ  ＴＥバッファーが入ったマイクロチューブに入れられた。その後、ＭａｓｔｅｒＰｕｒｅ（登録商標）Ｃｏｍｐｌｅｔｅ  ＤＮＡ  ａｎｄ  ＲＮＡ  Ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｋｉｔプロトコルに従った（ＭＣ８５２００、Ｅｐｉｃｅｎｔｅｒ、UＳＡ）。ＤＮＡ濃度は、Ｑｕｂｉｔ（登録商標）２．０蛍光光度計（Ｔｈｅｒｍｏ−Ｆｉｓｈｅｒ−Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｉｎｃ．、UＳＡ）を使用して個別に測定した。
【０１５９】
フォワードプライマーにバーコードが付いた１６Ｓ  ｒＲＮＡ遺伝子Ｖ４可変領域プライマー５１５／８０６を、ＨｏｔＳｔａｒＴａｑ  Ｐｌｕｓマスターミックスキット（Ｑｉａｇｅｎ）を使用した３０サイクルのポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）アッセイで、次の条件下で使用した。：  ９４℃で３分間、その後、９４℃で３０秒間２８サイクル、５３℃で４０秒、７２℃で１分、その後、７２℃で５分間の最終伸長ステップ。健康なサンプルでは、２ステップＰＣＲアプローチで増幅された。分子量とＤＮＡ濃度に基づいて、サンプルを同じ比率でプールした。プールされたサンプルは、Ａｍｐｕｒｅ  ＸＰビーズを使用して精製された。プールされ精製されたＰＣＲ産物は、Ｉｌｌｕｍｉｎａ  ＴｒｕＳｅｑ  ＤＮＡライブラリー調製プロトコルに従ってＤＮＡライブラリーを調製するために使用された。ペアドエンド(paired-end)シーケンシングは、Ｉｌｌｕｍｉｎａ  ＭｉＳｅｑデバイス（Ｉｌｌｕｍｉｎａ  Ｉｎｃ．，カリフォルニア州サンディエゴ、ＵＳＡ）で製造元のガイドラインに従って実行された。
【０１６０】
虫歯の活性部位には、代謝物イソオクタノール（Ｒｔ  ２６．５２  ｍｉｎ）、２−エチル−1−ヘキサノールアセテート（Ｒｔ  ２８．７４）、３−メチル−1−ヘプタノール又は６−メチル−1−ヘプタノール（Ｒｔ  ２９．４９  ｍｉｎ）、２−プロペン酸オクチルエステル（Ｒｔ  ３２．３８  min、４，８−ジメチルノナノール、ＧＣＭＳ分析による、が含まれる。一般に、活動的な虫歯グループではアルコールエステルが増加した。
【０１６１】
両方の研究からの虫歯及び正常な健康なプラークデータは、ｆａｓｔｑファイルとしてＥＭＢＬからダウンロードされ、ＱＩＩＭＥ  ｖ１．９（Ｃａｐｏｒａｓｏ  ｅｔ  ａｌ）を使用して、逆多重化され(demultiplexed)、トリミングされ、品質フィルタリングされ、ＱＩＩＭＥ  ｖ1．９（Ｃａｐｏｒａｓｏ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１０）を使用して、クローズドリファレンスＯＴＵピッキング（Ｇｒｅｅｎｇｅｎｅｓと９７％の同一性）を完了した。平均長２７６ｂｐ（２５  ＳＤ）及びサンプルあたり２６３９２３．５シーケンス（４５３９８４．９  ＳＤ）をもたらした。次に、ＰＩＣＲＵＳｔ（Ｌａｎｇｉｌｌｅ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１３）を使用してメタゲノムを予測した。ＰＩＣＲＵＳｔでは、サンプルにクローズドリファレンスピッキング（既知の細菌のデータベースへの１６Ｓ  ｒＲＮＡ領域の注釈）が必要であり、メタゲノムを予測する前にコピー数を正規化する必要がある。（それ以外の場合は非ＯＴＵ（アンプリコンシーケンスバリアント（ＡＳＶ）メソッド）及びＱＩＩＭＥ  ２．０が使用される。次に、本明細書に記載の方法を使用して、蓄積されている（アウトプット；図５Ａ及び図５Ｂ）又は消費されている（インプット；図６Ａ及び図６Ｂ）化合物を決定した。
【０１６２】
実施例６
アトピー性皮膚炎マイクロバイオーム
以下の実施例は、健康な個人と比較して、アトピー性皮膚炎を有する対象におけるマイクロバイオームを測定するための例示的な実施形態を実証する。
【０１６３】
ＡＤを有する各患者の前腕から２つの綿棒サンプルを収集し、１つは病変皮膚から、そして１つは隣接する正常に見える非病変皮膚から収集した。すべてのサンプルは５ｃｍ×５ｃｍの領域から収集された。ＡＤは、米国皮膚科学会及びＮＩＨ／ＮＩＡＩＤアトピー性皮膚炎研究ネットワークに基づく標準的な基準で診断された。疾患の重症度は、範囲、経過、及びかゆみの強度を個別に評価するＲａｊｋａ−Ｌａｎｇｅｌａｎｄスコアリングシステムを使用して評価された。健康な被験者は、アトピー性疾患の個人歴又は家族歴がなく、慢性皮膚又は全身性疾患の個人歴がないと定義された。１６Ｓ  ｒＲＮＡ遺伝子のＶＩ  −Ｖ３は、プライマー２７Ｆ及び５３４Ｒを使用して、精製されたゲノムＤＮＡから増幅された。ＰＣＲ増幅は、ヒトマイクロバイオームプロジェクトによって開発されたプロトコルに従って実行された。１６Ｓ  ｒＲＮＡアンプリコンライブラリを精製し、ｑＰＣＲを使用して定量化し、Ｉｌｌｕｍｉｎａ  ＭｉＳｅｑプラットフォーム（Ｉｌｌｕｍｉｎａ、Ｉｎｃ．、Ｓａｎ  Ｄｉｅｇｏ、ＣＡ）でのシーケンシング用にプールした。
【０１６４】
アトピー性及び非アトピー性病変からのデータをｆａｓｔｑファイルとしてＥＭＢＬからダウンロードし、次いで、逆多重化し、トリミングし、品質をフィルタリングして、ＱＩＩＭＥ  ｖ１．９（Ｃａｐｏｒａｓｏ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１０）を使用してクローズドリファレンスＯＴＵピッキングを完了した（Ｇｒｅｅｎｇｅｎｅｓと９７％の同一性）。次に、我々は、ＰＩＣＲＵＳｔ（Ｌａｎｇｉｌｌｅ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１３）を使用してメタゲノムを予測した。次に、ここで説明した方法を使用して、消費された（図７Ａ及び図７Ｂ）又は蓄積された（図８Ａ及び図８Ｂ）化合物を決定した。
【０１６５】
例示的な方法及び組成物
以下の６６の例示的な方法及び組成物の特徴のいずれも、６６の例示的な方法及び組成物の他のものを包含する、本明細書で識別されるすべての態様及び実施形態に適用可能である。さらに、以下の66の例示的な方法及び組成物の特徴のいずれかは、本明細書に記載される他の態様及び実施形態と部分的又は完全に独立して組み合わせることができ、例えば、1つ、2つ、又は3つ以上の実施形態は、全体又は部分的に組み合わせることができ、６６の例示的な方法及び組成物のいずれかに関連して含まれる。さらに、以下の６６の例示的な方法及び組成物の特徴のいずれかは、６６の例示的な方法及び組成物のうちの他のものを含めて、任意に(optional)されてもよい。方法のいずれの態様又は実施形態は、別の態様又は実施形態の組成物によって実施することができ、組成物のいずれの態様又は実施形態は、６６の例示的な方法及び組成物に関連して包含する、別の態様又は実施形態の方法を実施するように構成することができる。
【０１６６】
例示的な方法１：
真皮サンプルの表現型に関連する１つ以上の生化学的経路を同定するための方法は、以下を含む。：
表現型を欠く少なくとも１の対象の真皮サンプルの第１のメタゲノムマトリックスを決定すること；
表現型を有する少なくとも１の対象の真皮サンプルの第２のメタゲノムを決定すること；
前記第１のメタゲノムマトリックスと第２のメタゲノムマトリックスを比較すること；及び
前記第１のメタゲノムマトリックスと第２のメタゲノムマトリックスとの間の差異を対象の少なくとも１つの生化学経路に関連付けること、ここで、前記少なくとも１つの生化学経路は前記表現型に関連付けられること。
【０１６７】
例示的な方法２：  前記表現型が昆虫忌避を含む、例示的な方法１に記載の方法。
【０１６８】
例示的な方法３：  前記表現型が昆虫誘引を含む、例示的な方法１に記載の方法。
【０１６９】
例示的な方法番号４：  前記表現型が真皮代謝産物を含む、例示的な方法１から３のいずれか１つに記載の方法。
【０１７０】
例示的な方法５：  前記真皮サンプルが、皮膚、毛髪、及び毛皮からなる群から選択される、例示的な方法１から４のいずれか１つに記載の方法。
【０１７１】
例示的な方法番号６：  前記少なくとも１つの生化学経路の化合物である少なくとも１つの薬剤(agent)を同定することをさらに含む、例示的な方法１から５のいずれか１つに記載の方法。
【０１７２】
例示的な方法７：  例示的な方法番号１から６のいずれか１つに記載の方法であって、前記少なくとも１つの生化学的経路が以下：
キシレン分解；グルコシノレート生合成；アミノアシル−ｔＲＮＡ生合成；ペニシリン及びセファロスポリンの生合成；バリン分解；ロイシン分解；イソロイシン分解；トリプトファン代謝；ステロイド生合成；デンプン及びスクロースの代謝；ピリミジン代謝；プリン代謝；プロパン酸(propanoate)代謝；ブタン酸（butanoate）代謝；クエン酸（citrate）サイクル；チロシン代謝；フェニルアラニン代謝；カプロラクタムの分解又は代謝；トルエンの分解；グリオキシレート代謝；ジカルボン酸(dicarboxylate)代謝；アラニン代謝；アスパラギン酸(aspartate)代謝；グルタミン酸（glutamate
）代謝；プロパン酸(propanoate)代謝；ポルフィリン代謝；クロロフィル代謝；多環式芳香族炭化水素の分解；安息香酸(benzoate)の分解；ホスホン酸（phosphonate）代謝；ホスフィン酸(phosphinate)代謝；ペプチドグリカンの生合成；ペニシリン及びセファロスポリンの生合成；パントテン酸(pantothenate)及びＣｏＡの生合成；窒素代謝；シアノアミノ酸代謝；ニコチン酸(nicotinate)及びニコチンアミド代謝；ナフタレン分解；メタン代謝；グリシン代謝；セリン代謝；トレオニン代謝；リジンの分解；リポ多糖生合成；イノシトールリン酸(phosphate)代謝；インドールアルカロイドの生合成；ヒスチジン代謝；グリセロ脂質代謝；グリセロリン脂質代謝；ホスファチジルイノシトールシグナル伝達システム；フルオロ安息香酸(fluorobenzoate)の分解；脂肪酸の生合成；ダイオキシンの分解；クロロシクロヘキサン及びクロロベンゼンの分解；ブタン酸(butanoate)代謝；脂肪酸代謝；アラキドン酸代謝；アミノ糖代謝；ヌクレオチド糖代謝；ビタミンＢ６代謝；ゲラニオール分解；シントロネラ(cintronella)分解；リモネン分解；及びピネン分解；
からなる群から選択される、方法。
【０１７３】
例示的な方法８：  前記第１又は第２のメタゲノムマトリックスについて決定することが１又は複数の対象から得られる、例示的な方法１から７のいずれか１つに記載の方法。
【０１７４】
例示的な方法９：  前記メタゲノムマトリックスがメタトランスクリプトームを含む、例示的な方法１から８のいずれか１つに記載の方法。
【０１７５】
例示的な方法１０：  前記少なくとも１つの生化学経路のため、少なくとも１つの成分の遺伝子発現を調節する少なくとも１つの薬剤を同定することをさらに含む、例示的な方法番号１から９のいずれか１つの方法。
【０１７６】
例示的な方法１１：
真皮サンプルの表現型に関連する１つ以上の生化学的経路を同定するための方法であって、以下：
表現型を欠く少なくとも１の対象の真皮サンプルの第１のメタボローム化合物マトリックスを決定すること；
表現型を有する少なくとも１の対象の皮膚サンプルの第２のメタボローム化合物マトリックスを決定すること；
前記第１のメタボローム化合物マトリックス及び第２のメタボローム化合物マトリックスを比較すること；及び
前記第１のメタボローム化合物マトリックスと第２のメタボローム化合物マトリックスと間の差異を少なくとも１つの生化学経路に関連付けること；
ここで、前記少なくとも１つの生化学経路は表現型に関連していること；
を含む方法。
【０１７７】
例示的な方法１２：  前記表現型が昆虫忌避を含む、例示的方法１１に記載の方法。
【０１７８】
例示的な方法１３：  前記表現型が昆虫誘引を含む、例示的な方法１１に記載の方法。
【０１７９】
例示的な方法１４：  前記表現型が真皮代謝産物を含む、例示的な方法１１から１３のいずれか１つに記載の方法。
【０１８０】
例示的な方法１５：  前記真皮サンプルが、皮膚、毛髪、及び毛皮からなる群から選択される、例示的な方法１１〜１４のいずれか１つに記載の方法。
【０１８１】
例示的な方法１６：  少なくとも１つの生化学経路の化合物である少なくとも１つの薬剤を同定することをさらに含む、例示的な方法１１から１５のいずれか１つに記載の方法。
【０１８２】
例示的な方法１７：  例示的な方法番号１１から１６のいずれか１つに記載の方法であって、前記少なくとも１つの生化学的経路が以下：
キシレン分解；グルコシノレート生合成；アミノアシル−ｔＲＮＡ生合成；ペニシリン及びセファロスポリンの生合成；バリン分解；ロイシン分解；イソロイシン分解；トリプトファン代謝；ステロイド生合成；デンプン及びスクロースの代謝；ピリミジン代謝；プリン代謝；プロパン酸(propanoate)代謝；ブタン酸（butanoate）代謝；クエン酸（citrate）サイクル；チロシン代謝；フェニルアラニン代謝；カプロラクタムの分解又は代謝；トルエンの分解；グリオキシレート代謝；ジカルボン酸(dicarboxylate)代謝；アラニン代謝；アスパラギン酸(aspartate)代謝；グルタミン酸（glutamate
）代謝；プロパン酸(propanoate)代謝；ポルフィリン代謝；クロロフィル代謝；多環式芳香族炭化水素の分解；安息香酸(benzoate)の分解；ホスホン酸（phosphonate）代謝；ホスフィン酸(phosphinate)代謝；ペプチドグリカンの生合成；ペニシリン及びセファロスポリンの生合成；パントテン酸(pantothenate)及びＣｏＡの生合成；窒素代謝；シアノアミノ酸代謝；ニコチン酸(nicotinate)及びニコチンアミド代謝；ナフタレン分解；メタン代謝；グリシン代謝；セリン代謝；トレオニン代謝；リジンの分解；リポ多糖生合成；イノシトールリン酸(phosphate)代謝；インドールアルカロイドの生合成；ヒスチジン代謝；グリセロ脂質代謝；グリセロリン脂質代謝；ホスファチジルイノシトールシグナル伝達システム；フルオロ安息香酸(fluorobenzoate)の分解；脂肪酸の生合成；ダイオキシンの分解；クロロシクロヘキサン及びクロロベンゼンの分解；ブタン酸(butanoate)代謝；脂肪酸代謝；アラキドン酸代謝；アミノ糖代謝；ヌクレオチド糖代謝；ビタミンＢ６代謝；ゲラニオール分解；シントロネラ(cintronella)分解；リモネン分解；及びピネン分解；
からなる群から選択される、方法。
【０１８３】
例示的な方法１８：
例示的な方法１１から１７のいずれか１つに記載の方法であって、
ここで、前記第１又は第２のメタボローム化合物マトリックスについて決定することは、前記真皮サンプルを、ゲノミクス法評価、トランスクリプトーム又はメタボロミクス評価、マイクロバイオーム組成の決定、核磁気共鳴（ＮＭＲ）及び質量分析（ＭＳ）、フーリエ変換赤外線（ＦＴＩＲ）、赤外線（ＩＲ）サーモグラフィー、カタルミネセンス（ＣＴＬ）、レーザー誘起蛍光イメージング（ＬＩＦＩ）、及び共鳴増強多光子イオン化（ＲＥＭＰＩ）、からなる群から選択される分析法に供することを含む、方法。
【０１８４】
例示的な方法１９：
前記第１又は第２のメタボローム化合物マトリックスについて決定することが１又は複数の対象から得られる、例示的な方法１１から１７のいずれか１つに記載の方法。
【０１８５】
例示的な方法２０：
興味関心の表現型に関連する１つ以上の代謝産物を同定するための方法であって、以下：
表現型を欠く少なくとも１の対象の真皮サンプルの第１の代謝産物プロファイルを決定すること；
表現型を有する少なくとも１の対象の真皮サンプルの第２の代謝産物プロファイルを決定すること；
前記第１及び第２の代謝産物プロファイルを比較すること；及び
前記表現型に関連する少なくとも１つの代謝産物を同定すること；
を含む方法。
【０１８６】
例示的な方法２１：  前記表現型が昆虫忌避である、例示的な方法２０に記載の方法。
【０１８７】
例示的な方法２２：  前記表現型が昆虫の誘引である、例示的な方法２０に記載の方法。
【０１８８】
例示的な方法２３：  前記真皮サンプルが、皮膚、毛髪、毛皮からなる群から選択される、例示的な方法２０に記載の方法。
【０１８９】
例示的な方法２４：  前記第１及び第２の代謝産物プロファイルの差異を対象の少なくとも１つの生化学経路に関連付けることをさらに含む、例示的な方法２０に記載の方法。
【０１９０】
例示的な方法２５：
前記少なくとも１つの生化学経路が、以下：
キシレン分解；グルコシノレート生合成；アミノアシル−ｔＲＮＡ生合成；ペニシリン及びセファロスポリンの生合成；バリン分解；ロイシン分解；イソロイシン分解；トリプトファン代謝；ステロイド生合成；デンプン及びスクロースの代謝；ピリミジン代謝；プリン代謝；プロパン酸(propanoate)代謝；ブタン酸（butanoate）代謝；クエン酸（citrate）サイクル；チロシン代謝；フェニルアラニン代謝；カプロラクタムの分解又は代謝；トルエンの分解；グリオキシレート代謝；ジカルボン酸(dicarboxylate)代謝；アラニン代謝；アスパラギン酸(aspartate)代謝；グルタミン酸（glutamate）代謝；プロパン酸(propanoate)代謝；ポルフィリン代謝；クロロフィル代謝；多環式芳香族炭化水素の分解；安息香酸(benzoate)の分解；ホスホン酸（phosphonate）代謝；ホスフィン酸(phosphinate)代謝；ペプチドグリカンの生合成；ペニシリン及びセファロスポリンの生合成；パントテン酸(pantothenate)及びＣｏＡの生合成；窒素代謝；シアノアミノ酸代謝；ニコチン酸(nicotinate)及びニコチンアミド代謝；ナフタレン分解；メタン代謝；グリシン代謝；セリン代謝；トレオニン代謝；リジンの分解；リポ多糖生合成；イノシトールリン酸(phosphate)代謝；インドールアルカロイドの生合成；ヒスチジン代謝；グリセロ脂質代謝；グリセロリン脂質代謝；ホスファチジルイノシトールシグナル伝達システム；フルオロ安息香酸(fluorobenzoate)の分解；脂肪酸の生合成；ダイオキシンの分解；クロロシクロヘキサン及びクロロベンゼンの分解；ブタン酸(butanoate)代謝；脂肪酸代謝；アラキドン酸代謝；アミノ糖代謝；ヌクレオチド糖代謝；ビタミンＢ６代謝；ゲラニオール分解；シントロネラ(cintronella)分解；リモネン分解；及びピネン分解；
からなる群から選択される、例示的な方法２０に記載の方法。
【０１９１】
例示的な方法２６：  前記少なくとも１つの生化学経路の基質である少なくとも１つの薬剤を特定することをさらに含む、例示的な方法２０に記載の方法。
【０１９２】
例示的な方法２７：  例示的な方法６又は例示的な方法１５に記載の方法によって特定された化合物と対象を接触させることにより、対象の表現型を調節する方法。
【０１９３】
例示的な方法２８：  前記対象が前記表現型を欠く、例示的な方法２７に記載の方法。
【０１９４】
例示的な方法２９：  前記対象が前記表現型を有する、例示的な方法２７に記載の方法。
【０１９５】
例示的な方法３０：  前記表現型が昆虫忌避である、例示的な方法２７〜２９のいずれか１つに記載の方法。
【０１９６】
例示的な方法３１：  前記表現型が昆虫誘引である、例示的な方法２７〜２９のいずれか１つに記載の方法。
【０１９７】
例示的な方法３２：  腸サンプルの表現型に関連する１つ以上の生化学経路を特定するための方法であって、以下：
表現型を欠く少なくとも１の対象の腸サンプルの第１のメタボローム化合物マトリックスを決定すること、
表現型を有する少なくとも１の対象の腸サンプルの第２のメタボローム化合物マトリックスを決定すること、
前記第１のメタボローム化合物マトリックスと第２のメタボローム化合物マトリックスとを比較すること、及び
前記第１及び第２のメタボローム化合物マトリックス間の差異を少なくとも１つの生化学経路に関連付けること、
を含み、ここで、前記少なくとも１つの生化学的経路は前記表現型に関連している、方法。
【０１９８】
例示的な方法３３：  前記表現型が昆虫忌避を含む、例示的な方法３２に記載の方法。
【０１９９】
例示的な方法３４：  前記表現型が昆虫の誘引を含む、例示的な方法３２に記載の方法。
【０２００】
例示的な方法３５：  前記表現型が腸の代謝産物を含む、例示的な方法３２〜３４のいずれか１つに記載の方法。
【０２０１】
例示的な方法３６：  前記腸のサンプルが、食道、胃、小腸、大腸、及び糞便材料からなる群から選択される、例示的な方法３２〜３５のいずれか１つに記載の方法。
【０２０２】
例示的な方法３７：  前記少なくとも１つの生化学経路の化合物である少なくとも１つの薬剤を特定することをさらに含む、例示的な方法３２から３６のいずれか１つに記載の方法。
【０２０３】
例示的な方法３８：
前記少なくとも１つの生化学経路が、以下：
キシレン分解；グルコシノレート生合成；アミノアシル−ｔＲＮＡ生合成；ペニシリン及びセファロスポリンの生合成；バリン分解；ロイシン分解；イソロイシン分解；トリプトファン代謝；ステロイド生合成；デンプン及びスクロースの代謝；ピリミジン代謝；プリン代謝；プロパン酸(propanoate)代謝；ブタン酸（butanoate）代謝；クエン酸（citrate）サイクル；チロシン代謝；フェニルアラニン代謝；カプロラクタムの分解又は代謝；トルエンの分解；グリオキシレート代謝；ジカルボン酸(dicarboxylate)代謝；アラニン代謝；アスパラギン酸(aspartate)代謝；グルタミン酸（glutamate）代謝；プロパン酸(propanoate)代謝；ポルフィリン代謝；クロロフィル代謝；多環式芳香族炭化水素の分解；安息香酸(benzoate)の分解；ホスホン酸（phosphonate）代謝；ホスフィン酸(phosphinate)代謝；ペプチドグリカンの生合成；ペニシリン及びセファロスポリンの生合成；パントテン酸(pantothenate)及びＣｏＡの生合成；窒素代謝；シアノアミノ酸代謝；ニコチン酸(nicotinate)及びニコチンアミド代謝；ナフタレン分解；メタン代謝；グリシン代謝；セリン代謝；トレオニン代謝；リジンの分解；リポ多糖生合成；イノシトールリン酸(phosphate)代謝；インドールアルカロイドの生合成；ヒスチジン代謝；グリセロ脂質代謝；グリセロリン脂質代謝；ホスファチジルイノシトールシグナル伝達システム；フルオロ安息香酸(fluorobenzoate)の分解；脂肪酸の生合成；ダイオキシンの分解；クロロシクロヘキサン及びクロロベンゼンの分解；ブタン酸(butanoate)代謝；脂肪酸代謝；アラキドン酸代謝；アミノ糖代謝；ヌクレオチド糖代謝；ビタミンＢ６代謝；ゲラニオール分解；シントロネラ(cintronella)分解；リモネン分解；及びピネン分解；
からなる群から選択される、例示的な方法３２〜３７のいずれか１つに記載の方法。
【０２０４】
例示的な方法３９：
前記第１又は第２のメタボローム化合物マトリックスについて決定することは、前記腸サンプルを、ゲノミクス法評価、トランスクリプトーム又はメタボロミクス評価、マイクロバイオーム組成の決定、核磁気共鳴（ＮＭＲ）及び質量分析（ＭＳ）、フーリエ変換赤外線（ＦＴＩＲ）、赤外線（ＩＲ）サーモグラフィー、カタルミネセンス（ＣＴＬ）、レーザー誘起蛍光イメージング（ＬＩＦＩ）、及び共鳴増強多光子イオン化（ＲＥＭＰＩ）、からなる群から選択される分析方法に供することを含む、例示的な方法３２〜３８のいずれか１つに記載の方法。
【０２０５】
例示的な方法４０：  前記第１又は第２のメタボローム化合物マトリックスについて決定することが、１以上の対象から得られる、例示的な方法３２から３９のいずれか１つに記載の方法。
【０２０６】
例示的な方法４１：
腸サンプルの表現型に関連する１つ以上の生化学的経路を特定するための方法であって、
表現型を欠く少なくとも１の対象の腸サンプルの第１のメタゲノムマトリックスを決定すること；
表現型を有する少なくとも１の対象の腸サンプルの第２のメタゲノムを決定すること；
前記第１及び第２のメタゲノムマトリックスを比較すること；及び
前記第１のメタゲノムマトリックスと第２のメタゲノムマトリックスとの間の差異を、少なくとも１つの生化学的経路に関連付けることであって、前記少なくとも１つの生化学的経路は前記表現型に関連していること、
を含む方法。
【０２０７】
例示的な方法４２：  前記表現型が昆虫忌避を含む、例示的な方法４１に記載の方法。
【０２０８】
例示的な方法４３：  前記表現型が昆虫の誘引を含む、例示的な方法４１に記載の方法。
【０２０９】
例示的な方法４４：  前記表現型が腸の代謝産物を含む、例示的な方法４１から４３のいずれか１つに記載の方法。
【０２１０】
例示的な方法４５：  前記腸のサンプルが、食道、胃、小腸、大腸、及び糞便材料からなる群から選択される、例示的な方法４１から４４のいずれか１つに記載の方法。
【０２１１】
例示的な方法４６：  前記少なくとも１つの生化学経路の化合物である少なくとも１つの薬剤を特定することをさらに含む、例示的な方法４１から４５のいずれか１つに記載の方法。
【０２１２】
例示的な方法４７：
前記少なくとも１つの生化学経路が、以下：
キシレン分解；グルコシノレート生合成；アミノアシル−ｔＲＮＡ生合成；ペニシリン及びセファロスポリンの生合成；バリン分解；ロイシン分解；イソロイシン分解；トリプトファン代謝；ステロイド生合成；デンプン及びスクロースの代謝；ピリミジン代謝；プリン代謝；プロパン酸(propanoate)代謝；ブタン酸（butanoate）代謝；クエン酸（citrate）サイクル；チロシン代謝；フェニルアラニン代謝；カプロラクタムの分解又は代謝；トルエンの分解；グリオキシレート代謝；ジカルボン酸(dicarboxylate)代謝；アラニン代謝；アスパラギン酸(aspartate)代謝；グルタミン酸（glutamate）代謝；プロパン酸(propanoate)代謝；ポルフィリン代謝；クロロフィル代謝；多環式芳香族炭化水素の分解；安息香酸(benzoate)の分解；ホスホン酸（phosphonate）代謝；ホスフィン酸(phosphinate)代謝；ペプチドグリカンの生合成；ペニシリン及びセファロスポリンの生合成；パントテン酸(pantothenate)及びＣｏＡの生合成；窒素代謝；シアノアミノ酸代謝；ニコチン酸(nicotinate)及びニコチンアミド代謝；ナフタレン分解；メタン代謝；グリシン代謝；セリン代謝；トレオニン代謝；リジンの分解；リポ多糖生合成；イノシトールリン酸(phosphate)代謝；インドールアルカロイドの生合成；ヒスチジン代謝；グリセロ脂質代謝；グリセロリン脂質代謝；ホスファチジルイノシトールシグナル伝達システム；フルオロ安息香酸(fluorobenzoate)の分解；脂肪酸の生合成；ダイオキシンの分解；クロロシクロヘキサン及びクロロベンゼンの分解；ブタン酸(butanoate)代謝；脂肪酸代謝；アラキドン酸代謝；アミノ糖代謝；ヌクレオチド糖代謝；ビタミンＢ６代謝；ゲラニオール分解；シントロネラ(cintronella)分解；リモネン分解；及びピネン分解；
からなる群から選択される、例示的な方法４１〜４６のいずれか１つに記載の方法。
【０２１３】
例示的な方法４８：  前記第１又は第２のメタゲノムマトリックスについて決定することが１以上の対象から得られる、例示的な方法４１〜４７のいずれか１つに記載の方法。
【０２１４】
例示的な方法４９：  前記メタゲノムマトリックスがメタトランスクリプトームを含む、例示的な方法４１から４８のいずれか１つに記載の方法。
【０２１５】
例示的な方法５０：  前記少なくとも１つの生化学経路について少なくとも１つの成分の遺伝子発現を調節する少なくとも１つの薬剤を特定することをさらに含む、例示的な方法４１から４９のいずれか１つに記載の方法。
【０２１６】
例示的な方法５１：
昆虫を忌避する方法であって、以下：
皮膚マイクロバイオーム生化学経路を調節する組成物を対象に局所的に適用すること；及び、
昆虫を忌避する化合物を生成するために、前記皮膚マイクロバイオーム生化学経路を調整すること；
を含む方法。
【０２１７】
例示的な方法５２：  前記対象がヒトである、例示的な方法５１に記載の方法。
【０２１８】
例示的な方法５３：  昆虫が蚊である、例示的な方法５１に記載の方法。
【０２１９】
例示的な方法５４：  前記化合物がオクタン酸、１，４−ジクロロベンゼン、ベンズアルデヒド、又はナフタレンである、例示的な方法５１に記載の方法。
【０２２０】
例示的な方法５５：  前記組成物がスプレー、スプリッツ(spritz)、ローション、クリーム、日焼け止め、軟膏(ointment)、油、溶液、蒸気、エモリエント、ペースト、又は軟膏(salve)として製剤化される、例示的な方法５１に記載の方法。
【０２２１】
例示的な方法５６：
口腔障害を治療、予防、阻害、又は改善する方法であって、以下：
口腔マイクロバイオーム生化学経路を調節する組成物を対象に投与すること；及び
前記口腔障害を治療、予防、阻害、又は改善する化合物を生成するため、前記口腔マイクロバイオーム生化学経路を調節すること；。
を含む方法。
【０２２２】
例示的な方法５７：  前記対象がヒトである、例示的な方法５６に記載の方法。
【０２２３】
例示的な方法５８：  前記口腔障害が虫歯又は歯周炎である、例示的な方法５６に記載の方法。
【０２２４】
例示的な方法５９：  前記組成物が経口摂取可能な組成物として配合される、例示的な方法５６に記載の方法。
【０２２５】
例示的な方法６０：  前記経口摂取可能な組成物がロゼンジ、粉末、ペレット、錠剤（tables）、チュアブル錠(chewable  tables)、丸剤、カプセル、溶液、飲み物、ペースト、又はスプレーである、例示的な方法５９に記載の方法。
【０２２６】
例示的な方法６１：
皮膚障害を治療、予防、阻害、又は改善する方法であって、以下：
皮膚マイクロバイオーム生化学経路を調節する組成物を対象に投与すること；
前記皮膚障害を治療、予防、阻害、又は改善する化合物を生成するため、前記皮膚マイクロバイオーム生化学的経路を調節すること；
を含む方法。
【０２２７】
例示的な方法６２：  前記対象がヒトである、例示的な方法６１に記載の方法。
【０２２８】
例示的な方法６３：  前記皮膚障害がアトピー性皮膚炎である、例示的な方法６１に記載の方法。
【０２２９】
例示的な方法６４：  前記組成物が、局所投与用のスプレー、スプリッツ、ローション、クリーム、日焼け止め、軟膏(ointment)、油、溶液、蒸気、皮膚軟化剤、ペースト、又は軟膏(salve)として配合される、例示的な方法６１に記載の方法。
【０２３０】
例示的な組成物６５：
マイクロバイオーム生化学的経路を調節する化合物を含む、対象のマイクロバイオームを調節するための組成物であって、ここで、当該組成物は、以下のプロセス：
標的表現型を欠く対象のマイクロバイオームの第１のメタゲノムマトリックスを決定すること；
前記標的表現型を有する対象のマイクロバイオームの第２のメタゲノムを決定すること；
前記第１のメタゲノムマトリックス及び第２のメタゲノムマトリックスを比較すること；
前記第１及び第２のメタゲノムマトリックス間の差異を前記対象の少なくとも１つの生化学経路に関連付けることにより、前記マイクロバイオーム生化学経路を調節する化合物を決定することであって、ここで、前記少なくとも１つの生化学的経路は前記標的表現型に関連していること；及び
前記マイクロバイオーム生化学的経路を調節する前記化合物を含む組成物を調製すること；
によって調製される組成物。
【０２３１】
例示的な組成物６６：  前記マイクロバイオームは、腸のマイクロバイオーム、皮膚のマイクロバイオーム、肺のマイクロバイオーム、又は口腔のマイクロバイオームである、例示的な組成物６６に記載の組成物。
【０２３２】
前述の実施形態の少なくともいくつかでは、実施形態で使用される１つ又は複数の要素は、そのような置換が技術的に実現可能でない限り、別の実施形態で互換的に使用することができる。クレームされた主題の範囲から逸脱することなく、上記の他の方法及び構造に様々な他の省略、追加及び修正を行うことができることは当業者には理解されよう。そのような修正及び変更はすべて、添付の特許請求の範囲によって定義されるように、主題の範囲内に含まれることが意図されている。
【０２３３】
本明細書における実質的に任意の複数又は単数の用語の使用に関して、当業者は、文脈又は用途に適切であるように、複数から単数へ、又は単数から複数へと翻訳することができる。様々な単数形／複数形の順列は、明確にするために、本明細書で明示的に示される場合がある。
【０２３４】
本明細書に例示的に記載されている実施形態は、本明細書に具体的に開示されていない要素（複数可）がなくても適切に実施することができる。したがって、例えば、本明細書の各事例において、「含む」、「から本質的になる」、及び「からなる」という用語はいずれも、他の２つの用語のいずれかに置き換えることができる。使用されている用語及び表現は、限定ではなく説明の用語として使用され、そのような用語及び表現の使用は、示され説明された特徴又はその一部の同等物を排除するものではなく、クレームされている技術の範囲内で、さまざまな変更が可能である。「ａ」又は「ａｎ」という用語は、要素の１つ又は複数の要素のいずれかが記述されていることが文脈的に明らかでない限り、それが修飾する要素の１つ又は複数を指すことができる（例えば、「試薬」は1つ以上の試薬を意味することができる）。本明細書で使用される「約」という用語は、基礎となるパラメータの１０％以内の値（つまり、プラス又はマイナス１０％）を指し、値の文字列の先頭で「約」という用語を使用すると、各値が変更される（すなわち、「約１、２及び３」は、約１、約２及び約３を指す）。例えば、「約１００グラム」の重量は、９０グラムと１１０グラムとの間の重量を含み得る。さらに、値のリストが本明細書に記載されている場合（例えば、約５０％、６０％、７０％、８０％、８５％又は８６％）、リストにはそのすべての中間値及び小数値が含まれる（例えば、５４％、８５．４％）が。したがって、本技術は、代表的な実施形態及びオプションの特徴によって具体的に開示されているが、本明細書で開示される概念の修正及び変形は、当業者によって行われ得ることを理解されたい。そしてそのような修正及び変形は、実施形態の範囲内であると見なされる。
【０２３５】
さらに、本開示の特徴又は態様がマーカッシュグループに関して説明される場合、当業者は、開示がまた、マーカッシュグループの任意の個々のメンバー又はメンバーのサブグループに関して記述されることを認識するであろう。
【０２３６】
当業者によって理解されるように、書面による説明を提供することなどのあらゆる目的のために、本明細書に開示されるすべての範囲は、ありとあらゆる可能な部分範囲及びその部分範囲の組み合わせも包含する。リストされた範囲は、同じ範囲を少なくとも半分、３分の１、４分の１、５分の１、１０分の１などに分解して十分に説明し、有効にできると簡単に認識できる。非限定的な例として、本明細書で論じられる各範囲は、下３分の１、中３分の１、及び上３分の１などに容易に分解することができる。また、当業者によって理解されるように、「まで」、「少なくとも」、「より大きい」、「未満」などのすべての言語は、列挙された数を含み、範囲を指し、その後、上記のようにサブ範囲に分割される。最後に、当業者によって理解されるように、範囲は各個々のメンバーを含む。したがって、例えば、1〜3個の物品を含むグループは、1、2、又は3個の物品を含むグループを指す。同様に、1〜5個の物品を持つグループは、1、2、3、4、又は5個の物品などを持つグループを指す。
【０２３７】
本明細書で参照される各特許、特許出願、刊行物及び文書の全体は、参照により組み込まれる。上記の特許、特許出願、出版物、及び文書の引用は、前述のいずれかが関連する先行技術であることを認めるものではなく、これらの出版物又は文書の内容又は日付に関する承認を構成するものでもあない。それらの引用は、関連する開示の検索を示すものではない。日付又は文書の内容に関するすべての記述は、入手可能な情報に基づいており、それらの正確性又は正確性に関する承認ではない。
【０２３８】
様々な態様及び実施形態が本明細書で開示されてきたが、他の態様及び実施形態は、当業者には明らかであろう。本明細書に開示される様々な態様及び実施形態は、例示の目的のためであり、限定することを意図するものではなく、真の範囲及び精神は、以下の特許請求の範囲によって示される。
【図１】
2021505194.tif 000008
【図２Ａ】
2021505194.tif 000009
【図２Ｂ】
2021505194.tif 000010
【図３Ａ】
2021505194.tif 000011
【図３Ｂ】
2021505194.tif 000012
【図４Ａ】
2021505194.tif 000013
【図４Ｂ】
2021505194.tif 000014
【図５Ａ】
2021505194.tif 000015
【図５Ｂ】
2021505194.tif 000016
【図６Ａ】
2021505194.tif 000017
【図６Ｂ】
2021505194.tif 000018
【図７Ａ】
2021505194.tif 000019
【図７Ｂ】
2021505194.tif 000020
【図８Ａ】
2021505194.tif 000021
【図８Ｂ】
2021505194.tif 000022
【国際調査報告】
2021505194.tif 000023
2021505194.tif 000024
2021505194.tif 000025
2021505194.tif 000026