JP2003530115A - アルツハイマー病に対する診断試験 - Google Patents
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- C12N9/14—Hydrolases (3)
- C12N9/16—Hydrolases (3) acting on ester bonds (3.1)
- C12N9/18—Carboxylic ester hydrolases (3.1.1)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/34—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving hydrolase
- C12Q1/44—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving hydrolase involving esterase
- C12Q1/46—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving hydrolase involving esterase involving cholinesterase
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2333/00—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
- G01N2333/90—Enzymes; Proenzymes
- G01N2333/914—Hydrolases (3)
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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Abstract
(57)【要約】
(1)前記患者由来の適切な生体流体の試料を供給すること及び(2)前記試料中で変化した糖化パターンを有するBuChEの存在を検出することの段階を含んで成る患者に於いてアルツハイマー病(AD)の診断の為の方法である。
Description
【0001】技術分野
本発明はアルツハイマー病に対する診断試験に関連する。
【0002】技術背景
アルツハイマー病(AD)は、記憶及び高次認識機能の欠失を伴う通常進行性
の痴呆症である。当該疾患は、患者の脳に於けるアミロイドの沈着の存在により
特性決定される。これらの沈着は細胞外(アミロイド斑)及び細胞内(神経原繊
維の変化)両方で発見される。アミロイド斑の主要な成分はアミロイドタンパク
質(Aβ)であり、それは、アミロイドタンパク質前駆体(APP)の為のタン
パク質分解開裂により生産される(Evin et al. 1994)。神経原繊維変化の主要
な成分は、細胞骨格タンパク質τ(Kosik, 1992 )である。
の痴呆症である。当該疾患は、患者の脳に於けるアミロイドの沈着の存在により
特性決定される。これらの沈着は細胞外(アミロイド斑)及び細胞内(神経原繊
維の変化)両方で発見される。アミロイド斑の主要な成分はアミロイドタンパク
質(Aβ)であり、それは、アミロイドタンパク質前駆体(APP)の為のタン
パク質分解開裂により生産される(Evin et al. 1994)。神経原繊維変化の主要
な成分は、細胞骨格タンパク質τ(Kosik, 1992 )である。
【0003】
ADに於いて観察される特徴的な神経化学的変化の1つは、アセチルコリンエ
ステラーゼ(AChE)及びコリンアセチルトランスフェラーゼ活性の、例えば
皮質、海馬、扁桃基底核に於ける欠失である(Whitehouseら、1981, 1982 ; Str
ubleら、1982 ; Mesulam and Geula, 1988)。コリン作用構造及びマーカーの欠
失は、斑の数及び病巣の変化、並びに疾患の臨床的な症度に相関する(Perry ら
、1978 ; Wilcockら、1982 ; Nearyら、1986 ; Perry, 1986)。AChEの欠失
はブチリルコリンエステラーゼ(BuChE)の増加に付随する(Atack ら、19
86)。
ステラーゼ(AChE)及びコリンアセチルトランスフェラーゼ活性の、例えば
皮質、海馬、扁桃基底核に於ける欠失である(Whitehouseら、1981, 1982 ; Str
ubleら、1982 ; Mesulam and Geula, 1988)。コリン作用構造及びマーカーの欠
失は、斑の数及び病巣の変化、並びに疾患の臨床的な症度に相関する(Perry ら
、1978 ; Wilcockら、1982 ; Nearyら、1986 ; Perry, 1986)。AChEの欠失
はブチリルコリンエステラーゼ(BuChE)の増加に付随する(Atack ら、19
86)。
【0004】
存命期中のADの正確な診断は必須である。しかしながら、臨床的評価法はせ
いぜい精度約80%である。故に、ADの特異的な生化学的マーカーの同定が要
請される。これ迄、検出可能な差が所定のタンパク質のレベルに於いて報じられ
て来た(Motterら、1995)が、血液又は脳脊髄液(CSF)の解析は、十分な診
断値のマーカーを生まなかった(Blass ら、1998)。
いぜい精度約80%である。故に、ADの特異的な生化学的マーカーの同定が要
請される。これ迄、検出可能な差が所定のタンパク質のレベルに於いて報じられ
て来た(Motterら、1995)が、血液又は脳脊髄液(CSF)の解析は、十分な診
断値のマーカーを生まなかった(Blass ら、1998)。
【0005】
血液及び脳脊髄液(CSF)中のAChE及びBuChE活性のレベルのアッ
セイはADに対する生前の診断試験として提案されて来た。しかしながら、AC
hE及びBuChEのレベルがこれらの組織中で一貫して作用を受けるかどうか
についての総意はない。AD患者に於いて血清又は血しょうAChEのレベルは
、増加する(Perry ら、1982 ; Atackら、1985)、減少する(Nakanoら、1986 ;
Yamamoto ら、1990)もしくは不変である(St. Clair ら、1986 ; Sirvio ら、
1989)と報じられている。赤血球AChEのレベルは作用を受けない(Atack ら
、1985 ; Perryら、1982)又は減少する(Chipperfieldら、1981)として報じら
れて来た。AD患者のCSF中のAChE活性のレベルは(最も最近にAppleyar
d 及びMcDonald, 1992 ; Shen ら、1993によって)減少する又は(最も最近Appl
eyard ら、1987 ; Ruberg ら、1987によって)不変であると報じられている。
セイはADに対する生前の診断試験として提案されて来た。しかしながら、AC
hE及びBuChEのレベルがこれらの組織中で一貫して作用を受けるかどうか
についての総意はない。AD患者に於いて血清又は血しょうAChEのレベルは
、増加する(Perry ら、1982 ; Atackら、1985)、減少する(Nakanoら、1986 ;
Yamamoto ら、1990)もしくは不変である(St. Clair ら、1986 ; Sirvio ら、
1989)と報じられている。赤血球AChEのレベルは作用を受けない(Atack ら
、1985 ; Perryら、1982)又は減少する(Chipperfieldら、1981)として報じら
れて来た。AD患者のCSF中のAChE活性のレベルは(最も最近にAppleyar
d 及びMcDonald, 1992 ; Shen ら、1993によって)減少する又は(最も最近Appl
eyard ら、1987 ; Ruberg ら、1987によって)不変であると報じられている。
【0006】
AChE及びBuChEは6つ迄の様々なイソ型分子内で存在することが示さ
れて来ており、そのうち3つは単量体(G1)、二量体(G2)及び三量体(G
4)のイソ型である(Massoulie ら、1993)。AChE及びBuChEの様々な
イソ型の相対的な割合は、頭頂骨皮質に於けるAChEのG4イソ型の減少(At
ack ら、1983)、並びにAChEのG1イソ型の増加(Arerdtら、1992)により
、ADに於いて顕著に作用を受ける。他のAD脳領域、例えばブロッドマンエリ
ア(Brodman areas)9,10,11,21及び40並びに扁桃に
於いて同様の変化が同定されている(Fishman ら、1986)。ヒトの脳に於いて僅
少の総AChE量を示すのだが不斉のコラーゲンを添付されたイソ型(A12)
はブロッドマンエリアに於いて400%迄増加する。
れて来ており、そのうち3つは単量体(G1)、二量体(G2)及び三量体(G
4)のイソ型である(Massoulie ら、1993)。AChE及びBuChEの様々な
イソ型の相対的な割合は、頭頂骨皮質に於けるAChEのG4イソ型の減少(At
ack ら、1983)、並びにAChEのG1イソ型の増加(Arerdtら、1992)により
、ADに於いて顕著に作用を受ける。他のAD脳領域、例えばブロッドマンエリ
ア(Brodman areas)9,10,11,21及び40並びに扁桃に
於いて同様の変化が同定されている(Fishman ら、1986)。ヒトの脳に於いて僅
少の総AChE量を示すのだが不斉のコラーゲンを添付されたイソ型(A12)
はブロッドマンエリアに於いて400%迄増加する。
【0007】
しかしながら、今日までAChE及びBuChEの発現及びイソ型分布に於け
る変化は有用なADの診断マーカーとなる程十分な感度又は特異性を有するとは
見出されていなかった。
る変化は有用なADの診断マーカーとなる程十分な感度又は特異性を有するとは
見出されていなかった。
【0008】本発明の開示
生体流体、例えば血液又はCSFの生化学的解析に基づくADについての診断
試験に対する要請がある。本発明は、非AD群のブチリルコリンエステラーゼ(
BuChE)に対して異なる糖化パターンを示すAD患者のBuChEに基づく
試験を供する。
試験に対する要請がある。本発明は、非AD群のブチリルコリンエステラーゼ(
BuChE)に対して異なる糖化パターンを示すAD患者のBuChEに基づく
試験を供する。
【0009】
本発明の第一の局面に従い、患者に於けるアルツハイマー病(AD)の診断の
為の方法が供され、この方法は、 (1)前記患者由来の適切な試料を用意し、そして (2)前記試料中で糖化パターンが変化するBuChEの存在を検出する段階
を含んで成る。
為の方法が供され、この方法は、 (1)前記患者由来の適切な試料を用意し、そして (2)前記試料中で糖化パターンが変化するBuChEの存在を検出する段階
を含んで成る。
【0010】
本発明のある実施態様に於いて、総BuChEに対する、特異的な糖化パター
ンを有するBuChEの相対的な割合が測定される。
ンを有するBuChEの相対的な割合が測定される。
【0011】
総BuChEに対する、特異的な糖化パターンを有するBuChEのイソ型の
相対的な割合の測定は、例えばHPLC及びマススペクトロメトリーのような生
化学的な解析又はELISAのような免疫学的技術もしくはアッセイを用いるこ
とによりいずれの汎用の方法で実行されて良い。しかしながら特に、BuChE
のイソ型の相対的な割合を測定する好適な手段はレクチン結合解析を伴う。
相対的な割合の測定は、例えばHPLC及びマススペクトロメトリーのような生
化学的な解析又はELISAのような免疫学的技術もしくはアッセイを用いるこ
とによりいずれの汎用の方法で実行されて良い。しかしながら特に、BuChE
のイソ型の相対的な割合を測定する好適な手段はレクチン結合解析を伴う。
【0012】
AD患者のCSF中で平均約93.6%のBuChEがコンカナバリン(Co
A)に対し結合する。従って、本発明の好適な実施態様に於いて特に、試料中で
特異的な糖化パターンを有するBuChEの存在を検出する為に、ConAに対
するBuChEの結合率が決定される。ConAに対して結合するBuChEの
百分率は、特異的な糖化パターンを伴うBuChEの割合の特性である。
A)に対し結合する。従って、本発明の好適な実施態様に於いて特に、試料中で
特異的な糖化パターンを有するBuChEの存在を検出する為に、ConAに対
するBuChEの結合率が決定される。ConAに対して結合するBuChEの
百分率は、特異的な糖化パターンを伴うBuChEの割合の特性である。
【0013】
各実験に於いて未結合BuChEの活性を、試料中の総BuChEに対する、
ConAに対し未結合のBuChEの量を決定することにより、測定することは
特に有用である。
ConAに対し未結合のBuChEの量を決定することにより、測定することは
特に有用である。
【0014】
本発明の他の実施態様に於いて、ConAに結合するAChEとコムギ胚芽凝
集素(WGA)に結合するAChEとの比率を本明細書中で以後C/W比率とし
て言及する。ConAに対して未結合のBuChEの百分率に対して比較するこ
とは有利である。当該比率はAChEの様々な糖化パターンの特性である。Co
nAに対する未結合のBuChEの百分率に対して当該C/W比率をプロットす
ることにより、非ADと比較してADと診断された患者の分類が、そのようなプ
ロットを見た時明白になる。
集素(WGA)に結合するAChEとの比率を本明細書中で以後C/W比率とし
て言及する。ConAに対して未結合のBuChEの百分率に対して比較するこ
とは有利である。当該比率はAChEの様々な糖化パターンの特性である。Co
nAに対する未結合のBuChEの百分率に対して当該C/W比率をプロットす
ることにより、非ADと比較してADと診断された患者の分類が、そのようなプ
ロットを見た時明白になる。
【0015】
AD患者のCSF中の75〜95%のAChEがコンカナバリン(ConA)
又はコムギ胚芽凝集素(WGA)に結合するが、各々に対して異なる特異性を有
する。ADを伴う患者について、C/W比率は典型的に0.95超であり、全B
uChEに対するConAに対して未結合のBuChEの百分率は約8%以上で
ある。
又はコムギ胚芽凝集素(WGA)に結合するが、各々に対して異なる特異性を有
する。ADを伴う患者について、C/W比率は典型的に0.95超であり、全B
uChEに対するConAに対して未結合のBuChEの百分率は約8%以上で
ある。
【0016】
本発明の別の実施態様に於いて、変化した糖化パターンを伴うBuChEに対
して特異的なモノクローナル抗体が与えられ(変化した糖化パターンを伴うBu
ChEの)存在を検出する為に用いられる。
して特異的なモノクローナル抗体が与えられ(変化した糖化パターンを伴うBu
ChEの)存在を検出する為に用いられる。
【0017】
解析される生体流体は脳脊髄液(CSF)、血液又は血しょうでありうる。有
利に、前記生体流体が血液の時は、血しょうは解析の為の血液から調製される。
利に、前記生体流体が血液の時は、血しょうは解析の為の血液から調製される。
【0018】
本発明の更なる局面に従うと変化した糖化パターンを有し、且つ未変化の糖化
パターンを持つBuChEよりもConAに対する親和性が比較的より低いこと
に特性があるBuChEの異常なイソ型が供される。
パターンを持つBuChEよりもConAに対する親和性が比較的より低いこと
に特性があるBuChEの異常なイソ型が供される。
【0019】
本発明の更なる局面に従うと、変化した糖化パターンを有し、且つ変化した糖
化のパターンを持つBuChEよりもConAに対する親和性が比較的低いこと
に特性があるBuChEの異常なイソ型が供される。
化のパターンを持つBuChEよりもConAに対する親和性が比較的低いこと
に特性があるBuChEの異常なイソ型が供される。
【0020】本発明を実施する最適な方法
AChE,アセチルコリンエステラーゼ;ブチリルコリンエステラーゼ(Bu
ChE)ChE,コリンエステラーゼ;Aβ,アミロイドβタンパク質;AD,
アルツハイマー病;DP,広汎性斑;ND,他の神経学的疾患;PMI、死後の
間隔;PBS,リン酸−塩類緩衝液;TB,トリス緩衝液;TSB,トリス塩類
緩衝液;SS,塩類可溶性上清;TS,トリトンX−100−可溶性上清;AF
,両親媒性の画分;HF、親水性の画分;Ga 、球状の両親媒性のイソ型;Gna ,球状の非−両親媒性のイソ型;及びカナバリア・エンシホルミス(Canav
alia ensiformis)凝集剤由来の(コンカナバリンA),Con
A;トリチカム・ブルガリス(Triticum vulgaris)(コムギ
胚芽),WGA;リシヌス・コムニス(Ricinus communis),
RCA120 ;レンス・クリナリス(Lens culinaris),LCA;
ドリチュス・ビフロルス(Dolichus biflorus),DBA;ウ
レックス・ユーロピーウス(Ulex europaeus),UEA1 ;グリ
シン・マックス(Glycine max),SBA;及びアルカリス・ヒポガ
エア(Arachis hypogaea),PNA。
ChE)ChE,コリンエステラーゼ;Aβ,アミロイドβタンパク質;AD,
アルツハイマー病;DP,広汎性斑;ND,他の神経学的疾患;PMI、死後の
間隔;PBS,リン酸−塩類緩衝液;TB,トリス緩衝液;TSB,トリス塩類
緩衝液;SS,塩類可溶性上清;TS,トリトンX−100−可溶性上清;AF
,両親媒性の画分;HF、親水性の画分;Ga 、球状の両親媒性のイソ型;Gna ,球状の非−両親媒性のイソ型;及びカナバリア・エンシホルミス(Canav
alia ensiformis)凝集剤由来の(コンカナバリンA),Con
A;トリチカム・ブルガリス(Triticum vulgaris)(コムギ
胚芽),WGA;リシヌス・コムニス(Ricinus communis),
RCA120 ;レンス・クリナリス(Lens culinaris),LCA;
ドリチュス・ビフロルス(Dolichus biflorus),DBA;ウ
レックス・ユーロピーウス(Ulex europaeus),UEA1 ;グリ
シン・マックス(Glycine max),SBA;及びアルカリス・ヒポガ
エア(Arachis hypogaea),PNA。
【0021】
固定化レクチン(ConA−及びLCA−セファロース,WGA−,RCA12 0
−,DBA−,UEA1 −;SBA及びPNA−アガロース),フェニルアガ
ロース,ウシの肝臓カタラーゼ,大腸菌(E.coli)アルカリ性ホスファタ
ーゼ,ポリオキシエチレン−10−オレイルエーテル(Brij 97),トリ
トンX−100,テトライソプロピルピロホスホラジミン(iso−OMPA)
,1,5−ビス(4−アリジメチル−アンモニウムフェニル)−ペンタン−3−
1ヂブロミド(BW284c51),アセチルチオコリンイオヂド及び5,5′
−ヂチオ−ビス−2−ニトロベンゼン酸(DTNB)らは全てSigma-Aldrich Pt
y. Ltd. (Seven Hills, NSW, Australia)から得た。セファロースCL−4B(
Pharmacia Biotech AB (Uppsala, Sweden )から購入した。
ロース,ウシの肝臓カタラーゼ,大腸菌(E.coli)アルカリ性ホスファタ
ーゼ,ポリオキシエチレン−10−オレイルエーテル(Brij 97),トリ
トンX−100,テトライソプロピルピロホスホラジミン(iso−OMPA)
,1,5−ビス(4−アリジメチル−アンモニウムフェニル)−ペンタン−3−
1ヂブロミド(BW284c51),アセチルチオコリンイオヂド及び5,5′
−ヂチオ−ビス−2−ニトロベンゼン酸(DTNB)らは全てSigma-Aldrich Pt
y. Ltd. (Seven Hills, NSW, Australia)から得た。セファロースCL−4B(
Pharmacia Biotech AB (Uppsala, Sweden )から購入した。
【表1】
【0022】
以下の実施例はアセチルコリンエステラーゼ(AChE)により行われる実験
に関連する。ある当業者は以下の実施例から、変化した糖化パターンを有すブチ
リルコリンエステラーゼ(BChE)の検出を含んで成るアルツハイマー病に対
する診断テストを作成する為に、容易に推断可能であろう。
に関連する。ある当業者は以下の実施例から、変化した糖化パターンを有すブチ
リルコリンエステラーゼ(BChE)の検出を含んで成るアルツハイマー病に対
する診断テストを作成する為に、容易に推断可能であろう。
【0023】実施例1 AD患者に於けるレクチン結合AChE実験
18の臨床学的又は病理学的痴呆を有さないコントロール、臨床的及び病理学
的痴呆のない並びに脳病理学の痕跡のないADの27ケース非AD型の痴呆(D
NAT)7ケース(前頭葉痴呆5人レーヴィー体痴呆/パーキンソン病1人、及
び複合梗塞痴呆/コンゴレッドで染まるアミロイド血管造影1人)、及び他の神
経学的疾患(ND)6ケース、(ハントン病4人、精神分裂病1人及び大脳皮質
基底核変性1人)の腰又は脳室CSFを死後得た。コントロール群の平均年齢は
68±4歳、女性10及び男性10並びにPMIは40±6であった。AD群に
於いて、年齢は81±2歳、女性13及び男性14並びにPMIは35±6であ
った。ND群に於いて、年齢は65±6、女性3及び男性3でありPMIは45
±12であった。DNAT群に於いて、年齢は76±3、女性4及び男性3であ
りPMIは34±11であった。試料CSFを−70℃で保存し、×1000g
で15分間に渡り実験前遠心した。AChE活性をエルマン法(Ellman et al 1
961 )の改良ミクロアッセイにより22℃でアッセイした。アリコート(0.3
ml)を0.1mlセファロース4BとPBS(コントロール)、コンカナバリンA
(ConA)又はセファロース上に固定化したコムギ胚芽凝集素(WGA、トリ
チカム・ブルガリス(Triticum vulgaris)と混合した。酵素
−レクチン混合物を4℃で一晩インキュベートし、次いで遠心(×1,000g
、15分)した。AChE活性を上清画分中でアッセイした。データを学生のt
検定を用いて解析した。
的痴呆のない並びに脳病理学の痕跡のないADの27ケース非AD型の痴呆(D
NAT)7ケース(前頭葉痴呆5人レーヴィー体痴呆/パーキンソン病1人、及
び複合梗塞痴呆/コンゴレッドで染まるアミロイド血管造影1人)、及び他の神
経学的疾患(ND)6ケース、(ハントン病4人、精神分裂病1人及び大脳皮質
基底核変性1人)の腰又は脳室CSFを死後得た。コントロール群の平均年齢は
68±4歳、女性10及び男性10並びにPMIは40±6であった。AD群に
於いて、年齢は81±2歳、女性13及び男性14並びにPMIは35±6であ
った。ND群に於いて、年齢は65±6、女性3及び男性3でありPMIは45
±12であった。DNAT群に於いて、年齢は76±3、女性4及び男性3であ
りPMIは34±11であった。試料CSFを−70℃で保存し、×1000g
で15分間に渡り実験前遠心した。AChE活性をエルマン法(Ellman et al 1
961 )の改良ミクロアッセイにより22℃でアッセイした。アリコート(0.3
ml)を0.1mlセファロース4BとPBS(コントロール)、コンカナバリンA
(ConA)又はセファロース上に固定化したコムギ胚芽凝集素(WGA、トリ
チカム・ブルガリス(Triticum vulgaris)と混合した。酵素
−レクチン混合物を4℃で一晩インキュベートし、次いで遠心(×1,000g
、15分)した。AChE活性を上清画分中でアッセイした。データを学生のt
検定を用いて解析した。
【0024】
60歳≧患者の脳室CSF試料に於いて総AChE値は、コントロール(17
.24±4.28nmol/分/ml;P<0.001)に於いてよりもAD群(6.
98±0.28nmol/min /ml)に於いて有意に低かった。しかし、従来報じら
れた(Appleyard ら、1983)ように、データ間の多大なオーバラップ(40%)
が、有意な診断マーカーとしての総AChEの使用を阻む。
.24±4.28nmol/分/ml;P<0.001)に於いてよりもAD群(6.
98±0.28nmol/min /ml)に於いて有意に低かった。しかし、従来報じら
れた(Appleyard ら、1983)ように、データ間の多大なオーバラップ(40%)
が、有意な診断マーカーとしての総AChEの使用を阻む。
【0025】
しかし、レクチン結合解析がAD群とコントロールとの間の有意な違いを明ら
かにした。CSFs中の約75〜95%のAChEが、ConA又はWGAに対
して結合する。比率(C/W比率)をWGAに対する未結合のAChEとは別け
てConAに対する未結合のAChEとして定義する。AD群に対する平均C/
W比率はコントロールの(図1)と有意に異なる。確定AD(患者)由来の27
CSFの21試料はC/W比率>0.95を有した。全18コントロール試料は
、より若い(n=5 C/W±0.37±0.10)とより年配(n=6、0.
38±0.08)の患者試料との間で有意な違いがなくC/W<0.95であっ
た。死後間隔(PMI)とのC/W率に於ける相互関係は示されなかった。本デ
ータを図1に図表を用いて示した。
かにした。CSFs中の約75〜95%のAChEが、ConA又はWGAに対
して結合する。比率(C/W比率)をWGAに対する未結合のAChEとは別け
てConAに対する未結合のAChEとして定義する。AD群に対する平均C/
W比率はコントロールの(図1)と有意に異なる。確定AD(患者)由来の27
CSFの21試料はC/W比率>0.95を有した。全18コントロール試料は
、より若い(n=5 C/W±0.37±0.10)とより年配(n=6、0.
38±0.08)の患者試料との間で有意な違いがなくC/W<0.95であっ
た。死後間隔(PMI)とのC/W率に於ける相互関係は示されなかった。本デ
ータを図1に図表を用いて示した。
【0026】
CSF AChEのレクチン−結合解析は感度80%且つ特異性97%である
、ADに対する診断試験を供しうるものとデータが示す。従って、CSF中のA
ChEの糖化パターンに於いて観察される違いを、ADに対する生前診断マーカ
ーとして、特に他の生化学的マーカーの測定との組み合わせに於いて用いた時に
有用であって良いものとして提案される。
、ADに対する診断試験を供しうるものとデータが示す。従って、CSF中のA
ChEの糖化パターンに於いて観察される違いを、ADに対する生前診断マーカ
ーとして、特に他の生化学的マーカーの測定との組み合わせに於いて用いた時に
有用であって良いものとして提案される。
【0027】実施例2 AChE実験の為のヒトの脳及びCSF試料
脳室及び腰のCSF、前頭皮質及び小脳の試料を死体から得、−80℃で保存
した。3つの非ADグループ試料 1)痴呆の臨床学又は組織学的特徴を有さな
いコントロール(n=18)、2)痴呆の臨床学的特徴を示さないが、平均的な
数の非神経炎性Ab−免疫反応性分散斑(DP)が見つかった各個体(n=6)
並びに3)7ケースの非AD型痴呆(5つの前頭葉痴呆、1つのレーヴィ小体痴
呆及び1つの脈管の痴呆)及び7ケースの他の神経学的疾患(4つのハンティン
グトン病、1つのパーキンソン病、1つの精神分裂病及び1つの大脳基質基底核
変性症)を決めた。ADのケースをそれらの痴呆の病歴及び神経病理学的CER
AD診断法(Mirra ら、1994)を基礎として選択した。AD及びND群に含まれ
る全CSF試料は脳室の(サンプル)であり(それぞれ総18及び6の患者由来
の)5つのみの試料及び1つのDP CSF試料を腰の穿刺により用いた。小脳
試料の免疫組織化学的実験は、前頭皮質とは違い、従来の研究(Mannら、1996)
と矛盾なく小さな神経炎のアミロイド斑沈着(データを示さない)をどのAD組
織も獲得していないことを示した。
した。3つの非ADグループ試料 1)痴呆の臨床学又は組織学的特徴を有さな
いコントロール(n=18)、2)痴呆の臨床学的特徴を示さないが、平均的な
数の非神経炎性Ab−免疫反応性分散斑(DP)が見つかった各個体(n=6)
並びに3)7ケースの非AD型痴呆(5つの前頭葉痴呆、1つのレーヴィ小体痴
呆及び1つの脈管の痴呆)及び7ケースの他の神経学的疾患(4つのハンティン
グトン病、1つのパーキンソン病、1つの精神分裂病及び1つの大脳基質基底核
変性症)を決めた。ADのケースをそれらの痴呆の病歴及び神経病理学的CER
AD診断法(Mirra ら、1994)を基礎として選択した。AD及びND群に含まれ
る全CSF試料は脳室の(サンプル)であり(それぞれ総18及び6の患者由来
の)5つのみの試料及び1つのDP CSF試料を腰の穿刺により用いた。小脳
試料の免疫組織化学的実験は、前頭皮質とは違い、従来の研究(Mannら、1996)
と矛盾なく小さな神経炎のアミロイド斑沈着(データを示さない)をどのAD組
織も獲得していないことを示した。
【0028】
72時間超の死後間欠期(PMI)について、20℃での保存又は凍結−解凍
の繰り返しは、糖化解析の混乱を増すAChEの変性を引き起こす。故に、72
時間内のPMIを伴う試料(PMI=36±4時間)が用いられる。(Grass ら
、1982 ; Fishmanら、1986 ; Saez-Valeroら、1993)。各試料群の間で有為な差
はなかった。
の繰り返しは、糖化解析の混乱を増すAChEの変性を引き起こす。故に、72
時間内のPMIを伴う試料(PMI=36±4時間)が用いられる。(Grass ら
、1982 ; Fishmanら、1986 ; Saez-Valeroら、1993)。各試料群の間で有為な差
はなかった。
【0029】試料の調製及びAChEの抽出
試料CSFを4℃で徐々に解凍し次いで×1000gで15分に渡り使用する
前遠心した。前頭皮質及び小脳の小片(0.5g)を4℃で徐々に解凍し、重量
を測りプロテアーゼ阻害物のカクテルを含有する氷冷トリス塩類緩衝液(TSB
;50mM Tris−HCl、1M NaCl、及び50mM MgCl2 pH7.
4)(Silmanら、1978)中でホモジナイズ(10%w/v)した。組織をガラス
/テフロン(登録商標)ホモジナイザーでホモジナイズし、次いでブランソン(
Branson)音波器を用いて設定4で、50%間欠で10〜15回超音波破
砕した。懸濁を塩類可溶性ChE画分(SS)を回収する為に70.1Ti回転
装置を用いるベックマン(Beckman)L8−80M超遠心機中で4℃で×
100,000gで遠心した。ペレットを等量のTritonX−100 1%
(w/v)を含むTSBで再抽出し、懸濁を、TritonX−100−塩類C
hE画分(TS)を得る為に4℃で1時間に渡り遠心した。この溶解−抽出法は
80〜90%の総ChE活性を回収する。(Saezvaleroら、1993 ; Moral Naran
joら、1996)。
前遠心した。前頭皮質及び小脳の小片(0.5g)を4℃で徐々に解凍し、重量
を測りプロテアーゼ阻害物のカクテルを含有する氷冷トリス塩類緩衝液(TSB
;50mM Tris−HCl、1M NaCl、及び50mM MgCl2 pH7.
4)(Silmanら、1978)中でホモジナイズ(10%w/v)した。組織をガラス
/テフロン(登録商標)ホモジナイザーでホモジナイズし、次いでブランソン(
Branson)音波器を用いて設定4で、50%間欠で10〜15回超音波破
砕した。懸濁を塩類可溶性ChE画分(SS)を回収する為に70.1Ti回転
装置を用いるベックマン(Beckman)L8−80M超遠心機中で4℃で×
100,000gで遠心した。ペレットを等量のTritonX−100 1%
(w/v)を含むTSBで再抽出し、懸濁を、TritonX−100−塩類C
hE画分(TS)を得る為に4℃で1時間に渡り遠心した。この溶解−抽出法は
80〜90%の総ChE活性を回収する。(Saezvaleroら、1993 ; Moral Naran
joら、1996)。
【0030】AChEアッセイ及びタンパク質決定
AChE活性をエルマンの改良ミクロアッセイ法(Saez-valeroら、1993 )に
よい決定した。AChE活性の一単位を22℃でのnモルアセチルコリンの加水
分解数/分として定義した。タンパク質濃度を標準としてウシ血清アルブミンに
よるビシンコニン酸法(Smith ら、1995)を用いて決定した。
よい決定した。AChE活性の一単位を22℃でのnモルアセチルコリンの加水
分解数/分として定義した。タンパク質濃度を標準としてウシ血清アルブミンに
よるビシンコニン酸法(Smith ら、1995)を用いて決定した。
【0031】フェニルアガロースに対する疎水性相互作用クロマトグラフィー
両親媒性AChE形態を疎水性形態から、先に記載した(Saez-valeroら、199
3 )フェニルアガロースに対する疎水性相互作用クロマトグラフィーにより分離
した。CSF(4つの異なる患者から得た4つの試料から留めた10ml)をフェ
ニルアガロースのカラム(10×1cm)に適用した。AChEの疎水性形態を含
む親水性画分(HF)を30mlのTSBで分離し、次いで結合した両親媒性イソ
型を含む両親媒性画分(AF)を2%(w/v)TritonX−100を含む
50mMトリス−HCl(TB、pH7.4)により分離した。高いAChE活性を
有す最大の画分を留め、Ultrafree-4 Centrifugal Filter Device Biomex 10kDa
濃縮器(Millipore Corporation, Bedford, MA, USA )を用いて濃縮した。
3 )フェニルアガロースに対する疎水性相互作用クロマトグラフィーにより分離
した。CSF(4つの異なる患者から得た4つの試料から留めた10ml)をフェ
ニルアガロースのカラム(10×1cm)に適用した。AChEの疎水性形態を含
む親水性画分(HF)を30mlのTSBで分離し、次いで結合した両親媒性イソ
型を含む両親媒性画分(AF)を2%(w/v)TritonX−100を含む
50mMトリス−HCl(TB、pH7.4)により分離した。高いAChE活性を
有す最大の画分を留め、Ultrafree-4 Centrifugal Filter Device Biomex 10kDa
濃縮器(Millipore Corporation, Bedford, MA, USA )を用いて濃縮した。
【0032】沈降解析
AChEの分子イソ型をベックマンSW40回転装置に於いて4℃で18時間
に渡る連続ショ糖勾配(5〜20% w/v)中で×15000gでの超遠心に
より解析した。勾配液は0.5M NaCl,50mM MgCl2 及び0.5%
(w/v)Brij97を含む10mlの50mMトリス−HCl(pH7.4)を含
んだ。既知の沈降係数の酵素、ウシ肝臓カタラーゼ(11.4S、S20,WSve
dbergユニット)及び大腸菌(E.coli)アルカリ性ホスファターゼ(
6.1S)を当該勾配中で、AChEイソ型の凡その沈降係数を決定する為に用
いた。軽い球状AChEイソ型G2 a及びG1 aの両方に対する、G4分子(G4 na+
G4 a)の割合を反映したAChE種G4/(G2+G1)の比率を決定した。AC
hEの各分子形態の相対的な割合の見積りを、各ピーク下活性(G4 又はG2 +
G1 )を加えて、相対的な百分率(回収率>95%)を計算することにより実行
した。
に渡る連続ショ糖勾配(5〜20% w/v)中で×15000gでの超遠心に
より解析した。勾配液は0.5M NaCl,50mM MgCl2 及び0.5%
(w/v)Brij97を含む10mlの50mMトリス−HCl(pH7.4)を含
んだ。既知の沈降係数の酵素、ウシ肝臓カタラーゼ(11.4S、S20,WSve
dbergユニット)及び大腸菌(E.coli)アルカリ性ホスファターゼ(
6.1S)を当該勾配中で、AChEイソ型の凡その沈降係数を決定する為に用
いた。軽い球状AChEイソ型G2 a及びG1 aの両方に対する、G4分子(G4 na+
G4 a)の割合を反映したAChE種G4/(G2+G1)の比率を決定した。AC
hEの各分子形態の相対的な割合の見積りを、各ピーク下活性(G4 又はG2 +
G1 )を加えて、相対的な百分率(回収率>95%)を計算することにより実行
した。
【0033】AChEのレクチン結合解析
試料(0.3ml)をアガロース又はセファロース上に固定化されているセファ
ロース4B(コントロール)、ConA、WGA、RCA120 、LCA、DBA
、UEA1 、SBA又はPNA 0.1m(水和物体積)に添加した。酵素−レ
クチン混合物を穏当な混合をしながら4℃で一晩インキュベートした。結合及び
遊離AChEをJA−20回転装置を用いるベックマンJ2−21M/E遠心器
中で×1000gで4℃15分に渡り遠心し、未結合のAChEを上清画分中で
アッセイした。レクチンインキュベーション中の未結合のAChEの百分率を(
レクチンに対して未結合のAChE/セファロースに対して未結合のAChE)
×100として計算した。C/W比率を公式に従い計算し、ConAインキュベ
ーションに於ける未結合のAChE活性をWGAインキュベーションに於ける未
結合AChE活性で除した。ADCSF中で起こるAChE糖化に於ける特異的
な変化をこの比率が検出することが観察された。
ロース4B(コントロール)、ConA、WGA、RCA120 、LCA、DBA
、UEA1 、SBA又はPNA 0.1m(水和物体積)に添加した。酵素−レ
クチン混合物を穏当な混合をしながら4℃で一晩インキュベートした。結合及び
遊離AChEをJA−20回転装置を用いるベックマンJ2−21M/E遠心器
中で×1000gで4℃15分に渡り遠心し、未結合のAChEを上清画分中で
アッセイした。レクチンインキュベーション中の未結合のAChEの百分率を(
レクチンに対して未結合のAChE/セファロースに対して未結合のAChE)
×100として計算した。C/W比率を公式に従い計算し、ConAインキュベ
ーションに於ける未結合のAChE活性をWGAインキュベーションに於ける未
結合AChE活性で除した。ADCSF中で起こるAChE糖化に於ける特異的
な変化をこの比率が検出することが観察された。
【0034】CSF、AChEのレクチン結合性
AChEの糖化を検査する為に、18人のコントロール及びADの30ケース
由来のCSF試料を、異なる糖を認識する様々な固定化レクチンと共にインキュ
ベートした。AChEはConA、WGA及びLCAに対して強いが、RCA12 0 、PNA、DBA、UEA及びSBAに対しては弱く結合し(表1)、大部分
の酵素は、末端のガラクトース、末端のN−アセチル−ガラクトサミン又はフコ
ースを欠くことが示唆されている。
由来のCSF試料を、異なる糖を認識する様々な固定化レクチンと共にインキュ
ベートした。AChEはConA、WGA及びLCAに対して強いが、RCA12 0 、PNA、DBA、UEA及びSBAに対しては弱く結合し(表1)、大部分
の酵素は、末端のガラクトース、末端のN−アセチル−ガラクトサミン又はフコ
ースを欠くことが示唆されている。
【0035】
AD群とコントロールとの間で、ConA及びWGAに対するAChEの結合
に於いて小さいが有為な違いがある(表1)。AD CSF中の未結合のACh
Eの百分率がConAに対して増加し、そしてWGAに対して減少したので、比
率(C/W=〔ConAに対して結合しない%AChE〕/〔WGAに対して結
合しない%AChE〕)が決定され、2つの群に於ける重要な弁別が供された。
この方法を用いて、AD群に対する平均C/W比率は他のコントロール群、例え
ば分散斑のケース(非決定、DP)、及び他の神経学的及び神経精神医学的疾患
(ND)よりも有為に高いことが分かり(図2)実施例1の結果と矛盾がない。
ADを確認したケースから30個のCSF試料の24試料はC/W=0.95の
切り捨て値を超える(図2)。18個のコントロール由来の1試料、分散斑を伴
うケース由来の試料1/6及び他の神経学的疾患由来の試料の1/14のみがこ
の値を超える。0.95より低いC/W比率を有する6つのAD試料はC/W比
率>0.60を持ち、値は非AD群のC/W平均より高い(コントロール=0.
53±0.1;DP=0.46±0.2;ND=0.53±0.1)。
に於いて小さいが有為な違いがある(表1)。AD CSF中の未結合のACh
Eの百分率がConAに対して増加し、そしてWGAに対して減少したので、比
率(C/W=〔ConAに対して結合しない%AChE〕/〔WGAに対して結
合しない%AChE〕)が決定され、2つの群に於ける重要な弁別が供された。
この方法を用いて、AD群に対する平均C/W比率は他のコントロール群、例え
ば分散斑のケース(非決定、DP)、及び他の神経学的及び神経精神医学的疾患
(ND)よりも有為に高いことが分かり(図2)実施例1の結果と矛盾がない。
ADを確認したケースから30個のCSF試料の24試料はC/W=0.95の
切り捨て値を超える(図2)。18個のコントロール由来の1試料、分散斑を伴
うケース由来の試料1/6及び他の神経学的疾患由来の試料の1/14のみがこ
の値を超える。0.95より低いC/W比率を有する6つのAD試料はC/W比
率>0.60を持ち、値は非AD群のC/W平均より高い(コントロール=0.
53±0.1;DP=0.46±0.2;ND=0.53±0.1)。
【0036】
C/W比率とPMIの間で相関関係がないことを発見でき、AD群に於ける様
々なC/W比率はPMIに於ける差によることが示唆される。更に、PMIとA
D(33±6時間)及び非AD試料(40±6時間)に於いて有為な差は無かっ
た。
々なC/W比率はPMIに於ける差によることが示唆される。更に、PMIとA
D(33±6時間)及び非AD試料(40±6時間)に於いて有為な差は無かっ
た。
【0037】
CSF試料を更に総AChE活性に対して解析した(図2)。先に報じられた
(Appleyard ら、1983 ; Atackら、1988)、ADを有する患者由来のCSFはコ
ントロール(15.8±2.9U/ml)又は他の疾患(12.4±2.4U/ml
)より有為に低いAChE活性(6.5±0.8U/ml)を有した。しかし、C
/W比率はCSF中に於いて、AChE活性の総レベル(図2)よりも更に信頼
できる臨床上の指標である。
(Appleyard ら、1983 ; Atackら、1988)、ADを有する患者由来のCSFはコ
ントロール(15.8±2.9U/ml)又は他の疾患(12.4±2.4U/ml
)より有為に低いAChE活性(6.5±0.8U/ml)を有した。しかし、C
/W比率はCSF中に於いて、AChE活性の総レベル(図2)よりも更に信頼
できる臨床上の指標である。
【0038】CSF中のAChE情報
糖化に於ける変化がAChEの特異的なイソ型に於ける変化によるものである
かどうかを決定する為に、両親媒性(Ga )及び疎水性種(Gna)(図3)を分
離する疎水性相互作用クロマトグラフィー及び個々の分子量のイソ型(G4 ,G2 及びG1 )(図3)を分離する0.5%(w/v)Brji97中でのショ糖
密度勾配遠心によりCSF試料を解析した。コントロール(図4)に比較してA
DCSF中のG4 、AChEの割合の減少が確認された。(G4 /(G2 +G1
))の比率(P<0.01)は、ADケース(1.16±0.12;n=4)に
於いてより有為にコントロール(1.80±0.12;n=4)に於いて高かっ
た。両親媒性イソ型から親水性のイソ型を分離する為に、CSFをフェニルアガ
ロース上での疎水性相互作用クロマトグラフィーにより分画した(図3)。より
低い百分率のAChEが、正常のCSF中で(12±3% n=4)フェニルア
ガロースに対し、AD CSF中(38±4%、n=4;P<0.001)より
も結合した。未結合の親水性画分(HF)の沈降解析が親水性4量体(G4 na )
イソ型(Atack ら、1987)並びに少量のより軽いAChEイソ型、5.1S二量
体及び4.3S単量体と一致して10.8Sのメインピークを示した(図4)。
フェニルアガロースカラムからの結合した両親媒性画分は9.0〜9.5Sの小
さいピーク(多分両親媒性三量体、G4 a)及び両親媒性球状二量体(G2 a,4.
2S)並びに単量体(G1 a,3.1S)の大きなピークを含んだ。両親媒性の軽
いイソ型のレベルは、コントロールに於いてよりもAD CSFに於いてより高
い(図4)。
かどうかを決定する為に、両親媒性(Ga )及び疎水性種(Gna)(図3)を分
離する疎水性相互作用クロマトグラフィー及び個々の分子量のイソ型(G4 ,G2 及びG1 )(図3)を分離する0.5%(w/v)Brji97中でのショ糖
密度勾配遠心によりCSF試料を解析した。コントロール(図4)に比較してA
DCSF中のG4 、AChEの割合の減少が確認された。(G4 /(G2 +G1
))の比率(P<0.01)は、ADケース(1.16±0.12;n=4)に
於いてより有為にコントロール(1.80±0.12;n=4)に於いて高かっ
た。両親媒性イソ型から親水性のイソ型を分離する為に、CSFをフェニルアガ
ロース上での疎水性相互作用クロマトグラフィーにより分画した(図3)。より
低い百分率のAChEが、正常のCSF中で(12±3% n=4)フェニルア
ガロースに対し、AD CSF中(38±4%、n=4;P<0.001)より
も結合した。未結合の親水性画分(HF)の沈降解析が親水性4量体(G4 na )
イソ型(Atack ら、1987)並びに少量のより軽いAChEイソ型、5.1S二量
体及び4.3S単量体と一致して10.8Sのメインピークを示した(図4)。
フェニルアガロースカラムからの結合した両親媒性画分は9.0〜9.5Sの小
さいピーク(多分両親媒性三量体、G4 a)及び両親媒性球状二量体(G2 a,4.
2S)並びに単量体(G1 a,3.1S)の大きなピークを含んだ。両親媒性の軽
いイソ型のレベルは、コントロールに於いてよりもAD CSFに於いてより高
い(図4)。
【0039】CSF中での個々のAChEイソ型の糖化
ConA及びWGAに固定化したHF及びAFのインキュベーションは、AD
CSFに於いてC/W比率の増加があったこと、並びに高C/W比率は二量体及
び単量体を含む両親媒性断片に関連することを示した(図4)。AD CSF中
のG2 及びG1 AChEの寄与はAD CSF中の総AChEのC/W比率の増
加に主に原因があったことをデータが示す。
CSFに於いてC/W比率の増加があったこと、並びに高C/W比率は二量体及
び単量体を含む両親媒性断片に関連することを示した(図4)。AD CSF中
のG2 及びG1 AChEの寄与はAD CSF中の総AChEのC/W比率の増
加に主に原因があったことをデータが示す。
【0040】前頭皮質及び小脳に於けるAChEのレベル
AChE糖化に於ける変化が、脳のAChEイソ型の発現又は糖化に於ける変
化を反映しているかを決定する為に、前頭葉及び小脳の試料に於けるAChE活
性のレベルを検査した。可溶性及び膜結合型AChEイソ型を抽出する為に塩及
びTritonX−100によりサンプルをホモジナイズし、次いで、両画分中
でのAChE活性を決定した(表2)。AD患者由来の前頭皮質試料はコントロ
ールと比較して塩類可溶性画分(SS)に於けるレベルに差がなく、Trito
nX−100可溶性(TS)画分に於いて(40%未満)有為にAChE活性の
減少を有した(表3)。主要なG4 イソ型はTS画分に於いてのみ減少したこと
を示す従来の研究(Younkin ら、1986 ; Seik ら、1990)と矛盾しない。AD及
びND群の両方のTS画分のタンパク質含有率に於いて、小さいがしかし有為な
減少(15%未満)が又確認された。ND群の前頭皮質試料に於いてAChEの
レベルはSS及びTS画分中でコントロールと有為に異なった。しかし、ND群
は不均質(前頭葉痴呆2、ハンティングトン病1及びパーキンソン病1)である
ので、AChEレベルに於ける変化の意義は不明確である。小脳に於けるACh
Eのレベルは又、AD群由来のTS画分に於いて有為に減少した(表2)。
化を反映しているかを決定する為に、前頭葉及び小脳の試料に於けるAChE活
性のレベルを検査した。可溶性及び膜結合型AChEイソ型を抽出する為に塩及
びTritonX−100によりサンプルをホモジナイズし、次いで、両画分中
でのAChE活性を決定した(表2)。AD患者由来の前頭皮質試料はコントロ
ールと比較して塩類可溶性画分(SS)に於けるレベルに差がなく、Trito
nX−100可溶性(TS)画分に於いて(40%未満)有為にAChE活性の
減少を有した(表3)。主要なG4 イソ型はTS画分に於いてのみ減少したこと
を示す従来の研究(Younkin ら、1986 ; Seik ら、1990)と矛盾しない。AD及
びND群の両方のTS画分のタンパク質含有率に於いて、小さいがしかし有為な
減少(15%未満)が又確認された。ND群の前頭皮質試料に於いてAChEの
レベルはSS及びTS画分中でコントロールと有為に異なった。しかし、ND群
は不均質(前頭葉痴呆2、ハンティングトン病1及びパーキンソン病1)である
ので、AChEレベルに於ける変化の意義は不明確である。小脳に於けるACh
Eのレベルは又、AD群由来のTS画分に於いて有為に減少した(表2)。
【0041】前頭皮質及び小脳に於けるAChEの糖化
ADCSF中のAChEの様々な糖化パターンが又AD脳に於いて存在するか
を決定する為に、脳AChEの糖化をレクチンを結合させることにより検査した
。前頭皮質及び小脳由来のホモジネートをConA又はWGAに固定化してイン
キュベートし未結合の活性の量を計算した。AD前頭皮質中に於いて、ConA
又はWGAに対し結合しなかった%AChE活性はコントロールを有為に異なっ
た(表3)。CSF AChEと同様、前頭皮質AChEのC/W比率は非AD
試料に於いてよりもADに於いてより高かった。この増加は、WGAに対して結
合しなかったAChEの量の増加に関わらずConAに対し結合しなかったAC
hEの量の多大な増加による(表3)。DP及びND群に於けるC/W比率に於
ける増加はなかった(表3)。レクチンを結合することに於いて、小脳画分に於
けるAD及び非AD群の間で差が見られなかった(表3)。
を決定する為に、脳AChEの糖化をレクチンを結合させることにより検査した
。前頭皮質及び小脳由来のホモジネートをConA又はWGAに固定化してイン
キュベートし未結合の活性の量を計算した。AD前頭皮質中に於いて、ConA
又はWGAに対し結合しなかった%AChE活性はコントロールを有為に異なっ
た(表3)。CSF AChEと同様、前頭皮質AChEのC/W比率は非AD
試料に於いてよりもADに於いてより高かった。この増加は、WGAに対して結
合しなかったAChEの量の増加に関わらずConAに対し結合しなかったAC
hEの量の多大な増加による(表3)。DP及びND群に於けるC/W比率に於
ける増加はなかった(表3)。レクチンを結合することに於いて、小脳画分に於
けるAD及び非AD群の間で差が見られなかった(表3)。
【0042】前頭皮質及び小脳中のAChEイソ型
AD脳に於いて変化した糖化の原因を決定する為に、前頭皮質及び小脳中のA
ChEイソ型のパターンを検査した。等量のSS及びST上清(総AChE活性
)のをプールし、次いで主要なAChEイソ型を分離する為に0.5%(w/v
)Brij97を伴うショ糖密度勾配沈降分離法により解析した(図5)。それ
らの沈降係数(Atack ら、1986 ; Massoulieら、1982)に基づいて、AChEの
親水性(Gna、10.7±0.1S)及び両親媒性三量体(G4 a、8.6±0.
1S)及び両親媒性二量体(G2 a、4.7±0.1S)並びに単量体(G1 a、3
.0±0.1S)を同定可能であった(図6)。各群由来の個々のイソ型の沈降
係数(S)に於いて差はなかった。AChEG4 na 及びG4 aの間の沈降係数に於
けるオーバーラップにより、これら3つのイソ型を完全に分離することは不可能
である(図5)。しかし、G4 aの寄与はG4 na より大きかった。不斉(A12)A
ChEイソ型をいくつかの画分中僅少量(2〜5%)に於いて同定した。
ChEイソ型のパターンを検査した。等量のSS及びST上清(総AChE活性
)のをプールし、次いで主要なAChEイソ型を分離する為に0.5%(w/v
)Brij97を伴うショ糖密度勾配沈降分離法により解析した(図5)。それ
らの沈降係数(Atack ら、1986 ; Massoulieら、1982)に基づいて、AChEの
親水性(Gna、10.7±0.1S)及び両親媒性三量体(G4 a、8.6±0.
1S)及び両親媒性二量体(G2 a、4.7±0.1S)並びに単量体(G1 a、3
.0±0.1S)を同定可能であった(図6)。各群由来の個々のイソ型の沈降
係数(S)に於いて差はなかった。AChEG4 na 及びG4 aの間の沈降係数に於
けるオーバーラップにより、これら3つのイソ型を完全に分離することは不可能
である(図5)。しかし、G4 aの寄与はG4 na より大きかった。不斉(A12)A
ChEイソ型をいくつかの画分中僅少量(2〜5%)に於いて同定した。
【0043】
AD前頭皮質由来の画分に於いて、G4 (平均コントロール値の40%、P<
0.001)及びG2 +G、AChE(平均コントロール値の60%、P=0.
002)に於ける有為な減少が検出された。AChEの相対的な割合に於ける変
化は、AD試料中で有為により低いG4 /(G2+G1)比率に於いて反映された
。注目すべきは、DP患者に対するG4 /(G2+G1)比率に於いて有為な減少
が確認されたことであった。この比率の変化はG2+G1のレベルの25%の増加
及びG4 AChEに於ける僅かな減少(10%)によるものだが、それ自体の変
化は統計的に有為である。TS画分(表2)中のAChEに於ける(表2)及び
G4 AChEの総量(コントロール中の G4=380±40U/ml、AD中の
G4=195±70U/ml;P=0.008)に於ける統計的に有為な減少(4
0%)にも関わらずAD小脳中でAChE G4/(G2+G1)に於ける値の変化
は発見されなかった。
0.001)及びG2 +G、AChE(平均コントロール値の60%、P=0.
002)に於ける有為な減少が検出された。AChEの相対的な割合に於ける変
化は、AD試料中で有為により低いG4 /(G2+G1)比率に於いて反映された
。注目すべきは、DP患者に対するG4 /(G2+G1)比率に於いて有為な減少
が確認されたことであった。この比率の変化はG2+G1のレベルの25%の増加
及びG4 AChEに於ける僅かな減少(10%)によるものだが、それ自体の変
化は統計的に有為である。TS画分(表2)中のAChEに於ける(表2)及び
G4 AChEの総量(コントロール中の G4=380±40U/ml、AD中の
G4=195±70U/ml;P=0.008)に於ける統計的に有為な減少(4
0%)にも関わらずAD小脳中でAChE G4/(G2+G1)に於ける値の変化
は発見されなかった。
【0044】前頭皮質及び小脳中の個々のAChEイソ型の糖化
AChEの比率はAD患者の前頭皮質中で変化することが分かったので脳AC
hEのC/W比率に於ける増加は、AChEの糖化に於ける変化又は特異的形態
の発見によるものかどうかを確める為段階を行った。個々のAChEイソ型をシ
ョ糖勾配遠心法により分離し、次いで、G4 又はG2+G1ピーク由来の画分をプ
ールし限外ろ過により濃縮したTSB−TritonX−100緩衝液に対して
透析した。次いで各イソ型をレクチン結合アッセイによりアッセイしC/W比率
を各イソ型に対して計算した(図5)。
hEのC/W比率に於ける増加は、AChEの糖化に於ける変化又は特異的形態
の発見によるものかどうかを確める為段階を行った。個々のAChEイソ型をシ
ョ糖勾配遠心法により分離し、次いで、G4 又はG2+G1ピーク由来の画分をプ
ールし限外ろ過により濃縮したTSB−TritonX−100緩衝液に対して
透析した。次いで各イソ型をレクチン結合アッセイによりアッセイしC/W比率
を各イソ型に対して計算した(図5)。
【0045】
ADと非AD群の間のG4 AChEのC/W比率に於いて差は見られなかった
(図5)。しかし、全ての前頭葉皮質試料に於いて、G2+G1画分はC/W比率
>1.00を持ち、G2 又はG1 AChEはG4 イソ型と異なって糖化されてい
ることを示している。更に一層、G2+G1に対するC/W比率はコントロール又
はDPに於いてよりもAD群に於いてより高い。同様に、(主にG2+G1 AC
hEを含む)CSF由来の両親媒性画分のC/W比率はコントロールに於いてよ
りもAD群に於いてより高かった(図3)。前頭皮質に於いて、DP群に於ける
G4 /(G2+G1)及びC/W比率の間での相関関係はなかった。小脳に於いて
、AD及び非AD群の間のG4 AChE又はG2+G1AChEのC/W比率の差
は確認されなかった(図4)。AD及び非AD小脳群由来のG2+G1画分は、両
方の脳領域の間の G2+G1 AChEの糖化のパターンに於ける違いを示してい
る前頭皮質(C/W>1.00)由来の同じ画分とは対照的に、C/W<0.5
0を持つ。
(図5)。しかし、全ての前頭葉皮質試料に於いて、G2+G1画分はC/W比率
>1.00を持ち、G2 又はG1 AChEはG4 イソ型と異なって糖化されてい
ることを示している。更に一層、G2+G1に対するC/W比率はコントロール又
はDPに於いてよりもAD群に於いてより高い。同様に、(主にG2+G1 AC
hEを含む)CSF由来の両親媒性画分のC/W比率はコントロールに於いてよ
りもAD群に於いてより高かった(図3)。前頭皮質に於いて、DP群に於ける
G4 /(G2+G1)及びC/W比率の間での相関関係はなかった。小脳に於いて
、AD及び非AD群の間のG4 AChE又はG2+G1AChEのC/W比率の差
は確認されなかった(図4)。AD及び非AD小脳群由来のG2+G1画分は、両
方の脳領域の間の G2+G1 AChEの糖化のパターンに於ける違いを示してい
る前頭皮質(C/W>1.00)由来の同じ画分とは対照的に、C/W<0.5
0を持つ。
【0046】
AChEは、AD患者の前頭皮質及びCSF中で、非AD型の痴呆を伴う患者
等の非AD群由来のAChEと比較して、様々に糖化されることをこの実施例が
示す。糖化に於ける差は、AD試料中の様々に糖化される両親媒性の二量体及び
単量体AChEの割合の増加によるものである。この結果は、ADCSF中で異
常な糖化を受けたAChEが脳に由来しうることを示唆し、なぜなら糖化に於け
る類似の差が、AD患者の前頭皮質に於いても又発見されたからである。
等の非AD群由来のAChEと比較して、様々に糖化されることをこの実施例が
示す。糖化に於ける差は、AD試料中の様々に糖化される両親媒性の二量体及び
単量体AChEの割合の増加によるものである。この結果は、ADCSF中で異
常な糖化を受けたAChEが脳に由来しうることを示唆し、なぜなら糖化に於け
る類似の差が、AD患者の前頭皮質に於いても又発見されたからである。
【表2】
【表3】
【表4】
【0047】
以下の参照は参考として本明細書中に組み込まれた:
【表5】
【表6】
【表7】
【表8】
【表9】
【表10】
【表11】
【表12】
【表13】
【表14】
【図1】
脳脊髄液中のAChE及びBChEの間のレベルの相関関係を示す。(黒い四
角形=コントロール、白抜き円=AD) 類似の生化学的機構が、ADCSF中の双方の酵素の活性に於ける減少に基づ
きうることを示唆するAChE及びBChEのレベルの明らかな相関関係がある
ことをこの図で示す。
角形=コントロール、白抜き円=AD) 類似の生化学的機構が、ADCSF中の双方の酵素の活性に於ける減少に基づ
きうることを示唆するAChE及びBChEのレベルの明らかな相関関係がある
ことをこの図で示す。
【図2】
ConAに対するBChE未結合百分率(%)に対するAChE C/W比率
のプロットである。この図はこれら解析対象の間で明らかな相関関係がないこと
を示す。この図は又両方の測定を組み合わせることにより、ADとコントロール
群間の完全ほぼ完全な分離が示される。
のプロットである。この図はこれら解析対象の間で明らかな相関関係がないこと
を示す。この図は又両方の測定を組み合わせることにより、ADとコントロール
群間の完全ほぼ完全な分離が示される。
【図3】
AD及びコントロール両方に対する、ConAに対するBChE未結合の百分
率のプロットである。この図はBChEの糖化及び年齢の間の関連はないことを
示す。従って疾患の状態は相関関係のみある。
率のプロットである。この図はBChEの糖化及び年齢の間の関連はないことを
示す。従って疾患の状態は相関関係のみある。
【図4】
AD及びコントロール群の完全な分離を示す総BChE、C/W比率及びCo
nAに対する非結合BChE未結合百分率(%)の3次元プロットである。
nAに対する非結合BChE未結合百分率(%)の3次元プロットである。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY,
DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I
T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF
,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,
ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G
M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ
,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,
MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM,
AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B
Z,CA,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK
,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE,
GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,J
P,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR
,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK,
MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,R
O,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ
,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,UZ,VN,
YU,ZA,ZW
(72)発明者 サエス−バレロ,ハビエル
スペイン国,エー−03203 エチェ,セグ
ンド ペセタ エー,カリェ アヨーラ,
3
Fターム(参考) 4B050 CC10 LL03
4B063 QA01 QA19 QQ03 QQ32 QR12
QR48 QR51 QR82 QS13 QS33
Claims (18)
- 【請求項1】 患者に於いてアルツハイマー病を診断する為の方法であり、 (1)前記患者由来の適切な生体流体の試料を用意し、 (2)前記試料に於いて変化した糖化のパターンを有するブチリルコリンエス
テラーゼの存在を検出する段階を含んで成る方法。 - 【請求項2】 特異的な糖化のパターンを持つブチリルコリンエステラーゼ
の総ブチリルコリンエステラーゼに対する相対的な割合が測定される請求項1記
載の方法。 - 【請求項3】 ブチリルコリンエステラーゼの相対的な割合がレクチン結合
解析を用いて測定される請求項2記載の方法。 - 【請求項4】 前記レクチン結合解析がコンカナバリンAに対するブチリル
コリンエステラーゼ結合の測定を含む請求項3記載の方法。 - 【請求項5】 未結合のブチリルコリンエステラーゼの活性が決定される請
求項4記載の方法。 - 【請求項6】 (1)コンカナバリンAに対して結合するアセチルコリンエ
ステラーゼの割合を測定し、 (2)コムギ胚芽凝集素に対して結合するアセチルコリンエステラーゼの割合
を測定し (3)コムギ胚芽凝集素に対して未結合のアセチルコリンエステラーゼに対し
てコンカナバリンAに対して未結合のアセチルコリンエステラーゼの比率を決定
し (4)コンカナバリンAに対して未結合のブチリルコリンエステラーゼの相対
的な割合と前記比率とを比較する段階を更に含んで成る請求項5記載の方法。 - 【請求項7】 前記比率がアルツハイマー病患者に於いて約0.95超であ
る請求項6記載の方法。 - 【請求項8】 総ブチリルコリンエステラーゼ活性が決定される請求項6記
載の方法。 - 【請求項9】 コンカナバリンAに対する未結合のブチリルコリンエステラ
ーゼの割合が、総ブチリルコリンエステラーゼ活性及び、コムギ胚芽凝集素に対
して未結合のアセチルコリンエステラーゼに対するコンカナバリンAに対して未
結合のアセチルコリンエステラーゼの比率に対してプロットされた請求項8記載
の方法。 - 【請求項10】 モノクローナル抗体が変化した糖化パターンを有するブチ
リルコリンエステラーゼの存在を検出する為に用いられる請求項1記載の方法。 - 【請求項11】 変化した糖化パターンを有するブチリルコリンエステラー
ゼの異常なイソ型が検出される請求項1記載の方法。 - 【請求項12】 前記試料が脳脊髄液流体、血液又は血しょうである請求項
1記載の方法。 - 【請求項13】 前記血液又は血しょうが解析の為の血液から調製される請
求項12記載の方法。 - 【請求項14】 前記生体流体が血しょうであり、変化した糖化パターンを
有するアセチルコリンエステラーゼの存在の解析の前にブチリルコリンエステラ
ーゼが除去される請求項13記載の方法。 - 【請求項15】 変化した糖化パターン及びコンカナバリンAに対するより
低い親和性並びに未変化の糖化パターンを持つブチリルコリンエステラーゼより
コムギ胚芽凝集素に対してより高い親和性を有する、ブチリルコリンエステラー
ゼの異常なイソ型。 - 【請求項16】 変化した糖化パターン及びコンカナバリンAに対する低い
親和性並びに、変化した糖化パターンを持つブチリルコリンエステラーゼよりコ
ムギ胚芽凝集素に対してより高い親和性を有する、ブチリルコリンエステラーゼ
の異常なイソ型。 - 【請求項17】 総ブチリルコリンエステラーゼに対するコンカナバリンA
に対して未結合のブチリルコリンエステラーゼの比率が約8%以上である請求項
8記載の方法。 - 【請求項18】 前記生体流体が血しょうであり、変化した糖化パターンを
有するアセチルコリンエステラーゼの存在について解析の前にブチリルコリンエ
ステラーゼが不活性化される請求項15記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US19523100P | 2000-04-07 | 2000-04-07 | |
| US60/195,231 | 2000-04-07 | ||
| PCT/US2001/011654 WO2001077370A1 (en) | 2000-04-07 | 2001-04-09 | Diagnostic test for alzheimer's disease |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003530115A true JP2003530115A (ja) | 2003-10-14 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| WO2003090599A2 (en) * | 2002-04-25 | 2003-11-06 | Brainsgate Ltd. | Methods and apparatus for modifying properties of the bbb and cerebral circulation by using the neuroexcitatory and/or neuroinhibitory effects of odorants on nerves in the head |
| US7146209B2 (en) * | 2000-05-08 | 2006-12-05 | Brainsgate, Ltd. | Stimulation for treating eye pathologies |
| US7640062B2 (en) | 2000-05-08 | 2009-12-29 | Brainsgate Ltd. | Methods and systems for management of alzheimer's disease |
| US20020150878A1 (en) * | 2001-01-23 | 2002-10-17 | Small David Henry | Method for the diagnosis of Alzheimer's Disease and other prion related disorders |
| WO2004043218A2 (en) * | 2002-11-14 | 2004-05-27 | Brainsgate Ltd. | Surgical tools and techniques for stimulation |
| US7684859B2 (en) * | 2002-04-25 | 2010-03-23 | Brainsgate Ltd. | Stimulation of the OTIC ganglion for treating medical conditions |
| WO2004066808A2 (en) * | 2002-12-20 | 2004-08-12 | Momenta Pharmaceuticals, Inc. | Glycan markers for diagnosing and monitoring disease |
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| US20090210026A1 (en) * | 2006-08-17 | 2009-08-20 | Brainsgate Ltd. | Spg stimulation for enhancing neurogenesis and brain metabolism |
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-
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- 2003-08-25 US US10/648,548 patent/US20040038377A1/en not_active Abandoned
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