CN105659093A - 认知功能障碍疾病的生物标记物及使用该生物标记物的认知功能障碍疾病的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物及使用该生物标记物的用于检测认知功能障碍疾病的方法。一种认知功能障碍疾病的检测方法,该检测方法同时或分别测定生物体试样中的、选自下述(a)、(b)及(c)中的1种或2种以上的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物。(a)由包含序列号1所表示的氨基酸序列的载脂蛋白A1的完整蛋白质或其部分肽形成的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物,(b)由包含序列号2所表示的氨基酸序列的甲状腺素运载蛋白的完整蛋白质或其部分肽形成的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物,(c)由包含序列号3所表示的氨基酸序列的补体C3的完整蛋白质或其部分肽形成的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物。
Description
技术领域
本发明涉及一种生物标记物以及使用该生物标记物的认知功能障碍疾病的检测方法,所述生物标记物是能够用于检测包括轻度认知障碍以及阿尔茨海默病的认知功能障碍疾病的新型蛋白质以及肽。
背景技术
作为使用生物体呈现正常和非正常状态的试样对其差异进行判别的手段,一般来说,采用体外诊断药的技术是主要的现有技术。
体外诊断药中最多的是以血液中的成分为生物标记物进行分析来实施诊断检查。
本领域的现有技术中,测定血液中的单独的特定蛋白质或分子量1万以下的所谓低聚肽的存在量,或在酶蛋白质的情况下进行活性测定,以正常(健康人)试样和疾病试样的显著差异来帮助诊断。
即,预先对来自一定数量的健康人和疾病患者的生物体试样中的单独或多个特定蛋白质或特定低聚肽的量或它们的活性量进行计测,确定异常值和正常值的范围。接下来,通过同样的方法测定要评价的生物体试样,根据测定结果属于该确定的异常值和正常值中的哪一个范围来进行检查评价。
作为具体的计测方法,有将试样直接使用或预先稀释,使用被与基质反应而显色的酶标记的特异性一次抗体或二次抗体,以试样的显色量来计测单独或多个特定蛋白质或肽的量的酶联免疫吸附试验(ELISA;EnzymeLinkedImmmunosorbentAssay)、化学发光测定法(CLIA;ChemiLuminescentImmunoassay)等。另外,还有:使用结合在一次抗体或二次抗体上的放射性同位素,计测该特定的蛋白质或肽的量的放射性免疫测定法(RIA;RadioImmunoassay),在蛋白质为酶的情况下直接给予基质通过显色等计测产物的酶活性测定法等。
另外,还有通过高效液相色谱(HPLC)分析酶的基质分解产物的方法。另外,还有组合HPLC和质谱装置的LC-MS/MS法以及使用它的选择反应监测(selectedreactionmonitoring,SRM)/多反应监测(multiplereactionmonitoring,MRM)法。
另外,还有如下方法:在对试样实施适当的前处理后,进行二维聚丙烯酰胺凝胶电泳(2D-PAGE),分离蛋白质或肽后,对目标蛋白质或肽进行银染色、考马斯蓝染色、或者使用对应的抗体的免疫染色(Western印迹法),测定试样中的浓度。
另外,有如下方法:通过柱色谱法将生物体试样分馏,通过质谱分析对该馏分中包含的蛋白质和肽进行分析。
另外,还有不采用柱色谱法,作为前处理使用蛋白质芯片进行质谱分析的方法、作为前处理使用磁珠实施质谱分析的方法。
进而,本发明人开发出immunoMS法,即,使针对作为对象的蛋白质或肽的抗体结合在珠(包括磁珠)上,由此捕捉想要测定的蛋白质或肽,然后,从珠上溶出,通过质谱分析进行测定。
另外,还报告有如下方法:为了解析完整蛋白质,用胰蛋白酶等进行分解后,通过上述方法进行至质谱分析(参见专利文献1)。
但是,均利用完整蛋白质的性质,直接进行分馏,或筛选特异性吸附的蛋白质分子,通过质谱分析来解析。
在日本,随着近年的老龄化,以阿尔茨海默病为主的认知功能障碍疾病也在激增。1995年有大约130万人,2010年达到大约280万人,预计2020年将达到大约410万人。据称阿尔茨海默病占认知功能障碍疾病的60~90%。本疾病不仅使患者丧失记忆,而且人格也发生蜕变,导致患者丧失社会生活能力,所以正在成为社会问题。
日本在1999年末批准了乙酰基胆碱酯酶抑制剂盐酸多奈哌齐(donepezil),如果早期用药,能够有很高的概率“延缓”认知功能的衰退。阿尔茨海默病中,为了提高现有治疗方法、未来开发出的治疗药的效果,早期诊断成为最重要课题。
美国精神医学会对阿尔茨海默病的主要诊断基准(DSMIV)如下所述。
A.发生多方面认知缺陷,表现为下述两者:
(1)记忆受损(学习新信息的能力受损或不能回忆以前所学到的信息);
(2)下列1项或更多的认知障碍
a)失语(语言障碍)
b)失用(虽然运动功能没有问题,但不能执行动作)
c)失认(虽然感觉功能没有问题,但不能认识或识别对象)
d)执行功能(即计划、组织、排序、抽象能力)的障碍
B.基准A(1)与A(2)中所述的认知缺陷导致社交或职业功能显著受损,并表现为这些功能比以前明显减弱(非专利文献1)。
阿尔茨海默病(Alzheimerdisease)(AD)存在各种关联疾病。因为AD等痴呆症缓慢出现认知功能下降,所以存在应称为痴呆症前驱状态的状态。将这种状态称为轻度认知障碍(mildcognitiveimpairment)(MCI)。根据美国的数据,健忘门诊接诊的MCI中,1年有10~15%转变为AD,4年中约50%转变为AD。AD的前驱状态中的绝大部分包括在健忘型MCI中。
根据目前的定义,MCI是虽然自称认知功能下降,但不影响基本日常生活的状态。额颞叶痴呆症(FTD)具有认知功能降低,并且不顾及他人感受的我行我素的行为特征,与想要与周围互动的AD形成对照。FTD中包括大脑皮质组织学上存在Pick细胞的Pick病。
Lewy小体型痴呆症(DLB)的特征在于记忆障碍是进行性的,并且有幻视等视觉认知障碍。根据临床病情进行诊断时,痴呆症的10~30%为DLB,老年期的变性性痴呆症疾病仅次于阿尔茨海默型痴呆症(AD),位居第二位。组织学特征是大脑中存在Lewy小体。FTD及DLB被认为是痴呆症,因为是痴呆型,所以也被称为痴呆型神经疾病(非专利文献1)。
广泛用于痴呆症诊断的检查是通过修订的长谷川式智力评级(HDS-R)和MMSE(简易精神状态检查(Mini-MentalStateExamination)),对受试者进行问诊,根据其结果,进行判断。HDS在1991年修订后被称为HDS-R。
包括9项提问,对方向感、铭记力、计算能力、记忆·回忆以及常识进行测试。30分满分,23分以下疑似痴呆症。另外,MMSE是美国设计的用于痴呆诊断的方法,涵盖方向感、记忆力、计算力、语言能力、图形能力等。30分满分,包括11项提问,与HDS-R同样,23分以下疑似痴呆症。两测试的结果相当一致。这些问诊法终归是为了筛选而使用的,并未到达确诊的程度,HDS-R、MMSE均无法用于重症度分类(非专利文献1)。
作为影像诊断法,有可观察到脑萎缩·脑沟脑室扩大等脑形态异常的CT·MRI和可观察到脑血流量的脑血流闪烁扫描法(SPECT)以及可观察到氧消耗量·葡萄糖消耗量的正电子发射型断层法(PET)。SPECT以及PET是核医学方法,能够在发生形态异常前检测出异常(非专利文献1)。但是,因为这些影像诊断需要特殊的设备,所以有无法在所有医疗机构中进行实施的缺点。另外,判断因观察影像的医生而不同,缺乏客观性。
现状是像这样地包括AD的痴呆症的诊断依赖于欠缺客观性、并且以使用昂贵的装置为前提的方法,无法进行用于发现疾病的筛选。在此,如果能够发现使用血液(包括血清、血浆)这样容易得到的患者的试样就能够进行客观诊断的生物标记物,则通过进行筛选,即可早期发现成为目前最重要课题的认知功能障碍疾病。
专利文献1中公开了一种对上述癌症哺乳动物血清中的载脂蛋白A-II量的变化进行检测的方法,其特征在于,将来源于同一癌症哺乳动物的多个血清样品中包含的载脂蛋白A-II的定量值在上述样品间进行相互比较。
专利文献2中公开了一种用于肝癌检测的肝癌生物标记物,是由选自包含该文献2中记载的序列号1所表示的氨基酸序列的纤维蛋白原α链等的至少1个蛋白质或肽形成的。
专利文献3~5中公开了用于诊断认知功能障碍疾病的生物标记物。专利文献5中,公开了一种用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物,是由从含有该文献5中记载的序列号1所表示的氨基酸序列的补体C3、含有该文献5中记载的序列号15所表示的氨基酸序列的甲状腺素运载蛋白等中选择的至少1个蛋白质或肽、或由该蛋白质或肽产生的5个以上氨基酸残基的肽片断形成的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-333274号公报
专利文献2:日本特开2006-308533号公报
专利文献3:日本特开2010-271078号公报
专利文献4:日本特开2012-037349号公报
专利文献5:日本特开2012-132808号公报
非专利文献
非专利文献1:中野今治、水泽英洋编辑:详解阿尔茨海默病、2004、永井书店
非专利文献2:N.Benkirane等、J.Biol.Chem.Vol.268,26279-26285,1993.
非专利文献3:Czepiel,SA,http://czep.net/stat/mlelr.pdf,2010,Maximumlikelihoodestimationoflogisticregressionmodels:theoryandimplementation.
非专利文献4:Bowling,SR,etal.JIEM,2009,2:114-127,Alogisticapproximationtothecumulativenormaldistribution.
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物标记物及使用该生物标记物的认知功能障碍疾病的检测方法。
本发明人探索非认知功能障碍受试者及认知功能障碍疾病患者中的、存在与否及存在量不同的蛋白质及其部分肽。
本发明人进行了深入研究,结果发现能够检测出认知功能障碍疾病的3种多肽。该3种多肽是(a)由序列号1所表示的氨基酸序列形成的来自载脂蛋白A1的肽、(b)由序列号2所表示的氨基酸序列形成的来自甲状腺素运载蛋白的肽及(c)由序列号3所表示的氨基酸序列形成的来自补体C3的肽。
进而,本发明人通过逻辑回归分析对检测认知功能障碍疾病时准确率高的生物标记物的组合进行了解析。结果发现通过将其中的上述(c)来自补体C3的肽和上述(b)来自甲状腺素运载蛋白的肽或上述(a)来自载脂蛋白A1的肽这2种肽组合使用,能够提高认知功能障碍疾病(特别是轻度认知功能障碍及阿尔茨海默病)的检测精度。
本发明中,非认知功能障碍受试者(NDC)包括健康人,是指可以罹患某种疾病、但没有罹患认知功能障碍疾病的受试者(非痴呆对照(non-dementedcontrol))。
另外,本发明中,总称为认知功能障碍疾病时,包括轻度认知功能障碍(MCI)、阿尔茨海默病(AD)及痴呆型神经疾病。本发明中,能够适当地检测轻度认知功能障碍(MCI)、阿尔茨海默病(AD)。
本发明中发现的该肽不仅是在血清中,在血液、血清、血浆、脑脊髓液、尿等其他生物体试样中被检出的情况下,也具有作为生物标记物的意义。同时,作为这些肽的起源的蛋白质(以下称为“完整蛋白质”)或肽也具有作为生物标记物的意义。
即,本发明提供一种用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物,所述生物标记物选自下述(a)、(b)及(c)中的1种或2种以上。
(a)由包含序列号1所表示的氨基酸序列的载脂蛋白A1的完整蛋白质或其部分肽形成的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物
(b)由包含序列号2所表示的氨基酸序列的甲状腺素运载蛋白的完整蛋白质或其部分肽形成的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物
(c)由包含序列号3所表示的氨基酸序列的补体C3的完整蛋白质或其部分肽形成的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物
本发明提供一种认知功能障碍疾病的检测方法,所述检测方同时或分别测定生物体试样中的、选自上述(a)生物标记物、(b)生物标记物及(c)生物标记物的1种或2种以上的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物。
本发明提供一种认知功能障碍疾病的检测试剂盒,所述检测试剂盒用于测定选自上述(a)生物标记物、(b)生物标记物及(c)生物标记物中的1种或2种以上的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物。
本发明提供一种准确率高的多个认知功能障碍疾病检测用生物标记物的组合选定方法,包括:对受试者的生物体试样中的认知功能障碍疾病的2种以上生物标记物分别进行测定,通过逻辑回归分析对上述2种以上的生物标记物各自的测定结果进行解析,基于上述解析结果选定认知功能障碍疾病的准确率高的生物标记物的组合。
根据本发明,能够提供一种生物标记物及使用该生物标记物的认知功能障碍疾病的检测方法。
附图说明
图1是序列号3;C3的标记物蛋白质的差异解析和ROC曲线的结果。给出NDCvs.MCI和NDCvs.AD。
图2是序列号1;ApoA1的标记物蛋白质的差异解析和ROC曲线的结果。给出NDCvs.MCI和NDCvs.AD。
图3是序列号2;TTR的标记物蛋白质的差异解析和ROC曲线的结果。给出NDCvs.MCI和NDCvs.AD。
具体实施方式
本发明中,能够将选自下述的(a)~(c)所述的完整蛋白质及/或其部分肽的1种以上生物标记物用于检测认知功能障碍疾病。
(a)由包含序列号1所表示的氨基酸序列的载脂蛋白A1的完整蛋白质或其部分肽形成的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物
(b)由包含序列号2所表示的氨基酸序列的甲状腺素运载蛋白的完整蛋白质或其部分肽形成的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物
(c)由包含序列号3所表示的氨基酸序列的补体C3的完整蛋白质或其部分肽形成的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物
本发明,在受试者罹患认知功能障碍疾病时,能够分别检测出生物体试样中的、上述(a)~(c)中记载的至少1个完整蛋白质及/或其部分肽的种类及量。
进而,本发明能够在检测生物体试样中的上述(a)~(c)中的至少1个或2个以上完整蛋白质和其部分肽的同时,对它们的种类和量的变化进行测定,由此能够精度更良好地诊断受试者是否罹患认知功能障碍疾病。
本发明能够提供一种系统,所述系统通过对选自生物体试样中的上述(a)~(c)的生物标记物中的1种或2种以上进行测定,以极高的精度及特异性进行诊断等。由此,能够对认知功能障碍疾病进行高精度的诊断等。进而,本发明的生物标记物对药剂效果判定的有用性也很高。
另外,本发明通过测定上述(a)~(c)中的各生物标记物的量,在受试者的生物体试样中的上述(a)~(c)的完整蛋白质及/或其部分肽出现或增加的情况下,能够对该受试者罹患包括轻度的认知障碍或阿尔茨海默病的认知功能障碍疾病进行检测、评价、判断、诊断或检查等。另外,本发明通过进一步与非认知功能障碍受试者的生物体试样进行比较,能够精度更良好地诊断受试者是否罹患认知功能障碍疾病等。
优选的是将上述(a)~(c)的生物标记物中的2种或3种以上组合来检测认知功能障碍疾病,因为对认知功能障碍疾病的检测精度提高,所以是优选的。检测出多个生物标记物的情况下,能够精度良好地检测或诊断为认知功能障碍疾病。
更优选的是对上述(c)生物标记物(C3)和、上述(a)生物标记物(ApoA1)或上述(b)生物标记物(TTR)中的2种进行测定,因为认知功能障碍疾病(MCI及AD)的检测精度提高,所以是优选的。在检测出这2种生物标记物的情况下,认知功能障碍疾病(MCI及AD)的检测精度进一步提高,所以在上述认知功能障碍疾病的检测为轻度认知障碍的检测的情况下,更优选对上述(c)生物标记物(C3)及上述(a)生物标记物(ApoA1)这2种进行测定,或者在上述认知功能障碍疾病的检测为阿尔茨海默病的检测的情况下,更优选对上述(c)生物标记物(C3)及上述(b)生物标记物(TTR)这2种进行测定。
此处,本发明中的“完整蛋白质的部分肽”的“肽”的含义中包括“多肽”和“低聚肽”。
该“低聚肽”一般是指分子量1万以下的氨基酸结合而成的肽、或氨基酸残基的数量为几个~50个以下程度的肽。
该“多肽”是指分子量1万以上的氨基酸结合而成的肽、或氨基酸残基的数量为50个以上程度的肽。
本发明中,完整蛋白质的部分肽是指具有完整蛋白质所具有的氨基酸序列的一部分的部分氨基酸序列的肽。
该完整蛋白质的部分肽有在利用转录·翻译的表达合成过程中作为部分肽被生成的情况,和在被合成为完整蛋白质后,在生物体内被消化分解而作为消化分解产物肽被生成的情况。究其原因,可以举出生物体处于认知功能障碍疾病等非正常状态时,蛋白质的合成及控制机制失控。
本发明能够以生物体内蛋白质的表达合成及/或消化分解为指标对受试者是处于正常状态还是罹患认知功能障碍疾病进行评价、判别等,另外还能够对罹患认知功能障碍疾病时的进行度进行评价、判别等。
本发明中的“认知功能障碍疾病的检测”是指受试者是否罹患认知功能障碍疾病的检测,除此之外,还可以为评价、判别、诊断或检查等。另外,本发明的认知功能障碍疾病的检测也可包括对受试者罹患更为严重的认知功能障碍的风险的评价等。
本发明中,作为能够用作认知功能障碍疾病检测用生物标记物的完整蛋白质,可以举出包含序列号1所表示的氨基酸序列的载脂蛋白A1、包含序列号2所表示的氨基酸序列的甲状腺素运载蛋白、包含序列号3所表示的氨基酸序列的补体C3。
另外,这些完整蛋白质的部分肽也可用作认知功能障碍疾病检测用生物标记物。
本发明中的“完整蛋白质的部分肽”的含义中也包括由完整蛋白质及在其合成·分解过程中生成的肽产生的5个以上氨基酸残基的肽片断。
另外,作为能够用作认知功能障碍疾病检测用生物标记物的完整蛋白质的部分肽,例如可以举出由序列号1所表示的氨基酸序列形成的多肽(优选来自载脂蛋白A1的多肽)、由序列号2所表示的氨基酸序列形成的多肽(优选来自甲状腺素运载蛋白的多肽)、由序列号3所表示的氨基酸序列形成的多肽(来自补体C3的多肽)。
本发明能够将由在上述(a)~(c)中记载的蛋白质及其部分肽的各氨基酸序列中缺失、取代、加成1个或几个氨基酸得到的氨基酸序列形成的蛋白质或肽用作生物标记物。
此处,“1个或几个”是指“1~3个”、“1个或2个”、“1个”。
本发明中生物标记物中使用的部分肽的含义中包括:包含序列号1~3所表示的氨基酸序列的蛋白质或肽、及由它们产生的5个以上氨基酸残基的肽片断。
应予说明,本发明中的“5个以上氨基酸残基的肽片断”中设定为“5个以上氨基酸残基”的理由依据非专利文献2的记载。该非专利文献2报告称,对于组蛋白H3的C端(130~135)的氨基酸残基序列IRGERA,将R取代成K得到的肽以及使IR缺失、代之以使CGG结合在GERA上而得的肽CGGGERA被以肽IRGERA为免疫原得到的抗体识别。这表示抗原性的识别是通过由4个以上氨基酸残基形成的肽而进行的。
本发明中,虽然为了使组蛋白H3的C端以外也具有一般性,增加1个残基,使残基数达到5个以上,但是将这样的低分子肽也作为对象在采用使用免疫印迹法、ELISA法、immunoMS法等免疫学方法进行检测及分离的方法时是重要的。
应予说明,在完整蛋白质或其部分肽上加成有糖链。这些加成有糖链的蛋白质及部分肽也能够用作认知功能障碍疾病检测用生物标记物。
应予说明,在本发明中,可以对生物标记物进行定量,也可以通过定性确定存在或不存在。此时,生物标记物浓度在规定的测定值以上的情况下或在非认知功能疾病患者组的基准值以上的情况下,能够检测、诊断为认知功能障碍疾病等。另外,通过生物标记物定性,能够检测、诊断为阳性-阴性等,例如与生物标记物反应而显色等时,认定为阳性。
本发明中,作为将血清等生物体试样中的生物标记物分离的方法,可以使用二维电泳或二维色谱法(2D-LC)。二维色谱法中使用的色谱法只要从离子交换色谱法、反相色谱法、凝胶过滤色谱法等公知的色谱法中选择即可。
另外,本发明中,作为将生物标记物分离的方法,也可以通过使用组合了色谱法(LC)和三级四极质谱仪的LC-MS的SRM/MRM法进行定量。此时使用的LC可以为一维的LC。
进而,本发明中,作为将生物标记物分离的方法,只要使用使本发明人开发的珠(包括磁珠)结合针对作为对象的蛋白质或肽的抗体、由此捕捉想要测定的蛋白质或肽后、从珠中溶出而通过质谱分析进行测定的immunoMS法(参见专利文献1),就不用使用二维电泳或色谱法,能够简便地对作为目标的蛋白质、蛋白质片断、肽的有无或者量进行评价。
生物体试样中的1种或2种以上蛋白质的种类及量可通过各种方法同时或分别进行测定。鉴定有作为对象的蛋白质(包括蛋白质片断及其部分肽),得到针对它的抗体(一次抗体)的情况下,可使用以下方法。
本发明优选通过免疫印迹法、Western印迹法、酶或荧光或放射性物质标记法、质谱法、immunoMS法、表面等离子体共振法中的任一种以上的方法进行测定。
另外,本发明的生物标记物在种类、量不同的情况下也可同时或分别测定。
本发明更优选将这些蛋白质、肽或肽片断通过使用组合了二维色谱法和质谱的2D-LC-MALDI-TOF-MS法、SRM/MRM法、immunoMS法,一次性测定多个蛋白质或它们的部分肽。
此处,本发明中,将使用酶联免疫吸附试验(ELISA;EnzymeLinkedImmmunosorbentAssay)、化学发光测定法(CLIA;ChemiLuminescentImmunoassay)、放射性免疫测定法(RIA;RadioImmunoassay)、酶活性测定法等的方法称为“酶或荧光或放射性物质的标记法”。将使用抗体的这些方法称为“酶或荧光或放射性物质标记抗体法”。
1.免疫印迹法
最简单的方法。准备多级稀释的受试血清,将其中的一定量(1微升左右)滴加到硝基纤维素膜等适当的膜上,进行风干。用含BSA等蛋白质的封闭液进行处理后,进行清洗,使一次抗体反应,清洗后,使用于检测一次抗体的被标记的二次抗体反应。将膜清洗后,将标记可视化,进行浓度测定。
2.Western印迹法
进行包含等电点或SDS-PAGE的一维或二维凝胶电泳后,将被分离的蛋白质暂时转录到PVDF膜等适当的膜上,使用一次抗体和被标记的二次抗体,与上述免疫印迹法同样地操作,对目标蛋白质的存在量进行测定。
3.ELISA法
使针对蛋白质或其部分肽的抗体结合在预先进行了特殊的化学修饰的微型滴定板等载体上,将试样分级稀释后,在结合有抗体的微型滴定板上加入适当量的试样,进行培养。然后进行清洗,除去没有被捕捉的蛋白质及部分肽。接下来,加入结合有荧光或化学发光物质或酶的二次抗体,进行培养。
检测是在加入各基质后,测定通过荧光或化学发光物质或酶反应而产生的可见光来进行评价判定。可以代替抗体,使用能够与蛋白质或其部分肽结合的物质。例如可以使用适体等。
本发明优选使用针对上述(a)~(c)中记载的生物标记物的物质(例如抗体或适体等)。
进一步列举以下方法(参见专利文献2),但并不限定于此。
4.使用微阵列(微芯片)的方法
微阵列是在载体(基板)上使能够与要进行测定的物质结合的物质整列(阵列)固定化而得到的器件的总称。本发明的情况下,只要将针对蛋白质或部分肽的抗体或适体整列固定化进行使用即可。
测定是在固相化的抗体等中添加生物体试样,使要进行测定的蛋白质或部分肽结合在微阵列上,接下来加入结合有荧光或化学发光物质或酶的二次抗体,进行培养。检测只要在加入各基质后,对通过荧光或者化学发光物质或酶反应而产生的可见光进行测定即可。
5.质谱法
质谱法中,例如使针对特定的蛋白质或其部分肽的抗体结合在预先进行了特殊的化学修饰的微珠或基板(蛋白质芯片)上。微珠也可以是磁珠。基板的原料无限制。
使用的抗体可以是(1)仅识别特定的蛋白质全长的抗体、(2)仅识别部分肽的抗体、(3)识别特定的蛋白质和其部分肽两方的全部抗体、或上述(1)和(2)、(1)和(3)、或(2)和(3)的组合。
将试样用原液或缓冲液进行分级稀释后,将适当的量加入到结合有抗体的微珠或基板上,进行培养。然后进行清洗,除去没有被捕捉的蛋白质及部分肽。然后,通过使用MALDI-TOF-MS、SELDI-TOF-MS等的质谱仪对被捕捉到微珠或基板上的蛋白质及部分肽进行分析,测定蛋白质、蛋白质片断及部分肽的峰的质量数和峰强度。将适当的内部基准物质以一定量加入到原生物体试样中,对其峰强度进行测定,求出与作为对象的物质的峰强度之比,由此能够确定原生物体试样中的浓度。该方法称为immunoMS法。
另外,将试样用原液或缓冲液稀释或除去一部分蛋白质后,通过HPLC进行分离,通过使用电喷雾电离(ESI)法的质谱分析,能够进行定量。此时,根据通过使用进行了同位素标记的内部基准肽的SRM/MRM法而获得的绝对定量,能够确定试样中的浓度。
进而,除了上述方法,还可以通过使用二维电泳的方法、使用表面等离子体共振的方法等,对蛋白质以及部分肽进行解析。
本发明还包括如下方法:对从受试者采集到的生物体试样实施二维电泳或表面等离子体共振法,以上述生物标记物的有无或量为指标,检测认知功能障碍疾病。
本发明还包括能够检测上述生物体试样中的生物标记物的装置(例如检测装置、测定装置、解析装置等)。本发明的该装置优选具备抗体或适体固定部(捕捉部)及测定部。抗体或适体固定部优选具有将抗体或适体固定化的载玻片、96孔滴定板等固相载体。另外,测定部中,优选设置分光光度计、荧光分光计等对应于检测对象的光检测机构。
进而,本发明的装置也可以包含对得到的数据进行解析的解析部,解析部优选包含数据处理装置及解析用软件。
进而,在本发明装置所具备的包含CPU等的控制部或能够与之连接的系统(例如、个人计算机、计算机·网络系统等)中,设置有能够执行上述本发明的认知功能障碍疾病的检测、诊断等方法的程序或存储该程序的存储部或系统等。
根据本发明,能够对受试者的认知功能障碍进行判定。进而,根据本发明,在轻度阶段也能够对受试者的认知功能障碍进行评价,作为预防医学也是有用的。进而,对罹患认知功能障碍疾病的患者实施心理疗法、药物疗法的情况下,障碍的发展如果得到了抑制,也在血清等生物体试样中的蛋白质/部分肽的量上反映出来。通过对其进行测定,能够进行治疗效果的评价和判定,还能够对药物开发靶生物体分子进行筛选。
如后述实施例所示,本发明人准备多个肽,制作针对各肽的各抗体。使用这些抗体,探索用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物。此时,通过受试者操作特性曲线(ROC曲线)进行分析,对各生物标记物的有用性进行评价。结果发现由序列号1所表示的氨基酸序列形成的来自载脂蛋白A1的肽、包含序列号2所表示的氨基酸序列的来自甲状腺素运载蛋白的肽、由序列号3所表示的氨基酸序列形成的来自补体C3的肽在利用受试者操作特性曲线(ROC曲线)分析时是显示AUC0.6以上的标记物。
进而,研究能否通过多标记物区分认知功能障碍疾病(MCI及AD)和非认知功能障碍的健康人。此时,利用逻辑回归分析进行调查研究。
逻辑回归分析的解析结果,通过以甲状腺素运载蛋白及补体C3为多标记物,能够以九成左右非常高的精度检测出认知功能障碍疾病。
即,本发明提供一种准确率高的多个认知功能障碍疾病检测用生物标记物的组合选定方法,包括:(i)对受试者的生物体试样中的认知功能障碍疾病的2种以上生物标记物分别进行测定,(ii)通过逻辑回归分析,对上述2种以上的生物标记物各自的测定结果进行解析,(iii)基于上述解析结果选定认知功能障碍疾病的准确率高的生物标记物的组合。
此时,优选使用逻辑回归分析,对NDC和MCI进行比较,与MCI区分的准确率优选为80%以上、更优选为85%以上时,或对NDC和AD进行比较,与AD区分的准确率优选为85%以上、更优选为90%以上时,区分为MCI或AD,选作用于对它们进行检测的生物标记物。
另外,在上述(i)之前,可以对与受试者的生物体试样中的认知功能障碍疾病相关的蛋白质或其部分肽利用ROC曲线进行分析,基于此,将AUC高的试样选定为认知功能障碍疾病检测用生物标记物。将AUC达到0.6以上的蛋白质或其部分肽作为认知功能障碍疾病检测用生物标记物是有用的。
应予说明,ROC曲线及逻辑回归曲线如后述实施例所述。
由此,能够选出最佳的生物标记物的组合,从而使认知功能障碍疾病的检测或诊断等的准确率提高。因此,通过对选定的多个生物标记物进行测定,能够更客观且更高精度地对认知功能障碍疾病进行检测、诊断等。
该组合中,同时或分别测定上述(b)生物标记物及上述(c)生物标记物,基于这些测定结果,能够用于认知功能障碍疾病的检测、诊断等,因为准确率最高,所以是优选的。
本发明的方法可作为程序存储在包含CPU等的控制部及具备存储介质(USB存储器、HDD、CD、DVD等)的硬件资源中,通过检查装置、选定装置等的控制部来执行。
本发明也能够以使用上述(a)~(c)记载的生物标记物的认知功能障碍疾病检测试剂盒的形式利用。
本发明可制成认知功能障碍疾病的检测试剂盒,所述检测试剂盒用于测定选自上述(a)生物标记物(ApoA1)、上述(b)生物标记物(TTR)及(c)生物标记物(C3)中的1种或2种以上的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物。
其中,优选组合了(c)生物标记物(C3)和上述(a)生物标记物(ApoA1)或(b)生物标记物(TTR)的检测试剂盒。
另外,本发明的检测试剂盒可以制成以能够同时或分别检测出这些标记物的方式一并包含能够检测出上述(a)~(c)记载的生物标记物的全部试剂的一液型认知功能障碍用检测试剂盒,或具有将能够检测出各生物标记物的试剂存放在各自的容器内的多个(2或3以上)检测试剂盒的认知功能障碍疾病用检测试剂盒。
另外,该检测试剂盒中,优选包含针对本发明的各生物标记物的抗体或适体。
作为本发明的认知功能障碍疾病的检测方法,优选同时或分别测定生物体试样中的、选自上述(a)生物标记物、上述(b)生物标记物及上述(c)生物标记物中的1种或2种以上的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物。
作为本发明的认知功能障碍疾病的检测方法,更优选包含:(i)同时或分别测定受试者的生物体试样中的、选自上述(a)生物标记物、上述(b)生物标记物及上述(c)生物标记物中的2种或3种以上的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物,(ii)在至少2种以上的生物标记物的测定结果被归类于认知功能障碍疾病的情况下,判断受试者为认知功能障碍疾病。
本发明也可采用以下的构成。
即,本发明如下所述。
一种用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物,所述用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物选自下述(a)、(b)及(c)中的1种或2种以上,
由包含序列号1所表示的氨基酸序列的载脂蛋白A1的完整蛋白质或其部分肽形成的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物
由包含序列号2所表示的氨基酸序列的甲状腺素运载蛋白的完整蛋白质或其部分肽形成的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物
由包含序列号3所表示的氨基酸序列的补体C3的完整蛋白质或其部分肽形成的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物。
[2]一种认知功能障碍疾病的检测方法,所述认知功能障碍疾病的检测方法同时或分别测定生物体试样中的、选自下述(a)、(b)及(c)中的1种或2种以上的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物,
(a)由包含序列号1所表示的氨基酸序列的载脂蛋白A1的完整蛋白质或其部分肽形成的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物
(b)由包含序列号2所表示的氨基酸序列的甲状腺素运载蛋白的完整蛋白质或其部分肽形成的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物
(c)由包含序列号3所表示的氨基酸序列的补体C3的完整蛋白质或其部分肽形成的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物。
[3]根据权利要求2所述的认知功能障碍疾病的检测方法,包括以下的(i)及(ii)。
(i)同时或分别测定受试者的生物体试样中的、选自下述(a)、(b)及(c)中的2种或3种用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物
(a)由包含序列号1所表示的氨基酸序列的载脂蛋白A1的完整蛋白质或其部分肽形成的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物
(b)由包含序列号2所表示的氨基酸序列的甲状腺素运载蛋白的完整蛋白质或其部分肽形成的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物
(c)由包含序列号3所表示的氨基酸序列的补体C3的完整蛋白质或其部分肽形成的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物
(ii)在至少2种以上的生物标记物的测定结果被归类于认知功能障碍疾病的情况下,将受试者判断为认知功能障碍疾病。
[4]上述[2]或[3]所述的认知功能障碍疾病的检测方法,其中,对上述(c)生物标记物和、上述(a)生物标记物或上述(b)生物标记物这2种进行测定。
[5]根据上述[2]~[4]中的任一项所述的认知功能障碍疾病的检测方法,其中,在上述认知功能障碍疾病的检测为轻度认知障碍的检测的情况下,对上述(c)生物标记物及上述(a)生物标记物这2种进行测定。
[6]根据上述[2]~[4]中的任一项所述的认知功能障碍疾病的检测方法,其中,在上述认知功能障碍疾病的检测为阿尔茨海默病的检测的情况下,对上述(c)生物标记物及上述(b)生物标记物这2种进行测定。
[7]根据上述[2]~[6]中的任一项所述的认知功能障碍疾病的检测方法,其中,通过免疫印迹法、Western印迹法、酶或荧光或放射性物质的标记法、质谱法、immunoMS法、表面等离子体共振法中的任一种以上的方法进行测定。
[8]一种认知功能障碍疾病的检测试剂盒,所述认知功能障碍疾病的检测试剂盒用于测定从下述(a)、(b)及(c)中选择的1种以上的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物,
(a)由包含序列号1所表示的氨基酸序列的载脂蛋白A1的完整蛋白质或其部分肽形成的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物
(b)由包含序列号2所表示的氨基酸序列的甲状腺素运载蛋白的完整蛋白质或其部分肽形成的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物
(c)由包含序列号3所表示的氨基酸序列的补体C3的完整蛋白质或其部分肽形成的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物。
[9]根据上述[8]所述的认知功能障碍疾病的检测试剂盒,其中,包含针对上述生物标记物的抗体或适体。
[10]根据上述[8]或[9]所述的认知功能障碍疾病的检测试剂盒,其中,上述抗体或适体被固相化在基板上。
[11]根据上述[8]~[10]中的任一项所述的认知功能障碍疾病的检测试剂盒,其中,具有上述(c)生物标记物和上述(a)生物标记物或上述(b)生物标记物这2种。
[12]根据上述[8]~[11]中的任一项所述的认知功能障碍疾病的检测试剂盒,其中,在上述认知功能障碍疾病的检测为轻度认知障碍的检测的情况下,具有上述(c)生物标记物及上述(a)生物标记物这2种。
[13]根据上述[8]~[11]中的任一项所述的认知功能障碍疾病的检测试剂盒,其中,上述认知功能障碍疾病的检测为阿尔茨海默病的检测的情况下,具有上述(c)生物标记物及上述(b)生物标记物这2种。
上述筛选试剂盒可以为一液型,也可以为多液型。
[14]一种认知功能障碍疾病的检测试剂盒,用于进行上述[2]~[7]中的任一项所述的认知功能障碍疾病的检测方法。
[15]根据上述[2]~[7]中的任一项所述的认知功能障碍疾病的检测方法,其中,使用上述[8]~[13]中的任一项所述的认知功能障碍疾病的检测试剂盒。
[16]一种准确率高的多个认知功能障碍疾病检测用生物标记物的组合选定方法,包括:分别对受试者的生物体试样中的认知功能障碍疾病的2种以上生物标记物进行测定,通过逻辑回归分析,对所述2种以上的生物标记物各自的测定结果进行解析,基于所述解析结果选定认知功能障碍疾病的准确率高的生物标记物的组合。
[17]根据上述[16]所述的认知功能障碍疾病的生物标记物的组合选定方法,其中,包括:通过多重免疫分析法(Multipleximmunoassay)进行2种以上蛋白质的测定,然后,制作MCI(轻度认知功能障碍)与NDC(非认知功能障碍)的比较、AD(阿尔茨海默病)与NDC(非认知功能障碍)的比较的ROC曲线,将AUC显示为0.6以上的蛋白质选定为认知功能障碍疾病生物标记物。
[18]根据上述[16]或[17]所述的认知功能障碍疾病的生物标记物的组合选定方法,其中,将NDC和MCI进行对比,与MCI区分的准确率为80%以上、更优选为85%以上,及/或,将NDC和AD进行对比,与AD区分的准确率为85%%以上、更优选为90%以上。
[19]用于使计算机执行上述[16]~[18]中的任一项所述的方法的认知功能障碍疾病的生物标记物的组合选定程序或存储该程序的控制部或计算机。
[20]为了使计算机执行上述[16]~[18]中的任一项所述的方法而存储在存储介质上的认知功能障碍疾病的生物标记物的组合选定程序或存储该程序的控制部或计算机。
[21]根据上述[1]~[18]中的任一项所述的、生物标记物、检测方法、检测试剂盒或组合选定方法,其中,上述生物标记物是选自由序列号1所表示的氨基酸序列形成的肽、由序列号2所表示的氨基酸序列形成的肽、及由序列号3所表示的氨基酸序列形成的肽中的1种以上。
[22]根据上述[1]~[18]中的任一项所述的、生物标记物、检测方法、检测试剂盒或组合选定方法,其中,上述部分肽是完整蛋白质的部分肽、或由该蛋白质或肽产生的5个以上氨基酸残基的肽片断。
以下,说明具体的实施例等,但本发明(本技术)并不限定于此。
实施例
试验例1
<通过多重免疫分析法检测认知功能障碍疾病标记物>
在包括阿尔茨海默病的神经变性疾病所涉及的标记物蛋白质中,以补体系的补体C3、补体C4、补体因子H、与抑制作为大脑淀粉样变性原因的Aβ纤维形成有关的甲状腺素运载蛋白、α-2-巨球蛋白为标记物,对从受试者采集的生物体试样实施免疫分析法,以标记物的有无甚至量为指标,检测认知功能障碍疾病。
作为检测方法,使用从生物体试样中同时检测出多个标记物(分析物)的多重免疫分析法。
(1)血清试样
以下,括号前为简称。
使用由AD(阿尔茨海默病)37例、NDC(没有罹患精神疾病的受试者)22例、以及MCI(轻度认知功能障碍)39例得到的血清。
(2)方法
载脂蛋白E(ApoE)、载脂蛋白A1(ApoA1)、补体C3(C3)、甲状腺素运载蛋白(TTR)、补体因子H(因子H)、α-2-巨球蛋白(α-2-M)使用MILLIPLEXTM多重免疫试剂盒(HNDG1-36K,MerckMillipore公司)进行测定。补体C4(C4)使用MILLIPLEXTM多重免疫试剂盒(HNDG2-36K,MerckMillipore公司)进行测定。
(2-1)血清样品的制备
(ApoE,ApoA1,C3,TTR,因子H,α-2-M测定用血清样品)
使用将血清样品稀释40,000倍得到的样品。即,将血清5μl加入到1.5ml管中,添加995μl分析缓冲液,平稳地搅拌。将该稀释液5μl取到其他管中,添加995μl分析缓冲液,平稳地搅拌。以此为分析样品。
(C4测定用血清样品)
使用将血清样品稀释2,000倍得到的样品。即,将血清5μl加入到1.5ml管中,添加495μl分析缓冲液,平稳地搅拌。将该稀释液10μl取到其他管中,添加190μl分析缓冲液,平稳地搅拌。以此为分析样品。
(2-2)珠稀释液的制备
将识别检测对象的蛋白质的抗体结合的珠混合·稀释,制备珠稀释液。
(ApoE,ApoA1,C3,TTR,因子H,α-2-M测定用珠稀释液)
在混合用瓶子中加入2,100μl珠稀释液,再分别加入150μl的结合了各抗体的珠混悬液6种,并进行搅拌。以此为珠稀释液。
(C4测定用珠稀释液)
在混合用瓶子中加入2,850μl珠稀释液,再加入150μl的结合了C4抗体的珠混悬液,并进行搅拌。以此为珠稀释液。
(2-3)QC样品的制备
在封入有质量控制(qualitycontrol)用蛋白质的瓶子内加入250μl纯水,平稳地搅拌后,静置5~10分钟。以此为QC样品。
(2-4)标准样品的制备
定量用标准曲线制作用标准样品通过6级的分级稀释来制作。即,在放入了标准蛋白质的瓶子内加入250μl的纯水,平稳地搅拌后,静置5~10分钟,以此为最高浓度的标准溶液。将其中的50μl取到其他管中,加入150μl的分析缓冲液并搅拌。再将其中的50μl取到其他管中,加入150μl的分析缓冲液并搅拌。将这一过程总计重复6次。稀释的系列为1、4、16、64、256、1024、4096倍。
(2-5)抗原抗体反应
分别准备对ApoE、ApoA1、C3、TTR、因子H、α-2-M进行测定的分析用96孔过滤板和对C4进行测定的分析用96孔过滤板,进行抗原抗体反应。
在分析用96孔过滤板中加入200μl的洗涤缓冲液,使用平板振荡器(M·BR-022,TAITEC公司),以1,200rpm在室温下搅拌10分钟。然后,使用歧管,抽滤除去洗涤缓冲液。在所使用的全部孔中加入25μl的分析缓冲液,再加入25μl的珠稀释液。接下来,在分析样品用孔、标准样品用孔、QC样品用孔、背景测定用孔中加入25μl的各样品。在背景测定用孔中加入分析缓冲液。将板密封后,用平板振荡器进行抗原抗体反应。ApoE、ApoA1、C3、TTR、因子H、α-2-M测定用板在室温下进行2小时抗原抗体反应。C4测定用板在4℃下进行16小时抗原抗体反应。
(2-6)清洗以及测定
抗原抗体反应后,抽滤除去溶液,再加入200μl的洗涤缓冲液,将抽滤除去重复3次,进行珠的清洗。清洗后,在所使用的全部孔中加入25μl的检测抗体,将板密封,用平板振荡器在室温下搅拌1小时,进行二次抗体反应。反应后,加入25μl的链霉亲和素-藻红蛋白,进行密封,用平板振荡器在室温下搅拌30分钟。反应后,抽滤除去溶液,再加入200μl的洗涤缓冲液,将抽滤除去重复3次,进行珠的清洗。在各孔中加入100μl的鞘液,在室温下搅拌5分钟后,通过Luminex200TM(LuminexCorp.,USA)进行荧光测定。血清样品中的标记物的定量解析是使用通过xPONENT3.1软件(LuminexCorp.,USA)、由标准样品求出的标准曲线的计算式进行定量。
(3)结果
对所检测的标记物蛋白质在NDC群、MCI群、AD群间血清中的存在量是否存在差异进行差异解析。表1是通过2对t检定对各症例群进行检定,给出显著水平为p<0.05时的p值。补体C3(C3)在NDC和MCI的对比、NDC和AD的对比、MCI和AD的对比中均有显著差异,可知对将认知功能障碍疾病(MCI、AD)患者与非认知功能障碍(NDC)患者相区分是有用的。另外,可知载脂蛋白A1(ApoA1)、甲状腺素运载蛋白(TTR)对将AD患者区分于NDC是有用的。载脂蛋白E(ApoE)、补体因子H(因子H)、α-2-巨球蛋白(α-2-M)、补体C4(C4)在任一疾病组都不显示显著差异。
为了对所检测的标记物蛋白质的有用性达到何种程度进行评价,通过受试者操作特性曲线(receiveroperatingcharacteristiccurve,ROC曲线)进行分析。ROC曲线的下部的面积值(ROC的AUC)(以下称为AUC)越接近1,作为生物标记物的有用性越高。制作MCI和NDC、AD和NDC的比较中的ROC曲线,对显示AUC在0.6以上的标记物蛋白质进行解析,结果发现C3、ApoA1、TTR显示AUC在0.6以上。表2中给出C3、ApoA1、TTR的NDC和MCI、NDC和AD的AUC。
图1、图2、图3给出C3、ApoA1、TTR这3个标记物蛋白质的差异解析和ROC曲线。图1的A)是差异解析图,通过NDC和MCI进行比较时,MCI中C3显著减少(t检定、p值0.034),通过NDC和AD进行比较时,AD中C3显著减少(t检定、p值1.668E-4)。进而,通过MCI和AD进行比较时,AD中C3显著减少(t检定、p值0.01)。图1的B)以及C)是通过NDC和MCI、NDC和AD进行比较时的ROC曲线。通过NDC和MCI进行比较时的AUC为0.663,通过NDC和AD进行比较时的AUC为0.834。图2的A)是ApoA1的差异解析图,通过NDC和AD进行比较时,AD中C3显著减少(t检定、p值0.049)。图2的B)以及C)是通过NDC和MCI、NDC和AD进行比较时的ROC曲线。通过NDC和MCI进行比较时的AUC为0.649,通过NDC和AD进行比较时的AUC为0.673。图3的A)是TTR的差异解析图,通过NDC和AD进行比较时,AD中C3显著减少(t检定、p值5.811E-4)。图3的B)以及C)是通过NDC和MCI、NDC和AD进行比较时的ROC曲线。通过NDC和MCI进行比较时的AUC为0.677,通过NDC和AD进行比较时的AUC为0.730。
针对C3、ApoA1、TTR这3个标记物蛋白质,为了就相对于NDC,精度更良好地区分MCI、AD的组合进行解析,进行了试验例2。
[表1]
[表2]
[1]来自载脂蛋白A1的肽(ApoA1)(序列号1)
〔完整蛋白质/肽〕
[2]来自甲状腺素运载蛋白的肽(TTR)(序列号2)
〔完整蛋白质/肽〕
[3]来自补体C3的肽(C3)(序列号3)
〔完整蛋白质/肽〕
试验例2
<使用逻辑回归分析通过多标记物区分MCI、AD>
逻辑回归分析的原理
该方法能够由数据组获得对应于生物标记物的各参数的系数,提供两个疾病范畴(正常、疾病)中的每个患者的判定概率。与逻辑回归相关的详细解说可从以下地址获得(非专利文献3:Czepiel,SA,http://czep.net/stat/mlelr.pdf,2010,Maximumlikelihoodestimationoflogisticregressionmodels:theoryandimplementation.)。该解说中包括利用Newton-Raphson法的分析法。
该解析方法的原理如下所述。已知在以某种现象的发生概率为P时,
式1能够接近于累积基准标准分布(非专利文献4:Bowling,SR,etal.JIEM,2009,2:114-127,Alogisticapproximationtothecumulativenormaldistribution.)。逻辑回归是利用该近似进行统计解析。如下所述,Z以多变量xi;i=1,2,…r的线性结合进行表示。
式2
Z=β0+β1x1+β2x2+…+βrxr(2)
将多个数据代入式(1)以及(2),求出系数(coefficient)βi,根据统计学p值判定其显著性(βi不为0)。
作为式(2)的最终化法,有以下两种。
根据系数的统计学显著性的方法
(I)发现了不显著的系数的情况下,将其排除,并制作式(2),同样地反复进行代入。像这样地,如果式(2)的系数全部为显著差异,则代入xi的实测值,由(2)求出Z值。然后,由式(1)能够求出P(判定概率)的值。应予说明,系数βi可计算其标准误差(standarderror)。
(II)求得给出最大准确率的系数的组合的方法
准确率是指正确判定为归属于本来所属组群的比率,该方法中,以包括没有确认有统计学显著性的系数的全部系数为对象,通过反复试验(trialanderror),求得给出最大准确率的系数的组合。判定概率与(I)同样地求得。
逻辑回归的准确率通过下式(3)定义。判别是通过由逻辑回归式推定受试者归属于两个范畴(例如NDC和MCI)中的哪一方而进行的。以受试者的范畴为i(例如MCI),由逻辑回归式得到的判定概率为0.5以上时,视为准确地诊断为i。以范畴i的总受试者数为Ni,以准确地诊断为i的受试者数为Ci,用式3表示准确率。
式3
准确率=Ci/Ni(3)
在逻辑回归中,相对于变量xi的比值比(oddsratio)是指使xi增加1单位时的比值除以原比值得到的值,等于exp(βi)。比值比为1是指即使使xi增加1单位也为与原来相同的比值,所以意味着当前考虑的现象发生的概率没有变化。即,这种情况下βi为0,对Z没有帮助。比值比的95%可靠区间包括1的情况下,也意味着统计学上其βi无显著性。应予说明,显然exp(0)=1。
(2)逻辑回归分析
试验例1中,通过多重免疫分析法测定的蛋白质载脂蛋白E(ApoE)、载脂蛋白A1(ApoA1)、补体C3(C3)、甲状腺素运载蛋白(TTR)、补体因子H(因子H)、α-2-巨球蛋白(α-2-M)、补体C4(C4)中,在NDC和MCI、NDC和AD这2组的显著差异检定(t检定)中有显著差异,进而,选择ROC曲线的AUC为0.6以上的3个蛋白质C3、ApoA1、TTR,进行逻辑回归分析。通过逻辑回归分析进行的解析是通过反复试验对标记物蛋白质进行增减,确定获得准确率最高的结果的标记物蛋白质的组合,计算由该组合获得的逻辑回归式(2)的系数(coefficient,βi)。
逻辑回归分析使用MedCalcforWindows(注册商标),version9,2007,(MedCalcSoftware公司)来执行。该程序通过Newton-Raphson法进行。
(3)结果:区分为MCI,得到准确率最高的结果的标记物蛋白质的组合和逻辑回归式的系数
3种标记物蛋白质的组合和使用该组合的数据进行逻辑回归而算出的统计学p值的表示于表3。组合中使用的标记物蛋白质用(○)表示,没有使用的用(-)表示。
[表3]
统计学的p值为p>0.05的情况下,确认逻辑回归式的系数没有显著性。表3的No.2、4、6、7从系数计算中被排除。表3的No.1、3、5的组合内,得到准确率最高的结果的标记物蛋白质的组合和逻辑回归式的系数(Coefficient)示于表5。得到准确率最高的结果的组合的标记物蛋白质是补体C3(C3)和载脂蛋白A1(ApoA1),此时的逻辑回归式的系数是C3为-0.02567、ApoA1为-0.001653,常数为4.6667。比较NDC和MCI,区分为MCI的准确率为89.74%,NDC的准确率为50%。
(4)结果:区分为AD,得到准确率最高的结果的标记物蛋白质的组合和逻辑回归式的系数
3种标记物蛋白质的组合和使用该组合的数据进行逻辑回归而算出的统计学p值的表示于表4。组合中使用的标记物蛋白质用(○)表示,没有使用的用(-)表示。
[表4]
统计学的p值为p>0.05的情况下,确认逻辑回归式的系数没有显著性。因此,表4的No.4、5、6、7从系数计算中被排除。表4的No.1、2、3的组合内,得到准确率最高的结果的标记物蛋白质的组合和逻辑回归式的系数(Coefficient)示于表6。得到准确率最高的结果的组合的标记物蛋白质是补体C3(C3)和甲状腺素运载蛋白(TTR),此时的逻辑回归式的系数是C3为-0.0465、TTR为-0.00564,常数为4.5218。比较NDC和AD,区分为AD的准确率为91.89%,NDC的准确率为68.18%。
[表5]
系数和标准误差
比值比和95%的置信区间
分类表
[表6]
系数和标准误差
比值比和95%的置信区间
分类表
产业上的可利用性
使用本发明公开的生物标记物中的多个,包括轻度认知功能障碍及阿尔茨海默病的认知功能障碍疾病的检测精度提高,能够适用于包括诊断药的诊断领域中的用途。
Claims (7)
1.一种用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物,所述用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物选自下述(a)、(b)及(c)中的1种或2种以上,
(a)由包含序列号1所表示的氨基酸序列的载脂蛋白A1的完整蛋白质或其部分肽形成的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物
(b)由包含序列号2所表示的氨基酸序列的甲状腺素运载蛋白的完整蛋白质或其部分肽形成的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物
(c)由包含序列号3所表示的氨基酸序列的补体C3的完整蛋白质或其部分肽形成的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物。
2.一种认知功能障碍疾病的检测方法,所述认知功能障碍疾病的检测方法同时或分别测定生物体试样中的、选自下述(a)、(b)及(c)中的1种或2种以上的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物,
(a)由包含序列号1所表示的氨基酸序列的载脂蛋白A1的完整蛋白质或其部分肽形成的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物
(b)由包含序列号2所表示的氨基酸序列的甲状腺素运载蛋白的完整蛋白质或其部分肽形成的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物
(c)由包含序列号3所表示的氨基酸序列的补体C3的完整蛋白质或其部分肽形成的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物。
3.根据权利要求2所述的认知功能障碍疾病的检测方法,其中,对所述(c)生物标记物和、所述(a)生物标记物或所述(b)生物标记物这2种生物标记物进行测定。
4.根据权利要求2或3所述的认知功能障碍疾病的检测方法,其中,所述认知功能障碍疾病的检测为轻度认知障碍的检测的情况下,对所述(c)生物标记物及所述(a)生物标记物这2种生物标记物进行测定,
或所述认知功能障碍疾病的检测为阿尔茨海默病的检测的情况下,对所述(c)生物标记物及所述(b)生物标记物这2种生物标记物进行测定。
5.一种认知功能障碍疾病的检测试剂盒,所述认知功能障碍疾病的检测试剂盒用于测定从下述(a)、(b)及(c)中选择的1种或2种以上的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物,
(a)由包含序列号1所表示的氨基酸序列的载脂蛋白A1的完整蛋白质或其部分肽形成的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物
(b)由包含序列号2所表示的氨基酸序列的甲状腺素运载蛋白的完整蛋白质或其部分肽形成的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物
(c)由包含序列号3所表示的氨基酸序列的补体C3的完整蛋白质或其部分肽形成的用于检测认知功能障碍疾病的生物标记物。
6.根据权利要求5所述的认知功能障碍疾病的检测试剂盒,其中,包含针对所述生物标记物的抗体或适体。
7.一种准确率高的多个认知功能障碍疾病检测用生物标记物的组合选定方法,包括:
分别对受试者的生物体试样中的认知功能障碍疾病的2种以上生物标记物进行测定,
通过逻辑回归分析,对所述2种以上的生物标记物各自的测定结果进行解析,
基于所述解析结果选定认知功能障碍疾病的准确率高的生物标记物的组合。
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