CN112703402A - 基于标志物分子将个体鉴定为具有淀粉样蛋白阳性痴呆症或处于发展淀粉样蛋白阳性痴呆症的风险中的方法和相关用途 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及基于标志物分子淀粉样蛋白β40(Aβ40)、淀粉样蛋白β42(Aβ42)和总Tau(tTau)将个体鉴定为具有淀粉样蛋白阳性痴呆症或处于发展淀粉样蛋白阳性痴呆症的风险中,所述标志物分子用于鉴定具有淀粉样蛋白阳性痴呆症或处于发展淀粉样蛋白阳性痴呆症的风险中的个体的用途,以及用于检测所述标志物分子的组合值增加的个体的方法。
Description
发明概述:
本发明涉及基于标志物分子淀粉样蛋白β40 (Aβ40)、淀粉样蛋白β42 (Aβ42)和总tau (tTau)将个体鉴定为具有淀粉样蛋白阳性痴呆症或处于发展淀粉样蛋白阳性痴呆症的风险中,所述标志物分子用于鉴定具有淀粉样蛋白阳性痴呆症或处于发展淀粉样蛋白阳性痴呆症的风险中的个体的用途,以及用于检测所述标志物分子的组合值增加的个体的方法。
发明背景:
阿尔茨海默氏病(AD)是一种慢性神经退行性疾病,其通常缓慢开始并随着时间恶化。其为痴呆症的病例的60-70%的原因。最常见的早期症状是难以记住近来的事件(短期记忆丧失)。随着疾病进展,症状可能包括语言问题、迷失方向(包括容易迷路)、情绪波动、失去动力、无法自我护理和行为问题。随着人的状况恶化,他们经常退出家庭和社会。身体功能逐渐丧失,最终导致死亡。尽管进展的速度可能不同,但诊断后的典型预期寿命为三至九年。
通常基于患者的病史、亲属的病史和行为观察来诊断阿尔茨海默氏病。特征性的神经系统和神经心理特征的存在以及替代状况的不存在都是支持性的。用计算机断层扫描(CT)或磁共振成像(MRI)以及用单光子发射计算机断层扫描(SPECT)或正电子发射断层扫描(PET)的高级医学成像可用于帮助排除其他脑部病理或痴呆的亚型。此外,其可以预测从前驱阶段(轻度认知损害)至阿尔茨海默氏病的转化。包括记忆力测试在内的智力功能评价可进一步表征疾病的状态。医疗组织已经创建诊断标准,以简化和标准化执业医师的诊断过程。当可获得脑材料并且可以进行组织学检查时,死后可以以非常高的准确性证实诊断。
阿尔茨海默氏病的最早病理学特征是淀粉样蛋白β蛋白(诸如Aβ40和Aβ42)在脑中的沉积,并且鉴定其的唯一有效方法是淀粉样蛋白β正电子发射断层扫描(PET)成像或测量脑脊液中的淀粉样蛋白β。
本领域中也已经建议进行血液测试以鉴定淀粉样蛋白阳性患者。已经描述了通过免疫沉淀结合质谱法测量高性能血浆淀粉样蛋白β生物标志物,其中淀粉样蛋白β前体蛋白(APP)669–711/Aβ42和Aβ40/Aβ42比率用于预测患者的个体脑淀粉样蛋白β阳性或淀粉样蛋白β阴性状态(Nakamura等人, 2018, Nature 554: 249-254)。
然而,目前建议的体外测试不符合由申请人设定的标准。具体地,没有达到期望的高灵敏度(正确地如此鉴定的真实阳性的比例)和高特异性(正确地如此鉴定的实际阴性的比例)。
因此,仍然需要一种用于将个体鉴定为具有淀粉样蛋白阳性痴呆症或处于发展淀粉样蛋白阳性痴呆症的风险中的合适方法。优选地,所述方法应该是便宜的,稳健的和容易的。
发明详述:
令人惊讶地,发明人发现,标志物分子淀粉样蛋白β40 (Aβ40)、淀粉样蛋白β42 (Aβ42)和总Tau (tTau)的组合的使用增加分析的质量。如果使用在个体的样品中确定的所述标志物分子的量或浓度的加权计算,则尤其如此。为了确定用于回归模型的加权因子,使用了不同的群体。可以显示,上述标志物Aβ40、Aβ42和tTau的组合的两种模型(v = a * [Aβ40] + b * [Aβ42] + c * [tTau] + d (模型1)和v = e * [Aβ42] / [Aβ40] + f *[tTau] + g (模型2))优于建立的标准([Aβ42]/[Aβ40])(参见概述表5)。
因此,在第一个方面,本发明涉及将个体鉴定为具有淀粉样蛋白阳性痴呆症或处于发展淀粉样蛋白阳性痴呆症的风险中的方法,所述方法包括:
a) 在获得自所述个体的样品中测量标志物分子淀粉样蛋白β40 (Aβ40)、淀粉样蛋白β42 (Aβ42)和总Tau (tTau)的量或浓度,和
b) 通过将步骤(a)中测定的所述标志物的组合值与对照值进行比较,将所述个体鉴定为具有淀粉样蛋白阳性痴呆症或处于发展淀粉样蛋白阳性痴呆症的风险中,其中组合值相对于对照值增加表明淀粉样蛋白阳性痴呆症,
其中所述样品不是脑样品或脑脊液样品。
痴呆症是记忆力和其他足够严重以干扰日常生活的精神能力的丧失的总称。其由脑中的身体变化引起。存在不同类型的痴呆症,诸如阿尔茨海默氏病、血管性痴呆症、路易体痴呆症或额-颞叶痴呆症。痴呆症可以分为两类,淀粉样蛋白阳性和淀粉样蛋白阴性痴呆症。淀粉样蛋白阳性痴呆症的特征在于脑中的淀粉样蛋白斑块,其中阿尔茨海默氏病是最突出的形式。
阿尔茨海默氏病已被鉴定为蛋白折叠异常疾病(蛋白病(proteopathy)),其由脑中的异常折叠的淀粉样蛋白β蛋白的斑块和tau蛋白的缠结引起。斑块由长度为39-43个氨基酸的小肽(称为淀粉样蛋白β肽(Aβ))组成。Aβ是指一组来自较大的淀粉样蛋白β前体蛋白(APP)(穿透神经元膜的跨膜蛋白)的片段。APP对于神经元生长、存活和损伤后修复至关重要。在阿尔茨海默氏病中,γ分泌酶和β分泌酶在蛋白水解过程中一起起作用,所述蛋白水解过程引起APP分成较小的片段。这些片段之一产生淀粉样蛋白β的原纤维,其然后形成团块,所述团块以致密形式(称为老年斑)沉积在神经元外部。缠结由tau蛋白的异常聚集引起,所述tau蛋白通常在磷酸化时稳定细胞骨架的微管。在阿尔茨海默氏病中,Tau变得过度磷酸化,并开始与其他线配对,产生神经原纤维缠结并分解神经元的运输系统。
尚不确切知晓淀粉样蛋白β肽的生产和聚集的干扰如何导致阿尔茨海默氏病的病理。淀粉样蛋白假说传统上将淀粉样蛋白β肽的积累指向为触发神经元变性的中心事件。聚集的淀粉样蛋白原纤维(据信为负责破坏细胞的钙离子体内平衡的蛋白的毒性形式)的积累诱导程序性细胞死亡(凋亡)。还已知Aβ在阿尔茨海默氏病影响的脑的细胞中的线粒体中选择性建立,并且其还抑制某些酶功能和神经元对葡萄糖的利用。
本发明的目的是提供一种用于可靠地将个体鉴定为具有淀粉样蛋白阳性痴呆症或处于发展淀粉样蛋白阳性痴呆症的风险中的方法。因此,所述个体可能已经显示痴呆症的体征和症状,并且可以使用所述方法来将当前的痴呆症鉴定为淀粉样蛋白阳性或淀粉样蛋白阴性。或者,所述个体可能尚未显示痴呆症的体征和症状。在这种情况下,所述方法可用于将所述个体鉴定为处于发展淀粉样蛋白阳性痴呆症的风险中。
为了将个体鉴定为具有淀粉样蛋白阳性痴呆症(诸如阿尔茨海默氏病或混合型痴呆症)或处于发展淀粉样蛋白阳性痴呆症(诸如阿尔茨海默氏病或混合型痴呆症)的风险中,从所述个体获得样品,其中所述样品不是脑样品或脑脊液样品。根据本发明的个体可以是任何人或非人动物,特别是哺乳动物,尤其是人。
在本发明中,使用获得自个体的样品。所述样品可以是适合于测量根据本发明的标志物的任何样品,并且是指为了体外评估的目的而获得的生物样品。然而,所述样品不是脑样品或脑脊液样品。其包含可以与个体特别相关的材料,并且从其中可以确定、计算或推断关于个体的具体信息。样品可以全部或部分由来自个体的生物材料构成。样品也可以是允许在样品上进行测试的方式接触个体的材料,其提供关于个体的信息(例如,拭子)。所述样品可以优选包含任何体液。优选地,所述样品是容易得到的,以允许廉价、稳健和容易的测试。示例性的测试样品包括血液、血清、血浆、尿液和唾液。所述样品可以是流体或固体,例如血液样品可以是流体或者可以是干血斑。所述样品可以取自个体并在测量步骤a)之前立即使用或处理。处理可以包括纯化(例如分离,诸如离心)、浓缩、稀释、洗脱(例如,从固体载体材料洗脱)、裂解细胞组分、冷冻、酸化、保存等。高度优选的样品是全血、血清或血浆,其中血浆代表最优选的样品类型。
作为本发明的方法中的第一步骤,在所述样品中测量标志物分子淀粉样蛋白β40(Aβ40)、淀粉样蛋白β42 (Aβ42)和总Tau (tTau)的量或浓度。
在脑中的淀粉样蛋白沉积物中发现的淀粉样蛋白β肽的两种最丰富的异型(alloform)为40和42个氨基酸长(分别命名为Aβ40和Aβ42)。尽管这两种肽之间的结构差异小,但它们展示不同的临床、生物学和生物物理行为。
人Aβ40和Aβ42分别由蛋白APP的氨基酸672-711和672-713组成(参见数据库UniProtKB登录号:P05067)。在几项研究中证实了AD患者的脑脊液(CSF)中的Aβ42浓度的统计学显著降低。在具有轻度认知损害(MCI)的患者中也已经观察到CSF Aβ42的降低。几项研究已经显示,AD中的Aβ40的CSF水平没有变化。其他人已经报道,CSF Aβ比率值(Aβ40/Aβ42)提供了AD患者和对照或其他痴呆症之间的更好区分。也已经提示这两种蛋白作为血浆样品中的候选生物标志物(Okereke等人, 2009, J Alzheimers Dis 16(2): 277-285)。通常,蛋白的比率用于表征阿尔茨海默氏症(Spies等人, 2010, Curr Alzheimer Res 7(5):470-476) (Janelidze等人, 2016, Scientific Reports 6. Article number: 26801;doi:10.1038/srep26801)。
Tau蛋白是稳定微管的蛋白。它们在中枢神经系统的神经元中丰富,并且在其他地方不太常见,但在CNS星形胶质细胞和少突胶质细胞中也以非常低的水平表达。神经系统的病理和痴呆症(诸如阿尔茨海默氏病和帕金森氏病)与已经变得缺陷且不再正确稳定微管的tau蛋白相关。Tau蛋白是来自单一基因的选择性剪接的产物,所述单一基因在人中被称为MAPT (微管相关蛋白Tau),且位于17号染色体上。迄今为止,在人脑组织中已鉴定六种tau同种型,并且它们的区别在于它们的结合结构域的数目。关于Tau同种型的细节在Hampel等人, 2010, Exp Gerontol 45: 30-44中给出。三种同种型具有三个结合结构域,且其他三种具有四个结合结构域。具有四个结合结构域的同种型比具有三个结合结构域的同种型在稳定微管方面更好。所述同种型是tau基因的外显子2、3和10中的选择性剪接的结果。Tau是一种磷蛋白,其在最长的Tau同种型上具有79个潜在的丝氨酸(Ser)和苏氨酸(Thr)磷酸化位点。已经在正常Tau蛋白中的这些位点中的近似30个上报道了磷酸化。由于磷酸酶的活化,所有六种同种型中的磷酸化程度都随着年龄降低。Tau蛋白(Tau包涵体,pTau)的过度磷酸化可以导致成对的螺旋纤丝和直纤丝的缠结的自组装,其参与阿尔茨海默氏病、额颞痴呆症和其他tau蛋白病的病理。所有六种tau同种型都以通常过度磷酸化状态存在于来自阿尔茨海默氏病脑的成对螺旋纤丝中。当错误折叠时,这种原本非常可溶的蛋白可以形成极端不溶的聚集体,其促成许多神经退行性疾病。Tau蛋白对由形成和阻断神经突触的缠结引起的活细胞的分解具有直接影响。缠结是Tau蛋白的团块,所述Tau蛋白粘在一起并阻断需要分布至脑中的细胞的必需营养物,引起细胞死亡。因此,已经推荐脑脊液中的总Tau (tTau)(其是指tau的所有磷酸化和非磷酸化同种型)和过度磷酸化的tau (p-Tau)以及Aβ42作为诊断阿尔茨海默氏病(包括其痴呆前和临床前阶段)中的生物标志物(Jack等人, 2011, Alzheimer’s & Dementia 7: 257–262)。
根据本发明,测定标志物的量或浓度以鉴定具有淀粉样蛋白阳性痴呆症或处于发展淀粉样蛋白阳性痴呆症的风险中的个体。物质的量是标准定义的量(standards-definedquantity),其测量基本实体(诸如原子、分子、电子和其他粒子)的集合的大小。其有时被称为化学量。国际单位系统(SI)将物质的量定义为与存在的基本实体的数量成正比。物质的量的SI单位是摩尔。其具有单位符号mol。物质的浓度是组分的量除以混合物的总体积。可以区分几种类型的数学描述:质量浓度、摩尔浓度、数量浓度和体积浓度。术语浓度可以应用于任何种类的化学混合物,但最频繁地,其是指溶液中的溶质和溶剂。摩尔(量)浓度具有变体,诸如标准浓度(normal concentration)和渗透浓度。
用于测量标志物分子(特别是Aβ40、Aβ42和tTau)的各种方法是本领域中已知的,并且可以使用这些中的任一种。示例性方法描述于实施例中。优选地,通过使用特异性结合剂从液体样品特异性地测量一种或多种标志物。
特异性结合剂是例如标志物的抗体或与标志物蛋白相关核酸互补的核酸(例如与标志物的mRNA或其相关部分互补的核酸)。优选地,在蛋白水平上测量所述一种或多种标志物分子。
作为标志物多肽的结合配偶体的蛋白的测定可以使用许多已知的用于鉴定和获得与蛋白或多肽特异性相互作用的蛋白的方法中的任一种(例如酵母双杂交筛选系统,诸如美国专利号5,283,173和美国专利号5,468,614中所述,或等同方案)进行。特异性结合剂对其相应的靶分子具有优选至少107 l/mol的亲和力。特异性结合剂对其靶分子优选地具有108 l/mol的亲和力或甚至更优选109 l/mol的亲和力。如技术人员将理解,术语特异性用于表明存在于样品中的其他生物分子不显著地结合对标志物特异性的结合剂。优选地,与除靶分子以外的生物分子结合的水平导致的结合亲和力分别为与靶分子的亲和力的仅10%或更低、更优选仅5%或更低。优选的特异性结合剂将满足以上亲和力以及特异性二者的最低标准。
优选地,特异性结合剂为与标志物Aβ40、Aβ42或tTau中的任一种反应的抗体。术语抗体是指多克隆抗体、单克隆抗体、此类抗体的抗原结合片段、单链抗体以及包含抗体的结合结构域的基因构建体。
术语“抗体”包括多克隆抗体、单克隆抗体、其片段诸如F(ab')2和Fab片段以及任何天然存在或重组产生的结合配偶体,其为特异性结合Aβ40、Aβ42或tTau多肽的分子。可以使用仍符合特异性结合剂的以上标准的任何抗体片段。抗体通过现有技术程序产生,例如,如Tijssen (Tijssen, P., Practice and theory of enzyme immunoassays, ElsevierScience Publishers B.V., Amsterdam (1990), 全书,特别是第43-78页)中所述。此外,技术人员应完全知晓,可用于抗体的特异性分离的基于免疫吸附剂的方法。通过这些方式,可以增强多克隆抗体的质量并由此增强其在免疫测定法中性能(Tijssen, P., 同上, 第108-115页)。
对于如本发明中所公开的成果,可使用在例如山羊中产生的多克隆抗体。然而,显然还可以使用来源于不同物种(例如,大鼠、兔或豚鼠)的多克隆抗体,以及单克隆抗体。由于单克隆抗体可以以任何所需的量和恒定特性生产,所以其代表了用于临床常规的测定法的开发的理想工具。
对于测量,将获得自个体的样品与所讨论的标志物的特异性结合剂在适于形成结合剂标志物-复合物的条件下孵育。此类条件不必是特定的,因为技术人员在无需任何创造性努力的情况下就可以容易地鉴定此类适当的孵育条件。测量结合剂标志物-复合物的量并将其用于本发明的方法和用途中。如技术人员将理解,存在测量特异性结合剂标志物-复合物的量的许多方法,其均在相关教科书中详细描述(参见,例如,Tijssen P., 同上, 或Diamandis, E.P. 与 Christopoulos, T.K.(编), Immunoassay, Academic Press,Boston (1996))。
具体地,在定量(测定一种或多种标志物的量或浓度)免疫测定法中,使用标志物(Aβ40、Aβ42或tTau)的单克隆抗体。
优选地,以夹心型测定法的形式来检测所讨论的标志物。在这种测定法中,在一侧上使用第一特异性结合剂以捕获所讨论的标志物,并在另一侧上使用被标记以可直接或间接检测的第二特异性结合剂(例如第二抗体)。第二特异性结合剂可以含有可检测的报告部分或标记,诸如酶、染料、放射性核素、发光基团、荧光基团或生物素等。任何报告部分或标记都可以与本文公开的方法一起使用,只要这样的信号与洗涤后保留在支持物上的结合剂的量直接相关或成正比。然后,使用对于特定可检测的报告部分或标记适当的方法,测定保持与固体支持物结合的第二结合剂的量。对于放射性基团,闪烁计数或放射自显影方法通常是适当的。可以使用各种偶联技术制备抗体酶缀合物(对于综述,参见例如Scouten, W.H., Methods in Enzymology 135:30-65, 1987)。光谱学方法可用于检测染料(包括,例如,酶反应的比色产物)、发光基团和荧光基团。可以使用与不同的报告基团(通常是放射性或荧光基团或酶)偶联的抗生物素蛋白或链霉抗生物素蛋白检测生物素。通常可以通过添加底物(通常持续特定时间段),随后光谱法、分光光度法或反应产物的其他分析来检测酶报告基团。可以使用众所周知的技术,将标准品和标准添加物用于测定样品中的抗原的水平。
如上所述,存在各种用于测量Aβ40水平的方法。Aβ40的测定法特异性地测量Aβ40,但不特异性地测量例如Aβ42或Aβ43。Aβ40的测量通常基于对1-40 Aβ序列的COOH-末端特异性的结合。用于测量Aβ40的市售产品包括淀粉样蛋白β40人ELISA试剂盒(Thermo FisherScientific, Waltham, MA, USA),Simoa™ Aβ40免疫测定(Quanterix Corporation,Lexington, MA, USA),和淀粉样蛋白β1-40测定试剂盒(Cisbo Assays, Codolet,France)。在实施例中使用的Aβ40测定中,使用结合Aβ40的氨基酸25-40的特异性单克隆抗体23C2。优选地,根据制造商的说明且如实施例中所详述,在Elesys®测量室中使用Elesys® ECL技术测量Aβ40。
同样对于Aβ42水平的测量,存在各种测定法。市售的用于测量Aβ42的产品包括淀粉样蛋白β42人ELISA试剂盒(Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA),Simoa™Aβ42免疫测定(Quanterix Corporation, Lexington, MA, USA),INNOTEST® 淀粉样蛋白β(1-42) (Fujirebio, Gent, BE)和Elecsys® β-淀粉样蛋白(1-42) CSF测定(Id.No.06986811-190; Roche Diagnostics AG; CH)。在来自Roche Diagnostics, Germany的Aβ42测定中,使用特异性单克隆抗体21F12和3D6。优选地,根据制造商的说明且如实施例中所详述,在Elesys®测量室中使用Elesys® ECL技术测量Aβ42。
tTau的水平可以用任何合适的方法测定。用于测量tTau的市售产品包括Tau (总)人ELISA试剂盒(Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA),Simoa™人总Tau 2.0免疫测定(Quanterix Corporation, Lexington, MA, USA),总Tau ELISA Kit (人)(Dinova GmbH, Hamburg, DE)和Elecsys®总-Tau CS测定(Id.No. 07356994-190; RocheDiagnostics AG; CH)。在来自Roche Diagnostics, Germany的tTau测定中,使用特异性单克隆抗体5.28.464、4.35.411和PC1C6。优选地,根据制造商的说明且如实施例中所详述,在Elesys®测量室中使用Elesys® ECL技术测量tTau。
测量标志物的水平的步骤可以如下实施:可以使样品和任选校准物和/或对照与结合剂(其可以固定在例如固相上)在允许试剂结合标志物的条件下接触。任选地,可以通过分离步骤(例如一个或多个洗涤步骤)移除未结合的结合剂。可以添加第二试剂(例如标记的试剂)以检测结合的结合剂以允许对其进行结合和定量。任选地,可以移除未结合的第二试剂。可以(例如,基于标记)定量与标志物的量成正比的第二结合剂的量。定量可以基于校准曲线来进行,其中通过对每种校准物的测量值相比于浓度作图,而构建用于每个测定法的校准曲线。然后,可以从校准曲线读取样品中的标志物的浓度或量。
作为第二步骤,通过将步骤(a)中测定的所述标志物的组合值与对照值进行比较,将所述个体鉴定为具有淀粉样蛋白阳性痴呆症或处于发展淀粉样蛋白阳性痴呆症的风险中,其中组合值相对于对照值增加表明淀粉样蛋白阳性痴呆症。在测量所述标志物的量或浓度(步骤a)之后,将步骤(a)中测量的标志物分子的量或浓度的值组合以获得组合值,并将获得的值与对照值进行比较。如果步骤(a)中测定的所述标志物的组合值相对于对照值增加,则将所述个体鉴定为具有淀粉样蛋白阳性痴呆症或处于发展淀粉样蛋白阳性痴呆症的风险中。
在本发明的上下文中,“组合以获得组合值”是指数学程序。根据数学运算,优选使用Aβ40的量/浓度、Aβ42的量/浓度和tTau的量/浓度的算术运算,来计算组合值。运算的结果是值,即组合值。将组合值与已经使用相同数学程序获得的对照的组合值进行比较。在本发明中,通常使用所有标志物的量或浓度,优选浓度,以便获得个体和对照的组合值。优选地,通过对于所述标志物的浓度获得的值相加而获得组合值。在另一个优选实施方案中,通过样品中的标志物分子的量或浓度的加权计算来获得组合值。这意味着所述标志物在数学程序中被给予不同的权重。
例如,可以用二元结果“淀粉样蛋白阳性”和“淀粉样蛋白阴性”作为因变量以及Aβ40、Aβ42和tTau的组合作为自变量进行逻辑回归分析。分类准确度可以通过ROC(受试者工作特征)曲线(AUC)下的面积来评价,并且可以计算灵敏度和特异性(参见下文)。
可以以不同的方式和使用不同的测试设计来获得对照值 - 如本领域技术人员所知。其用于将连续结果(此处为组合值)分为几个类别。在本发明中,类别为阳性(表明个体具有淀粉样蛋白阳性痴呆症或处于发展淀粉样蛋白阳性痴呆症的风险中)和阴性(表示某人没有淀粉样蛋白阳性痴呆症或不处于发展淀粉样蛋白阳性痴呆症的风险中),其中高于对照结果的值导致类别“阳性”。通常,使用外部对照(即,不是从测试的个体获得的一个或多个样品)。
在本发明的一个实施方案中,使用对照样品建立对照值,所述对照样品获得自个体或优选获得自已知无给定条件的个体的对照群体(也称为参考群体),即淀粉样蛋白阴性个体,其优选无痴呆症。或者,基于对已知具有特定病况(淀粉样蛋白阳性痴呆症)的个体的群体的分析来定义对照值。此处,必须选择对照值,以便低于通常对于该群体测定的值。最后,可以通过评价健康群体(淀粉样蛋白阴性)和患病群体(淀粉样蛋白阳性痴呆症)和确立截止值来获得对照值,以便将个体分类为具有淀粉样蛋白阳性痴呆症或处于发展淀粉样蛋白阳性痴呆症的风险中或分类为淀粉样蛋白阴性/健康。选择适当的对照样品/群体和/或在其中建立的标志物的对照值是在技术人员的技术能力之内。示例性群体在实施例中给出。
技术人员将理解,在对照中建立的绝对标志物值将取决于所用的测定法。优选地,使用来自适当对照/参考群体中的100个或更多个充分表征个体的样品,来建立对照值。还优选的是,可以选择对照/参考群体,使其由至少20、30、50、200、500或1000个个体组成。健康个体代表用于确立对照值的优选参考群体。
根据本发明,增加的组合值指示将来或现在的淀粉样蛋白阳性痴呆症。如果该值增加,则淀粉样蛋白阳性痴呆症已经存在或将来可能发生。由此鉴定的个体可以进行进一步的诊断或治疗方法,包括进一步的血液测试、CSF测试、成像方法如PET、行为研究或药物施用。熟练的从业者将能够根据流行国家的医学实践选择合适的手段。
在一个实施方案中,如果该值相对于对照值计为至少110%、更优选至少120%、更优选至少130%、更优选至少140%、更优选至少150%、更优选至少160%、更优选至少170%、更优选至少180%、甚至更优选至少190%,则该值增加。
在本情况下,在本发明的方法中使用三种标志物,即Aβ40、Aβ42和tTau。因此,使用Aβ40的量/浓度、Aβ42的量/浓度和tTau的量/浓度来计算组合值。将组合值与已使用相同的数学程序获得的对照的组合值进行比较。
在一个优选实施方案中,通过样品中的标志物分子的量或浓度的加权计算来获得组合值。这意味着每种标志物都被给予可以比其他标志物的加权因子更高或更低的个别加权因子。
在一个更优选实施方案中,通过根据以下公式基于Aβ40的水平(量或浓度) ([Aβ40])、Aβ42的水平(量或浓度) ([Aβ42])和tTau的水平(量或浓度) ([tTau])的加权计算来获得组合值v:
其中a、b和c代表加权因子,且d代表截距。可能不存在截距。优选地,已经通过分析参考群体来获得加权因子。合适的程序描述于实施例中。
在另一个优选实施方案中,通过根据以下公式基于Aβ40的水平(量或浓度) ([Aβ40])、Aβ42的水平(量或浓度) ([Aβ42])和tTau的水平(量或浓度) ([tTau])的加权计算来获得组合值v:
其中e和f代表加权因子,且g代表截距。可能不存在截距。优选地,已经通过分析参考群体来获得加权因子。合适的程序描述于实施例中。
例如,对于参考组的每个样品测定Aβ40、Aβ42和tTau的组合值,且随后可以如技术人员所知计算组合值的中值或合适截止值。在(a)合适的参考群体中,可以计算回归模型,其具有合适的结果测量值(例如淀粉样蛋白阳性痴呆症)作为因变量并且使用Aβ40、Aβ42和tTau作为自变量。
然后可以将由回归模型对递送的对Aβ40、Aβ42和tTau的回归系数分别用作加权因子i) a、b和c或ii) e和f以及截距i) d或ii) g,以便计算群体中每个个体的组合值v。在这些组合的v值上,可以计算对照,例如截止值,诸如群体中的v的中值。
v值高于对照值或截止值的个体将被视为具有淀粉样蛋白阳性痴呆症或处于发展淀粉样蛋白阳性痴呆症的风险中,且处于或低于对照或截止值的个体将被视为没有淀粉样蛋白阳性痴呆症或不处于发展淀粉样蛋白阳性痴呆症的风险中。
上述统计方法仅仅是用于鉴定淀粉样蛋白阳性个体的统计方法的实例。熟练的统计人员将知道用于分析主流数据并提供合适的对照值或截止值的合适方法。
因此,在一个优选实施方案中,如果所述标志物的组合值高于截止值,则将所述个体鉴定为具有淀粉样蛋白阳性痴呆症或处于发展淀粉样蛋白阳性痴呆症的风险中。如一个或多个参考群体中测量的标志物Aβ40、Aβ42和tTau的值用于确定截止值。高于此截止值的值被认为表明具有淀粉样蛋白阳性痴呆症或处于发展淀粉样蛋白阳性痴呆症的个体。在一个实施方案中,在测试个体之前确立或曾确立固定的截止值。选择这种截止值以匹配目标诊断问题。优选地,截止值是包括淀粉样蛋白阳性和淀粉样蛋白阴性个体的参考群体的中值。可以根据希望将多少个体鉴定为具有淀粉样蛋白阳性痴呆症或处于发展淀粉样蛋白阳性痴呆症来选择合适的中值或截止值。针对“淀粉样蛋白阳性痴呆症”选择的更高个体数减少将患病或风险个体错误地表征为健康个体的风险,且因此增加敏感度(真阳性率)。另一方面,其增加将个体错误地表征为具有淀粉样蛋白阳性痴呆症或处于发展淀粉样蛋白阳性痴呆症的风险中的风险,且因此降低特异性(真阴性率)。对于较少选择的个体数,反之亦然。对于任何测试,通常在量度之间存在权衡。例如,在其中正在测试对安全的潜在威胁的机场安全设置中,可以将扫描仪设置为对低风险物品、如皮带扣和钥匙触发(低特异性),以便降低错过确实对飞机和机上那些造成威胁的物品的风险(高灵敏度)。这种权衡可以图示表示为受试者工作特性曲线(参见下文)。完美的预测器将被描述为100%灵敏(例如,所有患病者都被鉴定为患病者)和100%特异(例如,所有健康者都未被鉴定为患病者);然而,理论上任何预测器都将具有被称为贝叶斯错误率的最小错误界限。可以设置截止值,以便增加灵敏度或特异性。
在统计学中,受试者工作特性(ROC)或ROC曲线是一种图形图,其举例说明二元分类器系统在其区分阈值变化时的性能。通过在各种阈值设置下针对假阳性率(FPR)绘制真阳性率(TPR)生成曲线。如上所详述,真阳性率在信号检测和生物医学信息学中也称为灵敏度或灵敏度指数d',也称为"d-引发(d-prime)",或者在机器学习中称为召回率(recall)。假阳性率也称为掉出(fall-out),并且可以计算为(1-特异性)。ROC曲线针对预测二分结果的能力在一系列值间比较灵敏度和特异性。曲线下面积(AUC代表用于比较测试性能的整体准确性(Florkowski CM, 2008, Clin Biochem Rev 29(Suppl 1): S83–S87)。灵敏度是测试正确地将个体分类为患病者的能力。测试将个体正确地分类为无疾病的能力被称为特异性(Fawcett T, 2006, Pattern Recognition Letters 27: 861–874)。
ROC分析提供了工具来选择可能最佳的模型,并独立于(或在指定之前)成本环境或类别分布丢弃次优模型。ROC分析以直接和自然的方式与诊断决策的成本/益处分析相关。
如上所详述,可以通过分析一个或多个参考群体来获得加权因子。因此,在一个优选实施方案中,已经通过分析一个或多个参考群体来获得加权因子。根据上述内容,可以从淀粉样蛋白阴性对照群体或淀粉样蛋白阳性对照群体或其组合、即淀粉样蛋白阴性对照群体和淀粉样蛋白阳性对照群体获得对照值。
如上所详述,AD相关的痴呆与脑中的淀粉样蛋白β沉积物有关。显示淀粉样蛋白β沉积物和受影响的脑区域的个体的百分比随疾病的进展而增加。因此,存在非常小部分的淀粉样蛋白阳性个体,其尚未显示任何AD症状,为认知正常的(CN)并且被认为是有风险的个体。具有主观认知下降(SCD)和轻度认知损害(MCI)的个体的百分比增加。最后,按照定义,AD的特征在于淀粉样蛋白斑块,且因此特征在于淀粉样蛋白阳性痴呆症。其可能是混合型痴呆症的一部分,例如与血管性痴呆症、路易体痴呆和/或额-颞叶性痴呆组合。因此,在一个优选实施方案中,所述个体是认知正常的(CN),具有主观认知下降(SCD),具有轻度认知损害(MCI)或具有阿尔茨海默氏病(AD),任选地AD与其他类型的痴呆症组合(混合型痴呆症),尤其是与血管性痴呆症、路易体痴呆症和/或额颞叶性痴呆症混合。
如上所详述,在本发明中分析的样品可以是适合于测量根据本发明的标志物的任何样品,并且不是脑样品或脑脊液样品。通常,血液相关的样品是用于本发明上下文中的优选的测试样品。为此,血液可以抽取自静脉,通常取自肘部内侧或手背。可以收集血液,例如至移液管中,或至载片或测试条上。因此,在本发明的一个优选实施方案中,获得自个体的样品是血液样品,特别是选自血清、血浆和全血,尤其是血浆。
如上所详述,可以通过不同的方法并且在不同的水平上测量所述标志物分子。优选地,在蛋白水平上测量所述一种或多种标志物分子。
如上所详述,根据本发明的个体可以是任何人或非人动物,特别是哺乳动物,尤其是人。因此,本文描述的方法和用途适用于人和兽医疾病。显然,特别感兴趣的非人哺乳动物包括家养动物、宠物和具有商业价值(例如家养动物,诸如马)或个人价值(例如宠物,诸如狗、猫)的动物。该方法特别优选用于人个体,对此,通常采用诊断方法。在一个特别优选的实施方案中,所述个体因此是人。
在个体已经被鉴定为具有淀粉样蛋白阳性痴呆症或处于发展淀粉样蛋白阳性痴呆症的风险中之后,可以推荐或采取合适的步骤。可以通过体液测试或脑正电子发射断层扫描(PET)分析来证实诊断。此外,用于预防痴呆症的爆发、用于预防痴呆症的恶化或用于减轻疾病的症状的步骤。定期控制或监测个体的状态或进一步的诊断测试也可能是合适的。预防手段可以包括施用非甾体类抗炎药,在更年期中避免激素替代疗法,改变生活方式(例如更多的智力活动或合适的饮食)。用于与AD相关的认知问题的药物包括乙酰胆碱酯酶抑制剂(诸如terrine、卡巴拉汀、加兰他敏和多奈哌齐)和NMDA受体拮抗剂(美金刚)。非典型抗精神病药在减少具有阿尔茨海默氏病的人中的侵略性和精神病中适度有用。石杉碱甲可能也有帮助。社会心理干预可以单独使用或与其他治疗组合使用。
在第二个方面,本发明涉及作为标志物组合的Aβ40、Aβ42和tTau用于鉴定具有淀粉样蛋白阳性痴呆症或处于发展淀粉样蛋白阳性痴呆症的风险中的个体的用途,其中检测到获得自所述个体的样品中的标志物组合的组合值与如一个或多个参考群体中所确立的组合值(对照值)相比增加表明淀粉样蛋白阳性痴呆症,其中所述样品不是脑样品或脑脊液样品。
可以进一步定义根据第二个方面的用途,如对于本发明的第一个方面的方法所指定。具体地,关于本公开的第二个方面中使用的术语,其是指本公开的第一个方面中使用的术语、实例和具体实施方案,其也适用于本公开的第二个方面。
在第三个方面,本发明涉及用于检测标志物组合的值增加的个体的方法,所述方法包括:
a) 在获得自所述个体的样品中测量标志物分子Aβ40、Aβ42和tTau的量或浓度,和
b) 检测步骤(a)中确定的标志物的组合值相对于如一个或多个参考群体中所确立的组合值(对照值)增加,
其中所述样品不是脑样品或脑脊液样品。
可以进一步定义根据第三个方面的方法,如对于本发明的第一个方面的方法所指定。具体地,关于本公开的第三个方面中使用的术语,其是指本公开的第一个方面中使用的术语、实例和具体实施方案,其也适用于本公开的第三个方面。
通常,本公开不限于本文描述的特定方法、方案和试剂,因为它们可变化。进一步,本文使用的术语仅用于描述特定实施方案的目的,且不意欲限制本公开的范围。如本文和所附权利要求中所用,单数形式“一个/种(a)”、“一个/种(an)”和“该(the)”包括复数对象,除非上下文另有明确说明。类似地,单词“包含”、“含有”和“涵盖”应当进行包含性而非排他性解释。
除非另有定义,否则本文使用的所有技术和科学术语和任何缩写具有与本公开的领域中的普通技术人员通常理解的相同的含义。尽管与本文描述的方法或材料类似或等效的任何方法或材料可以用于如本文呈现的实施中,但本文描述特定方法和材料。
本公开通过以下附图和实施例进一步举例说明,但应当理解的是,附图和实施例仅为了举例说明的目的而包括,而不意欲限制本公开的范围,除非另有明确说明。
附图
图1-4举例说明人个体的4个不同群体的ROC曲线
图1:群体1:认知正常者、神经系统患病者和具有不同类型的痴呆症的患者,如实施例1中所定义
图2:群体2:认知正常者和具有不同阶段的阿尔茨海默氏病的患者,如实施例2中所定义
图3:群体3:认知正常者和具有轻度认知损害的患者,如实施例3中所定义
图4:群体4:认知正常者和具有轻度认知损害或轻度阿尔茨海默氏病的患者,如实施例4中所定义。
实施例
实施例1:Elecsys®夹心测定的一般描述
Elecsys®夹心测定是在Elecsys®系统上进行的免疫测定。其基于抗体-抗原-抗体夹心的形成及其与链霉抗生物素蛋白包被的微粒的结合。第一和第二单克隆抗体用于结合目标靶标抗原(β40、Aβ42或tTau)(使用的孵育时间:9 min)。第一抗体被生物素化,且第二抗体被钌标记的钌化。另外,存在链霉抗生物素蛋白包被的微粒(在第二孵育步骤中使用添加,持续9 min)。在两种抗体与靶标抗原结合以及链霉抗生物素蛋白与生物素结合后,形成包含以下的复合物:
微粒 – 第一抗体 – 靶标 – 第二抗体 – 钌
,其可以固定在检测装置中(例如,当微粒为顺磁性时,通过施加磁场),特别是在使用微粒的电极的表面上,并且其可以在基于化学发光法的测量室中使用钌标记物进行检测。
1.1 CSF测定
1.1.1 Elecsys®总-Tau CSF测定
使用Elecsys®总-Tau CSF测定(Id.No. 07356994-190; Roche DiagnosticsAG; CH)来测定脑脊液(CSF)样品中的tTau。
第1次孵育(9分钟):将50 µL样品,两种生物素化的单克隆Tau-特异性抗体(5.28.464和4.35.411;Roche Diagnostics AG; CH)和用钌络合物(三(2,2'-联吡啶)钌(II)-络合物;Ru(bpy))标记的单克隆Tau-特异性抗体(PC1C6;MAB3420;例如,可得自MerckKGaA, DE)共孵育并形成包含两种生物素化的抗体、tTau和钌化的抗体的夹心复合物。
第2次孵育(9 min):将链霉抗生物素蛋白包被的微粒(Elecsys®珠粒)添加至第一次孵育步骤的混合物中,并且在此第二次孵育期间,包含生物素化的抗体、tau和钌化的抗体的复合物经由生物素和链霉抗生物素蛋白的相互作用变得与固相结合。
测量:将反应混合物吸入测量室中,在所述测量室中,微粒被磁性捕获至电极的表面上。然后用ProCell/ProCell M除去未结合的物质。然后,向电极施加电压,诱导化学发光发射,所述化学发光发射通过光电倍增管测量。经由作为通过2-点校准专门生成的工具的校准曲线和经由试剂条形码或e-条形码提供的主曲线确定结果。
1.1.2 Elecsys® β-淀粉样蛋白(1-42) CSF测定
使用Elecsys® β-淀粉样蛋白(1-42) CSF测定(Id.No. 06986811-190; RocheDiagnostics AG; CH)来测定脑脊液样品中的Aβ42。
第1次孵育(9 min):将50 µL样品、生物素化的单克隆β-淀粉样蛋白(1-42)特异性抗体(21F12)和用钌络合物标记的单克隆β-淀粉样蛋白特异性抗体(3D6)共孵育,并形成包含生物素化的抗体、Aβ42和钌化的抗体的夹心复合物。
第2次孵育(9 min):将链霉抗生物素蛋白包被的微粒(Elecsys®珠粒)添加至第一次孵育步骤的混合物中,并且在此第二次孵育期间,包含生物素化的抗体、Aβ42和钌化的抗体的复合物经由生物素和链霉抗生物素蛋白的相互作用变得与固相结合。
测量:将反应混合物吸入测量室中,在所述测量室中,微粒被磁性捕获至电极的表面上。然后用ProCell/ProCell M除去未结合的物质。然后,向电极施加电压,诱导化学发光发射,所述化学发光发射通过光电倍增管测量。经由作为通过2-点校准专门生成的工具的校准曲线和经由试剂条形码或e-条形码提供的主曲线确定结果。
1.2. 血浆测定
1.2.1 Elecsys®总-Tau血浆测定
对于该血浆应用,使用与CSF测定(参见1.1.1)相同的试剂:
● R1 = 液体,即用型试剂,其含有生物素化的抗体
● R2 = 液体,即用型试剂,其含有Ru-标记的抗体
● M = 液体,即用型试剂,其含有链霉抗生物素蛋白包被的微粒
与CSF测定相比,仅使用其他校准物和对照来解决不同的样品基质和血浆中不同的分析物水平。将化学合成的tau抗原(与CSF-测定相同)掺入含有蛋白的TRIS-缓冲液中,浓度为近似0、30、100、500和5000 pg/ml。在使用之前,将这些校准物在-80℃下冷冻。
如1.1.1下所详述实施第1次孵育、第2次孵育和测量,除了经由通过5-点校准曲线生成的校准曲线确定结果。
1.2.2 Elecsys® β-淀粉样蛋白(1-42)血浆测定
对于该血浆应用,使用与CSF测定(参见1.1.2)相同的试剂:
● R1 = 液体,即用型试剂,其含有生物素化的抗体
● R2 = 液体,即用型试剂,其含有Ru-标记的抗体
● M = 液体,即用型试剂,其含有链霉抗生物素蛋白包被的微粒
与CSF测定相比,仅使用其他校准物和对照来解决不同的样品基质和血浆中不同的分析物水平。将化学合成的Aβ42-抗原(与CSF测定相同)掺入马血清中,浓度为近似0、20、50、250和1200 pg/ml。在使用之前,将这些校准物在-80℃下冷冻。
如1.1.2下所详述实施第1次孵育、第2次孵育和测量,除了经由通过5-点校准曲线生成的校准曲线确定结果。
1.2.3 Elecsys® β-淀粉样蛋白(1-40)血浆测定
第1次孵育(9分钟):将50 µL样品、生物素化的单克隆Aβ40特异性抗体(23C2)和用钌络合物标记的单克隆β-淀粉样蛋白特异性抗体(3D6)共孵育,并形成包含生物素化的抗体、Aβ40和钌化的抗体的夹心复合物。
第2次孵育(9 min):将链霉抗生物素蛋白包被的微粒(Elecsys®珠粒)添加至第一次孵育步骤的混合物中,并且在此第二次孵育期间,包含生物素化的抗体、Aβ40和钌化的抗体的复合物经由生物素和链霉抗生物素蛋白的相互作用变得与固相结合。
测量:将反应混合物吸入测量室中,在所述测量室中,微粒被磁性捕获至电极的表面上。然后用ProCell/ProCell M除去未结合的物质。然后,向电极施加电压,诱导化学发光发射,所述化学发光发射通过光电倍增管测量。经由通过5-点校准曲线生成的校准曲线确定结果。
校准物和对照
向含有0.4 g/L BSA的磷酸盐缓冲盐水中掺入化学合成的Aβ-40抗原,其含有抗体识别的表位1-12和25-40两者。产生以下水平的Aβ40:0、250、500、2500和10.000 pg/mL。
实施例2:样品集合
几年前,前瞻性地收集了由具有阿尔茨海默氏病(AD)、其他痴呆症如额颞痴呆症等、轻度认知损害(MCI)、神经系统疾病的患者以及认知正常者组成的大量样品集合。在同一时间点从所有患者并行收集液体以及EDTA血浆。由于没有PET成像可用于确定脑淀粉样蛋白β-阳性或-阴性状态,因此我们用来自Roche Diagnostics的免疫测定β-淀粉样蛋白(1-42)和tTAU测量CSF样品。
我们使用截止值为0.28的CSF中的tTAU/Aβ42比率作为参考,将样品分为淀粉样蛋白阳性(>0.28)和淀粉样蛋白阴性(<0.28)。该比率显示与淀粉样蛋白PET视觉读出值高度一致,其中AUC为94%(参见tTAU测定Id. No. 07356994 190; Roche Diagnostics AG, CH的方法表)。
测量以下患者样品:
临床诊断 | 淀粉样蛋白- | 淀粉样蛋白+ |
AD (MMSE > 22) | 20 (19.6%) | 82 (80.4%) |
AD (MMSE 14-22) | 9 (6.9%) | 121 (93.1%) |
CN (认知正常) | 31 (86.1%) | 5 (13.9%) |
MCI (轻度认知损害) | 66 (58.4%) | 47 (41.6%) |
FTD (额-颞叶痴呆症) | 13 (39.4%) | 20 (60.6%) |
路易体痴呆症 | 0 (0%) | 1 (100%) |
混合型痴呆症 | 12 (23.1%) | 40 (76.9%) |
血管性痴呆症 | 15 (31.9%) | 32 (68.1%) |
神经系统疾病 | 84 (77.1%) | 25 (22.9%) |
总共 | 250 | 373 |
对于淀粉样蛋白阳性/阴性的定义,我们使用截止值为0.28的CSF中的tTau/Aβ42比率作为参考,将样品分为淀粉样蛋白+(>0.28)和淀粉样蛋白-(<0.28)。
实施例3:数据分析
通过使用不同的模型比较预测能力。最基本的“模型”是两种或更多种生物标志物的比率(一种生物标志物的值除以另一种生物标志物的值)。为了允许两种或更多种之间的非线性关系,我们引入具有不同标志物组合的逻辑回归模型。更具体地,我们比较了以下比率和模型:
● Ab42/Ab40比率(参考)
● tTau/Ab42比率
● Ab42/Ab40(比率) + tTau (模型2;加权计算)
● Ab42 + Ab40 + tTau (模型1;加权计算)
逻辑回归(或Logit回归)是一种用于估算描述二元因变量的模型的统计方法。事件的概率的对数-几率是预测变量的线性组合。估算的响应是基于预测变量(此处:生物标志物)的二元响应(此处为淀粉样蛋白+/-)的概率。其可以用作分类器,以基于新样品的自变量水平预测其类别。
可以通过以下方式解释该模型:
然后,
且
对于涉及所有三种生物标志物Ab42、Ab40和tTau的分析,使用以下公式计算加权因子(a至e):
v = a * [Aβ40] + b * [Aβ42] + c * [tTau] + d (模型1)
v = e * [Aβ42] / [Aβ40] + f * [tTau] + g (模型2)。
此外,已经通过针对假阳性率绘制真阳性率来建立受试者工作特征(ROC)曲线(参见图1至图4)。真阳性率也称为灵敏度。假阳性率也称为掉出(fall-out)或错误警报的概率,并且可以计算为(1-特异性)。确定曲线下的面积(AUC)以表征测试。
实施例4:结果
1. 群体1:所有测量的患者:认知正常者、神经系统患病者和具有不同类型的痴呆症的患者
如下表1a中所示构成的623个人(373个淀粉样蛋白阳性和250个淀粉样蛋白阴性)的群体用于第一数据分析中:
群体包括认知正常者(非NA)以及具有不同类型的痴呆症的患者,如上所示。分析的结果概述于下表1b中:
***p < 0.001, **p < 0.01, *p < 0.05。
因此,模型1 (Ab42 + Ab40 + tTau)可以写为
且模型2 (Ab42 / Ab40 + tTau)可以写为
四种不同标志物组合的分析的质量可以通过如图1中所示和表1c中所指定的灵敏度和特异性来表征:
显然,可以改进目前使用的标准标志物组合(Ab42/Ab40)。Aβ42、Aβ40和tTau的标志物组合优于标准组合,其中模型1给出最佳结果。
2. 群体2:认知正常者和具有不同阶段的阿尔茨海默氏病的患者
如下表2a中所示构成的381个人的群体用于第二数据分析中:
群体包括认知正常者以及具有不同阶段的阿尔茨海默氏病者,但排除其他形式的痴呆症和神经系统疾病。分析的结果概述于下表2b中:
***p < 0.001, **p < 0.01, *p < 0.05。
因此,模型1 (Ab42 + Ab40 + tTau)可以写为
且模型2 (Ab42 / Ab40 + tTau)可以写为
四种不同标志物组合的分析的质量可以通过如图2中所示和表2c中所指定的灵敏度和特异性来表征:
显然,可以改进目前使用的标准标志物组合(Ab42/Ab40)。Aβ42、Aβ40和tTau的标志物组合优于标准组合,其中模型1给出最佳结果。假设对排除具有其他痴呆症的患者的群体的分析可能导致更好的结果,因为在群体1中,痴呆症患者可能已经在痴呆症诊断中分配给错误的痴呆症组。该假设基于以下事实:患有淀粉样蛋白阴性痴呆症的患者的脑脊液样品已经被发现为淀粉样蛋白阳性的(参见表1a)。
3. 群体3:认知正常者和具有轻度认知损害的患者
如下表3a中所示构成的151个人的群体用于第三数据分析中:
群体包括认知正常者以及具有轻度认知损害的患者,如上所示。分析的结果概述于下表3b中:
***p < 0.001, **p < 0.01, *p < 0.05。
因此,模型1 (Ab42 + Ab40 + tTau)可以写为
且模型2 (Ab42 / Ab40 + tTau)可以写为
四种不同标志物组合的分析的质量可以通过如图3中所示和表3c中所指定的灵敏度和特异性来表征:
显然,可以改进目前使用的标准标志物组合(Ab42/Ab40)。Aβ42、Aβ40和tTau的标志物组合优于标准组合,其中模型1给出最佳结果。群体3在检测MCI作为非常早期阶段的阿尔茨海默氏病中特别有诊断意义。
4. 群体4:认知正常者和具有轻度认知损害或轻度阿尔茨海默氏病的患者
如下表4a中所示构成的251个人的群体用于第四数据分析中:
群体包括认知正常者(非NA)以及具有轻度认知损害或轻度阿尔茨海默氏病的患者,如上所示。分析的结果概述于下表4b中:
***p < 0.001, **p < 0.01, *p < 0.05。
因此,模型1 (Ab42 + Ab40 + tTau)可以写为
且模型2 (Ab42 / Ab40 + tTau)可以写为
四种不同标志物组合的分析的质量可以通过如图4中所示和表4c中所指定的灵敏度和特异性来表征:
显然,可以改进目前使用的标准标志物组合(Ab42/Ab40)。Aβ42、Aβ40和tTau的标志物组合优于标准组合,其中模型1给出最佳结果。群体4在检测早期阶段的AD(包括MCI)中特别有诊断意义。
5. 概述表
Claims (14)
1.将个体鉴定为具有淀粉样蛋白阳性痴呆症或处于发展淀粉样蛋白阳性痴呆症的风险中的方法,所述方法包括:
a) 在获得自所述个体的样品中测量标志物分子淀粉样蛋白β40 (Aβ40)、淀粉样蛋白β42 (Aβ42)和总Tau (tTau)的量或浓度,和
b) 通过将步骤(a)中测定的所述标志物的组合值与对照值进行比较,将个体鉴定为具有淀粉样蛋白阳性痴呆症或处于发展淀粉样蛋白阳性痴呆症的风险中,其中组合值相对于对照值增加表明淀粉样蛋白阳性痴呆症,
其中所述样品不是脑样品或脑脊液样品。
2.权利要求1的方法,其中通过样品中的标志物分子的量或浓度的加权计算来获得组合值。
4.权利要求1至3中任一项的方法,其中如果所述标志物的组合值高于截止值,则将所述个体鉴定为具有淀粉样蛋白阳性痴呆症或处于发展淀粉样蛋白阳性痴呆症的风险中。
5.权利要求2或3的方法,其中已经通过分析一个或多个参考群体来获得加权因子。
6.权利要求1至5中任一项的方法,其中已经从淀粉样蛋白阴性对照群体或淀粉样蛋白阴性对照群体或其组合获得对照值。
7.权利要求1至6中任一项的方法,其中所述个体是认知正常的(CN),具有主观认知下降(SCD),具有轻度认知损害(MCI)或具有阿尔茨海默氏病(AD),任选地AD与其他类型的痴呆症组合(混合型痴呆症),尤其是与血管性痴呆症、路易体痴呆症和/或额颞叶性痴呆症混合。
8.权利要求1至7中任一项的方法,其中所述样品是血液样品,特别是选自血清、血浆和全血,尤其是血浆。
9.权利要求1至8中任一项的方法,其中在蛋白水平上测量所述标志物分子。
10.权利要求1至9中任一项的方法,其中所述个体是人。
11.作为标志物组合的Aβ40、Aβ42和tTau用于鉴定具有淀粉样蛋白阳性痴呆症或处于发展淀粉样蛋白阳性痴呆症的风险中的个体的用途,其中在获得自所述个体的样品中检测的标志物组合的组合值与如参考群体中所确立的组合值(对照值)相比增加表明淀粉样蛋白阳性痴呆症,其中所述样品不是脑样品或脑脊液样品。
12.权利要求11的用途,其中进一步定义所述用途,如权利要求2至10中任一项所指定。
13.用于检测标志物组合的值增加的个体的方法,所述方法包括:
a) 在获得自所述个体的样品中测量标志物分子Aβ40、Aβ42和tTau的量或浓度,和
b) 检测步骤(a)中确定的标志物的组合值相对于如一个或多个参考群体中所确立的组合值(对照值)增加,
其中所述样品不是脑样品或脑脊液样品。
14.权利要求13的方法,其中如权利要求2至10中任一项中进一步定义所述方法。
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---|---|---|---|---|
ES2924776A1 (es) * | 2021-03-25 | 2022-10-10 | Univ Castilla La Mancha | Metodos para el diagnostico y pronostico de la enfermedad de alzheimer |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050244890A1 (en) * | 2003-11-07 | 2005-11-03 | Davies Huw A | Biomarkers for Alzheimer's disease |
CN101395163A (zh) * | 2006-02-28 | 2009-03-25 | 菲诺梅诺米发现公司 | 诊断痴呆和其它神经病症的方法 |
US20090239311A1 (en) * | 2006-11-17 | 2009-09-24 | Friedrich-Alexander-Universitat Erlangen-Nurnberg | Method of Differentially Diagnosing Dementias |
US20100144053A1 (en) * | 2006-12-04 | 2010-06-10 | Parallel Synthesis Technologies | Multiplex assay reader system |
US20110136254A1 (en) * | 2007-08-21 | 2011-06-09 | Ladenson Jack H | alzheimer's diagnosis |
CN102933966A (zh) * | 2010-04-09 | 2013-02-13 | 杜伊斯堡-艾森大学 | 阿尔茨海默病的新型诊断制剂 |
CN104479027A (zh) * | 2014-11-20 | 2015-04-01 | 华中科技大学 | 一种防治老年痴呆的药物 |
US20150153364A1 (en) * | 2012-06-21 | 2015-06-04 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Biomarkers for tangle-predominant dementia |
CN105164536A (zh) * | 2013-03-05 | 2015-12-16 | 兰道克斯有限公司 | 阿尔兹海默症诊断的组合物和方法 |
US20160139150A1 (en) * | 2013-09-13 | 2016-05-19 | Mony De Leon | Methods for diagnosing and assessing neurological diseases |
KR20180020871A (ko) * | 2016-08-19 | 2018-02-28 | 서울대학교산학협력단 | 혈액 검사 항목의 뇌의 베타아밀로이드 축적 관련 질환 진단용 용도 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5283173A (en) | 1990-01-24 | 1994-02-01 | The Research Foundation Of State University Of New York | System to detect protein-protein interactions |
US20130164217A1 (en) | 2011-12-21 | 2013-06-27 | Meso Scale Technologies, Llc | Method of diagnosing, preventing and/or treating dementia & related disorders |
US9567395B2 (en) | 2012-08-16 | 2017-02-14 | Ipierian, Inc. | Methods of treating a tauopathy |
-
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-
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Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050244890A1 (en) * | 2003-11-07 | 2005-11-03 | Davies Huw A | Biomarkers for Alzheimer's disease |
CN101395163A (zh) * | 2006-02-28 | 2009-03-25 | 菲诺梅诺米发现公司 | 诊断痴呆和其它神经病症的方法 |
US20090239311A1 (en) * | 2006-11-17 | 2009-09-24 | Friedrich-Alexander-Universitat Erlangen-Nurnberg | Method of Differentially Diagnosing Dementias |
US20100144053A1 (en) * | 2006-12-04 | 2010-06-10 | Parallel Synthesis Technologies | Multiplex assay reader system |
US20110136254A1 (en) * | 2007-08-21 | 2011-06-09 | Ladenson Jack H | alzheimer's diagnosis |
CN102933966A (zh) * | 2010-04-09 | 2013-02-13 | 杜伊斯堡-艾森大学 | 阿尔茨海默病的新型诊断制剂 |
US20150153364A1 (en) * | 2012-06-21 | 2015-06-04 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Biomarkers for tangle-predominant dementia |
CN105164536A (zh) * | 2013-03-05 | 2015-12-16 | 兰道克斯有限公司 | 阿尔兹海默症诊断的组合物和方法 |
US20160139150A1 (en) * | 2013-09-13 | 2016-05-19 | Mony De Leon | Methods for diagnosing and assessing neurological diseases |
CN104479027A (zh) * | 2014-11-20 | 2015-04-01 | 华中科技大学 | 一种防治老年痴呆的药物 |
KR20180020871A (ko) * | 2016-08-19 | 2018-02-28 | 서울대학교산학협력단 | 혈액 검사 항목의 뇌의 베타아밀로이드 축적 관련 질환 진단용 용도 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
KAI-YUAN TZEN ETAL.: "Plasma Aβ but Not Tau is Related to Brain PiB Retention in Early Alzheimer’s Disease", 《ACS CHEMICAL NEUROSCIENCE》, vol. 5, 23 July 2014 (2014-07-23), pages 830 - 834 * |
M. KANAI ETAL.: "Longitudinal Study of Cerebrospinal Fluid Levels of Tau, Apl-40, and Apl-42(43) in Alzheimer\'s Disease: A Study in Japan", 《ANNALS OF NEUROLOGY》, vol. 44, no. 1, pages 17 - 26 * |
MING-JANG CHIU ETAL.: "Combined Plasma Biomarkers for Diagnosing Mild Cognition Impairment and Alzheimer\'s Disease", 《ACS CHEMICAL NEUROSCIENCE》, vol. 14, no. 12, pages 1530 - 1536, XP055124269, DOI: 10.1021/cn400129p * |
TAO WANG ETAL.: "The efficacy of plasma biomarkers in early diagnosis of Alzheimer’s disease", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF GERIATRIC PSYCHIATRY》, vol. 29, no. 7, pages 713 - 719, XP071724503, DOI: 10.1002/gps.4053 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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