JP2012037349A - Biomarker of cognitive function disorder disease and method for detecting cognitive function disorder disease using the biomarker - Google Patents
Biomarker of cognitive function disorder disease and method for detecting cognitive function disorder disease using the biomarker Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012037349A JP2012037349A JP2010176971A JP2010176971A JP2012037349A JP 2012037349 A JP2012037349 A JP 2012037349A JP 2010176971 A JP2010176971 A JP 2010176971A JP 2010176971 A JP2010176971 A JP 2010176971A JP 2012037349 A JP2012037349 A JP 2012037349A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- amino acid
- disease
- seq
- peptide
- protein
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Abstract
Description
本発明は、軽度認知機能障害およびアルツハイマー病を含む認知機能障害疾患の検出に用い得る新規なタンパク質およびペプチドであるバイオマーカーおよび該バイオマーカーを用いた認知機能障害疾患の検出方法に関する。 The present invention relates to biomarkers that are novel proteins and peptides that can be used for detection of cognitive dysfunction diseases including mild cognitive dysfunction and Alzheimer's disease, and a method for detecting cognitive dysfunction diseases using the biomarkers.
生体の正常と正常以外の状態を呈する試料を用いてその差異を判別する手段としては、一般的には体外診断薬において用いられてきた技術が主たる従来技術である。体外診断薬のうち最も多いのが、血液中の成分をバイオマーカーとして分析することで診断検査を行うものである。本分野における従来技術では、血液中の単独の特定のタンパク質または分子量1万以下のいわゆるペプチドの存在量、あるいは酵素タンパク質の場合は活性の測定を行って、正常(健常人)試料と疾患試料との明らかな差をもって診断の一助としてきた。すなわちあらかじめ一定数の健常人と疾患患者由来の試料における単独もしくは複数の特定のタンパク質またはペプチドの量もしくは活性量を計測し、異常値と正常値の範囲を決め、評価する試料を同様の方法で測定し、異常値と正常値のどちらの範囲に属するかによって検査評価を行うものである。 As a means for discriminating the difference using a sample exhibiting a normal state and a non-normal state of a living body, a technique that has been generally used in an in vitro diagnostic agent is a conventional technique. The most common in vitro diagnostic agents are those that perform diagnostic tests by analyzing blood components as biomarkers. In the prior art in this field, the presence of a single specific protein in blood or a so-called peptide having a molecular weight of 10,000 or less, or the activity in the case of an enzyme protein is measured, and a normal (healthy person) sample and a disease sample are measured. It has helped diagnosis with the obvious difference. That is, measure the amount or activity of single or multiple specific proteins or peptides in a certain number of healthy subjects and samples from disease patients in advance, determine the range of abnormal values and normal values, and evaluate the samples in the same way Measurement is performed and inspection evaluation is performed depending on whether the value belongs to an abnormal value range or a normal value range.
具体的な計測方法としては、試料をそのまま、またはあらかじめ希釈しておき、単独または複数の特定のタンパク質またはペプチドの量を、基質と反応させると発色する酵素によって標識された特異的1次抗体または2次抗体を用いて、試料の発色量で計測する酵素結合免疫吸着測定法(ELISA; Enzyme Linked Immmunosorbent Assay)や化学発光測定法(CLIA; ChemiLuminescent Immunoassay)と、1次抗体または2次抗体に結合させたラジオアイソトープを用いて計測する放射性免疫測定法(RIA; RadioImmunoassay)、タンパク質が酵素の場合は直接基質を与えて産生物を発色などで計測する酵素活性測定法などがある。抗体を用いるこれらの方法を酵素もしくは蛍光もしくは放射性物質標識抗体法と呼ぶこととする。また酵素の基質分解産物を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で分析する方法もある。またHPLCと質量分析装置を組み合わせたLC-MS/MS法ならびにこれを用いたselected reaction
monitoring(SRM)/multiple reaction monitoring(MRM)法もある。また、試料に適当な前処理を施した後、2次元ポリアクリルアミドゲル電気泳動(2D-PAGE)を行ってタンパク質またはペプチドを分離した後、目的のタンパク質またはペプチドについて銀染色、クマシーブルー染色、あるいは対応する抗体を用いた免疫染色(ウエスタン・ブロッティング)を行って、試料中の濃度を測定する方法もある。また、生体試料をカラムクロマトグラフィーによって分画し、その画分に含まれるタンパク質とペプチドを質量分析によって分析する手法がある。またカラムクロマトグラフィーではなく、前処理としてプロテインチップを用いて質量分析する方法や、前処理として磁気ビーズを用いて質量分析する方法がある。
As a specific measurement method, a specific primary antibody labeled with an enzyme that develops color when a sample is directly or diluted in advance and reacted with a substrate with a single or a plurality of specific proteins or peptides. Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) or chemiluminescence assay (CLIA) that measures the color development amount of the sample using a secondary antibody and binding to the primary antibody or secondary antibody There are a radioimmunoassay (RIA; RadioImmunoassay) that uses a radioisotope, and an enzyme activity assay that measures the product by color development by directly giving a substrate when the protein is an enzyme. These methods using antibodies will be referred to as enzyme or fluorescent or radioactive substance labeled antibody methods. There is also a method for analyzing enzyme degradation products by high performance liquid chromatography (HPLC). LC-MS / MS method combining HPLC and mass spectrometer and selected reaction using this method
There is also a monitoring (SRM) / multiple reaction monitoring (MRM) method. In addition, after subjecting the sample to appropriate pretreatment, two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis (2D-PAGE) is performed to separate the protein or peptide, and then the target protein or peptide is stained with silver, Coomassie blue, or There is also a method of measuring the concentration in a sample by performing immunostaining (Western blotting) using a corresponding antibody. In addition, there is a technique in which a biological sample is fractionated by column chromatography, and proteins and peptides contained in the fraction are analyzed by mass spectrometry. Further, there is a method of mass spectrometry using a protein chip as a pretreatment instead of column chromatography, and a method of mass spectrometry using magnetic beads as a pretreatment.
さらに、発明者はビーズ(磁気ビーズを含む)に対象となるタンパク質またはペプチドに対する抗体を結合させ、これにより測定したいタンパク質またはペプチドを捕捉したのち、ビーズから溶出して質量分析により測定するimmunoMS法を開発している。またインタクトなタンパク質の解析を目的としてトリプシンなどで分解した後、上記の方法で質量分析まで行う方法も報告されている(特許文献1参照)。しかしいずれもインタクトなタンパク質の性質を利用して、そのまま分画し、または特異的に吸着するタンパク質分子を選別して質量分析で解析するものである。 Furthermore, the inventor binds an antibody against a protein or peptide of interest to beads (including magnetic beads), captures the protein or peptide to be measured by this, and then elutes from the beads and measures by mass spectrometry. We are developing. In addition, for the purpose of analyzing an intact protein, a method of performing mass spectrometry using the above method after digestion with trypsin or the like has been reported (see Patent Document 1). However, in any case, utilizing the properties of intact proteins, fractionation is performed as it is, or protein molecules that are specifically adsorbed are selected and analyzed by mass spectrometry.
アルツハイマー病を主とする認知機能障害疾患は、我が国においても近年の高齢化に伴って急激に増加している。1995年に約130万人であったが、2005年には約190万人となり、2020年には約300万人に達すると予想されている。アルツハイマー病は認知機能障害疾患の60-90%を占めると言われている。本疾患は患者の記憶を喪失させるのみでなく人格をも崩壊して患者の社会生活機能を喪失させてしまうことから、社会問題化しつつある。本邦においては1999年末に抗アセチルコリンエステラーゼ阻害薬である塩酸Donepezilが認可を受け、早期に投与されれば高い確率で認知機能の低下を「遅らせる」ことができるようになった。アルツハイマー病においては、現状の治療法やこれから開発される治療薬効果をあげるためには早期に診断することが最重要の課題となっている。 Cognitive dysfunction diseases such as Alzheimer's disease are increasing rapidly in Japan with the recent aging. The number was about 1.3 million in 1995, but about 1.9 million in 2005 and is expected to reach about 3 million in 2020. Alzheimer's disease is said to account for 60-90% of cognitive impairment disorders. This disease is not only losing the patient's memory, but also destroying the personality and losing the patient's social life function, so it is becoming a social problem. In Japan, Donepezil hydrochloride, an anti-acetylcholinesterase inhibitor, was approved at the end of 1999, and if it was administered early, it became possible to “delay” the decline in cognitive function with a high probability. In Alzheimer's disease, early diagnosis is the most important issue in order to increase the effects of current therapies and therapeutic drugs to be developed.
米国精神医学会によるアルツハイマー病の主たる診断基準(DSM IV)を以下に示す。
A.多彩な認知欠損の発現で、以下の両方により明らかにされる。
(1)記憶障害(新しい情報を学習したり、以前に学習した情報を想起する能力の障害)
(2)以下の認知障害の一つまたはそれ以上
a)失語(言語の障害)
b)失行(運動機能の障害がないにもかかわらず、動作を行う能力の障害)
c)失認(感覚機能の障害がないにもかかわらず、対象を認識または同定する能力の障害)
d)実行能力(計画を立てる・組織化する・順序だてる・抽象化する)の障害
B.基準A(1)およびA(2)の認知欠損は、その各々が社会的または職業的機能の著しい障害を引き起こし、病前の機能水準から著しい低下を示す(非特許文献1)。
The main diagnostic criteria (DSM IV) for Alzheimer's disease by the American Psychiatric Association are shown below.
A. A variety of cognitive deficits manifested by both:
(1) Memory impairment (disability of learning new information or recalling previously learned information)
(2) one or more of the following cognitive impairments
a) Aphasia (language disorder)
b) Apraxia (disability of ability to perform movements despite no impairment of motor function)
c) Agnosia (impaired ability to recognize or identify a subject despite no sensory impairment)
d) Obstacles to ability to execute (plan, organize, order, abstract)
B. Cognitive deficits in criteria A (1) and A (2) each cause a significant impairment in social or occupational function and show a significant decline from the pre-morbid function level (Non-patent Document 1).
アルツハイマー病(Alzheimer disease)(AD)の関連疾患にはいろいろなものがある。ADなどの認知症は徐々に認知機能の低下が出現するため、認知症の前駆状態と呼ぶべき状態が存在する。このような状態を軽度認知機能障害(mild cognitive impairment)(MCI)と呼んでいる。米国のデータでは物忘れ外来を受診したMCIのうち、1年に10-15%、4年間でおよそ50%がADに移行するという。ADの前駆状態の大部分は健忘型MCIに含まれる。現在の定義によると、MCIは認知機能の低下に関する訴えが聞かれるが、基本的な日常生活には支障がない状態とされる。前頭側頭型認知症(FTD)は認知機能低下とともに周囲を気にせずわが道を行く行動が特徴的で、周囲に合わせようとするADと対照的である。FTDには大脳皮質に組織学的にPick球の存在を認めるPick病が含まれる。レビー小体型認知症(DLB)は、記憶障害が進行性であり幻視などの視覚認知障害があることを特徴としている。臨床症状からの診断では認知症の10-30%がDLBであり、老年期の変性性認知症疾患ではアルツハイマー型認知症(AD)に次いで2番目に多いとされる。組織学的には大脳におけるレビー小体の存在を特徴とする。FTDおよびDLBは認知症を認め痴呆型であるので痴呆型神経疾患とも呼ばれる(非特許文献1)。 There are various diseases associated with Alzheimer disease (AD). Since dementia such as AD gradually shows a decline in cognitive function, there is a state that should be called a precursor state of dementia. Such a condition is called mild cognitive impairment (MCI). According to US data, 10-15% of MCIs who visited a forgetfulness outpatient clinic are transferred to AD in 10-15% per year and 4 years. Most of the precursor states of AD are included in amnestic MCI. According to the current definition, MCI hears complaints about cognitive decline, but does not interfere with basic daily life. Frontotemporal dementia (FTD) is characterized by cognitive decline and behavior that goes along my way without worrying about the surroundings, as opposed to AD that tries to adjust to the surroundings. FTD includes Pick's disease, which histologically shows the presence of Pick spheres in the cerebral cortex. Lewy body dementia (DLB) is characterized by progressive memory impairment and visual cognitive impairment such as hallucinations. Diagnosis based on clinical symptoms is DLB, with 10-30% of dementia being the second most common degenerative dementia disease in the elderly after Alzheimer-type dementia (AD). Histologically, it is characterized by the presence of Lewy bodies in the cerebrum. Since FTD and DLB are dementia with dementia, they are also called dementia-type neurological diseases (Non-patent Document 1).
本発明において、認知機能障害疾患と総称するとき、MCI、ADおよび痴呆型神経疾患を含むものとする。 In the present invention, when collectively referred to as cognitive dysfunction diseases, MCI, AD, and dementia-type neurological diseases are included.
認知症の診断に広く用いられている検査は、改訂長谷川式知能評価スケール(HDS-R)とMMSE (Mini-Mental State Examination)で、被験者への問診を行い、その結果から判断するものである。HDSは1991年に改訂されてHDS-Rと称されるようになった。これは9項目の質問からなり、見当識、記銘力、計算能力、記憶・想起および常識をテストするものである。30点満点で23点以下を認知症の疑いありとする。また、MMSEは痴呆の診断のために米国で考案されたもので、見当識、記憶力、計算力、言語的能力、図形的能力などをカバーする。30点満点で11の質問からなり、HDS-Rと同様に23点以下で認知症の疑いありとする。両テストの結果は割合によく一致するとされている。これらの問診法はあくまでスクリーニングの目的で用いられ、確定診断に至ることはないし、HDS-R、MMSEともに重症度分類に用いられることはない(非特許文献1)。 Tests widely used in the diagnosis of dementia are based on the results of interviews with subjects using the revised Hasegawa Intelligence Scale (HDS-R) and MMSE (Mini-Mental State Examination). . HDS was revised in 1991 and is now called HDS-R. It consists of nine questions and tests for orientation, memorization, computing power, memory / recollection and common sense. Defects are suspected of being 30 out of 30 and below 23. MMSE was devised in the United States for the diagnosis of dementia and covers orientation, memory, computational power, linguistic skills, and graphic skills. It consists of 11 questions with a maximum score of 30. Like HDS-R, it has a score of 23 or less and is suspected of having dementia. The results of both tests agree well with the proportions. These interrogation methods are used only for screening purposes, do not lead to a definitive diagnosis, and neither HDS-R nor MMSE are used for severity classification (Non-patent Document 1).
画像診断法としては、脳萎縮・脳溝脳室拡大など、脳の形態的異常を見るCT・MRIと脳血流量を見る脳血流シンチグラフィ(SPECT)および酸素消費量・ブドウ糖消費量を見るポジトロン断層法(PET)がある。SPECTおよびPETは核医学的方法で、形態的異常の起きる前に異常を検出することができるとされている(非特許文献1)。しかし、これらの画像診断は特殊な設備を必要とするため、すべての医療機関で実施することができないという欠点を有する。また画像を見る医師によって判断が異なることがあり、客観性に欠ける。 The diagnostic imaging includes CT / MRI for cerebral morphological abnormalities such as brain atrophy and cerebral cerebral ventricular enlargement, cerebral blood flow scintigraphy (SPECT) for cerebral blood flow, and oxygen consumption / glucose consumption. There is positron tomography (PET). SPECT and PET are nuclear medicine methods that can detect abnormalities before morphological abnormalities occur (Non-patent Document 1). However, since these image diagnosis requires special equipment, it has a drawback that it cannot be performed in all medical institutions. In addition, judgment may be different depending on the doctor who views the image, and the objectivity is lacking.
このようにADを含む認知症の診断は、客観性を欠く、かつ高価な装置の使用を前提とした方法に依存しているのが現状であり、疾患発見のためのスクリーニングは不可能である。ここに血液(血清、血漿を含む)のような容易に得られる患者の試料を用いて客観的診断を可能にするバイオマーカーが見出されるならば、スクリーニングを行うことによって、現在最重要の課題となっている認知機能障害疾患の早期発見が可能となる。本発明はそのような新規バイオマーカーおよび該バイオマーカーを用いた認知機能障害疾患の検出方法を提供するものである。 Thus, the diagnosis of dementia, including AD, currently depends on methods that are not objective and require the use of expensive devices, and screening for disease detection is impossible. . If a biomarker is found here that allows objective diagnosis using easily obtained patient samples such as blood (including serum and plasma), screening will present the most important issues It becomes possible to detect early cognitive dysfunction diseases. The present invention provides such a novel biomarker and a method for detecting a cognitive dysfunction disease using the biomarker.
本発明は、非認知機能障害被験者(健常人を含み、何らかの疾患に罹患していてもよいが認知機能障害疾患には罹患していない被験者non-demented control、すなわち健常人、以下NDCと略称する)と認知機能障害疾患患者において存在の有無、存在量が異なるタンパク質およびその部分ペプチドを用いて軽度認知機能障害およびアルツハイマー病を含む認知機能障害疾患を検出する方法を提供し、さらに該タンパク質および該部分ペプチドからなる軽度認知機能障害およびアルツハイマー病を含む認知機能障害疾患検出のためのバイオマーカーの提供を目的とする。 The present invention relates to non-demented control subjects (non-demented controls, including healthy individuals, who may be affected by any disease but who are not affected by cognitive impairment disease, ie, healthy subjects, hereinafter abbreviated as NDC). ) And a cognitive dysfunction disease patient, a method for detecting cognitive dysfunction diseases including mild cognitive dysfunction and Alzheimer's disease using a protein having different presence or abundance and a partial peptide thereof, and further comprising the protein and the protein It is intended to provide a biomarker for detecting mild cognitive dysfunction consisting of partial peptides and cognitive dysfunction diseases including Alzheimer's disease.
本発明者は、認知機能障害疾患を検出する方法について鋭意検討を行い、軽度認知機能障害およびアルツハイマー病を含む認知機能障害疾患を検出することができるペプチドを血清中に見出した。本発明において見出された該ペプチドは血清中のみならず、血液、血漿、脳脊髄液、尿などの他の生体試料中に検出される場合もバイオマーカーとして意義をもつものである。同時に、これらのペプチドの起源であるタンパク質またはペプチド(以下、インタクトタンパク質またはペプチドと称する)もバイオマーカーとしての意義をもつ。 The inventor has intensively studied a method for detecting a cognitive dysfunction disease, and found in the serum a peptide capable of detecting a cognitive dysfunction disease including mild cognitive dysfunction and Alzheimer's disease. The peptide found in the present invention has significance as a biomarker when it is detected not only in serum but also in other biological samples such as blood, plasma, cerebrospinal fluid, and urine. At the same time, proteins or peptides that are the origin of these peptides (hereinafter referred to as intact proteins or peptides) also have significance as biomarkers.
具体的には、本発明者は、配列番号1で表されるアミノ酸配列からなるGamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-4および配列番号3で表されるアミノ酸配列からなるGamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-6、配列番号5で表されるアミノ酸配列からなるGelsolin (isoform 1)、配列番号7で表されるアミノ酸配列からなるGelsolin
(isoform 2)から選択される少なくとも1つのタンパク質ないしペプチドまたは該タンパク質ないし該ペプチドから生じるアミノ酸残基5個以上のペプチド断片を認知機能障害疾患診断のためのバイオマーカーとして用い得ることを見出した。
Specifically, the present inventor has prepared Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-4 consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 and Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha- consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3. 6. Gelsolin (isoform 1) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5, Gelsolin consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7
It has been found that at least one protein or peptide selected from (isoform 2) or a peptide fragment having 5 or more amino acid residues generated from the protein or peptide can be used as a biomarker for diagnosis of cognitive dysfunction disease.
さらに、配列番号2で表されるアミノ酸配列からなるGamma-aminobutyric acid receptor由来ペプチドGBRA(VS+)、配列番号4で表されるアミノ酸配列からなるGamma-aminobutyric acid receptor由来ペプチドGBRA(VS-)、および配列番号6で表されるアミノ酸配列からなるGelsolin由来ペプチドGELSを認知機能障害疾患診断のためのバイオマーカーとして用い得ることを見出した。 Furthermore, Gamma-aminobutyric acid receptor-derived peptide GBRA (VS +) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, Gamma-aminobutyric acid receptor-derived peptide GBRA (VS-) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4, and It has been found that the Gelsolin-derived peptide GELS consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6 can be used as a biomarker for diagnosis of cognitive impairment disorders.
本発明者らは、さらに、これらのタンパク質やペプチドないしペプチド断片を2次元液体クロマトグラフィー(2D-LC) MALDI TOF-MS法(質量分析法)やimmunoMS法を用いることにより、一度に多数のタンパク質ないしペプチドないしペプチド断片を測定することに成功し、本発明を完成させるに至った。 Furthermore, the present inventors have used these proteins and peptides or peptide fragments by using two-dimensional liquid chromatography (2D-LC) MALDI TOF-MS (mass spectrometry) and immunoMS methods, so that many proteins can be obtained at once. In addition, the present inventors have succeeded in measuring peptides or peptide fragments and have completed the present invention.
すなわち、本発明の態様は以下のとおりである。
[1] 配列番号1で表されるアミノ酸配列からなるGamma-aminobutyric acid
receptor subunit alpha-4、配列番号3で表されるアミノ酸配列からなるGamma-aminobutyric
acid receptor subunit alpha-6、配列番号5で表されるアミノ酸配列からなるGelsolin
(isoform 1)、配列番号7で表されるアミノ酸配列からなるGelsolin (isoform 2)からなる群から選択される少なくとも1つのタンパク質ないしペプチドまたは該タンパク質ないし該ペプチドから生じるアミノ酸残基5個以上のペプチド断片からなる認知機能障害疾患診断のためのバイオマーカー。
That is, the aspects of the present invention are as follows.
[1] Gamma-aminobutyric acid consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1
receptor subunit alpha-4, Gamma-aminobutyric consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3
acid receptor subunit alpha-6, Gelsolin consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5
(isoform 1), at least one protein or peptide selected from the group consisting of Gelsolin (isoform 2) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7, or a peptide having 5 or more amino acid residues generated from the protein or the peptide A biomarker for diagnosis of cognitive dysfunction diseases consisting of fragments.
[2] 配列番号2で表されるアミノ酸配列からなるGamma-aminobutyric acid
receptor由来ペプチドGBRA(VS+)、配列番号4で表されるアミノ酸配列からなるGamma-aminobutyric acid receptor由来ペプチドGBRA(VS-)、および配列番号6で表されるアミノ酸配列からなるGelsolin由来ペプチドGELSから選択される認知機能障害疾患診断のためのバイオマーカー。
[2] Gamma-aminobutyric acid consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2
Selected from receptor-derived peptide GBRA (VS +), Gamma-aminobutyric acid receptor-derived peptide GBRA (VS-) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4, and Gelsolin-derived peptide GELS consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6 Biomarker for diagnosis of cognitive impairment disorders.
[3] 配列番号2、4、および6で表されるアミノ酸配列からなるペプチドから選択される、認知機能障害疾患患者生体試料中において、精神疾患に罹患していない被験者の生体試料中と比較し出現または増加する認知機能障害疾患バイオマーカー。 [3] Compared to a biological sample of a subject not suffering from mental illness in a biological sample of a patient with a cognitive dysfunction disorder selected from peptides consisting of the amino acid sequences represented by SEQ ID NOs: 2, 4, and 6 Cognitive dysfunction disease biomarkers appearing or increasing.
[4] 配列番号2、4、および6で表されるアミノ酸配列からなるペプチドから選択される、アルツハイマー病患者生体試料中において、非痴呆型神経疾患患者の生体試料中と比較し出現または増加するアルツハイマー病バイオマーカー。 [4] Appears or increases in a biological sample of an Alzheimer's disease patient selected from peptides consisting of the amino acid sequences represented by SEQ ID NOs: 2, 4, and 6 as compared to a biological sample of a patient with non-demented neurological disease Alzheimer's disease biomarker.
[5] 生体試料中の[1]〜[4]のいずれか1項に記載の少なくとも1つの認知機能障害疾患診断のためのバイオマーカーを測定することを含む、認知機能障害疾患の検出方法。 [5] A method for detecting a cognitive dysfunction disease, comprising measuring at least one biomarker for diagnosis of a cognitive dysfunction disease according to any one of [1] to [4] in a biological sample.
[6] 検出がイムノ・ブロット法またはウエスタン・ブロット法、酵素もしくは蛍光もしくは放射性物質標識抗体法または質量分析法またはimmunoMS法または表面プラズモン共鳴法により行われる[1]〜[4]のいずれか1項に記載の認知機能障害疾患の検出方法。 [6] Any one of [1] to [4], wherein detection is performed by immunoblotting or Western blotting, enzyme or fluorescent or radioactive substance labeled antibody method, mass spectrometry, immunoMS method or surface plasmon resonance method The detection method of cognitive dysfunction disease of claim | item.
[7] [1]〜[4]のいずれか1項に記載の少なくとも1つのバイオマーカーを測定するための認知機能障害疾患の検出キット。 [7] A kit for detecting a cognitive dysfunction disease for measuring at least one biomarker according to any one of [1] to [4].
[8] [1]〜[4]のいずれか1項に記載の少なくとも1つのバイオマーカーに対する抗体もしくはアプタマーを含む認知機能障害疾患の検出キット。 [8] A kit for detecting a cognitive dysfunction disease comprising an antibody or aptamer to at least one biomarker according to any one of [1] to [4].
本発明によれば、被験者由来の生体試料中の配列番号2で表されるアミノ酸配列からなるGamma-aminobutyric acid receptor由来ペプチドGBRA(VS+)、配列番号4で表されるアミノ酸配列からなるGamma-aminobutyric acid receptor由来ペプチドGBRA(VS-)、および配列番号6で表されるアミノ酸配列からなるGelsolin由来ペプチドGELS配列番号2で表されるアミノ酸配列からなる群から選択される少なくとも1つのペプチドの種類および量を計測することにより、被験者が認知機能障害疾患に罹患しているかどうかを診断することができる。また、配列番号2で表されるアミノ酸配列、配列番号4で表されるアミノ酸配列、および配列番号6で表されるアミノ酸配列からなる群から選択される少なくとも1つのペプチドの量を計測することにより、非痴呆型神経疾患患者の生体試料中と比較し増加する場合にアルツハイマー病と診断することができる。 According to the present invention, Gamma-aminobutyric acid receptor-derived peptide GBRA (VS +) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 in a biological sample derived from a subject, Gamma-aminobutyric consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 Kind and amount of at least one peptide selected from the group consisting of the acid receptor-derived peptide GBRA (VS-) and the Gelsolin-derived peptide GELS consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6 and the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 It is possible to diagnose whether or not the subject suffers from a cognitive dysfunction disease. Further, by measuring the amount of at least one peptide selected from the group consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4, and the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6 Alzheimer's disease can be diagnosed when it increases compared to the biological sample of a patient with non-demented neurological disease.
本発明は、また精度および特異性の両方が極めて高い診断システムを提供する。本発明によって血液のような生体試料について特定の検査方法がなかった認知機能障害疾患に対して精度の高い診断がはじめて可能になる。さらに、本発明のバイオマーカーは、薬剤効果判定においても有用性が高い。 The present invention also provides a diagnostic system that is both extremely accurate and specific. According to the present invention, it becomes possible for the first time to make a highly accurate diagnosis for a cognitive dysfunction disease for which there is no specific test method for biological samples such as blood. Furthermore, the biomarker of the present invention is highly useful in determining drug effects.
本発明は、被験者が認知機能障害疾患に罹患しているとき、インタクトなタンパク質および/またはその部分ペプチドの種類および量を検出すると同時に、インタクトなタンパク質とその部分ペプチドの種類と量の変動を測定することにより被験者が認知機能障害疾患に罹患しているかどうかを診断する方法である。ここで、ペプチドは、一般的には分子量1万以下のアミノ酸が連結したものをいい、あるいはアミノ酸残基の数としては数個から50個以下程度のものをいう。本発明においては、インタクトなタンパク質の部分ペプチドを認知機能障害疾患検出のためのバイオマーカーとして用い得るが、部分ペプチドという場合、インタクトなタンパク質の有するアミノ酸配列の一部の部分的アミノ酸配列を有するペプチドであって分子量1万以下のものをいう。本発明において、インタクトなタンパク質の部分ペプチドとは、インタクトなタンパク質の有するアミノ酸配列の一部の部分的アミノ酸配列を有するペプチドをいい、転写・翻訳による発現合成過程で部分ペプチドとして生成する場合と、インタクトなタンパク質として合成された後に、生体内で消化分解を受けて消化分解産物ペプチドとして生成する場合がある。この原因としては、生体が認知機能障害疾患等の正常以外の状態にあるときに、タンパク質の合成および制御機構が脱制御されることが挙げられる。すなわち、本発明は、生体内のタンパク質の発現合成および/または消化分解を指標として被験者が正常状態であるか認知機能障害疾患に罹患しているかを判別し、また認知機能障害疾患に罹患している場合の疾患の進行度をも評価判別する方法でもある。本発明において、認知機能障害疾患の検出とは、被験者が認知機能障害疾患に罹患しているかどうかの評価判別、すなわち診断を行うことをいう。また、被験者がより重篤な認知機能障害に罹患するリスクの評価等も含み得る。 The present invention detects the type and amount of an intact protein and / or its partial peptide and simultaneously measures the variation of the type and amount of the intact protein and its partial peptide when the subject suffers from a cognitive impairment disease. This is a method for diagnosing whether or not a subject suffers from a cognitive dysfunction disease. Here, the peptide generally refers to a peptide in which amino acids having a molecular weight of 10,000 or less are linked, or the number of amino acid residues is from several to about 50 or less. In the present invention, a partial peptide of an intact protein can be used as a biomarker for detecting a cognitive dysfunction disease. In the case of a partial peptide, a peptide having a partial amino acid sequence of the amino acid sequence of the intact protein. In this case, the molecular weight is 10,000 or less. In the present invention, the intact peptide partial peptide refers to a peptide having a partial amino acid sequence of the amino acid sequence of the intact protein, and is generated as a partial peptide in the expression synthesis process by transcription and translation; After being synthesized as an intact protein, it may be digested and decomposed in vivo to produce a digested degradation product peptide. This is because protein synthesis and control mechanisms are deregulated when the living body is in a state other than normal, such as a cognitive impairment disorder. That is, the present invention determines whether a subject is in a normal state or suffers from a cognitive dysfunction disease by using expression synthesis and / or digestion degradation of protein in vivo as an index, and also suffers from a cognitive dysfunction disease. It is also a method for evaluating and discriminating the degree of progression of the disease in the case of In the present invention, the detection of a cognitive dysfunction disease refers to evaluation discrimination, that is, diagnosis, whether or not a subject suffers from a cognitive dysfunction disease. It may also include an assessment of the risk that the subject will suffer from more severe cognitive impairment.
本発明の方法において、認知機能障害疾患検出のためのバイオマーカーとして用い得るインタクトなタンパク質として、具体的には、配列番号1で表されるアミノ酸配列からなるGamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-4、配列番号3で表されるアミノ酸配列からなるGamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-6、配列番号5で表されるアミノ酸配列からなるGelsolin (isoform 1)、および配列番号7で表されるアミノ酸配列からなるGelsolin
(isoform 2)が挙げられ、これらのインタクトなタンパク質の部分ペプチドであるアミノ酸残基5個以上のペプチド断片も同じ目的に用い得る。
In the method of the present invention, as an intact protein that can be used as a biomarker for detecting a cognitive impairment disorder, specifically, Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-4 consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, It consists of Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-6 consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3, Gelsolin (isoform 1) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5, and the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7. Gelsolin
(isoform 2), and peptide fragments having 5 or more amino acid residues, which are partial peptides of these intact proteins, can be used for the same purpose.
また、認知機能障害疾患検出のためのバイオマーカーとして用い得る部分ペプチドとして、配列番号2で表されるアミノ酸配列からなるGamma-aminobutyric acid receptor由来ペプチドGBRA(VS+)、配列番号4で表されるアミノ酸配列からなるGamma-aminobutyric acid receptor由来ペプチドGBRA(VS-)、および配列番号6で表されるアミノ酸配列からなるGelsolin由来ペプチドGELSが挙げられる。本発明においては、上記のインタクトなタンパク質およびペプチドをマーカーとして用いるが、配列番号1〜3で表されるアミノ酸配列において、1個または数個のアミノ酸が欠失、置換、付加したアミノ酸配列からなるタンパク質およびペプチドも含み、これらのタンパク質またはペプチドも本発明の方法においてバイオマーカーとして用いることができる。ここで、「1個または数個」とは「1個または3個」、「1個または2個」または「1個」をいう。さらに、認知機能障害疾患検出のためのバイオマーカーとして用い得るこれらのペプチドとして、配列番号1〜21で表されるアミノ酸配列から生じるアミノ酸残基5個以上のペプチド断片も含まれる。ペプチド断片についてアミノ酸残基5個以上とした理由は、非特許文献2の以下の記載による。すなわち、ヒストンH3のC端(130-135)のアミノ酸残基配列IRGERAについてRをKに置換したペプチドおよびIRを欠失させ、代わりにCGGをGERAに結合させたペプチドCGGGERAがペプチドIRGERAを免疫原として得た抗体によって認識されたとの報告である。これは、抗原性の認識が4個以上のアミノ酸残基からなるペプチドによってなされることを示している。本発明では、ヒストンH3のC端以外にも一般性を持たせるために、残基数を1つ増やして、5個以上としたが、このような低分子のペプチドをも対象とすることは、イムノ・ブロット法、ELISA法、immunoMS法などのような免疫学的手法を用いて検出ならびに分別する方法を用いるときに重要である。 In addition, as a partial peptide that can be used as a biomarker for detection of cognitive dysfunction disease, Gamma-aminobutyric acid receptor-derived peptide GBRA (VS +) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 and amino acid represented by SEQ ID NO: 4 Examples include Gamma-aminobutyric acid receptor-derived peptide GBRA (VS-) consisting of the sequence, and Gelsolin-derived peptide GELS consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6. In the present invention, the above intact protein and peptide are used as a marker. The amino acid sequence represented by SEQ ID NOs: 1 to 3 consists of an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted, or added. Proteins and peptides are also included, and these proteins or peptides can also be used as biomarkers in the methods of the invention. Here, “one or several” means “one or three”, “one or two” or “one”. Furthermore, these peptides that can be used as biomarkers for detecting cognitive dysfunction diseases also include peptide fragments having 5 or more amino acid residues generated from the amino acid sequences represented by SEQ ID NOs: 1 to 21. The reason why the peptide fragment is 5 or more amino acid residues is due to the following description in Non-Patent Document 2. That is, the peptide CGGGERA in which R is replaced with K for the amino acid residue sequence IRGERA at the C-terminus (130-135) of histone H3 and IR is deleted, and the peptide CGGGERA in which CGG is bound to GERA is used instead of the peptide IRGERA. It was reported that it was recognized by the antibody obtained. This indicates that antigenic recognition is made by a peptide consisting of 4 or more amino acid residues. In the present invention, in order to have generality other than the C-terminal of histone H3, the number of residues is increased by 1 to 5 or more, but such low molecular peptides are also targeted. It is important when using a method for detection and fractionation using immunological techniques such as immunoblotting, ELISA, and immunoMS.
なお、インタクトなタンパク質またはその部分ペプチドに糖鎖が付加されることがある。これらの糖鎖が付加したタンパク質および部分ペプチドも認知機能障害疾患検出のためのバイオマーカーとして用い得る。 A sugar chain may be added to an intact protein or a partial peptide thereof. Proteins and partial peptides to which these sugar chains are added can also be used as biomarkers for detecting cognitive impairment disorders.
なお、本発明において、バイオマーカーを定量してもよいし、定性により存在、非存在を決定してもよい。 In the present invention, the biomarker may be quantified or the presence or absence may be determined by qualitative.
本発明で血清等の生体試料中のバイオマーカーを分離する方法としては、2次元電気泳動あるいは2次元クロマトグラフィーを用い得る。この場合の2種類のクロマトグラフィーは、イオン交換クロマトグラフィー、逆相クロマトグラフィー、ゲルろ過クロマトグラフィー等の公知のクロマトグラフィーから選択すればよい。またLC-MS/MS法を用いたSRM/MRM法で定量することもできる。さらに、発明者が開発したビーズ(磁気ビーズを含む)に対象となるタンパク質またはペプチドに対する抗体を結合させ、これにより測定したいタンパク質またはペプチドを捕捉したのち、ビーズから溶出して質量分析により測定するimmunoMS法を用いれば、2次元電気泳動あるいはクロマトグラフィーを用いることなく、簡便に目的のタンパク質、タンパク質断片、ペプチドの有無あるいは量を評価することができる。 As a method for separating biomarkers in a biological sample such as serum in the present invention, two-dimensional electrophoresis or two-dimensional chromatography can be used. The two types of chromatography in this case may be selected from known chromatography such as ion exchange chromatography, reverse phase chromatography, gel filtration chromatography and the like. It can also be quantified by the SRM / MRM method using the LC-MS / MS method. Furthermore, an immunoMS that binds an antibody against the protein or peptide of interest to the beads (including magnetic beads) developed by the inventor, captures the protein or peptide to be measured, and then elutes from the bead and measures by mass spectrometry By using this method, the presence or amount of the target protein, protein fragment, or peptide can be easily evaluated without using two-dimensional electrophoresis or chromatography.
本発明の方法によれば、被験者の認知機能障害が軽度の段階で評価することができ、予防医学にも有用である。さらに、認知機能障害疾患に罹患した患者に心理療法や薬物療法を行った場合、障害の進行が抑制されるならば、血清などの生体試料中のタンパク質/部分ペプチドの量にも反映される。これを測定することにより、治療効果の評価と判定を行うこともできる。 According to the method of the present invention, a subject's cognitive dysfunction can be evaluated at a mild stage, which is useful for preventive medicine. Furthermore, when psychotherapy or pharmacotherapy is performed on a patient suffering from a cognitive dysfunction disease, if the progression of the disorder is suppressed, it is also reflected in the amount of protein / partial peptide in a biological sample such as serum. By measuring this, it is possible to evaluate and determine the therapeutic effect.
生体試料中のタンパク質の種類および量は種々の方法で測定することができる。対象となるタンパク質(タンパク質断片および部分ペプチドを含む)が特定されていて、それに対する抗体(1次抗体)が得られている場合は、以下の方法を用いることができる。 The type and amount of protein in the biological sample can be measured by various methods. When a target protein (including a protein fragment and a partial peptide) has been identified and an antibody against the protein (primary antibody) has been obtained, the following method can be used.
1.イムノ・ブロット法
最も単純な方法である。数段階に希釈した被験血清を用意し、その一定量(1マイクロリットル前後)をニトロセルローズ・メンブレンなどの適当なメンブレンに滴下し、風乾する。BSAなどのタンパク質を含むブロッキング溶液で処理した後、洗浄し、1次抗体を反応させ、洗浄後1次抗体を検出するための標識された2次抗体を反応させる。メンブレンを洗浄後、標識を可視化して濃度を測定する。
1. Immunoblot method The simplest method. Prepare test serum diluted in several stages, drop a certain amount (around 1 microliter) onto a suitable membrane such as nitrocellulose membrane, and air dry. After treatment with a blocking solution containing a protein such as BSA, washing and reacting with the primary antibody, and after washing, a labeled secondary antibody for detecting the primary antibody is reacted. After washing the membrane, the label is visualized and the concentration is measured.
2.ウエスタン・ブロット法
等電点ないしSDS-PAGEを含む一次元ないし2次元ゲル電気泳動を行った後で、分離されたタンパク質を一旦、PVDFメンブレンなどの適当なメンブレンに転写し、1次抗体と標識された2次抗体を用いて上述のイムノ・ブロット法と同様に操作して、目的のタンパク質の存在量を測定する。
2. Western blotting After one- or two-dimensional gel electrophoresis including isoelectric point or SDS-PAGE, the separated protein is temporarily transferred to a suitable membrane such as PVDF membrane and labeled with the primary antibody. Using the prepared secondary antibody, the abundance of the target protein is measured in the same manner as in the immunoblotting method described above.
3.ELISA法
タンパク質またはその部分ペプチドに対する抗体をあらかじめ特殊な化学修飾をしたマイクロタイタープレート等の担体に結合させ、試料を段階希釈後、抗体を結合させたマイクロタイタープレートにこれを適当量加えてインキュベーションする。その後洗浄し、捕捉されなかったタンパク質および部分ペプチドを除く。次に蛍光もしくは化学発光物質または酵素を結合させた2次抗体を加えインキュベーションする。検出はそれぞれの基質を加えた後、蛍光もしくは化学発光物質または酵素反応による可視光を計測することによって評価判定を行う。抗体の代わりにタンパク質またはその部分ペプチドに結合し得る物質を用いてもよい。例えば、アプタマー等を用いることができる。
3. ELISA method An antibody against a protein or its partial peptide is bound to a carrier such as a microtiter plate that has been subjected to special chemical modification in advance. After serial dilution of the sample, an appropriate amount is added to the microtiter plate to which the antibody is bound and incubated. . Thereafter, washing is performed to remove uncaptured proteins and partial peptides. Next, a secondary antibody conjugated with a fluorescent or chemiluminescent substance or enzyme is added and incubated. For detection, evaluation is performed by adding each substrate and then measuring visible light by fluorescent or chemiluminescent substances or enzymatic reactions. A substance capable of binding to a protein or a partial peptide thereof may be used instead of an antibody. For example, an aptamer or the like can be used.
さらに以下に方法(特許文献2参照)を例示するが、それらには限定されない。
4.マイクロアレイ(マイクロチップ)を用いた方法
マイクロアレイとは、担体(基板)上に測定しようとする物質に結合し得る物質を整列(アレイ)固定化させたデバイスを総称していう。本発明の場合、タンパク質および部分ペプチドに対する抗体またはアプタマーを整列固定化させて用いればよい。測定は、固相化した抗体等に、生体試料を添加し、マイクロアレイ上に測定しようとするタンパク質または部分ペプチドを結合させ、次に蛍光もしくは化学発光物質または酵素を結合させた2次抗体を加えインキュベーションする。検出はそれぞれの基質を加えた後、蛍光もしくは化学発光物質または酵素反応による可視光を計測すればよい。
Furthermore, although a method (refer patent document 2) is illustrated below, it is not limited to them.
4). Method using microarray (microchip) A microarray is a generic term for devices in which substances that can be bound to a substance to be measured are aligned (array) immobilized on a carrier (substrate). In the case of the present invention, antibodies or aptamers against proteins and partial peptides may be used after being aligned and immobilized. For measurement, add a biological sample to the immobilized antibody, etc., bind the protein or partial peptide to be measured on the microarray, and then add the secondary antibody to which the fluorescent or chemiluminescent substance or enzyme is bound. Incubate. Detection may be performed by adding each substrate and then measuring the fluorescent or chemiluminescent substance or visible light from the enzyme reaction.
5.質量分析法
質量分析法においては、例えば、特定のタンパク質とその部分ペプチドに対する抗体をあらかじめ特殊な化学修飾をしたマイクロビーズもしくは基板(プロテインチップ)に結合させる。マイクロビーズは磁気ビーズであってもよい。基板の素材は問わない。使用する抗体は(1)特定のタンパク質の完全長のみを認識する抗体、(2)部分ペプチドのみを認識する抗体、(3)特定のタンパク質とその部分ペプチドの両方を認識する抗体のすべて、または上記(1)と(2)、(1)と(3)、もしくは(2)と(3)の組み合わせでもよい。試料を原液または緩衝液で段階希釈後、抗体を結合させたマイクロビーズまたは基板にこれを適当量加え、インキュベーションする。その後洗浄し、捕捉されなかったタンパク質および部分ペプチドを除く。その後、マイクロビーズまたは基板上に捕捉されたタンパク質および部分ペプチドをMALDI-TOF-MS、SELDI-TOF-MSなどを用いた質量分析によって分析し、タンパク質、タンパク質断片および部分ペプチドのピークの質量数とピーク強度を計測する。適当な内部標準物質をもとの生体試料に一定量加えておき、そのピーク強度を測定して、対象となる物質のピーク強度との比を求めることにより、もとの生体試料中の濃度を知ることができる。この方法をimmunoMS法という。また試料を原液または緩衝液で希釈または一部のタンパク質を除去した後、HPLCで分離、エレクトロスプレーイオン化(ESI)法を用いた質量分析によって定量することができる。その際に、同位体標識した内部標準ペプチドを用いたSRM/MRM法による絶対定量によって資料中の濃度を知ることができる。
5. Mass Spectrometry In mass spectrometry, for example, an antibody against a specific protein and its partial peptide is bound to microbeads or substrates (protein chips) that have been specially modified in advance. The microbead may be a magnetic bead. Any material can be used for the substrate. The antibodies to be used are (1) an antibody that recognizes only the full length of a specific protein, (2) an antibody that recognizes only a partial peptide, (3) an antibody that recognizes both a specific protein and its partial peptide, or A combination of (1) and (2), (1) and (3), or (2) and (3) may be used. A sample is serially diluted with a stock solution or a buffer solution, and an appropriate amount thereof is added to a microbead or a substrate to which an antibody is bound, and incubated. Thereafter, washing is performed to remove uncaptured proteins and partial peptides. Then, the proteins and partial peptides captured on the microbeads or the substrate are analyzed by mass spectrometry using MALDI-TOF-MS, SELDI-TOF-MS, etc. Measure peak intensity. A certain amount of an appropriate internal standard substance is added to the original biological sample, its peak intensity is measured, and the ratio to the peak intensity of the target substance is determined to obtain the concentration in the original biological sample I can know. This method is called immunoMS method. In addition, the sample can be diluted with a stock solution or a buffer solution or a part of the protein can be removed, and then separated by HPLC and quantified by mass spectrometry using an electrospray ionization (ESI) method. At that time, the concentration in the data can be known by absolute quantification by SRM / MRM method using an isotope-labeled internal standard peptide.
さらに、上記の方法の他、2次元電気泳動を用いた方法、表面プラズモン共鳴を用いた方法等によっても、タンパク質および部分ペプチドを解析することが可能である。 In addition to the above methods, proteins and partial peptides can be analyzed by a method using two-dimensional electrophoresis, a method using surface plasmon resonance, or the like.
本発明は、被験者から採取した生体試料を2次元電気泳動ないし表面プラズモン共鳴法に供し、前記バイオマーカーの有無ないし量を指標に認知機能障害疾患を検出する方法をも包含する。 The present invention also includes a method in which a biological sample collected from a subject is subjected to two-dimensional electrophoresis or surface plasmon resonance, and a cognitive impairment disorder is detected using the presence or absence or amount of the biomarker as an index.
2次元液体クロマトグラフィー(2D-LC) MALDI TOF-MSによる認知機能障害疾患診断マーカーペプチドの探索 2D liquid chromatography (2D-LC) MALDI TOF-MS searches for cognitive impairment disease diagnostic marker peptides
(1)血清試料
以下、括弧の前は略称である。
AD(アルツハイマー病)24例、MCI(軽度認知機能障害)25例および、NDC(認知機能障害疾患には罹患していない被験者、すなわち健常人)14例からなる。各疾患試料はさらに採血施設グループで分類した。すなわち、ADは施設Aおよび、施設Bの2グループ、MCIは施設Aおよび、施設Bの2グループ、NDCは施設Aおよび、施設Cの2グループに分類した。グループ別に分類した血清試料は等量に混合して試験に用いた。
(1) Serum sample Hereinafter, the parentheses are abbreviations.
It consists of 24 AD (Alzheimer's disease), 25 MCI (mild cognitive impairment) and 14 NDC (subjects who do not suffer from cognitive impairment, ie, healthy subjects). Each disease sample was further classified by blood collection facility group. That is, AD is classified into two groups of facility A and facility B, MCI is classified into two groups of facility A and facility B, and NDC is classified into two groups of facility A and facility C. Serum samples classified by group were mixed in equal amounts and used for testing.
(2)方法
血清25μlの各々に475μlの0.1%トリフルオロ酢酸(TFA)を加え、100℃で15分間煮沸した。その後、分子量1万以下のペプチドを回収するためにミリポア社YM-10を用いて限外ろ過を行った。次に以下のように、2D-LC MALDI TOF-MS法による分析を行った。すなわち、限外ろ過で回収されたサンプルを2次元HPLC(SCX陽イオン交換ならびにC18逆相カラム)を用いて1サンプルあたり合計1,146に分画した。SCX陽イオン交換カラムでは6つの画分に分画した、すなわちSCX 1は素通り画分、SCX 2は塩濃度10%で溶出した画分、SCX 3は塩濃度20%で溶出した画分、SCX 4は塩濃度30%で溶出した画分、SCX
5は塩濃度50%で溶出した画分、SCX 6は塩濃度100%で溶出した画分である。SCXで分画された6つの画分はそれぞれC18逆相カラムで191の画分に分画した。すべてのサンプルはオンラインで接続されたスポッティングロボット(AccuSpot, SHIMADZU)を用いてMALDI TOF/TOF型質量分析計(ultraflex TOF/TOF, BRUKER DALTONICS)用のMALDIターゲットプレート(MTP AnchorChip(TM) 600/384 plate (BRUKER DALTONICS))上のウエルにマトリックス溶液(α-シアノ-ヒドロキシケイ皮酸, α-CHCA)と混合しながらスポットし共結晶化した。ultraflex TOF/TOFに装着後した後、レーザーを照射しリフレクトロンモードで質量ならびにその質量におけるピーク面積(以下に述べる正規化プロセスを含む)を自動測定した。ピーク面積はマトリックス溶液に予め加えられた各ウエル当り250 fmolのbradykinin 1-7で正規化し、Area値とした。すなわち、サンプルの特定の質量におけるピーク面積をbradykinin
1-7 250 fmolから得られるピーク面積で割った値をArea値とした。このArea値はサンプル血清25μlに対応する。群間で血清中の存在量に差のあるペプチドの検出(差異解析)は、我々が開発した多群間統計解析ソフトウェアであるParnassum(TM) (MCBI)を用いて行った。存在量に差の認められたペプチドは、そのままultraflex TOF/TOFでMS/MSにてアミノ酸配列を決定し、その起源であるインタクトタンパク質またはペプチドを同定した。
(2) Method 475 μl of 0.1% trifluoroacetic acid (TFA) was added to each 25 μl of serum and boiled at 100 ° C. for 15 minutes. Thereafter, in order to recover a peptide having a molecular weight of 10,000 or less, ultrafiltration was performed using Millipore YM-10. Next, analysis by the 2D-LC MALDI TOF-MS method was performed as follows. That is, samples collected by ultrafiltration were fractionated into a total of 1,146 per sample using two-dimensional HPLC (SCX cation exchange and C18 reverse phase column). The SCX cation exchange column fractionated into 6 fractions: SCX 1 passed through, SCX 2 eluted at 10% salt, SCX 3 eluted at 20% salt, SCX 4 is the fraction eluted at 30% salt concentration, SCX
5 is a fraction eluted at a salt concentration of 50%, and SCX 6 is a fraction eluted at a salt concentration of 100%. Six fractions fractionated by SCX were fractionated into 191 fractions using a C18 reverse phase column. All samples are MALDI target plate (MTP AnchorChip (TM) 600/384) for MALDI TOF / TOF mass spectrometer (ultraflex TOF / TOF, BRUKER DALTONICS) using an online spotting robot (AccuSpot, SHIMADZU) The wells on the plate (BRUKER DALTONICS) were spotted and co-crystallized while mixing with the matrix solution (α-cyano-hydroxycinnamic acid, α-CHCA). After mounting on ultraflex TOF / TOF, laser was irradiated and the mass and peak area at that mass (including the normalization process described below) were automatically measured in reflectron mode. The peak area was normalized with 250 fmol bradykinin 1-7 for each well previously added to the matrix solution to obtain an Area value. That is, bradykinin the peak area at a specific mass of the sample
The value divided by the peak area obtained from 1-7 250 fmol was defined as the Area value. This Area value corresponds to 25 μl of sample serum. Peptides with differences in serum abundance between groups (difference analysis) were performed using Parnassum (TM) (MCBI), a multigroup statistical analysis software developed by us. Peptides in which a difference in abundance was observed were determined by MS / MS using ultraflex TOF / TOF, and the intact protein or peptide that originated the peptide was identified.
(3)結果
図1および、図2はそれぞれの疾患グループの混合血清を2D-LC MALDI TOF-MSに供して得られたデータをParnassumソフトウェアで差異解析を行った結果である。図1は1次元目のSCX陽イオン交換カラムで6つの画分に分画したもののうち、最初に分画される画分(SCX 1)をC18逆相カラムで191の画分に分画した画分をMALDI TOF-MSで測定したスペクトルについて、横軸は質量(m/z)を、縦軸は逆相カラムクロマトグラフィーの保持時間で表した図である。図中の点はTOF-MSのピークであり、点が集合している部分は誤差範囲内で同一m/zかつ同一保持時間の1個のペプチドに由来するピークと規定し、これをクラスターとして示している。図1の(A)で囲まれた部分はMarker Aのクラスターである。
(3) Results FIG. 1 and FIG. 2 are the results of differential analysis using Parnassum software on the data obtained by subjecting the mixed sera of each disease group to 2D-LC MALDI TOF-MS. Fig. 1 shows that the first fraction (SCX 1) was fractionated into 191 fractions using a C18 reverse phase column among 6 fractions fractionated on the first dimension SCX cation exchange column. In the spectrum of fractions measured by MALDI TOF-MS, the horizontal axis represents mass (m / z), and the vertical axis represents retention time of reverse phase column chromatography. The points in the figure are TOF-MS peaks, and the part where the points are gathered is defined as a peak derived from one peptide with the same m / z and the same retention time within the error range, and this is defined as a cluster. Show. The portion surrounded by (A) in FIG. 1 is a cluster of Marker A.
図2はMarker Aの差異解析の結果を示す。Marker
Aは後に図3に示すように、Gamma-aminobutyric acid receptor由来ペプチドGBRA(VS+)である。図2はNDC、MCI、AD 間の比較である。NDCよりMCIとADの患者においてMarker Aが増加していることが分かった。これらの結果から、Marker Aは認知機能障害疾患(MCI、AD)患者を認知機能障害疾患には罹患していない被験者、すなわち健常人(NDC)と区別するのに有用であることが分かった。
FIG. 2 shows the result of the difference analysis of Marker A. Marker
A is a Gamma-aminobutyric acid receptor-derived peptide GBRA (VS +) as shown later in FIG. Figure 2 shows a comparison between NDC, MCI and AD. It was found that Marker A increased in patients with MCI and AD than NDC. These results indicate that Marker A is useful for distinguishing patients with cognitive impairment (MCI, AD) from subjects who do not have cognitive impairment, ie healthy individuals (NDC).
図3はMarker Aについて、ultraflex TOF/TOF型質量分析計でMS/MS解析した結果を示す。y-ionを示すシグナルが十分に現れており、アミノ酸配列が容易に決定できた。この結果についてMascotによる検索を行い、その起源であるタンパク質またはペプチド(以下、インタクトタンパク質またはペプチドという)がGamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-4あるいは、Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-6と同定され、検出されたペプチドがこの2つのたんぱく質に共通するトポロジカル領域部分に存在するアミノ酸配列VSDVEMEYTであることが明らかとなった。
Marker
A以外のGamma-aminobutyric acid receptor subunit alphaに由来するペプチド断片は検出されなかったことから、Marker AはGamma-aminobutyric acid receptor subunit
alpha-4、Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-6のいずれに由来するかを特定することはできなかった。したがって、配列番号1にGamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-4タンパク質、配列番号3にGamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-6タンパク質の配列を示した。配列番号2はGamma-aminobutyric acid receptor subunit alphaに対するUniProtのEntry NameであるGBRAをペプチド名の略称として用いることにする。ただし、後述のように、GBRAにはGBRA(VS+)とGBRA(VS-)の2種類のペプチドがある。検出された他のペプチドについても同様にUniProtのEntry Nameをペプチド名の略称として以下の記述に用いる。
FIG. 3 shows the result of MS / MS analysis of Marker A using an ultraflex TOF / TOF type mass spectrometer. A sufficient signal indicating y-ion appeared, and the amino acid sequence could be easily determined. A search by Mascot was performed on this result, and the protein or peptide that was the origin (hereinafter referred to as intact protein or peptide) was identified as Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-4 or Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-6. It was revealed that the detected peptide was the amino acid sequence VSDVEMEYT present in the topological region portion common to these two proteins.
Marker
Since no peptide fragments derived from Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha other than A were detected, Marker A was Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha.
It was not possible to determine whether it was derived from alpha-4 or Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-6. Therefore, SEQ ID NO: 1 shows the Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-4 protein, and SEQ ID NO: 3 shows the Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-6 protein sequence. SEQ ID NO: 2 uses GBRA as UniProt's Entry Name for Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha as an abbreviation for peptide name. However, as described later, GBRA has two types of peptides, GBRA (VS +) and GBRA (VS-). For other detected peptides, UniProt's Entry Name is similarly used in the following description as an abbreviation of peptide name.
Marker
Aを含め、群間で血清中の存在量に差のあるペプチドをultraflex TOF/TOFにてMS/MSを行い、アミノ酸配列を決定するとともに、インタクトタンパク質またはペプチドを同定した。結果を以下に示す。Marker A以外のペプチドについてもy-ionおよびb-ionを示すシグナルが十分に現れており、アミノ酸配列が容易に決定できた。以下のアミノ酸配列は2つの配列のセットを1組として示しているが、そのうちの1番目の配列はインタクトタンパク質のアミノ酸配列であり、2番目の配列は検出されたペプチドの配列である。1番目の配列の下線部が検出されたペプチドの配列に対応している。1はN末端であることを表わす。
Marker
Peptides with different abundance in serum between groups including A were subjected to MS / MS with ultraflex TOF / TOF to determine the amino acid sequence and identify the intact protein or peptide. The results are shown below. For peptides other than Marker A, signals indicating y-ion and b-ion appeared sufficiently, and the amino acid sequence could be easily determined. The following amino acid sequences show two sets of sequences as one set, the first of which is the intact protein amino acid sequence and the second is the detected peptide sequence. The underlined portion of the first sequence corresponds to the detected peptide sequence. 1 represents the N-terminal.
〔1〕 Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-4由来ペプチド GBRA(VS+)
Gamma-aminobutyric acid
receptor subunit alpha-4由来ペプチド(GBRA)には2種類あり、GBRA(VS+)は配列番号2のペプチドそのもの意味し、後述する配列番号4のペプチドGBRA(VS-)は配列番号2のペプチドのN端側の2つのアミノ酸残基(VS)を欠くペプチドを意味する。配列番号2のGBRA(VS+)がADとMCIの比較でADのほうが高値であり、またMCIとNDCの比較でMCIのほうが高値であり、判別力を示した。(図2)
インタクトタンパク質/ペプチド
001 MVSAKKVPAI ALSAGVSFAL LRFLCLAVCL NESPGQNQKE EKLCTENFTR
051 ILDSLLDGYD NRLRPGFGGP VTEVKTDIYV TSFGPVSDVE MEYTMDVFFR
101 QTWIDKRLKY DGPIEILRLN NMMVTKVWTP DTFFRNGKKS VSHNMTAPNK
151 LFRIMRNGTI LYTMRLTISA ECPMRLVDFP MDGHACPLKF GSYAYPKSEM
201 IYTWTKGPEK SVEVPKESSS LVQYDLIGQT VSSETIKSIT GEYIVMTVYF
251 HLRRKMGYFM IQTYIPCIMT VILSQVSFWI NKESVPARTV FGITTVLTMT
301 TLSISARHSL PKVSYATAMD WFIAVCFAFV FSALIEFAAV NYFTNIQMEK
351 AKRKTSKPPQ EVPAAPVQRE KHPEAPLQNT NANLNMRKRT NALVHSESDV
401 GNRTEVGNHS SKSSTVVQES SKGTPRSYLA SSPNPFSRAN AAETISAARA
451 LPSASPTSIR TGYMPRKASV GSASTRHVFG SRLQRIKTTV NTIGATGKLS
501 ATPPPSAPPP SGSGTSKIDK YARILFPVTF GAFNMVYWVV YLSKDTMEKS
551 ESLM (配列番号1)
[1] Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-4 derived peptide GBRA (VS +)
Gamma-aminobutyric acid
There are two types of peptides derived from receptor subunit alpha-4 (GBRA), GBRA (VS +) means the peptide of SEQ ID NO: 2, and the peptide GBRA (VS-) of SEQ ID NO: 4 described below is N of the peptide of SEQ ID NO: 2. It means a peptide lacking two terminal amino acid residues (VS). GBRA (VS +) of SEQ ID NO: 2 showed a discriminatory power with a higher AD value when comparing AD and MCI, and a higher MCI value when comparing MCI and NDC. (Figure 2)
Intact protein / peptide
001 MVSAKKVPAI ALSAGVSFAL LRFLCLAVCL NESPGQNQKE EKLCTENFTR
051 ILDSLLDGYD NRLRPGFGGP VTEVKTDIYV TSFGP VSDVE MEYT MDVFFR
101 QTWIDKRLKY DGPIEILRLN NMMVTKVWTP DTFFRNGKKS VSHNMTAPNK
151 LFRIMRNGTI LYTMRLTISA ECPMRLVDFP MDGHACPLKF GSYAYPKSEM
201 IYTWTKGPEK SVEVPKESSS LVQYDLIGQT VSSETIKSIT GEYIVMTVYF
251 HLRRKMGYFM IQTYIPCIMT VILSQVSFWI NKESVPARTV FGITTVLTMT
301 TLSISARHSL PKVSYATAMD WFIAVCFAFV FSALIEFAAV NYFTNIQMEK
351 AKRKTSKPPQ EVPAAPVQRE KHPEAPLQNT NANLNMRKRT NALVHSESDV
401 GNRTEVGNHS SKSSTVVQES SKGTPRSYLA SSPNPFSRAN AAETISAARA
451 LPSASPTSIR TGYMPRKASV GSASTRHVFG SRLQRIKTTV NTIGATGKLS
501 ATPPPSAPPP SGSGTSKIDK YARILFPVTF GAFNMVYWVV YLSKDTMEKS
551 ESLM (SEQ ID NO: 1)
Gamma-aminobutyric
acid receptor subunit alphaペプチド GBRA(VS+)
VSDVEMEYT (配列番号2)
Gamma-aminobutyric
acid receptor subunit alpha peptide GBRA (VS +)
VSDVEMEYT (SEQ ID NO: 2)
〔2〕 Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-6由来ペプチド GBRA(VS+)
配列番号2のペプチドGBRA(VS+)はMS/MSおよび、MASCOTデータベース検索の結果から、Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-4 (配列番号1)およびGamma-aminobutyric acid receptor subunit
alpha-6のタンパク質に共通するトポロジカル領域部分に存在するアミノ酸配列である。以下に配列番号3として、Gamma-aminobutyric
acid receptor subunit alpha-6インタクトタンパク質のアミノ酸配列を示す。
インタクトタンパク質/ペプチド
001 MASSLPWLCI ILWLENALGK LEVEGNFYSE NVSRILDNLL EGYDNRLRPG
051 FGGAVTEVKT DIYVTSFGPV SDVEMEYTMD VFFRQTWTDE RLKFGGPTEI
101 LSLNNLMVSK IWTPDTFFRN GKKSIAHNMT TPNKLFRIMQ NGTILYTMRL
151 TINADCPMRL VNFPMDGHAC PLKFGSYAYP KSEIIYTWKK GPLYSVEVPE
201 ESSSLLQYDL IGQTVSSETI KSNTGEYVIM TVYFHLQRKM GYFMIQIYTP
251 CIMTVILSQV SFWINKESVP ARTVFGITTV LTMTTLSISA RHSLPKVSYA
301 TAMDWFIAVC FAFVFSALIE FAAVNYFTNL QTQKAKRKAQ FAAPPTVTIS
351 KATEPLEAEI VLHPDSKYHL KKRITSLSLP IVSSSEANKV LTRAPILQST
401 PVTPPPLSPA FGGTSKIDQY SRILFPVAFA GFNLVYWVVY LSKDTMEVSS
451 SVE (配列番号3)
[2] Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-6 derived peptide GBRA (VS +)
Peptide GBRA (VS +) of SEQ ID NO: 2 is found in Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-4 (SEQ ID NO: 1) and Gamma-aminobutyric acid receptor subunit based on MS / MS and MASCOT database search results.
It is an amino acid sequence existing in the topological region common to alpha-6 proteins. The following is Gamma-aminobutyric as SEQ ID NO: 3.
The amino acid sequence of acid receptor subunit alpha-6 intact protein is shown.
Intact protein / peptide
001 MASSLPWLCI ILWLENALGK LEVEGNFYSE NVSRILDNLL EGYDNRLRPG
051 FGGAVTEVKT DIYVTSFGP V SDVEMEYT MD VFFRQTWTDE RLKFGGPTEI
101 LSLNNLMVSK IWTPDTFFRN GKKSIAHNMT TPNKLFRIMQ NGTILYTMRL
151 TINADCPMRL VNFPMDGHAC PLKFGSYAYP KSEIIYTWKK GPLYSVEVPE
201 ESSSLLQYDL IGQTVSSETI KSNTGEYVIM TVYFHLQRKM GYFMIQIYTP
251 CIMTVILSQV SFWINKESVP ARTVFGITTV LTMTTLSISA RHSLPKVSYA
301 TAMDWFIAVC FAFVFSALIE FAAVNYFTNL QTQKAKRKAQ FAAPPTVTIS
351 KATEPLEAEI VLHPDSKYHL KKRITSLSLP IVSSSEANKV LTRAPILQST
401 PVTPPPLSPA FGGTSKIDQY SRILFPVAFA GFNLVYWVVY LSKDTMEVSS
451 SVE (SEQ ID NO: 3)
念のため、GBRA(VS+)の配列を以下に示す。
Gamma-aminobutyric
acid receptor subunit alphaペプチド GBRA(VS+)
VSDVEMEYT (配列番号2)
As a precaution, the sequence of GBRA (VS +) is shown below.
Gamma-aminobutyric
acid receptor subunit alpha peptide GBRA (VS +)
VSDVEMEYT (SEQ ID NO: 2)
〔3〕 Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-4由来ペプチド GBRA(VS-)
配列番号4のGBRA(VS-)はParnassumのクラスタリングにより、図4の(B)のクラスターを形成しており、差異解析の結果、NDCと比較してADおよびMCIの方が高値であり、認知機能障害疾患患者と認知機能障害疾患には罹患していない被験者、すなわち健常人とを区別するのに有用であることが判った。(図5)
インタクトタンパク質/ペプチド
001 MVSAKKVPAI ALSAGVSFAL LRFLCLAVCL NESPGQNQKE EKLCTENFTR
051 ILDSLLDGYD NRLRPGFGGP VTEVKTDIYV TSFGPVSDVE MEYTMDVFFR
101 QTWIDKRLKY DGPIEILRLN NMMVTKVWTP DTFFRNGKKS VSHNMTAPNK
151 LFRIMRNGTI LYTMRLTISA ECPMRLVDFP MDGHACPLKF GSYAYPKSEM
201 IYTWTKGPEK SVEVPKESSS LVQYDLIGQT VSSETIKSIT GEYIVMTVYF
251 HLRRKMGYFM IQTYIPCIMT VILSQVSFWI NKESVPARTV FGITTVLTMT
301 TLSISARHSL PKVSYATAMD WFIAVCFAFV FSALIEFAAV NYFTNIQMEK
351 AKRKTSKPPQ EVPAAPVQRE KHPEAPLQNT NANLNMRKRT NALVHSESDV
401 GNRTEVGNHS SKSSTVVQES SKGTPRSYLA SSPNPFSRAN AAETISAARA
451 LPSASPTSIR TGYMPRKASV GSASTRHVFG SRLQRIKTTV NTIGATGKLS
501 ATPPPSAPPP SGSGTSKIDK YARILFPVTF GAFNMVYWVV YLSKDTMEKS
551 ESLM (配列番号1)
[3] Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-4 derived peptide GBRA (VS-)
The GBRA (VS-) of SEQ ID NO: 4 forms the cluster shown in Fig. 4 (B) by Parnassum clustering. As a result of the difference analysis, AD and MCI are higher than NDC. It has been found useful for distinguishing between patients with dysfunctional disease and subjects who do not suffer from cognitive dysfunction disease, that is, healthy subjects. (Figure 5)
Intact protein / peptide
001 MVSAKKVPAI ALSAGVSFAL LRFLCLAVCL NESPGQNQKE EKLCTENFTR
051 ILDSLLDGYD NRLRPGFGGP VTEVKTDIYV TSFGPVS DVE MEYT MDVFFR
101 QTWIDKRLKY DGPIEILRLN NMMVTKVWTP DTFFRNGKKS VSHNMTAPNK
151 LFRIMRNGTI LYTMRLTISA ECPMRLVDFP MDGHACPLKF GSYAYPKSEM
201 IYTWTKGPEK SVEVPKESSS LVQYDLIGQT VSSETIKSIT GEYIVMTVYF
251 HLRRKMGYFM IQTYIPCIMT VILSQVSFWI NKESVPARTV FGITTVLTMT
301 TLSISARHSL PKVSYATAMD WFIAVCFAFV FSALIEFAAV NYFTNIQMEK
351 AKRKTSKPPQ EVPAAPVQRE KHPEAPLQNT NANLNMRKRT NALVHSESDV
401 GNRTEVGNHS SKSSTVVQES SKGTPRSYLA SSPNPFSRAN AAETISAARA
451 LPSASPTSIR TGYMPRKASV GSASTRHVFG SRLQRIKTTV NTIGATGKLS
501 ATPPPSAPPP SGSGTSKIDK YARILFPVTF GAFNMVYWVV YLSKDTMEKS
551 ESLM (SEQ ID NO: 1)
Gamma-aminobutyric
acid receptor subunit alphaペプチド GBRA(VS-)
DVEMEYT (配列番号4)
Gamma-aminobutyric
acid receptor subunit alpha peptide GBRA (VS-)
DVEMEYT (SEQ ID NO: 4)
〔4〕 Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-6由来ペプチド GBRA(VS-)
配列番号4のペプチドGBRA(VS-)はMS/MSおよび、MASCOTデータベース検索の結果から、Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-4タンパク質(配列番号1)および、Gamma-aminobutyric
acid receptor subunit alpha-6タンパク質に共通するトポロジカル領域部分に存在するアミノ酸配列である。以下に配列番号3として、Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-6インタクトタンパク質のアミノ酸配列を示す。
インタクトタンパク質/ペプチド
001 MASSLPWLCI ILWLENALGK LEVEGNFYSE NVSRILDNLL EGYDNRLRPG
051 FGGAVTEVKT DIYVTSFGPV SDVEMEYTMD VFFRQTWTDE RLKFGGPTEI
101 LSLNNLMVSK IWTPDTFFRN GKKSIAHNMT TPNKLFRIMQ NGTILYTMRL
151 TINADCPMRL VNFPMDGHAC PLKFGSYAYP KSEIIYTWKK GPLYSVEVPE
201 ESSSLLQYDL IGQTVSSETI KSNTGEYVIM TVYFHLQRKM GYFMIQIYTP
251 CIMTVILSQV SFWINKESVP ARTVFGITTV LTMTTLSISA RHSLPKVSYA
301 TAMDWFIAVC FAFVFSALIE FAAVNYFTNL QTQKAKRKAQ FAAPPTVTIS
351 KATEPLEAEI VLHPDSKYHL KKRITSLSLP IVSSSEANKV LTRAPILQST
401 PVTPPPLSPA FGGTSKIDQY SRILFPVAFA GFNLVYWVVY LSKDTMEVSS
451 SVE (配列番号3)
[4] Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-6 derived peptide GBRA (VS-)
Peptide GBRA (VS-) of SEQ ID NO: 4 is obtained from the results of MS / MS and MASCOT database search, and Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-4 protein (SEQ ID NO: 1) and Gamma-aminobutyric
It is an amino acid sequence present in the topological region common to the acid receptor subunit alpha-6 protein. The amino acid sequence of Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-6 intact protein is shown below as SEQ ID NO: 3.
Intact protein / peptide
001 MASSLPWLCI ILWLENALGK LEVEGNFYSE NVSRILDNLL EGYDNRLRPG
051 FGGAVTEVKT DIYVTSFGPV S DVEMEYT MD VFFRQTWTDE RLKFGGPTEI
101 LSLNNLMVSK IWTPDTFFRN GKKSIAHNMT TPNKLFRIMQ NGTILYTMRL
151 TINADCPMRL VNFPMDGHAC PLKFGSYAYP KSEIIYTWKK GPLYSVEVPE
201 ESSSLLQYDL IGQTVSSETI KSNTGEYVIM TVYFHLQRKM GYFMIQIYTP
251 CIMTVILSQV SFWINKESVP ARTVFGITTV LTMTTLSISA RHSLPKVSYA
301 TAMDWFIAVC FAFVFSALIE FAAVNYFTNL QTQKAKRKAQ FAAPPTVTIS
351 KATEPLEAEI VLHPDSKYHL KKRITSLSLP IVSSSEANKV LTRAPILQST
401 PVTPPPLSPA FGGTSKIDQY SRILFPVAFA GFNLVYWVVY LSKDTMEVSS
451 SVE (SEQ ID NO: 3)
念のため、GBRA(VS-)の配列を以下に示す。
Gamma-aminobutyric
acid receptor subunit alphaペプチド GBRA(VS-)
DVEMEYT (配列番号4)
As a precaution, the sequence of GBRA (VS-) is shown below.
Gamma-aminobutyric
acid receptor subunit alpha peptide GBRA (VS-)
DVEMEYT (SEQ ID NO: 4)
〔5〕 Gelsolin (isoform 1)由来ペプチド GELS
Gelsolin由来ペプチドGELS(配列番号6)はParnassumのクラスタリングにより、図6の(C)のクラスターを形成しており、差異解析の結果、ADがMCIおよびNDCと比較して高値であり、アルツハイマー型認知症患者を認知機能障害疾患には罹患していない被験者、すなわち健常人のみならず軽度認知機能障害疾患患者と区別するのに有用であることが判った。(図7)
インタクトタンパク質/ペプチド
001 MAPHRPAPAL LCALSLALCA LSLPVRAATA SRGASQAGAP QGRVPEARPN
051 SMVVEHPEFL KAGKEPGLQI WRVEKFDLVP VPTNLYGDFF TGDAYVILKT
101 VQLRNGNLQY DLHYWLGNEC SQDESGAAAI FTVQLDDYLN GRAVQHREVQ
151 GFESATFLGY FKSGLKYKKG GVASGFKHVV PNEVVVQRLF QVKGRRVVRA
201 TEVPVSWESF NNGDCFILDL GNNIHQWCGS NSNRYERLKA TQVSKGIRDN
251 ERSGRARVHV SEEGTEPEAM LQVLGPKPAL PAGTEDTAKE DAANRKLAKL
301 YKVSNGAGTM SVSLVADENP FAQGALKSED CFILDHGKDG KIFVWKGKQA
351 NTEERKAALK TASDFITKMD YPKQTQVSVL PEGGETPLFK QFFKNWRDPD
401 QTDGLGLSYL SSHIANVERV PFDAATLHTS TAMAAQHGMD DDGTGQKQIW
451 RIEGSNKVPV DPATYGQFYG GDSYIILYNY RHGGRQGQII YNWQGAQSTQ
501 DEVAASAILT AQLDEELGGT PVQSRVVQGK EPAHLMSLFG GKPMIIYKGG
551 TSREGGQTAP ASTRLFQVRA NSAGATRAVE VLPKAGALNS NDAFVLKTPS
601 AAYLWVGTGA SEAEKTGAQE LLRVLRAQPV QVAEGSEPDG FWEALGGKAA
651 YRTSPRLKDK KMDAHPPRLF ACSNKIGRFV IEEVPGELMQ EDLATDDVML
701 LDTWDQVFVW VGKDSQEEEK TEALTSAKRY IETDPANRDR RTPITVVKQG
751 FEPPSFVGWF LGWDDDYWSV DPLDRAMAEL AA (配列番号5)
[5] Gelsolin (isoform 1) -derived peptide GELS
Gelsolin-derived peptide GELS (SEQ ID NO: 6) forms a cluster shown in Fig. 6 (C) by Parnassum clustering. As a result of difference analysis, AD is higher than MCI and NDC, and Alzheimer type recognition It has been found useful for distinguishing symptomatic patients from subjects who do not suffer from cognitive dysfunction disease, that is, healthy subjects as well as patients with mild cognitive dysfunction disease. (Fig. 7)
Intact protein / peptide
001 MAPHRPAPAL LCALSLALCA LSLPVRAATA SRGASQAGAP QGRVPEARPN
051 SMVVEHPEFL KAGKEPGLQI WRVEKFDLVP VPTNLYGDFF TGDAYVILKT
101 VQLRNGNLQY DLHYWLGNEC SQDESGAAAI FTVQLDDYLN GRAVQHREVQ
151 GFESATFLGY FKSGLKYKKG GVASGFKHVV PNEVVVQRLF QVKGRRVVRA
201 TEVPVSWESF NNGDCFILDL GNNIHQWCGS NSNRYERLKA TQVSKGIRDN
251 ERSGRARVHV SEEGTEPEAM LQVLGPKPAL PAGTEDTAKE DAANRKLAKL
301 YKVSNGAGTM SVSLVADENP FAQGALKSED CFILDHGKDG KIFVWKGKQA
351 NTEERKAALK TASDFITKMD YPKQTQVSVL PEGGETPLFK QFFKNWRDPD
401 QTD GLGLSYL SSHIANVERV PFD AATLHTS TAMAAQHGMD DDGTGQKQIW
451 RIEGSNKVPV DPATYGQFYG GDSYIILYNY RHGGRQGQII YNWQGAQSTQ
501 DEVAASAILT AQLDEELGGT PVQSRVVQGK EPAHLMSLFG GKPMIIYKGG
551 TSREGGQTAP ASTRLFQVRA NSAGATRAVE VLPKAGALNS NDAFVLKTPS
601 AAYLWVGTGA SEAEKTGAQE LLRVLRAQPV QVAEGSEPDG FWEALGGKAA
651 YRTSPRLKDK KMDAHPPRLF ACSNKIGRFV IEEVPGELMQ EDLATDDVML
701 LDTWDQVFVW VGKDSQEEEK TEALTSAKRY IETDPANRDR RTPITVVKQG
751 FEPPSFVGWF LGWDDDYWSV DPLDRAMAEL AA (SEQ ID NO: 5)
Gelsolin由来ペプチド GELS
GLGLSYLSSH IANVERVPFD (配列番号6)
Gelsolin-derived peptide GELS
GLGLSYLSSH IANVERVPFD (SEQ ID NO: 6)
〔6〕 Gelsolin (isoform 2)由来ペプチド GELS
Gelsolinタンパク質はUniProtデータベースより、isoformが2つ存在しており、配列番号6のペプチドGELSはGelsolin (isoform 1)タンパク質(配列番号5)および、Gelsolin
(isoform 2)タンパク質に共通するトポロジカル領域部分に存在するアミノ酸配列である。以下に配列番号7として、Gelsolin (isoform 2)インタクトタンパク質のアミノ酸配列を示す。
インタクトタンパク質/ペプチド
001 MVVEHPEFLK AGKEPGLQIW RVEKFDLVPV PTNLYGDFFT GDAYVILKTV
051 QLRNGNLQYD LHYWLGNECS QDESGAAAIF TVQLDDYLNG RAVQHREVQG
101 FESATFLGYF KSGLKYKKGG VASGFKHVVP NEVVVQRLFQ VKGRRVVRAT
151 EVPVSWESFN NGDCFILDLG NNIHQWCGSN SNRYERLKAT QVSKGIRDNE
201 RSGRARVHVS EEGTEPEAML QVLGPKPALP AGTEDTAKED AANRKLAKLY
251 KVSNGAGTMS VSLVADENPF AQGALKSEDC FILDHGKDGK IFVWKGKQAN
301 TEERKAALKT ASDFITKMDY PKQTQVSVLP EGGETPLFKQ FFKNWRDPDQ
351 TDGLGLSYLS SHIANVERVP FDAATLHTST AMAAQHGMDD DGTGQKQIWR
401 IEGSNKVPVD PATYGQFYGG DSYIILYNYR HGGRQGQIIY NWQGAQSTQD
451 EVAASAILTA QLDEELGGTP VQSRVVQGKE PAHLMSLFGG KPMIIYKGGT
501 SREGGQTAPA STRLFQVRAN SAGATRAVEV LPKAGALNSN DAFVLKTPSA
551 AYLWVGTGAS EAEKTGAQEL LRVLRAQPVQ VAEGSEPDGF WEALGGKAAY
601 RTSPRLKDKK MDAHPPRLFA CSNKIGRFVI EEVPGELMQE DLATDDVMLL
651 DTWDQVFVWV GKDSQEEEKT EALTSAKRYI ETDPANRDRR TPITVVKQGF
701 EPPSFVGWFL GWDDDYWSVD PLDRAMAELA A (配列番号7)
[6] Gelsolin (isoform 2) derived peptide GELS
The Gelsolin protein has two isoforms from the UniProt database. The peptide GELS of SEQ ID NO: 6 is the Gelsolin (isoform 1) protein (SEQ ID NO: 5) and Gelsolin
(isoform 2) An amino acid sequence present in a topological region common to proteins. The amino acid sequence of Gelsolin (isoform 2) intact protein is shown below as SEQ ID NO: 7.
Intact protein / peptide
001 MVVEHPEFLK AGKEPGLQIW RVEKFDLVPV PTNLYGDFFT GDAYVILKTV
051 QLRNGNLQYD LHYWLGNECS QDESGAAAIF TVQLDDYLNG RAVQHREVQG
101 FESATFLGYF KSGLKYKKGG VASGFKHVVP NEVVVQRLFQ VKGRRVVRAT
151 EVPVSWESFN NGDCFILDLG NNIHQWCGSN SNRYERLKAT QVSKGIRDNE
201 RSGRARVHVS EEGTEPEAML QVLGPKPALP AGTEDTAKED AANRKLAKLY
251 KVSNGAGTMS VSLVADENPF AQGALKSEDC FILDHGKDGK IFVWKGKQAN
301 TEERKAALKT ASDFITKMDY PKQTQVSVLP EGGETPLFKQ FFKNWRDPDQ
351 TD GLGLSYLS SHIANVERVP FD AATLHTST AMAAQHGMDD DGTGQKQIWR
401 IEGSNKVPVD PATYGQFYGG DSYIILYNYR HGGRQGQIIY NWQGAQSTQD
451 EVAASAILTA QLDEELGGTP VQSRVVQGKE PAHLMSLFGG KPMIIYKGGT
501 SREGGQTAPA STRLFQVRAN SAGATRAVEV LPKAGALNSN DAFVLKTPSA
551 AYLWVGTGAS EAEKTGAQEL LRVLRAQPVQ VAEGSEPDGF WEALGGKAAY
601 RTSPRLKDKK MDAHPPRLFA CSNKIGRFVI EEVPGELMQE DLATDDVMLL
651 DTWDQVFVWV GKDSQEEEKT EALTSAKRYI ETDPANRDRR TPITVVKQGF
701 EPPSFVGWFL GWDDDYWSVD PLDRAMAELA A (SEQ ID NO: 7)
念のため、GBRAの配列を以下に示す。
Gelsolin由来ペプチド GELS
GLGLSYLSSH IANVERVPFD (配列番号6)
As a precaution, the sequence of GBRA is shown below.
Gelsolin-derived peptide GELS
GLGLSYLSSH IANVERVPFD (SEQ ID NO: 6)
本発明において開示されたバイオマーカーを用いて、軽度認知機能障害およびアルツハイマー病を含む認知機能障害疾患を検出することができるので、診断薬を含む診断分野における用途に適用できる。 Since the biomarker disclosed in the present invention can be used to detect mild cognitive dysfunction and cognitive dysfunction diseases including Alzheimer's disease, it can be applied to applications in the diagnostic field including diagnostic agents.
Claims (8)
acid receptor subunit alpha-4、配列番号3で表されるアミノ酸配列からなるGamma-aminobutyric
acid receptor subunit alpha-6、配列番号5で表されるアミノ酸配列からなるGelsolin
(isoform 1)、配列番号7で表されるアミノ酸配列からなるGelsolin (isoform 2)からなる群から選択される少なくとも1つのタンパク質ないしペプチドまたは該タンパク質ないし該ペプチドから生じるアミノ酸残基5個以上のペプチド断片からなる認知機能障害疾患診断のためのバイオマーカー。 Gamma-aminobutyric consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1
acid receptor subunit alpha-4, Gamma-aminobutyric consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3
acid receptor subunit alpha-6, Gelsolin consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5
(isoform 1), at least one protein or peptide selected from the group consisting of Gelsolin (isoform 2) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7, or a peptide having 5 or more amino acid residues generated from the protein or the peptide A biomarker for diagnosis of cognitive dysfunction diseases consisting of fragments.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010176971A JP2012037349A (en) | 2010-08-06 | 2010-08-06 | Biomarker of cognitive function disorder disease and method for detecting cognitive function disorder disease using the biomarker |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010176971A JP2012037349A (en) | 2010-08-06 | 2010-08-06 | Biomarker of cognitive function disorder disease and method for detecting cognitive function disorder disease using the biomarker |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012037349A true JP2012037349A (en) | 2012-02-23 |
Family
ID=45849503
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010176971A Pending JP2012037349A (en) | 2010-08-06 | 2010-08-06 | Biomarker of cognitive function disorder disease and method for detecting cognitive function disorder disease using the biomarker |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012037349A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014207888A1 (en) | 2013-06-28 | 2014-12-31 | 株式会社Mcbi | Biomarkers for cognitive dysfunction diseases and method for detecting cognitive dysfunction disease using biomarkers |
EP3428650A2 (en) | 2017-07-14 | 2019-01-16 | Shimadzu Corporation | Method for quantifying cognitive dysfunction disease biomarker using mass spectrometry and mass spectrometer |
-
2010
- 2010-08-06 JP JP2010176971A patent/JP2012037349A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014207888A1 (en) | 2013-06-28 | 2014-12-31 | 株式会社Mcbi | Biomarkers for cognitive dysfunction diseases and method for detecting cognitive dysfunction disease using biomarkers |
EP3428650A2 (en) | 2017-07-14 | 2019-01-16 | Shimadzu Corporation | Method for quantifying cognitive dysfunction disease biomarker using mass spectrometry and mass spectrometer |
CN109254089A (en) * | 2017-07-14 | 2019-01-22 | 株式会社岛津制作所 | The quantitative approach and mass spectrometer of the cognitive disorder disease biomarker of mass spectral analysis are used |
EP3428650A3 (en) * | 2017-07-14 | 2019-05-01 | Shimadzu Corporation | Method for quantifying cognitive dysfunction disease biomarker using mass spectrometry and mass spectrometer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11307208B2 (en) | Biomarkers for cognitive impairment and methods for detecting cognitive impairment using such biomarkers | |
JP6265507B2 (en) | Biomarker for cognitive dysfunction disease and method for detecting cognitive dysfunction disease using the biomarker | |
US11726099B2 (en) | Biomarker for mental disorders including cognitive disorders, and method using said biomarker to detect mental disorders including cognitive disorders | |
JP6113798B2 (en) | Biomarker for cognitive dysfunction disease and method for detecting cognitive dysfunction disease using the biomarker | |
JP6408087B2 (en) | Biomarker for cognitive dysfunction disease and method for detecting cognitive dysfunction disease using the biomarker | |
JP6967206B2 (en) | Biomarkers for cognitive dysfunction diseases and methods for detecting cognitive dysfunction diseases using the biomarkers | |
JP6359160B2 (en) | Biomarker for cognitive dysfunction disease and method for detecting cognitive dysfunction disease using the biomarker | |
JP6359158B2 (en) | Biomarker for cognitive dysfunction disease and method for detecting cognitive dysfunction disease using the biomarker | |
JP6193942B2 (en) | Biomarker for cognitive dysfunction disease and method for detecting cognitive dysfunction disease using the biomarker | |
JP2012037349A (en) | Biomarker of cognitive function disorder disease and method for detecting cognitive function disorder disease using the biomarker | |
JP6359159B2 (en) | Biomarker for cognitive dysfunction disease and method for detecting cognitive dysfunction disease using the biomarker |