JP2021534381A - パーキンソン病の判定 - Google Patents

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Abstract

パーキンソン病を正確に同定するための方法及び組成物を開示する。より具体的には、本開示は、生存中の組織サンプルにおける、パーキンソン病の判定に関する。

Description

(関連出願の相互参照)
本出願は、2018年8月9日に出願された、米国特許仮出願第62/716,504号の利益を主張し、当該出願は、本明細書中にその全体が参照により組み込まれている。
分野
本開示は、パーキンソン病の正確な同定のための方法及び組成物に関する。より具体的には、本開示は、生存中の組織サンプルにおける、パーキンソン病の判定に関する。
関連技術の説明
パーキンソン病(PD)は現在、対象の症状の臨床検査、及び、脳内でのドーパミントランスポーター機能のイメージング(DaTscan)により評価されている。パーキンソン病用の治療薬の開発は、PDを有する対象を正確に同定する診断試験が存在しないことにより、妨げられている。PDの決定的な診断は、脳の黒質領域におけるドーパミン作動性ニューロンの喪失と組み合わさり、ニューロンに凝集したα−シヌクレイン(aSyn)が存在することであり、死後にのみ生じ得る。
本発明者らは、生存中の対象において、パーキンソン病を決定的かつ正確に同定する、当該技術分野における必要性を特定した。
対象がパーキンソン病(PD)を有するか否かの判定方法であって、(a)対象の少なくとも1つの神経的形質を含む生体サンプルを、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体と接触させることと、(b)リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体が、生体サンプルの神経的形質内で局在化するか否かを検出することと、(c)リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体が神経的形質内で局在化するときに、対象がPDを有すると判定することと、を含む、方法を本明細書で提供する。
方法のいくつかにおいて、サンプルは組織サンプルを含む。方法のいくつかにおいて、神経的形質は神経細胞を含む。方法のいくつかにおいて、神経的形質は、以前の神経細胞を含む。方法のいくつかにおいて、神経的形質は神経細胞に隣接している。
方法のいくつかにおいて、サンプルは、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体と接触する前に、少なくとも1つのプロテアーゼと接触する。いくつかの実施形態では、方法は、サンプルを少なくとも1つのホスファターゼと接触させることを更に含む。
方法のいくつかにおいて、方法は、対象の生体サンプルを、神経的形質を結合可能な一次抗体と接触させることを更に含む。いくつかの実施形態では、神経的形質に結合可能な一次抗体は、ユビキチンC末端加水分解酵素L1(PGP9.5、UCHL1、NDGOA;PARK5;PGP95;SPG79;Uch−L1;HEL−117;PGP 9.5;HEL−S−53)、RNA結合fox−1ホモログ3(RBFOX3、FOX3、NEUN、FOX−3、HRNBP3)、微小管関連タンパク質2(MAP2、MAP2A、MAP2B、MAP2C)、160kDaの中神経フィラメント(NEFM、NFM、NEF3、NF−M)、200kDaの重神経フィラメント(NEFH、NFH、CMT2CC)、シナプトフィジン(SYP、MRX96、MRXSYP)、及び、ディスク大型MAGUK足場タンパク質4(DLG4、DLGH4、PSD−95、PSD95、SAP−90、SAP90、SAP90A)からなる群から選択されるタンパク質を結合可能な抗体から選択される。
方法のいくつかにおいて、検出することは、組織化学的分析を含む。方法のいくつかにおいて、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体は、残基S129においてリン酸化したα−シヌクレインを検出する。
方法のいくつかにおいて、サンプルは固定されている。いくつかの実施形態では、サンプルはホルマリン固定・パラフィン包埋(FFPE)サンプルである。方法のいくつかにおいてサンプルは凍結サンプルである。方法のいくつかにおいて、サンプルは、神経的形質の切片を含む。方法のいくつかにおいて、サンプルは、皮膚組織、結腸組織、及び顎下腺からなる群から選択される。
方法のいくつかにおいて、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体、及び、神経的形質に結合可能な一次抗体は、宿主種がマウス又はウサギである、同一の宿主種に由来する。
方法のいくつかにおいて、工程(a)は、サンプルを、抱合体化した第1のラベルを有する第1の二次抗体であって、当該第1の二次抗体が、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体と免疫反応性である第1の二次抗体と接触させることを更に含む。いくつかの実施形態では、方法は、サンプルを、第1の二次抗体の第1のラベルと反応性のひとまとまりの試薬と接触させて、サンプルのリン酸化α−シヌクレインの近くで、第1の検出可能なシグナルを生成することを含む。
方法のいくつかにおいて、サンプルを神経的形質に結合可能な一次抗体と接触させる前に、方法は、サンプルを100℃で少なくとも15分間インキュベートすることによって、サンプル中の免疫複合体を変性させることを含む。いくつかの実施形態では、方法は、サンプルを、抱合体化した第2のラベルを有する第2の二次抗体であって、当該第2の二次抗体が、神経的形質を結合可能な一次抗体と免疫反応性である第2の二次抗体と接触させることを更に含む。いくつかの実施形態では、方法は、サンプルを、第2の二次抗体の第2のラベルと反応性のひとまとまりの試薬と反応させて、サンプルの神経的形質の近くで、第2の検出可能なシグナルを生成することを含む。いくつかの実施形態では、第1の検出可能なシグナルと第2の検出可能なシグナルは異なっている。いくつかの実施形態では、第1の検出可能なシグナルは銀染色であり、第2の検出可能なシグナルはQM−Dabsyl又はFast−Redである。
方法のいくつかにおいて、対象はPDを有することが疑われている。
本明細書においては、(a)リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体;及び(b)神経的形質に結合可能な一次抗体を含むキットもまた提供される。いくつかの実施形態では、キットは、(c)抱合体化した第1のラベルを有する、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体と免疫反応性の第1の二次抗体;(d)第1の二次抗体の第1のラベルと反応したとき、第1の検出可能なシングルを生成するひとまとまりの試薬;(e)抱合体化した第2のラベルを有する、神経的形質を結合可能な一次抗体と免疫反応性の第2の二次抗体;及び、(f)第2の二次抗体の第2のラベルと反応したとき、第2の検出可能なシングルを生成するひとまとまりの試薬を更に含み、第1の検出可能なシグナルと第2の検出可能なシグナルは異なっている。いくつかの実施形態では、第1の検出可能なシグナルは銀染色であり、第2の検出可能なシグナルはQM−Dabsyl又はFast−Redである。
キットのいくつかにおいて、神経的形質に結合可能な一次抗体は、ユビキチンC末端加水分解酵素L1(PGP9.5、UCHL1、NDGOA;PARK5;PGP95;SPG79;Uch−L1;HEL−117;PGP 9.5;HEL−S−53)、RNA結合fox−1ホモログ3(RBFOX3、FOX3、NEUN、FOX−3、HRNBP3)、微小管関連タンパク質2(MAP2、MAP2A、MAP2B、MAP2C)、160kDaの中神経フィラメント(NEFM、NFM、NEF3、NF−M)、200kDaの重神経フィラメント(NEFH、NFH、CMT2CC)、シナプトフィジン(SYP、MRX96、MRXSYP)、及び、ディスク大型MAGUK足場タンパク質4(DLG4、DLGH4、PSD−95、PSD95、SAP−90、SAP90、SAP90A)からなる群から選択されるタンパク質を結合可能な抗体から選択される。
本明細書において、対象がパーキンソン病(PD)を有するか否かの判定方法であって、(a)PDを有することが疑われる対象から、生体サンプルの固定又は凍結切片を調製することと、(b)リン酸化α−シヌクレインが切片の神経的形質内で局在化するか否かを検出することと、(c)リン酸化α−シヌクレインが神経的形質内で局在化するときに、対象をPDと診断することと、を含む、方法もまた提供される。いくつかの実施形態では、工程(c)は、(d)切片を、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体及び神経的形質を結合可能な一次抗体と接触させることを更に含む。
方法のいくつかにおいて、神経的形質に結合可能な一次抗体は、ユビキチンC末端加水分解酵素L1(PGP9.5、UCHL1、NDGOA;PARK5;PGP95;SPG79;Uch−L1;HEL−117;PGP 9.5;HEL−S−53)、RNA結合fox−1ホモログ3(RBFOX3、FOX3、NEUN、FOX−3、HRNBP3)、微小管関連タンパク質2(MAP2、MAP2A、MAP2B、MAP2C)、160kDaの中神経フィラメント(NEFM、NFM、NEF3、NF−M)、200kDaの重神経フィラメント(NEFH、NFH、CMT2CC)、シナプトフィジン(SYP、MRX96、MRXSYP)、及び、ディスク大型MAGUK足場タンパク質4(DLG4、DLGH4、PSD−95、PSD95、SAP−90、SAP90、SAP90A)からなる群から選択されるタンパク質を結合可能な抗体から選択される。
方法のいくつかにおいて、方法は、切片を、抱合体化した第1のラベルを有する第1の二次抗体であって、当該第1の二次抗体が、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体と免疫反応性である第1の二次抗体と接触させることと、切片を、抱合体化した第2のラベルを有する第2の二次抗体であって、当該第2の二次抗体が、神経的形質を結合可能な一次抗体と免疫反応性である第2の二次抗体と接触させることと、を更に含む。いくつかの実施形態では、方法は、切片を、第1の二次抗体の第1のラベルと反応性のひとまとまりの試薬と接触させて、サンプルのリン酸化α−シヌクレインの近くで、第1の検出可能なシグナルを生成することと、切片を、第2の二次抗体の第2のラベルと反応性のひとまとまりの試薬と反応させて、サンプルの神経的形質の近くで、第2の検出可能なシグナルを生成することと、を更に含む。いくつかの実施形態では、方法は、切片をリン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体と接触させた後、及び、切片を神経的形質を結合可能な一次抗体と接触させる前に、サンプル中で免疫複合体を変性させることを更に含む。
方法のいくつかにおいて、切片は、一次抗体と接触する前に、少なくとも1つのプロテアーゼと接触する。いくつかの実施形態では、方法は、切片を少なくとも1つのホスファターゼと接触させることを更に含む。
方法のいくつかにおいて、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体及び神経的形質を結合可能な一次抗体は、同一の宿主種に由来する。
方法のいくつかにおいて、第1の検出可能なシグナルと第2の検出可能なシグナルは異なっている。いくつかの実施形態では、第1の検出可能なシグナルは銀染色であり、第2の検出可能なシグナルはQM−Dabsyl又はFast−Redである。
本明細書において、対象におけるPDの診断方法であって、(a)PDを有することが疑われる対象由来の少なくとも1つの神経的形質を含む生体サンプルを得ることと、(b)サンプルを抗PGP.5抗体と接触させ、リン酸化α−シヌクレインとPGP9.5との同時局在化を判定することにより、リン酸化α−シヌクレインがサンプルの神経的形質により局在化するか否かを検出することと、(c)神経的形質において、リン酸化α−シヌクレインとPGP9.5との同時局在化があることが断定的に判定されたとき、対象をPDと診断することと、を含む、方法もまた提供する。
本明細書において、対象におけるPDの診断及び治療方法であって、(a)PDを有することが疑われる対象由来の少なくとも1つの神経的形質を含む生体サンプルを得ることと、(b)サンプルを抗PGP.5抗体と接触させ、リン酸化α−シヌクレインとPGP9.5との同時局在化を判定することにより、リン酸化α−シヌクレインがサンプルの神経的形質により局在化するか否かを検出することと、(c)神経的形質において、リン酸化α−シヌクレインとPGP9.5との同時局在化があることが断定的に判定されたとき、対象をPDと診断することと、(d)PDを有すると診断された対象において、PDを治療する治療法を投与することと、を含む、方法もまた提供する。
本明細書においては、PDと診断された対象の治療方法であって、対象に、α−シヌクレイン抗体の効果的な治療方式を投与することを含み、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な抗体、及び、神経的形質を結合可能な抗体が、対象由来の皮膚サンプルの神経的形質に同時局在化することが示されている方法もまた、提供する。
また、PDを有すると判定された対象の治療方法であって、本明細書で開示される方法のいずれか1つによりPDを有すると判定された対象に、α−シヌクレイン抗体の効果的な治療方式を投与することを含む、方法も、本明細書中で提供する。
そのようないくつかの方法において、α−シヌクレイン抗体の効果的な治療方式は、α−シヌクレインの残基1〜20、α−シヌクレインの残基1〜10、α−シヌクレインの残基4〜15、α−シヌクレインの残基91〜99、α−シヌクレインの残基117〜123、α−シヌクレインの残基118〜126内で結合するモノクローナル抗体;プラシネズマブ(PRX002);抗体クローン1H7(ATCC寄託番号PTA−8220)のCDRを有するヒト化抗体;抗体クローン9E4(ATCC寄託番号PTA−8221)のCDR、抗体クローンNI−202.21D11のCDR、及び抗体クローンNI−202.12F4のCDRを有するヒト化抗体、例えば、米国特許第8,092,801号、同第8,609,820号、同第8,790,644号、同第8,940,276号、同第9,580,493号(それら全体が本明細書に参照により組み込まれる)に開示されている、α−シヌクレイン抗体などからなる群から選択されるα−シヌクレイン抗体を含む。そのようないくつかの抗体は、配列番号49の残基31〜35を含むVH CDR1、配列番号49の残基50〜68を含むVH CDR2、配列番号49の残基101〜102を含むVH CDR3、配列番号50の残基23〜33を含むVL CDR1、配列番号50の残基49〜55を含むVL CDR2、及び、配列番号50の残基88〜98を含むVL CDR3を含む。そのようないくつかの抗体は、配列番号51を含むVH CDR1、配列番号52を含むVH CDR2、配列番号53を含むVH CDR3、配列番号54を含むVL CDR1、配列番号55を含むVL CDR2、及び、配列番号56を含むVL CDR3を含む。そのようないくつかの抗体は、配列番号57を含む重鎖、及び配列番号58を含む軽鎖を含む。
そのようないくつかの方法において、抗体はプラシネズマブ(PRX002)である。そのようないくつかの方法において、抗体は、それぞれ配列番号18〜20と呼ばれる3つの軽CDR、及び、それぞれ配列番号22〜24と呼ばれる3つの重鎖CDRを含む。そのようないくつかの方法において、抗体は、配列番号17と呼ばれる軽鎖、及び配列番号21と呼ばれる重鎖を含む。
そのようないくつかの方法において、抗体は、本明細書に、その全体が参照により組み込まれる、米国特許第8,609,820号に開示されている、9E4である。そのようないくつかの方法において、抗体は、それぞれ配列番号26〜28と呼ばれる3つの軽CDR、及び、それぞれ配列番号30〜32と呼ばれる3つの重鎖CDRを含む。そのようないくつかの方法において、抗体は、配列番号25と呼ばれる軽鎖、及び配列番号29と呼ばれる重鎖を含む。
そのようないくつかの方法において、抗体はNI−202.21D11である。そのようないくつかの方法において、抗体は、それぞれ配列番号34〜36と呼ばれる3つの軽CDR、及び、それぞれ配列番号38〜40と呼ばれる3つの重鎖CDRを含む。そのようないくつかの方法において、抗体は、配列番号33と呼ばれる軽鎖可変領域、及び配列番号37と呼ばれる重鎖可変領域を含む。
そのようないくつかの方法において、抗体はNI−202.12F4である。そのようないくつかの方法において、抗体は、それぞれ配列番号42〜44と呼ばれる軽重CDR、及び、それぞれ配列番号46〜48と呼ばれる3つの重鎖CDRを含む。そのようないくつかの方法において、抗体は、配列番号41と呼ばれる軽鎖可変領域、及び配列番号45と呼ばれる重鎖可変領域を含む。
本明細書においては、リン酸化α−シヌクレインの検出方法であって、生体サンプルを、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体と接触させることと、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体を検出することと、を含む方法もまた提供する。方法のいくつかにおいて、サンプルは、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体と接触する前に、少なくとも1つのプロテアーゼと接触する。いくつかの方法では、方法は、サンプルを少なくとも1つのホスファターゼと接触させることを更に含む。いくつかの方法において、検出することは、組織化学的分析を含む。いくつかの方法において、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体は、残基S129においてリン酸化したα−シヌクレインを検出する。特定の方法において、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体は、7E2抗体クローン、又は3G2抗体クローンである。いくつかの方法において、サンプルは固定されている。特定の方法において、サンプルはホルマリン固定・パラフィン包埋(FFPE)サンプルである。いくつかの方法において、サンプルは、凍結サンプルである。
いくつかの方法おいて、方法は、サンプルを、抱合体化した第1のラベルを有する第1の二次抗体であって、当該第1の二次抗体を、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体と免疫反応性である第1の二次抗体と接触させることを更に含む。いくつかの方法では、方法は、サンプルを、第1の二次抗体の第1のラベルと反応性のひとまとまりの試薬と接触させて、サンプルのリン酸化α−シヌクレインの近くで、第1の検出可能なシグナルを生成することを含む。
本特許又は出願ファイルには、カラーで作成された少なくとも1つの図面が含まれている。カラー図面(複数可)を含む本特許又は特許出願公開のコピーは、申請に応じて、必要な手数料を支払うことにより、米国特許庁から提供されることになる。
図1Aは、示すとおり(MJF−R13(8−8)上部パネル;P−syn/81A 中部パネル;5H5 下部パネル)のα−シヌクレイン抗体及び濃度を用いて、PDを有する対象由来の脳内の、S129でリン酸化されたα−シヌクレインの例示的な染色を示す。
図1Bは、示すとおり(2G11 上部パネル;7E2 中部パネル;3G2 下部パネル)の抗リン酸化S129α−シヌクレイン抗体及び濃度を用いて、PDを有する対象由来の脳組織内での、例示的な染色を示す。
図1Cは、示すとおり(11A5 上部パネル;pSyn#64(WAKO)下部パネル)の抗リン酸化S129α−シヌクレイン抗体及び濃度を用いて、PDを有する対象由来の脳組織内での、例示的な染色を示す。
図2Aは、非PD対象由来の脳組織においては、抗原の回復を伴わず、3G2及び7E2リン酸化S129α−シヌクレイン抗体によって、染色は観察されなかったことを示す(7E2 中部パネル(0.08μg/mL);3G2 下部パネル(0.08μg/mL))。抗体5C12(0.5μg/mL)による全α−シヌクレインの染色を、上部パネルに示す。プロテアーゼ又はホスファターゼ処理は行っていない。画像は10倍の倍率で撮影した。抗体をDISCOVERY Goat Ig Block内で染色した。
図2Bは、非PD対象由来の脳組織においては、抗原の回復を伴わず、3G2及び7E2リン酸化S129α−シヌクレイン抗体によって、染色は観察されなかったことを示す(7E2 中部パネル(0.08μg/mL);3G2 下部パネル(0.08μg/mL))。抗体5C12(0.5μg/mL)による全α−シヌクレインの染色を、上部パネルに示す。プロテアーゼ又はホスファターゼ処理は行っていない。画像は10倍の倍率で撮影した。抗体をDISCOVERY Goat Ig Block内で染色した。
図3Aは、ホスファターゼ処理(下部パネル)後には存在しない、抗原回復(細胞コンディショニング)後の、抗リン酸化S129α−シヌクレイン7E2抗体による、非PD脳組織における非常にわずかな細胞質染色(上部パネル)を示す。アルカリホスファターゼ処理は、50μg/mLで2時間であった。
図3Bは、ホスファターゼ処理(下部パネル)後には存在しない、抗原回復(細胞コンディショニング)後の、抗リン酸化S129α−シヌクレイン3G2抗体による、非PD脳組織における非常にわずかな細胞質染色(上部パネル)を示す。アルカリホスファターゼ処理は、50μg/mLで2時間であった。
図4Aは、PDを有する対象由来の皮質脳組織中での、MJF−R13(8−8)抗体によるレヴィー小体染色は、アルカリホスファターゼ処理により激しく減少したことを示す(下部パネル;50μg/mLで2時間)。画像は10倍の倍率で撮影した。MJF−R13(8−8)抗体(0.4μg/mL)を、DISCOVERY Goat Ig Blockに希釈した。
図4Bは、PDを有する対象由来の皮質脳組織中での、81A抗体によるレヴィー小体染色は、アルカリホスファターゼ処理により激しく減少したことを示す(下部パネル;50μg/mLで2時間)。画像は10倍の倍率で撮影した。81A抗体(2.0μg/mL)をDISCOVERY Goat Ig Blockに希釈した。
図4Cは、PDを有する対象由来の皮質脳組織中での、11A5抗体によるレヴィー小体染色は、アルカリホスファターゼ処理により穏やかに減少したことを示す(下部パネル;50μg/mLで2時間)。画像は10倍の倍率で撮影した。11A5抗体(0.4μg/mL)を、DISCOVERY Goat Ig Blockに希釈した。
図4Dは、PDを有する対象由来の皮質脳組織中での、7E2抗体によるレヴィー小体染色は、アルカリホスファターゼ処理により穏やかに減少したことを示す(下部パネル;50μg/mLで2時間)。画像は10倍の倍率で撮影した。7E2抗体(0.08μg/mL)を、DISCOVERY Goat Ig Blockに希釈した。
図4Eは、PDを有する対象由来の皮質脳組織中での、3G2抗体によるレヴィー小体染色は、アルカリホスファターゼ処理により穏やかに減少したことを示す(下部パネル;50μg/mLで2時間)。画像は10倍の倍率で撮影した。3G2抗体(0.08μg/mL)を、DISCOVERY Goat Ig Blockに希釈した。
図5Aは、プロテアーゼ処理(VENTANA(登録商標)プロテアーゼ1、36℃で4分間)が、レヴィー小体染色を減少させることなく、PDを有する対象由来の皮質脳組織内で、11A5抗体により非レヴィー小体染色を減少させたことを示す。画像は10倍の倍率で撮影した。11A5抗体(0.4μg/mL)を、DISCOVERY Goat Ig Blockに希釈した。
図5Bは、プロテアーゼ処理(VENTANA(登録商標)プロテアーゼ1、36℃で4分間)が、レヴィー小体染色を減少させることなく、PDを有する対象由来の皮質脳組織内で、7E2抗体により非レヴィー小体染色を減少させたことを示す。画像は10倍の倍率で撮影した。7E2抗体(0.08μg/mL)を、DISCOVERY Goat Ig Blockに希釈した。
図5Cは、プロテアーゼ処理(VENTANA(登録商標)プロテアーゼ1、36℃で4分間)が、レヴィー小体染色を減少させることなく、PDを有する対象由来の皮質脳組織内で、3G2抗体により非レヴィー小体染色を減少させたことを示す。画像は10倍の倍率で撮影した。3G2抗体(0.08μg/mL)を、DISCOVERY Goat Ig Blockに希釈した。
図6は、プロテアーゼ処理の不存在下にて、リン酸化特異的α−シヌクレイン抗体7E2(中部パネル)及び3G2(下部パネル)により、プロテアーゼ処理後の全α−シヌクレイン抗体5C12(上部パネル)と同一である、PDを有する対象由来の脳組織における、染色パターンが生成したことを示す。画像は10倍の倍率で撮影した。全抗体を、DISCOVERY Goat Ig Block内で希釈した(5C12抗体は0.5μg/mL;7E2抗体は0.08μg/mL;及び3G2抗体は0.08μg/mL)。
図7Aは、プロテアーゼベースの抗原回復の不存在下にて、抗リン酸化S129α−シヌクレイン7E2抗体(下部パネル)が、VENTANA(登録商標)プロテアーゼ1処理(36℃で4分間)に結合した、抗全α−シヌクレイン5C12抗体(上部パネル)を使用して検出したものに類似の、PDを有する対象由来の皮膚切片で凝集したα−シヌクレインを検出したことを示す。
図7Bは、プロテアーゼベースの抗原回復の不存在下にて、抗リン酸化S129α−シヌクレイン11A5抗体(上部パネル)及び3G2抗体が、VENTANA(登録商標)プロテアーゼ1処理(36℃で4分間)に結合した、抗全α−シヌクレイン5C12抗体(図7A上部パネル)を使用して検出したものに類似の、PDを有する対象由来の皮膚切片で凝集したα−シヌクレインを検出したことを示す。
図7Cは、プロテアーゼベースの抗原回復の不存在下にて、抗リン酸化S129α−シヌクレインMJF−R13抗体(上部パネル)及びP−Syn/81A抗体が、VENTANA(登録商標)プロテアーゼ1処理(36℃で4分間)に結合した、抗全α−シヌクレイン5C12抗体(図7A上部パネル)を使用して検出したものに類似の、PDを有する対象由来の皮膚切片で凝集したα−シヌクレインを検出したことを示す。
図8Aは、DISCOVERY Goat Ig Blockにより、PDサンプルにおいて、抗リン酸化S129α−シヌクレイン7E2抗体(1.0μg/mL)の染色強度を保存しながら、最小のバックグラウンドがもたらされることを示す。画像は、上部パネルでは10倍の倍率で、下部パネルでは40倍の倍率で撮影した。上部及び下部パネルの画像は、同一の組織切片の、異なる視野からのものである。
図8Bは、90103希釈液により、PDサンプルにおいて、抗リン酸化S129α−シヌクレイン7E2抗体(1.0μg/mL)の染色強度を保存しながら、最小のバックグラウンドがもたらされることを示す。画像は、上部パネルでは10倍の倍率で、下部パネルでは40倍の倍率で撮影した。上部及び下部パネルの画像は、同一の組織切片の、異なる視野からのものである。
図9は、スライド当たりで染色した神経細胞形質パーセントの形態における定量的測定が実施された、1.0μg/mL公称濃度を上回る、及び下回る抗リン酸化S129α−シヌクレイン7E2抗体の試験(ガードバンド実験)の結果を示す。本実験のために、色素体による抗体適用及び検出の前に、組織切片はプロテアーゼによってもホスファターゼによっても、処理しなかった。DISCOVERY Goat Ig Blockに希釈した、0.5μg/mL、0.75μg/mL、1.0μg/mL、1.25μg/mL、及び1.5μg/mLの抗リン酸化S129α−シヌクレイン7E2抗体により、PDを有する対象由来の皮膚組織を染色することによって、1.0μg/mLの公称値からおよそ±50%の幅がある抗体濃度での、ロバストな染色が示される。
図10Aは、抗PGP9.5抗体EPR4118(0.2μg/mL)が、通常の対象(非PD対象)由来の皮膚サンプル中で、神経細胞形質を染色することを示す。
図10Bは、抗PGP9.5抗体13C4/I3C4(0.2μg/mL)が、通常の対象(非PD対象)由来の皮膚サンプル中で、神経細胞形質を染色することを示す。
図10Cは、Cell Marque製のポリクローナル抗PGP9.5抗体(1.0μg/mL;VENTANA(登録商標)カタログ番号760−4434)が、通常の対象(非PD対象)由来の皮膚サンプル中で、神経細胞形質を染色することを示す。
図11Aは、非PD対象由来の、新鮮に切断した組織スライドにおける、膠原線維の強力なバックグラウンド染色(約24〜48時間)を示す。染色は、0.1μg/mL及びVENTANA OptiView DAB IHC検出キットにて、抗リン酸化S129α−シヌクレイン7E2抗体を用いて実施した。組織切片は、CC1抗原回復処理を受けなかった。抗リン酸化S129α−シヌクレイン7E2抗体、及びOptiView HQ Linkerを適用しなかったときに、同様の結果が得られ(データは図示せず)、このことは、コラーゲンバックグランド染色が、OptiView Multimerにより生み出されたことを示している。
図11Bは、スライドを切断してからおよそ5ヶ月後に染色した、非PD対象由来の組織スライドにおける、膠原線維の最小バックグラウンド染色を示す。
図12Aは、組織スライドでの膠原線維のバックグラウンド染色が、非PD対象由来の組織スライド内でのプロテアーゼによる抗原回復により悪化する可能性があることを示す。組織を、DISCOVERY Goat Ig Blockに希釈した抗リン酸化S129α−シヌクレイン7E2抗体(0.1μg/mL)で試験した。
図12Bは、組織スライドでの膠原線維のバックグラウンド染色は、非PD対象由来の組織スライド内でのCC1抗原回復により減少する可能性があることを示す。組織を、CC1による事前の抗原回復なしに(上部パネル)、又は、VENTANA BenchMark ULTRA自動染色機器で、CC1を48分間100℃で用いる抗原回復の後で(下部パネル)、DISCOVERY Goat Ig Blockに希釈した抗リン酸化S129α−シヌクレイン7E2抗体(1.0μg/mL)でインキュベートした。
図13は、ultraView Universal DAB検出キット(右パネル)は、PD皮膚(上部パネル)及び対照皮膚(下部パネル)サンプルの両方において、OptiView DAB IHC検出キット(左パネル)と比較して、PGP9.5に対して低い染色強度をもたらすことを示す。OptiView検出:HQ Linker+HRP Multimer。ultraView検出:抗Rb/Ms HRP Multimer。組織サンプルを100℃で32分間、CC1により前処理し、PGP9.5 EPR4118抗体(0.5μg/mL)をDISCOVERY Goat Ig Blockに希釈した。画像は40倍の倍率で撮影した。
図14は、ultraView Universal DAB検出キットによる増幅プロセスによって、PD皮膚(上部パネル)及び対照皮膚(下部パネル)サンプルの両方において、非特異的バックグラウンド染色の増加がもたらされることを示す。増幅:Ms抗Rb、続いてRb抗Ms IgG。ultraView検出:抗Rb/Ms HRP Multimer。抗リン酸化S129α−シヌクレイン7E2抗体(1.0μg/mL)を、DISCOVERY Goat Ig Blockに希釈した。CC1でもプロテアーゼでも、前処理は行っていない。画像は40倍の倍率で撮影した。
図15は、ultraView SISH DNP検出キット(上部パネル)、並びにDISCOVERY Purpleキット(中部及び下部パネル)は共に、ヤギ抗ウサギHRP抱合体染色付着と共に用いたとき、バックグランドはほとんど、又は全くなく、PDを有する対象由来の皮膚サンプルにおいて、凝集した抗リン酸化S129α−シヌクレインを検出することを示す。リン酸化S129α−シヌクレインは、黒(銀染色)又は紫(TAMRA)に染色した。DISCOVERY Goat Ig Block中での、1.0μg/mLの抗リン酸化S129α−シヌクレイン7E2抗体。検出:銀(上部パネル)若しくはTAMRA(中部パネル)によるヤギ抗ウサギHRP、又はTAMRA(HQ抱合体化ヤギ抗ウサギ抗体/抗HQ−HRP、下部パネル)によるOptiView。DISCOVERY Goat Ig Block中で、0.5μg/mLのPGP9.5抗体EPR4118は、黄色に染色される。検出:Dabsylによるヤギ抗ウサギAP(黄色)。CC1でもプロテアーゼでも、前処理は行っていない。
図16は、抗リン酸化α−シヌクレイン7E2抗体、及びultraView SISH DNP検出キットにより、皮膚の神経的形質に付着した黒色の銀染色により、EPR4118抗体、及びVENTANA(登録商標)DISCOVERY UltraMap抗−Rbアルカリホスファターゼ及びQM−DABSYLを用いて黄色に染色したPGP9.5のバックグラウンドにおける、凝集したリン酸化S129α−シヌクレインの、コントラストの高い可視化がもたらされたことを示す。組織サンプルは、PDを有する対象由来の皮膚サンプル(上部パネル)、及び、通常の対象(非PD)由来の皮膚サンプル(下部パネル)である。
図17Aは、PDを有する対象由来の皮膚サンプル内の、大きな血管の神経的形質における、リン酸化S129α−シヌクレイン(黒/銀染色)及びPGP9.5(黄色)の免疫組織化学的検出を示す。
図17Bは、PDを有する対象由来の皮膚サンプル内の、小さな神経束の神経的形質における、リン酸化S129α−シヌクレイン(黒/銀染色)及びPGP9.5(黄色)の免疫組織化学的検出を示す。
図17Cは、PDを有する対象由来の皮膚サンプル内の、エクリン汗腺の神経的形質における、リン酸化S129α−シヌクレイン(黒/銀染色)及びPGP9.5(黄色)の免疫組織化学的検出を示す。
図17Dは、PDを有する対象由来の皮膚サンプル内の、大きな神経束の神経的形質における、リン酸化S129α−シヌクレイン(黒/銀染色)及びPGP9.5(黄色)の免疫組織化学的検出を示す。
図17Eは、PDを有する対象由来の皮膚サンプル内の、立毛筋の神経的形質における、リン酸化S129α−シヌクレイン(黒/銀染色)及びPGP9.5(黄色)の免疫組織化学的検出を示す。
図18は、非PD対照対象(上部パネル)及びPD対象(下部パネル)由来の皮膚神経束で観察可能な、びまん性顆粒、及び固有の種類の銀リン酸化S129α−シヌクレイン染色の例を示す。プロテアーゼ又はホスファターゼ処理を行わずに、リン酸化S129α−シヌクレイン及びPGP9.5銀/黄色二重IHCアッセイを使用して、頭皮生検の切片を染色した(手順1)。黄色に染色した構造物は、PGP9.5を発現する神経である。
図19は、顆粒タイプのリン酸化S129α−シヌクレイン(上部パネル)と、ミエリン塩基性タンパク質(下部パネル)との間での、同様の周辺神経染色パターンを示し、シュワン細胞におけるびまん性pS129α−シヌクレインの、潜在的な局在化を示唆している。
図20Aは、CC1処理を伴わない、11A5抗体(0.4μg/mL)によるリン酸化S129α−シヌクレインの染色(上部パネル)は、32分間100℃で、ULTRA CC1で処理した後に減少した(下部パネル)ことを示す。
図20Bは、CC1処理を伴わない、7E2抗体(0.08μg/mL)によるリン酸化S129α−シヌクレインの染色(上部パネル)は、32分間100℃で、ULTRA CC1で処理した後に減少した(下部パネル)ことを示す。
図20Cは、CC1処理を伴わない、3G2抗体(0.08μg/mL)によるリン酸化S129α−シヌクレインの染色(上部パネル)は、32分間100℃で、ULTRA CC1で処理した後に減少した(下部パネル)ことを示す。
図20Dは、CC1処理を伴わない、MJF−R13抗体(0.4μg/mL)によるリン酸化S129α−シヌクレインの染色(上部パネル)は、32分間100℃で、ULTRA CC1で処理した後に減少した(下部パネル)ことを示す。
図20Eは、CC1処理を伴わない、P−Syn/81A抗体(2.0μg/mL)によるリン酸化S129α−シヌクレインの染色(上部パネル)は、32分間100℃で、ULTRA CC1で処理した後に減少した(下部パネル)ことを示す。
図21Aは、PDを有する対象由来の皮膚切片における、(7E2抗体クローンで検出した)固有の種類のリン酸化S129α−シヌクレイン染色における、(未処理;左パネルと比較して)適度な増加をもたらした、4分間の、VENTANA(登録商標)プロテアーゼ2での処理(右パネル)を示す。4分間の、VENTANA(登録商標)プロテアーゼ2での処理はまた、PDを有する患者由来の皮膚切片において、顆粒タイプのリン酸化S129α−シヌクレイン染色及びPGP9.5染色を、劇的に減少させた。
図21Bは、4分間の、VENTANA(登録商標)プロテアーゼ2での処理(右パネル)が、固有の種類として誤解される可能性がある、非PD対象由来の皮膚切片中で、(7E2抗体クローンで検出した)リン酸化S129α−シヌクレインを(未処理;左パネルと比較して)有意に減少させたことを示す。
図22は、プロテアーゼ未処理(上部パネル)と比較して、PDを有する対象由来の皮膚において、リン酸化S129α−シヌクレイン抗体を用いる染色における、4分間(中部パネル)又は12分間(下部パネル)でのプロテアーゼ3による処理の効果を示す。リン酸化S129α−シヌクレインは、黒に染色した。DISCOVERY Goat Ig Block中での、1.0μg/mLの7E2抗体クローン(検出:銀によるヤギ抗ウサギHRP)。DISCOVERY Goat Ig Block中での、0.5μg/mLのPGP9.5抗体EPR4118は、黄色に染色した(検出:Dabsylによるヤギ抗ウサギAP)。CC1でもプロテアーゼでも、前処理は行っていない。
図23Aは、pH9で8分間、アルカリホスファターゼ(NEB由来の、精製仔牛小腸アルカリホスファターゼ)前処理すること(下部パネル)により、アルカリホスファターゼで処理されていない、組織で通常観察される、密度の高い固有の種類の染色に影響を及ぼすことなく、びまん性顆粒リン酸化α−シヌクレイン染色が取り除かれることを示す(上部パネル)。
図23Bは、pH9で24分(上部パネル)又は40分間(下部パネル)、アルカリホスファターゼ(NEB由来の、精製仔牛小腸アルカリホスファターゼ)前処理することにより、アルカリホスファターゼで処理されていない、組織で通常観察される、密度の高い固有の種類の染色に影響を及ぼすことなく、びまん性顆粒リン酸化α−シヌクレイン染色が取り除かれることを示す。
図24は、pH8で8分間、アルカリホスファターゼ(Roche製の組み換えアルカリホスファターゼ;30μg/mL)処理により、AP未処理(上部パネル)、又はpH10でのAP処理(中部パネル)と比較して、固有のリン酸化S129α−シヌクレイン(下部パネル)の染色の減少がもたらされたことを示す。
図25は、アルカリホスファターゼ、続いてプロテアーゼ3での前処理により、密度の高い固有の染色の有意な喪失を伴わずに、びまん性顆粒リン酸化α−シヌクレイン染色が取り除かれることを示す。
図26は、EPR4118抗体(1.0μg/mL)を用いるPGP9.5検出は、ULTRA CC1のバルク溶液を用いる抗原回復の期間を増加させる(0分−上部パネル;16分−中部パネル;又は、64分−下部パネル)と、向上したことを示す。
図27は、16分間100℃での、ULTRA CC2による抗原回復によって、EPR4118抗体を用いるPGP9.5染色の増強が得られたことを示す。
図28は、皮膚サンプルにおけるパーキンソン病特性決定のための、α−シヌクレイン(aSyn)及びPGP9.5の同時検出のための2つの手順の概要を示す。
図29は、PDを有する対象、及び通常の非PD対象由来の頭皮生検の4μmの切片において、リン酸化S129α−シヌクレイン染色を含有する神経的形質のパーセンテージを示す、個々の値のプロットを示す。15個のPD、及び9個の非PD対照頭皮皮膚サンプルのコホートを、2つの異なるリン酸化S129α−シヌクレイン及びPGP9.5銀/黄色二重IHCアッセイ手順:Ree(手順1)なし、及び(手順2)プロテアーゼ/ホスファターゼありで染色した。
図30Aは、PDを有する対象、及び通常の非PD対象由来の頭皮生検の4μmの切片において、固有の種類のリン酸化S129α−シヌクレイン染色を有する神経的形質のパーセンテージを示す、個々の値のプロットを示す。15個のPD、及び7個の非PD対照頭皮皮膚サンプルのコホートを、プロテアーゼ/ホスファターゼなし(手順1)、及びあり(手順2)で、及びまた、pRED/Prothenaにより開発された、プロテアーゼ耐性α−シヌクレインDAB IHCアッセイを用いて、リン酸化S129α−シヌクレイン及びPGP9.5銀/黄色二重IHCアッセイ手順で染色した。
図30Bは、PDを有する対象、及び通常の非PD対象由来の頭皮生検の4μmの切片において、びまん性顆粒タイプのリン酸化S129α−シヌクレイン染色を有する神経的形質のパーセンテージを示す、個々の値のプロットを示す。15個のPD、及び7個の非PD対照頭皮皮膚サンプルのコホートを、プロテアーゼ/ホスファターゼなし(手順1)、及びあり(手順2)で、及びまた、pRED/Prothenaにより開発された、プロテアーゼ耐性α−シヌクレインDAB IHCアッセイを用いて、リン酸化S129α−シヌクレイン及びPGP9.5銀/黄色二重IHCアッセイ手順で染色した。
図31は、PDを有する対象、及び通常の非PD対象由来の腹部皮膚生検の4μmの切片において、リン酸化S129α−シヌクレイン染色を含有する神経的形質のパーセンテージを示す、個々の値のプロットを示す。20個のPD、及び20個の非PD対照腹部皮膚生検サンプルのコホートを、2つの異なるリン酸化S129α−シヌクレイン及びPGP9.5銀/黄色二重IHCアッセイ手順:プロテアーゼ/ホスファターゼなし(手順1)、及びあり(手順2)で染色した。
図32Aは、手順2(下部パネル)と比較した、手順1(上部パネル)による通常の結腸組織の染色での差を示す。スケールバーは50μmである。
図32Bは、手順2(下部パネル)と比較した、手順1(上部パネル)による通常の結腸組織の染色での差を示す。スケールバーは50μmである。
図33Aは、手順2を用いた、PDを有する対象由来の顎下腺組織の例示的染色を示す。画像は10倍の倍率で撮影した。
図33Bは、手順2を用いた、PDを有する対象由来のS状結腸組織の例示的染色を示す。画像は20倍の倍率で撮影した。
図33Cは、手順2を用いた、PDを有する対象由来の頭皮組織の例示的染色を示す。画像は20倍の倍率で撮影した。
図34は、小児皮膚組織では、手順1(P1;上部パネル)が、手順2(P2:下部パネル)では存在しない、固有のモルホロジーを有する重質のリン酸化α−シヌクレイン銀染色を生み出したことを示す。
本開示は、別様においてはPDを有すると診断されない対象、及び、パーキンソン病を有するリスクがある、又はパーキンソン病が疑われる対象における、パーキンソン病(PD)の正確かつ決定的な判定のための方法及び組成物に関する。方法及び組成物は、進行性核上性麻痺、多系統萎縮症、ウイルス性パーキンソン症候群、本態性振戦、薬剤又は毒性により誘発されるパーキンソン症候群、外傷後パーキンソン症候群、動脈硬化性パーキンソン症候群、グアムのパーキンソン症候群・認知症合併症、皮質脳底神経節性縮退、又は標準圧力水頭症を含むがこれらに限定されない、パーキンソン病様の症状と関連する場合がある、移動障害を有する患者におけるパーキンソン病を取り除くためにもまた、使用可能である。開示した方法は、対象の少なくとも1つの神経的形質を含む生体サンプルを、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体と接触させることを含む。リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体が、生体サンプルの神経的形質内で局在化するか否かを検出することで、生残対象がPDを有するか否かに関する判定を行うことができる。対象としては、PDの前症候性である患者、及び、PDの正確な診断が現在、ルーチン的に可能ではない場合に、病気の初期段階にある患者を挙げることができる。更に、死後分析は、死後に収集した生体サンプルで行うことができる。
本明細書で使用する場合、用語「生体サンプル」は、本開示の方法及びキットで試験可能なサンプルを含み、ヒト及び動物の体、固定又は凍結組織試料、並びに固定細胞試料が挙げられる。用語「組織」とは、生命体内で同様の機能を発揮する、相互接続した細胞のまとまりを意味する。生体サンプルとしては、健常な、若しくは明らかに健常なヒト対象由来の、又は、パーキンソン病などの、診断若しくは治療されるべき状態若しくは疾患に影響を受けている、若しくはこれに影響を受けている疑いがある、ヒト対象由来の、サンプルを挙げることができる。生体サンプルは、(腫瘍生検などの生検を含む)任意の器官又は組織から入手されるサンプルであることができる。また、サンプルは、剖検の間に採取されたサンプルなどの、死亡した患者に由来することができる。生体サンプルは、細胞学的サンプルもまた含むことができる(いくつかの例においては、細胞学的サンプルは、皮膚組織、結腸組織、顎下腺組織、又は脳由来の組織切片などの組織が元となることができる)。別の例において、サンプルは細胞、又は、対象から入手した生体サンプルから調製した細胞ペレットであることができる。
いくつかの例において、生体サンプルとしては、通常又は癌性組織、例えば、皮膚組織(例えば、対象の頭皮、腹部、又は胴体由来)、結腸組織、顎下腺組織、脳組織、嗅球、肺組織、卵巣組織、膵臓組織、中皮組織、胃腸組織、頭頸組織、胸組織、肝臓組織、腎臓組織、前立腺組織、子宮組織、脳脊髄液(又は、脳脊髄液から単離した細胞及び/若しくは神経的形質)、骨、肺細胞、卵巣細胞、膵臓細胞又は中皮細胞、結腸細胞、頭頸細胞、胸細胞、肝臓細胞、腎臓細胞、皮膚細胞、前立腺細胞、子宮細胞、骨細胞、脳細胞、及び肺細胞を挙げることができる。例えば、皮膚、結腸、顎下腺、嗅球、肺、卵巣、肝臓、若しくは膵臓、又は、細胞材料を含有するその他の腫瘍由来のサンプルは、腫瘍の全て又は一部の外科的切除により、微細の針状脳生検、腫瘍又はパンチ生検由来の微細の針状吸引物を収集することにより、及び、当該技術分野において既知のその他の方法により、入手することができる。
本明細書で使用する場合、用語「神経的形質」とは、神経細胞、及び、神経分布していることが知られている組織構築物を意味する。例えば、神経的形質は、神経細胞の一部、神経細胞、以前の神経細胞の一部、以前の神経細胞、又は、神経細胞と以前の神経細胞の両方、及び/又はこれらの一部であることができる。方法のいくつかにおいて、神経的形質は神経細胞に隣接している、例えば、以前の神経細胞は健常な神経細胞に隣接している。その他の種類の神経的形質としては、真皮に広範に分布している、無髄の、又は薄く有髄化している、表皮内神経線維;汗腺、毛嚢、立毛筋、及び血管を含むがこれらに限定されない、自律神経系構造物に神経分布させる、アドレナリン作動性、ノルアドレナリン作動性、コリン作動性の交感神経線維又は血管拡張性のペプチド作動性線維を含むがこれらに限定されない、神経分布していることが知られている組織構築物が挙げられる。いくつかの方法においては、神経的形質は、壊死性又はアポトーシス性である、以前の神経細胞又は神経細胞の構成成分を含むことができる。
本開示の文脈において、用語「一次抗体」とは、抗体結合剤、例えば、「標的」(例えば、リン酸化α−シヌクレイン又は神経的形質の構成成分)に、より具体的には、サンプルの標的の単一単位(例えば、標的分子のエピトープ)に特異的に結合する、全抗体分子、前記分子の断片又は誘導体(例えば、抗体又は重合化抗体を含む抱合体)を意味する。本明細書で開示する方法のいくつかにおいて、一次抗体は、残基S129でリン酸化α−シヌクレインを結合可能な抗体(pS129 aSyn)であることができる。本明細書で開示する方法のいくつかにおいて、一次は、神経的形質の構成成分を結合可能な抗体であることができる。一次抗体は、以下の開示の見出し「抗体」の元で、より完全に記載される。
一次抗体が神経的形質内で局在化するか否かを検出するために、サンプルを抗体と接触させ、サンプルにおける抗体の存在を調査する。例えば、一次抗体が検出可能な標識で標識されるときに、一次抗体の局在化の判定を達成することができる。サンプルでの標識の検出は、神経的形質内での抗体の局在化に対応する。
本明細書で開示する方法のいくつかは、対象の生体サンプルを、神経的形質内でリン酸化α−シヌクレイン以外のタンパク質を結合可能な、第2の一次抗体と接触させることを更に含む。第2の一次抗体を用いることで、神経的形質内での、第1の一次抗体と第2の一次抗体の両方の局在化の判定が可能となる。PDの判定は、神経的形質内での両方の抗体の同時局在化の判定の際に正確かつ決定的に判定される。
第2の一次抗体は例えば、神経的形質の構成成分であるタンパク質を結合可能な抗体から選択することができ、例えば、以下のうちの1つから選択することができる:ユビキチンC末端加水分解酵素L1(PGP9.5、UCHL1、NDGOA;PARK5;PGP95;SPG79;Uch−L1;HEL−117;PGP 9.5;HEL−S−53)、RNA結合fox−1ホモログ3(RBFOX3、FOX3、NEUN、FOX−3、HRNBP3)、微小管関連タンパク質2(MAP2、MAP2A、MAP2B、MAP2C)、160kDaの中神経フィラメント(NEFM、NFM、NEF3、NF−M)、200kDaの重神経フィラメント(NEFH、NFH、CMT2CC)、シナプトフィジン(SYP、MRX96、MRXSYP)、及び、ディスク大型MAGUK足場タンパク質4(DLG4、DLGH4、PSD−95、PSD95、SAP−90、SAP90、SAP90A)。
本明細書で開示する方法のいくつかにおいて、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体、及び、神経的形質に結合可能な一次抗体は、同一の宿主種に由来し、宿主種はマウス又はウサギであることができる。いくつかの方法においては、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体、及び、神経的形質に結合可能な一次抗体は、マウス又はウサギなどの、異なる宿主種に由来する。
用語「局在化」及び「同時局在化」とは、同一神経的形質内での、標的タンパク質又は標的タンパク質の位置を意味する。いくつかの方法においては、神経的形質内でのタンパク質の同時局在化は、タンパク質を独立して示すシグナルが、各シグナルのバックグラウンドと比較したときに、神経的形質内で同定されるときに判定される。神経的形質の外にあるペプチドを示すシグナルは、神経的形質内に局在化するタンパク質を示さない。一例として、神経的形質内に局在化するリン酸化α−シヌクレインを示すシグナルは、バックグラウンドシグナルよりも1、2、3、若しくは4標準偏差高い、又は、バックグラウンドシグナルよりも、又は少なくとも1倍、少なくとも2倍、少なくとも3倍、少なくとも4倍、少なくとも5倍、少なくとも6倍、少なくとも7倍、少なくとも8倍、少なくとも9倍、若しくは少なくとも10倍高い、シグナルである。
抗体の局在化及び同時局在化の判定方法としては例えば、組織化学的分析が挙げられる。本明細書で使用する場合、用語「免疫組織化学」又は「IHC」とは、サンプル内での抗原の、抗体等の特異的結合剤との相互作用を判定することにより、固定又は凍結サンプル内で、抗原の存在又は分布を測定する方法を意味する。したがって、本開示は、PDを有することが疑われている対象の生体サンプルの固定又は凍結切片を用いることにより、対象がパーキンソン病(PD)を有するか否かを判定する方法を提供する。切片内の神経的形質で局在化したリン酸化α−シヌクレインを検出することができ、対象は、リン酸化α−シヌクレインが神経的形質内で局在化したときに、PDを有すると診断され得る。本開示の方法としては、切片を、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な第1の一次抗体と接触させることが挙げられる。方法としては、切片を、神経的形質を結合可能な第2の一次抗体と接触させることもまた挙げることができる。
本明細書で開示される方法のいくつかとしても、自動化IHC/ISHスライド染色器などの、自動化組織化学染色プラットフォームもまた挙げることができる。自動化IHC/ISHスライド染色器としては典型的には、少なくとも、染色プロトコルで用いられる様々な試薬の貯蔵容器、試薬をスライド上に分配するための貯蔵容器と流体連通した、試薬分配ユニット、スライドから、使用済みの試薬と他の廃棄物を取り除くための、廃棄物除去システム、及び、試薬分配ユニットと廃棄物除去システムの作用を調節する制御システムが挙げられる。染色工程の実施に加えて、多くの自動化スライド染色器は、(サンプルをスライドに付着させるための)スライドベーク、脱蝋(脱パラフィン処理とも呼ばれる)、抗原回復、対比染色、脱水及び洗浄、並びにカバーガラス処理を含む、染色に付属した工程もまた実施することができる(又は、そのような付属工程を実施する個別のシステムと適合性がある)。Prichard,Overview of Automated Immunohistochemistry,Arch Pathol Lab Med.,Vol.138,pp.1578−1582(2014)(その全体が本明細書に参照により組み込まれる)は、intelliPATH FLX(登録商標)(Biocare Medical)、WAVE(登録商標)(Celerus Diagnostics)、DAKO OMNIS(登録商標)及びDAKO AUTOSTAINER LINK(登録商標)48(Agilent Technologies)、BENCHMARK(登録商標)(Ventana Medical Systems,Inc.)、Leica BOND(登録商標)、並びにLab Vision(商標)Autostainer(Thermo Scientific)自動化スライド染色器を含む、自動化IHC/ISHスライド染色器、及びそれらの様々な特徴の、いくつかの具体例について記載している。更に、Ventana Medical Systems,Inc.は、米国特許第5,650,327号、同第5,654,200号、同第6,296,809号、同第6,352,861号、同第6,827,901号、及び同第6,943,029号、並びに、米国特許出願公開第20030211630号及び同第20040052685号を含む、自動化分析を実施するためのシステム及び方法を開示する、多数の米国特許の譲受人である。市販されている染色ユニットは通常、以下の原理のうちの1つで作動する:(1)スライドが水平に配置され、試薬が、組織サンプルを含有するスライドの表面に水たまりとして分配される、開放式個別スライド染色(DAKO AUTOSTAINER LINK(登録商標)48(Agilent Technologies)、及びintelliPATH(登録商標)(Biocare Medical)染色器で実装されるものなど);(2)試薬が、サンプル上に配置された不活性流体層で覆われるか、又はこれを通して分配されるかのいずれかである、液体オーバーレイ技術(VENTANA(登録商標)BenchMark及びDISCOVERY(登録商標)染色器で実装されるものなど);(3)スライド表面が(別のスライド又はカバープレートであり得る)別の表面に隣接して配置され、毛管力が上がり、液体試薬をサンプルと接触したままとする細いギャップを作製する、毛管ギャップ染色(DAKO TECHMATE(登録商標)、Leica BOND(登録商標)、及びDAKO OMNIS(登録商標)染色器により用いられる染色原理など)。毛管ギャップ染色の、何回かの反復では、流体は(DAKO TECHMATE(登録商標)及びLeica BOND(登録商標)などでの)ギャップ内では混合しない。ダイナミックギャップ染色と呼ばれる、毛管ギャップ染色の変形において、毛管力を使用して、サンプルをスライドにアプライし、その後、平行な表面を互いに移動させて、インキュベーション中に試薬を撹拌して、試薬混合を行う(DAKO OMNIS(登録商標)スライド染色器(Agilent)で実装される染色原理など)。ギャップ染色の移動において、移動可能なヘッドをスライドの上に合わせる。ヘッドの低い方の面を、充分小さい第1のギャップによりスライドから離し、液体のメニスカスが、スライドの移動中に液体からスライド上に形成されることを可能にする。スライドの幅未満の横方向寸法を有する混合拡張部は、移動可能なヘッドの低い方の面から伸びて、混合拡張部とスライドとの間で、第1のギャップよりも小さい第2のギャップを画定する。ヘッドの移動中、混合拡張部の横方向寸法は、一般に第2のギャップから第1のギャップに伸びる向きに、スライド上で液体の水平移動を行うには充分である。国際公開第2011−139978 A1号を参照のこと。スライドに試薬を付着させるには近年、インクジェット技術を用いることが提案されている。国際公開第2016−170008 A1号を参照のこと。染色技術のこの一覧は包括的なものであることを意図しておらず、バイオマーカー染色を実施するための、あらゆる完全又は半自動化システムが、組織化学染色プラットフォームに組み込まれることができる。
抗体結合の検出
本明細書で開示する方法のいくつかにおいて、工程(a)は、サンプルを、抱合体化した第1のラベルを有する、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体と免疫反応性の第1の二次抗体と接触させることを更に含む。本明細書で開示する方法のいくつかにおいて、方法は、サンプルを、第1の二次抗体の第1のラベルと反応性のひとまとまりの試薬と接触させて、サンプルのリン酸化α−シヌクレインの近くで、第1の検出可能なシグナルを生成することを含む。
本明細書で開示する方法のいくつかにおいて、方法は、サンプルを、抱合体化した検出可能な第2のラベルを有する、神経的形質を結合可能な一次抗体と免疫反応性の第2の二次抗体と接触させることを更に含む。本明細書で開示する方法のいくつかにおいて、方法は、サンプルを、第2の二次抗体の第2のラベルと反応性のひとまとまりの試薬と反応させて、サンプルの神経的形質の近くで、第2の検出可能なシグナルを生成することを含む。本明細書で開示する方法のいくつかにおいて、第1の検出可能なシグナルと第2の検出可能なシグナルは異なっている。本明細書で開示する特定の方法において、第1の検出可能なシグナルは銀染色であり、第2の検出可能なシグナルはQM−Dabsyl又はFast−Redである。
本開示の文脈において、用語「二次抗体」とは、標的抗原に結合した一次抗体に特異的に結合する抗原結合ドメインを有する抗体結合剤、例えば、全抗体分子、前記分子の断片又は誘導体(例えば、抗体又は重合化抗体を含む抱合体)を意味する。二次抗体は、一次抗体に結合する複数の二次抗体による、感度増加及びシグナル増幅を補助することができる。いくつかの実施形態では、二次抗体は、ホースラディッシュペルオキシダーゼ(HRP)又はアルカリホスファターゼ(AP)などの酵素;又は、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)、ローダミン誘導体、Alexa Fluor染料などの蛍光染料;又は、様々な用途で用いることができるその他の分子に抱合体化することができる。
本明細書で開示する方法のいくつかにおいて、サンプルは、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体と接触する前に、少なくとも1つのプロテアーゼと接触する。本明細書で開示する特定の方法において、方法は、サンプルを少なくとも1つのホスファターゼと接触させることを更に含む。方法のいくつかにおいて、サンプルは、プロテアーゼとホスファターゼの両方と接触する。プロテアーゼ、又はプロテアーゼとホスファターゼの使用は、PDの判定が第1の一次抗体のみで達成される、又は、判定が、第1の一次抗体と第2の一次抗体の両方の使用により達成される、方法に従い使用することができる。本明細書で開示する方法のいくつかにおいて、ホスファターゼを用いることで、パーキンソン病を有しない対象で通常見られるリン酸化α−シヌクレインを取り除くことにより、パーキンソン病を有する対象に固有の、リン酸化α−シヌクレインの検出が向上する。プロテアーゼを用いることで、リン酸化α−シヌクレインの一次抗体へのアクセス可能性を取り除くことにより、リン酸化α−シヌクレインの検出が向上する。
本明細書で開示する方法のいくつかにおいて、サンプルを神経的形質に結合可能な一次抗体と接触させる前に、方法は、例えば、サンプルを100℃で少なくとも15分間インキュベートすることによって、サンプル中の免疫複合体を変性させることを含む。特定の方法において、変性は、約5分間〜少なくとも約60分間、約80℃〜少なくとも約110℃にて生じることができる。例えば、変性は、約80℃、約85℃、約90℃、約95℃、約100℃、約105℃、又は約110℃にて、少なくとも約5分、約6分、約7分、約8分、約9分、約10分、約11分、約12分、約13分、約14分、約15分、約16分、約17分、約18分、約19分、約20分、約25分、約30分、約35分、約40分、約45分、又は約48分、又は約50分、又は約55分、又は少なくとも約60分の間、生じることができる。
本明細書で使用する場合、用語「プロテアーゼ」又は「ペプチダーゼ」又は「プロテイナーゼ」とは、ペプチド結合の加水分解により、タンパク質分解又はタンパク質異化作用を実施する酵素を意味する。プロテアーゼは、触媒残基に応じて7つの大きな群に分類することができる。例えば、(セリンアルコールを用いる)セリンプロテアーゼ、(システインチオールを用いる)システインプロテアーゼ、(トレオニン二級アルコールを用いる)トレオニンプロテアーゼ、(アスパルテートカルボン酸を用いる)アスパラギン酸プロテアーゼ、(グルタメートカルボン酸を用いる)グルタミン酸プロテアーゼ、(金属、通常亜鉛を用いる)メタロプロテアーゼ、及び、(離脱反応を実施するためにアスパラギンを用いる)アスパラギンペプチドリアーゼ。プロテアーゼの例としては、トリプシン、キモトリプシン、エンテロキナーゼ、エンドプロテアーゼGluC、プロテイナーゼK、トロンビン、ファクターXa、アルカリ性プロテアーゼ(例えばアルカリ性VIIIプロテアーゼ)、パパイン、コラゲナーゼ、ディスパーゼ、ペプシン、カテプシンD、及びカルボキシペプチダーゼAを挙げることができるが、これらに限定されない。市販されているプロテアーゼの例としては、VENTANA(登録商標)プロテアーゼ1(P/N 760−2018)、VENTANA(登録商標)プロテアーゼ2(P/N 760−2019)、又はVENTANA(登録商標)プロテアーゼ3(P/N 760−2020)を挙げることができるが、これらに限定されない。プロテアーゼのインキュベーション時間は当業者により決定されることができるが、インキュベーション時間は、約2分以下〜少なくとも約20分の範囲であることができ、温度は、約15℃以下〜少なくとも約45℃の範囲であることができる。例えば、約15℃、約20℃、約25℃、約30℃、約35℃、約36℃、約37℃、約38℃、約39℃、又は少なくとも約40℃において、約3分、約4分、約5分、約6分、約7分、約8分、約9分、約10分、約11分、約12分、約13分、約14分、約15分、約16分、約17分、約18分、約19分、又は少なくとも約20分。特定の例において、インキュベーションは、約36℃で約4分間、又は、約40℃で約4分間、又は、40℃で約4分30秒間、又は、40℃で約5分間、又は、約36℃で約12分間であることができる。
本明細書で使用する場合、用語「ホスファターゼ」とは、水を用いて、リン酸モノエステルを、リン酸イオンとアルコールに分裂させる酵素を意味する(ホスファターゼは、分子からリン酸基を取り除く)。ホスファターゼの例としては、アルカリホスファターゼ、酸ホスファターゼ、リンタンパク質ホスファターゼ1(PP1)、リンタンパク質ホスファターゼ2A(PP2A)、リンタンパク質ホスファターゼ2B(PP2B)、リンタンパク質ホスファターゼ2C(PP2C)、及びλタンパク質ホスファターゼを挙げることができるが、これらに限定されない。市販されているホスファターゼの例としては、Pichia pastoris製のウシアルカリホスファターゼ(Roche P/N 3359123001)を挙げることができるが、これらに限定されない。ホスファターゼのインキュベーション時間は当業者により決定されることができるが、インキュベーション時間は、約5分〜少なくとも約12分の範囲であることができ、温度は、約20℃〜少なくとも約50℃の範囲であることができる。例えば、約20℃、約21℃、約22℃、約23℃、約24℃、約25℃、約30℃、約36℃、約37℃、約38℃、約39℃、又は少なくとも約40℃において、約8分、約9分、約10分、約15分、約20分、約25分、約30分、約45分、約60分、約90分、約2時間、約3時間、約4時間、約5時間、約6時間、約7時間、約8時間、約9時間、約10時間、約11時間、又は少なくとも約12時間。特定の例において、インキュベーションは、約36℃で約2時間、又は37℃で約10分間、又は37℃で約60分間、又は37℃で約45分間、又は約37℃で約60分間であることができる。
本明細書で開示する方法のいくつかにおいて、インキュベーション時間は変化し、インキュベーション温度に左右される。実質的に完全な抗体結合、発色、及び方法の他の工程のためのインキュベーション期間が周知である。工程の多く、例えば、抗原のアンマスキング、抗体結合、及び発色は、約4分〜約90分の時間、少なくとも約35℃、好ましくは約40℃〜約45℃、又は最大100℃の高温で実施される。例えば、特定の方法において、一次抗体は、36℃で32分間、サンプルと共にインキュベートすることができるか、又は、約22℃で20分間インキュベートすることができる。別の例において、プロテアーゼは、36℃で12分間、サンプルと共にインキュベートすることができるか、又は、プロテアーゼは、36℃で4分間、サンプルと共にインキュベートすることができる。更に別の例において、抗原のアンマスキングは、少なくとも約100℃で約30〜90分間、実施することができる。しかし、酵素活性に応じた工程の例外(抗原のアンマスキング及び発色)はあるものの、大部分の工程は、インキュベーション期間が適切に増加する場合、最低4℃の温度でもまた実施することができる。
抗原染色試薬が、アンマスキングを必要とする抗原に特異的なものである場合、組織切片を、一次抗体の添加前に、タンパク質分解酵素、即ちプロテアーゼで処理することができる。タンパク質分解酵素、即ちプロテアーゼは、組織切片を覆う、蒸発阻害液体に添加することができ、蒸発阻害液体を通って、下の組織切片まで沈み込む。抗原のアンマスキングのための、十分な期間(例えば約4〜約30分)のインキュベーションの後、スライドを洗浄し、蒸発阻害液体を再度塗布することができる。
方法のいくつかにおいて、抗体適用の前に、組織切片を覆うのに十分な量、便利には約100〜200μLの、プロテアーゼ溶液を、パラフィン包埋ホルマリン固定組織に適用することができる。プロテアーゼによる処理によって、抗原の、標識試薬への暴露を補助することができ、これにより、より正確な結果が可能となる。方法のいくつかにおいて、インキュベーション期間は、架橋を破壊するのに充分なものであるが、抗原が破壊されるほど長いものではない。期間は、ホルマリン中での温度、酵素濃度、組織厚、組織の種類、及び時間量によって変化する。適切な時間は、当業者により速やかに決定することができる。例えば、約36℃で約4分間、又は、約40℃で約4分間、又は、40℃で約4分30秒間、又は、40℃で約5分間、又は、約36℃で約12分間が、効果的であることができる。インキュベーションの後、プロテアーゼ溶液を洗浄し、染色/標識プロセスにおける次の試薬を適用する。これらの範囲が観察されない場合、プロテアーゼによる、組織の過剰分解、及び/又は過小分解が生じている可能性があり、これにより、それぞれ、抗原の破壊/マスクされた抗原がもたらされ得る。インキュベーション後、スライドを水洗することができる。
抗体
本明細書で使用する場合、用語「抗体」とは、抗原のエピトープを特異的に認識し、特異的に結合する、少なくとも軽鎖又は重鎖免疫グロブリン可変領域を含むポリペプチドリガンドを意味する。抗体としては、少なくとも軽鎖若しくは重鎖免疫グロブリン可変領域、又は免疫グロブリン様分子(例えば、限定されるものではないが、IgA、IgD、IgE、IgG、及びIgM、これらの組み合わせ、並びに、任意の脊椎動物、例えば、ヒト、ヤギ、ウサギ、及びマウスなどの哺乳類における免疫応答の間に産生される、同様の分子)、並びに、非哺乳類種、例えばサメ免疫グロブリンが挙げられる。抗体には、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、又は抗体断片、及び当技術分野で公知の他のものが含まれる。いくつかの例では、抗体は、酵素又はフルオロフォアなどの検出可能な標識で標識される。抗体としては、他の分子への結合を実質的に除外する、対象分子(又は、対象の非常に類似する分子の群)に特異的に結合する、抗体断片もまた挙げられる。
用語「抗体」は、天然に存在する、又は組み換え抗体の抗原結合断片もまた含む。用語「抗体」に包含される結合断片の非限定例としては、Fab、(Fab’)、Fv、及び一本鎖Fv(scFv)が挙げられる。Fabは、全抗体を酵素のパパインで分解して、インタクトな軽鎖、及び1つの重鎖の一部を得ることにより、又は遺伝子組み換えにより同様に作製した、抗体分子の一価の抗原結合断片を含有する断片である。Fab’は、全抗体をペプシンで、続いて還元により処理して、インタクトな軽鎖、及び重鎖の一部を得ることで得られる、抗体分子の断片であり、2つのFab’断片が、抗体分子1つ当たりから得られる。(Fab’)は、全抗体を酵素のペプシンで、続いての還元なしに処理することで、又は、遺伝子組み換えにより同様に処理することで得られる、抗体の断片である。F(Ab’)は、ジスルフィド結合により結合している、2つのFAb’断片の二量体である。Fvは、軽鎖の可変領域、及び、2つの鎖として発現した、重鎖の可変領域を含有する、遺伝子組み換えされた断片である。一本鎖抗体(「SCA」)は、遺伝子的に融合した一本鎖分子としての、好適なポリペプチドリンカーにより結合した、軽鎖の可変領域、重鎖の可変領域を含有する、遺伝子組み換えされた分子である。これらの断片の作製方法は、当該技術分野において日常的なものである。
生体サンプル中のその他の分子に対する結合定数よりも、少なくとも10−1超、少なくとも10−1超、又は少なくとも10−1超である、対象分子(即ち、リン酸化α−シヌクレイン、及び、神経的形質にて内在性のタンパク質)に対する結合定数を有する、抗体及び抗体結合断片。いくつかの例では、抗体は、少なくとも約1×10−8M、少なくとも約1.5×10−8、少なくとも約2.0×10−8、少なくとも約2.5×10−8、少なくとも約3.0×10−8、少なくとも約3.5×10−8、少なくとも約4.0×10−8、少なくとも約4.5×10−8、又は、少なくとも約5.0×10−8Mの結合親和性などの、リン酸化α−シヌクレイン又はPGP9.5に対する高い結合親和性を有する。特定の実施形態において、リン酸化α−シヌクレイン又はPGP9.5に結合する抗体は、≦10nM、≦10nM、≦100nM、≦10nM、≦1nM、≦0.1nM、≦0.01nM、又は≦0.001nM、又は≦0.0001nM、又は≦0.00001nMの解離定数(Kd)(例えば、10−M又は〜10−6M、例えば、10−7M〜10−9M、例えば、10−10M〜10−12M、又は、例えば10−13M〜10−15M)を有する。一実施形態において、Kdは、対象の抗体のFab版、及びその抗原により実施される、放射性標識抗原結合アッセイ(RIA)により測定することができる。別の例において、Kdは、偏光変調斜め入射反射率差法(OI−RD)に基づく、マイクロアレイ検出のための標識非含有光学スキャナを使用して測定することができる。更に別の例において、Kdは、約10応答単位(RU)にて、不動化抗原CM5により、25℃でBIACORE(登録商標)−2000、又はBIACORE(登録商標)−3000(BIAcore,Inc.,Piscataway,N.J.)を使用する表面プラズモン共鳴アッセイを使用して測定することができる。
抗体は、重及び軽鎖で構成されており、それらの各々には可変重(V)領域及び可変軽(V)領域と呼ばれる可変領域がある。まとまって、V領域及びV領域は、抗体によって認識される抗原を結合することの原因となる。各重及び軽鎖は、定常領域及び可変領域を含有する(領域は「ドメイン」としても知られている)。組み合わせると、重及び軽鎖可変領域は特異的に、抗原を結合する。軽及び重鎖可変領域は、「相補性決定領域」又は「CDR」とも呼ばれる、3つの超可変領域により中断された「フレームワーク」領域を含有する。フレームワーク領域とCDRの大きさは、定義されている(例えば、Kabat et al.,Sequences of Proteins of Immunological Interest,U.S.Department of Health and Human Services,1991を参照のこと)。Kabatデータベースは現在、オンラインで維持されている。異なる軽又は重鎖のフレームワーク領域の配列は相対的に、種の中で保存されている。抗体のフレームワーク領域、即ち、構成する軽及び重鎖の、組み合わさったフレームワーク領域は、3次元空間にCDRを配置してアラインする役割を果たす。
CDRは主に、抗原のエピトープへの結合を担う。各鎖のCDRは通常、N末端から始まって連続して番号付けされている、CDR1、CDR2、及びCDR3と呼ばれ、また、通常は、特定のCDRが位置する鎖により同定される。したがって、VCDR3は、それが見いだされる抗体の重鎖の可変領域に位置する一方で、VCDR1は、それが見いだされる抗体の軽鎖の可変領域由来のCDR1である。リン酸化α−シヌクレインを結合する抗体は、特定のV領域、及びV領域配列、そして故に、特定のCDR配列を有する。異なる特異性(即ち、異なる抗原に対する異なる組み合わせ部位)を有する抗体は、異なるCDRを有する。抗体毎に異なるのはCDRであるが、CDR内の、限定的な数のアミノ酸位置のみが、抗原結合に直接関与している。CDR内のこれらの位置は、特異性決定残基(SDR)と呼ばれる。
α−シヌクレイン(SNCA、PD1;NACP;PARK1;PARK4;aSynとも呼ばれる)、及びリン酸化α−シヌクレインに対するいくつかの抗体が知られている。α−シヌクレインは、シヌクレインファミリーのメンバーであり、β及びγ−シヌクレインもまた含む。シヌクレインは脳内で発現し、α及びβ−シヌクレインは、ホスホリパーゼD2を選択的に阻害する。α−シヌクレインは、シナプス前性シグナル伝達、及び膜トラフィッキングを一体化する役割を果たし得る。α−シヌクレインでの変異は、パーキンソン病の病因で示唆されている。α−シヌクレインペプチドは、アルツハイマー病を有する患者の脳内での、アミロイドプラークの主要構成成分である。特定の方法において、リン酸化α−シヌクレインを検出することができる。α−シヌクレイン配列は、例えばGenBank(商標)配列データベースから一般に入手可能である(例えば、寄託番号NM_000345.3によりコードされている、アミノ酸寄託番号NP_000336.1)。当業者は、α−シヌクレイン多様体及びアイソフォームを含む、更なるα−シヌクレイン核酸及びタンパク質配列を同定することができる。α−シヌクレインを検出するための抗体が当技術分野において既知であり、以下を挙げることができるが、これらに限定されない:免疫原としてのヒトα−シヌクレイン残基122〜135に対応するホスホペプチドを有する、Roche Diagnostics GmbH CPS R&D Early Development&Reagent Design(DXREAA)により生成される、ホスホS129α−シヌクレインに対する、ウサギモノクローナル抗体クローン7E2、及び3G2。リン酸化S129α−シヌクレイン(aSyn)に対する更なるモノクローナル抗体は、例えばAbcam(クローンMJF−R13(8−8)、P/N ab168381、及びP−syn/81A、P/N ab184674)、又はWAKO(クローンpSyn#64、P/N 015−25191)から購入することができる。S129のリン酸化状態に関係なく、α−シヌクレインに対するマウスモノクローナル抗体クローンLB509は、Abcam(P/N ab27766)から購入することができる。Prothena Corporation製の、抗α−シヌクレインマウスモノクローナル抗体クローン5C12(S129リン酸化に無関係;ATCC(登録商標)番号PTA−9197)、及び、抗リン酸化S129α−シヌクレインマウスモノクローナル抗体クローン11A5(ATCC(登録商標)番号PTA−8222)もまた使用することができる。下表10もまた参照のこと。
抗リン酸化S129α−シヌクレインの例は、免疫原としてのヒトα−シヌクレイン残基122〜135に対応するホスホペプチドを有する、Roche Diagnostics GmbH CPS R&D Early Development&Reagent Design(DXREAA)により生成した、ウサギモノクローナル抗体クローン7E2である。7E2抗体又はその抗原結合断片は、配列番号01のアミノ酸配列を含む、軽鎖(LC)可変領域を含む。7E2抗体又はその抗原結合断片は、配列番号05のアミノ酸配列を含む、重鎖(HC)可変領域を含む。
配列番号01(7E2軽鎖):
AQVLTQTPSPVSAAVGGTVTISCQSSQSVYNNNNLVWYQQKPGQPPKQVIYKASKVASGVPSRFKGSGSGTQFTLTISDLECDDAATYYCLGGYSGDIYTFGGGTEVVVKGDPVAPTVLIFPPAADQVATGTVTIVCVANKYFPDVTVTWEVDGTTQTTGIENSKTPQNSADCTYNLSSTLTLTSTQYNSHKEYTCKVTQGTTSVVQSFNRGDC
配列番号02 7E2 LC CDR1:QSVYNNNN
配列番号03 7E2 LC CDR2:KASKVAS
配列番号04 7E2 LC CDR3:LGGYSGDIYT
配列番号05(7E2重鎖):
CQSVEESGGRLVTPGTPLTLTCTASGFTISSYHMSWVRQAPGKGLEWIGYISTSGNIYYASWAKGRFTISKTSSTTVDLRMTSLTTEDTATYFCARLGIATGYSFWGHGTLVTVSSGQPKAPSVFPLAPCCGDTPSSTVTLGCLVKGYLPEPVTVTWNSGTLTNGVRTFPSVRQSSGLYSLSSVVSVTSSSQPVTCNVAHPATNTKVDKTVAPSTCSKPTCPPPELLGGPSVFIFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSQDDPEVQFTWYINNEQVRTARPPLREQQFNSTIRVVSTLPIAHQDWLRGKEFKCKVHNKALPAPIEKTISKARGQPLEPKVYTMGPPREELSSRSVSLTCMINGFYPSDISVEWEKNGKAEDNYKTTPAVLDSDGSYFLYNKLSVPTSEWQRGDVFTCSVMHEALHNHYTQKSISRSPGK
配列番号06 7E2 HC CDR1:GFTISSYHMS
配列番号07 7E2 HC CDR2:ISTSGNI
配列番号08 7E2 HC CDR3:ARLGIATGYSF
いくつかの実施形態では、配列番号01で表されるアミノ酸配列と、少なくとも90%の配列同一性を共有しているアミノ酸配列を有する軽鎖可変領域を有する抗体を提供する。更なる実施形態において、配列番号05で表されるアミノ酸配列と、少なくとも90%の配列同一性を共有しているアミノ酸配列を有する重鎖可変領域を有する抗体を提供する。
抗リン酸化S129α−シヌクレインの別の例は、免疫原としてのヒトα−シヌクレイン残基122〜135に対応するホスホペプチドを有する、Roche Diagnostics GmbH CPS R&D Early Development&Reagent Design(DXREAA)により生成した、ウサギモノクローナル抗体クローン3G2である。3G2抗体又はその抗原結合断片は、配列番号09のアミノ酸配列を含む、軽鎖(LC)可変領域を含む。3G2抗体又はその抗原結合断片は、配列番号13のアミノ酸配列を含む、重鎖(HC)可変領域を含む。
配列番号09(3G2軽鎖):
AQVLTQTPSPVSAAVGGTVTISCQSSQSVYNNNNLVWFQKKPGQPPKQLIYKASKVASGVPSRFKGSGSGTQFTLTISDLECDDAATYYCLGGYSGDIYTFGGGTEVVVKGDPVAPTVLIFPPAADQVATGTVTIVCVANKYFPDVTVTWEVDGTTQTTGIENSKTPQNSADCTYNLSSTLTLTSTQYNSHKEYTCKVTQGTTSVVQSFNRGDC
配列番号10 3G2 LC CDR1:QSVYNNNN
配列番号11 3G2 LC CDR2:KASKVAS
配列番号12 3G2 LC CDR3:LGGYSGDIYT
配列番号13(3G2重鎖):
QEQLKESGGGLVTPGGTLTLTCTASGFTISSYHMSWVRQAPGKGLEWIGYISTSGNIYYATWAKGRFTISKTSSTTVDLRMTSLTTEDTATYFCARLGIATGYSFWGHGTLVTVSSGQPKAPSVFPLAPCCGDTPSSTVTLGCLVKGYLPEPVTVTWNSGTLTNGVRTFPSVRQSSGLYSLSSVVSVTSSSQPVTCNVAHPATNTKVDKTVAPSTCSKPTCPPPELLGGPSVFIFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSQDDPEVQFTWYINNEQVRTARPPLREQQFNSTIRVVSTLPIAHQDWLRGKEFKCKVHNKALPAPIEKTISKARGQPLEPKVYTMGPPREELSSRSVSLTCMINGFYPSDISVEWEKNGKAEDNYKTTPAVLDSDGSYFLYNKLSVPTSEWQRGDVFTCSVMHEALHNHYTQKSISRSPGK
配列番号14 3G2 HC CDR1:GFTISSYHMS
配列番号15 3G2 HC CDR2:ISTSGNI
配列番号16 3G2 HC CDR3:ARLGIATGYSF
いくつかの実施形態では、配列番号09で表されるアミノ酸配列と、少なくとも90%の配列同一性を共有しているアミノ酸配列を有する軽鎖可変領域を有する抗体を提供する。更なる実施形態において、配列番号13で表されるアミノ酸配列と、少なくとも90%の配列同一性を共有しているアミノ酸配列を有する重鎖可変領域を有する抗体を提供する。
本開示は、本明細書に定義するような、神経的形質の一部である1つ以上のタンパク質を検出する方法もまた提供する。このようなタンパク質は、以下から選択されるタンパク質を結合可能な抗体により、検出することができる:ユビキチンC末端加水分解酵素L1(PGP9.5、UCHL1、NDGOA;PARK5;PGP95;SPG79;Uch−L1;HEL−117;PGP 9.5;HEL−S−53;及び寄託番号NM_004181.4→NP_004172.2)、RNA結合fox−1ホモログ3(RBFOX3、FOX3、NEUN、FOX−3、HRNBP3;及び寄託番号NM_001082575.2→NP_001076044.1)、微小管関連タンパク質2(MAP2、MAP2A、MAP2B、MAP2C;及び寄託番号NM_001039538.1→NP_001034627.1)、160kDaの中神経フィラメント(NEFM、NFM、NEF3、NF−M;及び寄託番号NM_005382.2→NP_005373.2)、200kDaの重神経フィラメント(NEFH、NFH、CMT2CC;及びNM_021076.3→NP_066554.2)、シナプトフィジン(SYP、MRX96、MRXSYP;NM_003179.2→NP_003170.1)、又は、ディスク大型MAGUK足場タンパク質4(DLG4、DLGH4、PSD−95、PSD95、SAP−90、SAP90、SAP90A;及び寄託番号NM_001365.4→NP_001356.1)。当業者は、多様体及びアイソフォームを含む、更なるPGP9.5、RBFOX3、MAP2、NEFM、NEFH、SYP、及びDLG4核酸及びタンパク質配列を同定することができる。PGP9.5、RBFOX3、MAP2、NEFM、NEFH、SYP、及びDLG4を検出するための抗体は、当技術分野において既知である。例えば、PGP9.5を結合可能な抗体としては、ウサギ(クローンEPR4118、P/N ab108986)、又はマウス(クローン13C/I3C4、P/N ab8189)由来の、抗ヒトPGP9.5モノクローナル抗体が挙げられるが、これらに限定されず、Abcamから購入可能である。RTD P/N 760−4434を有するウサギポリクローナル抗体は、Cell Marque(商標)から入手することができる。
本明細書で使用する場合、用語「接触させること」とは、例えば、固体状及び/又は液体状の両方で、2つ以上の部分間での会合、特に物理的な直接会合を可能にする配置(例えば、抗原放出溶液と接触した、スライドに固定した生体サンプルなどの生体サンプルの配置)を意味する。
本明細書で使用する場合、用語「特異的に結合する」とは、定義された標的に優先的に結合する剤の(例えば、抗体の、特異的抗原への、又は、核酸プローブの、特異的核酸配列への)結合を意味する。標的は、存在、位置、及び/又は濃度が測定されている、又は測定可能な、任意の分子であることができる。標的分子の例としては、タンパク質及び核酸が挙げられる。標的分子は通常、特異的な結合分子と検出可能な標識との、1つ以上の抱合体を用いて検出される。抗原に関しては、「特異的に結合する」とは、抗体又は他のリガンドが、全体的、又は部分的に、特異的なポリペプチドと優先的に会合することを意味する。核酸配列に関して、「特異的に結合する」とは、核酸プローブが、全体的、又は部分的に、特異的な核酸配列と優先的に会合することを意味する。特異的結合剤は、実質的に、定義された標的のみに結合する。わずかな程度の非特異的な相互作用が、特異的結合剤などの分子と、非標的ポリペプチド又は非標的核酸配列との間で生じ得ることが認識されている。選択的反応性抗体は抗原に結合するものの、この結合は、低い親和性で生じ得る。抗体の、抗原への特異的結合は通常、非標的ポリペプチドと比較して、結合した抗体、又は他のリガンドの、標的ポリペプチドへの、(単位時間当たり)2倍超、例えば5倍超、10倍超、又は100倍超の量の増加をもたらす。様々なイムノアッセイフォーマットが、特定のタンパク質と特異的に免疫反応性である抗体を選択するのに好適である。例えば、固相ELISA免疫学的検定は、タンパク質と特異的に免疫反応性であるモノクローナル抗体を選択するのに日常的に使用されている。
抗原(例えば標的抗原)を含むサンプルは、抗体−抗原結合を可能にする条件下にて、抗体と共にインキュベートされる。抗体に抱合体化した検出可能な標識により(直接検出)、又は、一次抗体に対して増加した二次に抱合体化した検出可能な標識により(例えば、間接検出)、抗体−抗原結合を検出することができる。検出可能な標識としては、放射性同位元素、蛍光色素(例えばフルオレセイン、フルオレセインイソチオシアネート、及びローダミン)、並びに色素分子を挙げることができるが、これらに限定されない。
本明細書で使用する場合、用語「検出する」とは、剤(例えばシグナル又は特定の抗原又はタンパク質)が、サンプルに存在するか否かを判定することを意味する。いくつかの例では、検出は、定量化を更に含むことができる。本明細書で使用する場合、用語「検出すること」とは、標的分子が生体サンプルに存在するか否かの判定といった、何かが存在化するか否かを判定する、任意の方法を意味する。例えば、検出することは、サンプルが特異的な特徴を示すか否かを判定する、視覚又は機械装置を用いることを含むことができる。特定の例において、検出とは、標的に結合したプローブを視覚的に観察すること、又は、プローブが標的に結合していないことを観察することを意味する。例えば、光学顕微鏡及び他の微視的手段が、本明細書で記載した方法の色素体沈殿物を検出するために、一般的に使用される。
標識
本明細書で使用する場合、「検出可能な標識」とは、サンプル内での標的の存在及び/又は濃度を示す、(例えば、視覚的、電気的、又は他の方法で)検出可能なシグナルを生成可能な分子又は材料を意味する。特異的結合分子に抱合体化したとき、検出可能な標識を使用して、特異的結合分子が向けられている標的を指定する、かつ/又は定量化することができる。それによって、サンプル内での標的の存在及び/又は濃度を、検出可能な標識により生成したシグナルを検出することで、検出することができる。検出可能な標識は直接的又は間接的に検出可能であり、異なる特異的結合分子に抱合体化した、いくつかの異なる検出可能な標識を組み合わせて使用して、1つ以上の標的を検出することができる。個別に検出可能な複数の検出可能な標識を、異なる標的を特異的に結合する異なる特異的結合分子と抱合体化して、サンプル内での複数の標的の検出をもたらすことができる、多重化アッセイを提供することができる。検出可能なシグナルは、光子(高周波数、マイクロ波周波数、赤外線周波数、可視光周波数、及び紫外線周波数光子)の吸収、放出、及び/又は散乱を含む、任意の既知の、又は未だ発見されていないメカニズムにより生成することができる。
検出可能な標識としては、発色性、蛍光性、蛍光体、及び発光性分子及び材料、(例えば、無色物質を着色物質に、若しくはその逆に変換することにより、又は、沈殿物を生成するか、若しくはサンプルの濁度を増加させることにより)ある物質を別の物質に変換して、検出可能な差異を生み出す触媒(例えば酵素)を挙げることができる。検出可能な標識の具体例としては、ホースラディッシュペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、酸ホスファターゼ、グルコースオキシダーゼ、β−ガラクトシダーゼ、又はβ−グルクロニダーゼなどの酵素;フルオレセイン、発光団、クマリン、BODIPY染料、レゾルフィン、及びローダミンなどのフルオロフォア(蛍光分子の多くの更なる例は、The Handbook−−A Guide to Fluorescent Probes and Labeling Technologies,Molecular Probes,Eugene,ORに見いだすことができる);量子ドットなどのナノ粒子;Gd3+などの、放射性又は常磁性金属イオンのDOTA及びDPTAキレートといった、金属キレート;並びにリポソーム、例えば、トラップされた蛍光分子を含有するリポソームが挙げられる。検出可能な標識が酵素を含む場合、色素体、蛍光性化合物、又は発光性化合物などの、検出可能な基質を酵素と組み合わせて使用し、検出可能なシグナルを生成する(多種多様なこのような化合物が、例えばLife Technologies,Carlsbad,Calif.から市販されている)。
本明細書で使用する場合、用語「色素体」とは、顔料又は染料などの、着色生成物への転換が可能な物質を意味する。ある種の色素体は、酸化した際に着色生成物になる、電子供与体である。着色生成物の作製、又は、例えば酸化による、化学的転換の際に不溶性となる性質によって、色素体がIHCに有用となる。色素性化合物の非限定例としては、ジアミノベンジジン(DAB)、4−クロロ−2−メチル−ベンゼンジアゾニウム(Fast Red)、ニトロブルーテトラゾリウム(NBT)、AP Orange、テトラメチルベンジジン(TMB)、2,2’−アジノ−ジ−[3−エチルベンゾチアゾリンスルフォネート](ABTS)、New Fuchsin、ヨードニトロテトラゾウム(INT)、テトラゾリウムブルー及びテトラゾリウムバイオレットが挙げられる。更なる色素体、例えば、4−ニトロフェニルホスフェート(pNPP)、ブロモクロロインドリルホスフェート(BCIP)、ニトロブルーテトラゾリウム(NBT)、APブルー、o−ジアニシジン、4−クロロナフトール(4−CN)、ニトロフェニル−β−D−ガラクトピラノシド(ONPG)、o−フェニレンジアミン(OPD)、5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリル−β−ガラクトピラノシド(X−Gal)、メチルウンベリフェリル−β−D−ガラクトピラノシド(MU−Gal)、p−ニトロフェニル−α−D−ガラクトピラノシド(PNP)、5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリル−β−D−グルクロニド(X−Gluc)、3−アミノ−9−エチルカルバゾール(AEC)、フクシン、ヨードニトロテトラゾウム(INT)、テトラゾリウムブルー、及びテトラゾリウムバイオレットが、当業者に知られている。DABは、アルコール及びその他の有機溶媒に高度に不溶性の茶色の最終生成物を生成する色原体である。DABの酸化により重合が引き起こされ、オスミウム四酸化物との反応能力が得られることで、その染色強度、及び電子密度が増加する。
あるいは、酵素を金属組織学的検出スキームで使用することができる。金属組織学的検出法としては、水溶性金属イオン(例えば銀又は金)、酸化剤、及び還元剤と共に、オキシド還元酵素(ホースラディッシュペルオキシダーゼなど)を用いて、検出可能な沈殿物を再度形成することが挙げられる。適切な条件(即ち、標識酵素の添加)にて、銀(+1)又は金(+3)などの可溶性金属イオンの、銀又は金原子への還元が行われ、明視野顕微鏡の元で、明確な点として目視可能となる。
キット
本開示は、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体と、神経的形質に結合可能な一次抗体とを含むキットもまた提供する。本明細書にて開示するキットのいくつかにおいて、キットは、(a)抱合体化した第1のラベルを有する、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体と免疫反応性の第1の二次抗体;(b)第1の二次抗体の第1のラベルと反応したとき、第1の検出可能なシングルを生成するひとまとまりの試薬;(c)抱合体化した第2のラベルを有する、神経的形質を結合可能な一次抗体と免疫反応性の第2の二次抗体;及び、(d)第2の二次抗体の第2のラベルと反応したとき、第2の検出可能なシングルを生成するひとまとまりの試薬を更に含み、第1の検出可能なシグナルと第2の検出可能なシグナルは異なっている。キットのいくつかにおいて、第1の検出可能なシグナルは銀染色であり、第2の検出可能なシグナルはQM−Dabsyl又はFast−Redである。
本明細書で使用する場合、用語「キット」とは、対象の検体を検出するのに必要な試薬を保持する、1つ以上の入れ物、容器、装置などの、パッケージ化された組み合わせを意味する。キットには、方法を実施するための、手書きの、又はコンピューター化された取扱説明書が付属する。キットは、標識された抗体、核酸、リガンドなどを含有してよい。生体サンプルで対象の検体を検出するためのキットは、1つ以上の容器であって、各容器が、対象の検体の特異的結合要素、酸化還元不活性の還元性種、前記還元性種を活性にするための酵素標識、金属イオン、及び、金属強化のための試薬、を保持するように適合した、容器を含むことができる。いくつかの実施形態では、上記特異的結合要素は、固体支持体上で不動化されている。
本明細書で開示する方法のいくつかにおいて、α−シヌクレインに結合可能な一次抗体は、表10に開示する抗体のうちの1つである。例えば、α−シヌクレインを検出するための抗体としては、リン酸化S129α−シヌクレインに対する、ウサギモノクローナル抗体クローン7E2及び3G2を挙げることができるが、これらに限定されない。リン酸化S129α−シヌクレインに対する更なるモノクローナル抗体としては、例えばAbcamクローンMJF−R13(8−8)、P/N ab168381、及びP−syn/81A、P/N ab184674、又はWAKOクローンpSyn#64、P/N 015−25191を挙げることができる。S129のリン酸化状態に関係なく、α−シヌクレインに対するマウスモノクローナル抗体クローンLB509(例えば、Abcam(P/N ab27766))を使用することができる。Prothena Corporation製の、抗α−シヌクレインマウスモノクローナル抗体クローン5C12(S129リン酸化に無関係;ATCC(登録商標)番号PTA−9197)、及び、抗リン酸化S129α−シヌクレインマウスモノクローナル抗体クローン11A5(ATCC(登録商標)番号PTA−8222)もまた使用することができる。
本明細書で開示する方法のいくつかにおいて、神経的形質に結合可能な一次抗体は、以下からなる群から選択されるタンパク質を結合可能な抗体から選択される:ユビキチンC末端加水分解酵素L1(PGP9.5、UCHL1、NDGOA;PARK5;PGP95;SPG79;Uch−L1;HEL−117;PGP 9.5;HEL−S−53)、RNA結合fox−1ホモログ3(RBFOX3、FOX3、NEUN、FOX−3、HRNBP3)、微小管関連タンパク質2(MAP2、MAP2A、MAP2B、MAP2C)、160kDaの中神経フィラメント(NEFM、NFM、NEF3、NF−M)、200kDaの重神経フィラメント(NEFH、NFH、CMT2CC)、シナプトフィジン(SYP、MRX96、MRXSYP)、及び、ディスク大型MAGUK足場タンパク質4(DLG4、DLGH4、PSD−95、PSD95、SAP−90、SAP90、SAP90A)。
本明細書で開示する方法のいくつかにおいて、方法は、切片を、抱合体化した第1のラベルを有する、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体と免疫反応性の第1の二次抗体と接触させることと、切片を、抱合体化した第2のラベルを有する、神経的形質を結合可能な一次抗体と免疫反応性の第2の二次抗体と接触させることと、を更に含む。
本明細書で開示する方法のいくつかにおいて、方法は、切片を、第1の二次抗体の第1のラベルと反応性のひとまとまりの試薬と接触させて、サンプルのリン酸化α−シヌクレインの近くで、第1の検出可能なシグナルを生成することと、切片を、第2の二次抗体の第2のラベルと反応性のひとまとまりの試薬と反応させて、サンプルの神経的形質の近くで、第2の検出可能なシグナルを生成することと、を更に含む。
本明細書で開示する方法のいくつかにおいて、方法は、切片をリン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体と接触させた後、及び、切片を神経的形質を結合可能な一次抗体と接触させる前に、サンプル中で免疫複合体を変性させることを更に含む。
本明細書で開示する方法のいくつかにおいて、切片は、一次抗体と接触する前に、少なくとも1つのプロテアーゼと接触する。ある種の方法において、方法は、切片を少なくとも1つのホスファターゼと接触させることを更に含む。
本明細書で開示する方法のいくつかにおいて、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体及び神経的形質を結合可能な一次抗体は、同一の宿主種に由来する。
本明細書で開示する方法のいくつかにおいて、第1の検出可能なシグナルと第2の検出可能なシグナルは異なっている。本明細書で開示する方法のいくつかにおいて、第1の検出可能なシグナルは銀染色であり、第2の検出可能なシグナルはQM−Dabsyl又はFast−Redである。
本明細書において、対象におけるPDの診断方法であって、(a)PDを有することが疑われる対象由来の少なくとも1つの神経的形質を含む生体サンプルを得ることと、(b)サンプルを抗PGP.5抗体と接触させ、リン酸化α−シヌクレインとPGP9.5との同時局在化を判定することにより、リン酸化α−シヌクレインがサンプルの神経的形質内で局在化するか否かを検出することと、(c)神経的形質において、リン酸化α−シヌクレインとPGP9.5との同時局在化があることが断定的に判定されたとき、対象をPDと診断することと、を含む、方法もまた提供する。場合によっては、神経的形質が、抗PGP9.5抗体と関連するシグナルなしで同定可能な場合に、方法は、抗PGP9.5抗体を用いずに達成可能であり得る。例えば、経験豊富な病理学者は、このようなシグナルなしで、組織サンプル内の神経的形質を認識することができる。病理学者は、神経的形質と共に局在化したリン酸化α−シヌクレインと関連するシグナルの存在により、PDを有する対象を診断することができる。
このような方法としては例えば、サンプルで検出されたリン酸化α−シヌクレイン及び神経的形質をスコア付けすることを挙げることができる。いくつかの方法においては、スライド全体での神経的形質の数を計数し、リン酸化α−シヌクレインを含有する神経的形質のパーセンテージとして表現する。神経的形質が標的神経的形質タンパク質の存在により同定される場合、リン酸化α−シヌクレインタンパク質と、標的神経的形質タンパク質の存在は、0.25平方ミリメートルの面積を有する、5×5光格子を用いて、サンプル内で、リン酸化α−シヌクレインにより染色した神経的形質の絶対数を測定し、0.25平方ミリメートルの面積を有する、5×5光格子を用いて、サンプル内で、標的神経的形質抗体により染色した神経的形質の絶対数を測定し、リン酸化α−シヌクレインで染色した細胞の絶対数を、1平方ミリメートル領域での神経的形質の数に補外し、標的神経的形質抗体で染色した神経的形質の絶対数を、1平方ミリメートル領域での神経的形質の数に補外し、リン酸化α−シヌクレインタンパク質と、標的神経的形質タンパク質のスコアを生成することを含むことができる。したがって、方法は、格子内で、リン酸化α−シヌクレインに対して正に染色する神経的形質の数、及び、標的神経的形質タンパク質に対して正に染色する神経的形質の数(リン酸化α−シヌクレイン及び/又は標的神経的形質に対して正の神経的形質など)を計数することを含むことができる。ある特定の例において、これらの値を、以下の式:細胞計数/(格子の0.0156倍)に挿入する。この式は、等倍率においてもモデル間で可変性である、対物レンズの直径により左右される。異なる倍率、又は異なる対物レンズを使用する場合、他の式を使用することができる。いくつかの例では、無作為に選択したサンプルの領域を、スコア付けのために選択する。したがって、図32に示すように、画像内で同時局在化した、各黒色及び黄色の点は、リン酸化α−シヌクレイン、及び標的神経的形質タンパク質による神経的形質の染色を表す。
部分的に、リン酸化α−シヌクレインと、対象由来の生体サンプルの神経的形質との同時局在化があることが断定的に判定されたときに、PDを有する対象を診断することによる、対象がパーキンソン病(PD)を有するか否かを判定する方法、対象におけるPDの診断方法、並びに、対象におけるPDの診断及び治療方法を本明細書で提供する。例えば、対象から入手したサンプルが、本明細書において提供する方法を使用して、通常のサンプル(例えば、同じ組織種の非PDサンプル)と比較して、リン酸化α−シヌクレインと神経的形質との同時局在化の増加を有すると分析、又はスコア付けされた場合、対象は、パーキンソン病を有するものであると判定されることができる、又はそのように診断されることができる。例えば、通常のサンプルの神経的形質内のリン酸化α−シヌクレイン(例えば、そのようなサンプルの参照値又は値の範囲)と比較して、組織サンプルの神経的形質内のリン酸化α−シヌクレインでの、少なくとも20%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも100%、少なくとも200%、又は少なくとも500%の増加(例えば少なくとも2倍、少なくとも5倍、又は少なくとも10倍)。対照的に、対象から入手した生体サンプルが、本明細書において提供する方法を使用して、通常のサンプル(例えば、非PDサンプル)と比較して、神経的形質内で同様の、又は減少したリン酸化α−シヌクレインを有すると分析、又はスコア付けされた場合、対象は、パーキンソン病を有しない可能性があるものとして判定されることができる、又はそのように診断されることができる。いくつかの例では、開示した方法は、対象が、パーキンソン病を有するものであると判定されることができる、又はそのように診断されることができる場合に、対象に、1種以上の治療法又は治療を投与することを更に含むことができる。
本明細書においては、PDと診断された対象の治療方法であって、対象に、α−シヌクレイン抗体の効果的な治療方式を投与することを含み、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な抗体、及び、神経的形質を結合可能な抗体が、対象由来の皮膚サンプルの神経的形質に同時局在化することが示されている方法もまた、提供する。特定の方法において、本明細書記載の方法のいずれかにより、PDを有すると判定された対象は、対象に、α−シヌクレイン抗体の効果的な治療方式を投与することで治療することができる。
本明細書で使用する場合、用語「治療する」、「治療」、及び「治療すること」とは、パーキンソン病及び関連する運動障害の、一次的又は二次的症状の1つ以上の改善を意味する。パーキンソン病の一次的症状としては、四肢を休めている間の、四肢の振戦、運動が全体的に遅いこと(運動緩徐)、筋肉の剛性又は硬さの増加、歩行又は平衡問題(体位の機能障害)が挙げられるが、これらに限定されない。パーキンソン病の二次的症状としては、運動開始又は停止の困難さ、微細な運動技術の喪失、歩行中に、体の、影響を受ける側での腕の振りの喪失、体の、影響を受ける側での足の引きずり、顔の表現の減少、声及び/又は話し方の変化、認知疾患、睡眠疾患、胃腸の機能障害、並びに、鬱又は不安を感じることが挙げられるが、これらに限定されない。
本開示の方法によってもまた治療可能な、関連運動障害としては、アカシジア、アキネジア(運動の喪失)、アテトーシス(歪んだねじれ(torsion or twisting))、運動失調、バリズム(激しい不随意性の急激かつ不規則な運動)、脳性小児麻痺、舞踏病(例えばシデナム舞踏病、リウマチ性舞踏病、ハンチントン病)、筋緊張異常(例えば変形性筋緊張異常、眼瞼痙攣、書痙、痙性斜頸)、本態性振戦(顎及び下唇の、偶発性かつ不随意性の上下運動)間代性筋痙攣、レストレスレッグス症候群(RLS)、攣縮、紋切り型の運動障害、常同症、遅発性ジスキネジー、チック障害(トゥレット症候群、体位性振戦、動力学的振戦、本態性振戦、小脳性振戦、生理学的振戦)、並びにウィルソン病が挙げられるが、これらに限定されない。
治療及び/又は治療法の開始前に、全ての対象は、神経変性疾患及びパーキンソン病の専門技術及び経験を有する集学的チームにより評価及び管理されなければならない。PDを有する対象は通常、神経科医、作業療法士、理学療法士、カウンセラー、ソーシャルワーカー、登録済み栄養士、及び言語療法士を含むがこれらに限定されない、異なる専門の医師で構成された、医療専門家及び集学的ヘルスケアチームを有する。対象でPDが診断された後、医療専門家又は医療専門家のチームは通常、処方された薬物治療の1つ以上(例えば、メシル酸ベンズトロピン(Cogentin)、エンタカポン(Comtan)、ドーパー、ラロドパ、レボドパ及びカルビドパ(Sinemet)、プラミペキソール(Mirapex)、ラサギリン(Azilect)、ロピニロールHcl(Requip)、ロチゴチン(Neupro)、サフィナミド(Xadago)、タスマル、若しくはトリへクスフェニジル(Artane))、手術(例えば脳深部電気刺激法、淡蒼球破壊術、視床切開、若しくはガンマナイフ)、代替療法(コエンザイムQ10、マッサージ、針、太極拳、ヨガ、アレクサンダー法、若しくは瞑想)、並びに/又は健康的な食事及び運動を含む1つ又はいくつかの治療オプションを推奨する。治療レジメンは、医療専門家又は医療専門家のチームにより決定され、各対象に特異的であることができる。当業者は、PDの様々な他の治療に通暁している。
そのようないくつかの方法において、α−シヌクレイン抗体の効果的な治療方式は、α−シヌクレインの残基1〜20、α−シヌクレインの残基1〜10、α−シヌクレインの残基4〜15、α−シヌクレインの残基91〜99、α−シヌクレインの残基117〜123、α−シヌクレインの残基118〜126内で結合するモノクローナル抗体;プラシネズマブ(PRX002);抗体クローン1H7(ATCC寄託番号PTA−8220)のCDRを有するヒト化抗体;抗体クローン9E4(ATCC寄託番号PTA−8221)のCDR、抗体クローンNI−202.21D11のCDR、及び抗体クローンNI−202.12F4のCDRを有するヒト化抗体、例えば、米国特許第8,092,801号、同第8,609,820号、同第8,790,644号、同第8,940,276号、同第9,580,493号(それら全体が本明細書に参照により組み込まれる)に開示されている、α−シヌクレイン抗体などからなる群から選択されるα−シヌクレイン抗体を含む。
そのようないくつかの抗体は、配列番号49の残基31〜35を含むVH CDR1、配列番号49の残基50〜68を含むVH CDR2、配列番号49の残基101〜102を含むVH CDR3、配列番号50の残基23〜33を含むVL CDR1、配列番号50の残基49〜55を含むVL CDR2、及び、配列番号50の残基88〜98を含むVL CDR3を含む。そのようないくつかの抗体は、配列番号51を含むVH CDR1、配列番号52を含むVH CDR2、配列番号53を含むVH CDR3、配列番号54を含むVL CDR1、配列番号55を含むVL CDR2、及び、配列番号56を含むVL CDR3を含む。そのようないくつかの抗体は、配列番号57を含む重鎖、及び配列番号58を含む軽鎖を含む。
配列番号49(米国特許第8,940,276号の配列番号9)
EVQLVQSGGGLVEPGGSLRLSCAVSGFDFEKAWMSWVRQAPGQGLQWVARIKSTADGGTTSYAAPVEGRFIISRDDSRNMLYLQMNSLKTEDTAVYYCTSAHWGQGTLVTVSS
配列番号50(米国特許第8,940,276号の配列番号12)
QSVLTQPPSVSVSPGQTARITCSGEALPMQFAHWYQQRPGKAPVIVVYKDSERPSGVPERFSGSSSGTTATLTITGVQAEDEADYYCQSPDSTNTYEVFGGGTKLTVL
配列番号51(米国特許第9,580,493号の配列番号16;NI−202.21D11−VH CDR1)
NYAMH
配列番号52(米国特許第9,580,493号の配列番号17;NI−202.21D11−VH CDR2)
WINAGNGKRKYSQKFQD
配列番号53(米国特許第9,580,493号の配列番号18;NI−202.21D11−VH CDR3)
EEDHAGSGSYLSMDV
配列番号54(米国特許第9,580,493号の配列番号23;NI−202.21D11−VK CDR1)
KSSQNVLYSSNNKNYLA
配列番号55(米国特許第9,580,493号の配列番号24;NI−202.21D11−VK CDR2)
WASTRES
配列番号56(米国特許第9,580,493号の配列番号25;NI−202.21D11−VK CDR3)
QQYYSSPLT
配列番号57(米国特許第8,609,820号の配列番号10)
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASGFTFSNYGMSWVRQAPGKGLEWVASISSGGGSTYYPDNVKGRFTISRDDAKNSLYLQMNSLRAEDTAVYYCARGGAGIDYWGQGTLVTVSS
配列番号58(米国特許第8,609,820号の配列番号:5)
DIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCKSIQTLLYSSNQKNYLAWFQQKPGKAPKLLIYWASIRKSGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDLATYYCQQYYSYPLTFGGGTKLEIK
そのようないくつかの方法において、抗体はプラシネズマブ(PRX002)である。そのようないくつかの方法において、抗体は、それぞれ配列番号18〜20と呼ばれる3つの軽CDR、及び、それぞれ配列番号22〜24と呼ばれる3つの重鎖CDRを含む。そのようないくつかの方法において、抗体は、配列番号17と呼ばれる軽鎖、及び配列番号21と呼ばれる重鎖を含む。
配列番号17 >10680L|プラシネズマブ|ヒト化|LC|
DIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCKSIQTLLYSSNQKNYLAWFQQKPGKAPKLLIYWASIRKSGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDLATYYCQQYYSYPLTFGGGTKLEIKRTVAAPSVFIFPPSDEQLKSGTASVVCLLNNFYPREAKVQWKVDNALQSGNSQESVTEQDSKDSTYSLSSTLTLSKADYEKHKVYACEVTHQGLSSPVTKSFNRGEC
配列番号18 プラシネズマブLC CDR1 KSIQTLLYSSNQKNYLA
配列番号19 プラシネズマブLC CDR2 WASIRKS
配列番号20 プラシネズマブLC CDR3 QQYYSYPLT
配列番号21 >10680H|プラシネズマブ|ヒト化|HC|
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASGFTFSNYGMSWVRQAPGKGLEWVASISSGGGSTYYPDNVKGRFTISRDDAKNSLYLQMNSLRAEDTAVYYCARGGAGIDYWGQGTLVTVSSASTKGPSVFPLAPSSKSTSGGTAALGCLVKDYFPEPVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSSGLYSLSSVVTVPSSSLGTQTYICNVNHKPSNTKVDKRVEPKSCDKTHTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSHEDPEVKFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQYNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKALPAPIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSREEMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSKLTVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPGK
配列番号22 プラシネズマブHC CDR1 NYGMS
配列番号23 プラシネズマブHC CDR1 SISSGGGSTYYPDNVKG
配列番号24 プラシネズマブHC CDR1 GGAGIDY
そのようないくつかの方法において、抗体は、本明細書に、その全体が参照により組み込まれる、米国特許第8,609,820号に開示されている、9E4である。方法は、配列番号29の3つのKabat CDRを含むヒト化重鎖、及び、配列番号25の3つのCDRを含むヒト化軽鎖(ただし、位置L36(Kabat番号付け)はF若しくはYにより占有され、かつ/又は、位置L83(Kabat番号付け)はL若しくはFにより占有され、かつ/又は、位置H73(Kabat番号付け)はD若しくはNにより占有され、かつ/又は、位置H93(Kabat番号付け)はS若しくはAにより占有される)を含む抗体を提供する。そのようないくつかの抗体において、位置L36(Kabat番号付け)はFにより占有され、位置H73(Kabat番号付け)はDにより占有され、位置H93(Kabat番号付け)はSにより占有される。そのようないくつかの抗体において、位置L36はFにより占有される。そのようないくつかの抗体において、位置L83はLにより占有される。そのようないくつかの抗体において、位置H73はDにより占有される。そのようないくつかの抗体において、位置H93はAにより占有される。そのようないくつかの抗体において、位置L36はFにより占有され、位置L83はLにより占有される。そのようないくつかの抗体において、位置L36はFにより占有され、位置H73はDにより占有される。そのようないくつかの抗体において、位置L36はFにより占有され、位置H93はAにより占有される。そのようないくつかの抗体において、位置L36はFにより占有され、位置L83はLにより占有され、位置H73はDにより占有される。そのようないくつかの抗体において、位置L36はFにより占有され、位置L83はLにより占有され、位置H93はAにより占有される。そのようないくつかの抗体において、位置L36はFにより占有され、位置L83はLにより占有され、位置1173はDにより占有され、位置H93はAにより占有される。そのようないくつかの抗体において、位置L36、L83、H73、及びH93(Kabat番号付け)の残基はFにより占有され、位置H73(Kabat番号付け)はDにより占有され、位置H93(Kabat番号付け)はAにより占有される。そのようないくつかの抗体において、位置L36(Kabat番号付け)はFにより占有され、位置H93(Kabat番号付け)はSにより占有される。そのようないくつかの抗体において、位置H73(Kabat番号付け)はDにより占有され、位置H93(Kabat番号付け)はSにより占有される。そのようないくつかの抗体において、位置1173(Kabat番号付け)はDにより占有され、位置1193(Kabat番号付け)はAにより占有される。そのようないくつかの抗体において、位置H93(Kabat番号付け)はSにより占有される。そのようないくつかの抗体において、位置1173(Kabat番号付け)はNにより占有される。そのようないくつかの抗体において、位置L36(Kabat番号付け)はFにより占有され、位置L83(Kabat番号付け)はLにより占有され、位置H73(Kabat番号付け)はDにより占有され、位置H93(Kabat番号付け)はSにより占有される。そのようないくつかの抗体において、位置L36(Kabat番号付け)はFにより占有され、位置L83(Kabat番号付け)はLにより占有され、位置H93(Kabat番号付け)はSにより占有される。そのようないくつかの方法において、抗体は、それぞれ配列番号26〜28と呼ばれる3つの軽CDR、及び、それぞれ配列番号30〜32と呼ばれる3つの重鎖CDRを含む。そのようないくつかの方法において、抗体は、配列番号25と呼ばれる軽鎖可変領域、及び配列番号29と呼ばれる重鎖可変領域を含む。
配列番号25 9E4 LC可変領域
DIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCKSIQTLLYSSNQKNYLAWYQQKPGKAPKLLIYWASIRKSGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYCQQYYSYPLTFGGGTKLEIK
配列番号26 9E4 LC CDR1 KSIQTLLYSSNQKNYLA
配列番号27 9E4 LC CDR2 WASIRKS
配列番号28 9E4 LC CDR3 QQYYSYPLT
配列番号29 9E4 HC可変領域
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASGFTFSNYGMSWVRQAPGKGLEWVASISSGGGSTYYPDNVKGRFTISRDNAKNSLYLQMNSLRAEDTAVYYCARGGAGIDYWGQGTLVTVSS
配列番号30 9E4 HC CDR1 NYGMS
配列番号31 9E4 HC CDR2 SISSGGGSTYYPDNVKG
配列番号32 9E4 HC CDR3 GGAGIDY
そのようないくつかの方法において、抗体はNI−202.21D11である。そのようないくつかの方法において、抗体は、それぞれ配列番号34〜36と呼ばれる3つの軽CDR、及び、それぞれ配列番号38〜40と呼ばれる3つの重鎖CDRを含む。そのようないくつかの方法において、抗体は、配列番号33と呼ばれる軽鎖可変領域、及び配列番号37と呼ばれる重鎖可変領域を含む。
配列番号33 NI−202.21D11 LC可変領域
DVVMTQSPDSLAVSLGERATINCKSSQNVLYSSNNKNYLAWYQQKPGHPPKLLIYWASTRESGVPDRFSGSGSGTDFTLTITSLQTEDVAVYYCQQYYSSPLTFGGGTKVEIK
配列番号34 NI−202.21D11 LC CDR1 KSSQNVLYSSNNKNYLA
配列番号35 NI−202.21D11 LC CDR2 WASTRES
配列番号36 NI−202.21D11 LC CDR3 QQYYSSPLT
配列番号37 NI−202.21D11 HC可変領域
EVQLVESGAEVKKPGASVKVSCKASGYTFTNYAMHWVRQAPGQRLEWMGWINAGNGKRKYSQKFQDRVTINRDTSASTIYMELSSLGSEDTAVYYCAREEDHAGSGSYLSMDVWGQGTLVTVSS
配列番号38 NI−202.21D11 HC CDR1 NYAMH
配列番号39 NI−202.21D11 HC CDR2 WINAGNGKRKYSQKFQD
配列番号40 NI−202.21D11 HC CDR3 EEDHAGSGSYLSMDV
そのようないくつかの方法において、抗体はNI−202.12F4である。そのようないくつかの方法において、抗体は、それぞれ配列番号42〜44と呼ばれる軽重CDR、及び、それぞれ配列番号46〜48と呼ばれる3つの重鎖CDRを含む。そのようないくつかの方法において、抗体は、配列番号41と呼ばれる軽鎖可変領域、及び配列番号45と呼ばれる重鎖可変領域を含む。
配列番号41 NI−202.12F4 LC可変領域
QSVLTQPPSVSVSPGQTARITCSGEALPMQFAHWYQQRPGKAPVIVVYKDSERPSGVPERFSGSSSGTTATLTITGVQAEDEADYYCQSPDSTNTYEVFGGGTKLTVL
配列番号42 NI−202.12F4 LC CDR1 SGEALPMQFAH
配列番号43 NI−202.12F4 LC CDR2 KDSERPS
配列番号44 NI−202.12F4 LC CDR3 QSPDSTNTYEV
配列番号45 NI−202.12F4 HC可変領域
EVQLVQSGGGLVEPGGSLRLSCAVSGFDFEKAWMSWVRQAPGQGLQWVARIKSTADGGTTSYAAPVEGRFIISRDDSRNMLYLQMNSLKTEDTAVYYCTSAHWGQGTLVTVSS
配列番号46 NI−202.12F4 HC CDR1 KAWMS
配列番号47 NI−202.12F4 HC CDR2 RIKSTADGGTTSYAAPVEG
配列番号48 NI−202.12F4 HC CDR3 TSAH
本明細書においては、リン酸化α−シヌクレインの検出方法であって、生体サンプルを、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体と接触させることと、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体を検出することと、を含む方法もまた提供する。方法のいくつかにおいて、サンプルは、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体と接触する前に、少なくとも1つのプロテアーゼと接触する。いくつかの方法では、方法は、サンプルを少なくとも1つのホスファターゼと接触させることを更に含む。いくつかの方法において、検出することは、組織化学的分析を含む。いくつかの方法において、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体は、残基S129においてリン酸化したα−シヌクレインを検出する。特定の方法において、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体は、7E2抗体クローン、又は3G2抗体クローンである。いくつかの方法において、サンプルは固定されている。特定の方法において、サンプルはホルマリン固定・パラフィン包埋(FFPE)サンプルである。いくつかの方法において、サンプルは、凍結サンプルである。
いくつかの方法おいて、方法は、サンプルを、抱合体化した第1のラベルを有する第1の二次抗体であって、当該第1の二次抗体を、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体と免疫反応性である第1の二次抗体と接触させることを更に含む。いくつかの方法では、方法は、サンプルを、第1の二次抗体の第1のラベルと反応性のひとまとまりの試薬と接触させて、サンプルのリン酸化α−シヌクレインの近くで、第1の検出可能なシグナルを生成することを含む。
パーキンソン病は、当該病気を患う対象の脳に、レヴィー小体及びレヴィー神経突起が存在することを特徴とする、進行性神経変性病である。レヴィー小体は、特性決定した機能が不十分なタンパク質である、α−シヌクレイン(aSyn)の凝集形態により高度に濃縮される。aSynの凝集は、パーキンソン病を有する対象の末梢神経でも発見された。凝集したaSynは、免疫組織化学法(IHC)を用いて検出可能であり、プロテアーゼ処理に対する耐性により、非凝集aSynとは区別可能である。しかしながら、長時間のプロテアーゼ処理により、IHCアッセイにて組織モルホロジーが劣化する可能性があり、非凝集aSynから凝集aSynを区別するための代替法が必要とされている。異常な高割合の凝集aSynは、非凝集aSynと比較して、Ser129残基でリン酸化している(pS129)ことが発見されている。本明細書で示すように、aSyn凝集に対するサロゲートマーカーとしてのpS129−aSynを用いる、凝集aSynに対する高感度かつ高特異度アッセイを開発した。
材料
組織源。頭皮、腹部領域の皮膚、結腸、及び顎下腺のサンプルは、脳・人体寄付プログラムのディレクターである、Dr.Thomas G.Beachの好意により、Banner Sun Health Research Institute(BSHRI)から入手した。標準的な臨床評価に加えて、パーキンソン病の診断は、レヴィー小体の存在により、組織ドナーで確認した。同様に、通常の非PD対照対象の状態を、レヴィー小体の欠如により判定した。サンプル(16名の男性、8名の女性;年齢65〜95;15名がPD、9名が非PD)を、死後入手してホルマリンに固定した。通常の個体、及びPDを有する対象からの、ホルマリン固定パラフィン包埋(FFPE)皮質脳ブロックをそれぞれ、Roche Tissue Diagnostics(RTD)内部組織バンク、及びFolio Biosciencesから入手した。FFPE皮膚生検ブロックの小コホートを、Folio Biosciencesの1〜16歳の8名の個体(3名の男性、5名女性)から入手し、凝集aSynに似ていない、pS129−aSyn染色の程度を評価した。36名の対象からの、72個のFFPE皮膚生検ブロックの、より大きなコホートを、神経学のMontreal General Hospital DepartmentでDr.Ron Postumaから入手した。対象が示した症状の臨床検査に基づくと、36名の対象のうち15名がPD、5名が非定型パーキンソン症候群を有すると診断された。残り(16名の対象)は、PDを有しない対照対象であった。2つの皮膚パンチ生検を、臨床訪問中に対象で実施し、FFPEブロックを、ProthenaによりVentana Medical Systemsに移した。他の全ての組織試料は、RTD内部組織バンクから入手した。特に断りのない限り、FFPEの全組織切片の厚さは、4μmであった。
α−シヌクレイン(aSyn)及びPGP9.5に対する抗体。ホスホS129aSynに対する、ウサギモノクローナル抗体クローン7E2及び3G2を、免疫原としてのヒトaSyn残基122〜135に対応するホスホペプチドを有する、Roche Diagnostics GmbH CPS R&D Early Development&Reagent Design(DXREAA)により作製した。ホスホS129aSynに対する更なるモノクローナル抗体は、Abcam(クローンMJF−R13(8−8)、P/N ab168381及びP−syn/81A、P/N ab184674)又はWAKO(クローンpSyn#64、P/N 015−25191)から購入した。S129のリン酸化状態に関係なく、aSynに対するマウスモノクローナル抗体クローンLB509は、Abcam(P/N ab27766)から購入した。抗aSynマウスモノクローナル抗体クローン5C12(S129リン酸化は無関係)、及び抗リン酸化S129α−シヌクレインマウスモノクローナル抗体クローン11A5は、Prothena Corpからの贈与品であった。表10もまた参照のこと。
3つの抗ヒトPGP9.5抗体を、本研究で使用した。2つのモノクローナル抗体、1つのウサギ(クローンEPR4118、P/N ab108986)、及び他のマウス(クローン13C/I3C4、P/N ab8189)は、Abcamから購入した。RTD P/N 760−4434を有するウサギポリクローナル抗体は、Cell Marque(商標)から入手した。
酵素。VENTANA(登録商標)プロテアーゼ1(P/N 760−2018)を使用して、pRED/Prothenaが開発した自動化プロテアーゼ耐性α−シヌクレインDAB IHCアッセイで、非凝集aSynを取り除いた。自動化pS129aSyn及びPGP9.5銀/黄色二重IHCアッセイ(後述のBumblebeeアッセイ手順2)の、特定の一実装において、組み換えウシアルカリホスファターゼ(Roche、安定化希釈剤(Roche P/N 06002919001)中に30μg/mL)、及びVENTANA(登録商標)プロテアーゼ3(P/N 760−2020)をそれぞれ使用して、凝集aSynに似ていないpS129−aSyn染色を取り除き、pS129−aSynの検出を向上させた。
自動化ホスホS129−aSyn及びPGP9.5銀/黄色二重IHCアッセイ、並びにプロテアーゼ耐性α−シヌクレインDAB IHCアッセイのための、市販及び使用者が提供した試薬。下表1は、プロテアーゼ耐性aSynの検出(以下の「方法」を参照)のための、Bumblebeeアッセイ手順1及び2、並びにDABベースのpRED/Prothenaアッセイ手順で使用する、バルク溶液、酵素、抗体、検出キット、及び付属品を含む試薬の一覧を含有する。
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装置。以下のシリアル番号:310520、310841、310934、310940、311000、311112、311276、311279、及び311311を有するBenchMark ULTRA機器を使用した。
方法
aSyn又はPGP9.5に対する抗体を使用する、パーキンソン病を有する、及び有しないドナーからのFFPE脳及び皮膚切片のDAB染色
バルク溶液の標準的な補充物を含む、自動化VENTANA(登録商標)BenchMark ULTRA機器で、VENTANA(登録商標)ultraView Universal DAB検出キット又はOptiView DAB検出キットを使用して、FFPE脳切片を染色した。脱パラフィン処理の後、スライドを、示した3つの抗原回復手順の1つに1回、又は組み合わせて通した、又は全く通さなかった。3つの抗原回復手順は、以下のとおりであった:1)VENTANA(登録商標)プロテアーゼ1(P/N 760−2018)を、スライド上で反応緩衝液により約3.7倍に希釈し、4分間36℃でインキュベートし、2)別途注記のない限り、32分(α−シヌクレインに対する抗体)、又は64分(PGP9.5に対する抗体)のいずれかで、100℃での、VENTANA(登録商標)ULTRA CC1溶液(P/N 950−224)、及び3)2時間36℃での、アルカリホスファターゼ(AP、Pichia pastorisからの組み換え、高活性のEIAグレード、Roche)。安定化溶液(Roche P/N 06002919001)中のアルカリホスファターゼを、50μg/mLにて、分配器でカクテル化し、一滴を、VENTANA(登録商標)反応緩衝液に浸漬した組織スライドにアプライした後、0.5M Tris pH10と反応緩衝液の1:1混合物を一滴、及び、20mMのMgCl2を一滴、連続適用した。一次抗体は、示した濃度で、手で適用するか、又は分配器から自動で適用した。特に断りのない限り、全ての一次抗体に対するインキュベーションは、36℃で32分間実施した。VENTANA(登録商標)ultraView Universal DAB検出キット(P/N 760−500)又はOptiView DAB IHC検出キット(P/N 760−700)を用いて検出を実施する際、特に断りのない限り、ultraView Universal HRP Multimer、OptiView HQ Universal Linker、及びOptiView HRP Multimerは、36℃で16分インキュベートし、U ultraView DAB又はU OptiView DAB IHC手順での標準的条件を使用して、DAB染色を沈着させた。VENTANA(登録商標)ヘマトキシリンII(P/N 790−2208、36℃で4分間)、及びブルーイング試薬(P/N 760−2037、36℃で4分間)を使用して、機器で対比染色を実施した。Tissue−Tek自動化スライド染色器及びカバースリッパ(Sakura)で、スライドをキシレン中でカバースリッパした後、アルコール脱水した。
自動化ホスホS129α−シヌクレイン及びPGP9.5銀/黄色二重IHCアッセイ(Bumblebeeアッセイ手順)。FFPE皮膚切片を、ultraView Silver Wash II(Ventana P/N 780−003)を含むバルク溶液の標準補充物と共に、VENTANA(登録商標)BenchMark ULTRA機器に配置した。認可されたU Triplex IHC Silver_QM_DAB手順に基づく2つのプロトコル(プロトコル1及びプロトコル2)を使用して、連続した皮膚切片を染色した。脱パラフィン処理の後、Bumblebeeアッセイプロトコル1(下表2を参照)は、7E2抗リン酸化S129α−シヌクレインによるインキュベーションの前に、抗原回復工程を有しなかった。対照的に、アルカリホスファターゼ(Roche、安定化溶液(Roche P/N 06002919001)中で希釈して30μg/mL)、及びVENTANA(登録商標)プロテアーゼ3(P/N 760−2020)を、Bumblebeeアッセイプロトコル2(下表3を参照)での7E2抗体インキュベーションの前に、スライドに連続して(処理の間に洗浄を行い)アプライした。アルカリホスファターゼ及びプロテアーゼ処理の条件はそれぞれ、37℃で8分、及び36℃で4分である。Bumblebeeアッセイプロトコル1及び2の両方は、同じ抗体インキュベーション、及び検出工程を有した:1)32分間36℃での、7E2抗体とのインキュベーション、2)HRP抱合体化ヤギ抗ウサギ抗体(36℃で48分間のインキュベーション)を用いる、VENTANA(登録商標)ultraView SISH DNPキットによる、ホスホ−aSyn、及び金属銀の沈殿の検出、3)PGP9.5の抗原回復としての役割も果たす、VENTANA(登録商標)ULTRA CC2バルク溶液(P/N 950−223)による、100℃で16分間の、一次及び二次抗体複合体の脱活性化、4)36℃で32分間の、EPR4118抗PGP9.5抗体とのインキュベーション、5)32分間36℃での、AP抱合体化ヤギ抗ウサギ抗体(VENTANA(登録商標)DISCOVERY UltraMap抗Rb Phos、P/N 760−4314)とのインキュベーション、並びに6)4−(ジエチルアミノ)アゾベネン−4−スルホンアミド(DABSYL)に抱合体化した、ホスフェート保護キノンメチドのAP誘導活性化による、PGP9.5の検出。以前にアプライした1倍反応緩衝液(Ventana P/N 950−300)により希釈した後の、7E2及びERP4118抗体の、およそのスライド上での濃度はそれぞれ、0.27及び0.14μg/mLであった。VENTANA(登録商標)ヘマトキシリンII(P/N 790−2208、36℃で8分間)、及びブルーイング試薬(P/N 760−2037、36℃で8分間)を使用して、機器で対比染色を実施した。Tissue−Tek自動化スライド染色器及びカバースリッパ(Sakura)で、スライドをキシレン中でカバースリッパした後、アルコール脱水した。プロトコル1のまとめについては表2を、プロトコル2のまとめについては表3を、参照のこと。
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自動化プロテアーゼ耐性α−シヌクレインDAB IHCアッセイ(pRED/Prothenaアッセイプロトコル)。凝集α−シヌクレインは、プロテアーゼに対して不十分な基質であることが知られているため、プロテアーゼにより、非凝集α−シヌクレインを取り除いた後に、凝集aSynを組織化学染色することを、レヴィー小体の検出のために用いることができる。この原理に基づくアッセイは、皮膚生検での凝集α−シヌクレインを検出する(pRED/Prothenaアッセイプロトコル)ために、Prothena Biosciencesとの共同で、Roche pREDにより開発された。本アッセイは、エピトープが、Ser129リン酸化部位の外側の領域である、α−シヌクレイン残基109〜120にマッピングされた、5C12抗体に頼っている。pRED/Prothenaプロトコルを表4に示し、本研究で用いるプロトコルを表5として示す。pRED/Prothenaアッセイプロトコルのために、プロテアーゼ処理を、VENTANA(登録商標)プロテアーゼ1(P/N 760−2018)を用いて12分間36℃で実施し、5C12抗体を、以前にアプライした1倍VENTANA(登録商標)反応緩衝液(P/N 950−300)で希釈した後に、0.27μg/mLのおよそのスライド上濃度で、20分間周囲温度にて(器具のスライドヒーターを無効にして)インキュベートした。表4に示すように、5C12抗体の分配器製剤は、VENTANA(登録商標)抗体希釈液(P/N 251−018、Brij−35、内部P/N 95028なし)に1μg/mLで希釈されている。一次抗体でのインキュベーション後に、凝集α−シヌクレインを、VENTANA(登録商標)OptiView DAB IHC検出キット(P/N 760−700)を使用して検出した。VENTANA(登録商標)ヘマトキシリンII(P/N 790−2208、36℃で8分間)、及びブルーイング試薬(P/N 760−2037、36℃で8分間)を使用して、機器で対比染色を実施した。Tissue−Tek自動化スライド染色器及びカバースリッパ(Sakura)で、スライドをキシレン中でカバースリッパした後、アルコール脱水した。
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aSynシグナルのスライド評価及びスコア付け。皮膚でのaSyn染色パターンを評価する包括的経験を持つ、広範に認定された病理学者、又はアッセイ開発科学者により、スライドをスコア付けした。pS129−aSyn及びPGP9.5銀/黄色二重IHCアッセイのために、固有の、及び/又はびまん性顆粒銀pS129−aSyn染色を示す神経的形質の数と共に、黄色のPGP9.5染色を有する全神経的形質の数を記録した。典型的な皮膚切片において、神経束及び立毛筋で、並びに、周辺のエクリン/皮脂腺及び血管においても、で、黄色のPGP9.5染色が観察された。少なくとも25個の神経的形質をスライド当たりで計数したが、多くの場合、より多くを計数し、アッセイ感度が、評価した少数の神経的形質により逆効果を受けないようにした。皮膚面積が限られて、評価に利用可能な神経的形質の総数が25未満であるスライドにおいて、皮膚面積全体を走査し、神経的形質の総数を計数した。結果は、特定の種類のpS129−aSyn染色を有する神経的形質の百分率として表した。神経的形質がモルホロジーにより認識された場合を除いて、プロテアーゼ耐性aSyn DAB IHCアッセイを用いて染色したスライドを、同様にスコア付けした。組織モルホロジーが、プロテアーゼ1による処理により大きく影響を受けた場合において、神経的形質の総数は、pS129−aSyn及びPGP9.5銀/黄色二重IHCアッセイを用いて染色した隣接するスライドから導出した。
統計分析。リン酸化α−シヌクレインシグナルの存在と、対象の臨床状態との関連は、Minitab17統計ソフトウェアを使用して、カイ二乗検定により評価した。
実施例1.pS129−aSynに対する7E2ウサギモノクローナル抗体の特性決定
抗リン酸化S129α−シヌクレインウサギモノクローナル抗体7E2は、Roche Diagnostics GmbH CPS R&D Early Development&Reagent Designにより生成された。7E2の生成に用いた免疫原は、N末端のシステイン残基を介してKLHに抱合体化したペプチドである。このペプチドの配列(NEAYEMPpSEEGYQD(配列番号59))は、ヒトα−シヌクレインの残基122〜135に対応する。表面プラズモン共鳴(Biacore)実験は、7E2抗体が、Ser129でリン酸化していない同じペプチドと比較して、Ser129でリン酸化したα−シヌクレイン(122〜135、pS129)免疫原ペプチドに対して、高い特異性を有することを示した。7E2抗体は、α−シヌクレイン(122〜135、pS129)ペプチドに対して、速い会合速度、及び遅い線形解離速度を示した。
様々な解剖学的部位(SuperBioChips Laboratories,Seoul,Korea,P/N BC8)の、通常の30コア、及び癌組織の29コアを含有する、ヒト組織マイクロアレイを使用して、免疫組織学化学文脈において、7E2抗リン酸化S129α−シヌクレイン抗体の特異性を調査した。体の回遊/腫瘍の回遊(ToB/ToT)分析は、7E2抗体により観察された唯一の非神経細胞染色はマクロファージであることを示した(マクロファージでのα−シヌクレインの発現が以前に報告されていた)。ToB/ToT分析の一覧については、表6〜9を参照のこと。ToB/ToTの結果は、プロトコルが正確かつ特異的の両方であることを示している。
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実施例2.FFPE組織の免疫組織化学的染色に対する、他のpS129−aSyn抗体と比較しての、7E2の性能。
タンパク質分解に対する、凝集及び非凝集α−シヌクレインの異なる感度に基づき、凝集α−シヌクレインを検出することにより、脳内でのレヴィー小体の同定、及びパーキンソン病の決定的な診断の基礎が提供される。7E2を含むリン酸化S129α−シヌクレインに対して、抗体がレヴィー小体を検出する能力を評価するために、パーキンソン病を有する2名のドナー由来の皮質脳切片を、VENTANA(登録商標)OptiView DAB IHC検出キットを用いて染色した。8つ全ての抗リン酸化S129α−シヌクレイン抗体(81A、#64、MJF−R13(8−8)、5H5、2G11、7E2、3G2、及び11A5)は、レヴィー小体に特徴的なPD脳切片内で、DAB染色を生み出した(試験をした、非限定的な例示的α−シヌクレイン抗体の一覧については、表10を参照のこと)。試験した8つの抗リン酸化α−シヌクレイン抗体クローンのうち、7E2、3G2、11A5、及びMJF−R13(8−8)が、pS129−aSynに対する高い感度を示した(図1A〜1Cを参照)。
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非PD個体の脳切片では、抗原回復を有しない3G2及び7E2抗体では、染色は観察されなかった(図2A及び2Bを参照)。ULTRA CC1抗原回復があると、サンプルをホスファターゼで処理したときには存在しなかったかすかな細胞質染色を、3G2及び7E2抗体は生み出した(図3A及び3Bを参照)。レヴィー小体内で凝集したpS129−aSynに対する、81A、7E2、3G2、11A5、及びMJF−R13(8−8)の特異性を、長時間のホスファターゼ又は適度なプロテアーゼ処理により試験した。8.8μg/mLの高活性組み換えアルカリホスファターゼ中の、36℃で2時間の後、PDドナー由来の皮質脳切片におけるレヴィー小体染色の程度は、深刻に(MJF−R13(8−8)及び81Aで)、又は適度に(11A5、7E2、及び3G2で)のいずれかで減少した(図4A〜図4Eを参照)。したがって、ホスファターゼ処理によって、レヴィー小体染色に著しい影響を与えることなく、非レヴィー小体染色が減少するようである。対照的に、VENTANA(商標)プロテアーゼ1で、36℃で4分間処理することによっては、PD脳切片内で11A5、7E2、又は3G2抗体により生み出されたレヴィー小体染色に対しては、無視できる程度の影響であった(図5A〜図5Cを参照)。対照として、同じプロテアーゼ処理によって、レヴィー小体を除いて、PD脳内で、S129リン酸化又は非S129リン酸化aSyn(LB509及び5C12モノクローナル抗体)に対する2つの異なる抗体により生み出された、大部分のα−シヌクレイン染色が取り除かれた(データは図示せず)。
概して、プロテアーゼ処理の不存在下での、リン酸化特異的α−シヌクレイン抗体7E2及び3G2により、プロテアーゼ処理後の全α−シヌクレイン抗体5C12と同一である、PDを有する対象由来の脳切片における、染色パターンが生成した(図6を参照)。しかし、3G2は概して、7E2よりも高いバックグラウンドを示した(データは図示せず)。不十分な染色性能に加えて、Abcamの81A、及びWAKOの#64は、他の抗リン酸化S129α−シヌクレイン抗体と比較して、低い特異性を示した。3G2及び7E2とは違って、81Aは、非PD個体由来の脳切片での、神経突起染色をもたらした(データは図示せず)。これは、Ser473にてリン酸化したニューロフィラメントライト(NFL)に対して報告された、81Aの交差反応性を反映している可能性がある。低力価(1:1000)にて、WAKO製の#64抗体クローンは、ホスファターゼ処理後に持続した、PD及び非PD対象の両方由来の脳切片における非特異的核染色をもたらし、これは、他の7つの抗体クローンでは観察されなかった(データは図示せず)。
脳に加えて、抗pS129−aSyn抗体クローンが、PDを有する対象由来の皮膚サンプルにて、凝集aSynを検出する能力を評価した。プロテアーゼベースの抗原回復の不存在下において、抗pS129−aSyn抗体は全て、VENTANA(商標)プロテアーゼ1処理に関連した抗全aSyn5C12抗体を用いて検出したものと同様に、PDを有する対象由来の皮膚切片における凝集aSynを検出可能であった(図7A〜図7Cを参照)。抗体クローン81A、7E2、及びMJF−R13(8−8)を更に、PDを有する対象、及び非PD対照対象由来の皮膚切片で試験した。脳サンプルでの7E2抗体と比較して、その類似した染色強度及びパターン、並びに高いバックグラウンド故に、3G2は試験しなかった。MJF−R13(8−8)による染色は、平滑筋及びコラーゲンにおける非特異的バックグラウンドと関連していた一方で、81Aは非特異的核染色をもたらした(データは図示せず)。
希釈及び滴定実験を実施して、7E2抗体を用いるリン酸化S129α−シヌクレイン染色を最適化した。希釈試験の結果は、希釈剤90040及び希釈剤90103が、染色強度を保存しながら、最小のバックグラウンドを有することを示した(図8A及び図8Bを参照)。滴定実験は、1μg/mLの7E2分配器濃度が、近似の最大染色強度、及び最小のバックグラウンドを有することを示した(データは図示せず)。滴定実験の結果は、スライド1枚当たりの、染色された神経細胞形質パーセントの形態での定量的測定を実施した、ガードバンド実験におけるものにより強化された(図9を参照)。二重銀/黄色、及び一重DAB検出スキームの両方を用いて実施する、安定性加速試験は、7E2が、4℃にて24ヶ月間の予想貯蔵寿命を有することを示した(データは図示せず)。
実施例3。免疫組織化学的染色のためのPGP9.5抗体の選択
タンパク質遺伝子産物9.5(PGP9.5)(より記述的には、ユビキチンカルボキシル末端加水分解酵素L1(UCHL1)として知られている)は、ユビキチン抱合体化タンパク質の脱ユビキチン化、及び、遊離モノユビキチンプール20〜24の維持に不可欠なチオエステラーゼである。これは脳内で非常に発現しており、全神経細胞タンパク質の1%〜5%を占めると推定されている。PGP9.5は、ニューロン及び神経内分泌細胞に対するマーカーとして一般に使用されるが、PGP9.5の発現は、これらの細胞型に排他的に制限されているわけではない。PGP9.5に対する3つの異なる抗体、即ち、Cell Marque(商標)のRTDカタログ(P/N 760−4434)で入手可能なポリクローナル抗体、並びに、Abcam製の2つのモノクローナル抗体(ウサギ(EPR4118)及びマウス(13C/I3C4))を、皮膚での神経的形質、ニューロン、又は神経内分泌細胞の免疫組織化学的検出のために評価した。3つの抗体は全て神経細胞と認識できる構造物を特異的に染色可能であった(図10A〜図10Cを参照)。3つの抗体濃度を一続きに滴定した後、EPR4118及び13C/I3C4は0.2μg/mLにて、1.13μg/mLの分配器濃度にて、Cell Marque製のポリクローナル抗体に匹敵する染色強度を有することが示された(図10A〜10Cを参照)。しかし、これらの濃度において、13C/I3C4抗体は、EPR4118又はCell Marque(商標)ポリクローナル抗体と比較して、著しい量の非特異的なバックグラウンド染色を示した(図10B〜図10Aと、図10Cとを比較のこと)。
様々な解剖学的部位(SuperBioChips Laboratories,Seoul,Korea)の、30個の通常、及び29個の癌組織コアを含有する、BC8ヒト組織マイクロアレイを使用して、ホスホS129−α−シヌクレイン及びPGP9.5銀/黄色二重IHCアッセイの免疫組織化学的文脈における、EPR4118抗体の特異性を評価した。ToB/ToT分析は、様々な組織部位由来の、血管及び腺周辺、並びに、神経及び神経節細胞中における、PGP9.5染色を示す。神経支配された特別な構造物(膵島)もまた、PGP9.5に対して陽性に染色された(表6〜9を参照)。PGP9.5染色は、腎小管、肺での希なストローマ細胞、精巣の生殖細胞、胎盤の栄養芽細胞、及び、様々な種類の癌由来の腫瘍細胞でもまた観察された。これらの発見は、様々な種類の腫瘍及び非神経細胞型における、以前に報告されたPGP9.5の発現と一致している。
希釈試験、滴定、ガードバンド、及び安定性加速の結果(データは図示せず)により、DISCOVERY Goat Ig Block(VENTANA P/N 760−6008)における、0.5μg/mLでのEPR4118の分配器製剤がもたらされた。本製剤において、EPR4118は、安定性加速試験に基づき、4℃で24ヶ月の貯蔵寿命を有すると想定される。ロット毎の試験結果(データは図示せず)は、EPR4118抗体の性能が、2つの異なるメーカー(Abcam及びSpring)により作製された、4つの異なる生産ロット間で一致することを示した。
実施例4。aSyn及びPGP9.5アッセイ、並びに検出構成の選択
プロテアーゼ耐性は、α−シヌクレインを含む、多くの凝集タンパク質の特徴であり、α−シヌクレインの病理学的形態の検出は、プロテアーゼ処理により向上する。Roche pREDは、Prothenaと共同して、BSHRI製のPD及び非PDサンプルのコホートにおける、凝集α−シヌクレインに対する高い特異性を有するアッセイを開発した(後に、Targosに委譲された)(表4及び5を参照)。pRED/Prothena aSynアッセイは、リン酸化及び非リン酸化S129−aSynの両方を認識する5C12抗体、VENTANA(登録商標)プロテアーゼ1による非凝集aSynの除去、並びに、高感度VENTANA(登録商標)OptiView DAB IHC Detectionキットを用いる検出に基づく。しかし、少なくとも数週間切断されている皮膚切片を用いるpRED/Prothena aSynアッセイでは、最小のバックグラウンドが観察された一方で、新しく切断されたスライドでは、膠原線維の強力な染色が観察された(図11A及び図11B)。膠原バックグラウンド染色は、プロテアーゼ1を用いると、更なる膠原回復と共に悪化した(図12Aを参照)が、Ultra CC1を用いると減少した(図12Bを参照)。7E2抗体が、同じ検出スキームを用いる同一膠原染色を起こした(データは図示せず)ため、膠原バックグラウンド染色の原因は5C12抗体ではなかった。ultraView DAB IHC Detectionキットは、あらゆる膠原染色を生み出さなかった(データは図示せず)一方で、OptiView HQ Universal Linker及びHRP Multimerを用いるチラミド−TAMRA(VENTANA Purpleキット,DISCOVERY,P/N 760−229)の沈着は発生した(データは図示せず)ため、バックグラウンドは、膠原線維による非凝集DABの非特異的吸着によるものでもなかった。最終的に、OptiView HRP Multimerが、膠原線維染色の原因であると判定した(データは図示せず)。膠原線維の生理学的架橋により、多くの種類の付加物の形成がもたらされる。抗HQ IgGが、そのような付加物の1つ以上と交差反応することが可能である。この仮説は、CC1処理と関連する膠原華僑の逆転後に、膠原バックグラウンド染色が減少することと一致する。
BSHRIコホート由来の頭皮サンプルを集めて調査すると、様々な程度の、軽度から十分に重度の膠原バックグラウンドDAB染色が、凝集aSynからの特定のシグナルの解釈と干渉することが示された(データは図示せず)。このことが、凝集aSynの染色のための、OptiView DAB IHC検出キットに匹敵する感度を有する、代替の検出法の調査を誘発した。図13に示すように、ultraView Universal DAB検出キットは、OptiView DAB IHC検出キットと比較して、一貫してPGP9.5に対して低い染色強度を付与する。結果的に、Ms抗Rb IgG、続いてRb抗Ms IgG(VENTANA(登録商標)増幅キット、P/N 760−080)を用いて増幅に結合したultraView Universal DAB検出キットを用いて、pS129−aSynを染色した。増幅したultraView Universal DAB検出キットは、OptiView DAB IHC検出キットと同様の染色強度を有するものの、増幅プロセスにより、著しい非特異的バックグラウンドが生じる(図14を参照)。VENTANA iView DAB検出キット(P/N 760−091)を使用してpS129−aSyn又はPGP9.5を検出したときに、高いバックグラウンド染色もまた観察された(データは図示せず)。
7E2抗体、ultraView SISH DNP検出キット(P/N 760−098)、及びDISCOVERY(商標)Purpleキット(P/N 760−229)を用いて、皮膚切片でpS129−aSynを染色するために、2つの更なる検出システムを評価した。図15に示すように、OptiView HQ Universal Linker and HRP Multimerではなく、ヤギ抗ウサギHRP抱合体を染色沈着のために用いる限り、両方のシステムは、バックグランドがほとんど、又は全くない状態で、凝集pS129−aSynを検出することができた。具体的には、ultraView SISH DNP検出キットにより沈着した黒色の銀染色は、「方法」セクションに記載する、VENTANA(登録商標)DISCOVERY(商標)UltraMap抗Rb Alk Phos(P/N 760−4314)及びQM−DABSYLを用いて黄色に染色したPGP9.5のバックグラウンドにおいて、凝集pS129−aSynの高コントラストでの可視化をもたらした(図16を参照)。PDを有する対象由来の皮膚の、異なる種類の神経的形質における、銀/黒色pS129−aSyn、及び黄色PGP9.5染色のモルホロジーを、図17A〜図17Eに示す。Bumblebee検出構成を用いると、2つの異なる種類のpS129−aSyn染色:顆粒びまん性に見える染色、及び、固有の、濃く見える染色が、PDを有する対象由来の皮膚切片の大型神経束で観察された(図18を参照)。後のセクションでより完全に記載するとおり、顆粒型のpS129−aSyn染色は、BSHRIコホートのPDを有する対象、及び非PD対象の両方由来のFFPE皮膚切片で観察された。対照的に、固有の種類のpS129−aSyn染色は、PDを有する対象由来の皮膚に、ほとんど排他的に制限されていた。後のセクションは、5C12抗体、プロテアーゼ1、及びOptiView DAB IHC検出キットに基づくpRED/Prothenaアッセイと比較した、凝集aSynに対する7E2抗体の感度、及び最適化されたBumblebeeアッセイプロトコルについてもまた記載している。顆粒pS129−aSyn染色は多くの場合、神経の正中断面ではまとまった軸索として(図18を参照)、及び、神経の横断面では周囲方向に取り囲むニューロンとして(図19の上部パネル)見える。このような染色パターンは、シュワン細胞マーカーのミエリン塩基性タンパク質の染色パターンに類似しており(図19の下部パネル)、顆粒状染色の外観を担うpS129−aSynタンパク質が、シュワン細胞内に位置している可能性があることを示唆している。シュワン細胞内にpS129−aSynが蓄積することは、多系統萎縮症を有する患者で以前に説明されている。
試験されていないあるアッセイ構成は、プロテアーゼ1による抗原回復の後の、5C12抗体によるインキュベーション、及びultraView SISH DNP検出キットを用いる検出である。このアッセイ構成は潜在的に、凝集aSynに対して、ultraView SISH DNP検出キットを用いて検出した7E2抗体と同様の感度を有する。しかし、これは、PGP9.5は、細胞コンディショニング(CC)1又は2バルク溶液を用いる抗原回復を必要とし、プロテアーゼ1を、CC1又はCC2処理と組み合わせることで、組織モルホロジーの著しい喪失がもたらされるため、PGP9.5を神経細胞マーカーとして組み込む二重検出とは両立しない(データは図示せず)。
実施例5。7E2抗体クローンを用いるホスホ−aSyn染色、及び、EPR4118抗体クローンを用いるPGP9.5染色に対する抗原回復条件の最適化
多くのエピトープの免疫組織化学的検出は、抗原回復手順後に向上する。7E2抗体を用いて、FFPE皮膚切片でのpS129−aSynの検出における、2つの異なる抗原回復処理プロセス:VENTANA(登録商標)ULTRA細胞コンディショニング(ULTRA CC1)バルク溶液及びプロテアーゼの効果を評価した。EPR4118抗体を用いる、PGP9.5染色におけるULTRA CC1又はULTRA CC2溶液による処理の効果もまた評価した。
大部分の標的とは対照的に、pS129−aSynの染色は、32分間100℃のみでの、ULTRA CC1による処理の後に、逆説的に減少した(図20A〜図20Eを参照)。pS129−aSyn染色でのULTRA CC1の負の効果が、pS129−aSynに対する5つの異なる抗体:11A5、7E2、3G2、MJF−R13(8−8)、及び81A(図20A〜図20Eを参照で観察され、このことは、S129残基でのリン酸化そのものが、処理により影響を受けた可能性があることを示唆している。
プロテアーゼ処理は凝集aSynの検出を改善することができるが、この現象を担う根本的な原因は不透明である。これは、非凝集aSynの除去、若しくは、タンパク質アグリゲートに埋め込まれたエピトープへの、抗体のアクセスの改善に続く、プロテアーゼ分解、又はこれらの組み合わせが原因である可能性がある。36℃で4分間又は12分間、VENTANA(登録商標)プロテアーゼ2で4分間(図21A及び図21Bを参照)で、又は、VENTANA(登録商標)プロテアーゼ3で処理することにより、PDを有する対象由来の皮膚切片における、固有の種類のpS129−aSyn染色の適度な増加がもたらされた(図22)。プロテアーゼ処理のより明白な効果は、PDを有する対象、又は非PD対象由来の皮膚サンプルにおける、顆粒タイプのpS129−aSyn染色の、完全な(プロテアーゼ2で4分間、若しくはプロテアーゼ3で12分間)、又は部分的(プロテアーゼ3で4分間)除去である(図21及び図22)。この発見は、凝集aSynに対して潜在的に高い特異性を有するpS129−aSynアッセイの機会を提示した。しかし、PGP9.5検出のために、組織を後で100℃でCC2に通したときは、短いプロテアーゼ3の処理(4分)は、顆粒pS129−aSyn染色を完全に取り除かなかったが、プロテアーゼ2、又は長時間のプロテアーゼ3処理(4分を超える)では、不十分な組織モルホロジーがもたらされた(データは図示せず)。
PDサンプルでのみ確認される固有の種類のpS129−aSyn種を保存しながら、PD及び非PDサンプルの両方で存在する顆粒タイプのpS129−aSyn染色を完全に除去可能な、より特異的なアッセイプロトコルの可能性により、顆粒pS129−aSyn染色を取り除く代替方法の調査がもたらされた。S129残基が凝集aSyn内でリン酸化したら、結合したホスフェート基は、可溶性aSyn内のホスホS129よりも、タンパク質ホスファターゼによる除去に一層を耐性を有する(Waxman&Giasson,J Neuropathol Exp Neurol 67(5):402−416(May 2008))。幅広い基質特異性を有するホスファターゼであり、セリンリン酸化タンパク質に対して活性であることが示されている哺乳類アルカリホスファターゼの、FFPE皮膚切片内での顆粒pS129−aSyn染色を選択的に取り除く能力を試験した。7E2抗体インキュベーションの前に、pH9以上での、精製内因性(New England Biolabs,NEB)又は組み換え(Roche)精製仔牛小腸アルカリホスファターゼによる、脱パラフィン処理した皮膚切片の処理によって、固有のpS129−aSyn染色のレベルに著しく影響を及ぼすことなく、顆粒pS129−aSyn染色の出現が予防された(図23A及び図23Bを参照)。興味深いことに、pH8でのアルカリホスファターゼ処理は、固有のpS129−aSynの染色減少をもたらさなかった(図24)。最初にアルカリホスファターゼにより、可溶性aSyn内のS129リン酸化を除去し、続いて、プロテアーゼが媒介する抗原回復の向上による連続処理によって、凝集aSynに対して潜在的に高い特異性を有する、代替のpS129−aSyn及びPGP9.5銀/黄色二重IHCアッセイプロトコル(Bumblebeeアッセイプロトコル2)の基礎が形成された(図25を参照)。
pS129−aSynとは異なり、EPR4118抗体を用いるPGP9.5検出は、ULTRA CC1バルク溶液を用いる抗原回復の期間の増加と共に向上した(図26)。ULTRA CC2による抗原回復によって、PGP9.5染色において同様の向上が得られた(図27)。自動化明視野デュプレックスIHCアッセイは、図28に示すように、連続した抗体インキュベーション及び色素体沈着サイクルを必要とする。同一種の両方の一次抗体を二重IHCアッセイプロトコルで用いるとき、第1サイクルで付着した一次及び二次抗体を取り除き、第1サイクルでの一次抗体と、第2サイクルでの二次抗体との交差反応の可能性を防止するために、100℃での、ULTRA CC2インキュベーションの形態での熱不活化(HD)工程が必要である。第1サイクルで沈着した色素体が銀/黒色である(黒色染色の上部に沈着した黄色の染色は、黒のままである)ときに、熱不活化工程は必要ではないものの、CC2で16分間100℃で処理することは、EPR4118抗体を用いるPGP9.5染色の抗原回復としての役割を果たす。
実施例6。アッセイの再現性及び精度
前のセクションに記載した実験結果により、自動化ホスホS129−α−シヌクレイン、及びPGP9.5銀/黄色二重IHCアッセイに対する、2つの最適化プロトコル(Bumblebeeアッセイプロトコル1及びプロトコル2)がもたらされた。上記セクションで詳述したとおり、プロトコル1は、pS129−aSyn検出のための抗原回復工程を含有していない。プロトコル2は、脱パラフィン処理後、及び7E2抗体インキュベーション前に、サンプルをアルカリホスファターゼ、続いてプロテアーゼで処理したことを除いて、プロトコル1と全ての態様が同一である。Bumblebeeアッセイプロトコル1及び2の実施内、及び実施間の再現性を、PDを有する3名の異なる対象由来の頭皮サンプルで評価した。実施内の再現性に関して、各PD対象からの、5つの連続して切片化したスライドを、「方法」に記載のプロトコル1又は2を用いて染色し、固有のpS129−aSynを有する、及び有しない神経的形質の数を病理学者により数えた。各PD対象における全神経的形質の百分率としての、固有のpS129−aSyn染色を有する皮膚神経的形質の量を、5つの染色切片から平均し、表11に示す。
Figure 2021534381
実施間の再現性に関して、PDを有する3名の異なる対象由来の3通りのスライドを、非連続の日に、3つの異なる機器でプロトコル1又は2を用いて染色した。1回の実施の中で、各PD対象由来の3つのスライドは、連続した切断切片であった。しかし、切片は異なる実施の間で連続していなかった。3回の実行のそれぞれから、固有のpS129−aSyn染色を有する神経的形質の平均百分率を、表12に示す。
Figure 2021534381
CVが15%を超えた場合において、最も可能性の高い偏差源は、連続して切片化したスライド間における神経的形質の数の差である。連続して切片化したスライドにまたがる神経的形質の連続性の研究により、神経的形質の数が10%〜20%違うことは、5〜10 4μm切片にまたがる形質分布の、スライド間の偏差に寄与している可能性があるという結論が出た(表13を参照)。黄色のDABSYL色素体で染色したPGP9.5の強度は、アッセイ再現性研究の全ての染色スライドにわたって2.5であった。
Figure 2021534381
Figure 2021534381
実験を行い、pS129−aSyn及びPGP9.5銀/黄色二重IHCアッセイの精度を分析し、各切片における形質染色のパーセントでスコア付けした(約25個の形質)。実施間の精度を分析するため、同じ機器上で、それぞれ3つのスライドの3回の実施を、少なくとも2日離して試験した(プロトコル1 CV:2.77%固有、5.13%びまん性;プロトコル2 CV:3.99%固有、0.00%びまん性)。機器間の精度を分析するため、新しい機器上で、それぞれ3つのスライドの、更なる2回の実施を行い、第1の機器での最初の実施と比較した(プロトコル1 CV:3.22%固有、11.86%、びまん性;プロトコル2 CV:3.45%固有、0.00%びまん性)。まとめると、Bumblebeeアッセイプロトコル1及び2の両方に対する、実施間及び機器間の両方のCVは、移動を認めるのに必要な15%閾値を下回っていた。
実施例7。アッセイ確認−頭皮サンプル
リン酸化α−シヌクレイン及びPGP9.5銀/黄色二重IHCアッセイ(Bumblebeeアッセイという相性)の最適化の間に、なめらかな固有のリン酸化α−シヌクレイン染色パターンが、実行可能性試験に使用したPD頭皮サンプルの小コホートと排他的に関係したことが観察された。この傾向が、PD及び非PD対象由来の頭皮サンプルのより大きなコホートに拡大されるのか否かを判定するために、pS129−aSyn及びPGP9.5銀/黄色二重IHCアッセイ(Bumblebeeアッセイ)のプロトコル1及びプロトコル2の両方を使用して、15名のPD、及び9名の非PD対象由来の頭皮切片を染色した。更に、10名のPD、及び4名の非PD頭皮サンプルを含有するこのコホートのサブセット由来の切片を、自動化プロテアーゼ耐性aSyn DAB IHCアッセイ(pRED/Prothenaアッセイプロトコル)を使用して染色した。図29に示すように、Bumblebeeアッセイのプロトコル1又はプロトコル2のいずれかを用いる染色の後、PD対象由来の15個のサンプルのうち13個(87%)は、異なる種類のpS129−aSynを示した。9個の非PD頭皮サンプルのうち、Bumblebeeプロトコル1を用いると、5つ(56%)は、固有のpS129−aSyn染色を示した。対照的に、9個の非PD頭皮サンプルは、適度なプロテアーゼ及びホスファターゼ処理を伴うBumblebeeプロトコル2を用いると、固有のpS129−aSyn染色を示さなかった。びまん性顆粒タイプのpS129−aSyn染色は、プロトコル1を用いると観察されたのみで、プロトコル2を用いては観察されなかった。
Bumblebeeアッセイプロトコル1、Bumblebeeアッセイプロトコル2、及びpRED/Prothenaアッセイプロトコルからの結果が入手可能な対象のサブセットにおいて、固有のaSynシグナルは、染色した15個のうち、それぞれ14個、14個、及び13個のPD頭皮サンプルで観察された(図30A)。3つ全てのプロトコルを用いて染色した4つの非PD頭皮サンプルのうち、固有のaSyn染色は、Bumblebeeプロトコル2又はpRED/Prothenaプロトコルによっては観察されなかった(図30Aを参照)。Bumblebeeプロトコル1を用いると、PD及び非PD頭皮サンプルの両方において、びまん性顆粒aSyn染色が観察された(図30B)。高感度検出化学(金属銀沈殿)と、pS129−aSynに対する抗体との組み合わせを用いて、凝集aSynを検出することは、非凝集aSynのプロテアーゼによる除去と組み合わせた、修飾又は非修飾aSynに対する抗体に基づくアプローチと、同様の感度を有する可能性があることを、これらの結果は示唆している。
実施例8。アッセイ検証−腹部皮膚サンプル
ホスホaSyn及びPGP9.5銀/黄色二重IHCアッセイの感度及び特異度を更に評価するために、20名のPD、及び20名の非PD対照対象由来の腹部領域皮膚サンプルを、Bumblebeeアッセイプロトコル1及び2を用いて染色した。分析結果を図31に示す。Bumblebeeアッセイプロトコル1及び2を用いて染色した20個のPD腹部皮膚サンプルのうち、固有のpS129−aSyn染色は、それぞれ19個及び17個のサンプルで観察された。対照的に、20個の非PD腹部皮膚サンプルは、あらゆる固有のpS129−aSynシグナルを示さなかった。図31に示すように、びまん性顆粒pS129−aSyn染色は、Bumblebeeアッセイプロトコル1を用いて染色したPD及び非PD腹部皮膚サンプルの大部分に、並びに、Bumblebeeアッセイプロトコル2を用いて染色した1個のPDサンプルに低濃度で存在した。これらの結果は、20名のPD、及び20名の非PD対象由来の腹部皮膚の拡大コホートにおける、固有のpS129−aSyn染色の存在とPD臨床状態との、高い相関度を示した(ピアソンカイ二乗=Bumblebeeアッセイプロトコル1及び2に対してそれぞれ36.2、及び29.6、両方のプロトコルに対してP値<0.0001)。
4つのPD及び4つの非PD腹部皮膚サンプルのコホートは、FFPEブロックフォーマットにで、Bumblebeeアッセイプロトコル、並びに、5C12抗体及びプロテアーゼ1ベースのpRED/Prothenaアッセイプロトコルの両方を用いる試験のために、利用可能であった。このような分析の結果を下表14に示す。
Figure 2021534381
pRED/Prothenaプロトコルを用いて試験した4つのPD腹部皮膚サンプルのうち3つが、Bumblebeeアッセイプロトコルのいずれかを用いて試験したものと比較して、固有のpS129−aSynを有する神経的形質のパーセンテージの低下を示した。3つ全ての手順を用いて染色した頭皮サンプルでは、これは観察されなかった(図30)。不一致を説明するための可能性としては、腹部皮膚サンプルの組織モルホロジーが、頭皮サンプルの組織モルホロジーよりも、プロテアーゼ1処理による分解を受けやすかったことがある。プロテアーゼ1処理に対する、明らかに異なる感度の原因は、現時点では不明確である。解剖学的部位に加えて、腹部スライドは頭皮スライドよりも、染色時に近い時点で切断されていた。一般に、染色前に長時間(30日超)、切断されて室温で放置されていたスライドは、プロテアーゼが誘発するモルホロジー分解を受けにくいことが観察された(データは図示せず)。
実施例9。アッセイ検証−プレS4頭皮、結腸、及び顎下腺サンプル
皮膚に加えて、結腸及び顎下腺(SMG)は非常に神経支配されており、凝集α−シヌクレインを検出するための生検部位であることができる。剖検の時点で採取した、3名のPD、及び3名の非PD対象由来の、2通りの頭皮、結腸、及びSMGサンプルを、Bumblebeeアッセイプロトコル2を用いて染色した。通常の結腸及びSMGサンプルの以前の研究では、プロトコル1は、プロトコル2を用いるプロテアーゼ及びホスファターゼ処理により除去可能な、重質で固有のリン酸化α−シヌクレイン染色を生成したことが示されたためプロトコル1は用いなかった(図32A及び図32Bを参照)。3つの異なる組織部位における固有のリン酸化α−シヌクレイン染色の、典型的な画像を示す(図33A〜図33Cを参照)。染色したスライドは、3つの独立した読者により盲検で評価された(データは図示せず)。リーダーのうち一人は、他の2名とは異なるスコア付け法を用いたものの、Bumblebeeプロトコル2を用いる固有のリン酸化α−シヌクレイン染色の存在に基づく、非PD対象からの、PDの完全な分離には全面的な同意が存在した。特異度及び感度は共に100%であった。
実施例10。アッセイ検証−皮膚生検サンプル
アッセイ開発及び検証に使用したBSHRI頭皮及び腹部皮膚サンプルは、部検の間に入手した。診断用途のための、リン酸化S129−α−シヌクレイン及びPGP9.5銀/黄色二重IHCアッセイの利用可能性を評価するために、PD症状が診断された、及び診断されていない対象から、臨床訪問の間に入手した皮膚パンチ生検のFFPE切片を、Bumblebeeアッセイプロトコル1及び2の両方を用いて染色した。36名の対象由来の、合計72個のFFPEブロックの組織切片を、各対象から2通りのブロックが利用可能となるように染色した。対象の臨床状態については盲検とした病理学者により、染色したスライドを確認した。サンプルは皮膚の小さなパンチ生検であったため、スライド1枚当たりで入手可能な神経的形質の数は限定的(約5〜10)であった。その結果、銀染色神経的形質のパーセンテージの形態での定量的測定はなされなかった。顆粒でないことがはっきりしており、バックグラウンド銀散粉と区別するには十分なサイズを有する、固有の銀染色が存在する場合、スライドは、リン酸化aSynに対して陽性であるとみなした。2通りのブロックのうちの1つの切片が、リン酸化aSyn染色に対して陽性である場合、対象は全体として陽性であるとみなした。小児皮膚生検サンプルにおけるように、Bumblebeeプロトコル1は、プロトコル2によっては存在しなかった、固有のモルホロジーを有する重質リン酸化aSyn銀染色を生成した(図34を参照)。これにより、プロトコル1を用いる陽性で固有のリン酸化aSyn染色を有するのが、15名のPDの93%、及び16名の対照対象の50%(非定型パーキンソン症候群の5症例を含む、合計36名の対象の69%)がもたらされた。プロトコル2では、15名のPDの60%、及び16名の対照対象の6%(合計36名の対象の31%)が、固有のリン酸化aSynシグナルを示した(表15及び16を参照)。合計36名の対象の、各個体の組織ブロック、及び対応するPD状態の非盲検結果を、表16に示す。合計36名の対象からの結果をカイ二乗分析すると、固有のリン酸化aSynシグナルの存在と、臨床的症状に基づくPD状態の指定とには、非常に優位な相関が示された(ピアソンカイ二乗=10.506、DF=1、P値=0.001)。非定型パーキンソン症候群を有する5名の対象を分析から除外しても、相関は有意なままであった(ピアソンカイ二乗=10.236、DF=1、P値=0.001)。
Figure 2021534381
Figure 2021534381
皮膚生検における、固有の種類のリン酸化aSyn染色の存在に基づく、非PD対照対象から、PDを有する対象を区別するための、高感度及び特異度を備えた、自動化二重リン酸化aSyn及びPGP9.5免疫組織化学アッセイを、結果は示す。固有のリン酸化aSyn染色のモルホロジー的外観、並びに、そのプロテアーゼ及びホスファターゼ処理に対する耐性は、凝集aSynと一致する。このアッセイは、aSynの凝集を標的にする治療的処置のためのPD及び/又は候補を有する対象の同定における、潜在的価値を有し得る。
本明細書で使用される場合、単数形「a」、「an」、及び「the」は、文脈が別途明確に指示しない限り、複数の指示対象を含む。例えば、用語「細胞を含む」は、1つ又は複数の細胞を含み、語句「少なくとも1つの細胞を含む」と等価であるとみなされる。用語「又は」とは、文脈で別様に明確に示されない限り、記述した代替要素の単一の要素、又は2つ以上の要素の組み合わせを意味する。本明細書で使用する場合、「含む(comprises)」とは、「含む(includes)」を意味する。したがって、「A又はBを含む(comprising A or B)」とは、更なる要素を除外することなく、「A、B、又はA及びBを含む(including)」を意味する。
前述は、例示目的のためだけに示したものであり、上記の広範の用語で記載される開示の範囲を制限することを意図するものではない。本開示で引用する全ての参照文献は。参照により本明細書に組み込まれている。
本開示の様々な特定の実施形態が本明細書に記載されているものの、本開示は、これらの正確な実施形態に限定されず、当業者により、様々な変化又は修正が、本開示の範囲及び精神を逸脱することなく、それらの中で効力を有することができることと理解されるべきである。
上記実施例は単に説明のものであり、本開示のあらゆる可能な実施形態、用途、又は修正の排他的一覧であることを意味するものではない。したがって、本開示の方法及びシステムで記載される様々な修正及び変形が、本開示の範囲及び精神を逸脱することなく、当業者には明白となろう。本開示は、特定の実施形態に関連して記載されているものの、特許請求された開示は、そのような特定の実施形態に過度に限定されるべきではないことが理解されるべきである。実際、分子生物学、免疫学、化学、生化学、又は関連分野の当業者に明確である本開示を実施するための、記載した様式の様々な修正は、添付の特許請求の範囲内にあると意図される。
本開示は、本明細書に記載する特定の方法論、手順、及び試薬などには、これらが当業者の認識により変化し得るため限定されないと理解されている。また、本明細書で使用する用語は特定の実施形態を説明するためだけに用いられるものであり、本開示の範囲を限定することを意図するものではないことも理解されなければならない。
本開示の実施形態、並びにこれらの様々な特徴及び有利な詳細は、非限定的実施形態を参照してより完全に説明され、かつ/又は、添付図面に示され、かつ以下の記載で詳述される。図中に示す特徴は必ずしも縮尺どおりではなく、一実施形態の特徴は、本明細書で明示的に記載されない場合であっても、当業者が認識するために、他の実施形態と共に用いられ得ることに留意すべきである。
本明細書で引用したあらゆる数値は、一単位の増加での、小さい値から大きい値までのあらゆる値を含むが、ただし、任意の小さい値と、任意の大きな値との間に、少なくとも二単位の間隔が存在する。一例として、例えばサイズ、角度サイズ、圧力、時間などの、プロセス変数の構成要素又は値の濃度が、例えば1〜90、具体的には20〜80、より具体的には30〜70であると述べられている場合、15〜85、22〜68、43〜51、30〜32などといった値が、本明細書で明示的に列挙されていると意図される。1未満の値に関しては、一単位は、適宜0.0001、0.001、0.01、又は0.1とみなされる。これらは、具体的に意図されるものの単なる例であり、列挙された下限値と上限値との間の数値のあらゆる可能な組み合わせは、本出願で同様の方法で明示的に記述されているものとみなされるべきである。
特定の方法、装置、及び材料が記載されるが、本明細書に記載するものに類似又は等価な、任意の方法及び材料を、本開示の実践又は試験において使用することができる。本明細書で引用されるあらゆる参照文献及び公報の開示は、それぞれが個別に参照により組み込まれるかのように、それら全体が同程度に明示的に、参照により組み込まれる。

Claims (58)

  1. 対象がパーキンソン病(PD)を有するか否かの判定方法であって、
    (a)前記対象の少なくとも1つの神経的形質を含む生体サンプルを、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体と接触させることと、
    (b)前記リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体が、前記生体サンプルの前記神経的形質内で局在化するか否かを検出することと、
    (c)前記リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体が前記神経的形質内で局在化するときに、前記対象がPDを有すると判定することと、
    を含む、方法。
  2. 前記サンプルが組織サンプルを含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記神経的形質が神経細胞を含む、請求項1に記載の方法。
  4. 前記神経的形質が以前の神経細胞を含む、請求項1に記載の方法。
  5. 前記神経的形質が神経細胞に隣接している、請求項1に記載の方法。
  6. 前記サンプルが、前記リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体と接触する前に、少なくとも1つのプロテアーゼと接触する、請求項1に記載の方法。
  7. 前記サンプルを少なくとも1つのホスファターゼと接触させることを更に含む、請求項6に記載の方法。
  8. 前記対象の前記生体サンプルを、前記神経的形質を結合可能な一次抗体と接触させることを更に含む、請求項1に記載の方法。
  9. 前記神経的形質に結合可能な前記一次抗体が、ユビキチンC末端加水分解酵素L1(PGP9.5、UCHL1、NDGOA;PARK5;PGP95;SPG79;Uch−L1;HEL−117;PGP 9.5;HEL−S−53)、RNA結合fox−1ホモログ3(RBFOX3、FOX3、NEUN、FOX−3、HRNBP3)、微小管関連タンパク質2(MAP2、MAP2A、MAP2B、MAP2C)、160kDaの中神経フィラメント(NEFM、NFM、NEF3、NF−M)、200kDaの重神経フィラメント(NEFH、NFH、CMT2CC)、シナプトフィジン(SYP、MRX96、MRXSYP)、及び、ディスク大型MAGUK足場タンパク質4(DLG4、DLGH4、PSD−95、PSD95、SAP−90、SAP90、SAP90A)からなる群から選択されるタンパク質を結合可能な抗体から選択される、請求項8に記載の方法。
  10. 前記検出することが組織化学的分析を含む、請求項2に記載の方法。
  11. 前記リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体が、残基S129においてリン酸化したα−シヌクレインを検出する、請求項1に記載の方法。
  12. 前記サンプルが固定されている、請求項1に記載の方法。
  13. 前記サンプルが、ホルマリン固定・パラフィン包埋(FFPE)サンプルである、請求項12に記載の方法。
  14. 前記サンプルが凍結サンプルである、請求項1に記載の方法。
  15. 前記サンプルが前記神経的形質の切片を含む、請求項1に記載の方法。
  16. 前記サンプルが、皮膚組織、結腸組織、及び顎下腺からなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
  17. 前記リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体、及び、前記神経的形質に結合可能な一次抗体が同一の宿主種に由来し、前記宿主種がマウス又はウサギである、請求項8に記載の方法。
  18. 工程(a)が、前記サンプルを、抱合体化した第1のラベルを有する第1の二次抗体と接触させることを更に含み、前記第1の二次抗体が、前記リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体と免疫反応性である、請求項1に記載の方法。
  19. 前記サンプルを、前記第1の二次抗体の前記第1のラベルと反応性のひとまとまりの試薬と接触させて、前記サンプルのリン酸化α−シヌクレインの近くで、第1の検出可能なシグナルを生成することを含む、請求項18に記載の方法。
  20. 前記サンプルを前記神経的形質に結合可能な前記一次抗体と接触させる前に、前記方法が、前記サンプルを100℃で少なくとも15分間インキュベートすることによって、前記サンプル中の前記免疫複合体を変性させることを含む、請求項8に記載の方法。
  21. 前記方法が、前記サンプルを、抱合体化した第2のラベルを有する、第2の二次抗体と接触させることを更に含み、前記第2の二次抗体が、前記神経的形質を結合可能な前記一次抗体と免疫反応性である、請求項20に記載の方法。
  22. 前記サンプルを、前記第2の二次抗体の前記第2のラベルと反応性のひとまとまりの試薬と反応させて、前記サンプルの前記神経的形質の近くで、第2の検出可能なシグナルを生成することを含む、請求項21に記載の方法。
  23. 前記第1の検出可能なシグナルと前記第2の検出可能なシグナルが異なっている、請求項22に記載の方法。
  24. 前記第1の検出可能なシグナルが銀染色であり、前記第2の検出可能なシグナルがQM−Dabsyl又はFast−Redである、請求項23に記載の方法。
  25. 前記対象がPDを有する疑いがある、請求項1に記載の方法。
  26. (a)リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体と、
    (b)神経的形質に結合可能な一次抗体と、
    を含むキット。
  27. (a)抱合体化した第1のラベルを有する第1の二次抗体であって、前記第1の二次抗体が、前記リン酸化α−シヌクレインを結合可能な前記一次抗体と免疫反応性である第1の二次抗体と、
    (b)前記第1の二次抗体の前記第1のラベルと反応したとき、第1の検出可能なシングルを生成するひとまとまりの試薬と、
    (c)抱合体化した第2のラベルを有する第2の二次抗体であって、前記第2の二次抗体が、前記神経的形質を結合可能な前記一次抗体と免疫反応性である、第2の二次抗体と、
    (d)前記第2の二次抗体の前記第2のラベルと反応したとき、第2の検出可能なシングルを生成するひとまとまりの試薬と、
    を更に含み、
    前記第1の検出可能なシグナルと前記第2の検出可能なシグナルが異なっている、請求項26に記載のキット。
  28. 前記第1の検出可能なシグナルが銀染色であり、前記第2の検出可能なシグナルがQM−Dabsyl又はFast−Redである、請求項27に記載のキット。
  29. 前記神経的形質に結合可能な前記一次抗体が、ユビキチンC末端加水分解酵素L1(PGP9.5、UCHL1、NDGOA;PARK5;PGP95;SPG79;Uch−L1;HEL−117;PGP 9.5;HEL−S−53)、RNA結合fox−1ホモログ3(RBFOX3、FOX3、NEUN、FOX−3、HRNBP3)、微小管関連タンパク質2(MAP2、MAP2A、MAP2B、MAP2C)、160kDaの中神経フィラメント(NEFM、NFM、NEF3、NF−M)、200kDaの重神経フィラメント(NEFH、NFH、CMT2CC)、シナプトフィジン(SYP、MRX96、MRXSYP)、及び、ディスク大型MAGUK足場タンパク質4(DLG4、DLGH4、PSD−95、PSD95、SAP−90、SAP90、SAP90A)からなる群から選択されるタンパク質を結合可能な抗体から選択される、請求項26に記載のキット。
  30. 対象がパーキンソン病(PD)を有するか否かの判定方法であって、
    (a)PDを有することが疑われる対象から、生体サンプルの固定又は凍結切片を調製することと、
    (b)リン酸化α−シヌクレインが前記切片の神経的形質内で局在化するか否かを検出することと、
    (c)リン酸化α−シヌクレインが神経的形質内で局在化するときに、前記対象をPDと診断することと、
    を含む、方法。
  31. 工程(c)が、
    前記切片を、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体及び前記神経的形質を結合可能な一次抗体と接触させることを更に含む、請求項30に記載の方法。
  32. 前記神経的形質に結合可能な一次抗体が、ユビキチンC末端加水分解酵素L1(PGP9.5、UCHL1、NDGOA;PARK5;PGP95;SPG79;Uch−L1;HEL−117;PGP 9.5;HEL−S−53)、RNA結合fox−1ホモログ3(RBFOX3、FOX3、NEUN、FOX−3、HRNBP3)、微小管関連タンパク質2(MAP2、MAP2A、MAP2B、MAP2C)、160kDaの中神経フィラメント(NEFM、NFM、NEF3、NF−M)、200kDaの重神経フィラメント(NEFH、NFH、CMT2CC)、シナプトフィジン(SYP、MRX96、MRXSYP)、及び、ディスク大型MAGUK足場タンパク質4(DLG4、DLGH4、PSD−95、PSD95、SAP−90、SAP90、SAP90A)からなる群から選択されるタンパク質を結合可能な抗体から選択される、請求項31に記載の方法。
  33. i.前記切片を、抱合体化した第1のラベルを有する第1の二次抗体であって、前記第1の二次抗体が、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な前記一次抗体と免疫反応性である第1の二次抗体と接触させることと、
    ii.前記切片を、抱合体化した第2のラベルを有する第2の二次抗体であって、前記第2の二次抗体が、前記神経的形質を結合可能な前記一次抗体と免疫反応性である、第2の二次抗体と接触させることと、
    を更に含む、請求項31に記載の方法。
  34. i.前記切片を、前記第1の二次抗体の前記第1のラベルと反応性のひとまとまりの試薬と接触させて、前記サンプルのリン酸化α−シヌクレインの近くで、第1の検出可能なシグナルを生成することと、
    ii.前記切片を、前記第2の二次抗体の前記第2のラベルと反応性のひとまとまりの試薬と反応させて、前記サンプルの前記神経的形質の近くで、第2の検出可能なシグナルを生成することと、
    を更に含む、請求項33に記載の方法。
  35. 前記切片を前記リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体と接触させた後、及び、前記切片を前記神経的形質を結合可能な前記一次抗体と接触させる前に、前記サンプル中で免疫複合体を変性させることを更に含む、請求項34に記載の方法。
  36. 前記切片が、一次抗体と接触する前に、少なくとも1つのプロテアーゼと接触する、請求項30に記載の方法。
  37. 前記切片を少なくとも1つのホスファターゼと接触させることを更に含む、請求項36に記載の方法。
  38. 前記リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体及び前記神経的形質を結合可能な前記一次抗体が、同一の宿主種に由来する、請求項31に記載の方法。
  39. 前記第1の検出可能なシグナルと前記第2の検出可能なシグナルが異なっている、請求項34に記載の方法。
  40. 前記第1の検出可能なシグナルが銀染色であり、前記第2の検出可能なシグナルがQM−Dabsyl又はFast−Redである、請求項39に記載の方法。
  41. 対象におけるPDの診断方法であって、
    (a)PDを有することが疑われる対象由来の少なくとも1つの神経的形質を含む生体サンプルを得ることと、
    (b)前記サンプルを抗PGP.5抗体と接触させ、リン酸化α−シヌクレインとPGP9.5との同時局在化を判定することにより、リン酸化α−シヌクレインが前記サンプルの前記神経的形質により局在化するか否かを検出することと、
    (c)前記神経的形質において、リン酸化α−シヌクレインとPGP9.5との同時局在化があることが断定的に判定されたとき、前記対象をPDと診断することと、
    を含む、方法。
  42. 対象におけるPDの診断及び治療方法であって、
    (a)PDを有することが疑われる対象由来の少なくとも1つの神経的形質を含む生体サンプルを得ることと、
    (b)前記サンプルを抗PGP.5抗体と接触させ、リン酸化α−シヌクレインとPGP9.5との同時局在化を判定することにより、リン酸化α−シヌクレインが前記サンプルの前記神経的形質により局在化するか否かを検出することと、
    (c)前記神経的形質において、リン酸化α−シヌクレインとPGP9.5との同時局在化があることが断定的に判定されたとき、前記対象をPDと診断することと、
    (d)PDを有すると診断された前記対象において、PDを治療する治療法を投与することと、
    を含む、方法。
  43. PDと診断された対象の治療方法であって、前記対象に、α−シヌクレイン抗体の効果的な治療方式を投与することを含み、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な抗体、及び、神経的形質を結合可能な抗体が、前記対象由来の皮膚サンプルの神経的形質内で同時局在化することが示されている、方法。
  44. PDを有すると判定された対象の治療方法であって、前記対象に、α−シヌクレイン抗体の効果的な治療方式を投与することを含み、前記対象が、請求項1〜25、又は30〜41のいずれか一項に記載の方法により、PDを有すると判定された方法。
  45. α−シヌクレイン抗体の前記効果的な治療方式が、α−シヌクレインの残基1〜20、α−シヌクレインの残基1〜10、α−シヌクレインの残基4〜15、α−シヌクレインの残基91〜99、α−シヌクレインの残基117〜123、α−シヌクレインの残基118〜126内で結合するモノクローナル抗体;プラシネズマブ(PRX002);抗体クローン1H7(ATCC寄託番号PTA−8220)のCDRを有するヒト化抗体;抗体クローン9E4(ATCC寄託番号PTA−8221)のCDR、抗体クローンNI−202.21D11のCDR、及び抗体クローンNI−202.12F4のCDRを有するヒト化抗体、例えば、米国特許第8,092,801号、同第8,609,820号、同第8,790,644号、同第8,940,276号、同第9,580,493号に開示されているα−シヌクレイン抗体などからなる群から選択されるα−シヌクレイン抗体を含む、請求項43又は請求項44に記載の方法。
  46. 前記リン酸化α−シヌクレインを結合可能な抗体が、Roche製のモノクローナル抗体クローン7E2、Roche製のモノクローナル抗体クローン3G2、Abcam製のモノクローナル抗体クローンMJF−R13(8−8)(P/N ab168381)、Abcam製のモノクローナル抗体P−syn/81A(P/N ab184674)、WAKO製のモノクローナル抗体クローンpSyn#64(P/N 015−25191)、Abcam製のモノクローナル抗体クローンLB509(P/N ab27766)、Prothena製のモノクローナル抗体クローン5C12(ATCC(登録商標)番号PTA−9197)、及び、Prothena製のモノクローナル抗体クローン11A5(ATCC(登録商標)番号PTA−8222)のうちの1つである、請求項1〜25、若しくは30〜31のいずれか一項に記載の方法、又は、請求項26〜29のいずれか一項に記載のキット。
  47. 前記神経的形質を結合可能な前記一次抗体が、Abcam製のモノクローナル抗体クローンEPR4118(P/N ab108986)、Abcam製のモノクローナル抗体クローン13C/I3C4(P/N ab8189)、又は、Cell Marque(商標)製の、RTD P/N 760−4434とのポリクローナル抗体のうちの1つである、請求項1〜25、若しくは30〜31のいずれか一項に記載の方法、又は、請求項26〜29のいずれか一項に記載のキット。
  48. リン酸化α−シヌクレインの検出方法であって、
    (a)生体サンプルを、リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体と接触させることと、
    (b)前記リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体を検出することと、
    を含む、方法。
  49. 前記サンプルが、前記リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体と接触する前に、少なくとも1つのプロテアーゼと接触する、請求項48に記載の方法。
  50. 前記サンプルを少なくとも1つのホスファターゼと接触させることを更に含む、請求項49に記載の方法。
  51. 前記検出することが組織化学的分析を含む、請求項48に記載の方法。
  52. 前記リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体が、残基S129においてリン酸化したα−シヌクレインを検出する、請求項48に記載の方法。
  53. 前記リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体が、7E2抗体クローン、又は3G2抗体クローンである、請求項52に記載の方法。
  54. 前記サンプルが固定されている、請求項48に記載の方法。
  55. 前記サンプルが、ホルマリン固定・パラフィン包埋(FFPE)サンプルである、請求項54に記載の方法。
  56. 前記サンプルが凍結サンプルである、請求項48に記載の方法。
  57. 工程(a)が、前記サンプルを、抱合体化した第1のラベルを有する第1の二次抗体と接触させることを更に含み、前記第1の二次抗体が、前記リン酸化α−シヌクレインを結合可能な一次抗体と免疫反応性である、請求項48に記載の方法。
  58. 前記サンプルを、前記第1の二次抗体の前記第1のラベルと反応性のひとまとまりの試薬と接触させて、前記サンプルのリン酸化α−シヌクレインの近くで、第1の検出可能なシグナルを生成することを更に含む、請求項57に記載の方法。
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