JP2022521501A - プライマリーケア環境において神経学的疾患を検出するための、血液ベースのスクリーニング法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、国立衛生研究所(National Institutes of Health)によって授与されたAG054073、AG051848、AG058252、AG016574、およびAG058537のもとで、政府の支援を受けてなされた。政府は、本発明において一定の権利を有する。
本発明は概して、プライマリーケア環境内で神経学的疾患をスクリーニングする、該疾患を検出する、および該疾患間を判別する分野に関連し、かつより具体的には、神経学的疾患を有する患者を検出する、スクリーニングする、および判別するためのバイオマーカーに関連する。
本発明の範囲を限定するものではないが、本発明の背景が、神経学的疾患に関連して説明される。
1つの態様において、本発明は、プライマリーケア環境内でバイオマーカーを検出するための方法を含み、該方法は以下の段階を含む:プライマリーケア環境において、神経学的疾患を有するヒト対象から分離された試料中の、IL1、IL7、TNFα、IL5、IL6、CRP、IL10、TNC、ICAM1、FVII、I309、TNFR1、A2M、TARC、アディポネクチン、MIP1、エオタキシン3、sVCAM1、TPO、FABP、IL18、B2M、SAA、PPY、DJ1、およびα-シヌクレインから選択される4種以上のバイオマーカーのレベルを、核酸、イムノアッセイ、または酵素活性アッセイを用いて測定する段階。1つの局面において、バイオマーカーの最初の4種、すなわちIL1、IL7、TNFα、およびIL5が、解析に使用される。1つの局面において、神経学的疾患は、アルツハイマー病、パーキンソン病、ダウン症候群、前頭側頭型認知症、レビー小体型認知症からなる群より選択される。別の局面において、神経学的疾患は、アルツハイマー病またはパーキンソン病からなる群より選択される。別の局面において、神経学的疾患は、アルツハイマー病またはレビー小体型認知症からなる群より選択される。別の局面において、神経学的疾患は、パーキンソン病またはレビー小体型認知症からなる群より選択される。別の局面において、神経学的疾患は、アルツハイマー病、パーキンソン病、またはレビー小体型認知症からなる群より選択される。別の局面において、方法は、神経学的疾患の、5、6、7、8、9、10、11、12、または13種のバイオマーカーを検出する。別の局面において、試料は血清または血漿である。別の局面において、方法は、以下のパラメーター:患者の年齢、および神経認知スクリーニング検査、を得る段階をさらに含み、神経学的疾患または神経学的障害を有さない対照の対象と比較してのアルツハイマー病の決定に関して、プライマリーケア環境において、4種以上のバイオマーカーの組み合わせ(たとえば、血清ベースのものまたは血漿ベースのもの、年齢、および神経認知スクリーニング検査)は、少なくとも90%正確である。別の局面において、プロファイルは、年齢、ならびに、sVCAM1、IL5、B2M、IL6、IL1、アディポネキシン(adiponexin)、エオタキシン、MIP1、およびIL10から選択される1種または複数種のバイオマーカーを含む。1つの局面において、バイオマーカーの最初の4種、すなわちsVCAM1、IL5、B2M、およびIL6が、解析に使用される。別の局面において、プロファイルは、NFL、PPY、FABP3、IL18、IL7、TARC、TPO、α-syn、エオタキシン3、およびIL5を含み、かつAb40、Ab42、タウ、α-syn、およびNfLをさらに含む。別の局面において、レビー小体型認知症を他の神経変性疾患から識別するためのプロファイルは、sVCAM1、IL5、B2M、およびIL6を含み、かつ該プロファイルは、IL1、アディポネキシン、エオタキシン、MIP1、およびIL10から選択される1種または複数種のバイオマーカーをさらに含み得る。別の局面において、パーキンソン病を他の神経変性疾患から識別するためのプロファイルは、ICAM1、VCAM1、Aβ42、およびB2Mを含み、かつ該プロファイルは、テネイシンC、Aβ40、TNF-α、PPY、TARC、およびIL6から選択される1種または複数種のバイオマーカーをさらに含み得る。別の局面において、方法は、以下のパラメーターのうちの1種または複数種を決定する段階をさらに含む:睡眠障害(有り/無し)、幻視(有り/無し)、精神的変化/人格変化(有り/無し)、年齢、神経認知スクリーニング、ならびに正確に神経変性疾患を検出および該疾患間を判別するための4種以上のバイオマーカー。別の局面において、核酸、イムノアッセイ、または酵素活性アッセイによって識別される発現のレベルは、蛍光検出、化学発光検出、電気化学発光検出およびパターン化アレイ、逆転写酵素-ポリメラーゼ連鎖反応、抗体結合、蛍光活性化ソーティング、検出可能なビーズによるソーティング、抗体アレイ、マイクロアレイ、酵素アレイ、受容体結合アレイ、対立遺伝子特異的プライマー伸長法、標的特異的プライマー伸長法、固相結合アレイ、液相結合アレイ、蛍光共鳴移動、または放射性標識法から選択される。別の局面において、方法は、94、95、96、97、98、99、もしくは100%の全体精度(感度(SN)、特異度(SP)は(SN = 0.94、SP = 0.83))で、軽度AD(CDRグローバルスコア <= 1.0)か、または、91、92、93、94、95、96、97、98、99、もしくは100%の全体精度(SN = 0.97、SP = 0.72)で、超早期AD(CDRグローバルスコア = 0.5)の、少なくとも1つをスクリーニングするために使用される。別の局面において、方法は、プライマリー環境においてスクリーニングするために使用され、感度よりも高い特異度を使用し、ここで特異度は0.97~1.0の範囲であり、かつ感度は0.80~1.0の範囲である。別の局面において、レビー小体型認知症を他の神経変性疾患から識別するためのプロファイルは、sVCAM1、IL5、B2M、およびIL6を含み、かつ該プロファイルは、IL1、アディポネキシン、エオタキシン3、MIP1、およびIL10から選択されるバイオマーカーか、または図7のバイオマーカーの、1種もしくは複数種をさらに含み得る。別の局面において、パーキンソン病を他の神経変性疾患から識別するためのプロファイルは、ICAM1、VCAM1、Aβ42、およびB2Mを含み、かつ該プロファイルは、テネイシンC、Aβ40、TNF-α、PPY、TARC、およびIL6から選択される1種または複数種のバイオマーカーをさらに含み得る。別の局面において、パーキンソン病を陰性対照から識別するためのプロファイルは、NFL、PPY、FABP3、およびIL18を含み、かつ該プロファイルは、IL7、TARC、TPO、α-syn、エオタキシン3、およびIL5から選択される1種または複数種のバイオマーカーをさらに含み得る。別の局面において、神経学的疾患は、図7~11に見出されるバイオマーカーから決定され、該バイオマーカーは、しばしば順に使用され得る。
本発明のさまざまな態様の作製および使用が以下に詳細に論じられるが、本発明は、広く多様な特定の状況において具現化することができる、多数の適用可能な発明の概念を提供していることが、認められるべきである。本明細書において論じられる特定の態様は、本発明を作製および使用するための特定の手段を単に例示するものであって、本発明の範囲を定めるものではない。
本手順から、別の実質的な発展がもたらされる。具体的には、該手順はまた、臨床試験への登録の前に患者をスクリーニングするためにも、利用され得る。ADを予防する、進行を遅らせる、および/または処置することを目的とする治験に対する、主な障害は、該疾患を検出するのに利用可能なバイオマーカーの欠如である 14,15。ADのための血液ベースのスクリーニングツールの検証は、試験の登録プロセスを精緻化することによって、そのような治験のコストを著しく減少させ得る。試験の登録にイメージング診断(たとえば、Aβニューロイメージング)が必要とされる場合、血液検査におけるスクリーニング陽性者のみに、第2段階のスクリーニング(すなわち、PETスキャン)を受けさせることとしてよく、これは、患者を識別かつスクリーニングするためのコストを劇的に減少させ得る。本発明である、スクリーニングするための新規な方法は、より広い範囲の集団および/またはクリニック環境からの、患者の募集、スクリーニング、および/または選択を容易にし、それにより、十分なサービスを受けていない患者集団に、臨床試験に参加する機会を提供するものであり、これは、以前に実施された臨床試験の大多数では大きく制限されていた 16。
ECLアッセイからの血清ベースRFバイオマーカープロファイルがテスト試料に適用された場合、得られた感度(SN)は0.90であり、特異度(SP)は0.90であり、かつROC曲線下面積(AUC)は0.96であった(図2および3、ならびに表2を参照されたい)。
注:PDおよびDSの症例に関しては、教育歴に関する情報は利用可能ではなかった。略称:AD、アルツハイマー病。PD、パーキンソン病。DS、ダウン症候群。FTD、前頭側頭型認知症。DLB、レビー小体型認知症。NC、正常対照。
PPV = 陽性適中率、SN = 感度、BR = 基準率、RC = 残余の症例、NPV = 陰性適中率、SP = 特異度。タンパク質8種のスクリーニングまたはアルゴリズムにおいて、SPが0.98に保持された際、SNは0.86に低下した。PPVおよびNPVの算定結果を、コミュニティ内で11%というADの推定基準率 13に適用すると、本発明のスクリーニング法および/またはアルゴリズムは非常に正確であり、かつコミュニティベースの環境内で、つまりプライマリーケアの場で、使用することができる。これは、PPVが35%未満であった、1998年のコンセンサスレポートに基づいて許容される最低限の条件と比較される(表4を参照されたい)。
本発明者らは、アルツハイマー病を検出するために開発したプロテオミクスプロファイルアプローチが、レビー小体病を有する患者を正常対照から区別し得るかどうか、およびレビー小体型認知症(DLB)をパーキンソン病(PD)から区別し得るかどうかを決定することを試みた。
次に本発明者らは、アルツハイマー病を検出するためのプロテオミクスプロファイルアプローチが、パーキンソン病(PD)を検出し得ること、および該アプローチが、PDを、本明細書において上述される他の神経変性疾患から区別し得ることを、さらに検証することを試みた。
Claims (37)
- プライマリーケア環境内でバイオマーカーを検出するための方法であって、以下の段階を含む、方法:
プライマリーケア環境において、神経学的疾患を有するヒト対象から分離された試料中の、IL1、IL7、TNFα、IL5、IL6、CRP、IL10、TNC、ICAM1、FVII、I309、TNFR1、A2M、TARC、アディポネクチン、MIP1、エオタキシン3、sVCAM1、TPO、FABP、IL18、B2M、SAA、PPY、DJ1、およびα-シヌクレインから選択される4種以上のバイオマーカーのレベルを、核酸、イムノアッセイ、または酵素活性アッセイを用いて測定する段階。 - 神経学的疾患が、アルツハイマー病、パーキンソン病、ダウン症候群、前頭側頭型認知症、レビー小体型認知症からなる群より選択される、請求項1に記載の方法。
- 神経学的疾患が、アルツハイマー病またはパーキンソン病からなる群より選択される、請求項1に記載の方法。
- 神経学的疾患が、アルツハイマー病またはレビー小体型認知症からなる群より選択される、請求項1に記載の方法。
- 神経学的疾患が、パーキンソン病またはレビー小体型認知症からなる群より選択される、請求項1に記載の方法。
- 神経学的疾患が、アルツハイマー病、パーキンソン病、またはレビー小体型認知症からなる群より選択される、請求項1に記載の方法。
- 神経学的疾患の、5、6、7、8、9、10、11、12、または13種のバイオマーカーを検出する、請求項1に記載の方法。
- 試料が血清または血漿である、請求項1に記載の方法。
- 以下のパラメーター:
患者の年齢、および
神経認知スクリーニング検査
を得る段階をさらに含み、
神経学的疾患または神経学的障害を有さない対照の対象と比較してのアルツハイマー病の決定に関して、プライマリーケア環境において、血清ベースの2種以上のマーカーの組み合わせ、年齢、および神経認知スクリーニング検査)が、少なくとも90%正確である、
請求項1に記載の方法。 - レビー小体型認知症を他の神経変性疾患から識別するためのプロファイルが、sVCAM1、IL5、B2M、およびIL6を含み、かつ該プロファイルが、IL1、アディポネキシン(adiponexin)、エオタキシン、MIP1、およびIL10から選択される1種または複数種のバイオマーカーをさらに含み得る、請求項9に記載の方法。
- パーキンソン病を他の神経変性疾患から識別するためのプロファイルが、ICAM1、VCAM1、Aβ42、およびB2Mを含み、かつ該プロファイルが、テネイシンC、Aβ40、TNF-α、PPY、TARC、およびIL6から選択される1種または複数種のバイオマーカーをさらに含み得る、請求項9に記載の方法。
- パーキンソン病を陰性対照から識別するためのプロファイルが、NFL、PPY、FABP3、およびIL18を含み、かつ該プロファイルが、IL7、TARC、TPO、α-syn、エオタキシン3、およびIL5から選択される1種または複数種のバイオマーカーをさらに含み得る、請求項9に記載の方法。
- 核酸、イムノアッセイ、または酵素活性アッセイによって識別される発現のレベルが、蛍光検出、化学発光検出、電気化学発光検出およびパターン化アレイ、逆転写酵素-ポリメラーゼ連鎖反応、抗体結合、蛍光活性化ソーティング、検出可能なビーズによるソーティング、抗体アレイ、マイクロアレイ、酵素アレイ、受容体結合アレイ、対立遺伝子特異的プライマー伸長法、標的特異的プライマー伸長法、固相結合アレイ、液相結合アレイ、蛍光共鳴移動、または放射性標識法から選択される、請求項1に記載の方法。
- 94、95、96、97、98、99、もしくは100%の全体精度(感度(SN)、特異度(SP)は(SN = 0.94、SP = 0.83))で、軽度AD(CDRグローバルスコア <= 1.0))、または
91、92、93、94、95、96、97、98、99、もしくは100%の全体精度(SN = 0.97、SP = 0.72)で、超早期AD(CDRグローバルスコア = 0.5)
の少なくとも1つをスクリーニングするために使用される、請求項1に記載の方法。 - プライマリー環境においてスクリーニングするために使用され、感度よりも高い特異度を使用し、
特異度が0.97~1.0の範囲であり、かつ感度が0.80~1.0の範囲である、
請求項1に記載の方法。 - 神経学的疾患を有するヒト患者におけるバイオマーカーを検出するための方法であって、以下の段階を含む、方法:
プライマリーケア環境において、神経学的疾患を有するヒト対象から分離された試料における、試料中に含まれるタンパク質、および分子マーカーを、電気泳動によって分離することによって、IL7、TNFα、IL5、IL6、CRP、IL10、TNC、ICAM1、FVII、I309、TNFR1、A2M、TARC、エオタキシン3、VCAM1、TPO、FABP、IL18、B2M、SAA、PPY、DJ1、およびα-シヌクレインから選択される4種以上のタンパク質のレベルを検出する段階;
分離されたタンパク質を、IL7、TNFα、IL5、IL6、CRP、IL10、TNC、ICAM1、FVII、I309、TNFR1、A2M、TARC、エオタキシン3、VCAM1、TPO、FABP、IL18、B2M、SAA、PPY、DJ1、およびα-シヌクレインから選択される4種以上のタンパク質にそれぞれ特異的に結合する4種以上の抗体と接触させ、そしてその後、二次抗体と接触させる段階;ならびに次に、
分子量マーカーに照らして、IL7、TNFα、IL5、IL6、CRP、IL10、TNC、ICAM1、FVII、I309、TNFR1、A2M、TARC、エオタキシン3、VCAM1、TPO、FABP、IL18、B2M、SAA、PPY、DJ1、およびα-シヌクレインの存在を検出する段階。 - 二次抗体が、蛍光標識、化学発光標識、電気化学発光標識を含み、分離が、パターン化アレイ、抗体アレイ、蛍光共鳴移動標識、または放射性標識による、請求項16に記載の方法。
- 神経学的疾患が、アルツハイマー病、パーキンソン病、ダウン症候群、前頭側頭型認知症、レビー小体型認知症からなる群より選択される、請求項16に記載の方法。
- 神経学的疾患が、アルツハイマー病またはパーキンソン病からなる群より選択される、請求項16に記載の方法。
- 神経学的疾患が、アルツハイマー病またはレビー小体型認知症からなる群より選択される、請求項16に記載の方法。
- 神経学的疾患が、パーキンソン病またはレビー小体型認知症からなる群より選択される、請求項16に記載の方法。
- 神経学的疾患が、アルツハイマー病、パーキンソン病、またはレビー小体型認知症からなる群より選択される、請求項16に記載の方法。
- 神経学的疾患の、5、6、7、8、9、10、11、12、または13種のバイオマーカーを検出する、請求項16に記載の方法。
- 試料が血清または血漿である、請求項16に記載の方法。
- レビー小体型認知症を他の神経変性疾患から識別するためのプロファイルが、sVCAM1、IL5、B2M、およびIL6を含み、かつ該プロファイルが、IL1、アディポネキシン、エオタキシン、MIP1、およびIL10から選択される1種または複数種のバイオマーカーをさらに含み得る、請求項16に記載の方法。
- パーキンソン病を他の神経変性疾患から識別するためのプロファイルが、ICAM1、VCAM1、Aβ42、およびB2Mを含み、かつ該プロファイルが、テネイシンC、Aβ40、TNF-α、PPY、TARC、およびIL6から選択される1種または複数種のバイオマーカーをさらに含み得る、請求項16に記載の方法。
- パーキンソン病を陰性対照から識別するためのプロファイルが、NFL、PPY、FABP3、およびIL18を含み、かつ該プロファイルが、IL7、TARC、TPO、α-syn、エオタキシン3、およびIL5から選択される1種または複数種のバイオマーカーをさらに含み得る、請求項16に記載の方法。
- プライマリー環境においてスクリーニングするために使用され、感度よりも高い特異度を使用し、
特異度が0.97~1.0の範囲であり、かつ感度が0.80~1.0の範囲である、
請求項16に記載の方法。 - 神経学的疾患を処置するのに有用であると考えられる候補薬物を評価する臨床試験のために、対象を選択する方法であって、以下の段階を含む、方法:
プライマリーケア環境において、神経学的疾患を有するヒト対象から分離された試料中の、IL7、TNFα、IL5、IL6、CRP、IL10、TNC、ICAM1、FVII、I309、TNFR1、A2M、TARC、エオタキシン3、VCAM1、TPO、FABP、IL18、B2M、SAA、PPY、DJ1、およびα-シヌクレインから選択される4種以上のバイオマーカーのレベルを、核酸、イムノアッセイ、または酵素活性アッセイを用いて測定する段階;ならびに
段階(a)から得られた、対象の神経変性疾患プロファイルの識別の結果に基づいて、対象が臨床試験に参加すべきかどうかを決定する段階であって、神経変性疾患プロファイルの場合、候補薬物が神経学的疾患を処置するのに有用である可能性がある場合のみに、対象が選択される、段階。 - 神経学的疾患に関する処置の効果を評価する方法であって、以下の段階を含む、方法:
神経学的疾患に関して患者を処置する段階;
プライマリーケア環境において、神経学的疾患を有するヒト対象から分離された試料中の、IL7、TNFα、IL5、IL6、CRP、IL10、TNC、ICAM1、FVII、I309、TNFR1、A2M、TARC、エオタキシン3、VCAM1、TPO、FABP、IL18、B2M、SAA、PPY、DJ1、およびα-シヌクレインから選択される4種以上のバイオマーカーのレベルを、核酸、イムノアッセイ、または酵素活性アッセイを用いて測定する段階;ならびに
処置を受けていない患者の第2のサブセットにおいて生じる任意の減少と比較して、または患者から得られた以前の試料から、統計学的に有意に、該処置が、1種または複数種のバイオマーカーの発現を減少させるかどうかを決定する段階であって、統計学的に有意な減少が、該処置が神経学的疾患を処置するのに有用であることを示す、段階。 - 患者のプロファイルに最も整合する1つまたは複数の神経学的疾患プロファイルを決定する方法であって、以下の段階を含む、方法:
(a) 患者のプロファイルと基準プロファイルのそれぞれとの間の類似度の程度を決定するために、1種または複数種の神経学的疾患を有することが疑われる患者からの血液試料におけるIL7、TNFα、IL5、IL6、CRP、IL10、TNC、ICAM1、FVII、I309、TNFR1、A2M、TARC、エオタキシン3、VCAM1、TPO、FABP、IL18、B2M、SAA、PPY、DJ1、および/またはα-シヌクレインの発現のレベルを、基準データベース中の基準プロファイルと、適切にプログラムされたコンピューター上で比較する段階;
(b) 段階(a)において決定された類似度の程度のうちの最大の類似度に基づいて、患者のプロファイルに最も整合する、基準データベース中の基準プロファイルを、適切にプログラムされたコンピューター上で識別する段階;ならびに
(c) 最大の類似度を、または
患者のプロファイルに最も整合する、基準データベース中の基準プロファイルの疾患細胞試料の疾患を、
ユーザーインターフェース装置、コンピューターで読み取り可能なストレージ媒体、またはローカルもしくはリモートのコンピューターシステムにアウトプットする、あるいは
表示する段階。 - IL7、TNFα、IL5、IL6、CRP、IL10、TNC、ICAM1、FVII、I309、TNFR1、A2M、TARC、エオタキシン3、VCAM1、TPO、FABP、IL18、B2M、SAA、PPY、DJ1、および/またはα-シヌクレインから選択される1種または複数種のマーカーの発現のレベルを血液試料から決定する段階をさらに含む、請求項31に記載の方法。
- 神経学的疾患を区別するために、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、または13種のバイオマーカーを測定する段階をさらに含む、請求項31に記載の方法。
- 感度よりも高い特異度を使用して、プライマリー環境において患者をスクリーニングする段階をさらに含み、
特異度が0.97~1.0の範囲であり、かつ感度が0.80~1.0の範囲である、
請求項31に記載の方法。 - レビー小体型認知症を他の神経変性疾患から識別するための4種のバイオマーカーを使用する段階をさらに含み、sVCAM1、IL5、B2M、およびIL6を含み、かつIL1、アディポネキシン、エオタキシン、MIP1、およびIL10から選択される1種または複数種のバイオマーカーをさらに含み得る、請求項31に記載の方法。
- パーキンソン病を他の神経変性疾患から識別するための4種のバイオマーカーを使用する段階をさらに含み、ICAM1、VCAM1、Aβ42、およびB2Mを含み、かつテネイシンC、Aβ40、TNF-α、PPY、TARC、およびIL6から選択される1種または複数種のバイオマーカーをさらに含み得る、請求項31に記載の方法。
- IL7、TNFα、IL5、およびIL6から選択される、アルツハイマー病を識別するための4種のバイオマーカーを使用する段階をさらに含む、請求項31に記載の方法。
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