JP2023505008A - アルツハイマー病の無症状期を診断するためのバイオマーカーおよびその使用 - Google Patents

アルツハイマー病の無症状期を診断するためのバイオマーカーおよびその使用 Download PDF

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Abstract

本発明は、アルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーと、対象のアルツハイマー病の無症状期を診断するため、対象のアルツハイマー病の無症状期を異なる無症状期のグレードに層別化するため、対象のアルツハイマー病の無症状期の進行を予測するため、およびアルツハイマー病の無症状期を罹患した対象における個別の処置過程を決定するための、同物質を使用する方法とに関する。また本発明は、対象のアルツハイマー病の無症状期を診断するためにトレーニングされた機械学習アルゴリズムを含むコンピュータシステムに関する。【選択図】図7

Description

本発明は、アルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーと、対象のアルツハイマー病の無症状期を診断するため、対象のアルツハイマー病の無症状期を異なる無症状期のグレードに層別化するため、対象のアルツハイマー病の無症状期の進行を予測するため、およびアルツハイマー病の無症状期を罹患した対象における個別の処置過程を決定するための、同物質を使用する方法とに関する。また本発明は、対象のアルツハイマー病の無症状期を診断するためにトレーニングされた機械学習アルゴリズムを含むコンピュータシステムに関する。
アルツハイマー病(AD)は、西洋社会で最も高頻度の認知症の原因である。臨床用語では、ADは、通常記憶障害と共に開始する進行性の認知機能低下を特徴とする。疾患が進行すると、ADは、実行機能を含む全ての知的機能に必然的に影響を与え、日常生活の基本的な活動に対する完全な依存および早死をもたらす。全世界に約5,000万人もの人々がADを発症しており、患者の数は、治療法が見つからない場合、2050年までに1億3150万人まで急増すると推定されている(Prince et al., 2015. World Alzheimer Report 2015. The global impact of dementia: An analysis of prevalence, incidence, cost and trends (Rep.). London: Alzheimer’s disease international (ADI))。
この疾患の現在の費用は、1年に約1兆USドルであり、2030年までに2倍になると予測されている。米国では、ADに罹患した家族に対する自己負担費用は、平均して1年に8,000ドル超を占める。このことにより、ADは、寿命の最後の5年の間家族にとって最も高額な疾病となっている(Kelley et al., 2013. J Gen Intern Med. 28(2):304-9)。残念なことに、いくつかの薬物がこれに関連する症状を軽減し得るが、ADに対しての有効な処置は存在しない。
1世紀前に、Alois Alzheimer博士が最初のAD患者を記載した。
Alois Alzheimer博士は、1世紀超前にこの疾患の大脳の病変を同定した(Shampo et al., 2013. Mayo Clin Proc. 88(12):e155)。彼の患者のAuguste Deterは、進行性の記憶喪失、思考障害、失見当識、およびパーソナリティの変化を呈していた。顕微鏡レベルにて、Alois Alzheimer博士は、この疾患に関する2つの主要な大脳の凝集体:老人斑および神経原線維変化を同定した。しかしながら、1984年まで、老人斑の主要な成分がアミロイド前駆体タンパク質(APP)切断からもたらされるアミロイドペプチドであったことは研究者により明らかにされていなかった(McKhann et al., 1984. Neurology. 34(7):939-44)。これら発見からわずか数年後に、神経原線維変化が、高リン酸化されたTau凝集体として特徴づけられた(Jellinger, 2006. J Neural Transm (Vienna). 113(11):1603-23)。これら主要な発見は、30年超の徹底的な研究の開始を示した。
30年の徹底的な研究にもかかわらず、臨床試験のほぼ100%が失敗している。
今日まで、ADの2つの主要なイベントは良好に確立されている。ADは、漸進的なTau過剰リン酸化をもたらすβアミロイドペプチド(Aβ)の進行的な蓄積を特徴とする。結果として、この患者は、老人斑の沈着および原線維変化の形成が続く自身の進行性の認知機能の低下を呈する。終末期では、認知症は、「アミロイドカスケード」として知られているイベントシーケンスにおいて出現する(図1)。
患者の神経性の評価および同時に行う診断は、認知症の最初の徴候が出現した後にのみなされる。有効な処置を見出すためにR&Dに数十億ドルが投資されたにも関わらず、依然としてADの臨床試験は、いずれの疾患領域でも最も低い成功率-がんの19%と比較して1%未満-を有する(Cummings et al., 2017. Alzheimers Dement (N Y). 3(3):367-384)。この高い失敗率は、臨床試験の間に標的化された「遅すぎる」ステージ(すなわち認知症のステージ)、この障害の基本的な知識の不足、およびヒトAD過程を完全に複製していない現在の動物モデルに起因する。特に、APPの処理(可溶性Aβペプチド産生を含む)とTauの病理との間の病態生理学的な関連は、依然としてAD動物モデルにおいて困難である。
よって、ヒトADで観察される重要なイベントを模倣する動物モデルの欠如が、使用されるモデル化技術の有効性の問題を提起している。
早期診断がなければ、見込みのある救出手段はない。
近年まで、ADの診断は、もっぱら神経心理学的な評価に基づいていた。近年のバイオマーカーの進歩にも関わらず、これらの感度および特異度は、依然として不十分である。
この疾患の最初の生物学的な兆候は、臨床診断の少なくとも20年前に現れる(図2)。よって、診断は、損傷の大部分が脳に対して起こっている場合および患者がすでに重篤な認知症を罹患している場合に確立され(Sperling et al., 2014. Neuron. 84(3):608-22)、処置の成功の機会を非常に低いものにしている。しかしながら、診断されたAD患者から無症状性ADのバイオマーカーを同定することは不可能である。実際に、血液バイオマーカーは、病態の進行を通して展開する。よって、ADと診断された患者からのバリエーションに基づき発症前のフェーズの間のバリエーションを推定することは不可能である。このことは、なぜ無症状期からのバイオマーカーの同定が困難であるかおよびなぜ科学者が早期診断を行えないかを説明している。
現在、調査中のほとんどのバイオマーカーは、主な3つの種類であり、ADと診断された患者の試験に基づいている:
(1)大脳のアミロイドβのイメージングもしくは血中Aβ42の測定;
(2)大脳のTauのイメージングもしくは血中Tauの測定;または
(3)全ての神経変性障害の共通するバイオマーカー。
(1)大脳のアミロイドβのイメージングもしくは血中Aβ42の測定
たとえば、Koichi Tanaka博士および彼のグループは、Aβ42の濃度が非常に少ないことが知られている血液中のほとんどのアミロイド原性アミロイドβペプチド(Aβ42ペプチド)を測定するための強力な技術を開発した。この技術は、単純な血液試験により、大脳のアミロイドβプラークの負荷量を有する人々を良好に同定する新規の方法を切り開いている。近い将来に彼らは、現在in vivoでのイメージング(PIB-PET)および腰椎穿刺後の脳脊髄液バイオマーカーからなる費用がかかり安全ではないAβ42ペプチドの測定と置き換えようとしている。
しかしながら、この技術は、無症状性および後期のADの両方にとって適切な診断ツールとしてのその使用に関して、大きく限定されている。
第1に、大脳のアミロイドβプラークの負荷量は、ADの状態との相関が不十分であることが知られている。論文(Nakamura et al., 2018. Nature. 554(7691):249-254)において、この著者は、以下を認めていた「NCGGデータセットでは、29名の患者のうち9名(31%)において、ADと診断されているが、PIB-PET Aβ-であった」および「31名のAD(22のAβおよび9のAβ、PIB-PETによる分類)および20名の非AD(8のAβおよび12のAβ)の症例からなる新規の臨床的なデータセット」。よって、まとめると、AD患者の約30%がPIB-PET Aβであり、健常な個体の約40%がPIB-PET Aβである(図3)。
Nakamuraらは、「これら結果は、個々のレベルでの脳のアミロイドβの負荷量の予測における血漿中バイオマーカーの見込みのある臨床的な有用性を示している」と述べて結論付けているが、脳のアミロイドβの負荷量とAD状態との間の相関の欠如のため、この技術は、ADを罹患している個体を精確に診断することができない。
第2に、この技術は、ADに関与する他の主要な病態:タウオパチーの結果を測定しない。脳においてアミロイドβ量が同じである場合、アミロイドβの毒性に対する個々の易罹患性により、何名かはAD(タウオパチー部分を含む)を発症し、何名かは発症しない。個体がアミロイドβペプチドの毒性に対し「応答性」が高いほど、ADを発症する確率は高く、これは、(脳、脳脊髄液、または血液における)アミロイドβペプチドの量とは無関係である。
(2)大脳のTauのイメージングもしくは血中Tauの測定
大脳のTauの負荷は、現在調査中である。しかしながら、Tauのイメージングの精度が不十分なため、凝集したTauは、線維変化の数が膨大である場合に、進行の後期でのみ目視できる。Tauのイメージングは、無症状期のバイオマーカーとして使用できない。
さらに、Tauおよびホスホ-Tauは、これらの特定の細胞局在のため、神経細胞死後の血液においてのみ測定され得る。よってこれは、後期のバイオマーカーを構成し、ADの無症状期の間(萎縮症が出現するかなり前)で患者を検出するためには使用できない。
(3)全ての神経変性障害の共通するバイオマーカー
これら全てのバイオマーカーは、主に、a prioriの手法を介して同定されている。この方法は、アミロイドタンパク質、神経栄養因子(NFT)または神経炎症バイオマーカーに関連しない新規のバイオマーカーの知見を限定する。アミロイドタンパク質の血中濃度がAD状態と不十分に相関していること(AD診断としてのその使用が回避される)ならびに神経栄養因子および神経炎症プロセスが両方ともADの臨床期にのみ関与していることに留意することが重要である。これらバイオマーカーは、繰り返しになるが、ADの無症状期の間に患者を検出することに関連していない。さらに、増殖因子および神経炎症のバイオマーカーは、ADに対する特異性が不十分であり、差次的なADの診断として使用することができない。
よって、適切な無症状期のバイオマーカーを見出すために、この無症候期を再現する忠実なADのモデルを有する必要がある。しかしながら、トランスジェニックな動物モデルは、ヒトAD病態と一致していない。
トランスジェニックなADモデルの限定は、ADの無症状期の診断の開発を可能にする特性を低下させている。
研究室で使用される大部分のADモデルは、家族性の形態のADに関連するヒトの変異遺伝子(たとえばアミロイドタンパク質前駆体[APP]、プレセニリン-1[PSEN1]、およびプレセニリン-2[PSEN2])を発現するトランスジェニックマウスである。これらの変異はそれぞれAβ産生の増大をもたらすため、これらモデルは、非常に短期間でアミロイドプラークの沈着を迅速に模倣することに適している。さらに、これらは、患者の脳の老人斑または神経原線維変化を同定するために適切なポジトロン断層撮影(PET)または磁気共鳴画像法(MRI)のトレーサーを開発するために適したモデルである。
しかしながら、これら既存のトランスジェニックな動物モデルは、少なくとも3つの主な限定を有する。
第1に、いくつかの試験は、トランスジェニックマウスにおけるADの特徴の開発は、導入遺伝子の発現に依存していることを示している。結果として、老化-ADにとって最も強力なリスク因子である-は、大部分のマウスモデルがわずか数カ月でAD様の表現型を呈するため、多くの場合AD試験で無視される。これら全てのマウスがヒトの疾患と同様ではない加速度的な老化を発症するとの事実が、第1の限定である。
第2に、MAPT遺伝子(Tauタンパク質をコードする)の遺伝子変異が、AD患者で見出されていない。これにより、マウスモデルは、神経原線維変化を発症するためにタウオパチーのサブセットで見出されるMAPT変異を使用して開発されている。いくつかの系統間の交配が、アミロイドおよびタウの病態の両方を発症するトランスジェニックモデル、例えば3xTg-ADマウスを作製するために行われている(Duyckaerts et al., 2008. Acta Neuropathol. 115(1):5-38)。しかしながらヒトの疾患では、両方の病態は無関係に出現する:Aβは、アミロイドカスケードに基づく原因となる発症因子であり、タウの病態を誘発する。このアミロイドカスケードは、これらマウスモデルで再現されておらず、第2の限定を表す。
第3に、トランスジェニック動物で過剰発現する導入遺伝子は、患者では過剰発現せず(ダウン症候群を有する患者により発症されるAD形態を除く)、これらトランスジェニックモデルにおけるAβなどの神経毒性ペプチドのレベルは、AD患者の脳よりも著しく高い理由となっている(Audrain et al., 2016. Mol Neurodegener. 11:5)。よって、最後の限定は、トランスジェニックなADモデルにより発現される病理学的な代謝物の超病理学的な濃度である。
さらに、脳への直接的なアミロイドまたはタウペプチドの大脳内注射により誘導される注射ベースの動物モデルなどの他のモデル化戦略が開発されている(Puzzo et al., 2017. Elife. 6.pii:e2699)。ここでもまた、トランスジェニックモデルと同様の限定が提示され得る。これら限定にも関わらず、既存のADの動物モデルは、神経性AD病変の理解および様々な見込みのある治療戦略の評価をもたらす多くのデータを提供している。全体として、研究団体は、適切なモデルの欠如を憂慮している。このヒトに近いADモデルの不存在は、診断の開発にとっての限定因子であるように思われる(Lecanu & Papadopoulos, 2013. Alzheimers Res Ther. 5(3):17)。全ての場合において、老化、タウ病態に対する可溶性Aβペプチドの影響、および忠実な臨床上のAβ濃度を含む重要な因子は、依然として課題であり、適切なAD動物モデルにおいて設計されるべきである。
ヒト病態により近い非トランスジェニックモデルの出現
in vivoモデルにおいておよび臨床観察をより忠実に再現する方法においてこの疾患の進行を模倣するために、近年、革新的なADラットモデルのAgenTラットが、成年のげっ歯類の海馬へヒト変異APPタンパク質およびプレセニリン1(PS1)をコードするアデノ随伴ウイルス(AAV)を注射することにより、開発された(米国特許第10,159,227号および欧州特許第3066203号)。
このモデルは、破壊的技術およびヒトのADの進行により近い時間経過として説明され得る。
実際に、使用される技術は、トランスジェニックな手法に基づくものではない。ADの誘導は、成年の動物でのみ行われるため、AgenTラットは、発生的な代償または遺伝的浮動を問題としない。さらに、AgenTラットにおけるAPP発現のパターンは、APP遺伝子に関するコピー数の増加がニューロンの限定されたサブユニットで観察され(Bushman et al., 2015. Elife. 4)、家族型のアルツハイマー病に関連することが知られている体細胞性変異の出現が記載されている(Lee et al., 2018. Nature. 563(7733):639-645)、孤発型のヒトADにおいて近年記載されている遺伝子のモザイク現象を模倣し得る。よって、AgenTラットは、トランスジェニック動物よりも近い孤発型のADのモデルとみなされ得る。
さらに、誘導されたAPP病態は、アミロイドペプチドの量およびAβ42/40の比率の観点からヒトと同様に出現する。誘導されるアミロイドの病態は、進行性のTau過剰リン酸化を含む病態生理学的な機構をもたらす。APP病態のゆっくりとした進行は、干渉する初期の炎症およびプラーク形成の出現を伴うことなく行われる内因性のTau病態の進行的な発生を可能にする。これらステップは、現在の臨床診断の少なくとも18年前に患者で開始するADの無症状期とみなすことができる(Rajan et al., 2015. Neurology. 85(10):898-904)。AD疾患の次のフェーズの進行は、老化したAgenTラットでのみ出現する、ADに関連する大脳の病変、たとえば老人斑、大脳のアミロイドの血管障害、および原線維変化様の凝集からなる。
これら全ての特性は、AgenTラットモデルを、進行のステージによる血液バイオマーカーの挙動を良好に予測するための強力なツールにしている。よってこのモデルは、早期診断の開発のための新規のバイオマーカーまたはバイオマーカーのパネルを特徴づけるために適切な試験系を構成する。
この意味において、本発明者らは、人工知能の手法を使用して、ADを予測するために適切な119のそのクラスで最高の「best-in-class」バイオマーカーのパネルを同定した。驚くべきことに、本発明者らは、AgenTラット(すなわち、ADを罹患しているが未だ無症候であるラット)および健常なラットからのデータを使用してトレーニングした人工ニューラルネットワークが、最終的に、119のそのクラスで最高のバイオマーカーの完全なリストから無作為に採取した約5つ以下のバイオマーカーのサブセットから無症候期または無症状期のADを予測できたことを例証することができた。
さらに本発明者らは、驚くべきことに、これらの約5つ以下のバイオマーカーの無作為なサブセットを使用してトレーニングされた人工ニューラルネットワークが、ADの無症状期を予測するだけでなく、無症状性ADを異なるグレードにさらに層別化できることを例証することができた。
本発明は、表1Aのバイオマーカーの群から選択される少なくとも5つのバイオマーカーを含む、アルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーに関する。
一実施形態では、アルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーは、表10A、表10B、表10C、または表10Dのバイオマーカーを含む。
さらに本発明は、対象のアルツハイマー病の無症状期を診断するための方法であって、
a)前記対象から以前に得たサンプルにおける表1Aのバイオマーカーの群から選択される少なくとも5つのバイオマーカーのレベル、量、または濃度を測定することにより分子シグネチャーを決定するステップと、
b)ステップa)で得た分子シグネチャーを参照シグネチャーと比較するステップと、
c)前記参照シグネチャーと前記分子シグネチャーの相関に基づき、前記対象をアルツハイマー病の無症状期に罹患していると診断するステップと
を含む、方法に関する。
さらに本発明は、対象のアルツハイマー病の無症状期の進行を予測する方法であって、
a)前記対象から得たサンプルにおける表1Aのバイオマーカーの群から選択される少なくとも5つのバイオマーカーのレベル、量、または濃度を測定することにより分子シグネチャーを決定するステップと、
b)ステップa)で得た分子シグネチャーを参照シグネチャーと比較するステップと、
c)前記参照シグネチャーと前記分子シグネチャーの相関に基づき、アルツハイマー病の進行を予測するステップと
を含む、方法に関する。
さらに本発明は、アルツハイマー病の無症状期を罹患している対象の個別の処置過程を決定する方法であって、
a)前記対象から得たサンプルにおける表1Aのバイオマーカーの群から選択される少なくとも5つのバイオマーカーのレベル、量、または濃度を測定することにより分子シグネチャーを決定するステップと、
b)ステップa)で得た分子シグネチャーを参照シグネチャーと比較するステップと、
c)前記参照シグネチャーと前記分子シグネチャーの相関に基づき、前記対象に対する個別の処置過程を決定するステップと
を含む、方法に関する。
さらに本発明は、対象のアルツハイマー病の無症状期を異なる無症状期のグレード、好ましくはS1、S2、またはS3のグレードに層別化する方法であって、
a)前記対象から得たサンプルにおける表1Aのバイオマーカーの群から選択される少なくとも5つのバイオマーカーのレベル、量、または濃度を測定することにより分子シグネチャーを決定するステップと、
b)ステップa)で得た分子シグネチャーを参照シグネチャーと比較するステップと、
c)前記参照シグネチャーと前記分子シグネチャーの相関に基づき、前記対象をアルツハイマー病の無症状期のグレードに層別化するステップと
を含む、方法に関する。
対象のアルツハイマー病の無症状期を異なる無症状期のグレードに層別化する方法の特定の実施形態では、分子シグネチャーは、表1Aのバイオマーカーの群から選択される少なくとも14のバイオマーカーを含む。
一実施形態では、参照シグネチャーは、実質的に健常な対象から以前に得たサンプルで測定、好ましくは実質的に健常な対象の集団から以前に得たサンプルで測定された同じ少なくとも5つのバイオマーカーのレベル、量、または濃度を含む。
一実施形態では、ステップc)での相関は、前記分子シグネチャーおよび前期参照シグネチャーにおける少なくとも5つのバイオマーカーのレベル、量、または濃度のバリエーションを、表3のバイオマーカーのバリエーションプロファイルと比較することにより測定される。
一実施形態では、分子シグネチャーは、表10A、表10B、表10C、または表10Dのバイオマーカーを含む。
一実施形態では、ステップb)での比較は、少なくとも1つの機械学習アルゴリズムを使用して行われる。
一実施形態では、上記少なくとも1つの機械学習アルゴリズムは、人工ニューラルネットワーク(ANN)、パーセプトロンアルゴリズム、ディープニューラルネットワーク、クラスタリングアルゴリズム、k近傍法(k-NN)、決定木アルゴリズム、ランダムフォレストアルゴリズム、線形回帰アルゴリズム、線形判別分析(LDA)アルゴリズム、二次判別分析(QDA)アルゴリズム、サポートベクターマシン(SVM)、ベイズアルゴリズム、単純な規則のアルゴリズム、クラスタリングアルゴリズム、メタ分類子アルゴリズム、混合ガウスモデル(GMM)アルゴリズム、nearest centroidアルゴリズム、XG Boost(extreme gradient boosting)アルゴリズム、線形混合効果モデルアルゴリズム、およびそれらの組み合わせを含む群から選択される。
一実施形態では、少なくとも1つの機械学習アルゴリズムは、実質的に健常な対象およびアルツハイマー病の無症状期を罹患していることが知られている対象から以前に得たサンプルからの表1Aの同じ少なくとも5つのバイオマーカーのレベル、量、または濃度に関連する情報を含むトレーニングデータセットでトレーニングされる。
一実施形態では、少なくとも1つの機械学習アルゴリズムは、表3のバイオマーカーのバリエーションプロファイルを含むトレーニングデータセットでトレーニングされる。
さらに本発明は、対象のアルツハイマー病の無症状期を診断するためのコンピュータシステムであって、
(i)少なくとも1つのプロセッサと、
(ii)前記プロセッサにより実行される場合に、前記プロセッサに
a.前記対象から以前に得たサンプルで決定した表1Aのバイオマーカーの群から選択される少なくとも5つのバイオマーカーのレベル、量、または濃度の入力を受信するステップと、
b.機械学習アルゴリズムを介して、各レベル、量、または濃度の入力を体系化および/または修正して確率スコアおよび/または分類ラベルを導出することにより、少なくとも5つのバイオマーカーのレベル、量、または濃度の入力を分析および変換するステップであって、
前記機械学習アルゴリズムは、トレーニングデータセットでトレーニングされ、
前記トレーニングデータセットが、既知のアルツハイマー病の状態の対象から以前に得たサンプルからの表1Aの同じ少なくとも5つのバイオマーカーのレベル、量、または濃度に関連する情報を含む、
ステップと、
c.分類ラベルまたは確率スコアである出力を作成するステップと、
d.前記出力に基づきアルツハイマー病の無症状期を罹患しているかまたは罹患していないとの前記対象の診断を提供するステップと
を行わせる、前記プロセッサにより読み取り可能な少なくとも1つのコードを、保存する少なくとも1つの記憶媒体と
を含む、コンピュータシステムに関する。
さらに本発明は、対象のアルツハイマー病の無症状期を診断するためのコンピュータにより実装される方法であって、
a.前記対象から以前に得たサンプルで決定した表1Aのバイオマーカーの群から選択される少なくとも5つのバイオマーカーのレベル、量、または濃度の入力を受信するステップと、
b.機械学習アルゴリズムを介して、各レベル、量、または濃度の入力を体系化および/または修正して確率スコアおよび/または分類ラベルを導出することにより、少なくとも5つのバイオマーカーのレベル、量、または濃度の入力を分析および変換するステップであって、
前記機械学習アルゴリズムは、トレーニングデータセットでトレーニングされ、
前記トレーニングデータセットが、既知のアルツハイマー病の状態の対象から以前に得たサンプルからの表1Aの同じ少なくとも5つのバイオマーカーのレベル、量、または濃度に関連する情報を含む、
ステップと、
c.分類ラベルまたは確率スコアである出力を作成するステップと、
d.前記出力に基づきアルツハイマー病の無症状期を罹患しているかまたは罹患していないとの前記対象の診断を提供するステップと
を含む、方法に関する。
一実施形態では、トレーニングデータセットは、実質的に健常な対象およびアルツハイマー病の無症状期を罹患していることが知られている対象から以前に得たサンプルからの表1Aの同じ少なくとも5つのバイオマーカーのレベル、量、または濃度に関連する情報を含む。
一実施形態では、ステップdで診断を提供するステップは、アルツハイマー病の無症状期を罹患している対象の、前記アルツハイマー病の無症状期のグレード、好ましくはS1、S2、またはS3のグレードへの層別化を提供するステップを含む。
ステップd.が層別化を提供するステップを含む特定の実施形態では、ステップa.は、表1Aのバイオマーカーの群から選択される少なくとも14のバイオマーカーのレベル、量、または濃度の入力を受信するステップを含む。
一実施形態では、トレーニングデータセットは、表3のバイオマーカーのバリエーションプロファイルを含む。
さらに本発明は、プロセッサにより実施される場合に、本発明に係るコンピュータにより実装される方法を行うように適合した前記プロセッサにより読み取り可能なソフトウェアコードを含むコンピュータプログラムに関する。
さらに本発明は、コンピュータにより実施される場合に、本発明に係るコンピュータにより実装される方法をプロセッサに行わせるコードを含む非一過性コンピュータ可読保存媒体に関する。
詳細な説明
本発明は、アルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルに関する。
本明細書中使用される場合、用語「無症状期(silent phase/stage)」、「認知症前期(pre-dementia phase/stage)」、または「前臨床期(preclinic phase/stage)」は、アルツハイマー病を表す場合、互換可能であり、また認知障害ではないが、アルツハイマー病の特性:可溶性Aβペプチドの調節不全、高リン酸化Tauタンパク質の増大、老人斑および原線維変化の出現のうちの少なくとも1つを呈する対象の前臨床状態を表す。これら用語は、アルツハイマー病の「無症候期」および「前駆期」の両方を包有する。「無症状期」は、対象のアルツハイマー病の最初の分子イベント(すなわちAβペプチドの産生またはクリアランスの調節不全)から最初の臨床症状の発症まで及ぶ。詳細な定義に関しては、その内容全体が本明細書中参照により組み込まれているDubois et al., 2016 (Alzheimers Dement. 12(3):292-323)またはSperling et al., 2011 (Alzheimers Dement. 7(3):280-292)を参照されたい。
本明細書中使用される場合、用語「無症候期」または「前駆症状期」は、アルツハイマー病を表す場合、互換可能であり、また認知障害ではないが、脳のレベルでのアルツハイマー病の特性:可溶性Aβペプチドの調節不全、高リン酸化Tauタンパク質の増大、および場合により老人斑および原線維変化の出現のうちの少なくとも1つを呈する対象の前臨床状態を表す。これら対象は、数年または数十年後に、アルツハイマー病の臨床的な症状を発症する(Hubbard et al., 1990. Neuropathol Appl Neurobiol. 16(2):111-21)。病態のこの段階では、大脳の変化は、もっぱら分子上である。患者は、実際上は病気ではあるが、いずれの客観的な認知障害をも呈さない。脳脊髄液(CSF)およびPETイメージングのバイオマーカーは、通常陰性である。
本明細書中使用される場合、用語「前駆期」または「軽度認知障害(MCI)期」は、アルツハイマー病を表す場合、互換可能であり、最初の認知異常(通常の老化性認知機能低下に関する異常)と認知症の症状の発症との間の段階を表す。これは、記憶、言語、思考、または判断に関する問題を特徴とするが、AD認知症の症状がない。アミロイドペプチドの大脳の濃度は増大しつつあり、CSFの濃度は、減少する傾向がある。しかしながら基本的なレベルは、人により異なる。これは、認知的に正常なヒトの32%がアミロイドで陽性の閾値を超えるが、前駆患者の35%~52%は陰性である理由を説明している(Landau, 2020 July 28. Imaging biomarkers and Alzheimer’s disease prevention. Speech presented at the Alzheimer’s Association International Conference (AAIC) 2020, online)。よって、アミロイドの濃度は、アルツハイマー病患者を同定するために十分なほど特有ではない。一部の患者は、このステージで、脳および末梢のレベル(CSF、血液)の両方でTauタンパク質の濃度の増大を示し始める。しかしながら、これは依然として低く、よって、全ての前駆アルツハイマー病患者を診断することを可能にしない。
用語「臨床症状」、「臨床期の症状」、「AD認知症」、「アルツハイマー病による認知症」、「AD認知症の症状」は、アルツハイマー病を表す場合、限定するものではないが、日常生活を乱す記憶喪失、問題を提起または解決することが困難であること、家、仕事、または娯楽でよく知られたタスクを完了することが困難であること、時間または場所の混同、視覚画像および空間関係の理解が困難であること、発話または執筆における単語に伴う新規問題、物の置き忘れおよび段階を再度トレースする能力の喪失、判断の減少または不十分さ、仕事または社会的な活動からの撤退、または気分およびパーソナリティの変化から広がる症状を表す。このような臨床症状は、たとえばAlzheimer’s Associationのウェブサイト:https://www.alz.org/alzheimers-dementia/10_signsに記載されている。
一実施形態では、本発明の分子シグネチャーまたはプロファイルは、レベル、量、または濃度の平均プロファイルが、参照シグネチャーまたはプロファイルと比較する場合に、アルツハイマー病の無症状期に特有であるバイオマーカーを含む。
「~に特有である」は、バイオマーカーのレベル、量、または濃度を表す場合、所定のバイオマーカーのレベル、量、または濃度-またはバイオマーカーのレベル、量、または濃度の平均プロファイルが、参照対象由来の同じバイオマーカーのレベル、量、または濃度-またはバイオマーカーのレベル、量、または濃度の平均プロファイルと実質的に異なるかまたは実質的に類似することを意味する。「特有」であるかどうかは、参照対象およびその疾患状態に応じて「実質的に異なる」または「実質的に類似する」と理解されるべきである。
一実施形態では、所定のバイオマーカーのレベル、量、または濃度は、参照対象における同じバイオマーカーのレベル、量、または濃度よりも約1%超高い、2%超高い、3%超高い、4%超高い、5%超高い、6%超高い、7%超高い、8%超高い、9%超高い、10%超高い、15%超高い、20%超高い、25%超高い、30%超高い、35%超高い、40%超高い、45%超高い、50%超高い、もしくはそれ以上高い場合、または約1%超低い、2%超低い、3%超低い、4%超低い、5%超低い、6%超低い、7%超低い、8%超低い、9%超低い、10%超低い、15%超低い、20%超低い、25%超低い、30%超低い、35%超低い、40%超低い、45%超低い、50%超低い、もしくはそれ以上低い場合、「実質的に異なる」。一実施形態では、所定のバイオマーカーのレベル、量、または濃度は、参照対象における同じバイオマーカーのレベル、量、または濃度より約5%超高いかまたは5%超低い場合、「実質的に異なる」。
一実施形態では、所定のバイオマーカーのレベル、量、または濃度は、参照対象における同じバイオマーカーのレベル、量、または濃度より約1%未満高い、2%未満高い、3%未満高い、4%未満高い、5%未満高い、6%未満高い、7%未満高い、8%未満高い、9%未満高い、10%未満高い、15%未満高い、20%未満高いまたはそれ以上高い場合;または約1%未満低い、2%未満低い、3%未満低い、4%未満低い、5%未満低い、6%未満低い、7%未満低い、8%未満低い、9%未満低い、10%未満低い、15%未満低い、20%未満低い、もしくはそれ以上低い場合、「実質的に類似する」。一実施形態では、所定のバイオマーカーのレベル、量、または濃度は、参照対象における同じバイオマーカーのレベル、量、または濃度より約5%未満高いかまたは5%未満低い場合、「実質的に類似する」。
一実施形態では、バイオマーカーのレベル、量、または濃度は、当該分野でよく知られている方法により測定され得る。このような方法として、限定するものではないが、質量分析(たとえばタンデム質量分析[MS/MS]、クロマトグラフィーにより支援される質量分析およびそれらの組み合わせ)、免疫組織化学、マルチプレックス法(Luminex)、ウエスタンブロット、酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)、サンドイッチELISA、蛍光結合免疫吸着測定法(FLISA)、酵素免疫測定法(EIA)、ラジオイムノアッセイ(RIA)、RT-PCR、RT-qPCR、ノーザンブロット、ハイブリダイゼーション技術(たとえば、マイクロアレイの使用、および限定するものではないが、RT-PCRにより得られるアンプリコンのハイブリダイゼーション、シーケンシング、たとえば次世代DNAシーケンシング(NGS)またはRNA-seq(「全トランスクリプトームショットガンシーケンシング」としても知られている)を含むそれらの組み合わせ)などが挙げられる。
一実施形態では、本発明の分子シグネチャーまたはプロファイルは、レベル、量、または濃度が、参照シグネチャーまたはプロファイルと比較する場合に、アルツハイマー病の無症状期のグレードS1、アルツハイマー病の無症状期のグレードS2、および/またはアルツハイマー病の無症状期のグレードS3に特有であるバイオマーカーを含む。
一実施形態では、アルツハイマー病の無症状期は、アルツハイマー病のグレードS1の無症状期として定義される。よって本発明は、アルツハイマー病の無症状期のグレードS1の分子シグネチャーまたはプロファイルに関する。
本明細書中使用される場合、用語「アルツハイマー病のグレードS1の無症状期」または「グレードS1」は、対象が軽度認知障害(MCI)および認知症などの臨床症状を呈さないが、生理病理学的特性が観察可能であるアルツハイマー病の無症状期のグレードを表す。このようなグレードS1の生理病理学的特性は、大脳の可溶性Aβ42の濃度の調節不全および不安様症候群のうちの少なくとも1つを含む。グレードS1の生理病理学的特性は、本明細書中以下で定義されるグレードS2および/またはグレードS3の生理病理学的特性を含まない。
一実施形態では、アルツハイマー病の無症状期は、アルツハイマー病のグレードS2の無症状期として定義される。よって本発明は、アルツハイマー病の無症状期のグレードS2の分子シグネチャーまたはプロファイルに関する。
本明細書中使用される場合、用語「アルツハイマー病のグレードS2の無症状期」または「グレードS2」は、対象が軽度認知障害(MCI)および認知症などの臨床症状を呈さないが、生理病理学的特性が観察可能であるアルツハイマー病の無症状期のグレードを表す。このようなグレードS2の生理病理学的特性は、グレードS1の特性+可溶性Aβ42ペプチドの集積、Tauの過剰リン酸化および加速度的な忘却のうちの少なくとも1つを含む。グレードS2の生理病理学的特性は、本明細書中以下に定義されるグレードS3の特性を含まない。
一実施形態では、アルツハイマー病の無症状期は、アルツハイマー病のグレードS3の無症状期として定義される。よって本発明は、アルツハイマー病の無症状期のグレードS3の分子シグネチャーまたはプロファイルに関する。
本明細書中使用される場合、用語「アルツハイマー病のグレードS3の無症状期」または「グレードS3」は、対象が認知症などの臨床症状を呈さないが、生理病理学的特性が観察可能であるアルツハイマー病の無症状期のグレードを表す。このようなグレードS3の生理病理学的特性は、グレードS1の特性およびグレードS2の特性+高リン酸化Tauの増大、老人斑、原線維変化、および軽度または高度記憶障害のうちの少なくとも1つを含む。場合により、軽度認知障害は、グレードS3の症状とみなされ得る。
図1は、これらのアルツハイマー病の無症状期の3つのグレードをまとめている。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aのバイオマーカーの群から選択される1つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aのバイオマーカーの群から選択される1つのバイオマーカーからなる。
Figure 2023505008000002
Figure 2023505008000003
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、1-メチルアデノシン、3,4-ジヒドロキシブチラート、3-アミノ-2-ピペリドン、4-メチル-2-オキソペンタノアート、アラボナート/キシロナート、クレアチン、クレアチニン、システイン-グルタチオンジスルフィド、ジメチルスルホン、エリスロナート、グルコース、N-アセチルアラニン、スフィンゴシン1-ホスファート、およびタルトロナート(ヒドロキシマロナート)を含むかまたはからなる群から選択される少なくとも1つのバイオマーカー、たとえば少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、または15のバイオマーカーを含まない。
本明細書中使用される場合、用語「14-3-3タンパク質」は、以下のタンパク質14-3-3タンパク質β/α、14-3-3タンパク質γ、14-3-3タンパク質ε、14-3-3タンパク質ζ/δ、14-3-3タンパク質η、および14-3-3タンパク質θのうちのいずれか1つ以上を表す。
本明細書中使用される場合、用語「アポリポタンパク質」は、以下のタンパク質:アポリポタンパク質A-I、アポリポタンパク質A-II、アポリポタンパク質A-IV、アポリポタンパク質B-100、アポリポタンパク質C-I、アポリポタンパク質C-II(予測)、アポリポタンパク質C-III、アポリポタンパク質C-IV、アポリポタンパク質D、アポリポタンパク質E、ラットアポリポタンパク質Eタンパク質、アポリポタンパク質H(β-2-糖タンパク質I)、アポリポタンパク質M、およびアポリポタンパク質Nのうちのいずれか1つ以上を表す。
本明細書中使用される場合、用語「Arp2/3複合体タンパク質」は、以下のタンパク質:アクチン関連タンパク質2、アクチン関連タンパク質2/3複合体サブユニット1B、アクチン関連タンパク質2/3複合体サブユニット3、アクチン関連タンパク質2/3複合体サブユニット4、アクチン関連タンパク質2/3複合体サブユニット5、アクチン関連タンパク質3、およびarp2/3複合体34kDaサブユニットのうちのいずれか1つ以上を表す。
本明細書中使用される場合、用語「カルボキシエステラーゼ1ファミリー」は、以下のタンパク質:カルボキシルエステラーゼ1、カルボキシルエステラーゼ1C、およびカルボキシルエステラーゼ1Eのいずれか1つ以上を表す。
本明細書中使用される場合、用語「カルニチンおよびコンジュゲート」は、以下の分子:2-メチルブチリルカルニチン(C5)、アセチルカルニチン(C2)、アラキドノイルカルニチン(C20:4)、ブチリルカルニチン(C4)、カルニチン、cis-4-デセノイルカルニチン(C10:1)、イソブチリルカルニチン(C4)、イソバレリルカルニチン(C5)、ラウリルカルニチン(C12)、リノレオイルカルニチン(C18:2)、ミリストイルカルニチン(C14)、オクタノイルカルニチン(C8)、オレオイルカルニチン(C18)、パルミトレオイルカルニチン(C16:1)、パルミトイルカルニチン(C16)、プロピオニルカルニチン(C3)、ステアロイルカルニチン(C18)、(S)-3-ヒドロキシブチリルカルニチン、およびデオキシカルニチンのうちのいずれか1つ以上を表す。
本明細書中使用される場合、用語「コラートおよびコンジュゲート」は、以下の分子:ケノデオキシコラート、コラート、デオキシコラート、グリココラート、タウロケノデオキシコラート、タウロコラート、およびタウロデオキシコラートのうちのいずれか1つ以上を表す。
本明細書中使用される場合、用語「凝固因子ファミリー」は、以下のタンパク質:凝固第V因子、凝固第IX因子、凝固第VII因子、凝固第X因子、凝固第XI因子、凝固第XII因子、凝固第XIII因子A鎖、および凝固第XIII因子B鎖のうちのいずれか1つ以上を表す。
本明細書中使用される場合、用語「補体系ファミリー」は、以下のタンパク質:補体因子B、補体C1q小成分サブユニットA、補体C1q小成分サブユニットB、補体C1q小成分サブユニットC、補体C1r小成分、補体C1r小成分様タンパク質、補体C1s小成分、補体C1s小成分、補体C2、補体C3、補体C4、補体C4A、補体C4B、C4B結合タンパク質α鎖、C4B結合タンパク質β鎖、補体C4様、補体C5、補体C6、補体C7、補体C8α鎖、補体成分C8β鎖、補体C8γ鎖、補体成分C9、補体因子D、補体因子H、補体因子H関連タンパク質、補体因子H関連タンパク質1、補体因子H関連タンパク質2、補体因子H関連タンパク質3、補体因子H関連タンパク質4、および補体因子Iのうちのいずれか1つ以上を表す。
本明細書中使用される場合、用語「クレアチンキナーゼファミリー」は、以下のタンパク質:クレアチンキナーゼB型およびクレアチンキナーゼM型のうちのいずれか1つ以上を表す。
本明細書中使用される場合、用語「グロビンファミリー」は、以下のタンパク質:グロビンa2、グロビンa4、グロビンc2、グロビンc3、グロビンd1、ハプトグロビン、ハプトグロビン関連タンパク質、ヘモグロビンサブユニットα、ヘモグロビンサブユニットβ、ヘモグロビンサブユニットδ、およびミオグロビンのうちのいずれか1つ以上を表す。
本明細書中使用される場合、用語「グロブリンファミリー」は、以下のタンパク質:α-2抗プラスミン、ムリノグロブリン(murinoglobulin)-2、ビタミンK依存性タンパク質C、血清アルブミン、アンジオテンシノーゲン、ムリノグロブリン(murinoglobulin)-1、Igκ鎖C、Igh-6タンパク質、α-2-マクログロブリン、ムリノグロブリン(murinoglobulin)-1、補体因子プロパージン、ハプトグロビン、β-2-ミクログロブリン、セルロプラスミン(Ceruloplasmin)、セロトランスフェリン、similar to immunoglobulin kappa-chain VK-1、セリン(またはシステイン)プロテイナーゼ阻害剤クレードAメンバー4、α-2-マクログロブリン、IgG-2aタンパク質、プロトロンビン、α-1-マクログロブリン、血清アルブミン、チロキシン結合グロブリン、イムノグロブリン重鎖可変領域、副腎皮質ステロイド結合グロブリン、Ig重鎖V領域IR2、ムリノグロブリン(murinoglobulin)-2、Igγ-2B鎖C領域、Igh-6タンパク質、Igλ-2鎖C領域、Igδ鎖C領域、Igγ-2C鎖C領域、Igh-6タンパク質、イムノグロブリンJ鎖、Igκ鎖V領域S211、血清アミロイドA-1タンパク質、血清アミロイドA-2タンパク質、血清アミロイドA-4タンパク質、および血清アミロイドAタンパク質のうちのいずれか1つ以上を表す。
本明細書中使用される場合、用語「キニノーゲンファミリー」は、以下のタンパク質:キニノーゲン、キニノーゲン1、およびT-キニノーゲン2のうちのいずれか1つ以上を表す。
本明細書中使用される場合、用語「リジンおよびコンジュゲート」は、以下の分子:5-ヒドロキシリジン、フルクトシルリジン、γ-グルタミル-α-リジン、リジン、N,N,N-トリメチルリジン、N-アセチルリジン、N-メチルリジン、N,N,N-トリメチル-5-アミノバレラート、およびピペコラートのうちのいずれか1つ以上を表す。
本明細書中使用される場合、用語「プロテアソーム複合体ファミリー」は、以下の分子:プロテアソームサブユニットα型、プロテアソームサブユニットα型-7、プロテアソームサブユニットα型-1、プロテアソームサブユニットα型-2、プロテアソームサブユニットα型-3、プロテアソームサブユニットα型-4、プロテアソームサブユニットα型-6、プロテアソームサブユニットβ、プロテアソームサブユニットβ型、プロテアソームサブユニットβ型-1、プロテアソームサブユニットβ型-10、およびプロテアソームサブユニットβ型-3のうちのいずれか1つ以上を表す。
本明細書中使用される場合、用語「セルピンスーパーファミリーメンバー」は、以下のタンパク質:α-1-抗プロテイナーゼ、ヘパリンコファクターII、血漿プロテアーゼC1阻害剤、プロテインZ依存性プロテアーゼ阻害剤、セリン(またはシステイン)ペプチダーゼ阻害剤クレードBメンバー10、セリン(またはシステイン)ペプチダーゼ阻害剤クレードBメンバー6a、セリン(またはシステイン)ペプチダーゼ阻害剤クレードCメンバー1、セリンプロテアーゼ阻害剤A3C、セリンプロテアーゼ阻害剤A3F、セリンプロテアーゼ阻害剤A3K、セリンプロテアーゼ阻害剤A3L、セリンプロテアーゼ阻害剤A3M、セリンプロテアーゼ阻害剤A3N、セリンプロテアーゼ阻害剤Kazal-3型様、セルピンA11、セルピンファミリーFメンバー2、およびチロキシン結合グロブリンのうちのいずれか1つ以上を表す。
本明細書中使用される場合、用語「バレラートおよびコンジュゲート」は、以下の分子:2,3-ジヒドロキシイソバレラート、2-ヒドロキシ-3-メチルバレラート、3-メチル-2-オキソバレラート、α-ヒドロキシイソバレラート、β-ヒドロキシイソバレラート、およびN,N,N-トリメチル-5-アミノバレラートのうちのいずれか1つ以上を表す。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Bのバイオマーカーの群から選択される1つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Bのバイオマーカーの群から選択される1つのバイオマーカーからなる。
Figure 2023505008000004
Figure 2023505008000005
Figure 2023505008000006
Figure 2023505008000007
一実施形態では、一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2Aのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2Aのバイオマーカーの群から選択される1つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2Aのバイオマーカーの群から選択される1つのバイオマーカーからなる。
Figure 2023505008000008
Figure 2023505008000009
一実施形態では、一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2Bのバイオマーカーの群から選択される1つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2Bのバイオマーカーの群から選択される1つのバイオマーカーからなる。
Figure 2023505008000010
Figure 2023505008000011
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2Cのバイオマーカーの群から選択される1つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2Cのバイオマーカーの群から選択される1つのバイオマーカーからなる。
Figure 2023505008000012
Figure 2023505008000013
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、またはそれ以上のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、またはそれ以上のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、またはそれ以上のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、またはそれ以上のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、またはそれ以上のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、またはそれ以上のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも2つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される2つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される2つのバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも2つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される2つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される2つのバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも3つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される3つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される3つのバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも3つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される3つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される3つのバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも4つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される4つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される4つのバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも4つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される4つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される4つのバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも5つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される5つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される5つのバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも5つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される5つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される5つのバイオマーカーからなる。
1つの例示的かつ非限定的な実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、以下の5つのバイオマーカー:フルクトシルリジン、インテグリンβ、イソブチリルカルニチン(C4)、ミオシン制御性軽鎖RLC-A、およびタリン2から選択される少なくとも5つのバイオマーカーを含むか、または上記5つのバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも6つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される6つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される6つのバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも6つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される6つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される6つのバイオマーカーからなる。
1つの例示的かつ非限定的な実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、以下の6つのバイオマーカー:フルクトシルリジン、Igh-6タンパク質、ミオシン制御性軽鎖RLC-A、オクタデカンジオアート(C18)、リボナート(リボノラクトン)、およびタリン2から選択される少なくとも6つのバイオマーカーを含むか、または上記6つのバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも7つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される7つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される7つのバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも7つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される7つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される7つのバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも8つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される8つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される8つのバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも8つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される8つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される8つのバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも9つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される9つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される9つのバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも9つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される9つのバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される9つのバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも10のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される10のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される10のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも10のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される10のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される10のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも11のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される11のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される11のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも11のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される11のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される11のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも12のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される12のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される12のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも12のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される12のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される12のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも13のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される13のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される13のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも13のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される13のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される13のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも14のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される14のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される14のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも14のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される14のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される14のバイオマーカーからなる。
1つの例示的かつ非限定的な実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、以下の14のバイオマーカー:10kDaヒートショックプロテイン、ミトコンドリア;5-ヒドロキシリジン;アデニル酸キナーゼ4、ミトコンドリア;カルレティキュリン;クレアチンキナーゼB型;エルゴチオネイン;ペプチジル-プロリルcis-トランスイソメラーゼFKBP1A;フルクトシルリジン;グロビンc2;インテグリンサブユニットαV;ミオグロビン;レチノイン酸受容体レスポンダー2;Tmprss13タンパク質、およびトランスフェリン受容体タンパク質1から選択される少なくとも14のバイオマーカーを含むか、または上記バイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも15のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される15のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される15のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも15のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される15のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される15のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも16のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される16のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される16のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも16のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される16のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される16のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも17のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される17のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される17のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも17のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される17のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される17のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも18のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される18のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される18のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも18のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される18のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される18のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも19のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される19のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される19のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも19のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される19のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される19のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも20のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される20のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される20のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも20のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される20のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される20のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも21のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される21のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される21のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも21のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される21のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される21のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも22のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される22のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される22のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも22のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される22のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される22のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも23のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される23のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される23のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも23のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される23のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される23のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも24のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される24のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される24のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも24のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される24のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される24のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも25のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される25のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される25のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも25のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される25のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される25のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも26のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される26のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される26のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも26のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される26のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される26のバイオマーカーからなる。
1つの例示的かつ非限定的な実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、以下の26のバイオマーカー:ラットアポリポタンパク質Eタンパク質;Arp2/3複合体34kDaサブユニット;カルニチン;イソブチリルカルニチン(C4);イソバレリルカルニチン(C5);凝固第VII因子;セリン(またはシステイン)プロテイナーゼ阻害剤クレードAメンバー4;Igh-6タンパク質;血清アミロイドP成分;アラントイン酸;カルパイン小分子サブユニット1;カルボキシペプチダーゼB2;カルノシン;クラスリン重鎖;補体C6;細胞外マトリックスタンパク質1;フルクトース-ビスリン酸アルドラーゼ;ケラチンII型、細胞骨格5;マンノース結合タンパク質A;ミオシン制御性軽鎖RLC-A;N-アセチルアスパラギン;オクタデカンジオアート(C18);リボナート(リボノラクトン);ribulonate;タリン2;およびXaa-Proアミノペプチダーゼ2から選択される少なくとも26のバイオマーカーを含むか、または上記バイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも27のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される27のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される27のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも27のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される27のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される27のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも28のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される28のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される28のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも28のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される28のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される28のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも29のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される29のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される29のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも29のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される29のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される29のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも30のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される30のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される30のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも30のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される30のバイオマーカーを含む。一実施形態では、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される30のバイオマーカーからなる。
一実施形態では、所定のバイオマーカーのレベル、量、もしくは濃度、またはバイオマーカーのレベル、量、もしくは濃度の平均プロファイルが、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期に特有であるかどうかに関する決定は、参照シグネチャーまたはプロファイルと比較してもたらされる。この参照シグネチャーまたはプロファイルは、ソフトウェアで実施されてもよく、または測定を通した全体の中央値もしくは他の算術平均が構築され得る。
一実施形態では、参照シグネチャーまたはプロファイルは、限定するものではないが、類似の年齢範囲を有する対象、同じまたは同様の民族グループの対象、類似のがん歴などを含む集団の試験に由来するシグネチャーまたはプロファイルと比較され得る。
一実施形態では、参照シグネチャーまたはプロファイルは、1つ以上の参照対象に由来するかまたはこれから得た参照サンプルにおける表1Aまたは表1Bのバイオマーカーのレベル、量、または濃度の測定に由来する。
一実施形態では、参照シグネチャーまたはプロファイルは、1つ以上の参照対象に由来するかまたはこれから得た参照サンプルにおける表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーのレベル、量、または濃度の測定に由来する。
一実施形態では、参照対象は、動物、好ましくは哺乳類である。
哺乳類の例として、限定するものではないが、ヒト、非ヒトの霊長類(たとえばチンパンジーおよび他の類人猿およびサルの種など)、家畜(たとえばウシ、ウマ、ヒツジ、ヤギ、およびブタなど)、飼育動物(たとえばウサギ、イヌ、およびネコなど)、実験動物(たとえばラット、マウス、およびモルモットなど)などが挙げられる。この用語は、特に明記されない限り、特定の年齢または性別を意味しない。
一実施形態では、参照対象は、ヒトおよび非ヒトの霊長類を含む霊長類である。一実施形態では、参照対象はヒトである。
一実施形態では、参照対象は、実質的に健常な対象である。
本明細書中使用される場合、「実質的に健常な対象」は、アルツハイマー病を有するかまたは罹患していると以前に診断もしくは同定されたことがないか、または診断もしくは同定されない。好ましくは、「実質的に健常な対象」は、アルツハイマー病の無症状期を有するかまたは罹患していると以前に診断もしくは同定されたことがないか、または診断もしくは同定されない。好ましくは、「実質的に健常な対象」は、本明細書中上記に定義されるアルツハイマー病関連軽度認知障害(MCI)、アルツハイマー型認知症、グレードS1の生理病理学的特性、グレードS2の生理病理学的特性、およびグレードS3の生理病理学的特性のいずれかを有すると以前に診断もしくは同定されたことがないか、または診断もしくは同定されない。
一実施形態では、参照対象は、死前でも死後でも、アルツハイマー病を有するかまたは罹患していると診断または同定されたことがない対象である。一実施形態では、参照対象は、死前でも死後でも、アルツハイマー病の無症状期を有するかまたは罹患していると診断または同定されたことがない対象である。好ましくは、参照対象は、死前でも死後でも、本明細書中上記に定義されるアルツハイマー病関連軽度認知障害(MCI)、アルツハイマー型認知症、グレードS1の生理病理学的特性、グレードS2の生理病理学的特性、およびグレードS3の生理病理学的特性のいずれかを有すると診断または同定されたことがない対象である。
一実施形態では、参照シグネチャーまたはプロファイルは、参照集団の参照対象に由来するかまたはこれより得た参照サンプルにおける表1Aまたは表1Bのバイオマーカーのレベル、量、または濃度の測定に由来する。
一実施形態では、参照シグネチャーまたはプロファイルは、参照集団の参照対象に由来するかまたはこれより得た参照サンプルにおける表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーのレベル、量、または濃度の測定に由来する。
一実施形態では、参照集団は、本明細書中上記に定義される、実質的に健常な対象、好ましくは少なくとも25、より好ましくは少なくとも30、より好ましくは少なくとも35、より好ましくは少なくとも40、より好ましくは少なくとも45、より好ましくは少なくとも50、より好ましくは少なくとも75、より好ましくは少なくとも100、より好ましくは少なくとも150、より好ましくは少なくとも200、さらにより好ましくは少なくとも500の実質的に健常な対象を含む。
一実施形態では、参照集団は、死前でも死後でもアルツハイマー病を有するかまたは罹患していると診断もしくは同定されたことがない対象、好ましくは、死前でも死後でもアルツハイマー病を有するかまたは罹患していると診断もしくは同定されたことがない少なくとも25、より好ましくは少なくとも30、より好ましくは少なくとも35、より好ましくは少なくとも40、より好ましくは少なくとも45、より好ましくは少なくとも50、より好ましくは少なくとも75、より好ましくは少なくとも100、より好ましくは少なくとも150、より好ましくは少なくとも200、さらにより好ましくは少なくとも500の対象を含む。一実施形態では、参照集団は、死前でも死後でもアルツハイマー病の無症状期を有するかまたは罹患していると診断もしくは同定されたことがない対象、好ましくは死前でも死後でもアルツハイマー病の無症状期を有するかまたは罹患していると診断もしくは同定されたことがない少なくとも50、より好ましくは少なくとも100、より好ましくは少なくとも200、さらにより好ましくは少なくとも500の対象を含む。一実施形態では、参照集団は、死前でも死後でも本明細書中上記に定義される軽度認知障害(MCI)、認知症、グレードS1の生理病理学的特性、グレードS2の生理病理学的特性、およびグレードS3の生理病理学的特性のいずれかを有すると診断または同定されたことがない対象、好ましくは、死前でも死後でも本明細書中上記に定義される軽度認知障害(MCI)、認知症、グレードS1の生理病理学的特性、グレードS2の生理病理学的特性、およびグレードS3の生理病理学的特性のいずれかを有すると診断または同定されたことがない、少なくとも25、より好ましくは少なくとも30、より好ましくは少なくとも35、より好ましくは少なくとも40、より好ましくは少なくとも45、より好ましくは少なくとも50、より好ましくは少なくとも75、より好ましくは少なくとも100、より好ましくは少なくとも150、より好ましくは少なくとも200、さらにより好ましくは少なくとも500の対象を含む。
一実施形態では、参照対象は、グレードS1の対象である。
本明細書中使用される場合、「グレードS1の対象」は、アルツハイマー病のグレードS1の無症状期を有するかまたは罹患すると以前に診断または同定されたことがある。好ましくは、「グレードS1の対象」は、アルツハイマー病のグレードS2またはS3の無症状期を有するまたは罹患すると以前に診断もしくは同定されたことがないか、または診断もしくは同定されない。好ましくは、「グレードS1の対象」は、グレードS1の生理病理学的特性を有すると以前に診断または同定されたことがあるが、本明細書中上記に定義されるグレードS2の生理病理学的特性およびグレードS3の生理病理学的特性を有すると以前に診断または同定されたことがなく、軽度認知障害(MCI)および認知症を有すると以前に診断または同定されたことがない。
一実施形態では、グレードS1の対象は、動物、好ましくは哺乳類である。
哺乳類の例として、限定するものではないが、ヒト、非ヒトの霊長類(たとえばチンパンジーおよび他の類人猿およびサルの種など)、家畜(たとえばウシ、ウマ、ヒツジ、ヤギ、およびブタなど)、飼育動物(たとえばウサギ、イヌ、およびネコなど)、実験動物(たとえばラット、マウス、およびモルモットなど)などが挙げられる。この用語は、特定の年齢または性別を意味しない。
一実施形態では、参照対象は、死前または死後に、アルツハイマー病のグレードS1の無症状期を有するまたは罹患すると以前に診断または同定されたことがある対象である。
一実施形態では、参照シグネチャーまたはプロファイルは、参照集団の参照対象に由来するかまたはこれより得た参照サンプルにおける表1Aまたは表1Bのバイオマーカーのレベル、量、または濃度の測定に由来する。
一実施形態では、参照シグネチャーまたはプロファイルは、参照集団の参照対象に由来するかまたはこれより得た参照サンプルにおける表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーのレベル、量、または濃度の測定に由来する。
一実施形態では、参照集団は、本明細書中上記に定義されるグレードS1の対象、好ましくは少なくとも25、より好ましくは少なくとも30、より好ましくは少なくとも35、より好ましくは少なくとも40、より好ましくは少なくとも45、より好ましくは少なくとも50、より好ましくは少なくとも75、より好ましくは少なくとも100、より好ましくは少なくとも150、より好ましくは少なくとも200、さらにより好ましくは少なくとも500名のグレードS1の対象を含む。
一実施形態では、参照集団は、死前または死後にアルツハイマー病のグレードS1の無症状期を有するまたは罹患していると以前に診断または同定されたことがある対象、好ましくは、死前または死後にアルツハイマー病のグレードS1の無症状期を有するまたは罹患していると以前に診断または同定されたことがある、少なくとも25、より好ましくは少なくとも30、より好ましくは少なくとも35、より好ましくは少なくとも40、より好ましくは少なくとも45、より好ましくは少なくとも50、より好ましくは少なくとも75、より好ましくは少なくとも100、より好ましくは少なくとも150、より好ましくは少なくとも200、さらにより好ましくは少なくとも500名の死亡した対象を含む。
一実施形態では、参照対象は、グレードS2の対象である。
本明細書中使用される場合、「グレードS2の対象」は、アルツハイマー病のグレードS2の無症状期を有するかまたは罹患していると以前に診断または同定されたことがある。好ましくは、「グレードS2の対象」は、アルツハイマー病のグレードS3の無症状期を有するかまたはこれを罹患していると以前に診断もしくは同定されたことがないか、または診断もしくは同定されない。好ましくは、「グレードS2の対象」は、本明細書中上記に定義される、グレードS2の生理病理学的特性を有すると以前に診断または同定されたことがあるが、グレードS3の生理病理学的特性を有すると以前に診断または同定されたことがなく、アルツハイマー病関連軽度認知障害(MCI)およびアルツハイマー型認知症を有すると以前に診断または同定されたことがない。
一実施形態では、グレードS2の対象は、動物、好ましくは哺乳類である。
哺乳類の例として、限定するものではないが、ヒト、非ヒトの霊長類(たとえばチンパンジーおよび他の類人猿およびサルの種など)、家畜(たとえばウシ、ウマ、ヒツジ、ヤギ、およびブタなど)、飼育動物(たとえばウサギ、イヌ、およびネコなど)、実験動物(たとえばラット、マウス、およびモルモットなど)などが挙げられる。この用語は、特定の年齢または性別を意味しない。
一実施形態では、参照対象は、死前または死後にアルツハイマー病のグレードS2の無症状期を有するまたは罹患していると以前に診断または同定されたことがある対象である。
一実施形態では、参照シグネチャーまたはプロファイルは、参照集団の参照対象に由来するかまたはこれより得た参照サンプルにおける表1Aまたは表1Bのバイオマーカーのレベル、量、または濃度の測定に由来する。
一実施形態では、参照シグネチャーまたはプロファイルは、参照集団の参照対象に由来するかまたはこれより得た参照サンプルにおける表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーのレベル、量、または濃度の測定に由来する。
一実施形態では、参照集団は、本明細書中上記に定義されるグレードS2の対象、好ましくは少なくとも25、より好ましくは少なくとも30、より好ましくは少なくとも35、より好ましくは少なくとも40、より好ましくは少なくとも45、より好ましくは少なくとも50、より好ましくは少なくとも75、より好ましくは少なくとも100、より好ましくは少なくとも150、より好ましくは少なくとも200、さらにより好ましくは少なくとも500のグレードS2の対象を含む。
一実施形態では、参照集団は、死前または死後にアルツハイマー病のグレードS2の無症状期を有するまたは罹患していると以前に診断または同定されたことがある対象、好ましくは、死前または死後にアルツハイマー病のグレードS2の無症状期を有するまたは罹患していると以前に診断または同定されたことがある、少なくとも25、より好ましくは少なくとも30、より好ましくは少なくとも35、より好ましくは少なくとも40、より好ましくは少なくとも45、より好ましくは少なくとも50、より好ましくは少なくとも75、より好ましくは少なくとも100、より好ましくは少なくとも150、より好ましくは少なくとも200、さらにより好ましくは少なくとも500名の死亡した対象を含む。
一実施形態では、参照対象は、グレードS3の対象である。
本明細書中使用される場合、「グレードS3の対象」は、アルツハイマー病のグレードS3の無症状期を有するまたは罹患していると以前に診断または同定されたことがある。好ましくは、「グレードS3の対象」は、グレードS3の生理病理学的特性を有すると以前に診断または同定されたことがあるが、アルツハイマー型認知症を有すると以前に診断または同定されたことがない。場合により、アルツハイマー病関連MCIは、グレードS3の対象とみなされ得る。
一実施形態では、グレードS3の対象は、動物、好ましくは哺乳類である。
哺乳類の例として、限定するものではないが、ヒト、非ヒトの霊長類(たとえばチンパンジーおよび他の類人猿およびサルの種など)、家畜(たとえばウシ、ウマ、ヒツジ、ヤギ、およびブタなど)、飼育動物(たとえばウサギ、イヌ、およびネコなど)、実験動物(たとえばラット、マウス、およびモルモットなど)などが挙げられる。この用語は、特定の年齢または性別を意味しない。
一実施形態では、参照対象は、死前または死後にアルツハイマー病のグレードS3の無症状期を有するまたは罹患していると以前に診断または同定されたことがある対象である。
一実施形態では、参照シグネチャーまたはプロファイルは、参照集団の参照対象に由来するかまたはこれより得た参照サンプルにおける表1Aまたは表1Bのバイオマーカーのレベル、量、または濃度の測定に由来する。
一実施形態では、参照シグネチャーまたはプロファイルは、参照集団の参照対象に由来するかまたはこれより得た参照サンプルにおける表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーのレベル、量、または濃度の測定に由来する。
一実施形態では、参照集団は、本明細書中上記に定義されるグレードS3の対象、好ましくは少なくとも25、より好ましくは少なくとも30、より好ましくは少なくとも35、より好ましくは少なくとも40、より好ましくは少なくとも45、より好ましくは少なくとも50、より好ましくは少なくとも75、より好ましくは少なくとも100、より好ましくは少なくとも150、より好ましくは少なくとも200、さらにより好ましくは少なくとも500のグレードS3の対象を含む。
一実施形態では、参照集団は、死前または死後にアルツハイマー病のグレードS3の無症状期を有するまたは罹患していると以前に診断または同定されたことがある対象、好ましくは、死前または死後にアルツハイマー病のグレードS3の無症状期を有するまたは罹患していると以前に診断または同定されたことがある、少なくとも25、より好ましくは少なくとも30、より好ましくは少なくとも35、より好ましくは少なくとも40、より好ましくは少なくとも45、より好ましくは少なくとも50、より好ましくは少なくとも75、より好ましくは少なくとも100、より好ましくは少なくとも150、より好ましくは少なくとも200、さらにより好ましくは少なくとも500名の死亡した対象を含む。
参照集団由来のサンプルの数の多さを暗示することにより、表1Aもしくは表1B(もしくは表2A、表2B、もしくは表2C)の各バイオマーカーのレベル、量、または濃度の中央値および/もしくは平均値を計算すること、またはあるいは表1Aもしくは表1Bのレベル、量、もしくは濃度(もしくは表2A、表2B、もしくは表2Cのレベル、量、もしくは濃度)のバイオマーカーの参照シグネチャーもしくはプロファイルを構築することが想定可能である。これらの結果に関連して、所定のバイオマーカーの各レベル、量、もしくは濃度、またはあるいはバイオマーカーのレベル、量、もしく濃度の各参照シグネチャーもしくはプロファイルは、実質的に異なる(実質的に高いもしくは低いなど)かまたは実質的に類似する場合、モニタリングされ得る。
一実施形態では、参照シグネチャーまたはプロファイルは、統計上および構造上の分類のアルゴリズムおよび他の方法を使用して構築される。参照集団由来のサンプルは、表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカー、好ましくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、またはそれ以上のバイオマーカーに関する平均プロファイルをコンピュータ処理するために使用される。一実施形態では、参照シグネチャーまたはプロファイルは、統計上および構造上の分類のアルゴリズムおよび他の方法を使用して構築される。参照集団由来のサンプルは、表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカー、好ましくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、またはそれ以上のバイオマーカーに関する平均プロファイルをコンピュータ処理するために使用される。これら参照シグネチャーまたはプロファイルは、(1)健常な対象、(2)グレードS1の対象、(3)グレードS2の対象、および(4)グレードS4の対象の4つの参照グループに関してコンピュータ処理され、その後「グループセントロイド(group centroids)」と称される。
一実施形態では、セントロイドは、中心に置かれる。一実施形態では、セントロイドは、バイオマーカーによりスケール付けされる。一実施形態では、セントロイドは中心に置かれ、バイオマーカーによりスケール付けされる。
セントロイド分類に基づく遺伝子発現プロファイリングからのがんクラス予測は、当業者によく知られている技術である。たとえばTibshirani et al., 2002. Proc Natl Acad Sci U S A. 99(10):6567-72; Dabney, 2005. Bioinformatics. 21(22):4148-54;およびShen et al., 2009. J Biomed Inform. 42(1):59-65が参照され得る。
一実施形態では、本発明の分子シグネチャーまたはプロファイルは、実質的に健常な対象に由来するかまたはこれより得た参照シグネチャーまたはプロファイルと比較する場合に表1Aまたは表1B(または表2A、表2B、または表2C)のバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカー、好ましくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、またはそれ以上のバイオマーカーのレベル、量、または濃度が、表3に記載されるように変動する場合、グレードS1、グレードS2、および/またはグレードS3のアルツハイマー病の無症状期に特有である。
Figure 2023505008000014
Figure 2023505008000015
Figure 2023505008000016
Figure 2023505008000017
Figure 2023505008000018
Figure 2023505008000019
Figure 2023505008000020
Figure 2023505008000021
Figure 2023505008000022
Figure 2023505008000023
Figure 2023505008000024
一実施形態では、本発明の分子シグネチャーまたはプロファイルは、実質的に健常な対象または実質的に健常な対象の集団における同じバイオマーカーのレベル、量、または濃度と比較する場合に表4Aのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカー、好ましくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、またはそれ以上のバイオマーカーのレベル、量、または濃度が実質的に低い(すなわち5%超少ない)場合、アルツハイマー病の無症状期のグレードS1に特有である。
Figure 2023505008000025
Figure 2023505008000026
一実施形態では、本発明の分子シグネチャーまたはプロファイルは、実質的に健常な対象または実質的に健常な対象の集団における同じバイオマーカーのレベル、量、または濃度と比較する場合に表4Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカー、好ましくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、またはそれ以上のバイオマーカーのレベル、量、または濃度が実質的に高い(すなわち5%超高い)場合、アルツハイマー病の無症状期のグレードS1に特有である。
Figure 2023505008000027
Figure 2023505008000028
一実施形態では、本発明の分子シグネチャーまたはプロファイルは、実質的に健常な対象または実質的に健常な対象の集団における同じバイオマーカーのレベル、量、または濃度と比較する場合に表4Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカー、好ましくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、または23のバイオマーカーのレベル、量、または濃度が実質的に類似する(すなわち5%以下にて低いまたは高い)場合、アルツハイマー病の無症状期のグレードS1に特有である。
Figure 2023505008000029
一実施形態では、本発明の分子シグネチャーまたはプロファイルは、
表4Aのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカー、好ましくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、またはそれ以上のバイオマーカーのレベル、量、または濃度が、実質的に健常な対象または実質的に健常な対象の集団における同じバイオマーカーのレベル、量、または濃度と比較する場合に、実質的に低い(すなわち5%超低い)場合、
表4Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカー、好ましくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、またはそれ以上のバイオマーカーのレベル、量、または濃度が、実質的に健常な対象または実質的に健常な対象の集団における同じバイオマーカーのレベル、量、または濃度と比較する場合に、実質的に高い(すなわち5%超高い)場合、および/または
表4Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカー、好ましくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、または23のバイオマーカーのレベル、量、または濃度が、実質的に健常な対象または実質的に健常な対象の集団における同じバイオマーカーのレベル、量、または濃度と比較する場合に、実質的に類似している(すなわち5%以下で高いまたは低い)場合
に、アルツハイマー病の無症状期のグレードS1に特有である。
一実施形態では、本発明の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表5Aのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカー、好ましくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、またはそれ以上のバイオマーカーのレベル、量、または濃度が、実質的に健常な対象または実質的に健常な対象の集団における同じバイオマーカーのレベル、量、または濃度と比較する場合に、実質的に低い(すなわち5%超低い)場合、アルツハイマー病の無症状期のグレードS2に特有である。
Figure 2023505008000030
Figure 2023505008000031
一実施形態では、本発明の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表5Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカー、好ましくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、またはそれ以上のバイオマーカーのレベル、量、または濃度が、実質的に健常な対象または実質的に健常な対象の集団における同じバイオマーカーのレベル、量、または濃度と比較する場合に、実質的に高い(すなわち5%超高い)場合、アルツハイマー病の無症状期のグレードS2に特有である。
Figure 2023505008000032
Figure 2023505008000033
一実施形態では、本発明の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表5Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカー、好ましくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、または29のバイオマーカーのレベル、量、または濃度が、実質的に健常な対象または実質的に健常な対象の集団における同じバイオマーカーのレベル、量、または濃度と比較する場合に、実質的に類似している(すなわち5%以下で高いまたは低い)場合、アルツハイマー病の無症状期のグレードS2に特有である。
Figure 2023505008000034
一実施形態では、本発明の分子シグネチャーまたはプロファイルは、
表5Aのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカー、好ましくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、またはそれ以上のバイオマーカーのレベル、量、または濃度が、実質的に健常な対象または実質的に健常な対象の集団における同じバイオマーカーのレベル、量、または濃度と比較する場合に、実質的に低い(すなわち5%超低い)場合、
表5Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカー、好ましくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、またはそれ以上のバイオマーカーのレベル、量、または濃度が、実質的に健常な対象または実質的に健常な対象の集団における同じバイオマーカーのレベル、量、または濃度と比較する場合に、実質的に高い(すなわち5%超高い)場合、および/または
表5Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカー、好ましくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、または29のバイオマーカーのレベル、量、または濃度が、実質的に健常な対象または実質的に健常な対象の集団における同じバイオマーカーのレベル、量、または濃度と比較する場合に、実質的に類似している(すなわち5%以下で高いまたは低い)場合、
アルツハイマー病の無症状期のグレードS2に特有である。
一実施形態では、本発明の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表6Aのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカー、好ましくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、またはそれ以上のバイオマーカーのレベル、量、または濃度が、実質的に健常な対象または実質的に健常な対象の集団における同じバイオマーカーのレベル、量、または濃度と比較する場合に、実質的に低い(すなわち5%超低い)場合、アルツハイマー病の無症状期のグレードS3に特有である。
Figure 2023505008000035
Figure 2023505008000036
一実施形態では、本発明の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表6Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカー、好ましくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、またはそれ以上のバイオマーカーのレベル、量、または濃度が、実質的に健常な対象または実質的に健常な対象の集団における同じバイオマーカーのレベル、量、または濃度と比較する場合に、実質的に高い(すなわち5%超高い)場合、アルツハイマー病の無症状期のグレードS3に特有である。
Figure 2023505008000037
Figure 2023505008000038
一実施形態では、本発明の分子シグネチャーまたはプロファイルは、表6Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカー、好ましくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、または25のバイオマーカーのレベル、量、または濃度が、実質的に健常な対象または実質的に健常な対象の集団における同じバイオマーカーのレベル、量、または濃度と比較する場合に、実質的に類似している(すなわち5%以下で高いまたは低い)場合、アルツハイマー病の無症状期のグレードS3に特有である。
Figure 2023505008000039
一実施形態では、本発明の分子シグネチャーまたはプロファイルは、
表6Aのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカー、好ましくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、またはそれ以上のバイオマーカーのレベル、量、または濃度が、実質的に健常な対象または実質的に健常な対象の集団における同じバイオマーカーのレベル、量、または濃度と比較する場合に実質的に低い(すなわち5%超低い)場合、
表6Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカー、好ましくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、またはそれ以上のバイオマーカーのレベル、量、または濃度が、実質的に健常な対象または実質的に健常な対象の集団における同じバイオマーカーのレベル、量、または濃度と比較する場合に、実質的に高い(すなわち5%超高い)場合、および/または
表6Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカー、好ましくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、または25のバイオマーカーのレベル、量、または濃度が、実質的に健常な対象または実質的に健常な対象の集団における同じバイオマーカーのレベル、量、または濃度と比較する場合に、実質的に類似している(すなわち5%以下で高いまたは低い)場合、
アルツハイマー病の無症状期のグレードS3に特有である。
また本発明は、本発明の分子シグネチャーまたはプロファイルを使用して、それを必要とする対象のアルツハイマー病の無症状期を診断する方法に関する。
また本発明は、本発明の分子シグネチャーまたはプロファイルを使用して、対象のアルツハイマー病の無症状期を、グレード、好ましくはS1、S2、またはS3のグレードに層別化する方法に関する。
また本発明は、本発明の分子シグネチャーまたはプロファイルを使用して、対象のアルツハイマー病の無症状期の進行を予測する方法に関する。
一実施形態では、本発明の方法は、対象からサンプルを準備するステップを含む。
用語「サンプル」は、本明細書中使用される場合、全般的に、バイオマーカー、好ましくは表1Aもしくは表1B(または表2A、表2B、もしくは表2C)のバイオマーカーの群から選択されるバイオマーカーの発現レベルに関して試験され得るいずれかのサンプルを表す。
一実施形態では、本発明の方法は、対象からサンプルを準備するステップを含む。
一実施形態では、サンプルは、体組織または体液サンプルである。
一実施形態では、サンプルは、体組織サンプルである。体組織の例として、限定するものではないが、筋肉、神経、脳、心臓、肺、肝臓、膵臓、脾臓、胸腺、食道、胃、腸、腎臓、精巣、前立腺、卵巣、毛、皮膚、骨、乳房、子宮、膀胱、および脊髄が挙げられる。
好ましい実施形態では、サンプルは、体組織サンプルではない。
好ましい実施形態では、サンプルは、体液である。体液の例として、限定するものではないが、血液、血漿、血清、リンパ液、腹水(ascetic fluid)、嚢胞液、尿、胆汁、乳首滲出液、関節液、気管支肺胞洗浄液、痰、羊水、腹水(peritoneal fluid)、脳脊髄液、胸膜腔内液、心膜液、精液、唾液、汗、糞便、便、および肺胞マクロファージが挙げられる。
好ましい実施形態では、サンプルは、血液、血漿、および血清を含むかまたはからなる群から選択される体液である。
好ましい実施形態では、サンプルは、脳脊髄液のサンプルではない。
好ましい実施形態では、サンプルは、糞便または便ではない。
一実施形態では、サンプルは、対象から以前に採取されており、すなわち本発明の方法は、対象からサンプルを回収するステップを含まない、結果として、この実施形態では、本発明の方法は、非侵襲的な方法または「in vitroでの方法」である。
一実施形態では、本発明の方法は、上記対象由来のサンプルにおいて対象の本発明に係る分子シグネチャーまたはプロファイルを決定するステップを含む。
一実施形態では、対象の分子シグネチャーまたはプロファイルを決定するステップは、本明細書中上述される表1Aまたは表1Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカー、好ましくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、またはそれ以上のバイオマーカーのレベル、量、または濃度を測定するサブステップを含む。
一実施形態では、対象の分子シグネチャーまたはプロファイルを決定するステップは、本明細書中上述される表2A、表2B、または表2Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカー、好ましくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、またはそれ以上のバイオマーカーのレベル、量、または濃度を測定するサブステップを含む。
一実施形態では、バイオマーカーのレベル、量、または濃度は、当該分野でよく知られている方法により測定され得る。このような方法として、限定するものではないが、質量分析(たとえばタンデム質量分析[MS/MS]、クロマトグラフィーにより支援される質量分析およびそれらの組み合わせ)、免疫組織化学、マルチプレックス法(Luminex)、ウエスタンブロット、酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)、サンドイッチELISA、蛍光結合免疫吸着測定法(FLISA)、酵素免疫測定法(EIA)、ラジオイムノアッセイ(RIA)、RT-PCR、RT-qPCR、ノーザンブロット、ハイブリダイゼーション技術(たとえば、マイクロアレイの使用、および限定するものではないが、RT-PCRにより得られるアンプリコンのハイブリダイゼーション、シーケンシング、たとえば次世代DNAシーケンシング(NGS)またはRNA-seq(「全トランスクリプトームショットガンシーケンシング」としても知られている)を含むそれらの組み合わせ)などが挙げられる。
一実施形態では、本発明の方法は、対象の分子シグネチャーまたはプロファイルを本明細書中上述される少なくとも1つの参照シグネチャーまたはプロファイルと相関させるステップを含む。
参照シグネチャーまたはプロファイルは、ソフトウェアで実施されてもよく、または測定を通した全体の中央値もしくは他の算術平均が構築され得る。
一実施形態では、対象の分子シグネチャーまたはプロファイルを少なくとも1つの参照シグネチャーまたはプロファイルと相関させるステップは、参照シグネチャーまたはプロファイルのそれぞれを解読するために、参照対象で決定したバイオマーカーのレベル、量、または濃度で以前にトレーニングされたアルゴリズムに対象の分子シグネチャーまたはプロファイルを入れることにより、行われ得る。トレーニングされたアルゴリズムは、対象の分子シグネチャーまたはプロファイルを参照シグネチャーまたはプロファイルと比較する。
一実施形態では、アルゴリズムは、少なくとも1つの参照シグネチャーまたはプロファイルのそれぞれ、好ましくは4つの参照シグネチャーまたはプロファイル、すなわち、健常、グレードS1、グレードS2、およびグレードS3のそれぞれで対象の分子シグネチャーまたはプロファイルの適合のパーセンテージを返す。
一実施形態では、対象の分子シグネチャーまたはプロファイルが健常な参照シグネチャーまたはプロファイルと適合する場合、対象は、アルツハイマー病の無症状期を罹患していないと割り当てられる。
一実施形態では、対象の分子シグネチャーまたはプロファイルが、グレードS1、グレードS2、またはグレードS3の参照シグネチャーまたはプロファイルのいずれかと適合する場合、対象は、アルツハイマー病の無症状期、好ましくはアルツハイマー病の無症状期のグレードS1、グレードS2、またはグレードS3を罹患していると割り当てられる。
一実施形態では、対象の分子シグネチャーまたはプロファイルが、表3のグレードS1、グレードS2、またはグレードS3のバイオマーカーのバリエーションプロファイルのいずれかと適合する場合、対象は、アルツハイマー病の無症状期、好ましくはアルツハイマー病の無症状期のグレードS1、グレードS2、またはグレードS3を罹患していると割り当てられる。
一実施形態では、対象の分子シグネチャーまたはプロファイルが、
レベル、量、または濃度が、実質的に健常な対象または実質的に健常な対象の集団における同じバイオマーカーのレベル、量、または濃度と比較する場合に実質的に低い(すなわち5%超低い)表4Aのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカー、好ましくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、またはそれ以上のバイオマーカー、
レベル、量、または濃度が、実質的に健常な対象または実質的に健常な対象の集団における同じバイオマーカーのレベル、量、または濃度と比較する場合に実質的に高い(すなわち5%超高い)表4Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカー、好ましくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、またはそれ以上のバイオマーカー、および/または
レベル、量、または濃度が、実質的に健常な対象または実質的に健常な対象の集団における同じバイオマーカーのレベル、量、または濃度と比較する場合に実質的に類似する(すなわち5%以下にて低いまたは高い)表4Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカー、好ましくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、または23のバイオマーカー
を含む場合、
対象は、アルツハイマー病の無症状期のグレードS1を罹患していると割り当てられる。
一実施形態では、対象の分子シグネチャーまたはプロファイルが、
レベル、量、または濃度が、実質的に健常な対象または実質的に健常な対象の集団における同じバイオマーカーのレベル、量、または濃度と比較する場合に実質的に低い(すなわち5%超低い)表5Aのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカー、好ましくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、またはそれ以上のバイオマーカー、
レベル、量、または濃度が、実質的に健常な対象または実質的に健常な対象の集団における同じバイオマーカーのレベル、量、または濃度と比較する場合に実質的に高い(すなわち5%超高い)表5Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカー、好ましくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、またはそれ以上のバイオマーカー、および/または
レベル、量、または濃度が、実質的に健常な対象または実質的に健常な対象の集団における同じバイオマーカーのレベル、量、または濃度と比較する場合に実質的に類似する(すなわち5%以下にて低いまたは高い)表5Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカー、好ましくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、または29のバイオマーカー
を含む場合、
対象は、アルツハイマー病の無症状期のグレードS2を罹患していると割り当てられる。
一実施形態では、対象の分子シグネチャーまたはプロファイルが、
レベル、量、または濃度が、実質的に健常な対象または実質的に健常な対象の集団における同じバイオマーカーのレベル、量、または濃度と比較する場合に実質的に低い(すなわち5%超低い)表6Aのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカー、好ましくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、またはそれ以上のバイオマーカー、
レベル、量、または濃度が、実質的に健常な対象または実質的に健常な対象の集団における同じバイオマーカーのレベル、量、または濃度と比較する場合に実質的に高い(すなわち5%超高い)表6Bのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカー、好ましくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、またはそれ以上のバイオマーカー、および/または
レベル、量、または濃度が、実質的に健常な対象または実質的に健常な対象の集団における同じバイオマーカーのレベル、量、または濃度と比較する場合に実質的に類似する(すなわち5%以下にて低いまたは高い)表6Cのバイオマーカーの群から選択される少なくとも1つのバイオマーカー、好ましくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、または25のバイオマーカー
を含む場合、
対象は、アルツハイマー病の無症状期のグレードS3を罹患していると割り当てられる。
一実施形態では、相関を、4つの参照シグネチャーまたはプロファイル、すなわち健常、グレードS1、グレードS2、およびグレードS3のそれぞれの適合スコアに関連させることにより、二次的な層別化を可能にする。
一実施形態では、本発明の方法は、対象の個別のシグネチャーまたはプロファイルの参照シグネチャーまたはプロファイルとの相関に基づき、アルツハイマー病の無症状期を罹患していると対象を診断するステップを含む。
一実施形態では、本発明の方法は、対象の個別のシグネチャーまたはプロファイルの参照シグネチャーまたはプロファイルとの相関に基づき、たとえば表3に示される少なくとも1つのバイオマーカー、好ましくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、またはそれ以上のバイオマーカーのレベル、量、または濃度のバリエーションとの相関に基づき、対象のアルツハイマー病の無症状期を、グレード、好ましくはS1、S2、またはS3のグレードに層別化するステップを含む。
一実施形態では、本発明の方法は、対象の個別のシグネチャーまたはプロファイルの参照シグネチャーまたはプロファイルとの相関に基づき、対象のアルツハイマー病の無症状期の進行を予測するステップを含む。
一実施形態では、本発明の方法は、対象の個別のシグネチャーまたはプロファイルの参照シグネチャーまたはプロファイルとの相関に基づき、対象に対する個別の処置過程を決定するステップを含む。
また本発明は、本発明の分子シグネチャーまたはプロファイルを使用して、アルツハイマー病の無症状期を罹患した対象を処置する方法に関する。または本発明は、本発明の分子シグネチャーまたはプロファイルを使用して、アルツハイマー病の無症状期、たとえばアルツハイマー病の無症状期のS1、S2、またはS3のグレードを罹患した対象を処置する方法に関する。
また本発明は、本発明の分子シグネチャーまたはプロファイルを使用して、アルツハイマー病の無症状期を罹患した対象の個別の処置過程を決定する方法に関する。また本発明は、本発明の分子シグネチャーまたはプロファイルを使用して、アルツハイマー病の無症状期、たとえばアルツハイマー病の無症状期のS1、S2、またはS3のグレードを罹患した対象の個別の処置過程を決定する方法に関する。
また本発明は、本発明の分子シグネチャーまたはプロファイルを使用して、アルツハイマー病の無症状期を罹患した対象の臨床管理を定義する方法に関する。また本発明は、本発明の分子シグネチャーまたはプロファイルを使用して、アルツハイマー病の無症状期、たとえばアルツハイマー病の無症状期のS1、S2、またはS3のグレードを罹患した対象の臨床管理を定義する方法に関する。
一実施形態では、個別の処置過程を処置もしくは決定する方法、または臨床管理を定義する方法は、本明細書中上述される対象のアルツハイマー病の無症状期を診断するステップを含む。
一実施形態では、個別の処置過程を処置もしくは決定する方法、または臨床管理を定義する方法は、対象のアルツハイマー病の無症状期をグレード、好ましくは本明細書中上述されるS1、S2、またはS3のグレードに層別化するステップを含む。
一実施形態では、個別の処置過程を処置もしくは決定する方法、または臨床管理を定義する方法は、対象を処置するさらなるステップを含む。
一実施形態では、対象を処置するステップは、対象でアルツハイマー病の臨床症状またはアルツハイマー病による認知症を発症するリスクを予防または低減または軽減することを目的とする。
アルツハイマー病の無症状期の処置の例として、限定するものではないが、βセクレターゼ1(Bace1)阻害剤、抗アミロイド抗体、抗炎症剤、抗Tau抗体、記憶増強剤、シナプス可塑性エンハンサー、神経保護エンハンサー、細菌叢修飾薬、TauまたはAβの凝集および播種の阻害剤、および抗不安薬が挙げられる。
アルツハイマー病の無症状期のグレードS1の処置の例として、限定するものではないが、βセクレターゼ1(Bace1)阻害剤、抗アミロイド抗体、Aβの播種の阻害剤、抗炎症剤、および抗不安薬が挙げられる。
アルツハイマー病の無症状期のグレードS2の処置の例として、限定するものではないが、βセクレターゼ1(Bace1)阻害剤、抗アミロイド抗体、抗炎症剤、抗Tau抗体、シナプス可塑性エンハンサー、神経保護エンハンサー、TauまたはAβの凝集および播種の阻害剤、記憶増強剤、細菌叢修飾薬、および抗不安薬が挙げられる。
アルツハイマー病の無症状期のグレードS3の処置の例として、限定するものではないが、βセクレターゼ1(Bace1)阻害剤、抗アミロイド抗体、抗炎症剤、抗Tau抗体、記憶増強剤、シナプス可塑性エンハンサー、神経保護エンハンサー、TauまたはAβの凝集および播種の阻害剤、および抗不安薬が挙げられる。
Bace1阻害剤の例として、限定するものではないが、CTS-21166(CoMentis Inc.)、ベルベセスタット(MK-8931;Merck & Co., Inc.)、ソラネズマブ(Eli Lilly & Co.)、lanabecestat(AZD3293;AstraZenecaおよびEli Lilly & Co.)、エレンベセスタット(Biogen)、およびLY2886721(Eli Lilly & Co.)が挙げられる。
抗アミロイド抗体の例として、限定するものではないが、バピネオズマブ(Janssen/Pfizer)、ソラネズマブ(Eli Lilly)、クレネズマブ(Genentech)、ガンテネルマブ(Hoffman-La Roche)、BAN2401(Biogen/Eisai Inc.)、GSK 933776(GlaxoSmithKline)、AAB-003(Janssen/Pfizer)、SAR228810(Sanofi)、BIIB037/BART(Biogen)、ACI-24(AC Immune)、およびアデュカヌマブ(Biogen/Eisai Inc.)が挙げられる。
抗炎症剤の例として、限定するものではないが、非ステロイド性抗炎症薬(NSAIDs)、ステロイド系抗炎症薬(SAIDs)、βアゴニスト、抗コリン薬、およびメチルキサンチンが挙げられる。
抗Tau抗体の例として、限定するものではないが、ABBV-8E12(Abbvie)、ACI-35(AC Immune)、BIIB092(Biogen)、およびゴスラネマブ(gosuranemab)(Biogen)が挙げられる。
記憶増強剤の例として、限定するものではないが、代謝性物質(たとえばグルコース、ケトン、酸素補給)、アルカロイド(たとえばテオブロミン、カフェイン)、ビタミン、アミノ酸、ミネラル、微量栄養素、植物抽出物およびその誘導体、ハーブまたはハーブの栄養補助食品(たとえばイチョウ、ニンジン根)が挙げられる。
Tauの凝集および播種の阻害剤の例として、限定するものではないが、TRx0237(TauRx)およびMorphomer Tau(AC Immune)が挙げられる。
シナプス可塑性エンハンサーの例として、限定するものではないが、blarcamesine(Anavex Life Sciences)、CT1812(Cognition Therapeutics)、GRF6019(Alkahest)、およびLM11A-31-BHS(Pharmatrophix)が挙げられる。
細菌叢修飾薬の例として、限定するものではないが、sodium oligomannate(Green Valley Pharmaceuticals)、SLAB51、ProBiotic-4、および実質的に健常な対象からの糞便移植療法(FMT)が挙げられる。アルツハイマー病の予防または処置のための細菌叢修飾薬に関するレビューについては、Bonfili et al., 2020 (FEBS J. Epub ahead of print)を参照されたい。
神経保護エンハンサーの例として、限定するものではないが、フペルジンA、ネフィラセタム、プロペントフィリン、リバスチグミン、およびSGS-742が挙げられる。
抗不安薬の例として、限定するものでないが、5-HT1ARアゴニスト(たとえばブスピロン、ゲピロン、およびタンドスピロン)、GABA受容体陽性アロステリック調節因子(GABAR PAM)(たとえばアジナゾラム、アルプラゾラム、ブロマゼパム、カマゼパム、クロルジアゼポキシド、クロバザム、クロナゼパム、クロラゼプ酸、クロチアゼパム、クロキサゾラム、ジアゼパム、ロフラゼプ酸エチル、エチゾラム、フルジアゼパム、ハラゼパム、ケタゾラム、ロラゼパム、メダゼパム、ノルダゼパム、オキサゼパム、ピナゼパム、プラゼパム、アルピデム、フェノバルビタール、カリソプロドール、メプロバメート、クロルメザノン、エタノール(アルコール)、エチホキシン、イメピトイン、キャバ、タツナミソウ、およびカノコソウ)、α2δ電圧依存性カルシウムチャネル(VDCC)遮断薬(たとえばガバペンチン、ガバペンチンエナカルビル、phenibut、およびプレガバリン)、抗うつ剤(たとえばエスシタロプラム、デュロキセチン、トラゾドン、クロミプラミン、ミルタザピン、フェネルジン、アゴメラチン、ブプロピオン、チアネプチン、ビラゾドン、およびボルチオキセチン)、交感神経遮断薬(たとえばプラゾシン、クロニジン、デクスメデトミジン、グアンファシン、およびプロプラノロール)、ベンゾクタミン、カンナビジオール、サイクロセリン、ファボモチゾール、ヒドロキシジン、kanna、ラベンダー、lorpiprazole、mebicar、メピプラゾール、ニコチン、オピプラモール、オキサフロザン、フェナグリコドール、フェニバット、picamilon、selank、チアガビン、トフィソパム、およびvalidolumが挙げられる。
アルツハイマー病の処置に関する(2020年の)臨床試験の薬物およびバイオ医薬品のパイプラインのレビューに関しては、現在臨床試験にある121の作用物質を列挙しているCummings et al., 2020 (Alzheimers Dement (NY). 6(1):e12050)を参照されたい。Cummings et al., 2020の内容、特に図1ならびに表1、2、3、および4に記載される薬物およびバイオ医薬品は、参照により組み込まれている。
1つの特定の実施形態では、個別の処置過程を処置もしくは決定する方法、または臨床管理を定義する方法は、アルツハイマー病の無症状期、たとえばアルツハイマー病の無症候期または前駆期と診断された対象に、本明細書中上記に定義される少なくとも1つのβセクレターゼ1(Bace1)阻害剤、抗アミロイド抗体、抗炎症剤、抗Tau抗体、記憶増強剤、シナプス可塑性エンハンサー、神経保護エンハンサー、細菌叢修飾薬、TauまたはAβの凝集および播種の阻害剤、または抗不安薬を投与するステップを含む。
1つの特定の実施形態では、個別の処置過程を処置もしくは決定する方法、または臨床管理を定義する方法は、アルツハイマー病の無症状期、たとえばアルツハイマー病の無症候期または前駆期と診断された対象に、本明細書中上記に定義される少なくとも1つの抗アミロイド抗体を投与するステップを含む。
1つの特定の実施形態では、個別の処置過程を処置もしくは決定する方法、または臨床管理を定義する方法は、アルツハイマー病の無症状期、たとえばアルツハイマー病の無症候期または前駆期と診断された対象に、バピネオズマブ、ソラネズマブ、クレネズマブ、ガンテネルマブ、BAN2401、GSK 933776、AAB-003、SAR228810、BIIB037/BART、ACI-24、およびアデュカヌマブを含むかまたはからなる群から選択される少なくとも1つの抗アミロイド抗体を投与するステップを含む。
1つの特定の実施形態では、個別の処置過程を処置もしくは決定する方法、または臨床管理を定義する方法は、アルツハイマー病の無症状期、たとえばアルツハイマー病の無症候期または前駆期と診断された対象に、アデュカヌマブを投与するステップを含む。
1つの特定の実施形態では、個別の処置過程を処置もしくは決定する方法、または臨床管理を定義する方法は、アルツハイマー病の無症状期、たとえばアルツハイマー病の無症候期または前駆期と診断された対象に、ガンテネルマブを投与するステップを含む。
1つの特定の実施形態では、個別の処置過程を処置もしくは決定する方法、または臨床管理を定義する方法は、アルツハイマー病の無症状期、たとえばアルツハイマー病の無症候期または前駆期と診断された対象に、oligomannateを投与するステップを含む。
一実施形態では、対象を処置するステップは、アルツハイマー病に関連する心血管疾患のリスクを予防または低減または軽減することを目的とする。
心血管疾患は、アルツハイマー病の発症またはアルツハイマー病を発症するリスクの増大に寄与する因子であると知られている。よって、心血管疾患のリスクを予防または低減または軽減することは、対象のアルツハイマー病の臨床症状またはアルツハイマー病による認知症を発症するリスクを予防または低減または軽減するための二次的な予防的手段であり得る。
心血管疾患のリスクを予防または低減または軽減するための手段および方法は、当該分野で知られており、限定するものではないが、禁煙、アルコールを最小限にすること、健康でバランスのとれた食事を摂取すること、1週間に少なくとも150分間運動すること、血圧をコントロールすること、定期健康診断を受けること、該当する場合は糖尿病を処置することなどを含む。
一実施形態では、対象を処置するステップは、アルツハイマー病に関連する認知機能低下のリスクを遅らせることを目的とする。
認知機能低下は、対象のアルツハイマー病の臨床症状またはアルツハイマー病による認知症の発症または発症のリスクの増大に寄与する因子であることが知られている。
認知機能低下のリスクを遅らせるための手段および方法は、当該分野でよく知られており、限定するものではないが、読書、外国語の学習、楽器の演奏、および(たとえば地域コミュニティでのボランティア、グループスポーツへの参加、新規の活動または趣味への挑戦による)能動的な社会生活の維持などを含む。
一実施形態では、対象を処置するステップは、アルツハイマー病に関連する因子を処置または軽減することを目的とする。
アルツハイマー病に関連する因子は、当該分野で知られており、限定するものではないが、聴力喪失、うつ、孤独感または社会的隔離、座位によるライフスタイルの悪化などを含む。
また本発明は、本発明の分子シグネチャーまたはプロファイルを使用して、臨床試験においてアルツハイマー病の無症状期を罹患した対象を採用する方法に関する。また本発明は、本発明の分子シグネチャーまたはプロファイルを使用して、臨床試験の登録に関して、アルツハイマー病の無症状期を罹患した対象を選択するための方法に関する。
また本発明は、本発明の分子シグネチャーまたはプロファイルを使用して、臨床試験においてアルツハイマー病の無症状期、たとえばアルツハイマー病の無症状期のS1、S2、またはS3のグレードに罹患した対象を採用する方法に関する。また本発明は、本発明の分子シグネチャーまたはプロファイルを使用して、臨床試験の登録に関して、アルツハイマー病の無症状期、たとえばアルツハイマー病の無症状期のS1、S2、またはS3のグレードを罹患した対象を選択するための方法に関する。
一実施形態では、臨床試験で対象を採用する方法または臨床試験の登録に関して対象を選択する方法は、本明細書中上述される対象のアルツハイマー病の無症状期を診断するステップを含む。
一実施形態では、臨床試験で対象を採用する方法または臨床試験の登録に関して対象を選択する方法は、本明細書中上述される対象のアルツハイマー病の無症状期をグレード、好ましくはS1、S2、またはS3のグレードに層別化するステップを含む。
一実施形態では、臨床試験で対象を採用する方法または臨床試験の登録に関して対象を選択する方法は、臨床試験で対象を採用するかまたは臨床試験の登録に関して対象を選択するさらなるステップを含む。
一実施形態では、臨床試験は、アルツハイマー病の無症状期の処置を含む。一実施形態では、臨床試験は、アルツハイマー病の無症状期の処置の安全性および/または有効性の調査を含む。
一実施形態では、任意選択で臨床試験の間、本発明の方法は、対象が試験化合物で処置される間本発明の分子シグネチャーまたはプロファイルをモニタリングするために、たとえば臨床試験の間および/または臨床試験の終了時に、少なくとももう一度または二度実施され得る。
あるいはまた、本発明の方法は、主要評価項目または副次評価項目の尺度:本発明の分子シグネチャーまたはプロファイルの1つ以上のバイオマーカーのベースラインからの変化として、臨床試験の終了時に使用され得る。
一実施形態では、対象は動物、好ましくは哺乳類である。
哺乳類の例として、限定するものではないが、ヒト、非ヒトの霊長類(たとえばチンパンジーおよび他の類人猿およびサルの種など)、家畜(たとえばウシ、ウマ、ヒツジ、ヤギ、およびブタなど)、飼育動物(たとえばウサギ、イヌ、およびネコなど)、実験動物(たとえばラット、マウス、およびモルモットなど)などが挙げられる。この用語は、特に明記されない限り、特定の年齢または性別を意味しない。
一実施形態では、対象は、ヒトおよび非ヒトの霊長類を含む霊長類である。
一実施形態では、対象はヒトである。
一実施形態では、対象は、雄性または雌性である。
一実施形態では、対象は小児である。一実施形態では、対象は成年である。
一実施形態では、対象は、アルツハイマー病を発症するリスクがある。アルツハイマー病のリスク因子として、限定するものではないが、年齢、家族歴、遺伝、およびその他が挙げられる。
年齢は、アルツハイマー病の最も大きな既知の因子である。症候性アルツハイマー病を有する大部分の対象は、65歳以上である。65歳以降、アルツハイマー病の因子は、5年ごとに倍化する。85歳以降、リスク因子は、ほぼ1/3に達する。
よって、一実施形態では、対象は、20歳超である。一実施形態では、対象は、30歳超である。一実施形態では、対象は、40歳超である。一実施形態では、対象は、50歳超である。一実施形態では、対象は、60歳超である。一実施形態では、対象は、70歳超である。一実施形態では、対象は、80歳超である。
一実施形態では、対象は、0~20歳である。一実施形態では、対象は、20~40歳である。一実施形態では、対象は、40~50歳である。一実施形態では、対象は、50~55歳である。一実施形態では、対象は、55~60歳である。一実施形態では、対象は、60~65歳である。一実施形態では、対象は、65~70歳である。一実施形態では、対象は、70~75歳である。一実施形態では、対象は、75~80歳である。一実施形態では、対象は、80~85歳である。一実施形態では、対象は、85~90歳である。
家族歴は、アルツハイマー病の別のリスク因子である。
よって、一実施形態では、対象は、アルツハイマー病を有すると診断または同定されたことがある親類、好ましくは親、祖父母、曾祖父母、兄弟、姉妹、おば、おじ、めい、おい、または従兄弟を有する。
遺伝は、アルツハイマー病の別のリスク因子である。複数の試験が、一部の座位の一塩基多型(SNP)がアルツハイマー病のリスクに影響し得ることを示している。たとえば、Jansen et al., 2019. Nat Genet. 51(3):404-413を参照されたい。
よって、一実施形態では、対象は、参照により組み込まれているJansen et al., 2019,の表1に定義されるものから選択される少なくとも1つの座位の一塩基多型(SNP)を有する。
他のアルツハイマー病のリスク因子が知られている。これらは、限定するものではないが、ダウン症候群、断眠、頭部外傷、心疾患、糖尿病、脳卒中、高血圧、高コレステロール血症を含む。
また本発明は、本発明の分子シグネチャーを使用して、それを必要とする対象のアルツハイマー病の無症状期を診断するためのコンピュータシステムに関する。また本発明は、本発明の分子シグネチャーを使用して、対象のアルツハイマー病の無症状期を診断するためのコンピュータにより実装される方法に関する。
また本発明は、本発明の分子シグネチャーを使用して、対象のアルツハイマー病の無症状期をグレード、好ましくはS1、S2、またはS3のグレードに層別化するためのコンピュータシステムに関する。また本発明は、本発明の分子シグネチャーを使用して、対象のアルツハイマー病の無症状期をグレード、好ましくはS1、S2、またはS3のグレードに層別化するためのコンピュータにより実装される方法に関する。
また本発明は、本発明の分子シグネチャーを使用して、対象のアルツハイマー病の無症状期の進行を予測するためのコンピュータシステムに関する。また本発明は、本発明の分子シグネチャーを使用して、対象のアルツハイマー病の無症状期の進行を予測するためのコンピュータにより実装される方法に関する。
また本発明は、本発明の分子シグネチャーを使用して、アルツハイマー病の無症状期を罹患した対象の個別の処置過程を決定するためのコンピュータシステムに関する。また本発明は、本発明の分子シグネチャーを使用して、アルツハイマー病の無症状期を罹患した対象の個別の処置過程を決定するためのコンピュータにより実装される方法に関する。
本明細書中使用される場合、用語「コンピュータシステム」は、当該デバイスが事実上電子的、機械的、論理的、または仮想的であるかどうかに関わらず、デバイス自体の挙動または実装を制御するために、情報を保存および処理でき、かつ/または保存された情報を使用することができるあらゆるデバイスを表す。用語「コンピュータシステム」は、コンピュータシステムでまたはコンピュータシステムにより行われると記載された機能を行うため、単一のコンピュータだけでなく当該機能を行うため共に作動する複数のコンピュータを表し得る。コンピュータシステムを使用して実施される方法は、「コンピュータにより実装される方法」と呼ばれる。
一実施形態では、本発明に係るコンピュータシステムは、
(i)少なくとも1つのプロセッサと、
(ii)プロセッサにより読み取り可能なコードを保存する少なくとも1つのコンピュータ可読保存媒体と
を含む。
本明細書中使用される場合、用語「プロセッサ」は、記憶媒体からアクセスする、たとえば実施する命令、コード、コンピュータプログラム、およびスクリプトを実行するなどの少なくとも1つの命令ワードでの動作を行うことができるいずれかの集積回路または他の電子デバイスを含むように意味される。しかしながら、用語「プロセッサ」は、ソフトウェアを実行できるハードウェアに限定されると解釈すべきではなく、全般的な意味での処理デバイスを表し、たとえばコンピュータ、マイクロプロセッサ、集積回路、またはプログラマブルロジックデバイス(PLD)を含み得る。またプロセッサは、コンピュータグラフィックおよび画像処理または他の機能で利用されるかどうかに関わらず、1つ以上のGPU(graphics processing unit)を含み得る。さらに、関連および/またはもたらされる機能を行うことができる命令および/またはデータは、限定するものではないが、集積回路、ハードディスク、磁性テープ(フロッピーディスクおよびzipディスケットを含む)、および光学ディスク(ブルーレイ、コンパクトディスク、およびデジタルバーサタイルディスクを含む)、フラッシュメモリー(メモリーカードおよびUSBフラッシュドライブを含む)、ランダムアクセスメモリ(RAM)(ダイナミックRAMおよびスタティックRAMを含む)、リードオンリーメモリ(ROM)またはキャッシュを含むいずれかのプロセッサ可読媒体に保存され得る。命令は、特にハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらのいずれかの組み合わせに保存され得る。
プロセッサの例として、限定するものではないが、中央処理装置(CPU)、マイクロプロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、汎用マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路(ASIC)、FPGA(field programmable logic arrays)、および他の均等な集積回路または別の論理回路が挙げられる。
また本発明は、プロセッサにより実行される場合に、本明細書中記載されるコンピュータにより実装される方法を行うことに適した上記プロセッサにより読み取り可能なソフトウェアコードを含むコンピュータプログラムに関する。
また本発明は、プロセッサにより実行される場合に、本明細書中記載されるコンピュータにより実装される方法のステップを上記プロセッサに行わせる、プロセッサにより読み取り可能なコードを含むコンピュータ可読保存媒体に関する。
コンピュータ可読保存媒体の例として、限定するものではないが、集積回路、ハードディスク、磁性テープ(フロッピーディスクおよびzipディスケットを含む)、および光学ディスク(ブルーレイ、コンパクトディスク、およびデジタルバーサタイルディスクを含む)、フラッシュメモリー(メモリーカードおよびUSBフラッシュドライブを含む)、ランダムアクセスメモリ(RAM)(ダイナミックRAMおよびスタティックRAMを含む)、リードオンリーメモリ(ROM)またはキャッシュが挙げられる。
一実施形態では、コンピュータ可読保存媒体は、非一過性コンピュータ可読保存媒体である。
一実施形態では、コンピュータシステムのプロセッサにより実施される場合に、コンピュータ可読保存媒体に保存されたコードは、プロセッサに、
a.対象から以前に得たサンプルで決定した表1Aまたは表1Bから選択される少なくとも5つのバイオマーカーのレベル、量、または濃度の入力を受信させ、
b.少なくとも1つの機械学習アルゴリズムを介して、各レベルの入力を体系化および/または修正して確率スコアおよび/または分類ラベルを導出することにより、少なくとも5つのバイオマーカーのレベル、量、または濃度の入力を分析および変換させ、
c.分類ラベルおよび/または確率スコアである出力を作成させ、かつ、
d.出力に基づきアルツハイマー病の無症状期を罹患しているまたは罹患していないとの対象の診断を提供させるか、または
出力に基づき対象のアルツハイマー病の無症状期のグレード、好ましくはS1、S2、またはS3のグレードへの層別化を提供させるか、または
出力に基づきアルツハイマー病の無症状期の進行に関する予後を提供させるか、または
出力に基づき対象に対する個別の処置過程を決定するための個別の過程または情報を提供させる。
一実施形態では、コンピュータシステムのプロセッサにより実施される場合に、コンピュータ可読保存媒体に保存されたコードは、プロセッサに、
a.対象から以前に得たサンプルで決定した表2A、表2B、または表2Cから選択される少なくとも5つのバイオマーカーのレベル、量、または濃度の入力を受信させ、
b.少なくとも1つの機械学習アルゴリズムを介して、各レベルの入力を体系化および/または修正して確率スコアおよび/または分類ラベルを導出することにより、少なくとも5つのバイオマーカーのレベル、量、または濃度の入力を分析および変換させ、
c.分類ラベルおよび/または確率スコアである出力を作成させ、かつ、
d.出力に基づきアルツハイマー病の無症状期を罹患しているまたは罹患していないとの対象の診断を提供させるか、または
出力に基づき対象のアルツハイマー病の無症状期のグレード、好ましくはS1、S2、またはS3のグレードへの層別化を提供させるか、または
出力に基づきアルツハイマー病の無症状期の進行に関する予後を提供させるか、または
出力に基づき対象に対する個別の処置過程を決定するための個別の過程または情報を提供させる。
本明細書中使用される場合、用語「学習アルゴリズム」または「機械学習アルゴリズム」は、たとえばクラスタリング、分類、またはプロファイル認識のための、分析モデルの構築を自動化するコンピュータにより実施されるアルゴリズムを表す。学習アルゴリズムは、アルゴリズムに提供されるトレーニングデータセットで分析を行う。学習アルゴリズムは、「分類子」、「分類アルゴリズム」、または「診断アルゴリズム」とも呼ばれる「モデル」を出力する。モデルは、入力として、試験データを受信し、出力として、尺度、たとえば診断、ステージ、予後、疾患進行、薬物に対する応答性などに関する1つまたは別のクラス、クラスターグループまたは位置に属するとの入力データの推論または分類を作成する。
「データセット」は、データによりもたらされる予測または決定を作成するための、機械学習数学モデルを構築するために使用されるデータの集合である。「教師あり学習」(すなわちラベル付けされたトレーニングデータの形態の既知の入力-出力の例から関数を推論する)では、3種類の機械学習のデータセットが、通常、3つの各種類のタスク:「トレーニング」、すなわちパラメータの適合;「検証」、すなわち機械学習の(学習プロセスを制御するために使用されるパラメータである)ハイパーパラメータの調整;および「試験」、すなわち、数学モデルを構築するために利用され、その後のモデルが満足のいく結果を提供するトレーニングデータセットとは無関係な確認に専用される。
様々な学習アルゴリズムが、対象の病態または状態を推論するために使用され得る。機械学習アルゴリズムは、教師ありであってもよく、または教師なしであってもよい。学習アルゴリズムとして、限定するものではないが、人工ニューラルネットワーク(たとえばバックプロパゲーションネットワーク)、判別分析(たとえばBayesian分類子、Fischer分析)、サポートベクターマシン、決定木(たとえば再帰分割処理(recursive partitioning processes)、たとえばCART(classification and regression trees))、ランダムフォレスト、線形分類子(たとえば複数線形回帰[MLR]、部分的最小二乗[PLS]回帰、主成分回帰[PCR])、階層クラスタリング、およびクラスター分析が挙げられる。学習アルゴリズムは、推論、たとえば対象の疾患状態についての推論を作成するために使用され得るモデルまたは分類子を作成する。
一実施形態では、少なくとも1つの機械学習アルゴリズムは、少なくとも1つのトレーニングデータセットで以前にトレーニングされていた。
一実施形態では、少なくとも1つのトレーニングデータセットは、参照対象(すなわち既知のアルツハイマー病の状態の対象)から以前に得たサンプル由来の(コンピュータにより実装される方法のステップa.の少なくとも5つのバイオマーカーとしての)表1Aの同じ少なくとも5つのバイオマーカーのレベル、量、または濃度に関連する情報を含む。
一実施形態では、少なくとも1つのトレーニングデータセットは、実質的に健常な対象およびアルツハイマー病の無症状期を罹患していることが知られている対象から以前に得たサンプル由来の表1Aの同じ少なくとも5つのバイオマーカーのレベル、量、または濃度に関連する情報を含む。
一実施形態では、トレーニングデータセットは、表3のバイオマーカーのバリエーションプロファイルを含む。
一実施形態では、少なくとも1つの機械学習アルゴリズムは、人工ニューラルネットワーク(ANN)、パーセプトロンアルゴリズム、ディープニューラルネットワーク、クラスタリングアルゴリズム、k近傍法(k-NN)、決定木アルゴリズム、ランダムフォレストアルゴリズム、線形回帰アルゴリズム、ロジスティック回帰アルゴリズム、線形判別分析(LDA)アルゴリズム、二次判別分析(QDA)アルゴリズム、サポートベクターマシン(SVM)、ベイズアルゴリズム、単純な規則のアルゴリズム、クラスタリングアルゴリズム、メタ分類子アルゴリズム、混合ガウスモデル(GMM)アルゴリズム、nearest centroidアルゴリズム、勾配ブースティングアルゴリズム(たとえばextreme勾配ブースティング[XG Boost]アルゴリズム、またはAdaBoost(adaptative boosting)アルゴリズム)、線形混合効果モデルアルゴリズム、およびそれらの組み合わせを含む群から選択される。
大脳の主要なイベントの機能におけるアルツハイマー病の無症状期のグレードS1、S2、およびS3の層別化:可溶性Aβペプチドの産生、Tauの過剰リン酸化、ならびに凝集した病変(老人斑および原線維変化)の出現。対象の認知症の発症はいわゆる臨床期の開始を表す。 ヒト、トランスジェニックマウス、およびAgenTラットにおけるアルツハイマー病の進行間の比較。図示されるように、トランスジェニックマウスは、ヒトで観察されるAD、特にその無症状期の進行を再現することに適してはいない。対照的に、AgenTラットモデルの特徴は、当該ラットをトランスジェニック動物よりも忠実なADの無症状期のモデルにしている。これら全ての特性は、AgenTラットモデルを、進行のステージによる血液バイオマーカーの挙動をより良好に予測するための強力なツールにしている。よって、このモデルは、早期診断の開発のための新規のバイオマーカーまたはバイオマーカーのパネルの特徴付けに適切な試験系を構成する。 アミロイドの大脳のイメージングは、アルツハイマーを有する対象を検出するための有効な手法を構成しない。実際に、AD患者の30%は、PIB-PET(PIB(Pittsburgh compound B)を使用するポジトロン断層撮影(PET))Aβであり、健常な個体の40%がPIB-PET Aβである。これは、診断としてのその妥当性を強く低下させる。 AgenTのグレードS3の血漿のバリエーションの臨床的なバリデーション。AgenTラットにおいて本発明者らが観察した血漿のバリエーションの臨床的妥当性を解読するために、本発明者らは、診断した患者で観察したバリエーション(Doecke et al., 2012. Arch Neurol. 69(10):1318-25; Mapstone et al., 2014. Nat Med. 20(4):415-8; Olazaran et al., 2015. J Alzheimers Dis. 45(4):1157-73; Kim et al., 2017. J Alzheimers Dis. 60(3):809-817に基づくメタ分析)およびグレードS3のラットで観察したバリエーションを相互比較した。本発明者らは、すでに記載されているバリエーションの75%がAgenTラットでも存在することを観察した(***p<0.0001;***r2=0.71)。この結果は、AgenTのグレードS3のラットで観察された血漿のバリエーションの高レベルの臨床的妥当性を強く裏付けている。 AgenTのグレードS1の血漿のバリエーションの臨床的なバリデーション。AgenTラットにおいて本発明者らが観察した血漿のバリエーションの臨床的妥当性を解読するために、本発明者らは、若年のダウン症候群の個体で観察したバリエーション(Caracausi et al., 2018. Sci Rep. 8(1):2977)およびグレードS1のラットで観察されたバリエーションを相互比較した。本発明者らは、すでに記載されているバリエーションの74%がAgenTラットでも存在することを観察した(***p<0.0001;***r=0.76)。この結果は、AgenTのグレードS1のラットで観察された血漿のバリエーションの高レベルの臨床的妥当性を強く裏付けている。 アルツハイマー病の進行の間の血液バイオマーカーのバリエーションの例。血液バイオマーカーは、非線形の形式でこの病態の進行を通して展開する。よって、ADと診断された患者からのバリエーションのみに基づき無症状期の間のバリエーションを推定することは不可能である。3つの典型例の例示が、この図面で示されている(α-2-マクログロブリン、5-ヒドロキシリジン、およびエチルマロナート)。(1)を伴う曲線上の点は、質量分析により評価したAgenTラットの血漿で観察したバリエーションを表す。 血液バイオマーカーの同定プロセス。AD無症状期の対象を検出するために適切な119の「そのクラスで最高の」血液バイオマーカーは、神経科学および人工知能を組み合わせた革新的な戦略と思われる。 科学文献は、同定された血液バイオマーカーの一部の診断妥当性に疑義を呈していた。しかしながら、それらの無症状性ADプロファイル、特に無症状期全体にわたるそれらの特異的な非線形のバリエーションは、未だ知られておらず、入手可能な前臨床または臨床のデータから解読できていない。したがって、本発明者らの手法は、高レベルの信頼度でADの無症状期における経時的なバイオマーカーの展開の理解をもたらす(ApoE、セルピンA1、および補体C3)。(1)で表される曲線上の点は、質量分析により評価されるAgenTラットの血漿で観察されたバリエーションを表し;(2)で表される曲線上の点は、アルツハイマー病と診断された患者の血漿で観察されたバリエーションを表し(Thambisetty et al., 2011. PLoS One. 6(12):e28527から出典);(3)で表される曲線上の点は、アルツハイマー病と診断された患者の血漿で観察されたバリエーションを表し(Wang et al., 2014. PLoS One. 9(2):e89041から出典);(4)で表される曲線上の点は、アルツハイマー病と診断された患者の血漿で観察されたバリエーションを表す(Liao et al., 2007. Proteomics Clin Appl. 1(5):506-12から出典)。 脳で放出されたバイオマーカーと末梢臓器により産生されたバイオマーカーとの間の比較。「アミロイドストレス状態」で末梢臓器から放出されたバイオマーカーを測定することは、試験の特異度(すなわち真陽性率)および感度(すなわち真陰性率)を著しく増大させる。 図10A~B:対象のアルツハイマー病の無症状期を診断するための表1Aのバイオマーカーで無作為に選択された14のバイオマーカーに基づくニューラルネットワークの例。バイオマーカーのリストは、以下の通りである:10kDaヒートショックプロテイン、ミトコンドリア;5-ヒドロキシリジン(バイオマーカーファミリー「リジンおよびコンジュゲート」由来);アデニル酸キナーゼ4、ミトコンドリア;カルレティキュリン;クレアチンキナーゼB型(バイオマーカーファミリー「クレアチニンキナーゼファミリー」由来);エルゴチオネイン;フルクトシルリジン(バイオマーカーファミリー「リジンおよびコンジュゲート」由来);グロビンc2(バイオマーカーファミリー「グロビンファミリー」由来);インテグリンサブユニットαV;ミオグロビン(バイオマーカーファミリー「グロビンファミリー」由来);ペプチジル-プロリルcis-トランスイソメラーゼFKBP1A;レチノイン酸受容体レスポンダー2;Tmprss13タンパク質、およびトランスフェリン受容体タンパク質1。 図10A.ADの状態および層別化を同定するためにトレーニングされたニューラルネットワークの構造。この例示的な例では、ニューラルネットワークは、左側に14の入力(すなわち表1Aのバイオマーカーで無作為に選択された14のバイオマーカー)および右側に4つの出力(すなわち4つのプロファイルの健常、グレードS1、グレードS2、およびグレードS3)を含む。 図10B.5つのクロスバリデーションにわたる無症状性ADの検出に関してトレーニングされたニューラルネットワークの正確性。 図11A~B.対象のアルツハイマー病の無症状期を無症状期の異なるグレードに層別化するための表1Aのバイオマーカーで無作為に選択された14のバイオマーカーに基づくニューラルネットワークの例。14のバイオマーカーは、図10に記載のものと同じである。 図11A.2つのサンプル(AおよびB)で例証された層別化法。この方法は、バイオマーカーのレベル、量、または濃度を測定するステップと、生のデータをトレーニングされたニューラルネットワークで処理して対象のシグネチャーまたはプロファイルを参照シグネチャーまたはプロファイル(健常者、グレードS1、グレードS2、およびグレードS3)のそれぞれと比較するステップと、適合スコアを計算するステップと、そのプロファイルにより対象を層別化するステップとを含む。 図11B.5つのクロスバリデーションにわたる無症状性ADの層別化に関してトレーニングされたニューラルネットワークのAd hoc混同行列。 転移学習によるヒトの119のそのクラスで最高のバイオマーカーを検証するために使用される実験上の設計。 表1Aまたは非表1Aの構成要素の2、5、15、および25の無作為に選択されたバイオマーカーに関する正確性の平均。分析は、2元ANOVAを使用した250の無作為な選択で実現した。 表1Aまたは非表1Aの構成要素の2、5、15、および25の無作為に選択されたバイオマーカーに関する正確性の平均。分析は、Mann Whitneyのノンパラメトリック検定を使用した1000の無作為な選択で実現した。 図15A~C.2元ANOVAを使用した1000の無作為な選択で得たパフォーマンス。 図15A.表1Aまたは非表1Aの構成要素の2、5、15、および25の無作為に選択されたバイオマーカーに関する正確性のパーセンテージ。 図15B.70%超の正確性を伴うバイオマーカーの組み合わせのパーセンテージ。 図15C.表1Aまたは非表1Aの構成要素の2、5、15、および25の無作為に選択されたバイオマーカーに関する正確性の平均。
実施例
本発明を、さらに以下の実施例により示す。
実施例1
材料および方法
動物
AgenTラットモデル(米国特許第10,159,227号;欧州特許第3066203号)を、成年のげっ歯類(8週齢の雄性のWistarラット)の海馬へヒト変異体APP(スウェーデン変異およびロンドン変異を含む二重変異体APP751 cDNA)およびプレセニリン1(PS1)(M146L変異を含むcDNA(pENTR4-PS1-S182M146L))遺伝子をコードするアデノ随伴ウイルス(AAV)を注射することにより、誘導した。
対照ラットには、プレセニリン1(PS1)単独をコードするAAVを注射した。
この破壊的な技術は、少数のニューロンにおいて外因性のAPPおよびPS1の変異したタンパク質の局在的な産生を可能にした。これらニューロンは、海馬組織全体で進行的に拡散するAβ42ペプチドを産生する。よって、海馬細胞の大部分は、遺伝子修飾を有さず、これを症例の92%超を表す疾患の非遺伝的形態に関連するモデルにする(Prince et al., 2015. World Alzheimer Report 2015. The global impact of dementia: An analysis of prevalence, incidence, cost and trends (Rep.). London: Alzheimer’s disease international (ADI)).。
このモデルの病態生理学的な関連性は、これをAD患者の死後のサンプルと比較することにより検証されている。Aβ42ペプチドの濃度は、徐々に増大し、後期には、AD患者の海馬で測定される濃度に相当する濃度に達する。内因性Tauタンパク質の過剰リン酸化が徐々に起こると、同時に記憶容量は減少し、診療所で見られるイベントの進行の順序を再現する。アミロイドのプラークおよび大脳のアミロイド血管障害は、高齢のAgenTラットでのみ発症する。高リン酸化Tauタンパク質のニューロン内の凝集物は、Tau病態の完全な関与を裏付ける(Audrain et al., 2018. Cereb Cortex. 28(11):3976-3993)。
血漿抽出
血漿バイオマーカーを同定するために、血液を、33匹の対照ラットおよび33匹のAgenTラットからサンプリングした。
サンプリングの年齢は、
注射後1~3カ月齢の16匹の対照ラット(グレードS1)、
注射後1~3カ月齢の16匹のAgenTラット(グレードS1)、
注射後8~10カ月齢の10匹の対照ラット(グレードS2)、
注射後8~10カ月齢の10匹のAgenTラット(グレードS2)、
注射後15~30カ月齢の7匹の対照ラット(グレードS3)、および
注射後15~30カ月齢の7匹のAgenTラット(グレードS3)
を得るように行っている。
バッチ効果を回避するために、これら実験は、6つの無関係なラットのコホートに基づくものであった。
それぞれの血液サンプルは、異なる神経性障害に対応する進行の特定のグレード(S1、S2、S3)に関連していた。この層別化は、疾患の進行によって調節解除される分子の展開を特徴づけることを可能にする。
EDTA血漿を、心穿刺を介して2,000gで10分間遠心分離した後に入手し、0.5mLのポリプロピレンチューブにアリコートし、-80℃で保存した。
質量分析による血漿成分の定量化
プロテオミクス質量分析
血漿サンプルは、ドライアイス上で凍結して発送された。5μLのサンプルを、BiognosysのDenature and Reduction/Alkylation Bufferを37℃で30分間使用して、変性、還元、およびアルキル化した。
その後、80μgのタンパク質を、サンプルあたり1.6μgのトリプシン(Promega)を使用して、37℃で一晩消化させた。ペプチドを、C18 MacroSpinカラム(The Nest Group)を製造社の指示にしたがい使用して脱塩させ、SpeedVac systemを使用して乾燥した。
ペプチドを、22μLのLC溶媒A(0.1%のギ酸を含む1%のアセトニトリル水溶液)に再懸濁し、BiognosysのiRTキットの較正ペプチドでスパイクした後、質量分析による分析を行った。
ペプチドの濃度を、microBCA(Thermo Fisher)およびUV/Vis分光計(SPECTROstar Nano, BMG Labtech)を使用して決定した。
DIA(data-independent acquisition)液体クロマトグラフィータンデム質量分析(LC-MS/MS)の測定では、サンプルあたり5μgのペプチドを、次世代nanoFlex electrospray sourceを搭載したThermo Scientific Fusion Lumos Tribrid質量分析計に接続したWaters M-Class LC上のC18カラム(CSH-C18 1.7μm、300μm内径、150mm長)に注入した。
LC溶媒は、
LC溶媒A:0.1%のギ酸を含む1%のアセトニトリル水溶液;
LC溶媒B:0.1%のギ酸を含むアセトニトリルにおいて15%の水
であった。
非線形のLC勾配は、40分で1~49%の溶媒B、次いで1分間の90%のBおよび4分間の1%のBのステップであった。
1つの完全な範囲の調査スキャンおよび29DIAウインドウを伴うDIA法を使用した。
HRM質量分析のデータを、Spectronaut Pulsar Xソフトウェア(Biognosys)を使用して分析した。タンパク質およびペプチドのレベルに関する偽陽性率を1%に設定し、データを、列ベースの抽出(row-based extraction)を使用してフィルタリングした。このプロジェクトで作成したアッセイライブラリー(タンパク質の目録)を、この分析で使用した。Spectronautで分析したHRM測定を、局所回帰正規化(Callister et al., 2006. J Proteome Res. 5(2):277-86)を使用して正規化した。
ヒートマップの距離は、「Manhattan」法を使用して計算し、クラスタリングは、両軸で「ward.D」を使用して計算した。
主成分分析を、Rにおいて、prcompとプロッティングのために修正したggbiplot関数とを使用して行い、部分的最小二乗判別分析を、mixOMICSpackageを使用して行った。
一般的なプロッティングは、Rにおいてggplot2パッケージを使用して行った。
メタボロミック質量分析
サンプルは、Hamilton Company製の自動化MicroLab STAR(登録商標)システムを使用して調製した。いくつかの回収標準物質(recovery standard)を添加した後、質を制御するため抽出プロセスの最初のステップを行った。
サンプルを、2分間激しく撹拌しながらメタノールで抽出し(Glen Mills GenoGrinder 2000)、タンパク質沈殿させ、タンパク質に結合しているかまたは沈殿したタンパク質マトリックスで捕捉された小分子を解離させ、次に遠心分離を行い化学的に多様な代謝物を回収した。
得られた抽出物を、5つのフラクションに分けた:
陽イオンモードエレクトロスプレーイオン化法(ESI)を使用する2つの別々の逆相(RP)/超高性能液体クロマトグラフィー(UPLC)-MS/MS法による分析のための2つ、
陰イオンモードESIを使用するRP/UPLC-MS/MSによる分析のための1つ、
陰イオンモードESIを使用する親水性相互作用液体クロマトグラフィー(HILIC)/UPLC-MS/MSによる分析のための1つ、および
バックアップのために保存される1つ。
サンプルを、TurboVap(登録商標)(Zymark)上に手短に載置し、有機溶媒を除去した。サンプル抽出物を窒素下で一晩保存した後、分析のため調製した。
全ての方法は、HESI-II(heated electrospray ionization)供給源と適合したWaters ACQUITY UPLCおよびThermo Scientific Q-Exactive高分解能/精密質量分析計、ならびに35,000質量解像度で作動するOrbitrap質量分析計を利用する。
サンプル抽出物を乾燥させ、次に、上記4つの方法のそれぞれに適合可能な溶媒において再構成した。各再構成溶媒は、注入およびクロマトグラフィーの整合性を確保するために一定の濃度で一連の標準物質を含んでいた。
1つのアリコートは、酸性陽イオン条件を使用して分析し、これは、より親水性の化合物に関してクロマトグラフィーが最適化されていた。この方法では、抽出物を、0.05%のパーフルオロペンタン酸(PFPA)および0.1%のギ酸(FA)を含む水およびメタノールを使用して、C18カラム(Waters UPLC BEH C18-2.1×100mm、1.7μm)からグラジエント溶離した。
また、第2のアリコートは、酸性陽イオン条件を使用して分析したが、これは、より疎水性の化合物に関してクロマトグラフィーが最適化されていた。この方法では、抽出物を、メタノール、アセトニトリル、水、0.05%のPFPA、および0.01%のFAを使用して上述のC18カラムからグラジエント溶離し、総合的により高い有機含有量で作動させた。
第3のアリコートを、別々の専用のC18カラムを使用して塩基性陰イオン最適化条件を使用して分析した。塩基性抽出物を、メタノールおよび水を使用するが、6.5mMの炭酸水素アンモニウム(pH8)を伴いカラムからグラジエント溶離した。
第4のアリコートを、10mMのギ酸アンモニウム(pH10.8)を伴い水およびアセトニトリルを含むグラジエントを使用してHILICカラム(Waters UPLC BEH Amide 2.1×150mm、1.7μm)からの溶離により陰イオン化を介して分析した。
MS分析は、ダイナミックエクスクルージョンを使用してMSおよびデータ依存性MSnスキャンを交互に行った。スキャンの範囲は、これら方法の間でわずかに変動したが、約70~1000m/zをカバーした。ハードウェアおよびソフトウェアを使用して、生のデータを抽出し、ピークを同定し、クオリティコントロールを処理した。化合物を、精製した標準物質または回帰性の未知の実体のライブラリーのエントリと比較することにより同定した。質量分析施設は、ライブラリーに存在する全ての分子の保持時間/指標(RI)、質量対電荷比(m/z)、およびクロマトグラフィーのデータ(MS/MSのスペクトルのデータを含む)を含む認証された標準物質に基づきライブラリーを維持する。さらに、生化学的な同定は、3つの基準:提案された同定の狭いRIウインドウ以内の保持指標、ライブラリーとの正確な質量の一致±10ppm、ならびにMS/MSのフォワードスコアおよびリバーススコアに基づくものであった。MS/MSスコアは、ライブラリーエントリスペクトラムに存在するイオンに対する実験的なスペクトラムに存在するイオンの比較に基づくものである。これら因子のうちの1つに基づきこれら分子間に類似性があり得るが、3つ全てのデータ点の使用が、生化学物質を区別および差別化するために利用され得る。4500超の市販の精製された標準化合物が得られており、それらの分析特性の決定のための全てのプラットフォーム上での分析のためLIMSに登録されている。様々なキュレーション手法が、高品質のデータセットが統計分析およびデータ解釈で利用できるようになることを確保するように行われる。クオリティコントロールおよびキュレーションプロセスは、真の化学的な実体の正確かつ一貫した同定を確保するように、かつシステムのアーティファクト、割り当ての誤り(mis-assignment)、冗長性、およびバックグランドノイズに相当するものを除去するように設計されている。データ分析は、様々なサンプル間のピーク識別の整合性を確認するための可視化および解釈のソフトウェアを使用する。各化合物でのライブラリーの一致は、各サンプルで確認され、必要に応じて補正される。ピークは、曲線下面積検出器のイオンの計数として定量化される。複数の日数にわたる試験では、データ調節ステップが、1日に起こる分散を保存しつつ、器具の日中の調節の差異からもたらされるブロックのバリエーションを補正するために行われる。本質的に、各化合物は、1(1.00)に相当する毎日の中央値を登録し、各データポイントを比例的に調節(「ブロック補正(block correction)」と呼ばれる)することにより、均衡した実行日のブロックで補正される。1日超の分析を必要としない試験では、データの可視化のためのスケーリング以外では、生のデータの調節は必要ではない。
血漿バイオマーカーの同定
この分析の開始点は、無関係なバイオマーカーを除外することであった。これを行うために、本発明者らは、以下の3つのステップを漸進的に行った:
(1)本発明者らは、分散が一部の閾値と一致しなかった全てのバイオマーカー、すなわち、全てのサンプルでほぼ同じ値を有したバイオマーカーを除外した;
(2)本発明者らは、バイオマーカーに相対的な重要性を提供するいくつかの線形クラスタリングアルゴリズム(線形SVM、勾配木ブースティング、ランダムフォレスト、ロジスティック回帰など)を行い、本発明者らは、無視できる重要度を除外した。本発明者らは、このステップの終了時に、全ての著しく無関係なバイオマーカーが排除されたとみなし得た。
(3)次に、本発明者らは、重量を残りのバイオマーカーに関する特性に割り当てるいくつかのアルゴリズムを使用するクロスバリデーションで異なるRFE(recursive feature elimination)を行い、最後に本発明者らは、これらバイオマーカーを選択した。より詳細には、RFEは、モデルを適合し、関連する数の特性が達成されるまで最弱のバイオマーカーを再帰的に除外する特性選択方法である。
最も関連するバイオマーカーを同定した後、本発明者らは、以下のように、ADの無症状期に関して最も有用なものを選択した:
(1)本発明者らは、2つの異なる機械学習アルゴリズム(多層パーセプトロンおよび三次多項式カーネルを用いたサポートベクターマシン)でこれらバイオマーカーの全ての見込みのある組み合わせをクロスバリデーションすることにより再帰的に試験した。よって、本発明者らは、n個のバイオマーカー(nは、1~250の範囲である)の最良の組み合わせを見出すことに成功した。
(2)本発明者らがクロスバリデーション予測にとって最良の平均スコアを得ることができたバイオマーカーの組み合わせのうち、本発明者らは、過剰な適合を可能な限り回避するためにバイオマーカー数が最も少ないものを選択した。
この最後の分析で、本発明者らは、ADの異なるグレードの最も特徴的なものとみなすことができる119のバイオマーカー(またはバイオマーカーファミリー)のリストを得た。
結果
無症状性ADの層別化
AgenTラットにおける長期的挙動および脳の生化学分析を組み合わせることにより、本発明者らは、3つのグレードによりADの無症状期を層別化した(図1および表7)。
Figure 2023505008000040
グレードS1は、不安様障害を誘導するために十分な濃度の、大脳の組織における可溶性Aβ42の産生により定義される。
次に、グレードS2は、Tauエピトープの病理学的な過剰リン酸化を誘導し、加速度的な長期間の健忘を促進するために十分な濃度の、大脳の組織におけるAβ42の集積により定義される。
最後に、グレードS3は、アミロイドペプチド(老人斑)およびホスホ-Tau(原線維変化)の両方の凝集により定義される。
無症状期の層別化は、バイオマーカー同定の成功の鍵と思われ、この方法により、ADの無症状期の診断の開発を可能にすると思われる。
血漿成分の全般的なプロファイルの決定
本発明者らは、質量分析による分析により全般的な分析を行った。プロテオミクス、リピドミクス、およびメタボロミックの手法が、これら進行のグレードにより、各ラットの血漿サンプルで特異的なプロファイルを同定するために実現した。
よって、2400の成分が測定されている。本発明者らは、適切な血液バイオマーカーの同定を開始するため血漿のプロファイルおよび進行の実際のステージ(グレードS1、S2、またはS3)を関連付けることにより完全なデータセットを作成した。
AgenTラットは、高い臨床的妥当性を示した。
4つの公開されている論文(Doecke et al., 2012. Arch Neurol. 69(10):1318-25;Mapstone et al., 2014. Nat Med. 20(4):415-8;Olazaran et al., 2015. J Alzheimers Dis. 45(4):1157-73;Kim et al., 2017. J Alzheimers Dis. 60(3):809-817)のメタ分析により、診断したAD患者の血漿において90の調節解除された分子が同定された。
これら90の分子のうち、45がグレードS3のAgenTラットでの質量分析アッセイの間に測定されるものと思われた。
本発明者らがAgenTラットで観察した血漿のバリエーションの臨床的妥当性を解読するために、本発明者らは、診断した患者で観察されたバリエーションおよびグレードS3のラットで観察されたものを相互比較した。本発明者らは、すでに記載されたバリエーションの75%がAgenTラットにも存在することを観察した(***p<0.0001;***r=0.71)。この結果は、グレードS3のAgenTラットで観察された血漿のバリエーションの高レベルの臨床的妥当性を強く裏付けている(図4および表8)。
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Figure 2023505008000042
疫学的なエビデンスは、40歳までに、ダウン症候群(DS)を有する全ての個体は、ADの神経病態を有することを示唆している(Lott & Head, 2005. Neurobiol Aging. 26(3):383-9)。DSの個体のADの完全な浸透率は、第21染色体のトリソミーにより引き起こされるアミロイド前駆タンパク質(APP)遺伝子のさらなる複製によるものである(Rovelet-Lecrux et al., 2006. Nat Genet. 38(1):24-6; Sleegers et al., 2006. Brain. 129(Pt 11):2977-83)。この遺伝的な素因は、DSを有する個体の出生からAD無症状期の発症をもたらす。よって、本発明者らは、DSを有する個体が、最初期にADグレードS1に迅速に変質すると考えている。
本発明者らが知る限りでは、若年のDS個体における血漿バイオマーカーのバリエーションが公開されている唯一の論文(Caracausi et al., 2018. Sci Rep. 8(1):2977)の分析から、46の調節解除された分子の同定がもたらされた。
これら分子のうち、23個は、グレードS1のAgenTラットで質量分析アッセイの間に測定されると思われた。
本発明者らがAgenTラットで観察した血漿のバリエーションの臨床的妥当性を解読するために、本発明者らは、若年のDS個体で観察されたバリエーションおよびグレードS1のラットで観察されたものを相互比較した。本発明者らは、すでに記載されているバリエーションの74%がAgenTラットでも存在することを観察した(***p<0.0001;***r=0.76)。この結果は、グレードS1のAgenTラットで観察される血漿のバリエーションの高レベルの臨床的妥当性を強く裏付けている(図5および表9)。
Figure 2023505008000043
Figure 2023505008000044
興味深いことに、血液バイオマーカーは、病態の進行を通して展開する。よって、ADと診断された患者からのバリエーションのみに基づき無症状期の間のバリエーションを推定することは不可能である。この3つの典型的な例(α-2-マクログロブリン、5-ヒドロキシリジン、およびエチルマロナート)を、図6に示す。
アルツハイマー病の無症状期に適した血漿バイオマーカーの同定
AgenTラットの臨床的妥当性を確認した後、本発明者らは、人工知能の手法を使用して無症状性ADを検出するために適切なそのクラスで最高のバイオマーカーを同定した(図7)。
本発明者らは、ADの無症状期を検出するのに適した119のそのクラスで最高の血漿バイオマーカー(バイオマーカーファミリー)を同定した(表1A)。
興味深いことに、同定したバイオマーカーの一部は、すでに見込みのあるADのバイオマーカーとの疑いがかけられていた。しかしながら、特に無症状期全体にわたるそれらの特異的な非線形のバリエーションといった、これらの無症状性ADプロファイルは未だ知られておらず(図8)、利用可能な前臨床または臨床のデータから解読できていなかった。
したがって、本発明者らの手法は、高レベルの信頼度での、ADの無症状期における経時的なバイオマーカーの展開の理解をもたらす。
表1Aの「バイオマーカーファミリー」の中で、以下はタンパク質をまとめている:
14-3-3ファミリー:14-3-3タンパク質は、全ての真核細胞で発現される保存された制御分子のファミリーである。14-3-3タンパク質は、キナーゼ、ホスファターゼ、および膜貫通受容体を含む大量の機能的に多様なシグナリングタンパク質に結合する特性を有する。200超のシグナリングタンパク質が、14-3-3リガンドとして報告されている。主な13-3-3ファミリーのメンバーは、14-3-3タンパク質β/α、14-3-3タンパク質ε、14-3-3タンパク質η、14-3-3タンパク質γ、14-3-3タンパク質θ、14-3-3タンパク質ζ/δである。
Arp2/3複合体タンパク質:Arp2/3複合体は、アクチン細胞骨格の調節に主要な役割を果たす7つのサブユニットのタンパク質複合体である。これは、アクチン細胞骨格の主要成分であり、大部分のアクチン細胞骨格を含む真核細胞で見出される。主要なArp2/3複合体タンパク質は、アクチン関連タンパク質2、アクチン関連タンパク質2/3複合体サブユニット1B、アクチン関連タンパク質2/3複合体サブユニット3、アクチン関連タンパク質2/3複合体サブユニット4、アクチン関連タンパク質2/3複合体サブユニット5、アクチン関連タンパク質3、Arp2/3複合体34kDaサブユニットである。
アポリポタンパク質:アポリポタンパク質は、リポタンパク質を形成するために脂質(油溶性物質、たとえば脂肪およびコレステロール)に結合するタンパク質である。これらは、血液、脳脊髄液、およびリンパ液において脂質(および脂溶性ビタミン)を輸送する。主要なアポリポタンパク質は、アポリポタンパク質A-I、アポリポタンパク質A-II、アポリポタンパク質A-IV、アポリポタンパク質B-100、アポリポタンパク質C-I、アポリポタンパク質C-II、アポリポタンパク質C-III、アポリポタンパク質C-IV、アポリポタンパク質D、アポリポタンパク質E、アポリポタンパク質H、アポリポタンパク質M、アポリポタンパク質Nである。
凝固因子ファミリー:凝固因子は、出血の制御を支援する血液中のタンパク質である。
補体系ファミリー:補体系は、臓器から微生物および損傷した細胞を取り除き、炎症を促進させ、病原細胞膜を攻撃する抗体および貪食細胞の特性を高める免疫系の一部である。これは、自然免疫系の一部であり、適応可能ではなく、個体の生涯を通して変化しない。しかしながら、補体系は、適応免疫系により産生された抗体により動員され、作用がもたらされ得る。
グロビンファミリー:グロビンは、酸素との結合および/または酸素の輸送に関与するヘム含有球状タンパク質のスーパーファミリーである。
グロブリンファミリー:グロブリンは、アルブミンよりも高分子量を有し、純水に不溶性であるが、希釈された塩溶液に溶解する球状タンパク質のファミリーである。一部のグロブリンは肝臓で産生され、その他は免疫系により作製される。グロブリン、アルブミン、およびフィブリノーゲンは、主要な血液タンパク質である。
キニノーゲンファミリー:キニノーゲンは、キニンの前駆体としてのそれらの役割により定義されるが、同様にさらなる役割を有し得るタンパク質である。キニンは、生物学的に活性のペプチドであり、その親の形態はブラジキニンである。主要なキニノーゲンは、キニノーゲン、キニノーゲン1、T-キニノーゲン2である。
プロテアソーム複合体ファミリー:プロテアソームは、中心にポアを形成する4つの積み重なった環の「コア」を含む円柱状の複合体である。各環は、7つの個別のタンパク質から構成されている。内部の2つの環は、7つのβサブユニットから作製されており、外側の2つの環は、それぞれ7つのαサブユニットを含む。
セルピンスーパーファミリー:セルピンは、それらのプロテアーゼ阻害活性に関して同定された類似の構造を有するタンパク質のスーパーファミリーである。
表1Aの他の「バイオマーカーファミリー」は代謝物をまとめている:
リジンおよび誘導体:リジンは、ヒトにおいて、最も重要なものではタンパク質産生(proteinogenesis)においてではあるが、同様にコラーゲンポリペプチドの架橋、必須ミネラル栄養素の摂取、および脂肪酸の代謝に重要であるカルニチンの産生において、いくつかの役割を果たしている。
カルニチンおよび誘導体:カルニチンは、エネルギー産生および脂肪酸の代謝において重要な役割を果たしている条件付きで必須の栄養素である。食品から得られないカルニチンは、2つの必須アミノ酸のリジンおよびメチオニンから内因的に合成される。カルニチン調節の異常は、真性糖尿病、人工透析、外傷、栄養不良、心筋症、肥満、飢餓、薬物相互作用、内分泌の不均衡および他の障害の合併症に関与している(Flanagan et al, 2010. Role of carnitine in disease)。
コラートおよび誘導体:3α,7α,12α-トリヒドロキシ-5β-コラン-24-酸としても知られているコール酸(Cholic acid)は、水に不溶性である一次胆汁酸である。コール酸の塩は、コラートと呼ばれる。コール酸は、ケノデオキシコール酸と併せて、肝臓により産生される2つの主要な胆汁酸のうちの1つであり、コレステロールから合成される。これら2つの主要な胆汁酸は、ヒトにおいて濃度がおおよそ等しい。誘導体は、コリル-CoAから作製され、グリシンまたはタウリンのいずれかとそのCoAを交換して、それぞれグリココール酸およびタウロコール酸をもたらす。
バレラートおよび誘導体:バレラート化合物は、吉草酸の塩またはエステルである。これは、ペンタノアートとしても知られている。多くのステロイドベースの医薬品、たとえばベタメタゾンまたはヒドロコルチゾンに基づく医薬品は、バレラートエステルとしてステロイドを含む。
末梢のバイオマーカーは、個体のADの状態を予測するために、脳で放出されるものよりもより関連性がある。
現在、開発中の全ての血液バイオマーカーは、脳で放出されたバイオマーカー、特にAβ42ペプチド、Tauまたはホスホ-Tau、増殖因子、神経炎症プレイヤー、または神経細胞死マーカー(たとえば神経フィラメント軽鎖(NfL))に基づく。この種類のバイオマーカーは、多くの制限があり、無症候性AD患者を検出するそれらの特性が著しく低減されている。
Aβ42ペプチドは、AD状態との相関が不十分である。実際に、脳における可溶性Aβ42ペプチドの濃度が同じ場合、個体はADを発症する場合もあるが、発症していない場合もある。これは、個体の「アミロイドストレス」に対する感度の結果である。この個別の感度を考慮しない場合、正確に無症状性ADを検出することは不可能である。
血中のTau、ホスホ-Tau、増殖因子、神経炎症プレイヤー、または神経細胞死マーカーは、現在の臨床上のAD診断を向上する上で興味深いものであり得るが、遅い調節解除(deregulation)のため無症候性患者を検出するにはあまり有用でない。
これら問題に対処するために、末梢血液バイオマーカーを使用することは、最良の解決策と思われる。「アミロイドストレス状態」において末梢臓器から放出されるバイオマーカーを測定することは、試験の特異度(すなわち真陽性率)および感度(すなわち真陰性率)を著しく増大させる。
実際に、「アミロイドストレス」下にあり、これに応答する個体のみが、ADを発症し、調節解除された血液末梢バイオマーカーを提示する。この中で同定されたバイオマーカーの主なものは、末梢のバイオマーカーである(図9)。
高レベルの正確性なベースバイオマーカー予測ニューラルネットワーク
同定された119のそのクラスで最高の血漿バイオマーカーのリストから無作為に設定された数個のバイオマーカーを使用することにより、参照対象(トレーニングセット)でニューラルネットワークをトレーニングして上に記載される4つの参照プロファイルを定義することが可能である。このトレーニングされたニューラルネットワークを使用して、対象の新規のバッチ(アルゴリズムをトレーニングするために使用されていない試験セット)を使用するかまたはクロスバリデーション技術により、その正確性を計算することが可能であり得る。人工ニューラルネットワークを使用して得られるパフォーマンスは、75%超である。これらパフォーマンスは、無症状性アルツハイマーの対象から健常な対象を分離するトレーニングされたアルゴリズムの特性に関して、計算された。
表1Aのバイオマーカーから無作為に選択された5(表10A)、6(表10B)、14(表10C)および26(表10D)のサブセット、ならびにロジスティック活性化関数を用いたフィードフォワードニューラルネットワーク、より正確には多層パーセプトロンを使用することにより、本発明者らは、75%超の5つのクロスバリデーションにわたる無症状性ADの検出の正確性を得ることができた。
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Figure 2023505008000046
Figure 2023505008000047
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14のバイオマーカー(表10Cおよび11)のサブセット、およびロジスティック活性化関数を用いたフィードフォワードニューラルネットワーク、より正確には多層パーセプトロン(図10A)を用いた場合、本発明者らは、84%の5つのクロスバリデーションを通した無症状性ADの検出に関する正確性、84.9%の特異度(真の陰性、すなわちそれとして同定された健常な対象)および81%の感度(真の陽性、すなわちそれとして同定された無症状性AD対象)を得ることができた(図10B)。
Figure 2023505008000049
アルツハイマー病の無症状期の層別化
さらにまた、依然として同じ14の無作為に選択されたバイオマーカーを使用して依然として5つのクロスバリデーションを使用して行われる図11Bの混同行列に示されるADの層別化を検出することが可能である。
層別化法は、図11Aに例示されている。要約すると、試験する対象で、血液バイオマーカープロファイルを、参照シグネチャーまたはプロファイルのそれぞれと比較する。「適合」スコアが、試験される個体の分子シグネチャーまたはプロファイルと参照シグネチャーまたはプロファイルとの間の適合のパーセンテージに基づきトレーニングされたアルゴリズムにより計算される。対象は、高い適合スコアで、層別化(健常、グレードS1、グレードS2、またはグレードS3)に割り当てられる。
実施例2:ヒトの119のそのクラスで最高の血漿バイオマーカーのバリデーション
材料および方法
脳のレベルでアルツハイマー病の進行の連続性を成功裏に再現する非トランスジェニックな動物モデルの血漿をサンプリングすることにより(Audrain et al., 2018. Cereb Cortex. 28(11):3976-3993)、本発明者らは、人工知能を使用して119のそのクラスで最高の血漿バイオマーカーを同定した。
次に、本発明者らは、認知症を発症する最大で13年前に回収された232のヒト血漿サンプルにおいてこれらバイオマーカーの挙動を分析した(図12)。3つの無関係なコホートを使用した:孤発型のADを有する2つのコホート(1つはフランス、1つはスペインから)およびダウン症候群の個体を有するコホート(スペインから)。表12は、試験した患者のタイポロジーを示している:アルツハイマー病患者(無症候性患者、前駆性患者、および認知症患者を含む)ならびに陰性対照としての非アルツハイマー病の個体(健常な対照、およびADを除く神経変性疾患、たとえば前頭側頭型認知症(FTD)、レビー小体型認知症、血管性認知症、心理障害、SNAP(suspected non-Alzheimer disease pathophysiology)、限局性アミロイドーシス、原発性進行性失語、多系統萎縮症、大脳皮質基底核変性症、または混合型認知症を罹患している患者)。表13A~Cは、3つのコホートに由来する疾患の特徴を示している。
Figure 2023505008000050
Figure 2023505008000051
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Figure 2023505008000053
表1Aのバイオマーカーの情報伝達性を確認するために、本発明者らは、これらを、以下のように、血漿成分の残り(すなわち、以下で「非表1Aの構成要素」と称される表1Aで同定されていない血漿成分)と比較した:
1)本発明者らは、無作為に表1Aから「n」個のバイオマーカー(n=2、5、15、または25のバイオマーカー)のセットを選択し、これらn個のバイオマーカーにのみ基づきロジスティック回帰を用いて5つのクロスバリデーションでアルツハイマー病患者を検出するためのパフォーマンスを評価した。ここで、本発明者らは、それらを線形に組み合わせることにより企図される無作為に選択されたバイオマーカーの情報伝達性を、これによりニューラルネットワークなどの非線形の組み合わせを行う他のアルゴリズムと比較して過学習のリスクを下げながら、構成することを可能にする基本的な分類子であるため、意図的にロジスティック回帰を使用した。
2)この手法を、250回および1000回行い、本発明者らは、5000の無作為に選択されたバイオマーカーセットのそれぞれに関するADの無症候期を検出する正確性を得た。本発明者らは、2、5、15、および25の無作為なバイオマーカーで得られたパフォーマンスの平均のロバスト性を示すために、2回の無関係な実験の実行(250および1000の組み合わせ)を行うことを選択していた。
3)また同じ手法を、非表1Aの構成要素を考慮して行った。よって、表1Aおよび非表1Aの構成要素のバイオマーカーのパフォーマンスを比較することが可能である。
4)本発明者らは、Mann Whitneyのノンパラメトリック検定または2元ANOVAを使用して分布の差異を試験した。また本発明者らは、診療所で使用可能な診断試験でのパフォーマンス閾値として正確な診断の70%の閾値を設定した。本発明者らは、表1Aのバイオマーカーおよび非表1Aの構成要素でこの閾値に達する無作為に選択された組み合わせのパーセンテージを比較した。
結果
250の無作為な選択
2、5、15、および25の血漿成分の組み合わせで得られたパフォーマンスの平均を、表14に示す。
Figure 2023505008000054
太字の値は、表1Aのバイオマーカーと非表1Aの構成要素との間の有意差を表す(p<0.0001、Mann Whitneyのノンパラメトリック検定)。
表1A由来の5つのバイオマーカーで得たパフォーマンスは、15および25の非表1Aの構成要素で得たものと同等であることに留意することが重要である(図13)。
1000の無作為な選択
2つの無作為なバイオマーカー
1000の無作為な選択では、AD患者の正確な同定において2つのバイオマーカーを使用するパフォーマンスは、平均して、表1Aのバイオマーカーでは56.92%±0.002%であり、非表1Aの構成要素では53.28%±0.002%である。この差異は、p値<0.0001で有意に異なるものである(Mann Whitneyのノンパラメトリック検定)。
これは、表1Aで取られる2つの無作為なバイオマーカーが何であっても、得られるパフォーマンスは、2つの無作為な非表1Aの構成要素で得られるものを統計的に上回ることを裏付けている(図14)。
よって、表1Aの少なくとも2つのバイオマーカーを有することは、無症状期のアルツハイマー病の検出を増大させる。これは、他の全ての血漿成分を上回る、ADを有する患者を無症状期から検出するための、全ての表1Aの119のバイオマーカー(そのうちの少なくとも2つが使用される場合)の優越性を立証している。
5つの無作為なバイオマーカー
アルツハイマー病患者の正確な同定において5つのバイオマーカーを使用するパフォーマンスは、平均して、表1Aのバイオマーカーでは61.65%±0.002%であり、非表1Aの構成要素では56.17%±0.002%である。この差異は、p値<0.0001で有意に異なるものである(Mann Whitneyのノンパラメトリック検定)。
これは、表1Aで取られる5つの無作為なバイオマーカーが何であっても、得られるパフォーマンスは、5つの無作為な非表1Aの構成要素で得られるものを統計的に上回ることを裏付けている(図14)。
よって、表1Aの少なくとも5つのバイオマーカーを有することは、無症状期のアルツハイマー病の検出を増大させる。これは、他の全ての血漿成分を上回る、ADを有する患者を無症状期から検出するための、全ての表1Aの119のバイオマーカー(そのうちの少なくとも5つが使用される場合)の優越性を立証している。
15の無作為なバイオマーカー
アルツハイマー病患者の正確な同定において15のバイオマーカーを使用するパフォーマンスは、平均して、表1Aのバイオマーカーでは68.27%±0.002%であり、非表1Aの構成要素では61.56%±0.002%である。この差異は、p値<0.0001で有意に異なるものである(Mann Whitneyのノンパラメトリック検定)。
これは、表1Aで取られる15の無作為なバイオマーカーが何であっても、得られるパフォーマンスは、15の無作為な非表1Aの構成要素で得られるものを統計的に上回ることを裏付けている(図14)。また、表1A由来の5つの無作為のバイオマーカーで得られた正確性が、15の非表1Aの構成要素で得られたものと同等であることに留意することは興味深い。
よって、表1Aの少なくとも15のバイオマーカーを有することは、無症状期のアルツハイマー病の検出を増大させる。これは、他の全ての血漿成分を上回る、ADを有する患者を無症状期から検出するための、全ての表1Aの119のバイオマーカー(そのうちの少なくとも15が使用される場合)の優越性を立証している。
25の無作為なバイオマーカー
アルツハイマー病患者の正確な同定において25のバイオマーカーを使用するパフォーマンスは、平均して、表1Aのバイオマーカーでは71.47%±0.001%であり、非表1Aの構成要素では64.08%±0.002%である。この差異は、p値<0.0001で有意に異なるものである(Mann Whitneyのノンパラメトリック検定)。
これは、表1Aで取られる25の無作為なバイオマーカーが何であっても、得られるパフォーマンスは、25の無作為な非表1Aの構成要素で得られるものを統計的に上回ることを裏付けている(図14)。
よって、表1Aの少なくとも25のバイオマーカーを有することは、無症状期のアルツハイマー病の検出を増大させる。これは、他の全ての血漿成分を上回る、ADを有する患者を無症状期から検出するための、全ての表1Aの119のバイオマーカー(そのうちの少なくとも25が使用される場合)の優越性を立証している。
図15A~Bで見られるように、表1Aから無作為に選択される25のバイオマーカーで70%超の正確性を達成する可能性が65%存在するが、25の無作為な非表1Aの構成要素では、12%の可能性のみしか存在しない。このパフォーマンスの増大はまた、2つのバイオマーカーからも観察可能であり、よって、70%の正確性の閾値は、表1Aから無作為に選択される2つのバイオマーカーでは、症例の4%で達成されるが、非表1Aの構成要素では0%である。よって、表1Aから少なくとも2つのバイオマーカーを使用することは、他の血漿成分と比較して70%超の診断能を有意に増大させる。
複合的な2元ANOVA分析は、アルツハイマー病患者を診断するには表1Aのバイオマーカーが全ての血漿成分(非表1Aの構成要素)より優れていることを裏付けている(図15C)。
表1Aの5つの無作為に選択されたバイオマーカーで得られるパフォーマンスは、15の非表1Aの構成要素で得られるものをわずかに上回ることに留意することは興味深い。繰り返しになるが、これら結果は、アルツハイマー病患者を非アルツハイマー病の個体から同定する表1Aのバイオマーカーの特性を強調している。
他の神経変性疾患を有する患者を含む対照は、無症状期からのアルツハイマー病に関する、表1Aのバイオマーカーの特異度を裏付けている。
結論
まとめると、本発明者らは、対照ラットからアルツハイマー病ラットを同定する高い有用な値に基づき、ラットにおいて血漿マーカーを同定した(実施例1)。これは、ラットで同定されたこれらバイオマーカーのヒトへの転移可能性(transferability)という重要な問題を提起した。
トランスジェニック動物モデルがADの血液バイオマーカーの同定にあまり適切でないことを知り、本発明者らは、AgenTラットモデルが、アルツハイマー状態のその無症状期からの情報を有するバイオマーカーを同定するのに優れていることを示すことができただろうか?
組み合わせて使用され、他の組み合わせた血漿分子(非表1Aの構成要素)と比較したラットであらかじめ同定した119全ての「そのクラスで最高の」バイオマーカーの分析は、表1Aの全てのバイオマーカーに関して高い有用な値を示している。実際に、実施例2は、表1Aからのバイオマーカーの全ての組み合わせが、2つのバイオマーカーといった少ない組み合わせから、非表1Aの構成要素の有用な値を統計的に上回る臨床診断値を提供することを示している。
まとめると、これらデータは、ラットであらかじめ同定された全てのバイオマーカー(表1A)がヒトのADの有用かつ特異的なバイオマーカーであることを実証し、よって、AgenTラットモデルおよびここで初めて使用される開発された学習転移手法の両方が効果的であることを立証している。

Claims (22)

  1. 表1Aのバイオマーカーの群から選択される少なくとも5つのバイオマーカーを含む、アルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャー。
  2. 表10A、表10B、表10C、または表10Dのバイオマーカーを含む、請求項1に記載のアルツハイマー病の無症状期の分子シグネチャー。
  3. 対象のアルツハイマー病の無症状期を診断するための方法であって、
    a)前記対象から以前に得たサンプルにおける表1Aのバイオマーカーの群から選択される少なくとも5つのバイオマーカーのレベル、量、または濃度を測定することにより分子シグネチャーを決定するステップと、
    b)ステップa)で得た分子シグネチャーを参照シグネチャーと比較するステップと、
    c)前記参照シグネチャーと前記分子シグネチャーの相関に基づき、前記対象をアルツハイマー病の無症状期に罹患していると診断するステップと
    を含む、方法。
  4. 対象のアルツハイマー病の無症状期の進行を予測する方法であって、
    a)前記対象から得たサンプルにおける表1Aのバイオマーカーの群から選択される少なくとも5つのバイオマーカーのレベル、量、または濃度を測定することにより分子シグネチャーを決定するステップと、
    b)ステップa)で得た分子シグネチャーを参照シグネチャーと比較するステップと、
    c)前記参照シグネチャーと前記分子シグネチャーの相関に基づき、アルツハイマー病の進行を予測するステップと
    を含む、方法。
  5. アルツハイマー病の無症状期を罹患している対象の個別の処置過程を決定する方法であって、
    a)前記対象から得たサンプルにおける表1Aのバイオマーカーの群から選択される少なくとも5つのバイオマーカーのレベル、量、または濃度を測定することにより分子シグネチャーを決定するステップと、
    b)ステップa)で得た分子シグネチャーを参照シグネチャーと比較するステップと、
    c)前記参照シグネチャーと前記分子シグネチャーの相関に基づき、前記対象に対する個別の処置過程を決定するステップと
    を含む、方法。
  6. 対象のアルツハイマー病の無症状期を異なる無症状期のグレード、好ましくはS1、S2、またはS3のグレードに層別化する方法であって、
    a)前記対象から得たサンプルにおける表1Aのバイオマーカーの群から選択される少なくとも5つのバイオマーカーのレベル、量、または濃度を測定することにより分子シグネチャーを決定するステップと、
    b)ステップa)で得た分子シグネチャーを参照シグネチャーと比較するステップと、
    c)前記参照シグネチャーと前記分子シグネチャーの相関に基づき、前記対象をアルツハイマー病の無症状期のグレードに層別化するステップと
    を含む、方法。
  7. 前記分子シグネチャーが、表1Aのバイオマーカーの群から選択される少なくとも14のバイオマーカーを含む、請求項6に記載の方法。
  8. 前記参照シグネチャーが、実質的に健常な対象から以前に得たサンプルで測定、好ましくは実質的に健常な対象の集団から以前に得たサンプルで測定された同じ少なくとも5つのバイオマーカーのレベル、量、または濃度を含む、請求項3~7のいずれか1項に記載の方法。
  9. ステップc)での相関を、前記分子シグネチャーおよび前期参照シグネチャーにおける少なくとも5つのバイオマーカーのレベル、量、または濃度のバリエーションを、表3のバイオマーカーのバリエーションプロファイルと比較することにより測定する、請求項3~8のいずれか1項に記載の方法。
  10. 前記分子シグネチャーが、表10A、表10B、表10C、または表10Dのバイオマーカーを含む、請求項3~9のいずれか1項に記載の方法。
  11. ステップb)での比較を、少なくとも1つの機械学習アルゴリズムを使用して行う、請求項3~10のいずれか1項に記載の方法。
  12. 前記少なくとも1つの機械学習アルゴリズムが、人工ニューラルネットワーク(ANN)、パーセプトロンアルゴリズム、ディープニューラルネットワーク、クラスタリングアルゴリズム、k近傍法(k-NN)、決定木アルゴリズム、ランダムフォレストアルゴリズム、線形回帰アルゴリズム、線形判別分析(LDA)アルゴリズム、二次判別分析(QDA)アルゴリズム、サポートベクターマシン(SVM)、ベイズアルゴリズム、単純な規則のアルゴリズム、クラスタリングアルゴリズム、メタ分類子アルゴリズム、混合ガウスモデル(GMM)アルゴリズム、nearest centroidアルゴリズム、XG Boost(extreme gradient boosting)アルゴリズム、線形混合効果モデルアルゴリズム、およびそれらの組み合わせを含む群から選択される、請求項11に記載の方法。
  13. 前記少なくとも1つの機械学習アルゴリズムを、実質的に健常な対象およびアルツハイマー病の無症状期を罹患していることが知られている対象から以前に得たサンプルからの表1Aの同じ少なくとも5つのバイオマーカーのレベル、量、または濃度に関連する情報を含むトレーニングデータセットでトレーニングする、請求項11また12に記載の方法。
  14. 前記少なくとも1つの機械学習アルゴリズムを、表3のバイオマーカーのバリエーションプロファイルを含むトレーニングデータセットでトレーニングする、請求項11~13のいずれか1項に記載の方法。
  15. 対象のアルツハイマー病の無症状期を診断するためのコンピュータシステムであって、
    (i)少なくとも1つのプロセッサと、
    (ii)前記プロセッサにより実行される場合に、前記プロセッサに
    a.前記対象から以前に得たサンプルで決定した表1Aのバイオマーカーの群から選択される少なくとも5つのバイオマーカーのレベル、量、または濃度の入力を受信するステップと、
    b.機械学習アルゴリズムを介して、各レベル、量、または濃度の入力を体系化および/または修正して確率スコアおよび/または分類ラベルを導出することにより、少なくとも5つのバイオマーカーのレベル、量、または濃度の入力を分析および変換するステップであって、
    前記機械学習アルゴリズムは、トレーニングデータセットでトレーニングされ、
    前記トレーニングデータセットが、既知のアルツハイマー病の状態の対象から以前に得たサンプルからの表1Aの同じ少なくとも5つのバイオマーカーのレベル、量、または濃度に関連する情報を含む、
    ステップと、
    c.分類ラベルまたは確率スコアである出力を作成するステップと、
    d.前記出力に基づきアルツハイマー病の無症状期を罹患しているかまたは罹患していないとの前記対象の診断を提供するステップと
    を行わせる、前記プロセッサにより読み取り可能な少なくとも1つのコードを、保存する少なくとも1つの記憶媒体と
    を含む、コンピュータシステム。
  16. 対象のアルツハイマー病の無症状期を診断するためのコンピュータにより実装される方法であって、
    a.前記対象から以前に得たサンプルで決定した表1Aのバイオマーカーの群から選択される少なくとも5つのバイオマーカーのレベル、量、または濃度の入力を受信するステップと、
    b.機械学習アルゴリズムを介して、各レベル、量、または濃度の入力を体系化および/または修正して確率スコアおよび/または分類ラベルを導出することにより、少なくとも5つのバイオマーカーのレベル、量、または濃度の入力を分析および変換するステップであって、
    前記機械学習アルゴリズムは、トレーニングデータセットでトレーニングされ、
    前記トレーニングデータセットが、既知のアルツハイマー病の状態の対象から以前に得たサンプルからの表1Aの同じ少なくとも5つのバイオマーカーのレベル、量、または濃度に関連する情報を含む、
    ステップと、
    c.分類ラベルまたは確率スコアである出力を作成するステップと、
    d.前記出力に基づきアルツハイマー病の無症状期を罹患しているかまたは罹患していないとの前記対象の診断を提供するステップと
    を含む、方法。
  17. 前記トレーニングデータセットが、実質的に健常な対象およびアルツハイマー病の無症状期を罹患していることが知られている対象から以前に得たサンプルからの表1Aの同じ少なくとも5つのバイオマーカーのレベル、量、または濃度に関連する情報を含む、請求項15に記載のコンピュータシステムまたは請求項16に記載のコンピュータにより実装される方法。
  18. ステップdで診断を提供するステップが、アルツハイマー病の無症状期を罹患している対象の、前記アルツハイマー病の無症状期のグレード、好ましくはS1、S2、またはS3のグレードへの層別化を提供するステップを含む、請求項15~17のいずれか1項に記載のコンピュータシステムまたはコンピュータにより実装される方法。
  19. ステップa.が、表1Aのバイオマーカーの群から選択される少なくとも14のバイオマーカーのレベル、量、または濃度の入力を受信するステップを含む、請求項18に記載のコンピュータシステムまたはコンピュータにより実装される方法。
  20. 前記トレーニングデータセットが、表3のバイオマーカーのバリエーションプロファイルを含む、請求項15~19のいずれか1項に記載のコンピュータシステムまたはコンピュータにより実装される方法。
  21. プロセッサにより実施される場合に、請求項16~20のいずれか1項に記載のコンピュータにより実装される方法を行うように適合した前記プロセッサにより読み取り可能なソフトウェアコードを含むコンピュータプログラム。
  22. コンピュータにより実施される場合に、請求項16~20のいずれか1項に記載のコンピュータにより実装される方法をプロセッサに行わせるコードを含む、非一過性コンピュータ可読保存媒体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115825314A (zh) * 2021-09-17 2023-03-21 中国科学院深圳先进技术研究院 一种阿尔兹海默症生物标志物s-甲基-5′-硫代腺苷及其应用
US12055552B2 (en) * 2022-02-20 2024-08-06 WellSIM Biomedical Technologies, Inc. Method for diagnosis based on circulating extracellular vesicles
CN116990396A (zh) * 2022-04-26 2023-11-03 中国科学院深圳先进技术研究院 一种阿尔兹海默症生物标志物及其应用
CN116990395A (zh) * 2022-04-26 2023-11-03 中国科学院深圳先进技术研究院 一种基于粪便的阿尔兹海默症生物标志物及其应用
CN115035346A (zh) * 2022-06-23 2022-09-09 温州大学 一种基于协作学习方法增强的阿尔兹海默病的分类方法
CN118090930A (zh) * 2022-11-25 2024-05-28 中国科学院深圳先进技术研究院 基于血液代谢物的阿尔茨海默症标志物及其应用
WO2024191712A1 (en) * 2023-03-15 2024-09-19 Siemens Healthcare Diagnostics Inc. Neurofilament light chain biomarker compositions and methods of use thereof

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010014684A1 (de) * 2010-04-09 2011-10-13 Universität Duisburg-Essen Neue Ansätze zur Alzheimer-Diagnose
TWM474138U (zh) * 2013-06-18 2014-03-11 磁量生技股份有限公司 一種檢測阿茲海默症的系統
JP2016537995A (ja) 2013-11-05 2016-12-08 アンスティチュ ナショナル ドゥ ラ サンテ エ ドゥ ラ ルシェルシュ メディカル 新しいアルツハイマー病動物モデル
EP2899543A1 (en) * 2014-01-28 2015-07-29 Predemtec GmbH Biomarker and methods for early diagnosis of Alzheimer's disease
JP6956105B2 (ja) * 2016-03-15 2021-10-27 ユニヴェルシテ・パリ・エ・クレテイユ・ヴァル・ドゥ・マルヌ ヘパラン硫酸及び/又はヘパラン硫酸スルホトランスフェラーゼに基づく循環免疫細胞におけるアルツハイマー病の初期診断及び/又は予後診断
EP3241489A1 (en) * 2016-05-04 2017-11-08 Mensia Technologies Predictive neuromarkers of alzheimer's disease
US20180078609A1 (en) * 2016-09-22 2018-03-22 Massachusetts Institute Of Technology Methods and compositions for treating alzheimer's disease and other memory-associated disorders and conditions
CN106645755B (zh) * 2016-12-30 2018-09-25 深圳大学 一种ad生物标记物及其检测方法

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