JP4110057B2 - Phf−タウに特異的なモノクローナル抗体、これらを分泌するハイブリドーマ、これらの抗体による抗原認識及びこれらの応用 - Google Patents
Phf−タウに特異的なモノクローナル抗体、これらを分泌するハイブリドーマ、これらの抗体による抗原認識及びこれらの応用 Download PDFInfo
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Description
分子クローニングから推定されるタウ蛋白の最も著しい特徴は、分子のカルボキシ末端部分に存在する31又は32個のアミノ酸のストレッチであり、これは3回又は4回繰り返されることがある。更なる多様性は、タウ分子のNH2 末端部分の長さ29又は58アミノ酸の挿入により生成される(Goedert et al., 1989)。簡単にするため、本特許出願の全ての番号付けは、Goedert et al.(1989)による全てのエキソンを含有するタウ変異体htau40(441アミノ酸の長さ)を参照する。
本発明のモノクローナル抗体は、アルツハイマー病患者由来のヒト脳組織から抽出されたPHF−タウで直接免疫することにより得られた、一連のモノクローナル抗体から選択された。更に詳しくは、本発明のモノクローナル抗体は、天然に存在する異常にリン酸化されたタウに特異的に結合することを特徴とする。これらのエピトープの更なる分析により、本発明のモノクローナル抗体が、タウ分子の特定の領域(即ち、SP及びTPに対するキナーゼにより使用されるT153やS235のような幾つかの可能なリン酸化部位を含む143と254との間の領域)に限定されたリン酸化エピトープに対するものであることが示された。本発明のモノクローナル抗体は、更に、Goedert et al.(1993)に定義されたモノクローナル抗体AT8のエピトープとは異なるエピトープを認識し、AT8抗体と比較してCSF中のPHF−タウの検出が可能であることを特徴とする。これらは、脳切片、免疫ブロット又はELISAにおいて優先的にPHF−タウを認識し、そして驚くべきことに、これらは、単独で又は他のPHF−タウ特異的抗体と組合せて、CSF中のPHF−タウを検出することができる。
脳組織試料(例えば、手術又は剖検で得られたアルツハイマー患者のもの)を、4%ホルマリン又はブアン固定液(Bouin's fixative)に浸漬することにより固定し、切片作成のためにパラフィンに包埋する。本発明のモノクローナル抗体を、発色のため3,3’−ジアミノベンジジン四塩酸塩を用いるアビジン−ビオチン化ペルオキシダーゼ複合体法(Hsu et al., 1981)のような、生成された免疫複合体を可視化する方法と組合せて適用する。ハリス(Harris)ヘマトキシリン染色により切片をカウンター染色する。
脳組織試料(例えば、手術又は剖検でアルツハイマー患者から得られたもの)を、ブアン固定液又は10%緩衝化ホルマリンで固定して、包埋することなく切片を作成する〔ビブラトーム(Vibratome)〕。全て当業者に公知の標準法(Brion et al., 1985a)により、本発明のモノクローナル抗体を、間接金免疫法(indirect immunogold method)による免疫染色に使用して、次に切片を固定し、包埋して電子顕微鏡用に切片を作成する。
免疫ブロッティングのために、記載(Greenberg and Davies, 1990)されたようにPHF−タウ濃縮画分を調製する。典型的には、大部分前頭及び側頭皮質からの灰白質よりなる死後組織を、組織学的に確認されたアルツハイマー患者から得た。このアルツハイマー灰白質脳試料(5〜10g)を、冷緩衝液H(10mMトリス/1mMEGTA/0.8M NaCl/10%蔗糖、pH7.4)10容量と共に、テフロン/ガラスのポッターS(Potter S)〔ブラウン(Braun)、ドイツ〕ホモジナイザー中でホモジナイズした。60Ti MSEローター中で27,000×gで4℃で20分間遠心分離後、ペレットを除き、上澄液を1%(重量/容量)N−ラウロシルサルコシン及び1%(容量/容量)2−メルカプトエタノールに調整して、ミキサー〔スウェラブ(Swelab)、スウェーデン〕で回転させながら37℃で2.5時間インキュベートした。上澄液混合物を108,000×gで20℃で35分間遠心分離した。このPHF−タウ含有ペレットをPBSで穏やかに洗浄して、最後に同じ緩衝液1mlに懸濁した。
− 上記と同義の配列(配列番号1)内に位置するリン酸化エピトー プ;又は
− それ自体配列番号1に示されるヒトタウ蛋白領域に位置するリン酸化エピトープと複合体を形成することができるモノクローナル抗体との複合体を形成することができる任意の他のリン酸化ペプチド。
− 抗原、好適には以下に開示される本発明のモノクローナル抗体により認識される、異常にリン酸化されたタウ(PHF−タウ)、若しくはリン酸化ヒトタウペプチド若しくは免疫親和性精製した異常にリン酸化したタウである抗原で、前もってインビボ免疫した動物(例えば、マウス又は ラット)の脾臓細胞から、又は、同抗原で前もってインビトロ免疫したこのような動物の脾臓細胞から出発して;
− 上記の免疫された細胞を、ハイブリドーマ形成条件下でミエローマ細胞と融合させて;そして− 脳脊髄液(CSF)中の異常にリン酸化されたタウ(PHF−タウ)
のリン酸化エピトープを特異的に認識することができるモノクローナル抗体を分泌するハイブリドーマを選択する。
−(実施例の項で開示するように)アルツハイマー病の患者のヒト脳試料から抽出し精製した異常にリン酸化されたタウ(PHF−タウ)、又はリン酸化ヒトタウペプチド、又は本発明のモノクローナル抗体と反応することができる免疫親和性精製した異常にリン酸化されたタウで前もって免疫したマウスの脾臓細胞から出発して;
− 上記の免疫された細胞を、ハイブリドーマ形成条件下でミエローマ細胞と融合させて;
−(実施例の項に詳細に説明するように)PHF−タウを特異的に認識し、CSF中のPHF−タウを特異的に検出することができるモノクローナル抗体を分泌するハイブリドーマを選択する。
− 上述の選択されたハイブリドーマを適切な培地で培養し;そして
− この選択されたハイブリドーマにより分泌されるモノクローナル抗体を回収するか;又は代わりに
− 選択されたハイブリドーマをマウスの腹腔中に注入し、そしてマウスに腹水が産生された時;
− この腹水から、生成されたモノクローナル抗体を回収する。
− このペプチドの配列は、配列番号1に示される配列のリン酸化部分を含むか、又はこの部分よりなるか、あるいは、
− このペプチドの配列は、本発明のモノクローナル抗体の任意の1つと免疫複合体を形成することができる任意のペプチドの配列を含むか、又はこの配列よりなる。
このリン酸化ペプチドは、好適には6〜100アミノ酸の長さである。本発明のこの実施態様のペプチドは、古典的な化学合成により調製することができる。この合成は、当該分野で公知の任意の方法により、均質な溶液又は固相中で行うことができる。
Val−Arg−Thr−Pro−Pro(アミノ酸229〜233; ヒトタウ40の番号付け、配列番号2)
よりなるか、又はそのアミノ酸配列中にこの配列を含む上述のリン酸化 ペプチドに関し、このThr(231)は、リン酸化されており、このペプチドは、1992年12月22日に第92122204号としてECACCに寄託したハイブリドーマにより産生されるモノクローナル抗体AT180と免疫複合体を形成することができることを特徴とする。
Pro−Lys−Thr−Pro−Pro(アミノ酸179〜183;ヒトタウ40の番号付け;配列番号3)
よりなるか、又はそのアミノ酸配列中にこの配列を含む上述のリン酸化ペプチドに関し、このThr(181)は、リン酸化されており、このペプチドは、1993年7月7日に第93070774号としてECACCに寄託したハイブリドーマにより産生されるモノクローナル抗体AT270と免疫複合体を形成することができることを特徴とする。
− 本発明のモノクローナル抗体を、抗原抗体複合体の生成に適した条件下で、アルツハイマー病、又は異常にリン酸化されたタウ蛋白(PHF−タウ)が関与する任意の他の疾患であった患者から単離したNFTの調製物又は界面活性剤で抽出した脳ホモジネートと接触させて;
− この脳ホモジネートへのこの抗体の免疫学的結合を検出し、そして場合によってはこの複合体を分離して、精製された形で目的の抗原を回収する。
目的の抗原の回収は、最初に、形成された固定化抗体抗原複合体を洗浄し;
− この複合体を、抗原抗体複合体の解離を引き起こすことのできる溶液(例えば、3M チオシアン酸カリウム、2.5M 塩化マグネシウム、0.2M クエン酸塩−クエン酸、pH3.5又は0.1M 酢酸)で処理し;
そして
− この抗原を精製された形で回収する
ことにより行うことができる。
− CSFの試料、より好適には未濃縮CSF、又はPHF−タウが関与する脳疾患、より詳しくはアルツハイマー病に罹患していることが疑われる患者からの血清の試料、又は脳組織、脳脊髄液若しくは血清から出発する当業者に公知の抽出手順の結果としての蛋白若しくはポリペプチド(Ibqal et al., 1984; Greenberg and Davies, 1990)の試料を、抗原抗体複合体の生成に適したインビトロ条件下で本発明のモノクローナル抗体と接触させて;そして
− 脳抽出物、脳脊髄液又は血清、又は蛋白若しくはポリペプチドの試料へのこの抗体の免疫学的結合を検出することを含む。
− 抗原と本発明の抗体とにより形成されたこの抗原抗体複合体を、以下のもの:
− 二次抗体
〔* 異常にリン酸化されたタウ蛋白のエピトープ、又はエピトープを有する任意のリン酸化タウペプチドのエピトープ(これらのエピトープは本発明のエピトープとは異なる)を認識するモノクローナル抗体であり得るか、あるいは
* 異常にリン酸化されたタウを認識するポリクローナル抗体、又はPHF−タウのエピトープを有するペプチドを認識するポリクローナル抗体(このポリクローナル抗体は、本発明のエピトープとは異なるエピトープと免疫複合体を形成することができ、好適には固定化タウ蛋白を使用する免疫親和性クロマトグラフィーにより精製されている)であり 得る〕;
− 特異的標識付けのため又は二次抗体とカップリングするためのマーカー(このマーカーは、当業者に公知の任意の可能なマーカーである);
− 一方では本発明のモノクローナル抗体と試料との間の、他方では 結合した二次抗体とマーカーとの間の免疫反応を行うための適切な緩衝液、
と一緒にする。
− マイクロプレートに入れた少なくとも1つの本発明のモノクローナル抗体;
− インビトロ診断すべき試料(CSF、血清又はこれらから抽出した蛋白)を含む調製物;
− 二次抗体
〔* 異常にリン酸化されたタウ蛋白のエピトープ、又はエピトープを有する任意のリン酸化タウペプチドのエピトープ(これらのエピトープは本発明のエピトープとは異なる)を認識するモノクローナル抗体であり得るか、あるいは
* 異常にリン酸化されたタウを認識するポリクローナル抗体、又はPHF−タウのエピトープを有するペプチドを認識するポリクローナル抗体(このポリクローナル抗体は、本発明のエピトープとは異なるエピトープと免疫複合体を形成することができ、好適には固定化タウ蛋白を使用する免疫親和性クロマトグラフィーにより精製されている)であり 得る〕;
− 特異的標識付けのため又は二次抗体とカップリングするためのマーカー;
− 一方では本発明のモノクローナル抗体と試料との間の、他方では結合した二次抗体とマーカーとの間の免疫反応を行うための適切な緩衝液;
− 場合によっては、標準物質の目的のため、又は目的抗原に関する競合物質の目的のための、アミノ酸143〜254にわたる領域に含まれるPHF−タウのエピトープを有するペプチドを含むことを特徴とする。
*(1)1992年12月22日に第92122204号としてECACCに寄託したハイブリドーマにより産生される、モノクローナル抗体AT180;
*(2)1993年7月7日に第93070774号としてECACCに寄託したハイブリドーマにより産生される、モノクローナル抗体AT270;
*(3)1991年10月8日に第91100806号としてECACCに寄託したハイブリドーマにより産生される、モノクローナル抗体AT8;
から選択され、そして上記混合物は、好適には以下のリスト:
*モノクローナル抗体(1)及び(2)を含むモノクローナル抗体の混合物;
*モノクローナル抗体(1)及び(3)を含むモノクローナル抗体の混合物;
*モノクローナル抗体(2)及び(3)を含むモノクローナル抗体の混合物;
*モノクローナル抗体(1)、(2)及び(3)を含むモノクローナル抗体の混合物;
から選択され、上記の方法又はキットは、更に、
− インビトロ診断すべき試料を含む調製物;
− 二次抗体
〔* 異常にリン酸化されたタウ蛋白のエピトープ、又はエピトープを有する任意のリン酸化タウペプチドのエピトープ(これらのエピトープは本発明のエピトープとは異なる)を認識するモノクローナル抗体であり得るか、あるいは
* 異常にリン酸化されたタウを認識するポリクローナル抗体、又はPHF−タウのエピトープを有するペプチドを認識するポリクローナル抗体(このポリクローナル抗体は、本発明のエピトープとは異なるエピトープと免疫複合体を形成することができ、好適には固定化タウ蛋白を使用する免疫親和性クロマトグラフィーにより精製されている)であり得る〕;
− 特異的標識付けのため又は二次抗体とカップリングするためのマーカー;
− 一方では本発明のモノクローナル抗体と試料との間の、他方では結合した二次抗体とマーカーとの間の免疫反応を行うための適切な緩衝液;
− 場合によっては、標準物質の目的のため、又は目的抗原に関する競合物質の目的のための、PHF−タウのエピトープを有するペプチドを含むか、あるいは使用することを特徴とする。
第1表
PHF−タウ特異的モノクローナル抗体AT180及びAT270を使用するPHF−タウ及び正常タウの検出。PHF−タウを特異的に認識する飽和量のモノクローナル抗体でコーティングしたマイクロプレートを、
異なる量の非リン酸化又はリン酸化タウ〔後者は、組換え非リン酸化タウを、タウの異常なリン酸化部位に対応する位置のSer及びThrアミノ酸をリン酸化することができるラット脳抽出物と共にインキュベートすることにより調製した(Goedert et al., 1993)〕を加えたCSFと共にインキュベートした。結合した抗原を実施例の項に記載のように検出した。
第2表
AD患者、対照患者及び種々の非AD神経疾患の患者からのCSF試料を、記載(実施例III)のように異なる組合せの捕獲用抗体を使用するELISAで試験した。イノテストhtau〔Innotest htau (インノジェネティクス(Innogenetics)、ベルギー〕を使用して行い、pg/ml CSFで表した総タウの測定を除いて、全ての値は、mOD 単位として表した。
各構成で使用した実験条件が異なるため、レーン内比較のみが可能である。
第3表
対照患者、AD患者及び種々の非AD神経疾患(OND)のCSF試料を、イノテストhtau(Innotest htau)〔インノジェネティクス(Innogenetics)、ベルギー〕を使用して測定した。記載(実施例IV)のように、捕獲用抗体としてAT8、AT180及びAT270を使用し、
検出用抗体としてAT120及びHT7を使用したPHF−タウ特異的ELISAを用いる更なる試験のために、AD患者とOND患者のコホートから、高い総タウ値を有する患者を選択した。結果は、総タウ〔イノテストhtau(Innotest htau)〕についてはCSF中のpg/ml タウで、PHF−タウ特異的ELISAについてはmOD 単位として表した。
抗原としてPHF−タウを使用するモノクローナル抗体AT180及び AT270の調製
1.免疫用抗原の調製
Greenberg and Davies(1990)の変法によりPHF−タウを部分精製した。大部分が前頭及び側頭皮質からの灰白質よりなる死後組織を、組織学的に確認されたアルツハイマー患者から得た。このアルツハイマー灰白質脳試料(5〜10g)を、冷緩衝液H(10mMトリス/1mMEGTA/0.8M NaCl/10%蔗糖、pH7.4)10容量と共に、テフロン/ガラスのポッターS(Potter S)〔ブラウン(Braun)、ドイツ〕ホモジナイザー中でホモジナイズした。ホモジネートを、60Ti MSEローター中で27,000×gで4℃で20分間遠心分離後、ペレットを除き、上澄液を1%(重量/容量)N−ラウロシルサルコシン及び1%(容量/容量)2−メルカプトエタノールに調整して、ミキサー〔スウェラブ(Swelab)、スウェーデン〕で回転させながら、37℃で2.5時間インキュベートした。上澄液混合物を108,000×gで20℃で35分間遠心分離した。このPHF−タウ含有ペレットをPBSで穏やかに洗浄して、最後に同じ緩衝液1mlに懸濁した。
抗原調製物を、10%ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドゲル電気泳動、続いてポリクローナルウサギ抗ヒト正常タウ抗血清を使用するウェスタンブロッティングにより評価した(Mercken et al., 1992a)。
Balb/cマウスを完全フロイントアジュバント中のPHF−タウ調製物100μg で皮下投与により初回免疫し、その後、不完全フロイントアジュバント中の同じ抗原100μg で3週間の間隔で3回腹腔内投与により追加免疫した。融合の前3日目と2日目に、マウスを生理食塩水中のPHF−タウ100μg で追加免疫した。
Kohler and Milstein (1975)の変法を使用して、PEG4000を用いてマウス脾臓細胞をSP2/0ミエローマ細胞と融合させた。
融合実験の細胞を、フィーダー層としてマウス腹腔マクロファージを前もって接種した96ウェルプレートに、4.5×104 脾臓細胞/ウェルの密度で懸濁した。これらのウェルを、連続増殖12日後、以下に詳述するサンドイッチELISAにより、抗PHF−タウ抗体産生についてスクリーニングした。
20%ウシ胎児血清、ピルビン酸ナトリウム(1mM)、L−グルタミン(2mM)、ペニシリン(100U/ml)、ストレプトマイシン(100mg/ml)、及び非必須アミノ酸を補足したダルベッコー改変イーグル培地(DMEM)中で、ハイブリドーマの増殖を行った。全ての製品はギブコ(Gibco)(ペーズリー、英国)から購入した。細胞は、加湿したCO2 空気インキュベーター中でインキュベートした。
抗PHF−タウモノクローナル抗体の検出に使用したスクリーニングELISAは、コーティング相に親和性精製したポリクローナルウサギ抗ヒトタウ抗体(Mercken et al., 1992a)を用いるサンドイッチELISA系であった。このために、臭化シアンで活性化したセファロース〔ファルマシア社(Pharmacia, LKB)スウェーデン〕への共有結合による固定を用いる免疫親和性カラムの調製に、Mercken et al.(1992a)に記載されたように調製した精製したヒト正常タウを使用した。親和性結合した抗タウ画分を、このカラムからpH2.5の0.1M クエン酸緩衝液で溶出した。中和後、抗タウ含有画分をプールして、コーティング緩衝液(10mMトリス、10mMNaCl、10mMNaN3 、pH8.5)中で高結合性マイクロタイタープレート〔ヌンク(Nunc)、ギブコ(Gibco)、ペーズリー、英国〕上に4℃で一晩コーティング(1μg/ml)した。非特異的結合を低下させるため、PBS中の10%飽和カゼイン125μl で30分間オーバーコーティングした後、このプレートを、適切に希釈したPHF−タウ調製物100μl と共に37℃で60分間インキュベートした。このプレートをPBS−0.05% Tween20(v/v)で3回洗浄し;ハイブリドーマ上澄液100μl を添加して、37℃で1時間インキュベーションを続けた。洗浄後、結合したモノクローナル抗体を、ペルオキシダーゼ結合ウサギ抗マウス血清〔ダコパッツ(Dakopatts)、グロストルップ(Glostrup)、デンマーク〕で検出した。全ての試薬は、10%カゼインを含むPBSで希釈した。最後の洗浄後、0.42mM3,5, 3’,5’−テトラメチルベンジジン、100mMクエン酸中0.003%(v/v)H2 O2 、100mMリン酸水素二ナトリウム、pH4.3を100μl 、ペルオキシダーゼの基質として添加した。2M H2 SO4 溶液50μl で反応を停止させた。タイターテク・マルチスキャン(Titertek Multiscan)〔フローラボラトリーズ(Flow Laboratories)、エフラブ社(Eflab, Oy)、フィンランド〕で450nmで吸光度を読んだ。
による変性条件下で泳動した。
イノ−LIA(Inno-LIA)〔イノジェネティクス(Innogenetics)、ゲント、ベルギー〕により抗体クラス及びサブクラスを決定した。抗体 AT180及びAT270は、IgG1、カッパサブタイプであるらしいことが判った。
PHF−タウ特異的抗体及びこれらのエピトープの性状解析
1.ELISAにおける正常タウからの異常にリン酸化したタウの識別
親和性精製した正常タウの調製はMercken et al.(1992b)に記載されており、PHF−タウについてはGreenberg and Davies(1990);Mercken et al.(1992a)に本質的に記載されている。正常タウ及びPHF−タウ標準物質の純度をSDS−PAGEにより測定した。また、試料を、製造業者の指示通りに420A/Hアミノ酸分析機〔アプライドバイオシステムズ社(Applied Biosystems B.V.)、マーセン(Maarssen)、オランダ〕で分析した。正常タウ及びPHF−タウの両方とも、予想されたアミノ酸組成を示した。親和性精製した正常タウ及びPHF−タウ両者の正確な蛋白濃度を、内部標準ペプチドを使用して測定した。
ハイブリドーマAT180又はAT270に由来し、プロテインGカラムクロマトグラフィーにより無血清ならし培地から精製したPHF−タウモノクローナル抗体を、コーティング緩衝液(10mMトリス、10mMNaCl、10mMNaN3 、pH8.5)中3μg/mlで、高結合性マイクロタイタープレート〔ヌンク(Nunc)、ギブコ(Gibco)、ペーズリー、英国〕上に4℃で一晩コーティングした。非特異的結合を低下させるため、PBS中の10%飽和カゼイン150μl で30分間オーバーコーティングした後、このプレートを、適切に希釈したタウ又はPHF−タウ標準物質100μl と共に37℃で60分間インキュベートした。このプレートをPBS−0.05% Tween20(v/v)で5回洗浄し、2つのビオチン化抗体(AT120及びHT7、Vandermeeren et al., 1993; Mercken, 博士論文)100μl を最終濃度0.2μg/mlで添加して、室温で1時間 インキュベートした。洗浄後、西洋ワサビペルオキシダーゼ結合ストレプトアビジン〔ジャクソン(Jackson)、インノジェネティクス(Innogenetics)、ベルギー〕を1/10,000希釈で室温で30分間添加した。PBS/ Tween20での最終洗浄後、0.42mM3,5,3’,5’−テトラメチルベンジジン、100mMクエン酸中0.003%(v/v)H2 O2 、100mMNa2 HPO4 、pH4.3を100μl 、室温で30分間、ペルオキシダーゼの基質として添加した。2M H2 SO4 溶液50μl でこの反応を停止させた。タイターテク・マルチスキャン(Titertek Multiscan)〔フローラボラトリーズ(Flow Laboratories)、エフラブ社(Eflab, Oy)、フィンランド〕で450nmで吸光度を読んだ。
AT180及びAT270のPHF−タウに対する特異性を示した(第1表、第1図及び第2図)。これらから、正常タウ1μg でも反応性がないことが判る。
タウの4回反復型イソフォームに対応し、NdeI部位がイニシエーターコドンの中にある全長cDNAクローン(ヒトタウ24;htau 24)(Goedert and Jakes, 1990)を、M13mp18のEcoRI部位にサブクローン化した。部位特異的突然変異導入法を使用し、以下のアミノ酸を表すコドンをAlaに変えた:T153、T175、T181、T199、T205、T212、T217、T231、S235。これらを、以降、T153Aなどの突然変異体と呼ぶ。これらの部位の組合せを有する構築物も評価した。NdeIとEcoRIによる切断後、生じた断片を発現プラスミドpRK172(Mc Leod et al., 1987)中のT7 RNAポリメラーゼプロモーターの下流にサブクローン化して、この組換えプラスミドで大腸菌(E. coli)BL21(DE3)(Studier et al., 1990)細胞を形質転換した。細菌培養物を増殖させ、誘導をかけて、記載(Goedert and Jakes, 1990)されるようにタウ蛋白を精製した。
10mMオカダ酸、1mMPMSF、20μg/mlロイペプチン、20μg/mlアプロチニン及び20μg/mlペプスタチン中で成熟ラット脳(1g/2.5ml)をホモジナイズすることにより、脳プロテインキナーゼ活性物を調製し、40,000rpm で4℃で1時間遠心分離した。この上澄液を直接リン酸化に使用した(Goedert et al., 1993)。37℃で、40mM HEPES、pH7.2、2mMATP、2mMMgCl2 、タウ蛋白(1μM)、ラット脳抽出物(1μl)、5mMEGTA、2mMDTT、1μM オカダ酸、1mMPMSF、20μg/mlアプロチニン及び20μg/mlペプスタチンを含むインキュベーション(0.05ml)を行った。脳抽出物の添加により反応を開始し、24時間インキュベートして、アリコートをSDS−PAGEに使用した。対照は、脳抽出物を除いた他は同じ条件下でインキュベートした。
結果
正常なhtau24クローン又はhtau24突然変異体を、ラット 脳抽出物の含有するプロテインキナーゼによりリン酸化して(Goedert et al., 1993)、SDS−PAGEを行い、AT180、AT270又は タウ抗血清134(リン酸化に非依存性)を使用して免疫ブロットした(Goedert et al., 1989)。AT270及びAT180は、脳抽出物によるリン酸化前には野生型又は突然変異型タウ蛋白を染色しなかった。しかし、脳抽出物と24時間インキュベーションした後、AT270は野生型タウを認識したが、T181Aタウを認識しなかった(第3図)。これにより、AT270による染色には、少なくともT181がリン酸化されていることが必要であることが確定した。モノクローナル抗体AT180は、同程度にリン酸化野生型タウを認識したが、リン酸化T231A突然変異体を認識できず、これは、AT180エピトープが認識のためにはT231のリン酸化を要することを示す(第4図)。S235A突然変異体のやや弱い染色は、脳抽出物中の幾つかの因子が、この型の測定を制限しており、このため、リン酸化剤として活性化組換えプロテインキナーゼを使用することにより確認したように、S235部位がそのリン酸化状態に必ずしも完全に変換されなかったという事実による(データは示していない)。組換えタウを活性化組換えMAPキナーゼ単独又はGSK3キナーゼ単独で処理した場合、AT180エピトープは生成されず、一方、
MAPキナーゼとGSK3キナーゼの混合物で同じ実験を行うと、正しくリン酸化が起こり、AT180と免疫反応した。
未濃縮CSF中のPHF−タウを検出するためのPHF−タウ抗体の異なる組合せの使用
我々は、検出物質としてAT8抗体の単独使用に基づく異常にリン酸化されたタウを検出するための測定法が、未濃縮のCSFでも濃縮CSFでもAT8エピトープを検出することができなかったことを、以前に示した(Vandermeeren et al., 1993)。AT180及びAT270による継続的な実験では、異常にリン酸化されたタウに存在するAT270のエピトープがほとんどの未濃縮アルツハイマーCSF試料中で検出することができるのに対して、AT180エピトープは高レベルの総タウを含有するCSF試料中の異常にリン酸化されたタウを検出できるにすぎず、全てのアルツハイマーCSF試料中のPHF−タウを検出することはないことが判った。次に、AT270を単独で又は他の抗体(AT8、AT180)との異なる組合せで使用した。異常にリン酸化されたタウが記述されている異なる神経疾患(例えば、ピック病、クロイツフェルド−ヤコブ病、及びパーキンソン病)に罹患している患者のCSF中のPHF−タウの存在を調べるために、固相結合コーティング抗体として、抗体の組合せを使用した(第2表参照)。
好適なPHF−タウ特異的測定法は、以下のように行うことができた:3つのモノクローナル抗体、AT8、AT180、AT270を、10mMトリス、pH8.6、10mMNaCl、10mMNaAz中、最終濃度5μg/mlで、4℃で一晩、高結合性マイクロタイタープレート〔ヌンク(Nunc)、ギブコ(GIBCO)、ペーズリー、英国〕にコーティングした。非特異的結合を低下させるため、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)中10%飽和カゼイン150μl で1時間オーバーコーティングした後、プレートを、適切に希釈した組換えリン酸化タウ標準物質100μl と共に、又は5% Tween20を補足した未濃縮CSF試料と共に、室温で一晩インキュベートした。このプレートをPBS/0.05% Tween20(容量/容 量)で5回洗浄し、最終濃度0.2μg/mlで2つのビオチン化抗体(AT120及びHT7;Vandermeeren et al., 1993; Mercken, 博士論文)100μl を添加して、室温で1時間インキュベートした。洗浄後、西洋ワサビペルオキシダーゼ結合ストレプトアビジン〔ジャクソン(Jackson)、インノジェネティクス(Innogenetics)、ベルギー〕を1/10,000希釈で室温で30分間添加した。PBS/ Tween20での最後の洗浄後、0.42mM3,5,3’,5’−テトラメチルベンジジン、100mMクエン酸中0.003%(容量/容量)H2 O2 、100mMNa2 HPO4 、pH4.3を100μl 、室温で30分間ペルオキシダーゼの基質として添加した。2M H2 SO4 溶液50μl でこの反応を停止させた。タイターテク・マルチスキャン(Titertek Multiscan)〔フローラボラトリーズ(Flow Laboratories)、エフラブ社(Eflab, Oy)、フィンランド〕で450nmで吸光度を読んだ。
選択したPHF−タウ特異的モノクローナル抗体による脳脊髄液試料中のPHF−タウの検出
脳脊髄液試料
患者からの生前のCSF試料を、アントワープ大学病院神経科(the department of Neurology of the University Hospital of Antwerp)で集めた。全ての試料は、通常の診断目的で行った腰椎穿刺により得たものであった。CSF試料は凍結して使用時まで−70℃で保存した。試料は、アルツハイマー患者、神経症の合併がない患者及び種々の神経疾患の患者から採取した。これらの試料を、イノテストhtau(Innotest htau)〔インノジェネティクス(Innogenetics)、ベルギー〕を使用して総タウ濃度を測定して、実施例III で詳述した好適なPHF−タウ測定法によりPHF−タウの存在について更に分析するため、総タウが高値を示す試料を残した。
結果
この測定法と記載したCSF試料とを使用して、第3表に要約した結果を得た。この表から、対照とOND患者については平均PHF−タウレベルはむしろ低いままであった(対照:381mOD ;OND、退行性:423mOD OND、炎症性:392mOD ;OND、血管性:340mOD)が、一方、アルツハイマー患者の平均は814mOD 単位であったことは明らかである。更に、第3表からわかるように、OND群の総タウの高値は、PHF−タウの平行した上昇を常に伴っているわけではないが、一方、AD患者の総タウの高レベルは、常にPHF−タウ濃度の上昇を引き起こしている。したがって、対照群、ONDコホート及びAD患者からの集積した証拠は、AD及びAD関連症候群〔例えば、多発梗塞性痴呆症(multiple infarct dementia)、パーキンソン病合併痴呆症及びある種の特定されない痴呆症〕についてのPHF−タウ測定法の診断特異性を強く示した。
Claims (2)
- 異常にリン酸化されたタウタンパク質の測定方法であって、以下の工程:
(a)患者から単離された脳脊髄液における、異常にリン酸化されたタウタンパク質のレベルを検出する工程;
(b)(a)で得られたレベルを、アルツハイマー病の患者から得られた脳脊髄液の指標として予め定められたレベルの範囲、及び対照患者から得られた脳脊髄液の指標として予め定められたレベルの範囲と比較する工程;及び
(c)アルツハイマー病の患者から得られた脳脊髄液の指標として予め定められたレベルがアルツハイマー病陽性を示し、対照患者から得られた脳脊髄液の指標として予め定められたレベルがアルツハイマー病陰性を示すという区別の下に、(b)における比較から、(a)におけるレベルがどちらのレベルに属するかを決定する工程;
を含み、異常にリン酸化されたタウタンパク質のレベルが、AT180及び/又はAT270抗体を用いて検出される、測定方法。 - 異常にリン酸化されたタウタンパク質の測定方法であって、以下の工程:
(a)患者から単離された脳脊髄液における、異常にリン酸化されたタウタンパク質のレベルを検出する工程;
(b)(a)で得られたレベルを、予め定められた切り捨てレベルと比較する工程;及び
(c)切り捨てレベルを超えるレベルがアルツハイマー病陽性を示し、切り捨てレベルを下回るレベルがアルツハイマー病陰性を示すという区別の下に、(b)における比較から、(a)におけるレベルが切り捨てレベルを超えているか下回っているかを決定する工程;
を含み、異常にリン酸化されたタウタンパク質のレベルが、AT180及び/又はAT270抗体を用いて検出される、測定方法。
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