JP4703008B2 - Use of at least one saposin level for diagnosing or monitoring lysosomal storage disorders in a subject - Google Patents

Use of at least one saposin level for diagnosing or monitoring lysosomal storage disorders in a subject Download PDF

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Description

【0001】
(関連出願の相互参照)
本願は、米国特許出願第60/124,864号(1999年3月17日出願)およびGB99 08190.3(1999年4月9日出願)からの優先権を得ており、これらの出願はいずれも、すべての目的ために、参考としてその全体を援用される。
【0002】
(背景)
リソソーム貯蔵障害(LSD)は、重篤な臨床的症状の徴候を引き起こし得る、遺伝的障害の大きなファミリーである。各それぞれの疾患の頻度は、比較的まれであるが、すべてのリソソーム貯蔵障害の全体的な発生率は、約7000人の新生児中1人である。これは、新生児のスクリーニング方法が利用可能である他の疾患(例えば、フェニルケトン尿症)の発生率よりも大きい。各リソソーム貯蔵障害は、リソソームの生合成または機能に関与する、リソソーム酵素、輸送体またはタンパク質の欠損により生じる[1]。この欠損は、基質の蓄積(通常、リソソーム中で分解される)ならびに細胞内のリソソームの大きさおよび数の増加を導く。
【0003】
主に幼い子供に発症するLSDは、関与する特定の遺伝子型に依存する、広範な臨床的症状(精神遅滞、骨格異常、臓器巨大症、角膜の白濁および粗雑な顔面特徴(coarse facial features)を含む)を有し、非常に重篤であり得る[2][1]。近年、いくつかのLSDのための処置が可能になってきており、そのような処置としては、薬物治療[3−5]、骨髄移植[2、6]、および酵素交換治療(enzyme replacement therapy)[6、7]が挙げられる。新しい処置プロトコルは、特定の障害の根底にある原因の増加した知識、および新しい技術の開発と共に動物モデルの利用可能性により、開発されている。動物モデルは、新しい処置(例えば、酵素交換治療)の試験のために特に重要であり[2、6、8、9]、動物モデルにおける研究はまた、処置が病理の初期の段階で与えられた場合は、ほとんどの場合、最大の有効性が達成されることを示してきた[10、11]。
【0004】
ほとんどの障害においては、臨床的病理は、出生のときに明らかではないが、人生の最初の数年で現れる。最大の有効性を達成するための現在の治療および提案された治療については、特に中枢神経系および/または骨の病理の関与がある場合、障害が早期に、不可逆的な病理の発症前に、検出されることが重要である。従って、新生児をスクリーニングする方法(好ましくは、最小の数のアッセイを用いて、すべてまたはほとんどのリソソーム障害を検出し得るスクリーニング方法)の必要性が存在する。本発明は、この必要性および他の必要性を満たす。
【0005】
(定義)
患者は、被験体(代表的には、ヒト)であり、生きているか、または死後の分析に供されているかのいずれかであり、その患者が、障害、障害への感受性または障害の通常のリスクを超えるリスクを有するか否かを決定するための診断試験を受けている。患者が、現在その症状を示している場合は、その患者は、疾患を有している。患者が、現在は無症候性であるが、後の時点でその疾患を得る遺伝的素質または他の素質を有する場合、その患者は、その疾患に対して感受性がある。患者が、個々の集団におけるその疾患の存在に関する遺伝的マーカーまたは生化学的マーカーを保有している場合に、その患者は、その疾患を有することについての通常のリスクを超えている。診断試験を受けている何人かの患者は、症状、家族歴または以前に行われた他の試験から、その疾患を有する疑いがある。診断試験を受けている他の患者は、既知の症状またはその疾患についての他のリスク因子を有さないが、必要に応じて他の試験と共に、予防的スクリーニングとしてその試験を受ける。
【0006】
診断テストは、患者が、それについて試験を受けている障害を有するか、そのような障害に対する感受性があるか、または一般的な集団に対してそのような障害を有することについての通常を越えるリスクを有することを示すために役立つ。
【0007】
文脈が他に必要としない限り、用語「含む(comprise)」または「含む(comprises)」もしくは「含んでいる(comprising)」のような変形は、記載されている要素もしくは整数(integer)または要素もしくは整数の群の包含を意味するが、任意の他の要素もしくは整数または要素もしくは整数の群の限定ではない。
【0008】
複合体を形成する、試薬の分析物との特異的結合は、その複合体がマイクロモル濃度よりも小さい解離定数を有することを意味する。
【0009】
(発明の要旨)
本発明は、患者におけるリソソーム貯蔵疾患を診断またはモニターする方法を提供する。この方法は、患者の組織サンプルにおける少なくとも1つのサポシンのレベルを測定する工程を伴い、このレベルは、患者におけるこの障害の存在もしくは非存在または程度の指標を提供する。いくつかの方法においては、サンプルは血漿サンプルである。いくつかの方法においては、障害の存在は、リソソーム貯蔵疾患を有さない個体のコントロール集団におけるサポシンの平均レベルを超える、サポシンの測定されたレベルによって示される。いくつかの方法においては、障害の存在は、測定されたサポシンのレベルが、コントロール集団における95百分位数レベルを超えている場合に示される。いくつかの方法においては、患者は、測定する工程の前に、リソソーム貯蔵障害を有することを知られていない。いくつかの方法においては、患者は1歳未満である。いくつかの方法においては、患者は胎児である。このような方法で検出されるサポシンは、サポシンA、B、CもしくはD、プロサポシン、任意のこれらのサポシンもしくはこれらのサポシンの亜型をコードするmRNAのいずれでもあり得る。いくつかの方法においては、サポシンは、診断試薬としての抗体を用いて検出される。いくつかの方法においては、リソソーム貯蔵疾患は、シスチン症、ファブリー病、ニーマン−ピック病、ポーンプ病またはウォルマン病である。いくつかの方法はまた、患者、両親または保護者に、測定する工程によって示されたリソソーム貯蔵疾患の存在の結果を知らせる工程を包含する。
【0010】
本発明はさらに、α−グルコシダーゼのレベルが患者由来の組織サンプルにおいて測定される患者において、リソソーム貯蔵障害を診断またはモニターする方法を提供する。α−グルコシダーゼのレベルは、患者におけるその障害の存在または程度の指標を提供する。いくつかの方法においては、サンプルは、血漿サンプルまたは全血サンプルである。いくつかの方法においては、測定する工程は、リソソーム貯蔵疾患を有さない個体のコントロール集団における平均レベルに対して、増加したα−グルコシダーゼの濃度から、酸リパーゼ疾患、マンノシドーシス、ムコ多糖症II(MPS II)、MPS IIIA、MSD、ムコリピドーシス、N−P(A/B)、N−P(C)、ザントホフ、SASまたはTSD B1の存在を示す。いくつかの方法においては、測定する工程は、リソソーム貯蔵疾患を有さない個体のコントロール集団における平均レベルに対して、減少したα−グルコシダーゼのレベルから、MPS IVAまたはポーンプ病の存在を示す。
【0011】
本発明はさらに、患者由来の同一または異なる組織サンプルにおいて、サポシンのレベルを測定し、LAMP−1またはLAMP−2のレベルを測定し、そしてα−グルコシダーゼのレベルを測定することによって、リソソーム貯蔵疾患を診断する方法を提供する。リソソーム貯蔵障害を有さない個体のコントロール集団における対応するレベルに対して、増加したレベルのサポシン、LAMP−1またはLAMP−2、および増加したレベルまたは減少したレベルのいずれかのα−グルコシダーゼの存在は、リソソーム貯蔵障害の指標である。
【0012】
本発明はさらに、診断キットを提供する。いくつかのこのようなキットは、LAMPと結合する第1の試薬およびサポシンと結合する第2の試薬を含む。いくつかのキットは、α−グルコシダーゼと結合する第3の試薬をさらに含む。
【0013】
本発明はまた、患者におけるリソソーム貯蔵疾患の処置をモニターする方法を提供する。このような方法は、薬剤を用いる処置の前のリソソーム貯蔵障害を有する患者由来の組織サンプルにおける、サポシンのベースラインレベルを決定する工程を伴う。次いで、ベースラインレベルは、患者がその薬剤を用いて処置された後に得られたサンプルにおけるレベルと比較される。処置後のサポシンのレベルにおける、ベースラインに対する減少は、陽性の処置結果を示す。
【0014】
本発明はまた、酸リパーゼ疾患、マンノシドーシス、MPS II、MPS IIIA、MSD、ムコリピドーシス、N−P(A/B)、N−P(C)、ザントホフ、SASまたはTSD B1の処置をモニターする方法を提供する。このような方法は、薬剤を用いる処置前の、この障害を有する患者由来の組織サンプルにおけるα−グルコシダーゼのベースラインレベルを決定する工程を伴う。次いで、ベースラインレベルは、この薬剤を用いる処置後の、この障害を有する患者由来の組織サンプルにおけるα−グルコシダーゼのレベルと比較される。ベースラインに対する減少は、陽性の処置結果を示す。
【0015】
本発明はまた、ガラクトシアリドーシス、MPS IVAまたはポーンプ病を有する患者をモニターする方法を提供する。このような方法は、薬剤を用いる処置の前に、この障害を有する患者由来の組織サンプルにおけるα−グルコシダーゼのベースラインレベルを決定する工程を伴う。次いで、ベースラインレベルは、薬剤を用いる処置後の患者由来の組織サンプルにおけるα−グルコシダーゼのレベルと比較される。ベースラインに対する増加は、陽性の処置結果を示す。
【0016】
(詳細な説明)
(I.概論)
本発明は、リソソーム貯蔵障害の存在について患者を診断する方法を提供する。この方法は、このような障害のすくなくとも1つまたはサブセットと相関する生物学的マーカーを検出することによって行われる。いくつかの方法は、サポシンと呼ばれる、1以上の天然に存在するポリペプチドを検出する。患者由来の組織サンプル中のこのようなポリペプチドの正常なレベルを超える存在は、いくつかの型のリソソーム疾患(シスチン症、 ファブリー病、ニーマン−ピック病(A/B型およびC型)、ポーンプ病、ウォルマン病、クラッベ病、異染性白質萎縮症およびテイ−サックス病を含む)と相関する。他の方法は、患者由来の組織サンプル中のα−グリコシダーゼのレベルを決定する工程を包含する。α−グリコシダーゼのレベルは、ポーンプ病では正常レベルに対して抑制されている。α−グリコシダーゼのレベルは、酸リパーゼ疾患、マンノシドーシス、MPS II、MPS IIIA、多発性スルファターゼ欠損症、ムコリピドーシス、ニーマン−ピック病(A/B)、ニーマン−ピック病(C)、シアル酸貯蔵疾患またはザントホフ病、テイ−サックス病A/Bでは正常レベルに対して上昇している。
【0017】
本方法は、必要に応じて、新生児に存在し得る他の障害のさらなる生化学マーカーおよび遺伝マーカーとともに、リソソーム貯蔵障害の存在について最近生まれた乳児または胎児の大規模なスクリーニングに適切である。この方法はまた、リソソーム貯蔵疾患であると以前に診断された患者、特に処置に対するそれらの応答をモニターするために適切である。サポシンおよびα−グルコシダーゼを分析する方法は、必要に応じて、WO97/44668により記載されるようなリソソーム貯蔵障害と相関する他の生化学マーカーを検出する工程とのさらなる組合せにおいて、組み合わせて行われる。必要に応じて、生化学マーカーの分析はまた、疾患と相関する多型に対する、リソソーム酵素をコードする遺伝子の多型分析と組み合わされ得る。
【0018】
(II.リソソーム貯蔵障害)
30を超えるリソソーム疾患(各々が、通常は、遺伝子変異の結果として特定のリソソームタンパク質の不全から生じる)が、存在する。例えば、Cotranら、Robbins Pathologic Basis of Disease(第4版、1989)(全ての目的のために、その全体が参考として援用される)を参照のこと。リソソームタンパク質における不全は、通常、代謝物の有害な蓄積を生じる。例えば、フルラー症候群、ハンター症候群、モルキオ症候群およびサンフィリポ症候群において、ムコポリサッカリドの蓄積が存在し;テイ−サックス症候群、ゴシェ症候群、クラッベ症候群、ニーマン−ピック症候群、およびファブリー症候群においては、スフィンゴ脂質の蓄積が存在し;そしてフコース蓄積症およびマンノシドーシスにおいては、それぞれ、フコース含有スフィンゴ脂質および糖タンパク質フラグメント、ならびにマンノース含有オリゴサッカリドの蓄積が存在する。
【0019】
II型グリコーゲン貯蔵疾患(GSD II;ポーンプ病;酸マルトース欠乏症)は、リソソーム酵素である酸α−グルコシダーゼ(酸マルターゼ))の不全によって引き起こされる。3つの臨床形態(乳児性、若年性および成人性)が、区別される。乳児性GSDIIは、誕生のすぐ後にその発症を有し、そして進行性の筋肉の弱さおよび心不全を示す。この臨床の変種は、誕生の2年以内に致死性である。成人および若年性患者における症状は、寿命のより後に生じ、そして骨格筋のみが関与する。患者は、最終的に、呼吸不全に起因して死亡する。患者は、例外的に、60年を超えて生存し得る。疾患の重篤度と残留している酸α−グリコシダーゼ活性(この活性は、この疾患の後期発症形態においては正常なものの10〜20%であり、早期発症形態では2%未満である)との間に良好な相関性が存在する(Hirschhom、The Metabolic and Molecular Bases of Inherited Disease(Schriverら編(第7版)McGraw−Hill(1995)、2443〜2464頁を参照のこと)。
【0020】
リソソーム酵素をコードする30を超える既知の遺伝子(α−グルコシダーゼ、αL−イズロニダーゼ(iduronidase)、イズロネート−サルフェートスルファターゼ、ヘキソサミニダーゼAおよびB、ガングリオシドアクチベータータンパク質、アリールスルファターゼAおよびB、イズロネートスルファターゼ、ヘパリンN−スルファターゼ、ガラクト−セラミダーゼ、α−ガラクトシルセラミダーゼA、スフィンゴミエリナーゼ、α−フコシダーゼ、α−マンノシダーゼ、アスパルチルグリコサミニンアミドヒドロラーゼ、酸リパーゼ、N−アセチル−α−D−グルコサミン−6−サルフェートスルファターゼ、α−ガラクトシダーゼおよびβ−ガラクトシダーゼ、β−グルクロニダーゼ、β−マンノシダーゼ、セラミダーゼ、ガラクトセレブロシダーゼ、α−N−アセチルガラクトサミニダーゼ、および保護タンパク質などが挙げられる)が存在する。リソソームタンパク質をコードする多数の既知の遺伝子のゲノム配列またはcDNA配列を含むDNAクローンが、入手可能である。(Scottら、Am.J.Hum.Genet.47,802〜807(1990);Wilsonら、PNAS 87、8531〜8535(1990);Steinら、J.Biol.Chem.264、1252〜1259(1989);Ginnsら、Biochem.Biophys.Res.Comm.123、574〜580(1984);Hoefslootら、EMBO J.7、1697〜1704(1988);Hoefslootら、Biochem J.272、473〜479(1990);Meyerowitz & Proia、PNAS 81、5384〜5398(1984);Scriverら、前出、パート12、2427〜2882頁、ならびにこれらの中に引用される参考文献)。ゲノム配列およびcDNA配列の他の例が、GenGankから入手可能である。
【0021】
(III.サポシン)
サポシンは、小さな熱に安定な糖タンパク質であり、サポシンA、B、CおよびDと呼ばれる4つの糖タンパク質が存在する。全ての4つのサポシンは、プロサポシン(prosaposin)と呼ばれる単一の73kD前駆体タンパク質に由来する。成熟サポシンは、それらのそれぞれのリソソーム加水分解の活性を活性化および増強することにおいて特異的な役割を有する[15、16]。サポシンは、リソソーム加水分解経路を通じる糖スフィンゴ脂質流動の制御[15]およびスフィンゴ脂質ヒドロラーゼにおける遺伝子欠損に重要であり、そして/またはサポシンは、スフィンゴ脂質の貯蔵に関連している[17]。全てのサポシンは、約80個のアミノ酸を含み、そして互いに高度な配列同一性を示す。各サポシンは、ほとんど同一の位置に6個のシステイン残基を含み、このシステイン残基の全てが3個のジスルフィド架橋を形成して、ヘアピン型構造を提供する。各サポシンはまた、N−グリコシド型の糖質鎖を含む。それらは、各サポシンのN末端から21位にある同一のアスパラギン残基に結合している。4個のサポシンのうち、サポシンAのみが、42個のアスパラギン残基に連結したさらなる糖質鎖を有する。構造的に重要なプロリン残基もまた、ほとんど同一の位置に保存される。全てにおいて、13個のアミノ酸が、各サポシンドメインにおいて同一の位置に保存される。さらに、各ドメインにおいて同じ位置に、類似する性質の多くのアミノ酸残基、特に疎水性のアミノ酸残基が存在する。このような類似性にもかかわらず、それらは、免疫学的に識別可能であり、そして機能的に異なる。サポシンは、異なる動物種(ヒト、ウシ、ラット、ブタ、およびニワトリさえも含む)の間で十分に保存されている。
【0022】
サポシンは、特定のリソソームヒドロラーゼによる特定のスフィンゴ脂質の酵素的加水分解に必要とされる。サポシンは、互いに高度に相同であるが、それらは、独特かつ異なる特異性を示す。初めに発見されたサポシンであるサポシンBは、アリールスルファターゼA、GM1ガングリオシドβ−ガラクトシダーゼ、およびα−ガラクトシターゼAによる加水分解反応を刺激する。サポシンCもまた、この反応を触媒するが、これは、より低い活性を有する。サポシンDは、スフィンゴミエリナーゼおよびセラミダーゼの活性を刺激する。ヒト組織では、おそらく3つの異なるプールのプロサポシン(リソソーム標的についてのもの、分泌についてのもの、および原形質膜に対する標的化についてのもの)が存在する。
【0023】
実施例1に記載されるように、上昇したレベルのサポシンは、いくつかのリソソーム貯蔵障害の存在と正の相関をする。任意のサポシン、およびこのサポシンをコードするmRNAは、スクリーニングマーカーとして使用され得るが、サポシンA、Cおよび/またはDが、好ましい。なぜなら、これらのサポシンは、最も強力な相関を示すからである。すくなくとも3つの機構のいずれかまたは全てが、実施例1におけるLSD患者由来の組織サンプル中のサポシンの観察された蓄積を説明し得る。第1に、サポシンの合成は、代償性機構としての欠損酵素または脂質のいずれかの蓄積によって刺激され得る。第2に、サポシンは、欠損性酵素によるプロセシングの欠落を通じて蓄積する基質とともに沈着する。第3に、サポシンは、非機能的リソソーム酵素との相互作用能がないことにより分解され得ない。しかし、本発明は、機構の理解に依存しない。
【0024】
(IV.α−グリコシダーゼ)
酸α−グルコシダーゼは、ポーンプ病と呼ばれるリソソーム貯蔵障害と関連する酵素である。α−グルコシダーゼは、約100〜110kDの前駆形態において最初に合成される(この前駆体の見かけの分子量または相対移動度は、使用される分析方法に依存してある程度変動し得るが、代表的には、95kDと120kDとの間の範囲である)。酸α−グルコシダーゼのタンパク質分解プロセシングは、複雑であり、そして種々の胸膜下の位置で生じるシグナルペプチドの切断に加えて、一連の段階を含む。ポリペプチドは、N末端およびC末端の両方で切断され、それによって特異的な触媒活性が増大される。認識される主な種は、110/100kD前駆体、95kD中間体ならびに76kDおよび70kDの成熟形態である(Hasidicら、J.Biol.Chem.255,4937〜4945(1980);Ode Elferinkら、Eur.J.Biochem.139,489〜495(1984);Reuserら、J.Biol.Chem.260,8336〜8341(1985);Hoefslootら、EMBO J.7,1697〜1704(1988))。
【0025】
本発明は、酸α−グルコシダーゼのレベルがポーンプ病において、および特定の他のリソソーム貯蔵障害において抑制されるという証拠を提供する。逆に、酸α−グルコシダーゼのレベルは、特定の他のリソソーム貯蔵障害(マンノシドーシス、MPS II、MPS IIIA、MSD、ムコリピドーシス、ニーマン−ピック病(A/B)、ニーマン−ピック病(C)、ザントホフ病、SASまたはテイ−サックス病(A/B)を含む)において上昇する。従って、酸α−グルコシダーゼレベルは、リソソーム貯蔵障害のスクリーニングのために有用な生化学マーカーである。本発明の方法は、酸α−グルコシダーゼの種々の分子量形態、それらの組合せ、および酸α−グルコシダーゼをコードするmRNAの各々を検出する。
【0026】
(V.他の生化学マーカー)
WO97/44668は、リソソーム貯蔵障害と相関する多数のタンパク質マーカー(LAMP−1およびLAMP−2を含む)を記載している。LAMP−1およびLAMP−2は、リソソーム膜糖タンパク質である(Dahlgrenら、Biochem.J.311,667〜674(1995)。LAMP−1が好ましいマーカーである。LAMP−1の上昇レベルは、ゴシェ病、ガラクトシアリドーシス、GM−1−ガングリオシドーシス、I細胞病、酸マンノシドーシス、MPS I、MPS II、MPS IIIA、MPS IIIB、MPS IIID、MPS IVA、MPS VI、多発性スルファターゼ欠損症、ザントホフ病、シアル酸貯蔵疾患、およびテイ−サックス(AB)病と相関する(13)。LAMP−2のレベルはまた、LAMP−1と同じ多くのLSDにおいて増大される[14]。LAMP−1と相関しない、いくつかのLSDは、サポシンレベルと相関する(表1を参照のこと)。従って、LAMP−1およびサポシンについて組み合わされたスクリーニングは、いずれかのスクリーニング単独よりもリソソーム貯蔵障害を患う患者を同定する。
【0027】
(VI.組織サンプル)
分析用サンプルは、リソソームまたはそれらの成分タンパク質を含む、任意の器官、組織、流体または他の生物学的サンプルから入手され得る。好ましい組織サンプルは、全血および全血由来の産物(例えば、血漿および血清)である。血液サンプルは、例えば、ガスリーカード(Guthrie card)から採取された血斑から入手され得る。組織サンプルの他の供給源は、皮膚、毛髪、尿、唾液、精液、糞便、汗、乳汁、羊水、肝臓、心臓、筋肉、腎臓および他の身体器官である。他の組織供給源は、患者由来の初代細胞から増殖された細胞株である。組織サンプルは、代表的には、サンプル中の細胞のタンパク質内容物および/または核酸内容物を放出するように溶解される。次いで、このような粗溶解物からのタンパク質画分および/または核酸画分は、分析前に部分的精製または完全な精製に供される。
【0028】
サンプルは、胚、胎児、新生児、幼い乳児、または成人から入手され得る。代表的には、サンプルは、一日齢、一週齢、一ヶ月齢または生後6ヶ月以内の新生児から入手され得る。胎児サンプルは、例えば、母体からの羊水、または胎児血液の形態にて入手され得る。羊水は、好ましくは、例えば、20または22ゲージの針を連続的な超音波の案内の下で使用して、妊婦の子宮から引き抜かれる。胎児血液を入手するための方法は、Daffos,The Unborn Patient−Prenatal Diagnosis and Treatment(Harissonら(編),W.B.Sanders,Philadelphia,PA 1991)11章に記載されている。
【0029】
いくつかの方法において、複数のマーカーに対する複数の診断試験が、同じ患者に行われる。代表的には、複数の試験は、同じ組織サンプルの異なるアリコートで行われる。しかし、複数のアッセイもまた、同じ組織供給源の別々のサンプルで、または異なる組織供給源の複数のサンプルで行われ得る。例えば、1つのマーカーに対する試験は、血漿サンプルで行われ得、そして第2のマーカーに対する試験は、全血サンプルで行われる。いくつかの方法において、複数のサンプルは、異なる時点で同じ患者から入手される。このような方法において、複数のサンプルは、代表的には、同じ組織(例えば、全ての血漿)由来である。
【0030】
(VI.タンパク質アッセイ形式)
ポリペプチド検体(例えば、サポシン、α−グルコシダーゼおよびLAMP−1)は、検体に対して特異的な結合親和性を有する抗体または他の試薬を使用して、結合アッセイによってアッセイされ得る。簡潔には、検体を含むサンプルは、抗体または他の結合試薬とともにインキュベートされ、そして形成された複合体が、検出および定量される。抗体または他の結合試薬を試験サンプルとともにインキュベートするための条件は、このアッセイに用いられる形式、このアッセイに用いられる検出方法ならびに使用される結合試薬の型および性質に依存して変動する。市販されている免疫学的アッセイ形式のいずれか1つ(例えば、放射免疫アッセイ、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)、拡散ベースのオークターロニー、ロケットゲル(rocket−gel)免疫電気泳動またはインサイチュハイブリダイゼーション)が、使用され得る。
【0031】
このようなアッセイ形式の例は、米国特許第3,791,932号;同第3,817,837号;同第3,839,153号;同第3,850,752号;同第3,850,578号;同第3,853,987号;同第3,867,517号;同第3,879,262号;同第3,901,654号;同第3,935,074号;同第3,984,533号;同第3,996,345号;動宇内4,034,074号;および同第4,098,876号;同第3,791,932号;同第3,839,153号;同第3,850,752号;同第3,879,262号;ならびに同第4,034,074号、同第4,016,043号、同第4,424,279号および同第4,018,653号において見出され得る。結果は、可視的なシグナルの簡単な観察による定量的なものであり得るか、または既知の量の検体を含むコントロールサンプルとの比較によって定量され得る。このアッセイのバリエーションとしては、同時アッセイ(ここでサンプルおよび標識された抗体の両方が結合した抗体に同時に添加される)、または逆アッセイ(ここで標識された抗体および試験されるサンプルが初めに組み合わされ、インキュベートされ、次いで結合された抗体に同時に添加される)が挙げられる。上記で使用される抗体は、モノクローナルまたはポリクローナルであり得る。
【0032】
固相アッセイにおける使用のための基質は、代表的には、ガラスまたはポリマーであり、最も一般的に使用されるポリマーは、セルロース、ポリアクリルアミド、ナイロン、ポリスチレン、ポリビニルクロリド、またはポリプロピレンである。固体支持体は、チューブ、ビーズ、ディスク、またはマイクロプレートの形態、あるいは免疫アッセイを行うに適切な任意の他の表面であり得る。結合試薬は、共有結合による架橋によって基質に結合され得る。結合プロセスは、一般に、分子を不溶性キャリアに、共有結合によって架橋すること、または物理的に吸着させることを包含する。
【0033】
このようなアッセイにおける使用のための標識としては、酵素、蛍光団または放射性核種含有分子(すなわち、放射性同位体)が挙げられる。酵素免疫アッセイの場合、酵素は、一般的には、グルタルアルデヒトまたは過ヨウ素酸塩によって抗体に結合体化される。一般的に使用される酵素としては、とりわけ、西洋ワサビペルオキシダーゼ、グルコースオキシダーゼ、β−ガラクトシダーゼ、およびアルカリホスファターゼが挙げられる。特定の酵素とともに使用される基質は、一般に、対応する酵素による加水分解の際の、検出可能な色の変化の発生について選択される。蛍光産物を生じる蛍光基質を用いることもまた、可能である。あるいは、蛍光化合物(例えば、フルオレセイン、Eu3+または他のランタニド金属、およびローダミン)は、抗体にその結合能を変更することなく化学的に結合され得る。特定の波長の光による照射により活性化される場合、蛍光色素で標識された抗体は、光エネルギーを吸収して、分子の励起状態、続いて光学顕微鏡で視覚的に検出可能な特有の色の光の放出を誘導する。ELISAのように、蛍光標識された抗体は、1次抗体−ハプテン複合体に結合させられる。非結合試薬を洗浄して除いた後に、次いで、残留している複合体を、適切な波長の光に曝して、蛍光を観察する。これにより、目的のハプテンの存在が示される。他のレポーター分子(例えば、化学発光分子または生物発光分子)もまた用いられ得る。
【0034】
(VII.タンパク質アッセイ形式における使用のための結合試薬)
上記の結合アッセイは、代表的には、結合試薬として抗体を使用して実行される。抗体は、ポリクローナルまたはモノクローナルであり得る。非ヒト(例えば、マウス、ラットなど)のモノクローナル抗体の産生は、周知であり、そして例えば、検体ポリペプチド(例えば、サポシン、LAMP−1もしくはα−グルコシダーゼ)またはその免疫原性フラグメントを含む調製物(必要に応じて、アジュバントを含む)で動物を免疫することによって達成され得る。免疫された動物から得られた抗体産生細胞は、不死化され得、そして検体に結合する抗体の産生についてスクリーニングされ得る。Harlow & Lane,Antibodies,A Laboratory Manual(C.S.H.P.NY,1988)(全ての目的のために、その全体が参考として援用される)を参照のこと。ヒト抗体およびヒト化抗体もまた、作製され得るが、インビトロでの診断アッセイに関しては、げっ歯類抗体よりも優れてはいない。インタクトな抗体およびそれらの結合フラグメント(例えば、Fv、Fabおよび(Fab’)2)が、本発明の方法に使用され得る。
【0035】
他の適切な結合試薬が、適合性についてまたスクリーニングされ得るペプチドまたは他の化合物のランダムライブラリーからスクリーニングされ得る。コンビナトリアルライブラリーは、段階的な様式で合成され得る多くの型の化合物について産生され得る。このような化合物としては、ポリペプチド、β−ターン模倣物、ポリサッカリド、リン脂質、ホルモン、プロスタグランジン、ステロイド、芳香族化合物、複素環式化合物、ベンゾジアゼピン、N置換グリシンオリゴマーおよびオリゴカルバメートが挙げられる。化合物の大規模なコンビナトリアルライブラリーは、Affymax,WO95/12608,Affymax,WO93/06121,Columbia University,WO94/08051,Pharmacopeia,WO95/35503およびScripps,WO95/30642(これらの各々は、全ての目的のために参考として援用される)に記載されるコード合成ライブラリー(ESL)方法によって構築され得る。ペプチドライブラリーもまた、ファージディスプレイ方法によって作製され得る。例えば、Devlin,WO91/18980を参照のこと。
【0036】
(IX.mRNAアッセイ)
あるいは、またはタンパク質の分析に加えて、本発明は、サポシン、LAMP−1もしくはα−グルコシダーゼをコードするmRNA、またはその増幅産物の検出および定量に基づく診断方法を提供する。分析用のRNA転写物は、目的の遺伝子が発現している生物学的組織または生物学的流体から入手された生物学的サンプルから単離される。サンプルとしては、痰、血液、血球(例えば、白血球)、組織または微細な針による生検サンプル、尿、腹膜液、および胸膜液、あるいはこれらに由来する細胞が挙げられる。総mRNAを単離する方法は、Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biologyの第3章:Hybridisation With Nucleic Acid Probes,Part I.Theory and Nucleic Aicd Preparation、P.Tijssen(編).Elsevier,N.Y.(1993)およびLaboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biologyの第3章:Hybridisation With Nucleic Acid Probes,Part I.Theory and Nucleic Aicd Preparation、P.Tijssen(編).Elsevier,N.Y.(1993)に記載されている。
【0037】
しばしば、ハイブリダイゼーション前にRNAを増幅することが所望され得る。増幅産物は、一本鎖もしくは二本鎖のRNAもしくはDNAであり得る。1つの手順において、mRNAは、逆転写酵素、ならびにオリゴdT、およびファージT7プロモーターをコードする配列からなるプライマーを用いて逆転写され、一本鎖DNA鋳型を提供し得る。第2DNA鎖は、DNAポリメラーゼを使用してポリマー化され得る。二本鎖cDNAの合成後に、T7 RNAポリメラーゼを添加し、そしてRNAを、cDNA鋳型から転写する。各単一のcDNA鋳型からの首尾のよい回数の転写は、増幅されたRNAを生じる。あるいは、cDNAは、二本鎖アンプリコンを生成するために増幅され得、そしてアンプリコンの一方の鎖が、すなわち、ストレプトアビジンビーズ上への所望されない鎖の捕捉を可能にするビオチン化プライマーを使用して単離され得る。あるいは、非対称性PCRが、一本鎖標的を生成するために使用され得る。必要に応じて、増幅産物は、増幅中にまたはその後のいずれかに標識される。種々の異なる蛍光標識(フルオレセインおよびフィコエリトリンを含む)が、利用可能である。
【0038】
RNAまたはその増幅産物は、代表的には、相補プローブへのハイブリダイゼーションによって検出される。検体またはプローブのいずれかが、標識され得る。いくつかのアッセイ形式において、検体は固定化され、そして他の形式において、プローブが固定化される。必要に応じて、複数の検体に対するプローブが、同じ支持体上に固定化され、そして複数の検体が、同時に検出および定量される。プローブアレイを使用する、転写物の分析および定量のための方法は、WO96/14839およびWO97/01603に詳細に記載されている。
【0039】
(X.診断方法およびモニター方法)
上記のサポシン、LAMP−1およびα−グルコシダーゼのレベルの分析は、少なくとも2つの主な適用を有する。第1に、このような分析は、リソソーム貯蔵疾患を有すると既にはっきりと特徴付けられていない患者を診断することにおいて有用である。サポシン、LAMP−1およびα−グルコシダーゼのレベルの分析は、患者がこのような疾患に罹患しているか、またはこのような疾患に対して感受性であるか、もしくはこの疾患の危険性があるという指標を提供する。異なるマーカーの相対レベルはまた、時折、特定のリソソーム貯蔵障害または障害のサブセットが存在するという指標を提供する(表1を参照のこと)。
【0040】
【表1】

Figure 0004703008
表1は、種々のリソソーム貯蔵障害と4つのサポシンマーカー、Lamp−1およびα−グルコシダーゼとの間の相関性を示す。記号++は、強い正の相関を示す(すなわち、この障害を患う患者のうち少なくとも80%が、コントロール集団の少なくとも95百分位数(95th percentile)のマーカーレベルを有する)。記号+は、より低いがなお正の相関を示す(すなわち、この障害を患う患者のうち少なくとも40%が、コントロール集団のすくなくとも95百分位数のマーカーレベルを有する)。記号「−」は、マーカーレベルと疾患の存在との間の負の相関を示す。記号「O」は、他の測定されたレベルに対して使用される。記号「ND」は、決定されていないことを意味する。
【0041】
この表は、ゴシェ病が、試験した6つ全てのマーカーに対して強い正の相関を示す唯一のリソソーム貯蔵障害であることを示す。多数の疾患は、少なくとも1つのサポシンおよびLamp−1について強い正の相関を示した。これらの疾患は、ゴシェ病に加えて、GM−1ガングリオシドーシス、I細胞病、MPS I、MPS II、多発性スルファターゼ欠損症、ザントホフ病およびテイ−サックス病(A/B)であった。これらの疾患のうちのいくつかは、少なくとも1つのサポシンについて強い正の相関を示したが、LAMP−1については強い正の相関を示さなかった。これらの疾患は、ニーマン−ピック病(A/B)および.ニーマン−ピック病C、ポーンプ病ならびにシアル酸貯蔵疾患であった。他の疾患は、Lamp−1について強い正の相関を示したが、サポシンのいずれにも強い正の相関を示さなかった。これらの疾患は、ガラクトシアリドーシス、α−マンノシドーシス、MPS IIIA、MPS IIIB、MPS II、MPS IIIC、MPS IIID、MPS IVA、およびMPS VIを含んだ。従って、患者において示されるいくつかまたは全てのマーカーのレベルを試験して、そして表1または同様の表に示される相関と比較することによって、特定の疾患または疾患のサブセットを有するとして患者を分類することが可能である。
【0042】
上記の診断試験は、リソソーム貯蔵障害に罹患していない患者のコントロール集団において決定されたベースラインレベルと、患者の検体の測定されたレベルとを比較することによって行われる。患者において測定されたレベルと罹患していないヒトにおけるベースラインレベルとの間の有意な逸脱は、診断試験の正の結果の合図である。測定値が、個体と実験誤差との間の固有の変動に起因して、罹患していない個体において代表的に観察される範囲の外側に入る場合、逸脱が有意であるとみなされる。例えば、測定レベルが、コントロール集団におけるレベルの平均+一定の標準偏差に入らない場合、逸脱が有意であるとみなされ得る。いくつかの方法において、測定レベルとコントロールレベルとの間の逸脱は、測定レベルがコントロール集団の少なくとも75、80または95百分位数のレベルである場合に、有意であると判定される。言い換えると、患者における測定レベルは、正常な個体のうち50%、25%、20%または5%のみで生じる。検体の測定レベルがコントロール集団のベースラインレベルと有意に異ならない場合、診断試験の結果は、陰性であるとみなされる。
【0043】
サポシンおよびLamp−1に関して、陽性の結果が、代表的には、過剰の正常レベルにおける測定レベルによって示される。α−マンノシドーシスに関して、陽性の結果が、ベースラインを超えるレベルまたはベースライン未満のレベルのいずれかの測定レベルによって示され得る。α−グルコシダーゼの測定レベルが、ベースラインレベルを超えるかまたはそれ未満であるかは、リソソーム貯蔵障害に罹患している患者のサブタイプを示す(表1を参照のこと)。測定値とコントロール集団のベースライン値との間の逸脱の程度はまた、診断の潜在的な正確性、および/または患者が罹患している疾患の重篤度の指標を提供する。
【0044】
診断試験が陽性の結果を与える場合に、患者は、リソソーム貯蔵障害に感受性であるか、またはこの障害の危険性があると最低でも示される。次いで、患者は、代表的には、さらなる試験またはスクリーニングに供される。このような試験またはスクリーニングは、まだ試験していないリソソーム貯蔵障害と相関するさらなる検体の分析を含み得る。このようなスクリーニングはまた、特定のリソソーム貯蔵障害と関連する酵素の欠損について生化学試験を行う工程を包含する。このようなアッセイは、代表的には、患者由来の尿、血液および皮膚線維芽細胞に対して行われる(Schriverら、前出)。例えば、αグルコシダーゼは、4−メチル−ウンベリフェリル−α−D−グルコピラノシドを基質として使用してアッセイされ得る(Van der Ploegら、Ped.Res.24:90〜94(1988)を参照のこと)。さらなる試験はまた、リソソーム貯蔵障害の臨床上の症状(これは、小人症、角膜の混濁、肝脾腫大症、弁病変、冠状動脈の病変、骨格の変形、関節の硬直および進行性の精神遅滞のうちの1以上を含む)についてモニターする工程を包含し得る。さらなるスクリーニングもまた、リソソーム貯蔵障害を患う関連する家族のメンバーについての家族の病歴の分析、および/またはリソソーム貯蔵障害に関連する多型について患者からの、このような障害と関連する酵素をコードするDNAの遺伝子分析を含む(例えば、米国5,266,459)。1以上のこれらのスクリーニングアッセイの結果として、検体レベルに基づく最初の診断が、確認され得、(またはそうでなければ)、そして特定のリソソーム貯蔵障害に罹患している患者が、同定され得る。
【0045】
次いで、特定のリソソーム貯蔵障害を有すると同定された患者は、代表的には、この障害の処置を投与される。処置は、代表的には、特定の障害において損なわれるかまたは欠損している酵素を使用する、酵素置換療法の形式である。例えば、ポーンプ病は、同時継続出願USSN08/700,760(1996年7月29日出願)に記載されるようにα−グルコシダーゼで処置され得る。さらなる例としては、ゴシェ病は、グルコセンドロシダーゼ(glucocendorosidase)を用いて処置され得る(例えば、米国5,879,680を参照のこと)。
【0046】
本方法の第2の主な適用は、リソソーム貯蔵障害の処置を受けている患者の状態をモニターすることによる。首尾のよい処置結果は、検体(例えば、サポシン、Lamp−1、およびα−グルコシダーゼ)の異常なレベルから正常なレベルへの回復によって示される。代表的には、このような方法は、患者が処置を受ける前に、検体レベルについての初期値を測定する。次いで、繰り返しの測定が、経時的になされる。コントロール集団における平均レベルに対して初期レベルが評価される場合、その後の測定におけるレベルの有意な減少は、余生の処置結果を示す。同様に、検体の初期レベルが、コントロール集団の平均に対して減少している場合、初期レベルに対する測定レベルにおける有意な増大は、陽性の処置結果の合図である。その後に測定されたレベルが、初期レベルの繰り返しの測定の平均から一定の標準偏差程度を超えて異なる場合に、その後に測定されたレベルは、初期レベルに対して有意な変化を有するとみなされる。モニターすることによって陽性の処置結果が示される場合には、同じ処置レジメンが、継続され得るか、または低用量の処置レジメンに交換され得る。モニターすることによって陰性の処置結果が示される場合には、先行する処置レジメンは、代表的には、異なる治療剤の使用または以前の薬剤の投薬量の増加のいずれかに改変される。
【0047】
(XII.診断キット)
本発明はさらに、上記の方法に使用するための試薬を含む診断キットを提供する。代表的には、このようなキットは、サポシン、Lampまたはα−グルコシダーゼに特異的に結合する、少なくとも1つの試薬を含む。いくつかのキットは、異なる検体に特異的に結合する複数の試薬を含む。例えば、キットは、サポシンに特異的に結合する試薬、Lamp−1に特異的に結合する試薬、およびα−グルコシダーゼに特異的に結合する試薬を含み得る。いくつかのキットは、2以上の異なるサポシンに対する複数の異なる試薬を含む。例えば、いくつかのキットは、他のサポシンに結合することなくサポシンAに結合する試薬、他のサポシンに結合することなくサポシンCに結合する試薬、および他のサポシンに結合することなくサポシンDに結合する試薬を含む。この試薬は、代表的には、モノクローナル抗体またはポリクローナル抗体であるが、上記のような他の結合剤であり得る。いくつかのキットにおいて、結合剤は、固相に固定化されて提供される。いくつかのキットは、マイクロタイターディッシュのウェルに固定化された結合試薬を提供する。いくつかのキットはさらに、シグナルのレベルと検体の濃度とを相関付けるキットの較正に使用するためのキットによって、検出される検体のサンプルを含む。いくつかのキットはまた、上記のような1つの標識を含む。例えば、標識は、標識された抗イディオタイプ抗体の形態であり得る。キットはまた、代表的には、標識、または上記の診断アッセイの実行方法および/もしくはそれによって得られた結果を解釈する方法を記載する説明書を含む。
【0048】
(実施例)
(1.リソソーム貯蔵疾患に対するマーカーとしてのサポシン)
本実施例は、罹患していない個体およびLSDに罹患している個体から採取された血漿サンプル中のこれらのタンパク質レベルを決定することによって、LSDのスクリーニングマーカーとしての、サポシンA、B、CおよびDの適合性を示す。
【0049】
(材料および方法)
(患者サンプル)
使用された血漿サンプルは、LSDスクリーニングおよび慣用的な生化学のための処理のために、National Referral Laboratory(Women’s and Childern’s Hospital,Adelaide,Australia)に提出されたサンプルに由来した。分画研究のための全血サンプルを、実験室内の健康な志願者から得た。
【0050】
(ポリクローナル抗体)
抗サポシンA、B、CおよびDポリクローナル抗体を産生して、そして以前に記載されたように特徴付けした[15]。各抗体を2−mL HitrapTMProtein Gカラム(Pharmacia Biotech,Uppsala,Sweden)で精製して、そして280nmでの吸光度(1.0g/Lに対して吸光度=1.4)によって定量した。
【0051】
(ポリクローナル抗体のユーロピウム標識)
精製された抗サポシンポリクローナル抗体を、DELFIA(登録商標)標識キット(Wallac,North Ryde,Australia)を使用して、Eu3+ランタニドで標識した。標識された抗体を、1.5×30cm Superose 12 fast−phase液体クロマトグラフィーカラム(Pharmacia Biotech,Uppsala,Sweden)で以前に記載されたように精製した[13]。各抗体分子に結合体化したEu3+の量を、1nMEu3+標準溶液に比較して、既知の抗体の濃度の蛍光によって決定した。
【0052】
(キャリブレータ(calibrator)および品質コントロール標準物の調製)
サポシンの免疫定量のための液体キャリブレータを、精製されたサポシンA、B、CおよびDタンパク質を使用して調製した[20]。精製されたサポシンAタンパク質を、DELFIA(登録商標)アッセイ緩衝液中に希釈して、最終濃度2.43、1.21、0.61、0.3および0.15μg/Lを得た。サポシンA免疫定量アッセイに関しては、低品質コントロール標準物および高品質コントロール標準物を、それぞれ0.24および2.43μg/LにサポシンAタンパク質を希釈することによって調製した。精製されたサポシンBタンパク質を、同じ緩衝液中に希釈して、最終濃度6.78、3.34、1.67、0.83および0.42μg/Lを得た。サポシンB免疫定量アッセイに関しては、低品質コントロール標準物および高品質コントロール標準物を、それぞれ0.67および6.78μg/LにサポシンBタンパク質を希釈することによって調製した。精製されたサポシンCタンパク質を希釈して、最終濃度1.88、0.94、0.47および0.24μg/Lを得た。サポシンC免疫定量アッセイに関しては、低品質コントロール標準物および高品質コントロール標準物を、それぞれ0.47および1.88μg/LにサポシンCタンパク質を希釈することによって調製した。精製されたサポシンDタンパク質を希釈して、最終濃度0.92、0.46、0.23および0.11μg/Lを得た。サポシンD免疫定量アッセイに関しては、低品質コントロール標準物および高品質コントロール標準物を、それぞれ0.23および0.92μg/LにサポシンDタンパク質を希釈することによって調製した。
【0053】
サポシンCおよびDについてのキャリブレータおよびコントロールに、アッセイされているサンプルに等容量のコントロール血漿サンプルを補充して、サポシンCおよびDアッセイに対する血漿の阻害効果を補正した。全ての液体サポシンキャリブレータおよびコントロールを、4℃で保存した。
【0054】
(サポシンの免疫定量)
サポシンの決定を、時間遅延型蛍光免疫アッセイを使用して行った。このアッセイ形式の基礎は、以前に概略されている[13]。マイクロタイタープレート(Immulon 4;Dynatech Labs,Chantilly,VA)を、抗サポシンポリクローナル抗体(0.1M NaHCO3(pH8.8)中に2.5mg/Lに希釈、100μL/ウェル)で、4℃で一晩コーティングして、そしてDELFIA(登録商標)洗浄緩衝液で予備洗浄(×1)した。サンプルをDELFIA(登録商標)洗浄緩衝液(100μL/ウェル)中に希釈して、20℃で10分間振盪して、そしてインキュベート(4℃で4時間)した。次いで、プレートを洗浄(×6)して、Eu−標識抗サポシンポリクローナル抗体を添加して(DELFIA(登録商標)アッセイ緩衝液中に0.25mg/Lに希釈、100μL/ウェル)、そしてインキュベートした(4℃で一晩)。プレートを洗浄して(×6)、次いでDELFIA(登録商標)増強溶液(200μL)を各ウェルに添加して、そしてプレートを振盪した(2℃で10分間)。蛍光をWallac 1234 DELFIA(登録商標)Research Fluorometerで読み取った。各サポシンアッセイに関して、対応するサポシンキャリブレータを、無作為に分散された品質コントロールを含むマイクロタイタープレートの第1列にわたって配置した。全てのサポシンキャリブレータ、品質コントロールおよびサンプルを、二連でアッセイした。サポシン濃度を、線形回帰を使用して算定した。
【0055】
(全血の分画)
6つのコントロール個体由来の全血サンプルを、以前に記載されたように、血漿、白血球および赤血球に分画した[21]。
【0056】
(結果)
(サポシン免疫定量アッセイの最適化)
抗サポシンポリクローナル抗体のユーロピウム標識は、各抗体分子に結合した4〜7個のEu3+原子を伴って75〜100%の範囲の回収を生じた。免疫定量アッセイの最終パラメータを、試験した異なる条件下で一連の較正曲線を生成することによって最適化した。最適化されたパラメータとしては、コーティング抗体およびEu−標識された抗体の濃度、ならびに抗体およびサンプルのインキュベーション時間が挙げられた。費用、時間の最小化、および各アッセイの再現性を、最終アッセイ条件を選択したときに考慮した。
【0057】
最適化されたサポシンA、BおよびCの較正曲線は、標準範囲に対して線形の応答を生じたが(R2>0.99)、サポシンDの較正曲線は、減少した線形範囲を有した(R2=0.9575)(図1)。コントロール血漿をサポシンCおよびD較正曲線に添加した場合、シグナル強度の減少を観察した。2μLの血漿は、20%の減少を生じた。サポシンCおよびDの免疫定量アッセイに対する血漿の阻害効果を補正するために、アッセイされている血漿に対して等容量のコントロール血漿を、キャリブレータに添加した。LSD罹患血漿はコントロール血漿と同じ様式でこのアッセイを阻害し、従ってコントロール血漿のみがキャリブレータをスパイクするために使用されたという仮説をたてた。
【0058】
(コントロールおよびLSDに罹患した個体の血漿中のサポシンレベル)
LSDについての新生児スクリーニングのマーカーとして各サポシンの適合性を評価するために、サポシンA、B、CおよびDのレベルを、111人のコントロール個体(中央年齢=7、範囲0〜66)由来、および28の異なる障害を示す、334人のLSDに罹患した個体由来の血漿サンプルにおいて決定した(表1)。コントロール集団のサポシン濃度の95百分位点(95th centile)を、このレベルを超えて上昇した血漿サポシンを有するLSDに罹患した個体の集団全体とともに表1に示す。サポシンA、CおよびDのレベルは、コントロール集団の血漿サンプルでは厳密な分布を示したが、一方、広範な範囲のサポシンBレベルを観察した(図2)。かなりの割合のLSDに罹患した個体が、コントロール集団の95百分位点を超えるサポシンレベルを有し、ここで数人の個体は、コントロール集団の中央濃度の10倍までの上昇を有することが見出された。28の障害のうちの15は、コントロール集団の95百分位点を超える、1以上のサポシンレベルを有する80%を超える個体を有した。
【0059】
【表2】
Figure 0004703008
全てのサポシンアッセイは、17〜24の範囲の複製(replicate)数で行われた各アッセイに対するアッセイ間の変動係数を決定するために、低品質コントロール標準物および高品質コントロール標準物を含んだ。低品質コントロール標準物および高品質コントロール標準物の両方のサポシンAアッセイの変動係数は、10%未満であった。サポシンB、CおよびDアッセイは、高品質コントロール標準物については10%未満の変動係数、および低品質コントロール係数については15〜20%の変動係数を生じた。別々の実験を行い、ここで高標準物および低標準物の24連のサンプルを、単一のプレート上でアッセイして、アッセイ間の変動係数を算定した。低品質コントロール標準物については6〜16%の範囲の値を得て、そして高品質コントロール標準物については10%未満の値を得た。
【0060】
同じ血漿サンプル中のLAMP−1レベルは、以前にアッセイされているので[13]、サポシンレベルとLAMP−1レベルとの間の直接的な比較を行い得た。ピヤソン相関を使用して、サポシンBがサポシンCおよびDレベルの両方と低い相関性を示した(表3)ということを除いて、全てのサポシンの間で強い相関(p<0.01)を観察した。サポシンとLAMP−1との間に弱い相関(p<0.05)が観察され、そしてコントロール集団においてサポシン濃度と年齢との間には相関性がみられなかった。
【0061】
【表3】
Figure 0004703008
(白血球におけるサポシンレベル)
6人の罹患していない個体由来の全血サンプルを分画して、そして血漿、白血球および赤血球におけるサポシンの分布を決定した(表3)。白血球における優勢なサポシンはサポシンD(濃度75μg/L)であることが見出され、一方、より高い割合(77%)のサポシンBが、他のサポシンと比較して血漿画分に見出された。血漿、白血球および赤血球におけるサポシンA、CおよびDの分布は、比較的等しい。
【0062】
【表4】
Figure 0004703008
(考察)
59%の患者において、サポシンAが、コントロール集団の95百分位点を超えて上昇することが見出され、そしてサポシンB、CおよびDは、それぞれ、25%、61%および75%の患者で上昇した(表1)。本発明者らの研究において28の示される障害のうち、6群におけるサポシンAレベルが、コントロール群の95百分位点を超える80%よりも多くの個体を有し、サポシンBは、2つの群において増大し、そしてサポシンCおよびDは、10の群において各々上昇した(表2)。28のうちの15のLSD群において80%よりも多くの個体で同定されたサポシンとともに、これらのうち6つ(すなわち、シスチン症、ファブリー病、ニーマン−ピック病(A/B型およびC型)、ポーンプ病、およびウォルマン病)が、LAMP−1で上昇したことが以前に観察されなかった[13]。Lamp−1に関して上昇しなかった残りのLSD(クラッベ病、異染性白質萎縮症、およびテイ−サックス病)は、サポシンレベルの増大を示すかなりの数の患者(44〜71%)を有した(表2)。約85%のLSDに罹患した個体が、LAMP−1およびサポシンの両方をスクリーニングマーカーとして使用して検出され得る。
【0063】
スフィンゴ脂質またはスフィンゴ脂質誘導体を貯蔵するLSD群と、サポシンレベルの増大を示したLSD群との間には、相関性が存在した。例えば、スフィンゴ脂質が貯蔵されるニーマン−ピック病(A/B型およびC型)は、全てのサポシンの上昇を示した。しかし、研究したMPS群のうちMPS IIのみが、サポシンCの上昇を示した。サポシンはまた、脱髄障害(例えば、MLDおよびクラッベ病)において上昇しなかった。従って、種々のLSD群で観察されたサポシンの上昇は、貯蔵に関与する組織および貯蔵される基質の型に関係し得る。さらに、サポシン増加の程度はまた、個体の重篤度を反映し得る。
【0064】
LSD群由来の血漿中の個々のサポシンレベルの比率もまた、試験して、そしてコントロール集団に比較して、この比率の値が良好なLSD検出パラメータであるか否かを決定した。しかし、サポシン間の強い相関(表3)は、個々のサポシンよりも低い推定値を生じる任意の2つのサポシンの比率を生じた。
【0065】
サポシンBは、コントロール個体の血漿中でかなり最も優勢なサポシンであった(表2)。サポシンA,CおよびD(それぞれ、38、23および30%)と比較してより高い割合のサポシンB(77%)が、血漿画分中に見出された。サポシンDは、全血中で優勢なサポシン(75μg/L)である。サポシンは同じ前駆体を起源とするので、それらの合成速度は等しいはずである。従って、観察された異なるレベルは、おそらく、異なる半減期から生じ、ここでサポシンDは、細胞中でより長い半減期を有し、そしてサポシンBは血漿中でより長い半減期を有した。
【0066】
(実施例2)
血漿サンプルを、サポシン研究について記載されたのと同じ技術を使用する免疫定量アッセイによってα−グルコシダーゼタンパク質についてアッセイした。結果を、図3において囲いのプロットとして表す。結果をまた、表5に示す。この表5は、各障害の群における中央レベル、およびコントロール集団の95百分位点を超えて上昇したα−グルコシダーゼレベルを有する患者の%を示す。患者の55%全体が、α−グルコシダーゼの上昇を示した。全てのポーンプ患者は、コントロール集団の5百分位点未満のα−グルコシダーゼレベルを示した。
【0067】
従って、α−グルコシダーゼは、血漿血清または全血中のこのタンパク質のレベルにおける上昇または減少のいずれかを検出することにより、一定範囲のLSDの検出のために有用なマーカーである。
【0068】
【表5】
Figure 0004703008
(実施例3)
図2に示される実験を、サポシンCに対するモノクローナル抗体およびポリクローナル抗体の組合せを使用して、いくつかのサンプルについて繰り返した。マイクロリッタープレートを、モノクローナル抗体7B2(4mg/L、16時間、4℃)でコーティングして、洗浄して、次いでアッセイ緩衝液中で血漿サンプル(2μL)とともにインキュベートした(6時間、4℃)。このプレートを再度洗浄して、次いで示されるような液相ユーロピウム標識抗体を500μg/mLでインキュベートした(6時間、4℃)。このプレートを洗浄して、そして増強緩衝液(200μL/ウェル)で発色させ、そして蛍光を読み取った。サポシンCの濃度を、組換えサポシンCを使用した較正曲線に基づいて算定した。
【0069】
【表6】
Figure 0004703008
7B2抗体は、捕捉工程のポリクローナル血清と同様に挙動した。しかし、3A1抗体は、コントロールサンプルとの反応性の減少、ゴシェ病サンプルとの反応性の減少、ならびに異染性白質萎縮症およびニューロン性セロイド脂褐素沈着症のサンプルとの反応性の増加を示した。これらの結果は、免疫学的に識別可能なサポシンCの複数のサブタイプが存在することを示す。
【0070】
サポシンA、B、CおよびDの4つのクラス全体における免疫学的に識別可能なサブタイプの存在は、サブタイプに特異的なモノクローナル抗体を使用する、より感度のよい診断アッセイを可能にする。例えば、モノクローナル抗体3A1の使用は、コントロールに対する、異染性白質萎縮症およびニューロン性セロイド脂褐素沈着症サンプルのサポシンCレベルの上昇を検出するための感度の改善を提供する。任意のサポシンに対する他のモノクローナルは、上記の手順を使用して、コントロールに対する感度の増大について試験され得る。
【0071】
いくつかの方法において、1次スクリーニングを、1以上のサポシンに対するポリクローナル血清、およびサンプルを使用して行い、それによって同定された保障となるさらなる調査を、モノクローナル抗体を用いる二次スクリーニングに供する。いくつかの方法において、二次スクリーニングに使用されるモノクローナルを選択する。なぜなら、それらは、1次スクリーニングにより示唆される特定の疾患状態におけるサポシンの検出において感度の増強を示すからである。いくつかの方法において、サンプルを、同じサポシン型(例えば、サポシンC)を結合するが、この分類の異なるサブタイプに特異的に結合する、複数のモノクローナルを用いて試験する。特定のサブタイプに特異的なモノクローナル抗体(例えば、3A1)を使用することによって、減少したシグナルとコントロールの患者との間のより高いレベルでの識別を達成することが可能になり、このことは、このアッセイの正確性を増大させる。
【0072】
(参考文献)
【0073】
【表7】
Figure 0004703008
Figure 0004703008
前述の発明は、理解を明解にする目的のために詳細に記載されているが、特定の改変が添付の特許請求の範囲内で行われ得ることが明らかである。本明細書中に引用される全ての刊行物および特許文献は、各々がそのように個別に示されるのと同じ程度に、全ての目的のためにそれらの全体において、本明細書によって参考として援用される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、サポシンA、B、CおよびD免疫定量化アッセイについての較正曲線である。それぞれのタンパク質の免疫定量化における使用のための、サポシンA(パネルa)、サポシンB(パネルb)、サポシンC(パネルc)およびサポシンD(パネルd)検量線を作製するために、最適な免疫定量化条件が使用された。マイクロタイタープレートを、一次抗サポシンポリクロナール抗体でコートし(2.5mg/L、4℃、終夜)、標準をインキュベートし(4℃、4時間)、そしてEu標識した抗サポシンポリクロナール抗体を用いて検出した(0.25mg/L、4℃、終夜)。
【図2】 図2は、コントロールおよびLSDを発症した個体由来の血漿におけるサポシン濃度のボックスプロットである。サポシン濃度は、0.25〜2μLの血漿サンプルを用いることにより決定した。N=各グループにおいて使用したサポシンの数。ボックス内の線は、平均レベルであり、平均の下および上の影を付けた領域は、25百分位数(centile)および75百分位数をそれぞれ表し、バーは範囲を表す。○は、アウトライヤーを示し、そして*は、極度なアウトライヤーを示す。Galact=ガラクトシアリドーシス;GM I=GM Iガングリオシドーシス;Mann=α−マンノシドーシス;MLD=異染性白質萎縮症;MSD=多発性スルファターゼ欠損;NCL=ニューロンセロイド脂褐素症;N−P=ニーマン−ピック病;SAS=シアリン酸貯蔵疾患;TSD=テイ−サックス病。
【図3】 図3は、コントロールおよびLSDを発症した個体由来の血漿におけるα−グルコシダーゼレベルのボックスプロットである。α−グルコシダーゼ濃度は、5.0μLの血漿サンプルを用いることにより決定した。N=各グループにおいて使用したサポシンの数。ボックス内の線は、平均レベルであり、平均の下および上の影を付けた領域は、25百分位数(centile)および75百分位数をそれぞれ表し、バーは範囲を表す。○は、アウトライヤーを示し、そして*は、極度なアウトライヤーを示す。Galact=ガラクトシアリドーシス;GM I=GM Iガングリオシドーシス;MLD=異染性白質萎縮症;MSD=多発性スルファターゼ欠損;N−P=ニーマン−ピック病;SAS=シアリン酸貯蔵疾患;TSD=テイ−サックス病。Y軸は、コントロールとLSD患者との間の差異を強調表示するために、拡大されている。[0001]
(Cross-reference of related applications)
This application has obtained priority from US Patent Application No. 60 / 124,864 (filed on March 17, 1999) and GB99 08190.3 (filed on April 9, 1999). It is also incorporated by reference in its entirety for all purposes.
[0002]
(background)
Lysosomal storage disorders (LSD) are a large family of genetic disorders that can cause symptoms of severe clinical symptoms. The frequency of each individual disease is relatively rare, but the overall incidence of all lysosomal storage disorders is about 1 in 7000 newborns. This is greater than the incidence of other diseases for which newborn screening methods are available (eg, phenylketonuria). Each lysosomal storage disorder results from a deficiency in a lysosomal enzyme, transporter or protein involved in lysosomal biosynthesis or function [1]. This deficiency leads to substrate accumulation (usually degraded in lysosomes) and an increase in the size and number of lysosomes in the cell.
[0003]
LSD, which primarily affects young children, has a wide range of clinical symptoms (mental retardation, skeletal abnormalities, organomegaly, corneal opacities, and coarse facial features, depending on the specific genotype involved. And can be very serious [2] [1]. In recent years, treatments for several LSDs have become possible, such as drug therapy [3-5], bone marrow transplantation [2, 6], and enzyme replacement therapy. [6, 7]. New treatment protocols are being developed due to the increased knowledge of the causes underlying certain disorders and the availability of animal models along with the development of new technologies. Animal models are particularly important for testing new treatments (eg, enzyme exchange therapy) [2, 6, 8, 9] and studies in animal models have also given treatment at an early stage of pathology. Cases have shown that in most cases maximum effectiveness is achieved [10, 11].
[0004]
In most disorders, clinical pathology is not obvious at birth but appears in the first few years of life. For current and proposed therapies to achieve maximum efficacy, especially if there is involvement of the central nervous system and / or bone pathology, the disorder is early, before the onset of irreversible pathology, It is important to be detected. Accordingly, there is a need for a method for screening newborns, preferably a screening method that can detect all or most lysosomal disorders using a minimal number of assays. The present invention fulfills this and other needs.
[0005]
(Definition)
The patient is a subject (typically a human), either alive or subjected to a postmortem analysis, and the patient has a disorder, susceptibility to the disorder or normal disorder You are undergoing a diagnostic test to determine if you have a risk that exceeds your risk. If the patient is currently showing the symptoms, the patient has the disease. If a patient is currently asymptomatic but has a genetic or other predisposition to obtain the disease at a later time, the patient is susceptible to the disease. If the patient carries a genetic or biochemical marker for the presence of the disease in an individual population, the patient is beyond the normal risk of having the disease. Some patients undergoing diagnostic tests are suspected of having the disease from symptoms, family history, or other previously performed tests. Other patients undergoing diagnostic tests do not have a known symptom or other risk factors for the disease, but will receive the test as a prophylactic screen, along with other tests as necessary.
[0006]
A diagnostic test is an extraordinary risk that a patient has, is susceptible to, or has a disability for such a disorder for the general population. Useful to show that you have
[0007]
Unless the context requires otherwise, the terms "comprise" or "comprises" or "comprising" variations are described as elements or integers or elements Or means the inclusion of a group of integers, but not any other element or integer or element or group of integers.
[0008]
Specific binding of the reagent to the analyte to form a complex means that the complex has a dissociation constant less than micromolar.
[0009]
(Summary of the Invention)
The present invention provides a method of diagnosing or monitoring lysosomal storage diseases in a patient. This method involves measuring the level of at least one saposin in a patient tissue sample, which level provides an indication of the presence or absence or extent of this disorder in the patient. In some methods, the sample is a plasma sample. In some methods, the presence of a disorder is indicated by a measured level of saposin that exceeds the average level of saposin in a control population of individuals without lysosomal storage disease. In some methods, the presence of a disorder is indicated when the measured level of saposin exceeds the 95 percentile level in the control population. In some methods, the patient is not known to have a lysosomal storage disorder prior to the measuring step. In some methods, the patient is less than 1 year old. In some methods, the patient is a fetus. The saposin detected by such a method can be either saposin A, B, C or D, prosaposin, any of these saposins or mRNA encoding these saposin subtypes. In some methods, saposin is detected using an antibody as a diagnostic reagent. In some methods, the lysosomal storage disease is cystinosis, Fabry disease, Niemann-Pick disease, Pomp disease or Wolman disease. Some methods also include informing the patient, parent or guardian of the outcome of the presence of the lysosomal storage disease indicated by the measuring step.
[0010]
The present invention further provides a method of diagnosing or monitoring a lysosomal storage disorder in a patient whose alpha-glucosidase level is measured in a tissue sample from the patient. The level of α-glucosidase provides an indication of the presence or extent of the disorder in the patient. In some methods, the sample is a plasma sample or a whole blood sample. In some methods, the step of measuring is from an increased α-glucosidase concentration relative to an average level in a control population of individuals without lysosomal storage disease, from acid lipase disease, mannosidosis, mucopolysaccharidosis. The presence of II (MPS II), MPS IIIA, MSD, mucolipidosis, NP (A / B), NP (C), Zandhof, SAS or TSD B1 is indicated. In some methods, the measuring step indicates the presence of MPS IVA or Pomp disease from a reduced level of α-glucosidase relative to an average level in a control population of individuals without lysosomal storage disease.
[0011]
The present invention further provides lysosomal storage diseases by measuring saposin levels, measuring LAMP-1 or LAMP-2 levels, and measuring α-glucosidase levels in the same or different tissue samples from patients. Provide a method of diagnosing. Presence of increased levels of saposin, LAMP-1 or LAMP-2, and either increased or decreased levels of α-glucosidase relative to corresponding levels in a control population of individuals without lysosomal storage disorders Is an indicator of lysosomal storage disorders.
[0012]
The present invention further provides a diagnostic kit. Some such kits include a first reagent that binds LAMP and a second reagent that binds saposin. Some kits further include a third reagent that binds to α-glucosidase.
[0013]
The present invention also provides a method for monitoring treatment of lysosomal storage diseases in a patient. Such a method involves determining a baseline level of saposin in a tissue sample from a patient having a lysosomal storage disorder prior to treatment with the drug. The baseline level is then compared to the level in the sample obtained after the patient has been treated with the drug. A decrease relative to baseline in the level of saposin after treatment indicates a positive treatment result.
[0014]
The present invention also monitors the treatment of acid lipase disease, mannosidosis, MPS II, MPS IIIA, MSD, mucolipidosis, NP (A / B), NP (C), Zanthof, SAS or TSD B1 Provide a way to do it. Such methods involve determining a baseline level of α-glucosidase in a tissue sample from a patient with this disorder prior to treatment with the drug. The baseline level is then compared to the level of α-glucosidase in a tissue sample from a patient with the disorder after treatment with the agent. A decrease relative to baseline indicates a positive treatment outcome.
[0015]
The present invention also provides a method of monitoring a patient having galactosialidosis, MPS IVA, or Pomp disease. Such methods involve determining a baseline level of α-glucosidase in a tissue sample from a patient with this disorder prior to treatment with the drug. The baseline level is then compared to the level of α-glucosidase in a tissue sample from the patient after treatment with the drug. An increase over baseline indicates a positive treatment result.
[0016]
(Detailed explanation)
(I. Introduction)
The present invention provides a method of diagnosing a patient for the presence of a lysosomal storage disorder. This method is performed by detecting a biological marker that correlates with at least one or a subset of such disorders. Some methods detect one or more naturally occurring polypeptides called saposins. Exceeding normal levels of such polypeptides in tissue samples from patients is associated with several types of lysosomal diseases (cystinosis, Fabry disease, Niemann-Pick disease (types A / B and C), pomp Disease, Wolman disease, Krabbe disease, metachromatic leukotrophy and Tay-Sachs disease). Another method involves determining the level of α-glycosidase in a tissue sample from a patient. The level of α-glycosidase is suppressed relative to the normal level in Pamp disease. The levels of α-glycosidase are acid lipase disease, mannosidosis, MPS II, MPS IIIA, multiple sulfatase deficiency, mucolipidosis, Niemann-Pick disease (A / B), Niemann-Pick disease (C), sialic acid In storage disease or Zandhoff disease, Tay-Sachs disease A / B, the level is elevated relative to the normal level.
[0017]
The method is suitable for large-scale screening of recently born infants or fetuses for the presence of a lysosomal storage disorder, optionally with additional biochemical and genetic markers of other disorders that may be present in the newborn. This method is also suitable for monitoring patients previously diagnosed with lysosomal storage diseases, particularly their response to treatment. The method for analyzing saposin and α-glucosidase is performed in combination, if necessary, in further combination with the step of detecting other biochemical markers that correlate with lysosomal storage disorders as described by WO 97/44668. . If desired, analysis of biochemical markers can also be combined with polymorphism analysis of genes encoding lysosomal enzymes for polymorphisms that correlate with disease.
[0018]
(II. Lysosome storage disorder)
There are over 30 lysosomal diseases, each usually resulting from the failure of a particular lysosomal protein as a result of a genetic mutation. See, for example, Cotran et al., Robbins Pathology Basis of Disease (4th edition, 1989), which is incorporated by reference in its entirety for all purposes. Failure in lysosomal proteins usually results in a detrimental accumulation of metabolites. For example, there is accumulation of mucopolysaccharides in Fuller syndrome, Hunter syndrome, Morquio syndrome and San Philip syndrome; accumulation of sphingolipids in Tay-Sachs syndrome, Gossy syndrome, Krabbe syndrome, Niemann-Pick syndrome, and Fabry syndrome And in fucose accumulation disease and mannosidosis there is accumulation of fucose-containing sphingolipid and glycoprotein fragments, and mannose-containing oligosaccharides, respectively.
[0019]
Type II glycogen storage disease (GSD II; Pomp disease; acid maltose deficiency) is caused by a failure of the lysosomal enzyme acid α-glucosidase (acid maltase). Three clinical forms are distinguished (infanthood, juvenile and adulthood). Infant GSDII has its onset shortly after birth and exhibits progressive muscle weakness and heart failure. This clinical variant is lethal within two years of birth. Symptoms in adult and juvenile patients occur later in life and involve only skeletal muscle. The patient eventually dies due to respiratory failure. Patients can exceptionally survive more than 60 years. The severity of the disease and the remaining acid alpha-glycosidase activity (this activity is 10-20% of the normal in the late-onset form of the disease and less than 2% in the early-onset form) There is a good correlation between them (see Hirschhom, The Metabolic and Molecular Bases of Inherited Disease, edited by Schriver et al. (7th edition) McGraw-Hill (1995), pages 2443-2464).
[0020]
Over 30 known genes encoding lysosomal enzymes (α-glucosidase, αL-iduronidase, iduronate-sulfate sulfatase, hexosaminidase A and B, ganglioside activator protein, arylsulfatase A and B, iduronate Sulfatase, heparin N-sulfatase, galacto-ceramidase, α-galactosylceramidase A, sphingomyelinase, α-fucosidase, α-mannosidase, aspartylglycosamininamide hydrolase, acid lipase, N-acetyl-α-D-glucosamine- 6-sulfate sulfatase, α-galactosidase and β-galactosidase, β-glucuronidase, β-mannosidase, ceramidase, galactose Transfected cerebroside mannosidase, alpha-N-acetylgalactosaminidase, and the like protective proteins include) exists. DNA clones containing the genomic or cDNA sequences of a number of known genes that encode lysosomal proteins are available. (Scott et al., Am. J. Hum. Genet. 47, 802-807 (1990); Wilson et al., PNAS 87, 8531-8535 (1990); Stein et al., J. Biol. Chem. 264, 1252-1259 (1989). Ginns et al., Biochem.Biophys.Res.Comm.123, 574-580 (1984); Hoefslot et al., EMBO J.7, 1697-1704 (1988); Hoefslot et al., Biochem J.272, 473-479 (1990). ); Meyerowitz & Proia, PNAS 81, 5384-5398 (1984); Scriver et al., Supra, part 12, 2427-2882, and references cited therein). Other examples of genomic and cDNA sequences are available from GenBank.
[0021]
(III. Saposin)
Saposin is a small heat-stable glycoprotein, and there are four glycoproteins called saposins A, B, C and D. All four saposins are derived from a single 73 kD precursor protein called prosaposin. Mature saposins have a specific role in activating and enhancing their respective lysosomal hydrolysis activities [15, 16]. Saposins are important for the regulation of glycosphingolipid flow through the lysosomal hydrolysis pathway [15] and gene defects in sphingolipid hydrolases, and / or saposins are associated with the storage of sphingolipids [17]. All saposins contain about 80 amino acids and show a high degree of sequence identity with each other. Each saposin contains 6 cysteine residues in almost identical positions, all of which form 3 disulfide bridges to provide a hairpin structure. Each saposin also contains an N-glycoside type carbohydrate chain. They are bound to the same asparagine residue at position 21 from the N-terminus of each saposin. Of the four saposins, only saposin A has an additional carbohydrate chain linked to 42 asparagine residues. Structurally important proline residues are also conserved in almost identical positions. In all, 13 amino acids are conserved at the same position in each saposin domain. In addition, there are many amino acid residues of similar nature, particularly hydrophobic amino acid residues, at the same position in each domain. Despite such similarities, they are immunologically distinguishable and functionally different. Saposins are well conserved among different animal species, including humans, cows, rats, pigs, and even chickens.
[0022]
Saposins are required for the enzymatic hydrolysis of specific sphingolipids by specific lysosomal hydrolases. Although saposins are highly homologous to each other, they exhibit unique and different specificities. Saposin B, the first discovered saposin, stimulates hydrolysis reactions by arylsulfatase A, GM1 ganglioside β-galactosidase, and α-galactosidase A. Saposin C also catalyzes this reaction, but it has lower activity. Saposin D stimulates the activity of sphingomyelinase and ceramidase. In human tissue, there are probably three different pools of prosaposin (one for lysosomal targeting, one for secretion, and one for targeting to the plasma membrane).
[0023]
As described in Example 1, elevated levels of saposin positively correlate with the presence of several lysosomal storage disorders. Any saposin and mRNA encoding this saposin can be used as screening markers, but saposins A, C and / or D are preferred. This is because these saposins show the strongest correlation. Any or all of at least three mechanisms may account for the observed accumulation of saposin in tissue samples from LSD patients in Example 1. First, saposin synthesis can be stimulated by accumulation of either defective enzymes or lipids as a compensatory mechanism. Secondly, saposin is deposited with the substrate accumulating through the lack of processing by the defective enzyme. Thirdly, saposins cannot be degraded due to their inability to interact with non-functional lysosomal enzymes. However, the present invention does not depend on an understanding of the mechanism.
[0024]
(IV. Α-Glycosidase)
Acid α-glucosidase is an enzyme associated with a lysosomal storage disorder called Pomp disease. α-Glucosidase is first synthesized in a precursor form of about 100-110 kD (the apparent molecular weight or relative mobility of this precursor may vary to some extent depending on the analytical method used, but typically Is a range between 95 kD and 120 kD). The proteolytic processing of acid α-glucosidase is complex and involves a series of steps in addition to signal peptide cleavage that occurs at various subpleural locations. Polypeptides are cleaved at both the N-terminus and C-terminus, thereby increasing specific catalytic activity. The main species recognized are the 110/100 kD precursor, 95 kD intermediate and the mature forms of 76 kD and 70 kD (Hasicic et al., J. Biol. Chem. 255, 4937-4945 (1980); Ode Elferink et al., Eur J. Biochem.139, 489-495 (1984); Reuser et al., J. Biol.Chem. 260, 8336-8341 (1985); Hoefslot et al., EMBO J. 7, 1697-1704 (1988)).
[0025]
The present invention provides evidence that the level of acid α-glucosidase is suppressed in Pomp disease and in certain other lysosomal storage disorders. Conversely, the level of acid α-glucosidase is determined by certain other lysosomal storage disorders (mannosidosis, MPS II, MPS IIIA, MSD, mucolipidosis, Niemann-Pick disease (A / B), Niemann-Pick disease (C ), Zanthof disease, SAS or Tay-Sachs disease (A / B)). Thus, acid α-glucosidase levels are a useful biochemical marker for screening for lysosomal storage disorders. The methods of the invention detect each of the various molecular weight forms of acid α-glucosidase, combinations thereof, and mRNA encoding acid α-glucosidase.
[0026]
(V. Other biochemical markers)
WO 97/44668 describes a number of protein markers (including LAMP-1 and LAMP-2) that correlate with lysosomal storage disorders. LAMP-1 and LAMP-2 are lysosomal membrane glycoproteins (Dahlgren et al., Biochem. J. 311, 667-674 (1995). LAMP-1 is a preferred marker. Disease, galactosialidosis, GM-1-gangliosidosis, I cell disease, acid mannosidosis, MPS I, MPS II, MPS IIIA, MPS IIIB, MPS IIID, MPS IVA, MPS VI, multiple sulfatase deficiency, Correlates with Zandhof disease, sialic acid storage disease, and Tay-Sachs (AB) disease (13) Levels of LAMP-2 are also increased in many LSDs as LAMP-1 [14]. Some LSDs that do not correlate with saposin levels (See Table 1.) Thus, a combined screen for LAMP-1 and saposin identifies patients suffering from lysosomal storage disorders than either screen alone.
[0027]
(VI. Tissue sample)
Analytical samples can be obtained from any organ, tissue, fluid or other biological sample containing lysosomes or their component proteins. Preferred tissue samples are whole blood and products derived from whole blood (eg, plasma and serum). The blood sample can be obtained, for example, from a blood spot collected from a Guthrie card. Other sources of tissue samples are skin, hair, urine, saliva, semen, stool, sweat, milk, amniotic fluid, liver, heart, muscle, kidney and other body organs. Other tissue sources are cell lines grown from primary cells derived from patients. The tissue sample is typically lysed to release the protein content and / or nucleic acid content of the cells in the sample. The protein and / or nucleic acid fraction from such crude lysate is then subjected to partial or complete purification prior to analysis.
[0028]
Samples can be obtained from embryos, fetuses, newborns, young babies, or adults. Typically, samples can be obtained from newborns that are one day old, one week old, one month old, or less than six months old. Fetal samples can be obtained, for example, in the form of amniotic fluid from the mother's body or fetal blood. The amniotic fluid is preferably withdrawn from the womb of the pregnant woman using, for example, a 20 or 22 gauge needle under continuous ultrasound guidance. Methods for obtaining fetal blood are described in Daffos, The Union Patent-Prenatal Diagnosis and Treatment (Harrison et al. (Ed.), WB Sanders, Philadelphia, PA 1991), Chapter 11.
[0029]
In some methods, multiple diagnostic tests for multiple markers are performed on the same patient. Typically, multiple tests are performed on different aliquots of the same tissue sample. However, multiple assays can also be performed on separate samples from the same tissue source or on multiple samples from different tissue sources. For example, a test for one marker can be performed on a plasma sample and a test for a second marker is performed on a whole blood sample. In some methods, multiple samples are obtained from the same patient at different time points. In such a method, the multiple samples are typically from the same tissue (eg, all plasma).
[0030]
(VI. Protein assay format)
Polypeptide analytes (eg, saposin, α-glucosidase and LAMP-1) can be assayed by binding assays using antibodies or other reagents that have specific binding affinity for the analyte. Briefly, a sample containing the analyte is incubated with an antibody or other binding reagent, and the complex formed is detected and quantified. The conditions for incubating the antibody or other binding reagent with the test sample will vary depending on the format used in the assay, the detection method used in the assay and the type and nature of the binding reagent used. Any one of the commercially available immunological assay formats (eg, radioimmunoassay, enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), diffusion-based oakter ronnie, rocket-gel immunoelectrophoresis or in situ high Hybridization) can be used.
[0031]
Examples of such assay formats are US Pat. Nos. 3,791,932; 3,817,837; 3,839,153; 3,850,752; 850,578; 3,853,987; 3,867,517; 3,879,262; 3,901,654; 3,935,074; 3,984,533; 3,996,345; Uouchi 4,034,074; and 4,098,876; 3,791,932; No. 8,39,153; No. 3,850,752; No. 3,879,262; and No. 4,034,074, No. 4,016,043, No. 4,424,279. And in US Pat. No. 4,018,653. The result can be quantitative by simple observation of a visible signal or can be quantified by comparison with a control sample containing a known amount of analyte. Variations on this assay include simultaneous assays (where both sample and labeled antibody are added simultaneously to the bound antibody) or reverse assays (where the labeled antibody and the sample being tested are first combined). And then added to the bound antibody at the same time). The antibodies used above can be monoclonal or polyclonal.
[0032]
Substrates for use in solid phase assays are typically glass or polymers, and the most commonly used polymers are cellulose, polyacrylamide, nylon, polystyrene, polyvinyl chloride, or polypropylene. The solid support can be in the form of a tube, bead, disk, or microplate, or any other surface suitable for performing an immunoassay. The binding reagent can be bound to the substrate by covalent cross-linking. The binding process generally involves covalently cross-linking or physically adsorbing the molecule to an insoluble carrier.
[0033]
Labels for use in such assays include enzymes, fluorophores or radionuclide containing molecules (ie, radioisotopes). In the case of enzyme immunoassays, the enzyme is typically conjugated to the antibody by glutaraldehyde or periodate. Commonly used enzymes include horseradish peroxidase, glucose oxidase, β-galactosidase, and alkaline phosphatase, among others. The substrate used with a particular enzyme is generally selected for the occurrence of a detectable color change upon hydrolysis by the corresponding enzyme. It is also possible to use a fluorescent substrate that produces a fluorescent product. Alternatively, fluorescent compounds (eg, fluorescein, Eu 3+ Or other lanthanide metals, and rhodamine) can be chemically conjugated to the antibody without altering its binding ability. When activated by irradiation with light of a specific wavelength, an antibody labeled with a fluorescent dye absorbs light energy and has a unique color that can be visually detected by an excited state of the molecule, followed by an optical microscope. Induces light emission. Like ELISA, fluorescently labeled antibodies are allowed to bind to the primary antibody-hapten complex. After washing away unbound reagent, the remaining complex is then exposed to light of the appropriate wavelength and the fluorescence is observed. This indicates the presence of the target hapten. Other reporter molecules (eg, chemiluminescent or bioluminescent molecules) can also be used.
[0034]
VII. Binding reagents for use in protein assay formats
The above binding assays are typically performed using an antibody as a binding reagent. The antibody can be polyclonal or monoclonal. Production of non-human (eg, mouse, rat, etc.) monoclonal antibodies is well known and includes, for example, analyte polypeptides (eg, saposin, LAMP-1 or α-glucosidase) or immunogenic fragments thereof. This can be accomplished by immunizing the animal with (optionally including an adjuvant). Antibody producing cells obtained from the immunized animal can be immortalized and screened for the production of antibodies that bind to the specimen. See Harlow & Lane, Antibodies, A Laboratory Manual (CSH P. NY, 1988), which is incorporated by reference in its entirety for all purposes. Human antibodies and humanized antibodies can also be made, but are not superior to rodent antibodies for in vitro diagnostic assays. Intact antibodies and their binding fragments (eg Fv, Fab and (Fab ') 2 Can be used in the method of the invention.
[0035]
Other suitable binding reagents can be screened from random libraries of peptides or other compounds that can also be screened for compatibility. Combinatorial libraries can be produced for many types of compounds that can be synthesized in a step-wise fashion. Such compounds include polypeptides, β-turn mimetics, polysaccharides, phospholipids, hormones, prostaglandins, steroids, aromatic compounds, heterocyclic compounds, benzodiazepines, N-substituted glycine oligomers and oligocarbamates. It is done. A large combinatorial library of compounds is available from Affymax, WO95 / 12608, Affymax, WO93 / 06121, Columbia University, WO94 / 08051, Pharmacopeia, WO95 / 35503 and Scripps, WO95 / 30642 The code synthesis library (ESL) method described in US Pat. Peptide libraries can also be generated by phage display methods. See, for example, Devlin, WO 91/18980.
[0036]
(IX. MRNA assay)
Alternatively or in addition to protein analysis, the present invention provides diagnostic methods based on the detection and quantification of mRNA encoding saposin, LAMP-1 or α-glucosidase, or amplification products thereof. The RNA transcript for analysis is isolated from a biological sample obtained from a biological tissue or biological fluid in which the gene of interest is expressed. Samples include sputum, blood, blood cells (eg, white blood cells), biopsy samples from tissues or fine needles, urine, peritoneal fluid, and pleural fluid, or cells derived therefrom. Methods for isolating total mRNA are described in Chapter 3 of Laboratory Technologies in Biochemistry and Molecular Biology: Hybridization With Nucleic Acid Probes, Part I. Theory and Nucleic Acid Preparation, P.M. Tijsssen (edition). Elsevier, N.M. Y. (1993) and Chapter 3 of Laboratory Technologies in Biochemistry and Molecular Biology: Hybridization With Nucleic Acid Probes, Part I. Theory and Nucleic Acid Preparation, P.M. Tijsssen (edition). Elsevier, N.M. Y. (1993).
[0037]
Often it may be desirable to amplify RNA prior to hybridization. The amplification product can be single-stranded or double-stranded RNA or DNA. In one procedure, mRNA can be reverse transcribed using reverse transcriptase and primers consisting of oligo dT and a sequence encoding the phage T7 promoter to provide a single stranded DNA template. The second DNA strand can be polymerized using a DNA polymerase. After synthesis of double stranded cDNA, T7 RNA polymerase is added and RNA is transcribed from the cDNA template. Successful number of transcriptions from each single cDNA template results in amplified RNA. Alternatively, the cDNA can be amplified to produce a double stranded amplicon, and one strand of the amplicon uses a biotinylated primer that allows capture of the unwanted strand onto the streptavidin beads, ie Can be isolated. Alternatively, asymmetric PCR can be used to generate a single stranded target. If desired, the amplification product is labeled either during or after amplification. A variety of different fluorescent labels (including fluorescein and phycoerythrin) are available.
[0038]
RNA or its amplification product is typically detected by hybridization to a complementary probe. Either the analyte or the probe can be labeled. In some assay formats, the analyte is immobilized and in other formats, the probe is immobilized. If necessary, probes for multiple analytes are immobilized on the same support, and multiple analytes are detected and quantified simultaneously. Methods for transcript analysis and quantification using probe arrays are described in detail in WO 96/14839 and WO 97/01603.
[0039]
(X. Diagnosis method and monitoring method)
The above analysis of saposin, LAMP-1 and α-glucosidase levels has at least two main applications. First, such an analysis is useful in diagnosing patients who have not been clearly characterized as having lysosomal storage diseases. Analysis of saposin, LAMP-1 and α-glucosidase levels is an indication that the patient is suffering from, or susceptible to, or at risk for such a disease I will provide a. The relative levels of the different markers also sometimes provide an indication that a particular lysosomal storage disorder or subset of disorders is present (see Table 1).
[0040]
[Table 1]
Figure 0004703008
Table 1 shows the correlation between various lysosomal storage disorders and the four saposin markers, Lamp-1 and α-glucosidase. The symbol ++ indicates a strong positive correlation (ie, at least 80% of patients suffering from this disorder have a marker level of at least 95th percentile of the control population). The sign + indicates a lower but still positive correlation (ie, at least 40% of patients with this disorder have at least 95 percentile marker levels in the control population). The symbol “-” indicates a negative correlation between the marker level and the presence of the disease. The symbol “O” is used for other measured levels. The symbol “ND” means not determined.
[0041]
This table shows that Gaucher disease is the only lysosomal storage disorder that shows a strong positive correlation for all 6 markers tested. A number of diseases showed a strong positive correlation for at least one saposin and Lamp-1. These diseases were GM-1 gangliosidosis, I cell disease, MPS I, MPS II, multiple sulfatase deficiency, Zandhof disease and Tay-Sachs disease (A / B) in addition to Gosche disease. Some of these diseases showed a strong positive correlation for at least one saposin, but no strong positive correlation for LAMP-1. These diseases include Neiman-Pick disease (A / B) and. Neiman-Pick disease C, Pomp disease and sialic acid storage disease. Other diseases showed a strong positive correlation for Lamp-1, but no strong positive correlation for any of the saposins. These diseases included galactosialidosis, α-mannosidosis, MPS IIIA, MPS IIIB, MPS II, MPS IIIC, MPS IIID, MPS IVA, and MPS VI. Therefore, classify a patient as having a particular disease or subset of diseases by testing the level of some or all markers shown in the patient and comparing to the correlation shown in Table 1 or a similar table It is possible.
[0042]
The diagnostic test described above is performed by comparing baseline levels determined in a control population of patients not suffering from lysosomal storage disorders with measured levels of patient specimens. A significant deviation between the level measured in the patient and the baseline level in an unaffected human is a sign of a positive result of the diagnostic test. Deviations are considered significant if the measured values fall outside the range typically observed in unaffected individuals due to inherent variations between individuals and experimental errors. For example, if the measured level does not fall within the mean of the level in the control population + a certain standard deviation, the deviation can be considered significant. In some methods, the deviation between the measurement level and the control level is determined to be significant if the measurement level is at least the 75, 80 or 95 percentile level of the control population. In other words, measurement levels in patients occur in only 50%, 25%, 20% or 5% of normal individuals. A diagnostic test result is considered negative if the measured level of the specimen is not significantly different from the baseline level of the control population.
[0043]
For saposin and Lamp-1, a positive result is typically indicated by a measured level at an excessive normal level. For α-mannosidosis, a positive result can be indicated by a measured level of either a level above baseline or a level below baseline. Whether the measured level of α-glucosidase is above or below the baseline level indicates the subtype of the patient suffering from a lysosomal storage disorder (see Table 1). The degree of deviation between the measured value and the baseline value of the control population also provides an indication of the potential accuracy of the diagnosis and / or the severity of the disease the patient is suffering from.
[0044]
If the diagnostic test gives a positive result, the patient is at least shown to be susceptible to, or at risk for, a lysosomal storage disorder. The patient is then typically subjected to further testing or screening. Such testing or screening may include analysis of additional analytes that correlate with lysosomal storage disorders that have not yet been tested. Such screening also includes performing biochemical tests for enzyme deficiencies associated with specific lysosomal storage disorders. Such assays are typically performed on urine, blood and dermal fibroblasts from patients (Schriver et al., Supra). For example, α-glucosidase can be assayed using 4-methyl-umbelliferyl-α-D-glucopyranoside as a substrate (see Van der Ploeg et al., Ped. Res. 24: 90-94 (1988)). ). Further trials also included clinical symptoms of lysosomal storage disorders (including dwarfism, corneal opacity, hepatosplenomegaly, valve lesions, coronary artery lesions, skeletal deformities, joint stiffness and progressive mentality Monitoring for including one or more of the delays). Further screening also encodes a family history analysis for members of related families suffering from lysosomal storage disorders and / or polymorphisms associated with lysosomal storage disorders from the patient for enzymes associated with such disorders Includes genetic analysis of DNA (eg, US 5,266,459). As a result of one or more of these screening assays, an initial diagnosis based on analyte levels can be confirmed (or otherwise) and patients suffering from a particular lysosomal storage disorder can be identified.
[0045]
Patients identified as having a particular lysosomal storage disorder are then typically administered treatment for this disorder. Treatment is typically a form of enzyme replacement therapy that uses an enzyme that is impaired or missing in a particular disorder. For example, Pomp disease can be treated with α-glucosidase as described in co-pending application USSN 08 / 700,760 (filed July 29, 1996). As a further example, Gaucher's disease can be treated with glucocendorosidase (see, eg, US 5,879,680).
[0046]
The second major application of this method is by monitoring the condition of patients undergoing treatment for lysosomal storage disorders. Successful treatment outcome is indicated by recovery from abnormal levels to normal levels of specimens (eg, saposin, Lamp-1, and α-glucosidase). Typically, such methods measure an initial value for the analyte level before the patient is treated. Repeated measurements are then made over time. If the initial level is assessed relative to the mean level in the control population, a significant decrease in the level in subsequent measurements indicates a residual treatment outcome. Similarly, if the initial level of the sample is decreasing relative to the mean of the control population, a significant increase in the measured level relative to the initial level is a signal for a positive treatment outcome. If the subsequently measured level differs by more than a certain standard deviation from the average of repeated measurements of the initial level, the subsequently measured level is considered to have a significant change relative to the initial level. . If monitoring shows a positive treatment result, the same treatment regimen can be continued or replaced with a lower dose treatment regimen. If monitoring indicates a negative treatment outcome, the preceding treatment regimen is typically modified to either use a different therapeutic agent or increase the dosage of the previous agent.
[0047]
(XII. Diagnostic kit)
The present invention further provides a diagnostic kit comprising reagents for use in the above method. Typically, such kits include at least one reagent that specifically binds to saposin, Lamp, or α-glucosidase. Some kits contain multiple reagents that specifically bind to different analytes. For example, the kit can include a reagent that specifically binds to saposin, a reagent that specifically binds to Lamp-1, and a reagent that specifically binds to α-glucosidase. Some kits contain multiple different reagents for two or more different saposins. For example, some kits bind reagents to saposin A without binding to other saposins, reagents to bind saposin C without binding to other saposins, and saposin D without binding to other saposins. Contains a binding reagent. This reagent is typically a monoclonal or polyclonal antibody, but can be other binding agents as described above. In some kits, the binding agent is provided immobilized on a solid phase. Some kits provide binding reagents immobilized on the wells of a microtiter dish. Some kits further comprise a sample of the analyte detected by the kit for use in calibration of the kit that correlates the signal level with the analyte concentration. Some kits also include one label as described above. For example, the label can be in the form of a labeled anti-idiotype antibody. The kit also typically includes a label or instructions describing how to perform the diagnostic assay described above and / or how to interpret the results obtained thereby.
[0048]
(Example)
(1. Saposin as a marker for lysosomal storage diseases)
This example shows saposins A, B, C and as screening markers for LSD by determining these protein levels in plasma samples taken from unaffected individuals and individuals suffering from LSD. The suitability of D is shown.
[0049]
(Materials and methods)
(Patient sample)
The plasma samples used were derived from samples submitted to the National Referral Laboratory (Women's and Children's Hospital, Adelaide, Australia) for processing for LSD screening and conventional biochemistry. Whole blood samples for fractionation studies were obtained from healthy volunteers in the laboratory.
[0050]
(Polyclonal antibody)
Anti-saposin A, B, C and D polyclonal antibodies were produced and characterized as previously described [15]. Each antibody was treated with 2-mL Hitrap TM Purified on a Protein G column (Pharmacia Biotech, Uppsala, Sweden) and quantified by absorbance at 280 nm (absorbance = 1.4 vs 1.0 g / L).
[0051]
(Europium labeling of polyclonal antibody)
Purified anti-saposin polyclonal antibody was purified using the DELFIA® labeling kit (Wallac, North Ryde, Australia) using Eu. 3+ Labeled with lanthanide. The labeled antibody was purified as previously described on a 1.5 x 30 cm Superose 12 fast-phase liquid chromatography column (Pharmacia Biotech, Uppsala, Sweden) [13]. Eu conjugated to each antibody molecule 3+ The amount of 1 nMEu 3+ Determined by fluorescence at known antibody concentrations compared to standard solutions.
[0052]
(Preparation of calibrator and quality control standard)
A liquid calibrator for immunoassay of saposin was prepared using purified saposin A, B, C and D proteins [20]. Purified saposin A protein was diluted in DELFIA® assay buffer to give final concentrations of 2.43, 1.21, 0.61, 0.3 and 0.15 μg / L. For the saposin A immunoassay assay, a low quality control standard and a high quality control standard were prepared by diluting saposin A protein to 0.24 and 2.43 μg / L, respectively. Purified saposin B protein was diluted in the same buffer to give final concentrations of 6.78, 3.34, 1.67, 0.83 and 0.42 μg / L. For the saposin B immunoassay assay, a low quality control standard and a high quality control standard were prepared by diluting saposin B protein to 0.67 and 6.78 μg / L, respectively. Purified saposin C protein was diluted to give final concentrations of 1.88, 0.94, 0.47 and 0.24 μg / L. For the saposin C immunoassay assay, a low quality control standard and a high quality control standard were prepared by diluting saposin C protein to 0.47 and 1.88 μg / L, respectively. Purified saposin D protein was diluted to give final concentrations of 0.92, 0.46, 0.23 and 0.11 μg / L. For the saposin D immunoassay assay, a low quality control standard and a high quality control standard were prepared by diluting saposin D protein to 0.23 and 0.92 μg / L, respectively.
[0053]
Calibrators and controls for saposins C and D were supplemented with an equal volume of control plasma sample to the sample being assayed to correct the inhibitory effect of plasma on saposin C and D assays. All liquid saposin calibrators and controls were stored at 4 ° C.
[0054]
(Immunoquantification of saposin)
Saposin determination was performed using a time-delayed fluorescent immunoassay. The basis for this assay format has been outlined previously [13]. Microtiter plates (Immulon 4; Dynatech Labs, Chantilly, VA) were added to anti-saposin polyclonal antibody (0.1 M NaHCO 3). Three (2.5 μl / L diluted in pH 8.8, 100 μL / well), coated overnight at 4 ° C. and prewashed (× 1) with DELFIA® wash buffer. Samples were diluted in DELFIA® wash buffer (100 μL / well), shaken at 20 ° C. for 10 minutes, and incubated (4 hours at 4 ° C.). The plates are then washed (x6), Eu-labeled anti-saposin polyclonal antibody is added (diluted to 0.25 mg / L in DELFIA® assay buffer, 100 μL / well) and incubated (Overnight at 4 ° C.). Plates were washed (x6), then DELFIA® enhancement solution (200 μL) was added to each well, and plates were shaken (2 ° C. for 10 minutes). Fluorescence was read on a Wallac 1234 DELFIA® Research Fluorometer. For each saposin assay, a corresponding saposin calibrator was placed across the first row of microtiter plates containing randomly distributed quality controls. All saposin calibrators, quality controls and samples were assayed in duplicate. Saposin concentration was calculated using linear regression.
[0055]
(Fractionation of whole blood)
Whole blood samples from six control individuals were fractionated into plasma, white blood cells and red blood cells as previously described [21].
[0056]
(result)
(Optimization of saposin immunoassay assay)
The europium labeling of the anti-saposin polyclonal antibody is based on 4-7 Eu bound to each antibody molecule. 3+ Recoveries in the range of 75-100% with atoms were produced. The final parameters of the immunoquantitative assay were optimized by generating a series of calibration curves under the different conditions tested. Optimized parameters included coating antibody and Eu-labeled antibody concentrations, and antibody and sample incubation times. Cost, time minimization, and reproducibility of each assay were considered when selecting the final assay conditions.
[0057]
The optimized saposins A, B and C calibration curves produced a linear response to the standard range (R 2 > 0.99), the calibration curve for saposin D had a reduced linear range (R 2 = 0.9575) (Figure 1). When control plasma was added to the saposin C and D calibration curves, a decrease in signal intensity was observed. 2 μL of plasma produced a 20% decrease. To correct for the inhibitory effect of plasma on the saposins C and D immunoquantitative assay, an equal volume of control plasma relative to the plasma being assayed was added to the calibrator. It was hypothesized that LSD-affected plasma inhibited this assay in the same manner as control plasma, so only control plasma was used to spike the calibrator.
[0058]
(Saposin levels in plasma of individuals suffering from control and LSD)
To assess the suitability of each saposin as a marker for newborn screening for LSD, the levels of saposins A, B, C and D were derived from 111 control individuals (median age = 7, range 0-66), and Determined in plasma samples from 334 individuals with LSD showing 28 different disorders (Table 1). 95th percentile of control population saposin concentration (95 th (centile) is shown in Table 1 along with the entire population of individuals suffering from LSD with plasma saposin elevated above this level. Saposin A, C and D levels showed a tight distribution in plasma samples of the control population, while a broad range of saposin B levels were observed (Figure 2). Individuals affected by a significant proportion of LSD have saposin levels above the 95th percentile of the control population, where several individuals have an increase of up to 10 times the median concentration of the control population Was found. Fifteen of the 28 disorders had over 80% individuals with one or more saposin levels above the 95th percentile of the control population.
[0059]
[Table 2]
Figure 0004703008
All saposin assays included a low quality control standard and a high quality control standard to determine the inter-assay coefficient of variation for each assay performed at a replicate number ranging from 17-24. . The coefficient of variation of both the low quality control standard and the high quality control standard saposin A assay was less than 10%. Saposin B, C and D assays yielded a coefficient of variation of less than 10% for high quality control standards and 15-20% for low quality control factors. Separate experiments were performed where 24 samples of high and low standards were assayed on a single plate to calculate the inter-assay coefficient of variation. Values in the range of 6-16% were obtained for the low quality control standard and values less than 10% for the high quality control standard.
[0060]
Since LAMP-1 levels in the same plasma sample have been previously assayed [13], a direct comparison between saposin and LAMP-1 levels could be made. Using Pyason correlation, a strong correlation (p <0.01) was observed between all saposins except that saposin B showed a low correlation with both saposin C and D levels (Table 3). Observed. A weak correlation (p <0.05) was observed between saposin and LAMP-1, and there was no correlation between saposin concentration and age in the control population.
[0061]
[Table 3]
Figure 0004703008
(Saposin level in leukocytes)
Whole blood samples from 6 unaffected individuals were fractionated and the distribution of saposin in plasma, leukocytes and erythrocytes was determined (Table 3). The dominant saposin in leukocytes was found to be saposin D (concentration 75 μg / L), while a higher proportion (77%) of saposin B was found in the plasma fraction compared to other saposins. It was. The distribution of saposins A, C and D in plasma, leukocytes and erythrocytes is relatively equal.
[0062]
[Table 4]
Figure 0004703008
(Discussion)
In 59% of patients, saposin A was found to rise above the 95th percentile of the control population, and saposins B, C and D were 25%, 61% and 75% of patients, respectively. (Table 1). Of the 28 indicated disorders in our study, saposin A levels in 6 groups have more than 80% individuals above the 95th percentile of the control group, and saposin B Increased in the group and saposins C and D increased in each of the 10 groups (Table 2). Six of these (ie, cystinosis, Fabry disease, Niemann-Pick disease (types A / B and C)), with saposins identified in more than 80% of the 15 LSD groups out of 28 Have not previously been observed to be elevated with LAMP-1 [13]. The remaining LSD (Krabbe disease, metachromatic leukotrophy, and Tay-Sachs disease) that did not rise for Lamp-1 had a significant number of patients (44-71%) showing increased saposin levels. (Table 2). Individuals suffering from about 85% LSD can be detected using both LAMP-1 and saposin as screening markers.
[0063]
There was a correlation between the LSD group that stores sphingolipids or sphingolipid derivatives and the LSD group that showed increased saposin levels. For example, Niemann-Pick disease (types A / B and C) in which sphingolipids are stored showed an increase in all saposins. However, only MPS II of the MPS groups studied showed an increase in saposin C. Saposin was also not elevated in demyelinating disorders such as MLD and Krabbe disease. Thus, the increase in saposin observed in the various LSD groups may be related to the tissue involved in storage and the type of substrate stored. Furthermore, the degree of saposin increase can also reflect the severity of the individual.
[0064]
The ratio of individual saposin levels in plasma from the LSD group was also tested and compared to the control population to determine if this ratio value was a good LSD detection parameter. However, a strong correlation between saposins (Table 3) resulted in a ratio of any two saposins that yielded lower estimates than the individual saposins.
[0065]
Saposin B was the most prevalent saposin in the plasma of control individuals (Table 2). A higher proportion of saposin B (77%) was found in the plasma fraction compared to saposins A, C and D (38, 23 and 30%, respectively). Saposin D is the predominant saposin (75 μg / L) in whole blood. Since saposins originate from the same precursor, their synthesis rates should be equal. Thus, the different levels observed probably resulted from different half-lives, where saposin D had a longer half-life in cells and saposin B had a longer half-life in plasma.
[0066]
(Example 2)
Plasma samples were assayed for α-glucosidase protein by an immunoquantitative assay using the same technique described for the saposin study. The results are represented as a box plot in FIG. The results are also shown in Table 5. This Table 5 shows the percent of patients with elevated levels of α-glucosidase above the median level in each disorder group and the 95th percentile of the control population. All 55% of patients showed an increase in α-glucosidase. All pamp patients showed α-glucosidase levels below the 5th percentile of the control population.
[0067]
Thus, α-glucosidase is a useful marker for the detection of a range of LSD by detecting either an increase or decrease in the level of this protein in plasma serum or whole blood.
[0068]
[Table 5]
Figure 0004703008
(Example 3)
The experiment shown in FIG. 2 was repeated for several samples using a combination of monoclonal and polyclonal antibodies against saposin C. Microliter plates were coated with monoclonal antibody 7B2 (4 mg / L, 16 hours, 4 ° C.), washed and then incubated with plasma samples (2 μL) in assay buffer (6 hours, 4 ° C.). The plate was washed again and then incubated with 500 μg / mL of liquid phase europium labeled antibody as indicated (6 hours, 4 ° C.). The plate was washed and developed with enhancement buffer (200 μL / well) and the fluorescence read. The concentration of saposin C was calculated based on a calibration curve using recombinant saposin C.
[0069]
[Table 6]
Figure 0004703008
The 7B2 antibody behaved similarly to the polyclonal serum in the capture step. However, the 3A1 antibody has decreased reactivity with control samples, decreased reactivity with Gossy disease samples, and increased reactivity with samples of metachromatic leukodystrophy and neuronal ceroid lipoxinosis. Indicated. These results indicate that there are multiple subtypes of saposin C that are immunologically distinguishable.
[0070]
The presence of immunologically distinguishable subtypes across all four classes of saposins A, B, C and D allows for a more sensitive diagnostic assay using monoclonal antibodies specific for the subtype. For example, the use of monoclonal antibody 3A1 provides an improvement in sensitivity to detect elevated saposin C levels in metachromatic leukotrophy and neuronal ceroid sebaceous brown disease samples relative to controls. Other monoclonals for any saposin can be tested for increased sensitivity to the control using the procedure described above.
[0071]
In some methods, a primary screen is performed using polyclonal sera against one or more saposins and samples, and the further investigation identified thereby is subjected to a secondary screen using monoclonal antibodies. In some methods, monoclonals used for secondary screening are selected. Because they show enhanced sensitivity in the detection of saposin in the particular disease state suggested by the primary screen. In some methods, samples are tested with multiple monoclonals that bind the same saposin type (eg, saposin C) but specifically bind to different subtypes of this class. By using a monoclonal antibody (eg 3A1) specific for a particular subtype, it becomes possible to achieve a higher level of discrimination between the reduced signal and the control patient, Increase the accuracy of this assay.
[0072]
(References)
[0073]
[Table 7]
Figure 0004703008
Figure 0004703008
Although the foregoing invention has been described in detail for purposes of clarity of understanding, it will be apparent that certain modifications may be made within the scope of the appended claims. All publications and patent documents cited herein are hereby incorporated by reference in their entirety for all purposes to the same extent as if each were so individually indicated. Is done.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a calibration curve for saposins A, B, C and D immunoquantification assays. Optimal to generate a calibration curve for saposin A (panel a), saposin B (panel b), saposin C (panel c) and saposin D (panel d) for use in immunoquantification of the respective proteins Immunoquantification conditions were used. Microtiter plates are coated with primary anti-saposin polyclonal antibody (2.5 mg / L, 4 ° C., overnight), standards are incubated (4 ° C., 4 hours), and Eu-labeled anti-saposin polyclonal antibody is used. (0.25 mg / L, 4 ° C., overnight).
FIG. 2 is a box plot of saposin concentration in plasma from controls and individuals who developed LSD. Saposin concentration was determined by using 0.25-2 μL of plasma sample. N = number of saposins used in each group. The line in the box is the average level, the shaded areas below and above the average represent the 25th percentile and 75th percentile, respectively, and the bar represents the range. ○ indicates an outlier, and * Indicates an extreme outlier. Galact = Galactosialidosis; GM I = GM I gangliosidosis; Mann = α-mannosidosis; MLD = metachromatic leukotrophy; MSD = multiple sulfatase deficiency; -P = Niemann-Pick disease; SAS = sialic acid storage disease; TSD = Tay-Sachs disease.
FIG. 3 is a box plot of α-glucosidase levels in plasma from individuals who developed control and LSD. The α-glucosidase concentration was determined by using 5.0 μL of plasma sample. N = number of saposins used in each group. The line in the box is the average level, the shaded areas below and above the average represent the 25th percentile and 75th percentile, respectively, and the bar represents the range. ○ indicates an outlier, and * Indicates an extreme outlier. Galact = Galactosia Ridosis; GM I = GM I gangliosidosis; MLD = metachromatic leukodystrophy; MSD = multiple sulfatase deficiency; NP = Niemann-Pick disease; SAS = sialic acid storage disease; TSD = Tay -Sachs disease. The Y axis is magnified to highlight differences between controls and LSD patients.

Claims (13)

被験体におけるリソソーム貯蔵障害診断またはモニターのために少なくとも1つのサポシンのレベルを使用する方法であって、
該被験体から得られたサンプル中の少なくとも1つのサポシンのレベルを測定する工程;
該レベルをベースラインレベルと比較する工程であって、該ベースラインレベルは、該リソソーム貯蔵障害に罹患していない被験体のコントロール集団において決定される場合、少なくとも該サポシンの該レベルである、工程;および
該レベルが該コントロール集団における少なくとも該サポシンの該ベースラインレベルの95百分位数を超えていないかまたは超えているかどうかを検出する、工程、
を包含し、ここで
(i)95百分位数を超えていないレベルにおいて測定された各サポシンの相対量は、該被験体における該リソソーム貯蔵障害の非存在の指標であり;
(ii)95百分位数を超えたレベルにおいて測定された各サポシンの相対量は、該被験体における該リソソーム貯蔵障害の存在または程度の指標であり;
(iii)該サンプルは、血漿、血清、または全血のサンプルであり;そして
(iv)該サポシンは、サポシンAを含み、そして該リソソーム貯蔵障害は、シスチン症、ファブリー病、ゴシェ病、GM−1−ガングリオシドーシス、I細胞病、クラッベ病、MPS I、MPS II、MPS IVA、MPS VI、ニーマン−ピック病(A/B型)、ニーマン−ピック病(C型)、ザントホフ病、シアル酸貯蔵疾患、1型テイ−サックス病およびウォルマン病からなる群より選択されるか;または
該サポシンは、サポシンBを含み、そして該リソソーム貯蔵障害は、ファブリー病、ゴシェ病、ニーマン−ピック病(A/B型)、ポーンプ病およびザントホフ病からなる群より選択されるか;または
該サポシンは、サポシンCを含み、そして該リソソーム貯蔵障害は、シスチン症、ファブリー病、ゴシェ病、GM−1−ガングリオシドーシス、I細胞病、MPS I、MPS
II、MPS IIID、MPS VI、多発性スルファターゼ欠損症、ニーマン−ピック病(A/B型)、ニーマン−ピック病(C型)、ポーンプ病、ザントホフ病、シアル酸貯蔵疾患およびウォルマン病からなる群より選択されるか;または
該サポシンは、サポシンDを含み、そして該リソソーム貯蔵障害は、シスチン症、ファブリー病、ゴシェ病、GM−1−ガングリオシドーシス、I細胞病、α−マンノシドーシス、異染性白質萎縮症、MPS I、MPS VI、多発性スルファターゼ欠損症、ニーマン−ピック病(A/B型)、ニーマン−ピック病(C型)、ポーンプ病、テイ−サックス(A/B)病およびウォルマン病からなる群より選択される、方法。
A method of using the level of at least one saposin for diagnosis or monitoring of lysosomal storage disorder in a subject,
Measuring the level of at least said one saposin in a sample obtained from the subject;
Comparing the level to a baseline level, wherein the baseline level is at least the level of the saposin as determined in a control population of subjects not afflicted with the lysosomal storage disorder. Detecting whether the level does not exceed or exceeds the 95th percentile of the baseline level of at least the saposin in the control population;
Where (i) the relative amount of each saposin measured at a level not exceeding 95 percentile is an indication of the absence of the lysosomal storage disorder in the subject;
(Ii) the relative amount of each saposin measured at a level above the 95 percentile is an indication of the presence or extent of the lysosomal storage disorder in the subject;
(Iii) the sample is a sample of plasma, serum, or whole blood; and (iv) the saposin contains saposin A and the lysosomal storage disorder is cystinosis, Fabry disease, Gaucher disease, GM- 1-gangliosidosis, I-cell disease, Krabbe disease, MPS I, MPS II, MPS IVA, MPS VI, Niemann-Pick disease (type A / B), Niemann-Pick disease (type C), Zanthof disease, sialic acid Selected from the group consisting of storage disease, type 1 Tay-Sachs disease and Wolman disease; or the saposin comprises saposin B and the lysosomal storage disorder is Fabry disease, Goshe disease, Niemann-Pick disease (A / B), Pomp disease and Zandhof disease; or the saposin comprises saposin C, and Lysosomal storage disorders include cystinosis, Fabry disease, Goshe disease, GM-1-gangliosidosis, I cell disease, MPS I, MPS
Group consisting of II, MPS IIID, MPS VI, multiple sulfatase deficiency, Niemann-Pick disease (A / B type), Niemann-Pick disease (type C), Pomp disease, Zandhof disease, sialic acid storage disease and Wolman disease Or the saposin comprises saposin D and the lysosomal storage disorder is cystinosis, Fabry disease, Goshe disease, GM-1-gangliosidosis, I cell disease, α-mannosidosis, Metachromatic leukotrophy, MPS I, MPS VI, multiple sulfatase deficiency, Niemann-Pick disease (type A / B), Niemann-Pick disease (type C), Pomp disease, Tay-Sachs (A / B) A method selected from the group consisting of Wolman disease and Wolman disease.
前記被験体由来の第2のサンプルにおける第2のサポシンの第2のレベルを測定する工程であって、前記サポシンおよび該第2のサポシンは同じであり、そして前記サンプルおよび該第2のサンプルは、異なる時間に得られる、工程;ならびに
該サンプルにおける該レベルと該第2のレベルとを比較して、前記リソソーム貯蔵障害の進行をモニターする工程、
該第2のレベルが前記コントロール集団における少なくとも該サポシンの前記ベースラインレベルの95百分位数を超えていないかまたは超えているかどうかを検出する工程、をさらに包含し、ここで
(i)該レベルと該第2のレベルとの比較は、該被験体における該リソソーム貯蔵障害の進行の指標であり;そして
(ii)該第2のサンプルは、血漿、血清または全血のサンプルである、
請求項1に記載の方法。
Measuring a second level of second saposin in a second sample from said subject, wherein said saposin and said second saposin are the same, and said sample and said second sample are Obtained at different times; and comparing the level in the sample with the second level to monitor the progress of the lysosomal storage disorder;
Detecting whether the second level does not exceed or exceeds the 95th percentile of the baseline level of at least the saposin in the control population, wherein (i) the A comparison of the level to the second level is an indicator of progression of the lysosomal storage disorder in the subject; and (ii) the second sample is a sample of plasma, serum or whole blood;
The method of claim 1.
前記リソソーム貯蔵障害のための処置を受けている前記被験体を選択する工程をさらに包含する、請求項1に記載の方法。  2. The method of claim 1, further comprising selecting the subject undergoing treatment for the lysosomal storage disorder. 前記被験体が、リソソーム貯蔵障害を有することが知られていない、請求項1に記載の方法。  2. The method of claim 1, wherein the subject is not known to have a lysosomal storage disorder. 1歳未満の乳児である前記被験体を選択する工程をさらに包含する、請求項1に記載の方法。  2. The method of claim 1, further comprising selecting the subject to be an infant under 1 year of age. 胎児である前記被験体を選択する工程をさらに包含し、かつ前記サンプルが、胎児血液サンプルである、請求項1に記載の方法。  The method of claim 1, further comprising selecting the subject being a fetus, and wherein the sample is a fetal blood sample. 前記サポシンの前記レベルにおける変化は、リソソーム貯蔵障害を有することが知られている前記被験体における該障害の進行または回復を示す、請求項2に記載の方法。  3. The method of claim 2, wherein a change in the level of the saposin indicates progression or recovery of the disorder in the subject known to have a lysosomal storage disorder. 前記サポシンの前記レベルにおける変化は、リソソーム貯蔵障害のために処置されている前記被験体における該リソソーム貯蔵障害の処置に対する応答を示す、請求項2に記載の方法。  3. The method of claim 2, wherein a change in the level of the saposin indicates a response to treatment of the lysosomal storage disorder in the subject being treated for a lysosomal storage disorder. 前記測定する工程が、サポシンポリペプチドと抗体との間の結合を検出する工程を包含する、請求項1に記載の方法。  The method of claim 1, wherein the measuring comprises detecting binding between a saposin polypeptide and an antibody. 前記抗体が、モノクロナール抗体である、請求項9に記載の方法。  The method of claim 9, wherein the antibody is a monoclonal antibody. 前記抗体が、固相に固定される、請求項9に記載の方法。  The method of claim 9, wherein the antibody is immobilized on a solid phase. 患者におけるリソソーム貯蔵障害の処置モニターのためにサポシンの処置前のベースラインレベルおよび該サポシンの処置後のベースラインレベルを使用する方法であって、
薬剤を用いる処置の前に、リソソーム貯蔵障害を有する患者由来のサンプルにおけるサポシンの処置前のベースラインレベルを測定する工程;
該薬剤を用いる処置の後に、該リソソーム貯蔵障害を有する該患者由来のサンプルにおける該サポシンの該処置後のベースラインレベルを測定する工程;ならびに
該サポシンの該処置前のベースラインレベルと、該サポシンの該処置後のベースラインレベルとを比較する工程、
を包含し、ここで
(i)該サンプルは、血漿、血清、全血のサンプル、またはこれらの混合物であり;
(ii)該サポシンは、サポシンAを含み、そして該リソソーム貯蔵障害は、シスチン症、ファブリー病、ゴシェ病、GM−1−ガングリオシドーシス、I細胞病、クラッベ病、MPS I、MPS II、MPS IVA、MPS VI、ニーマン−ピック病(A/B型)、ニーマン−ピック病(C型)、ザントホフ病、シアル酸貯蔵疾患、1型テイ−サックス病およびウォルマン病からなる群より選択されるか;または
該サポシンは、サポシンBを含み、そして該リソソーム貯蔵障害は、ファブリー病、ゴシェ病、ニーマン−ピック病(A/B型)、ポーンプ病およびザントホフ病からなる群より選択されるか;または
該サポシンは、サポシンCを含み、そして該リソソーム貯蔵障害は、シスチン症、ファブリー病、ゴシェ病、GM−1−ガングリオシドーシス、I細胞病、MPS I、MPS
II、MPS IIID、MPS VI、多発性スルファターゼ欠損症、ニーマン−ピック病(A/B型)、ニーマン−ピック病(C型)、ポーンプ病、ザントホフ病、シアル酸貯蔵疾患およびウォルマン病からなる群より選択されるか;または
該サポシンは、サポシンDを含み、そして該リソソーム貯蔵障害は、シスチン症、ファブリー病、ゴシェ病、GM−1−ガングリオシドーシス、I細胞病、α−マンノシドーシス、異染性白質萎縮症、MPS I、MPS VI、多発性スルファターゼ欠損症、ニーマン−ピック病(A/B型)、ニーマン−ピック病(C型)、ポーンプ病、テイ−サックス(A/B)病およびウォルマン病からなる群より選択され;そして
(iii)該処置前のベースラインレベルに対する該処置後のベースラインレベルの減少が、陽性の処置結果を示す、方法。
A method of using a pre-treatment baseline level of saposin and a post-treatment baseline level of saposin for monitoring treatment of a lysosomal storage disorder in a patient comprising the steps of :
Prior to treatment with the drug, the step of measuring a baseline level before said treatment of said saposin in a sample from said patient with a lysosomal storage disorder;
After treatment with the agent, a step of measuring a baseline level after said treatment of said saposin that put the sample from the patient with the lysosomal storage disorder; and and baseline levels prior the treatment of said saposin, Comparing the post-treatment baseline level of the saposin;
Where (i) the sample is a sample of plasma, serum, whole blood, or a mixture thereof;
(Ii) the saposin comprises saposin A and the lysosomal storage disorder is cystinosis, Fabry disease, Goshe disease, GM-1-gangliosidosis, I cell disease, Krabbe disease, MPS I, MPS II, MPS Is it selected from the group consisting of IVA, MPS VI, Niemann-Pick disease (type A / B), Niemann-Pick disease (type C), Zandhof disease, sialic acid storage disease, type 1 Tay-Sachs disease and Wolman disease Or the saposin comprises saposin B, and the lysosomal storage disorder is selected from the group consisting of Fabry disease, Gaucher disease, Niemann-Pick disease (type A / B), Pomp disease and Zandhof disease; The saposin comprises saposin C, and the lysosomal storage disorder is cystinosis, Fabry disease, Gaucher disease, GM-1-Ga Griot Sydow cis, I-cell disease, MPS I, MPS
Group consisting of II, MPS IIID, MPS VI, multiple sulfatase deficiency, Niemann-Pick disease (A / B type), Niemann-Pick disease (type C), Pomp disease, Zandhof disease, sialic acid storage disease and Wolman disease Or the saposin comprises saposin D and the lysosomal storage disorder is cystinosis, Fabry disease, Goshe disease, GM-1-gangliosidosis, I cell disease, α-mannosidosis, Metachromatic leukotrophy, MPS I, MPS VI, multiple sulfatase deficiency, Niemann-Pick disease (type A / B), Niemann-Pick disease (type C), Pomp disease, Tay-Sachs (A / B) (Iii) a baseline level after the treatment relative to a baseline level before the treatment; Decrease Le indicates a positive treatment outcome, methods.
被験体におけるリソソーム貯蔵障害診断またはモニターのためにサポシンのレベルを使用する方法であって、
該被験体から得られたサンプル中のサポシンのレベルを測定する工程;
該レベルをベースラインレベルと比較する工程であって、該ベースラインレベルは、該リソソーム貯蔵障害に罹患していない被験体のコントロール集団において決定される場合、該サポシンのレベルである、工程;および
該レベルが該コントロール集団におけるサポシンの該ベースラインレベルの95百分位数を超えていないかまたは超えているかどうかを検出する、工程、
を包含し、ここで
(i)95百分位数を超えていないレベルにおいて測定された各サポシンの相対量は、該被験体における該リソソーム貯蔵障害の非存在の指標であり;
(ii)95百分位数を超えたレベルにおいて測定された各サポシンの相対量は、該被験体における該リソソーム貯蔵障害の存在または程度の指標であり;
(iii)該サポシンは、サポシンAを含み、そして該リソソーム貯蔵障害は、シスチン症、ファブリー病、ゴシェ病、GM−1−ガングリオシドーシス、I細胞病、クラッベ病、MPS I、MPS II、MPS IVA、MPS VI、ニーマン−ピック病(A/B型)、ニーマン−ピック病(C型)、ザントホフ病、シアル酸貯蔵疾患、1型テイ−サックス病およびウォルマン病からなる群より選択されるか;または
該サポシンは、サポシンBを含み、そして該リソソーム貯蔵障害は、ファブリー病、ゴシェ病、ニーマン−ピック病(A/B型)、ポーンプ病およびザントホフ病からなる群より選択されるか;または
該サポシンは、サポシンCを含み、そして該リソソーム貯蔵障害は、シスチン症、ファブリー病、ゴシェ病、GM−1−ガングリオシドーシス、I細胞病、MPS I、MPS
II、MPS IIID、MPS VI、多発性スルファターゼ欠損症、ニーマン−ピック病(A/B型)、ニーマン−ピック病(C型)、ポーンプ病、ザントホフ病、シアル酸貯蔵疾患およびウォルマン病からなる群より選択されるか;または
該サポシンは、サポシンDを含み、そして該リソソーム貯蔵障害は、シスチン症、ファブリー病、ゴシェ病、GM−1−ガングリオシドーシス、I細胞病、α−マンノシドーシス、異染性白質萎縮症、MPS I、MPS VI、多発性スルファターゼ欠損症、ニーマン−ピック病(A/B型)、ニーマン−ピック病(C型)、ポーンプ病、テイ−サックス(A/B)病およびウォルマン病からなる群より選択され;そして
(iv)該サンプルは、血漿であり;そして
(v)該ベースラインレベルおよび該レベルは、該リソソーム貯蔵障害のパーセント上昇レベルにほぼ等しい、
方法。
A method of using the level of the saposin for diagnosis or monitoring of lysosomal storage disorder in a subject,
Measuring the level of saposin in a sample obtained from the subject;
Comparing the level to a baseline level, wherein the baseline level is the level of the saposin as determined in a control population of subjects not afflicted with the lysosomal storage disorder; and the level to detect whether it exceeds or does not exceed the 95th percentile of the baseline level of the saposin in the control population, step,
Where (i) the relative amount of each saposin measured at a level not exceeding 95 percentile is an indication of the absence of the lysosomal storage disorder in the subject;
(Ii) the relative amount of each saposin measured at a level above the 95 percentile is an indication of the presence or extent of the lysosomal storage disorder in the subject;
(Iii) the saposin comprises saposin A and the lysosomal storage disorder is cystinosis, Fabry disease, Goshe disease, GM-1-gangliosidosis, I cell disease, Krabbe disease, MPS I, MPS II, MPS Is it selected from the group consisting of IVA, MPS VI, Niemann-Pick disease (type A / B), Niemann-Pick disease (type C), Zandhof disease, sialic acid storage disease, type 1 Tay-Sachs disease and Wolman disease Or the saposin comprises saposin B, and the lysosomal storage disorder is selected from the group consisting of Fabry disease, Gaucher disease, Niemann-Pick disease (type A / B), Pomp disease and Zandhof disease; The saposin comprises saposin C, and the lysosomal storage disorder is cystinosis, Fabry disease, Gaucher disease, GM-1- Packaging Rio Sydow cis, I-cell disease, MPS I, MPS
Group consisting of II, MPS IIID, MPS VI, multiple sulfatase deficiency, Niemann-Pick disease (A / B type), Niemann-Pick disease (type C), Pomp disease, Zandhof disease, sialic acid storage disease and Wolman disease Or the saposin comprises saposin D and the lysosomal storage disorder is cystinosis, Fabry disease, Goshe disease, GM-1-gangliosidosis, I cell disease, α-mannosidosis, Metachromatic leukotrophy, MPS I, MPS VI, multiple sulfatase deficiency, Niemann-Pick disease (type A / B), Niemann-Pick disease (type C), Pomp disease, Tay-Sachs (A / B) And (iv) the sample is plasma; and (v) the baseline level and The level is approximately equal to the percentage increase in the level of the lysosomal storage disorders,
Method.
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