JP4757266B2 - バイオマーカー及びその使用 - Google Patents
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Description
A.特徴的症状:以下の2つ(又は、それより多い)、各々が1ヶ月間(治療が成功すれば、これより短い)の大部分の時間現れる:妄想(delusions)、幻覚(hallucinations)、混乱した言語(disorganized speech)(例えば、頻繁な脱線又は支離滅裂(frequent derailment or incoherence))、著しく混乱した又は緊張性昏迷行動(grossly disorganized or catatonic behavior)、陰性症状(即ち、情動の平坦化(affective flattening)、アロギー(alogia)又は意欲喪失(avolition))。妄想が奇怪である場合、或いは、幻覚が人の行動又は思想に対して連続的な実況を続ける声或いは互いに会話する2以上の声からなる場合には、1つの基準A症状のみが必要とされる。
1.妄想タイプ(Paranoid Type):以下の基準が満たされている統合失調症タイプが該当する:1以上の妄想又は頻繁な幻聴を伴う没頭状態(preoccupation)。以下のいずれも顕著でない:混乱した言語、混乱した又は緊張性昏迷の行動(disorganized or catatonic behavior)、或いは、平坦な又は不相応な情動(flat or inappropriate affect)。
統合失調症に関連する特徴として、次のものが挙げられる:学習問題(learning problems)、活動低下(hypoactivity)、精神病(psychosis)、幸福な気分(euphoric mood)、憂鬱な気分(depressed mood)、身体的な又は性的な機能不全(somatic or sexual dysfunction)、機能亢進(hyperactivity)、罪悪感(guilt)又は強迫観念(obsession)、性的異常行動(sexually deviant behavior)、変わった/偏奇性の又は疑い深い人格(odd/eccentric or suspicious personality)、不安が強い又は恐怖心が強い又は依存性の人格(anxious or fearful or dependent personality)、大仰な又は偏心の又は反社会的な人格(antisocial personality)。
多くの障害が、統合失調症と類似する又は同じ症状を有する。それゆえ、臨床医は、彼/彼女の診断の試みにおいて、彼/彼女が除外する必要がある以下の障害に対して区別し、正確な診断を確立しなければならない:一般医学的状態に起因する精神病障害、せん妄(delirium)又は痴呆(dementia);物質誘導精神病障害(substance−induced psychotic disorder);物質誘導性せん妄(substance−induced delirium);物質誘導性持続性痴呆(substance−induced persisting dementia);物質関連性障害(substance−related disorders);精神病の特徴を有する気分障害; 分裂情動障害;他に特定されない抑うつ性障害(depressive disorder);他に特定されない双極性障害;緊張性昏迷の特徴を有する気分障害;分裂病様障害(schizophreniform disorder);短い精神病障害(brief psychotic disorder);妄想性障害;他に特定されない精神病障害;広汎発達障害(例えば、自閉症);(コミュニケーション障害からの)混乱した言語を組み合わせた小児期プレゼンテーション(childhood presentations combining disorganized speech (from a communication disorder))並びに注意欠陥/過活動性障害からの混乱した行動(disorganized behavior(from attention−deficit/hyperactivity disorder);分裂病型障害(schizotypal disorder);分裂病質人格障害(schizoid personality disorder)及び妄想性人格障害。
双極性疾病の2つのサブタイプのみが、それら特有のDSMカテゴリー(双極性I及び双極性II)を与えるのに十分なほど明確に定義された。
躁鬱は、気分の2つの異なり且つ反対の状態からなり、それにより鬱が躁と交互に起こる。DSM IVは、障害が躁として分類される前に満たさなければならない多くの基準を与える。最初の1つは、個体の気分が高められるか、誇大妄想的であるか又は短気である。その気分は、安定期の間の個体の通常の情動状態と異なるものでなければならない。相当な時間に渡って顕著な変化が起こらなければならない。その人は、非常に意欲的になり(elevated)、壮大なアイデアを持つはずである。彼らは、また、非常に短気になり、態度が「傲慢」に見えるかもしれない。躁病についての第二の主要な基準は、以下の症状の少なくとも3つが相当な程度にまで存在したはずであることを重視する:自尊心肥大(inflated sense of self importance)、睡眠要求の減少(decreased need for sleep)、多弁(increased talkativeness)、観念奔逸又は疾走する思考(flight of ideas or racing thoughts)、容易に乱される高められた目標思考活動(easily distracted, increased goal−directed activity)、悲惨な結果をもたらすかも知れないが喜びをもたらし得る活動への過剰な関与(例えば、性的行動及び過剰消耗)。 DSM IVにおける躁病についての第三の基準は、気分の変化が、個人の仕事効率や普通の社会活動又は他人との関係に加わる能力に影響するほど著しいことを重視する。この第三の基準が使用され、躁と軽躁との間の差がはっきりする。
DSM IVは、重度の鬱病を臨床的に定義する多くの基準が存在していると述べている。その状態は、少なくとも2週間明らか(evident)であったはずであり且つ以下の症状の5つを有さなければならない:その日の大半の憂鬱な気分(ほぼ毎日)、ほぼ全ての活動における興味又は喜びの欠如(ほぼ毎日)、体重及び食欲における変化、睡眠障害、身体活動の減少、疲労及びエネルギーの喪失、無気力(feelings of worthlessness)又は過剰な罪悪感、乏しい集中レベル、自殺願望。
精神病は、基本的な知覚、認識、情動及び判断のプロセスにおける障害を特徴とする。例えば、人は、妄想、幻覚、混乱した言語、混乱した行動などを経験し得る。双極性情動障害の診断は、個体が必ず精神病を経験することを意味しない。精神病の症状は、幾つかの異なる脳障害(頭部外傷、脳卒中、腫瘍、感染、違法薬物の使用の結果もたらされる傷害を含む)と関連している。精神病の症状は、深刻な鬱に発展するかも知れない。
分裂情動障害は、統合失調症及び双極性障害の両方の要素によって特徴付けられ、「モードコンポーネントを伴う統合失調症」と称されてきた。分裂情動障害は、疾病の所定のエピソードにおいて同程度に至る統合失調症及び双極性障害の両方の随伴症状によって特徴付けられ、それゆえ、分裂情動障害を双極性障害又は統合失調症と区別することは非常に困難であり、また、異なる症候群としての分裂情動障害の存在は、この分野における議論の的となる主題である。疾病の複合的な性質ゆえに、しばしば、分裂情動障害の診断ができない。分裂情動障害を患う多くの個体は、初め、躁鬱と診断される。
本発明は、統合失調症型障害、双極性障害、又はその素因に対するバイオマーカーとしての、VGFペプチド(好ましくは、配列番号1に示されるアミノ酸、又はそのフラグメントからなる)の使用を提供する。
(a)試験生物学的サンプル中で、VGFペプチドバイオマーカー(好ましくは、配列番号1又はそのフラグメントからなる)の量を定量すること、
(b)前記試験サンプル中の前記ペプチドの量を、正常な被験体からの正常なコントロール生物学的サンプル中に存在する量と比較すること。
(a)前記被験体から採取された試験生物学的サンプル中のVGFペプチドバイオマーカー(好ましくは、配列番号1のアミノ酸配列又はそのフラグメントからなる)の量を定量する工程、
(b)前記試験サンプル中の前記ペプチドの量を、1以上のコントロール並びに/或いは同じ被験体から以前に採取された1以上の以前の試験サンプル中に存在する量と比較する工程。
年齢を適合させたCSFサンプルを、健康な個体(n=40)並びに統合失調症/双極性障害の顕著な症状を伴う第一発症精神病を有する患者(薬物フリー)(n=40)から得た。全ての化学物質をSigmaから入手した。プロテインチップとマトリックスは、Ciphergen(Guildford, UK)から入手した。
CSFサンプルの5μlのアリコートを、製造元のプロトコールに従って、強力なアニオン交換(Q10)チップ上でプロセッシングした(Ciphergen Biosystems)。簡単には、アレイスポットを、シェーカー(周波数=5Hz)上で、10分間、室温にて、バインディングバッファー(100mM Tris−HCl、pH9.0)で2回予備活性化した。次いで、バインディングバッファーの50μlを、5μlCSFサンプルの添加より前に、各プロテインスポット中に添加した。プロテインチップを、室温にて30分間シェーカー上でインキュベートした。チップを、バインディングバッファーで2回、HPLCグレードのH2Oで1回洗浄し、次いで空気乾燥させた。次に、チップを、50%アセトニトリル及び0.5%トリフルオロ酢酸中の100%飽和シナピン酸(sinapic acid)(3,5−ジメトキシ−4−ヒドロキシケイ皮酸)の1μlで2回連続処理した。チップをCiphergen ProteinChipTM Reader(model PBSII)で分析した。各サンプルを2回分析し、差異的に発現したタンパク質の同定において、再現性を確認した。
アレイをCiphergen ProteinChip Reader (model PBSII)で分析した。タンパク質のマススペクトルを、230−280任意単位(arbitrary unit)のレーザー強度で平均65レーザーショットを用いることによって生成した。低分子量タンパク質のデータ取得のため、検出サイズ範囲は3〜20kDaであり、25kDaの最大サイズを用いた。レーザーの焦点を10kDaに合わせた。検出器の感度を8にセットし、レーザー強度を190に設定した。高分子量タンパク質については、検出サイズ範囲が20〜150kDaであり、250kDaの最大サイズを用いた。レーザーの焦点を85kDaに合わせた。検出器の感度を9に設定し、レーザー強度を1:4希釈については260及び280に設定した。アレイ表面で捉えられる各タンパク質の質量対電荷比(m/z)を、外部目盛り測定標準(Ciphergen Biosystems)に従って決定した;ウシインシュリン(5,733.6 Da)、ヒトユビキチン(8,564.8 Da)、ウシシトクロムc(12,230.9 Da)、ウシスーパーオキシドジスムターゼ(15,591.4 Da)、ウシα−ラクトグロブリンA(18,363.3 Da)、西洋ワサビペルオキシダーゼ(43,240 Da)、BSA(66,410 Da)及びトリコンアルブミン(77,490 Da)。
10kDa公称分子量カットオフを有するNanosepTM (Pall Corporation)遠心限外濾過装置を用いて、CSFの50μlサンプルからタンパク質を取除いた。濾液のアリコート(5μl)をC18 ZipTipTM (Waters)での固相マイクロ抽出によって脱塩し、ペプチドを、0.1%蟻酸/50%水性アセトニトリル(1μl)でナノスプレーチップ(Protana Engineering)中に直接溶出した。ナノスプレーチップを、4重極飛行時間マススペクトロメーター(Qstar Pulsar i, Applied Biosystems−MDS Sciex)に取り付けられたナノエレクトロスプレーイオンソース(Protana Engineering)中に挿入し、m/z範囲350−1500原子質量単位に渡って5〜10分間フルスキャンTOFスペクトルを取得した。MS/MSスペクトルを、十分なシグナル:ノイズが達成されるまで、m/z範囲50〜1700原子質量単位にわたって取得した。フラグメントイオンの最も幅広い範囲を与えるよう、データ取得の間、衝突エネルギーを最適化した。
データをPROTEINCHIPTM data analysis software version 3.0 (Ciphergen Biosystems)を用いて分析した。各比較のため、生の強度データを、比較される群における全てのプロフィールの全イオン電流を用いて標準化した。低分子量範囲については3,000〜25,000Da、高分子量範囲については4,000から250,000Daのm/zの全イオン電流に、ピーク強度を標準化した。Biomarker Wizard application (nonparametric calculations; Ciphergen Biosystems)を用いて、全スペクトルをコンパイルし、定量された質量ピークを自動検出した。マスウィンドウの0.2%を用いたセカンドパスピーク選択を使用することによって、ピークラベリングを完成させ、推定されるピークを加えた。プロフィールの群について、サンプル統計を行なった(正常対第一発症精神病)。様々な群の間で、タンパク質の相違(倍変化(fold changes))を計算した。
8つの統合失調症脳及び8つのコントロール脳(人口統計学的変数に合わせられた前前頭皮質)をランダムに選択した。ポリクローナル抗体を用いて、前前頭皮質からの死後の脳組織の抽出物について、ウェスタン分析を行なった (Santa Cruz Biotechnology Inc., (VGF R−15): sc−10383;ラット起源のVGFのカルボキシ末端に対して惹起されたアフィニティー精製ヤギポリクローナル抗体)。VGFペプチドバイオマーカー(成人VGF、シグナルペプチドなし、図3A)は、コントロールと比べて、確立された統合失調症を患う4人の患者(8人の患者のうち)において有意にアップレギュレートされていることが見出された(図4)。同様の結果が、更なる実験において得られた(10のコントロール及び統合失調症の10の診断症例、データは示さない)。この結果は、SELDIマススペクトルからのデータとともに、成熟VGFペプチドバイオマーカーが、統合失調症の病因と関係しており、それゆえ統合失調症のための診断/予後マーカー並びに/或いは治療ターゲットとして使用され得ることを示唆している。
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Claims (17)
- 統合失調症型障害(schizophrenic disorder)、双極性障害、又はその素因に対するバイオマーカーとしての、配列番号1に示されるアミノ酸配列からなるVGFペプチドの使用。
- 配列番号1に示されるアミノ酸配列からなる、統合失調症型障害、双極性障害又はその素因に対するVGFペプチドバイオマーカー。
- (a)試験被験体からの生物学的サンプル中に存在する、配列番号1のアミノ酸配列からなるVGFペプチドの量を定量すること、
(b)前記試験生物学的サンプル中の前記VGFペプチドの量を、正常な被験体からの正常なコントロール生物学的サンプル中に存在する量と比較すること、及び、
(c)前記試験生物学的サンプル中の前記VGFペプチドの量が前記正常な被験体からの正常なコントロール生物学的サンプル中に存在する量よりも高いとき、統合失調症型障害、双極性障害又はその素因が存在するとし、または、前記試験生物学的サンプル中の前記VGFペプチドの量が前記正常な被験体からの正常なコントロール生物学的サンプル中に存在する量と等しい又はより低いとき、統合失調症型障害、双極性障害、及び/又はその素因が非存在であるとすることを包含する、統合失調症型障害、双極性障害又はその素因を確認又は観察する方法。 - (a)被験体からの生物学的サンプル中に存在する配列番号1のアミノ酸配列からなるVGFペプチドの量を定量すること、
(b)前記生物学的サンプル中の前記VGFペプチドの量を、1以上のコントロール並びに/或いは同じ被検体から以前に採取された1以上の以前の試験サンプル中に存在する量を比較すること、及び、
(c)前記生物学的サンプル中の前記VGFペプチドの量が、前記1以上のコントロール並びに/或いは同じ被検体から以前に採取された1以上の以前の試験サンプル中に存在する量よりも減少しているとき、統合失調症型、双極性障害、又はその素因への治療に有利な効果があるとすることを包含する、統合失調症型又は双極性障害を有する被験体、有すると推測される被験体、或いは、統合失調症型障害又は双極性障害に罹患しやすい被験体における治療の有効性を確認又は観察する方法。 - 試験被験体から2以上の時期に採取された生物学的サンプル中に存在する配列番号1のアミノ酸配列からなるVGFペプチドバイオマーカーを検出及び/又は定量することを包含する、請求項3又は請求項4に記載の方法。
- 2以上の時期に採取されたサンプル中に存在するVGFペプチドバイオマーカーのレベルを比較することをさらに包含する、請求項4又は請求項5に記載の方法。
- 前記試験サンプル中のペプチドバイオマーカーの量と、治療の開始前に前記被験体から採取された1以上のサンプル及び/又は治療の初期ステージにおいて前記被験体から採取された1以上のサンプル中に存在する量とを比較することを包含する、請求項4〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 2以上の時期に採取されたサンプル中のペプチドバイオマーカーの量における変化を検出することをさらに包含する、請求項4〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記試験サンプル中に存在するペプチドバイオマーカーの量を1以上のコントロールと比較することを包含する、請求項3〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 定量が、前記サンプル中のVGFバイオマーカーペプチドの濃度を測定することによって行なわれる、請求項3〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 検出及び/定量が、SELDI(−TOF)及び/又はMALDI(−TOF)、1−Dゲルベース分析、2−Dゲルベース分析、マススペクトル(MS)及びLC−MSベース技術から成る群より選択される1以上の方法によって行なわれる、請求項3〜10のいずれか一項に記載の方法。
- 検出及び/定量が、免疫学的方法を用いて行なわれる、請求項3〜11のいずれか一項に記載の方法。
- 生物学的サンプルが、CSF、全血、血清、尿、唾液、又は他の体液、或いは呼気、濃縮された呼気、又はそこからの抽出物又は精製物、又はその希釈物である、請求項3〜12のいずれか一項に記載の方法。
- 試験細胞を試験物質に暴露する工程、並びに、該試験細胞内の又は該試験細胞によって分泌された配列番号1のペプチドのレベルをモニターする工程を包含する、被験体において配列番号1のアミノ酸配列からなるVGFペプチドバイオマーカーの生成を抑制し得る物質を同定する方法。
- 試験細胞が真核細胞である、請求項14に記載の方法。
- 真核細胞が酵母細胞、昆虫細胞、Drosophila細胞、C.elegans細胞、或いは、ヒト、非ヒト霊長類、ウマ、ウシ、ブタ、ヒツジ、イヌ、ネコ、魚類、げっ歯類又はネズミ起源の細胞である、請求項14又は15に記載の方法。
- 前記動物又は細胞が、ヒトVGFペプチド及びヒトVGFポリペプチドを開裂し得るヒトタンパク質分解酵素からなる群より選択される1以上のポリペプチドを発現し得る非ヒト動物又は細胞である、請求項14〜16のいずれか一項に記載の方法。
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