JP4838140B2 - 発作性脳発射を評価するための免疫吸着血液検査 - Google Patents
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Description
本出願は、2003年11月6日に出願された米国仮出願第60/517,671号の優先権を主張する。
このように、本発明の対象は、免疫吸着に基づく血液検査の臨床的な有用性、並びに中枢神経障害、例えば、発作性脳発射(paroxysmal cerebral discharges)及び癲癇を診断するための、免疫化学的方法及びキットを供する。
異常な発作発射を示す患者における発作の起源及び原因を評価するための方法は、発作を起こした患者の生体液中のGluR1ペプチド及びフラグメントの存在及び含量に基づき、発見されてきた。これまでに、患者の臨床的評価と組み合わせた、発作発射のEEG測定は、患者における発作の起源の評価のための「金本位」を構成してきた。発作発射と癲癇における確立された関係により、異常な発作性スパイクを伴う発作患者は、通常(そして、しばしば誤って)癲癇として診断され、そしてしばしば抗痙攣薬を処方され、又は実際に発作の原因が発作性でない場合に必要のない手術をされることすらある。
本発明は、本発明書の好ましい態様の以下の詳細な説明に対する参考例、及び本明細に含まれる実施例により、容易に理解することができる。本方法及び技術が開示され、記載される前に、本発明は特定の分析的又は合成的方法に制限されず、当然に変更することができることが理解される。また、本明細書に使用される用語は、特定の態様を説明するためだけのものであり、制限することを意図するものではない。
生体試料は、血液、血漿、血清、脊髄液、唾液、汗、又は脳組織である。より好ましくは、生体試料は、生体液である。当該生体液は、血清及び血漿である。
本発明は、脳関連発作、非脳関連発作、及び心因関連発作を診断するため、且つ発作発射からもたらされる脳関連発作とそうでないものを区別するために、脳中のAMPAレセプター又はGluR1の発現の遺伝的な又は偶発的な増加が発作性脳発射に相関しうることの認識に由来する。脳中に異常に発現される組換えGluR1レセプターは素早く代謝され、そして血液脳関門に浸透し、これらの代謝破壊生成物は循環系に入る。免疫系は外来抗原としてこれらのペプチド及びタンパク質フラグメントを認識し、そしてこれらに対する抗体を産生することにより応答する。個体中のこれらの脳生物マーカーの迅速な評価は、発作性脳発射及び癲癇の診断において医師の信頼を著しく増強し、そして脳関連発作の診断的確実性を改善し、そして投与することができる抗痙攣治療を補足するであろう。当該データは、他の診断的戦略に独立して使用できるが、好ましくは慣習的な診断技術を利用する包括的な診断的戦略に不可欠な部分を形成する。
本発明の診断方法は、癲癇発作に対する治療との組み合わせにおいて利用される場合に特に有用である。当該方法は、抗痙攣治療を開始し、当該治療を減少又は中止し、又は脳外科手術を考慮する場合に有用である。当該方法は、好ましくは追加的な診断方法、例えば、EEGとの組み合わせにおいて行われる。
他の態様において、本発明は、中枢神経系疾患、例えば、発作性脳発射、及び癲癇を診断するためのキットを供する。抗体又はGluR1のいずれかが測定されるかによって、組換えGluR1抗体又は抗原をイムノアッセイ診断キットに組み込むことができる。抗体及び抗原の調製は、好ましくは、定量的適用における簡単な参照のために与えられた抗原及び/又は抗体濃度を伴い、適当な定量的な形態において供されるべきである。
本発明の方法により得られる診断のスピードを劇的に改善するラテックス凝集技術又はラテラルフローフォーマットが開発されており、これにより診断の確実性が向上する。ラテックス凝集アッセイは、Beltz, G. A. et al., in Molecular Probes: Techniques and Medical Applications, A. Albertini et al., eds., Raven Press, New York, 1989において記載されており、参照例として本明細書中に組み入れられている。ラテックス凝集アッセイにおいて、特定の生物マーカーに対して産生された抗体はラテックス粒子上に固定される。当該ラテックス粒子は、検査される適当な血清の希釈物中に滴下され、そしてカードを穏やかに揺することにより混合させる。十分なレベルの生物マーカーを欠く試料により、ラテックス粒子は懸濁液中に残存し、そして滑らかで乳白色の外観を保持する。しかしながら、当該抗体と反応性の生物マーカーが存在する場合、当該ラテックス粒子は、視覚的に検出可能な凝集体になる。
本発明の方法は、本発明の一部を形成する一連の新規な組成物に依存する。従って一連のある態様において、本発明は、AMPAレセプターのGluR1、GluR2、GluR3、及びGluR4サブユニットの組換えポリペプチドフラグメントであって、
1.GluR1のN末端ドメイン、配列番号1;
2.GluR2のN末端ドメイン、配列番号2;
3.GluR3のN末端ドメイン、配列番号3;
4.GluR4のN末端ドメイン、配列番号4;
5.組換えGluR1、配列番号5及び6、
又はこれらの抗原性フラグメント、類似体、又は誘導体を含んで成るものを供する。他の一連の態様において、本発明は、異なる抗原決定基、例えば、ヒト血清アルブミンと共有結合する先のポリペプチドのいずれかを供する。更に他の一連の態様において、本発明は、上述のいずれかの免疫吸着物質と結合するいずれかの先のポリペプチドを供する。当該免疫吸着剤は、上述のサイズ範囲において、ラテックス凝集のためのビーズ形態、又は慣習的なイムノアッセイ分析のための合成プレート形態であってよい。当該ポリペプチドは、いずれかの慣習的な結合手段、例えば、共有結合、イオン結合、及び吸着を使用して、免疫吸着剤と結合することができる。
本発明の特徴、観点、及び利点は、本明細書を通して使用されるナンバリングされたアミノ酸位置を説明する以下の配列リストによって、より明確に理解されるだろう。
当該ランダム化且つ二重盲検化検査は、1995 年1月から1999年12月までの間、モスクワとセント・ピーターズバーグ(ロシア)にある4箇所の小児癲癇センター(Children Epilepsy Center)において行った。我々の研究は、厳密な集団ベースではないが、我々は、当該国の西部において癲癇を伴う小児の代表的なグループを達成するように個人を集めた。
二重盲検検査を、1994年2月から1997年12月までの間、V. M Bechterev's 研究所の精神科及び神経科における癲癇科、及びセント・ピーターズバーグ(ロシア)のRussian Military Medical Academy の神経科において行った。増加した発作頻度により上述の施設に入院した237人の18〜40歳の癲癇を伴う一連の患者(130人の女性、107人の男性)の参加を考慮した。癲癇はILAEガイドラインに従い分類し、そして当該プロトコルにおいて以下の考察基準を考慮した:1年〜20年の障害期間;1日あたり1回〜1年あたり1回の発作頻度;発作の種類:部分単純、部分複数、欠神を伴う全身性、異なる病因の全身性強直間代性(例えば、細菌性髄膜炎、脳卒中、脳性麻痺、出生前外傷等)。癲癇の明らかな診断は、発作の良く記載された病歴と局所関連癲癇と一致する局所的異常の証拠を伴うEEG又はMRI/CTスキャンのいずれかに基づいた。患者は、進行性又は変性障害;医薬を必要とする精神障害又は気分障害、自殺企図の検査から除外した。
GluR1抗体を検出するためのGRACE-NeuroTest-Epilepsy ELISAキットは、(i)GluR1ペプチド又はGluR1に対する抗体のための免疫吸着剤;及び(ii)シグナル発生化合物に付着する二次抗体を含んで成る指示薬、を含んで成る。当該試験は、発作性脳発射及び癲癇を起こす人を評価するために使用することを意図した。
4人の明らかに健康な個体由来の血液検体を、GluR1抗体で200ng/mL(血清)の最終濃度に、又はGluRペプチドで2.0ng/mL(血漿)の最終濃度にスパイクした。GRACE-NeuroTest- Epilepsy アッセイの範囲におけるGluR1抗体又はGluR1ペプチド値を得るために、スパイクされた検体をスパイクしていないもので重量測定的に希釈した。スパイクされていない試料中の少量(<0.1ng/mLの抗体、及び<10pg/mLのペプチド)の内在性GluR1抗体、又はGluR1ペプチドのために補正を行った。当該データの直線回帰分析は、当該アッセイがGluR1抗体検査において0〜2.5ng/mL、及び0〜200pg/mLの範囲で直線性を有することを示す。
GRACE-NeuroTest-Epilepsy ELISAのために、ゼロと区別可能な当該分析感度又は検出可能な最低濃度は、5日目に4ロットの試薬を使用して、ゼロ標準物質を各20回試験することにより測定した。GluR1抗体試験の分析感度の平均95%信頼限界は、0.05ng/mL以下(95%信頼区間0.01〜0.06ng/mL)であり、そしてGluR1ペプチド試験は、5pg/mL以下(95%信頼区間0.2〜4.9pg/mL)であった。
ヘモグロビン(10,000mg/dL以下)及び脂質(1000mg/dL以下のコレステロール、及び1000mg/dL以下のトリグリセリド)、又はビリルビン(20mg/dL以下)を、GluR1抗体又はGluR1ペプチドの回収を干渉しない、GluR1抗体又はGluR1ペプチドを含む血清検体に添加した。しかしながら激しく溶血した検体は、できる限り避けるべきである。試料が激しく溶血しているように見える場合には、他の検体(血清又は血漿)を得て、検査すべきである。
抗体
μ−(MOR)又はδ−オピオイドレセプター(DOR)のN末端フラグメント、グルタミン酸レセプター(NR1、GluR4)、及びドーパミンレセプター(D2、D3、D4)由来の免疫活性ペプチド又はこれらの特異的抗体(IgG)由来の免疫活性ペプチドを以下に示す濃度でGRACE-NeuroTest-Epilepsy ELISAアッセイにおける交差反応性及び干渉の可能性を評価した。GluR1抗体の測定と有意な干渉は存在せず、またいかなる有意なアッセイ交差反応性も有さなかった。
コントロール、及びアッセイの決定点付近で、且つ標準曲線の範囲中の濃度において添加される代表的な分析物を有するヒト検体プールを試験することにより、ANOVAモデルを使用して、日数及び全体における不正確性を測定した。当該実験は20日間にわたり行い、各コントロールは1日あたり5回試験した。
癲癇をともなわない214人の小児(4ヶ月〜14歳の年齢、111人の女児、及び103人の男児)、及び286人の患者(126人の女性、及び160人の男性)由来の血液検体中の循環GluR1ペプチド及びGluR1抗体の濃度を測定した。当該集団は、精神障害(発作を伴わない脳外傷、腰痛、くも膜炎、パーキンソン病、及びアルツハイマー病、偽性癲癇)、感染病(TB、脳炎、髄膜炎)、非感染障害(フェニルケトン尿症、エリテマトーデス、糖尿病、薬物乱用)を伴う患者、及び健康な志願者を含んだ。
・診断の確実性の程度を改善するための脳関連発作及び癲癇における規定。
・偽性癲癇及び癲癇様障害の除外。
・診断の確実性の程度を改善するための脳関連発作及び癲癇を規定。
・他の障害後の発作性脳発射及び癲癇のための危険因子。
・脳関連発作の予後。
・治療後、及び適切な治療及び用量の調整のためのフォローアップ。
癲癇
血液試料は、癲癇及び癲癇性症候群を伴う391人の小児(4ヶ月〜14歳の年齢、191人の女児、及び200人の男児)、及び237人の患者(130人の女性、及び107人の男性)から得た。癲癇及び癲癇性症候群を伴う患者におけるGluR1 aAb濃度の当該記述的統計値を以下の表に示す。これらの値は臨床実験から得られた代表的な値である。
CluR1抗体カットオフ対臨床的感度及び特異度の受信者動作特性曲線(ROC)は、曲線下に>0.95±0.01の面積、及び小児(年齢<14歳)で1ng/mLのカットオフ、男性で1.5ng/mL、女性で1.8ng/mLのカットオフを供した。GluR1ペプチドカットオフ対臨床感度及び特異度のROCは、曲線下に>0.97±0.01の面積、及び小児(年齢<3歳)で50pg/mL、及び青年期と成人で100pg/mLのカットオフを供した。多様な年齢及び性別グループで設定したカットオフを使用するGRACE-NeuroTest-Epilepsy検査の臨床的感度及び特異度は、以下の表に記載する。
GluR1抗体の存在のために、発作性脳発射及び癲癇を伴わない患者由来の血清試料をアッセイした。全特異度は、成人で91%、小児で95%であることを示した。
ランダムな集団中の癲癇を伴う患者を評価するためのGluR1抗体アッセイの臨床的感度は、84〜85%であることを示した。
ラテックス凝集技術に基づく癲癇評価のためのGluR1ペプチドの迅速なアッセイは、診断の確実性の能力の改善につながった。
抗原+ラテックス-抗体→→→{ラテックス-抗体←抗原}
工程1.ラテラルフローデバイスにおける特異部位に血液を滴下する。
工程2.血液が有色のラテックス試薬を再構成する。
工程3.問題の分析物が血液中に存在する場合、最初の反応が起こる:
抗原はラテックス粒子上の抗体と結合する→→{抗原→抗体-ラテックス}-複合体。
工程4.工程3における反応と並行して、複合体の検出ラインに輸送する:他の抗体を伴う{抗原→抗体-ラテックス}が生じる。それから以下の反応が起こる:
{抗原→抗体-ラテックス}→→二次抗体でアライメント
Claims (5)
- 発作発射を有すると診断された患者における発作の原因を決定するための方法であって、GluR1ペプチドの存在及び含量について、前記患者における生体液を直接的にアッセイすること、そして集団標準から選択されるベースライン値に対するGluR1の量と前記患者において測定された事前レベルを比較すること、を含んで成る方法。
- 50pg/ml以上の血液中の遊離GluR1又はそのフラグメントの濃度が、前記発作の癲癇原因を示し、そして50pg/ml未満の血液中のGluR1濃度が前記発作の非癲癇原因を示す、請求項1に記載の方法。
- GluR1における変化と、EEGにより測定される発作性スパイク活動における変化を関連付けることを更に含んで成る、請求項1に記載の方法。
- a)GluR1又はそのフラグメントとGluR1抗体間に複合体を形成するために十分な時間、前記生体試料をGluR1に対する抗体を含んで成る固相と接触させる工程;
b)前記複合体と、シグナル発生化合物に付着した指示薬を接触させる工程;及び、
c)発生したシグナルを測定する工程;ここで、検出されるシグナルの量は、前記試料中に存在する前記GluR1の量と相関する、
を含んで成る、請求項1に記載の方法。 - a)GluR1又はそのフラグメントとGluR1抗体間に複合体を形成するために十分な時間、前記生体試料を、GluR1に対する抗体を含んで成る凝集担体と接触させる工程;及び、
b)凝集から発生したシグナルを読み取る工程;ここで該シグナルは、異常に多量のGluR1と相関する、
を含んで成る、請求項1に記載の方法。
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