JP6021893B2 - 軽度認知機能障害(MCI)およびアルツハイマー病(AD)の早期検出ならびにモニタリングのために体液からのmiRNAを使用する方法 - Google Patents

軽度認知機能障害(MCI)およびアルツハイマー病(AD)の早期検出ならびにモニタリングのために体液からのmiRNAを使用する方法 Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、2011年4月18日に出願された米国特許仮出願第61/476、591号、2011年4月25日に出願された米国特許仮出願第61/478、766号、および2011年10月12日に出願された米国特許仮出願第61/546、431号に基づく優先権を主張し、その全開示を参照により本明細書に組み込む。
本発明の技術分野
本発明は、体液中の神経突起および/またはシナプスのmiRNAを定量することによる軽度認知機能障害(MCI)やアルツハイマー病(AD)の早期診断および進行モニタリング方法に関する。
本発明の背景
アルツハイマー病(AD)は、最も一般的な神経変性疾患であり、脳細胞における代謝変化、ニューロンのシナプスや他の部分の損失、そして最終的にはニューロン死により引き起こされる多数の病変からなる(Nerurodegenerative diseases: From Molecular Concepts to Therapeutic Targets. Editors: R. von Bernhardi, N.C. Inestrosa, Nova Publishers, 2008参照)。寿命の増加により、一般に神経変性疾患、特にADは先進国では蔓延している。米国だけでも、現在540万人(世界では3千6百万人)以上の人々がADに罹患しており、55歳以上の約7〜8千万人の人々がADを発症するリスクがあると推定されている。2011年に、米国におけるAD患者のための保健医療の年間費用は、1830億万ドルと推定された(Rocca, W.A. et al. Alzheimer's & Dementia. 2011, 7:80-93; http://www.alz.org/downloads/Facts_Figures_2011.pdf)。ADや他の神経変性疾患の薬剤開発や処置に成功することは、それらの早期診断やモニタリングのための有効な方法がないために大変複雑である。有効な診断方法の開発は、長期間における機能障害やニューロン損失を補償する脳の強力な潜在力によりさらに複雑化されている。このため、疾患の症状が臨床的に現れるのを遅らせる結果となり、すでにニューロンの多大な損失などの脳における重篤な形態変化のために、より良い結果をもたらす処置を施すことができない。このように、疾患の発症における早期現象の検出に基づいた診断方法が特に望まれている。
アルツハイマー病は、海馬や皮質などの脳の数箇所の疾患特異的部位におけるニューロン死により特徴付けられる。しかしながら、ニューロンの損失は、疾患の進行において比較的遅発性の現象であり、典型的にはシナプス性機能障害、シナプス損失、神経突起退縮や軸索伝達欠陥などの他の異常の出現の後に起こるものである(例、Crews, Masliah, Human Mol Gen., 2010, 19:R12-R20; Bredesen, Molecular Neurodegeneration 2009, 4:27; Nimmrich and Ebert, Rev Neurosci. 2009, 20:1-12; Yoshiyama et al., Neuron. 2007, 53:337-351; Wishartet al., J Neuropathol Exp Neurol. 2006, 65:733-739; Gylys et al., Neurochem Int. 2004;44:125-131; Conforti et al., Trends Neurosci. 2007, 30:159-166; Revuelta, et al. Am J Alzheimers Dis Other Demen 2008, 23: 97-102参照)。研究の多くは、シナプスの解体、軸索、樹状突起および棘突起の切断、膜に囲まれた「axosome(アクソサム)」の脱落を伴う軸索の破壊に関するものである(Goda, Davis, Neuron 2003, 40:243-264; Eaton, Davis, Genes Development, 2003, 17:2075-2082; Koirala, Ko, Neuron, 2004, 44:578-580; Bishop et al., Neuron, 2004, 44:651-661; Low, Cheng, Phil. Trans. R. Soc. B 2006 361, 1531-1544)。
現在、樹状棘突起密度やシナプスを再建可能な抗AD治療法の開発が試みられている(Adlard et al.、 PLoS ONE、 2011、 6:e17669)。
軽度の臨床的症状が現れるアルツハイマー病の初期症状は軽度認知機能障害(MCI)であり、それは正常老化と認知症との中間の状態として通常定義される(DeCarli, Lancet Neurol., 2003, 2:15-21; Stephan et al., Alzheimer's Res Therapy, 2009, 1:1-9; Apostolova et al., Human Brain Mapping, 2010, 31:786-797)。平均して、MCI患者は、年に10〜15%の比率で認知症へと移行する(Petersen et al., Arch Neurol. 2001, 58:1985-1992; Apostolova et al., Human Brain Mapping, 2010, 31:786-797)。しかしながら、現在のところ、MCI予後は確実に予想できるものではない。第1に、MCI患者の40%までが正常な状態に戻り(Larrieu et al., Neurology, 2002, 59:1594-1599; Brooks, Loewenstein, Alzheimer's Res Therapy, 2010, 2:28-36)、死体解剖では相当な割合のMCI患者がAD病変のエビデンスを有していないことが示されている(Jicha et al., Arch Neurol, 2006, 63:674-681; Khan, Alkon, Neurobiol. Aging, 2010, 31:889-900)。第2に、認知症に移行したMCI患者の約20%が、ADではなく、血管性、レビー小体、ハンチントン、パーキンソン、他の認知症などの他の神経変性疾患と診断されている(Jicha et al., Arch Neurol, 2006, 63:674-681; Stephan et al., Alzheimer's Res Therapy, 2009, 1:1-9)。第3に、病状の進行が、緩徐、中間、急速なものとAD患者によって異なっている(Doody et al., Alzheimer's Res Therapy, 2010, 2:2-10)。臨床的にさえ、MCIは均一な病変ではなく、健忘性症状(aMCI)を伴うものと健忘性症状を伴わない2つの病状として記述されている(Dlugaj et al., Dement Geriatr Cogn Disord., 2010, 30:362-373; Brooks, Loewenstein, Alzheimer's Res Therapy, 2010, 2:28-36)。いくつかの文献では、aMCIがより高い頻度で認知症に移行し、ADの前兆としてより確実なものであると示している(Mariani et al., J Alzheimer's Dis., 2007, 12:23-35; Luck et al., Psychiatr Prax., 2008, 35:331-336; Koivunen et al., Neurology, 2011, 76:1085-1099)。しかしながら、他の著者たちは、2つのMCI形態の移行率に有意な差があることを見出していない(Rountree etal., Dement Geriatr Cogn Disord., 2007, 24:476-482)。
現在、ADおよび他の形態の認知症の診断は、患者の認知機能の分析に基づいている。前述したように、脳における有効な補償機構のため、認知機能の低下は通常疾患の後期段階で認められるので、使用可能な処置はとても限られている。ニューロン間のアミロイド斑、神経原線維タウ変化および脳組織全体の萎縮がADの特徴であり、これらの現象に基づいた診断テストの開発が多く試みられてきた。βアミロイド沈着の生体内検出(例、ポジトロン放出断層撮影法(PET)、コンピュータ断層撮影法(CT)、磁気共鳴画像法(MRI)、多光子画像法、脳磁気図検査(MEG)、脳波記録法(EEG)など)(Mucke, Nature, 2009, 461:895-897; Mistur et al., J. Clin. Neurol., 2009, 5:153-166; Miller, Science, 2009, 326:386-389; Perrin et al., Nature, 2009, 461: 916-922)を含む新たな画像技法がますます一般に使用されるようになってきているが、スクリーニングの目的では使用できない。
ADおよび他の形態の認知症のための既存の診断的分子テストは2つのグループに別けることができる。1つ目のグループは、一塩基遺伝子多型(SNP)の分析に基づいたものであり、疾患のリスクが高いことを予測するのに役立つが、診断には役立たない(Bettenset al., Hum Mol Genet. 2010, 19(R1):R4-R11)。2つ目のグループは、体液中のAD発病に関与するタンパク質や、神経糸タンパク質(NTP)などの脳特異的タンパク質の分析を用いる(Schipper, Alzheimer's & Dementia. 2007, 3:325-332)。しかしながら、これらのテストは十分な感度や特異度を有していない。最近公表されたデータは、脳脊髄液(CSF)中の3つのタンパク質バイオマーカー(βアミロイドタンパク質1−42、全タウタンパク質、およびリン酸化タウ181Pタンパク質)の濃度を測定することによりAD検出の感度が高くなることを示している(Meyer et al., Arch Neurol. 2010, 67:949-956; Fagan A.M. et al. Arch. Neurol. 2011, 68:1137-1144)。CSFの採取手順は侵襲性が高いので、このようなテストは日常の臨床での使用には実用的ではなく、困難を伴うものである。いくつかの研究グループが、ヒト血液中の多数のタンパク質または抗体の分析に基づいたAD診断用測定法を報告している(Ray S. et al. 2007, Nat. Med. 13, 1359-1362; Reddy M.M. et al. 2011, Cell 144, 132-142; Nagele E. et al. 2011, PLoS One 6, e23112)。しかしながら、他の研究者はこれらの研究結果を確認することができなかった(Bjorkqvist M et al. 2012, PLoS One 7, e29868)。
2011年4月19日に、米国国立老化/アルツハイマー病協会は、アルツハイマー病診断基準およびガイドラインを改定した(Khachaturian ZS, 2011 Alzheimer's and Dementia. 7, 253-256)。新しいガイドラインは以下の4つの論文で公表された:(i)ADの段階の分類、すなわち認知症の段階、症状のある前認知症の段階(MCI)、無症状のAD前臨床段階(pre−MCI)(Jack et al., 2011, Alzheimer's and Dementia. 7, 257-262);(ii)ADによる認知症の診断に関するNIAの推奨(McKhann et al., 2011, Alzheimer's and Dementia. 7, 263-269);(iii)ADによるMCIの診断に関するNIAの推奨(Albert et al., 2011, Alzheimer's and Dementia. 7, 270-279);(iv)pre−MCIの定義に関してのNIAの推奨(Sperling et al., 2011, Alzheimer's and Dementia. 7, 280-292)。新しいガイドラインは、MCIおよびADと同様に、pre−MCIやADの前駆症状の検出にも使用可能な信頼できるバイオマーカーが現在欠如していることおよびそれらの必要性が高いことを強調している。
このように、MCIまたはADのさらに早期の無症状段階(pre−MCI)を検出可能な非侵襲性または最小侵襲性分子テストが強く望まれている。更に、もしそのようなテストが疾患の予後の見通しや疾患や処置のモニタリングに使用できればより望ましいであろう。
ADや他の神経変性疾患で起こる代謝変化は、棘突起、樹状突起、軸索の破壊およびシナプス損失を引き起こし、後者はニューロン死を誘発する可能性がある(Bredesen, Molecular Neurodegeneration 2009, 4:27; Crews, Masliah, Human Mol Gen., 2010, 19:R12-R20)。同様なプロセスは、胎児の脳の発達中にも起こっている。多数のニューロンが細胞間接着を確立しようと試み、それに成功したニューロンは残存し、他のニューロンは死滅する(Butts et al., Cell Death Differ. 2008, 15:1178-1186; Enokido and Hatanaka, Gan To Kagaku Ryoho. 1994, 21:615-620; Gasic and Nicotera, Toxicol Lett. 2003, 139:221-227)。
シナプスの解体、軸索、樹状突起および棘突起の切断、膜に囲まれた「axosomes」の脱落を伴う軸索の破壊により、タンパク質、RNAやそれらの分解物などのニューロン、軸索、神経突起、棘突起およびシナプスの細胞質成分を含有する細胞外ベシクルを出現させる。これらの化合物の細胞外基質への放出を引き起こすプロセスは他にもあり、特に小疱形成(Charras et al., Biophys. J. 2008, 94:1836-1853; Fackler, Grosse, J. Cell Biol. 2008, 181:879-884)、エキサイトーシス(Skog et al. Nat Cell Biol., 2008, 10:1470-1476)および他の形態の能動分泌(Wang et al. Nucleic Acids Res., 2010, 38:7248-7259; Kosaka et al., J Biol Chem., 2010, 285:17442-17452; Pigati et al., PLoS ONE, 2010, e13515)が挙げられる。
マイクロRNA(miRNA)は、その最終産物が約22ntの機能性RNA分子である、ノンコーディングRNAの一クラスである。それらは、メッセンジャートランスクリプトの相補領域に結合して翻訳を抑制したり、分解を制御することによる、標的遺伝子の制御に重要な役割を果す(Griffiths-Jones Nucleic Acids Research, 2006, 34, Database issue:D140-D144)。しばしば、ひとつのmiRNAが複数のmRNAを標的とすることができ、ひとつのmRNAが、3’UTRの異なる領域を標的とする複数のmiRNAにより制御されることが可能である。一度mRNAに結合すると、miRNAは、mRNAの翻訳および安定性に影響を与えて遺伝子発現およびタンパク質産生を調節することが可能となる(Baek et al., Nature 455(7209):64 (2008); Selbach et al., Nature 455(7209):58 (2008); Ambros, 2004, Nature, 431, 350-355; Bartel, 2004, Cell, 116, 281-297; Cullen, 2004, Virus Research., 102, 3-9; He et al., 2004, Nat. Rev. Genet., 5, 522-531; and Ying et al., 2004, Gene, 342, 25-28)。また、特徴のよくわかっていない他のクラスの小型RNAがある(Kim, Mol. Cells, 2005, 19:1-15参照)。
miRNAの多くは、ある特定の器官/組織/細胞に特異的であるかあるいはそこで過剰発現している(例、Hua et al., BMC Genomics, 2009, 10:214; Liang et al., BMC Genomics. 2007, 8:166; Landgraf et al., Cell. 2007, 129:1401-1414; Lee et al., RNA. 2008, 14:35-42参照)。
細胞特異的なものも含めていくつかのmiRNAは、特定の細胞区画、特に軸索、樹状突起、シナプスに濃縮されている(例、Schratt et al., Nature. 439:283-289, 2006; Lugli et al., J Neurochem. 106:650-661, 2008; Bicker and Schratt, J Cell Mol Med., 12:1466-1476, 2008; Smalheiser and Lugli, Neuro Molecule Med. 11:133-140, 2009; Rajasethupathy, Neuron. 63:714-716, 2009; Kye, RNA 13:1224-1234, 2007; Yu et al., Exp Cell Res. 314:2618-2633, 2008; Cougot, et al., J Neurosci. 28:13793-13804, 2008; Kawahara, Brain Nerve. 60:1437-1444, 2008; Schratt G. Rev Neurosci. 2009; 10:842-849; Pichardo-Casas et al. Brain Research. 1436:20-33, 2012参照)。
MiRNAの発現および濃度は、さまざまな生理学的および病変学的なシグナルにより調節されている。いくつかのmiRNAの発現の変化は、アルツハイマーや他の神経変性疾患患者のニューロンに観察されている(Hebert and De Strooper, Trends Neurosci. 32:199-206, 2009; Saba et al., PLoS One. 2008; 3:e3652; Kocerha et al., Neuromolecular Med. 2009; 11:162-172; Sethi and Lukiw, Neurosci Lett. 2009, 459:100-104; Zeng, Mol Pharmacol. 75:259-264, 2009; Cogswell et al., Journal of Alzheimer's Disease. 14: 27-41, 2008; Schaefer et al., J. Exp. Med. 204:1553-1558, 2007; Hebert, Proc Natl Acad Sci USA 2008; 105:6415-6420; Wanget al., J Neurosci. 2008, 28:1213-1223; Nelson et al., Brain Pathol. 2008; 18:130-138; Lukiw, Neuroreport. 2007; 18:297-300)。
サイズが小さいために、miRNAは、血液脳関門、胎盤バリア、腎臓バリアを通過可能である。MiRNAの放出は、病変、例えば悪性腫瘍により活性化可能である(Pigati et al., PLoS ONE, 2010, e13515)。体液中の細胞/組織特異的miRNAの分析により生体内細胞死を検出することが提案されている(U.S. Patent Pub. No 20090081640; Laterza et al., Clin Chem. 2009, 55:1977-1983)。
ADのような神経変性疾患の診断のための主要な方法として現在使用されている認知機能テストおよび脳画像法では、疾患の後期段階のみ検出が可能であり、十分に特異的ではない。当該分野では、主要な形態変化や大量のニューロン死の発生前に、MCIやADを早期診断するための方法の開発が依然強く望まれている。
本発明の概要
上記の発明の背景で特定したように、アルツハイマー病(AD)、軽度認知機能障害(MCI)、および先行する無症状の段階、ならびに他の神経変性疾患を早期検出およびモニタリングするための非侵襲性または最小侵襲性テストへの必要性は大きい。本発明は、体液中のシナプスおよび/または神経突起のmiRNAの定量に基づいた、新規の高感度で非侵襲的または最小侵襲的診断方法およびモニタリング方法を提供することにより、上記必要性に対処するものである。本発明の方法は、主要な形態変化および大量のニューロン死が発生する前にpre−MCI、MCI、ADおよび他の神経変性疾患の診断およびモニタリングを可能とし、このように多数の臨床的意義を有する。例えば、本発明の方法の使用によれば、疾患のかなり早期の段階で処置を施すことが可能となるので、神経変性疾患に現在適用可能な処置の有効性を高めことが可能である。本発明の方法の使用によれば、新しい有効な治療的および/または予防的な処置の開発も可能となり、そのような開発に関連した治験の費用低減および効率向上が可能となる(例えば、患者の選択および階層化を簡易化しその確実性を向上することによる、および/または薬剤の効果を評価する方法を簡易化しその効率を向上することによる)。
ある側面では、本発明は、対象におけるpre−MCIまたはMCIの検出方法であって、
a.前記対象から採取した体液サンプル中の少なくとも1つのシナプスまたは神経突起のmiRNAのレベルを測定すること、
b.前記の対象から採取した体液サンプル中の前記miRNAのレベルを、該miRNAの同年齢コントロールレベルと比較すること、および
c.(i)前記の対象から採取した体液サンプル中の前記miRNAのレベルが同年齢コントロールと比較して増加している場合は前記対象がpre−MCIもしくはMCIに罹患していると特定すること、または(ii)前記の対象から採取した体液サンプル中の前記miRNAのレベルが同年齢コントロールと比較して増加していない場合は前記対象がpre−MCIもしくはMCIに罹患していないと特定することを含む方法を提供する。
関連する側面において、本発明は、対象におけるpre−MCIまたはMCIの検出方法であって、
a.前記対象から採取した体液サンプル中のシナプスまたは神経突起のmiRNAのレベルを測定すること、
b.前記の対象から採取した同一体液サンプル中のノーマライザーmiRNAのレベルを測定すること、
c.ステップ(a)および(b)で測定したmiRNAのレベルの比を計算すること、
d.ステップ(c)で計算したmiRNAのレベルの比を対応する同年齢コントロール比と比較すること、および
e.(i)ステップ(c)で計算したmiRNAのレベルの比が、前記の対応する同年齢コントロール比より高い場合は、前記対象がpre−MCIもしくはMCIに罹患していると特定すること、または(ii)ステップ(c)で計算したmiRNAのレベルの比が、前記の対応する同年齢コントロール比より高くない場合は、前記対象がpre−MCIもしくはMCIに罹患していないと特定することを含む方法を提供する。
他の側面では、本発明は、対象においてpre−MCIからMCIへ進行する可能性を予測する方法であって、
a.前記対象から採取した2つもしくは3つ以上の体液サンプル中の少なくとも1つのシナプスまたは神経突起のmiRNAのレベルを測定すること、ここで該サンプルは時間的な間隔を介して得られたものである、
b.前記の対象から採取した各体液サンプル中の前記miRNAのレベルを、該miRNAの同年齢コントロールレベルと比較すること、および
c.前記対象から採取した2つまたは3つ以上の連続して得た体液サンプル中において、前記miRNAのレベルが同年齢コントロールと比較して増加している場合は、前記対象における疾患がpre−MCIからMCI進行するであろうことを予測することを含む方法を提供する。
ある実施態様では、前記体液サンプルは数ヶ月の間隔、例えば1、3、6、12または24ヶ月の間隔、好ましくは3〜6ヶ月の間隔で得ることが可能である。
関連する側面では、本発明は、対象においてpre−MCIからMCIへ進行する可能性を予測する方法であって、
a.前記対象から採取した体液サンプル中のシナプスまたは神経突起miRNAのレベルを測定すること、ここで該サンプルは時間的な間隔を介して得られたものである、
b.前記の対象から採取した各同一体液サンプル中のノーマライザー(normalizer)miRNAのレベルを測定すること、
c.前記の対象から採取した各体液サンプルについて、ステップ(a)および(b)で測定したmiRNAのレベルの比を計算すること、
d.前記の対象から採取した各体液サンプルについて、ステップ(c)で計算したmiRNAのレベルの比を、対応する同年齢コントロール比と比較すること、および
e.前記対象から採取した2つまたは3つ以上の連続して得た体液サンプルにおいて、ステップ(c)で計算したmiRNAのレベルの比が、前記の対応する同年齢コントロール比より高い場合は、前記対象における疾患がpre−MCIからMCI進行するであろうと予測することを含む方法を提供する。
上記方法に使用したmiRNAの同年齢コントロールレベルまたは同年齢コントロール比は、例えば所定のスタンダード(例えば、正常な認知機能を有する同年齢の集団を使用して決定された当該分野で容認されたレベルまたは比)であることができる。
別の側面では、本発明は、対象における脳老化の検出方法であって、
a.前記対象から採取した体液サンプル中の少なくとも1つのシナプスまたは神経突起のmiRNAのレベルを測定すること、
b.前記の対象から採取した体液サンプル中の前記miRNAのレベルを、(i)過去に同一対象から得た該miRNAのコントロールレベルまたは(ii)所定の若年スタンダードと比較すること、および
c.前記の対象から採取した体液サンプル中の前記miRNAのレベルが、前記コントロール(i)と比較して、または前記所定の若年スタンダード(ii)と比較して、増加している場合は、前記対象が脳老化を受けやすいと特定することを含む方法を提供する。
関連する側面では、本発明は、対象における脳老化の検出方法であって、
a.前記対象から採取した体液サンプル中のシナプスまたは神経突起miRNAのレベルを測定すること、
b.前記の対象から採取した同一体液サンプル中のノーマライザーmiRNAのレベルを測定すること、
c.ステップ(a)および(b)で測定したmiRNAのレベルの比を計算すること、
d.ステップ(c)で計算したmiRNAのレベルの比を、(i)過去に同一対象から得た対応するコントロール比または(ii)所定の若年スタンダード比と比較すること、および
e.ステップ(c)で計算したmiRNAのレベルの比が、前記の対応するコントロール比(i)または前記所定の若年スタンダード比(ii)と比較してより高い場合は、前記対象が脳老化を受けやすいと特定することを含む方法を提供する。
上記2つの方法で使用される所定の若年スタンダードは、例えば、正常な認知機能を有する関連する若年集団(例えば10〜20歳、20〜30歳、30〜40歳、20〜50歳)を使用して決定された当該分野で容認されたレベルまたは比であることができる。
更なる側面では、本発明は、対象におけるpre−MCIまたはMCIの処置の有効性を決定する方法であって、
a.前記処置を開始する前に得た、前記対象から採取した1つまたは2つ以上の体液サンプル中の少なくとも1つのシナプスまたは神経突起のmiRNAのレベルを測定すること、
b.前記の処置中または処置後に得た、前記対象から採取した1つまたは2つ以上の体液サンプル中の前記miRNAのレベルを測定すること、
c.ステップ(a)および(b)で測定したmiRNAのレベルを比較すること、および
d.(i)前記miRNAのレベルが前記の処置中または処置後に減少した場合は、前記処置が有効であると決定すること、(ii)前記miRNAのレベルが前記の処置中または処置後に減少しなかった場合は前記処置が有効でないと決定することを含む方法を提供する。
関連する側面では、本発明は、対象におけるpre−MCIまたはMCIの処置の有効性を決定する方法であって、
a.前記処置を開始する前に得た、前記対象から採取した1つまたは2つ以上の体液サンプル中の少なくとも1つのシナプスまたは神経突起のmiRNAのレベルを測定すること、
b.前記処置を開始する前に得た、前記の対象からの同一体液サンプル中のノーマライザーmiRNAのレベルを測定すること、
c.前記処置を開始する前に得た、前記の対象から採取した各体液サンプルについて、ステップ(a)および(b)で測定したmiRNAのレベルの比を計算すること、
d.前記の処置中または処置後に得た、前記対象から採取した1つまたは2つ以上の体液サンプル中の同一のシナプスまたは神経突起のmiRNAのレベルを測定すること、
e.前記の処置中または処置後に得た、前記の対象からの同一体液サンプル中のノーマライザーmiRNAのレベルを測定すること、
f.前記の処置中または処置後に得た、前記の対象から採取した各体液サンプルについて、ステップ(d)および(e)で測定したmiRNAのレベルの比を計算すること、
g.ステップ(c)および(f)で計算したmiRNAのレベルの比を比較すること、および
h.(i)ステップ(f)で計算したmiRNAのレベルの比がステップ(c)で計算したmiRNAのレベルの比より低い場合は前記処置が有効であると決定すること、(ii)ステップ(f)で計算したmiRNAのレベルの比がステップ(c)で計算したmiRNAのレベルの比より低くない場合は前記処置が有効でないと決定することを含む方法を提供する。
別の側面では、本発明は、対象における脳老化を遅らせるための処置の有効性を決定する方法であって、
a.前記処置を開始する前に得た、前記対象から採取した1つまたは2つ以上の体液サンプル中の少なくとも1つのシナプスまたは神経突起のmiRNAのレベルを測定すること、
b.前記の処置中または処置後に得た、前記の対象から採取した1つまたは2つ以上の体液サンプル中の前記miRNAのレベルを測定すること、
c.ステップ(a)および(b)で測定したmiRNAのレベルを比較すること、および
d.(i)前記miRNAのレベルが前記の処置中または処置後に減少した場合は前記処置が有効であると決定すること、(ii)前記miRNAのレベルが前記の処置中または処置後に減少しなかった場合は前記処置が有効でないと決定することを含む方法を提供する。
関連する側面では、本発明は、対象における脳老化を遅らせるための処置の有効性を決定する方法であって、
a.前記処置を開始する前に得た、前記対象から採取した1つまたは2つ以上の体液サンプル中の少なくとも1つのシナプスまたは神経突起のmiRNAのレベルを測定すること、
b.前記処置を開始する前に得た、前記の対象からの同一体液サンプル中のノーマライザーmiRNAのレベルを測定すること、
c.前記処置を開始する前に得た、前記の対象から採取した各体液サンプルについて、ステップ(a)および(b)で測定したmiRNAのレベルの比を計算すること、
d.前記の処置中または処置後に得た、前記の対象から採取した1つまたは2つ以上の体液サンプル中の同一のシナプスまたは神経突起のmiRNAのレベルを測定すること、
e.前記の処置中または処置後に得た、前記の対象からの同一体液サンプル中のノーマライザーmiRNAのレベルを測定すること、
f.前記の処置中または処置後に得た、前記の対象から採取した各体液サンプルについて、ステップ(d)および(e)で測定したmiRNAのレベルの比を計算すること、
g.ステップ(c)および(f)で計算したmiRNAのレベルの比を比較すること、および
h.(i)ステップ(f)で計算したmiRNAのレベルの比が、ステップ(c)で計算したmiRNAのレベルの比より低い場合は前記処置が有効であると決定すること、(ii)ステップ(f)で計算したmiRNAのレベルの比が、ステップ(c)で計算したmiRNAのレベルの比より低くない場合は前記処置が有効でないと決定することを含む方法を提供する。
処置の有効性を決定する上記方法のある実施態様では、サンプルは、処置中または処置後に例えば1週間毎、2週間毎、1ヶ月毎、3ヶ月毎、6ヶ月毎、12ヶ月毎、24ヵ月毎に得ることが可能である。
更なる側面では、本発明は、pre−MCIまたはMCIの進行を遅らせるか、または処置することに有用な化合物を特定する方法であって、
a.テスト化合物投与前に得た、pre−MCIまたはMCIを有する対象から採取した1つまたは2つ以上の体液サンプル中の少なくとも1つのシナプスまたは神経突起のmiRNAのレベルを測定すること、
b.テスト化合物の投与の後に得た、前記の対象から採取した1つまたは2つ以上の体液サンプル中の前記miRNAのレベルを測定すること、
c.ステップ(a)および(b)で測定したmiRNAのレベルを比較すること、および
d.(i)前記miRNAのレベルが前記化合物投与後に減少した場合はこのテスト化合物がpre−MCIもしくはMCIの進行を遅らせるか、または処置することに有用であると特定すること、(ii)前記miRNAのレベルが前記化合物投与後に減少しなかった場合はこのテスト化合物がpre−MCIもしくはMCIの進行を遅らせるか、または処置することに有用でないと特定することを含む方法を提供する。
関連する側面では、本発明は、pre−MCIもしくはMCIの進行を遅らせるか、または処置することに有用な化合物を特定する方法であって、
a.テスト化合物投与前に得た、pre−MCIまたはMCIを有する対象から採取した1つまたは2つ以上の体液サンプル中の少なくとも1つのシナプスまたは神経突起のmiRNAのレベルを測定すること、
b.テスト化合物投与前に得た、前記の対象からの同一体液サンプル中のノーマライザーmiRNAのレベルを測定すること、
c.テスト化合物投与前に得た、前記の対象から採取した各体液サンプルについて、ステップ(a)および(b)で測定したmiRNAのレベルの比を計算すること、
d.テスト化合物の投与の後に得た、前記の対象から採取した1つまたは2つ以上の体液サンプル中の同一のシナプスまたは神経突起のmiRNAのレベルを測定すること、
e.前記テスト化合物の投与の後に得た、前記の対象からの同一体液サンプル中のノーマライザーmiRNAのレベルを測定すること、
f.前記テスト化合物の投与の後に得た、前記の対象から採取した各体液サンプルについて、ステップ(d)および(e)で測定したmiRNAのレベルの比を計算すること、
g.ステップ(c)および(f)で計算したmiRNAのレベルの比を比較すること、および
h.(i)ステップ(f)で計算したmiRNAのレベルの比が、ステップ(c)で計算したmiRNAのレベルの比より低い場合は前記テスト化合物がpre−MCIもしくはMCIの進行を遅らせるか、または処置することに有用であると特定すること、(ii)ステップ(f)で計算したmiRNAのレベルの比が、ステップ(c)で計算したmiRNAのレベルの比より低くない場合はテスト化合物がpre−MCIもしくはMCIの進行を遅らせるか、または処置することに有用でないと特定することを含む方法を提供する。
別の側面では、本発明は、脳老化を遅らせることに有用な化合物を特定する方法であって、
a.テスト化合物投与前に得た、対象から採取した1つまたは2つ以上の体液サンプル中の少なくとも1つのシナプスまたは神経突起のmiRNAのレベルを測定すること、
b.テスト化合物の投与の後に得た、前記の対象から採取した1つまたは2つ以上の体液サンプル中の前記miRNAのレベルを測定すること、
c.ステップ(a)および(b)で測定したmiRNAのレベルを比較すること、および
d.(i)前記miRNAのレベルが前記化合物投与後に減少した場合はこのテスト化合物が脳老化を遅らせることに有用であると特定すること、(ii)前記miRNAのレベルが前記化合物投与後に減少しなかった場合はこのテスト化合物が脳老化を遅らせることに有用でないと特定することを含む方法を提供する。
関連する側面では、本発明は、脳老化を遅らせることに有用な化合物を特定する方法であって、
a.テスト化合物投与前に得た、対象から採取した1つまたは2つ以上の体液サンプル中の少なくとも1つのシナプスまたは神経突起のmiRNAのレベルを測定すること、
b.テスト化合物投与前に得た、前記の対象からの同一体液サンプル中のノーマライザーmiRNAのレベルを測定すること、
c.テスト化合物投与前に得た、前記の対象から採取した各体液サンプルについて、ステップ(a)および(b)で測定したmiRNAのレベルの比を計算すること、
d.テスト化合物の投与の後に得た、前記の対象から採取した1つまたは2つ以上の体液サンプル中の同一のシナプスまたは神経突起のmiRNAのレベルを測定すること、
e.前記テスト化合物の投与の後に得た、前記の対象からの同一体液サンプル中のノーマライザーmiRNAのレベルを測定すること、
f.前記テスト化合物の投与の後に得た、前記の対象から採取した各体液サンプルについて、ステップ(d)および(e)で測定したmiRNAのレベルの比を計算すること、
g.ステップ(c)および(f)で計算したmiRNAのレベルの比を比較すること、および
h.(i)ステップ(f)で計算したmiRNAのレベルの比が、ステップ(c)で計算したmiRNAのレベルの比より低い場合は前記テスト化合物が脳老化を遅らせることに有用であると特定すること、(ii)ステップ(f)で計算したmiRNAのレベルの比が、ステップ(c)で計算したmiRNAのレベルの比より低くない場合は前記テスト化合物が脳老化を遅らせることに有用でないと特定することを含む方法を提供する。
上記テスト化合物のスクリーニング方法は、前記テスト化合物を前記対象に投与するステップを含むことも可能である。
別の側面では、本発明は、MCIと診断された対象において、MCIからADの認知症段階への進行を予測する方法であって、
a.前記対象から採取した体液サンプル中のmiR−451のレベルを測定すること、
b.同一体液サンプル中の少なくとも1つのシナプスまたは神経突起のmiRNAのレベルを測定すること、
c.ステップ(a)および(b)で測定したmiRNAのレベルの比を計算すること、
d.ステップ(c)で計算したmiRNAのレベルの比を対応する同年齢コントロール比と比較すること、および
e.ステップ(c)で計算したmiRNAのレベルの比が前記の対応する同年齢コントロール比より高い場合は前記対象における疾患がMCIからADの認知症段階へ進行するであろうと決定することを含む方法を提供する。
別の側面では、本発明は、MCIと診断された対象において、、MCIからADの認知症段階への進行を予測する方法であって、
a.前記対象から採取した体液サンプル中のmiR−7、、miR−125bおよびmiR−16の少なくとも1つのレベルを測定すること、
b.同一体液サンプル中のノーマライザーmiRNAのレベルを測定すること、
c.ステップ(a)および(b)で測定したmiRNAのレベルの比を計算すること、
d.ステップ(c)で計算したmiRNAのレベルの比を対応する同年齢コントロール比と比較すること、および
e.ステップ(c)で計算した少なくとも1つの比が前記の対応する同年齢コントロール比より高い場合は前記対象における疾患がMCIからADの認知症段階へ進行するであろうと決定することを含む方法を提供する。
関連する側面では、本発明は、1つのテストで、バイオマーカー/ノーマライザーmiRNA比の2つの組み合わせ、すなわち、シナプスまたは神経突起miRNAに対するmiR−451の比およびノーマライザーmiRNAに対するmiR−7、125bまたはmiR−16の比を含む、MCIを有すると診断された対象においてMCIからADの痴呆症段階へ進行を予測する方法を提供する。もし両比がそれぞれの同年齢コントロール比よりも高ければ、対象における疾患はMCIからADの痴呆症段階へ進行すると予期されるであろう。
別の側面では、本発明は、MCIと診断された対象において、MCIからADの認知症段階への進行をモニタリングする方法であって、
a.前記対象から採取した体液サンプル中のmiRNA−451のレベルを測定すること、ここで該サンプルは時間的な間隔を介して得られたものである、
b.前記の対象からの各体液サンプルmiRNA−451のレベルを対応する同年齢コントロールレベルと比較すること、および
c.前記の対象からの各体液サンプル中の前記miRNA−451のレベルが前記の対応する同年齢コントロールレベルより高い場合は前記対象における疾患がMCIからADへ進行すると決定することを含む方法を提供する。
関連する側面では、本発明は、MCIと診断された対象においてMCIからADの認知症段階への進行をモニタリングする方法であって、
a.前記対象から採取した体液サンプル中のmiR−451のレベルを測定すること、ここで該サンプルは時間的な間隔を介して得られたものである、
b.前記の対象から採取した各同一体液サンプル中の少なくとも1つのシナプスまたは神経突起のmiRNAのレベルを測定すること、
c.前記の対象から採取した各体液サンプルについて、ステップ(a)および(b)で測定したmiRNAのレベルの比を計算すること、
d.前記の対象から採取した各体液サンプルについて、ステップ(c)で計算したmRNAのレベルの比を対応する同年齢コントロール比と比較すること、および
e.前記の対象から採取した各体液サンプルについて、ステップ(c)で計算したmiRNAの比が、前記の対応する同年齢コントロール比より高い場合は前記対象における疾患がMCIからADの認知症段階へ進行すると決定することを含む方法を提供する。
別の側面では、本発明は、MCIと診断された対象においてMCIからADの認知症段階への進行をモニタリングする方法であって、
a.前記対象から採取した体液サンプル中のmiR−7、、125bおよびmiR−16の少なくとも1つのレベルを測定すること、ここで該サンプルは時間的な間隔を介して得られたものである、
b.前記の対象から採取した各同一体液サンプル中のノーマライザーmiRNAのレベルを測定すること、
c.前記の対象から採取した各体液サンプルについて、ステップ(a)および(b)で測定したmiRNAのレベルの比を計算すること、
d.前記の対象から採取した各体液サンプルについて、ステップ(c)で計算したmRNAのレベルの比を、対応する同年齢コントロール比と比較すること、および
e.前記の対象から採取した各体液サンプルについて、ステップ(c)で計算した少なくとも1つの比が前記の対応する同年齢コントロール比より高い場合は前記対象における疾患がMCIからADの認知症段階へ進行すると決定することを含む方法を提供する。
関連する側面では、本発明は、1つのテストにおいて、バイオマーカー/ノーマライザーmiRNA比の2つ、すなわち(i)シナプスまたは神経突起のmiRNAに対するmiR−451の比および(ii)ノーマライザーmiRNA(例えば、miR−491−5p、またはmiR−9、miR−127、miR−181a、miR−370およびmiR−491−5pからなる群から選択される2つまたは3つ以上のノーマライザーの平均)に対するmiR−7、miR−125bおよびmiR−16少なくとも1つの比を組み合わせることを含む、MCIと診断された対象においてMCIからADの認知症段階への進行をモニタリングする方法を提供する。もし、対象から採取した各体液サンプルにおいて、比(i)および比(ii)が共に対応する同年齢コントロール比よりも高いならば、前記対象における疾患は、MCIからAD認知症へ進行すると予期されるであろう。
上記方法のある実施態様では、前記体液サンプルは、数ヶ月の間隔、例えば1、3、6、12または24ヶ月の間隔、好ましくは3〜6ヶ月の間隔で採取することが可能である。
本発明の方法に有用なシナプスまたは神経突起miRNAとしては、限定するものではないが、例えばmiR−7、miR−25、miR−26a、miR−26b、miR−98、miR−124、miR−125a、miR−125b、miR−128、miR−132、miR−134、miR−137、miR−138、miR−146、miR−154、miR−182、miR−183、miR−200b、miR−200c、miR−218、miR−292−5p、miR−297、miR−322、miR−323−3p、miR−329、miR−325、miR−337、miR−339、miR−345、miR−350、miR−351、miR−369−3、miR−369−5p、miR−381、miR−382、miR−409−3p、miR−425、miR−429、miR−433−5p、miR−446、miR−467、miR−483−3p、miR−485−5p、miR−487b、miR−494、miR−495、miR−496、miR−541、miR−543、miR−656、miR−668、miR−874、miR−889、miR−935およびmiR−939が挙げられる。
本発明のpre−MCIおよびMCI診断、予後およびスクリーニング方法に有用なシナプスまたは神経突起のmiRNAの好ましい例としては、miR−128、miR−132、miR−874、miR−134、miR−323−3p、miR−382、miR−7およびmiR−125bが挙げられる。
脳老化に関する診断、予後およびスクリーニング方法に有用なシナプスまたは神経突起のmiRNAの好ましい例としては、miR−128、miR−132、miR−874、miR−134、miR−323−3pおよびmiR−382が挙げられる。
本発明の方法における確度を向上させるために、2つもしくは3つ以上のシナプスまたは神経突起のmiRNAのレベルを使用することが好ましい。2つもしくは3つ以上の連続して採取した体液サンプルにおけるシナプスまたは神経突起のmiRNAのレベルの変化を確認することが更に好ましい。
本発明の方法に有用なノーマライザーmiRNAには、脳に濃縮されたノーマライザーmiRNAと、多数の組織で発現するが脳においては有意に発現しないmiRNAとが含まれる(例えば、miR−10bまたはmiR−141)。本発明の方法は、1つのノーマライザー(例えば、miR−491−5p、miR−370など)および2つまたは3つ以上のノーマライザーの平均(例えばmiR−9、miR−127、miR−181a、miR−370およびmiR−491−5pからなる群から選択される2つまたは3つ以上のノーマライザー)の使用を含んでいる。
本発明の方法に有用な脳に濃縮されたノーマライザーmiRNAとしては、例えば、神経体miRNA、評価される病変に関与しない脳の部位に主に発現しているmiRNA、グリア細胞に主に発現しているmiRNA、および評価される病変において発現、分泌または両方が下方制御され、脳に濃縮されたmiRNAが挙げられる。
本発明の方法に有用な脳に濃縮されたノーマライザーmiRNAの例としては、限定することなく、miR−9、miR−181a、miR−127、miR−370およびmiR−491−5pが挙げられ、それらは単独または併用して使用可能である。
ある具体的な実施態様では(本発明の各方法に適用可能)、前記のシナプスまたは神経突起のmiRNAは、miR−128、miR−132およびmiR−874からなる群(まとめて「miR−132ファミリー」と呼ぶ)から選択され、前記ノーマライザーmiRNAは、miR−491−5p、miR−9、miR−181aおよびmiR−141からなる群から選択される。
他の具体的な実施態様では(本発明の各方法に適用可能)、前記のシナプスまたは神経突起のmiRNAは、miR−134、miR−323−3pおよびmiR−382(まとめて「miR−134ファミリー」と呼ぶ)からなる群から選択され、前記ノーマライザーmiRNAはmiR−370またはmiR−127である。
他の具体的な実施態様では(脳老化に関する方法以外の本発明のすべての方法に適用可能)、前記のシナプスまたは神経突起のmiRNAは、miR−7であり、前記ノーマライザーmiRNAは、miR−9、miR−27、miR−181a、miR−370、miR−491−5pまたはこれらすべてのノーマライザーの血漿中濃度の平均である。
他の具体的な実施態様では(脳老化に関する方法以外の本発明のすべての方法に適用可能)、前記のシナプスまたは神経突起のmiRNAは、miR−125bであり、前記ノーマライザーmiRNAは、miR−9、miR−181a、miR−370、miR−491−5pまたはこれらすべてのノーマライザーの血漿中濃度の平均である。
本発明の方法で使用する対象としては、例えばヒト、家畜動物、神経変性疾患または他のニューロン症状の実験動物モデルが挙げられる。本発明の診断的、予後的および処置モニタリング方法のためには、前記対象はヒトであることが好ましい。スクリーニング方法のためには、前記対象は実験動物であることが好ましい。
本発明の方法で使用可能な体液の例としては、限定するものではないが、例えば血漿または血清、尿および唾液が挙げられる。いくつかの実施態様では、miRNAは体液サンプルから精製される。
いくつかの実施態様では、本発明の方法は、(例えば最初のステップとして)対象から体液サンプルを採取するステップを含む。
本発明の方法では、miRNAのレベルは、例えば、ハイブリダイゼーション、RT−PCR、配列決定法などの任意の好適な技法を使用して決定することが可能である。
いくつかの実施態様では、本発明の方法は、前記miRNAの分解を低減または阻止するステップを更に含むことが可能である。
いくつかの実施態様では、本発明の診断方法は、病状を有するまたはより重度の病状へ進行するリスクがあると診断された対象に治療的または予防的な処置を施すステップを更に含むことが可能である。
いくつかの実施態様では、本発明の診断方法は、対象を治験に募集するステップを更に含むことが可能である。
上記診断方法およびスクリーニング方法と組み合わせて、本発明は、標的miRNAの検出に特異的なプライマーおよび/またはプローブのセットを1つもしくは2つ以上含む様々なキットも提供する。そのようなキットは、ノーマライザーmiRNAの検出に特異的なプライマーおよび/またはプローブのセットを更に含むことが可能である。キットにおけるプライマーまたはプローブの組み合わせの例としては、限定するものではないが、以下が挙げられる:
1.miR−7、miR−125bおよびmiR−16からなる群から選択される少なくとも1つのmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブ(任意に、miR−491−5p、miR−9、miR−127、miR−181aおよびmiR−370からなる群から選択される少なくとも1つのノーマライザーmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブを更に含む)。
2.miR−451に特異的なプライマーまたはプローブ(任意に、miR−7、miR−25、miR−26a、miR−26b、miR−98、miR−124、miR−125a、miR−125b、miR−128、miR−132、miR−134、miR−137、miR−138、miR−146、miR−154、miR−182、miR−183、miR−200b、miR−200c、miR−218、miR−292−5p、miR−297、miR−322、miR−323−3p、miR−329、miR−325、miR−337、miR−339、miR−345、miR−350、miR−351、miR−369−3、miR−369−5p、miR−381、miR−382、miR−409−3p、miR−425、miR−429、miR−433−5p、miR−446、miR−467、miR−483−3p、miR−485−5p、miR−487b、miR−494、miR−495、miR−496、miR−541、miR−543、miR−656、miR−668、miR−874、miR−889、miR−935およびmiR−939からなる群から選択される少なくとも1つのmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブを更に含む)。
3.miR−7、miR−25、miR−26a、miR−26b、miR−98、miR−124、miR−125a、miR−125b、miR−128、miR−132、miR−134、miR−137、miR−138、miR−146、miR−154、miR−182、miR−183、miR−200b、miR−200c、miR−218、miR−292−5p、miR−297、miR−322、miR−323−3p、miR−329、miR−325、miR−337、miR−339、miR−345、miR−350、miR−351、miR−369−3、miR−369−5p、miR−381、miR−382、miR−409−3p、miR−425、miR−429、miR−433−5p、miR−446、miR−467、miR−483−3p、miR−485−5p、miR−487b、miR−494、miR−495、miR−496、miR−541、miR−543、miR−656、miR−668、miR−874、miR−889、miR−935およびmiR−939からなる群から選択される少なくとも2つのmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブ(任意に、miR−10b、miR−141、miR−9、miR−127、miR−181a、miR−370およびmiR−491−5pからなる群から選択される少なくとも1つのノーマライザーmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブを更に含む)。
4.miR−128、miR−132、miR−874、miR−134、miR−323−3p、miR−382、miR−7およびmiR−125bからなる群から選択される少なくとも1つのmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブ(任意に、miR−10b、miR−141、miR−9、miR−127、miR−181a、miR−370およびmiR−491−5pからなる群から選択される少なくとも1つのノーマライザーmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブを更に含む)。
5.miR−128、miR−132およびmiR−874からなる群から選択される少なくとも1つのmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブ(任意に、miR−491−5p、miR−9、miR−181aおよびmiR−141からなる群から選択される少なくとも1つのノーマライザーmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブを更に含む)。
6.miR−134、miR−323−3pおよびmiR−382からなる群から選択される少なくとも1つのmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブ(任意に、miR−370またはmiR−127の少なくとも1つのノーマライザーmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブを更に含む)。
7.miR−7に特異的なプライマーまたはプローブ(任意に、miR−9、miR−27、miR−181a、miR−370およびmiR−491−5pからなる群から選択される少なくとも1つのノーマライザーmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブを更に含む)。
8.miR−125bに特異的なプライマーまたはプローブ(任意に、miR−9、miR−181a、miR−370およびmiR−491−5pからなる群から選択される少なくとも1つのノーマライザーmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブを更に含む)。
そのようなキットは、患者から単離した体液サンプル中におけるmiRNAを直接検出するのに有用であり得るか、精製RNAサンプルに使用可能である。
図1A〜Eは、MCI患者(MCI)および同年齢コントロール(AMC)の血漿中におけるmiR−7(A)、miR−874(B)、miR−9(C)、miR−181a(D)、miR−491−5p(E)の濃度の比較を示すグラフである。すべての濃度は、スパイクされた(spiked)ath−miR−159aに対してノーマライズした。これらおよび他の箱ひげ図において、箱は、結果の50%分布を示し、箱の上下のバーは結果の80%を示す。点は80%データの外側に位置する分析値を示す。分析の中央値は、箱の中の線により示される。ノーマライズしたmiRNA濃度は、相対単位で縦軸に示してある(対数尺度)。
図2A〜Cは、MCI患者(MCI)および同年齢コントロール(AMC)の血漿中におけるmiR−874(A)、miR−134(B)、びmiR−539(C)濃度の比較を示すグラフである。すべての濃度はmiR−141に対してノーマライズした。
図3A〜Cは、MCI患者(MCI)および同年齢コントロール(AMC)の血漿中におけるmiRNA濃度の比較を示すグラフである。miR−7(A)、miR−128(B)、miR−134(C)の濃度はmiR−181aに対してノーマライズした。
図4は、MCI患者(MCI)および同年齢コントロール(AMC)の血漿中におけるmiR−125b濃度の比較を示すグラフである。miR−125bの濃度はmiR−9に対してノーマライズした。
図5A〜Cは、MCI患者(MCI)および同年齢コントロール(AMC)の血漿中におけるmiRNA濃度の比較を示すグラフである。miR−128(A)、miR−134(B)、miR−874(C)の濃度はmiR−491−5pに対してノーマライズした。
図6は、MCI(MCI)および同年齢コントロール(AMC)の血漿中におけるmiRNA濃度の比較を示すグラフである。miR−134濃度はmiR−127に対してノーマライズした。
図7A〜Bは、MCI患者(MCI)および同年齢コントロール(AMC)の血漿中におけるmiRNA濃度の比較を示すグラフである。miR−132(A)、miR−323−3p(B)の濃度はmiR−16に対してノーマライズした。
図8A〜Cは、MCI(MCI)および同年齢コントロール(AMC)の血漿中におけるmiRNA濃度の比較を示すグラフである。miR−134(A)、miR−874(B)、miR−539(C)の濃度はmiR−10bに対してノーマライズした。
図9A〜Cは、MCI患者(MCI)、AD患者(AD)、同年齢コントロール(AMC)の血漿中におけるmiRNA濃度の比較を示すグラフである。miR−7(A)、miR−132(B)、miR−874(C)の濃度はmiR−141に対してノーマライズした。
図10A〜Eは、MCI患者(MCI)、AD患者(AD)、同年齢コントロール(AMC)の血漿中のmiRNA濃度の比較を示すグラフである。miR−7(A)、miR−128(B)、miR−132(C)、miR382(D)、miR−874(E)の濃度はmiR−9に対してノーマライズした。
図11A〜Eは、MCI患者、AD患者、同年齢コントロールの血漿中のmiRNA濃度の比較を示すグラフである。miR−132(A)、miR−134(B)、miR−323−3p(C)、miR−382(D)、miR−874(E)の濃度はmiR−127−3pに対してノーマライズした。
図12A〜Gは、MCI患者、AD患者、同年齢コントロールの血漿中のmiRNA濃度の比較を示すグラフである。miR−7(A)、miR−128(B)、miR−132(C)、miR−134(D)、miR323−3p(E)、miR−382(F)、miR−874(G)の濃度はmiR−181aに対してノーマライズした。
図13A〜Hは、MCI患者、AD患者、同年齢コントロールの血漿中のmiRNA濃度の比較を示すグラフである。miR−7(A)、miR−125(B)、miR−128(C)、miR−132(D)、miR−134(E)、miR323−3p(F)、miR−382(G)、miR−874(H)の濃度はmiR−370に対してノーマライズした。
図14A〜Hは、MCI患者、AD患者、同年齢コントロールの血漿中のmiRNA濃度の比較を示すグラフである。miR−7(A)、miR−125(B)、miR−128(C)、miR−132(D)、miR−134(E)、miR323−3p(F)、miR−382(G)、miR−874(H)の濃度はmiR−491−5pに対してノーマライズした。
図15A〜Cは、miR−491−5pに対してノーマライズしたmiR−128(A)、miR−132(B)およびmiR−874(C)で得られた、MCI患者(MCI)と同年齢コントロール(AMC)を区別するための受信者動作特性(ROC)曲線分析を示す。ROC曲線下面積(AUC)を示す。各バイオマーカー/ノーマライザーペアの感度、特異度、正確度は「カットオフ」ポイント(各プロット上の点で示される)で計算する;カットオフポイントは、サンプルがAMC群またはMCI群に属する可能性が等しくなるバイオマーカー/ノーマライザー比である。
図16A〜Cは、miR−370に対してノーマライズされたmiR−134(A)、miR−323−3p(B)およびmiR−382(C)で得られた、MCI患者(MCI)と同年齢コントロール(AMC)を区別するための受信者動作特性(ROC)曲線分析を示す。ROC曲線下面積(AUC)を示す。各バイオマーカー/ノーマライザーペアの感度、特異度、正確度は「カットオフ」ポイント(各プロット上の点で示される)で計算する;カットオフポイントは、サンプルがAMC群またはMCI群に属する可能性が等しくなるバイオマーカー/ノーマライザー比である。
図17A〜Fは、miR128とmiR−132(A)、miR−128とmiR−874(B)、miR−132とmiR−874(C)、miR−134とmiR−323−3p(D)、miR−134とmiR−382(E)、miR−382とmiR−323−3p(F)の間の関連の分析を示す。様々なバイオマーカーペアのCt値を比較し、スピアマンの順位相関係数rを、95%信頼区間(最大値と最小値)とともに計算した。
図18A〜Jは、21〜50歳(CY)と76〜86歳(CO)のコントロールの血漿中におけるmiRNA濃度の比較を示すグラフである。バイオマーカーmiRNAの濃度はさまざまなmiRNAノーマライザーに対してノーマライズし、相対単位で示した(縦軸)。A:miR−128/miR−181a;B:miR−132/miR−181a;C:miR−874/miR−181a;D:miR−134/miR−370;E:miR−323−3p/miR−370;F:miR−382/miR−370;G:miR−132/miR−9;H:miR−382/miR−127−3p;I:miR−132/miR−491−5p;J:miR−874/miR−491−5p。
図19は、2〜5年間の間における、最初に正常な認知機能を有した高齢対象の血漿中におけるバイオマーカーの濃度の分析を示す。miR−128、miR−132およびmiR−874(バイオマーカー)のレベルを測定し、miR−491−5pに対してノーマライズした。患者は、これら3つのバイオマーカーの少なくとも2つの濃度が、ROC曲線(図15)からカットオフ点として設定したコントロール値より高い場合に、病変陽性とみなした。灰色および黒色は、それぞれコントロールおよび病変を示している。小さな四角形は血漿miRNAテストの結果を示し、外側の色は臨床診断を示す;すなわち、2つの色が見られるのは、臨床診断が現行の方法での予測と違うケースにおいてのみである。
−血漿miRNAテストによっても陰性と決定された認知機能テストにより診断されたMCIフリー患者;
−血漿miRNAテストにより陽性と決定されたMCIフリー患者;
−血漿miRNAテストにより陰性と決定されたMCIの臨床症状を有する患者;
−血漿miRNAテストにより陽性と決定されたMCIの臨床症状を有する患者。時点0でPatient1から採取されたサンプルから単離されたmiRNAは、強度のRT−PCR阻害のため品質管理(QC)に合格しなかった;このサンプルは分析しなかった。
図20A〜Gは、MCI患者(MCI)、AD患者(AD)、同年齢コントロール(AMC)の血漿中におけるmiR−451濃度の比較を示すグラフである。miR−451濃度は、miR−141(A)、miR−9(B)、miR−181a(C)、miR−370(D)、miR−491−5p(E)、ノーマライザーmiR−9、miR−127−3p、miR−181a、miR−370、miR−491−5pの平均(F)、ならびにこの研究で分析した15個すべてのmiRNA(例3参照)の平均(AVER)(G)に対してノーマライズし、相対単位で示した(縦軸)。
図21A〜Bは、MCI患者とAD患者の血漿中におけるmiR−451と神経突起/シナプスmiR−132(A)またはmiR−874(B)濃度の比を示すグラフである。
図22A〜Fは、MCI患者(MCI)と同年齢コントロール(AMC)の血漿中における2つのmiRNA濃度の比較を示すグラフである。すべての濃度はmiR−451−5pに対してノーマライズし、相対単位で示した(対数スケール)。A:miR−7とmiR−451;B:miR−16とmiR−451;C:miR−125bとmiR−451;D:miR−7とmiR−16;E:miR−7とmiR−125b;F:miR−16とmiR−125b。
図23A〜Fは、MCI患者(MCI)と同年齢コントロール(AMC)の血漿中における2つのmiRNA濃度の比較を示すグラフである。すべての濃度は、5つのノーマライザー(miR−9、miR−127、miR−181a、miR−370およびmiR−491−5p)の平均に対してノーマライズし、相対単位で示した(対数スケール)。A:miR−7とmiR−451;B:miR−16とmiR−451;C:miR−125bとmiR−451;D:miR−7とmiR−16;E:miR−7とmiR−125b;F:miR−16とmiR−125b。
図24は、図21、図14、図20に示したデータを比較する。「MCIとADの比較」欄において、灰色の升目は、血漿中miR−451/miR−132比とmiR−451/miR−874比がAD認知症患者に特徴的な範囲にあって臨床診断されたMCI患者を示す。「MCIとAMCの比較」欄において、灰色の升目は、miR−491−5p対してノーマライズしたmiR−7、miR−16、miR−451の血漿中濃度が同年齢コントロールや他のMCI患者とは異なる患者を示す。これらのアプローチは両方とも、同じMCI患者を明示しており、これらがMCI−認知症の進行を予測する能力を有していることを実証している。
本発明の詳細な説明
本発明は、神経突起(軸索および/または樹状突起および/または棘突起)の破壊やシナプスの損失および何らかの代謝的事象がAD(MCIおよび先行する時間)や他の神経変性疾患の発症過程におけるニューロン死に先行しているので、これらの現象の検出に基づいた方法が、細胞死の検出に基づいたものよりも、より早期の疾患診断に使用できるであろうという発明者の認識に基づいている。更に、そのようなテストは、病変の発症における重要な事象を反映するので、疾患や処置のモニタリングに使用できるであろう。
この発明は、シナプスおよび/または神経突起miRNAのレベルが、それぞれの同年齢コントロールに比較して、軽度認知機能障害(MCI)を有する患者の体液中において上昇しており、これは過度の神経突起破壊および/またはシナプスの損失を反映しているという発明者の発見に更に基づいている。
本発明の意味の範囲内で、「シナプスおよび/または神経突起miRNA」という用語は、(i)「脳に濃縮された」すなわち、テストされる体液中の相当量のmiRNAの供給源であり得る他の器官と比較して、脳に増加した量で存在しており(例えば少なくとも5倍の濃度)かつ(ii)シナプスおよび/または神経突起(すなわち、軸索および/または樹状突起および/または棘突起)に存在するmiRNAを意味する。有望なmiRNAバイオマーカーが脳に濃縮されていることは、スクリーニングや最初の診断の目的のために重要である。なぜならニューロンで発現する多くのmiRNAは、他の組織や細胞タイプでも発現するからである。その結果、そのようなmiRNAの血漿中濃度の変化は、他の器官の病変を反映するかもしれない。他方、疾患、例えばMCIが既に検出されている場合は、ニューロンで発現するが脳に濃縮されていないmiRNAは、特に脳に濃縮されたmiRNAのバイオマーカーやノーマライザーとの組み合わせで、鑑別診断、疾患結果の予後およびモニタリングに使用可能である。例えば、いくつかのシナプスおよび/または神経突起miRNAは、神経病変の発症中に異常細胞からはるかに有効に分泌されるので、そのようなシナプスおよび/または神経突起miRNAは、脳に濃縮されていなくとも、本発明の方法において有望なバイオマーカーとしてテストすることが可能である。本発明の方法に有用であるためには、そのようなシナプスおよび/または神経突起miRNAが、ニューロンから放出された結果として体液中で検出可能であるべきである(例えば、分泌、神経突起/シナプス破壊、ニューロン死による)。
本発明は、対象からの体液サンプル(例えば血漿または血清、尿、唾液、他の体液)中の1つまたは2つ以上のシナプスおよび/または神経突起miRNAのレベルを決定することを含む、対象における軽度認知機能障害(MCI)およびそれが進行する可能性のあるさまざまな神経変性の症状(例えばアルツハイマー病(AD))を診断する、新規の高感度および非侵襲性または最小侵襲性方法を提供する。
本発明の診断方法は、MCIおよびADの先行する段階、他の神経変性疾患ならびに他の神経変性の障害の早期診断、例えばそのような疾患や障害に関連する主要な形態変化および/または大量のニューロン死が発生する前の診断を可能とする。
更に、シナプスおよび/または神経突起miRNAの分析は、シナプスおよび神経突起に存在しないまたは枯渇している神経体miRNAの検出と比較して、miRNA検出の感度を有意に向上する。なぜなら、脳におけるシナプスおよび神経突起の量は、ニューロンの量より10倍高いからである。このアプローチは、ニューロンにおけるさまざまな特定の事象(例えば、miRNAプロファイルの変化、それらの分泌、神経突起変性、シナプス損失および最終的なニューロン死)が検出・定量可能であるので、疾患の発症および処置の有効性をモニタリングするための詳細で網羅的な情報も提供する。
より小さな規模ではあるが、同様のプロセスが正常老化にも特徴的であり、同様のアプローチを使用して検出やモニタリングが可能である。後述の例に示す実験データは、適切なノーマライズにより、miR−128、miR−132、miR−874、miR−134、miR−323−3p、miR−382の血漿中濃度が、高齢者コントロール群(76〜86歳)では、「若年」群コントロール(20〜50歳)より40〜60%高いことを示している。MCI患者のそれぞれの数は、有意により高くなっている(「若年」コントロールと比較した場合、血漿中バイオマーカーmiRNA濃度が200〜500%増加)。
発明の方法で検出可能な、同年齢の健常者と比較したMCI、pre−MCI、他の神経変性障害を有する対象の体液中におけるシナプスおよび/または神経突起miRNAのレベルの差は、(i)疾患に関連した、神経突起および/またはシナプスの破壊、(ii)疾患に関連した、これらのmiRNAの発現または代謝における変化、(iii)疾患に関連した、これらのmiRNAの輸送および細胞内分布における変化、(iv)疾患に関連した、これらのmiRNAの分泌における変化(Rabinowits et al. Clin Lung Cancer, 2009, 10:42-46; 例えば、miR-451,miR-1246 - Pigati et al., PLoS ONE, 2010, e13515参照)、(v)疾患に関連した、血液脳関門透過性における変化、および他の原因によるものであろう。
体液中のmiRNA濃度レベルは、多数の因子に依存するので、データノーマライズは大変重要な課題である。データノーマライズには、数種類のアプローチが使用可能である:(i)スパイクされた非ヒトmiRNA(例えばath−miR−159a)に対してのノーマライズは、抽出の間のmiRNA収率およびRT−PCR阻害の可能性についての情報を与える;(ii)発現、分泌などが疾患に関連して変化する可能性があることで制約されるが、遍在性miRNA(例えば、miR−16)に対してのノーマライズ;(iii)多数の組織で発現するが脳で下方制御しているmiRNA(例えばmiR−10b、miR−141)に対してのノーマライズ;(iv)血液供給、血液脳関門透過性などにおける変化などの因子を補償する、脳に濃縮されたmiRNAに対してのノーマライズ。後者のアプローチは、以下の場合に特に生産的であろう:(1)miRNAバイオマーカーが神経突起および/またはシナプスに濃縮され、miRNAノーマライザー、例えばmiR−127が主にグリア細胞に存在する(Wu et al. 2009; Mol. Therapy, 17: 2058-2066)、(2)miRNAバイオマーカーが神経突起またはシナプスに存在し、miRNAノーマライザーが神経体に特異的である;この場合、ADの早期段階でmiRNAバイオマーカーは好ましくは軸索、神経突起、棘突起およびシナプス破壊により放出され、例えば主にニューロンの核周囲部分に存在する脳に濃縮されたmiR−9が、ノーマライザーとして使用可能であろう(Truettner et al. 2011. J. Cerebral Blood Flow & Metabolism, epub. April 20)、(3)miRNAバイオマーカーがADで最初に障害を受ける海馬に存在し、miRNAノーマライザーが脳の他の部位に存在する、(4)miRNA「ノーマライザー」の発現または分泌が、AD発症のために抑制される;このため、バイオマーカー/「ノーマライザー」比の測定は、早期MCIおよびAD検出に有用であり得る。さまざまな脳に濃縮されたmiRNAをノーマライザーとして使用することの他の重要な利点は、それらが末梢血液の細胞において存在しないことあるいは発現が大変低いことで、それによって溶血が原因となるデータ歪曲が防止される、(v)数種のノーマライザーの平均に対してのノーマライズ、例えば15を超える多数のmiRNAを分析する場合、すべてのテストした脳に濃縮されたmiRNAの平均に対してのノーマライズ。
後述の例で詳細に記載するように、最良のバイオマーカーおよびノーマライザーmiRNAを選択するために、MCI患者、AD患者、同年齢コントロール群の血漿中における、神経突起/シナプスのものも含めた、多数の脳に濃縮されたmiRNAの濃度をRT−PCRで分析した。その後、分析したすべてのmiRNAを有望なバイオマーカーおよびノーマライザーとしてテストし、MCI患者および同年齢コントロールの間で統計的に有意な差を示した組み合わせを最も有望なものとして選択した。これらのデータにより、最も有望なバイオマーカーは神経突起/シナプスmiRNAであり、最良のノーマライザーは他の脳に濃縮されたmiRNAであることが示された。miR−132ファミリーおよびmiR−134ファミリーの2つのバイオマーカーファミリーと数種類のノーマライザーがMCI検出に最も高い感度(84〜92%)と特異度(84〜90%)を示した。miR−134ファミリーのメンバー間の高い相関性は、このファミリーのすべてのメンバー、すなわちmiR−134、miR−323−3p、miR−382が、同じクラスターに属しており、同じ細胞タイプに発現する事実により容易に説明可能である。miR−132ファミリーのメンバー、すなわちmiR−128、miR−132、miR−874間の密接な関係は、これ以前に記述されていない。miR−132バイオマーカーファミリーとmiR−134バイオマーカーファミリーが異なるノーマライザーとの組み合わせでより良い結果を与えることも興味深い。miR−132ファミリーは、ノーマライザーmiR−491−5p、miR−181a、miR−9、miR−141との組み合わせでは、miR−134ファミリーよりもよく作用する。他方、miR−134ファミリーは、ノーマライザーmiR−370やmiR−127との組み合わせでは、miR−132ファミリーよりも良い結果を示す。
ここに開示されるように、登録時に認知機能が正常な高齢患者におけるMCI発症の後向き長期研究では、血漿中miRNAバイオマーカーの上昇は、MCI臨床所見に1〜5年先行する無症状の疾患段階において検出可能であることが示された。
MCI/AD進行と正常老化は、例えば神経突起およびシナプス破壊ならびに最終的なニューロン死などのある共通のプロセスを共有するので、本発明者らはmiRNAバイオマーカーおよびノーマライザーの同じ組み合わせを使用して正常老化も検出することが可能であるかどうか分析した。認知が正常な対象の2つのグループ、グループ1(21〜50歳)およびグループ2(76〜86歳)からの血漿サンプル中のmiRNAを比較した。分析結果は、神経突起/シナプスmiR−132ファミリーおよびmiR−134ファミリーの濃度中央値がグループ1に比較してグループ2対象の血漿中において40〜80%高かったことを示した(p<0.05〜p<0.001)。
miR−7、miR−125bなどの他の有望なバイオマーカーは、MCI患者のより小さな分集団(約60%の感度)を高い特異度(86〜93%)で検出する。これらのmiRNAは、加齢性の脳の変化を検出しないが、これは、MCIおよびAD発症中のこれらの血漿中濃度の増加が、あまり一般的ではないプロセス、おそらくADに特徴なものによることを意味している。
MCIからADの認知症段階への進行の間、体液中のバイオマーカー/ノーマライザー比はさまざまな因子により変化している。第1に、MCI進行の早期無症状の段階で多数のシナプスおよび神経突起が破壊されるので、ADの後期段階ではシナプスおよび神経突起の数が少なく、シナプス/神経突起miRNAの全放出量は減少する。第2に、ADの後期段階ではニューロン死が増加するため、体液中の神経体miRNA濃度が増加する。第3に、疾患が進行するにつれて、新しい脳の部位およびグリア細胞が疾患進行による病変に関与し、その結果、体液中のそれぞれのmiRNAノーマライザーの濃度が更に増加する。上に述べた現象はAD発症中のMCI−認知症移行をモニタリングするために使用することが可能である。
MCI患者の血漿と比較した場合、AD患者の血漿中において、病変細胞からの分泌が有意に高いmiR−451のレベルの増加は統計的に有意である。miR−132ファミリーおよびmiR−134ファミリーのmiRNAならびに他の脳に濃縮されたmiRNAに対するmiR−451の比により、MCIからADを最も確実に区別することができる。しかしながら、MCI症例の約40〜50%で、これらのパラメータはAD患者に得られた数値と重なっている。これらの患者はMCIからAD認知症へ進行する可能性は高い。さまざまなmiRNAに対してノーマライズした同年齢コントロールと比較すると、miR−7、125b、miR−16は、miR−451の分析によりADとして特徴付けられた同じMCI症例を検出する。これは両方のアプローチがMCIから認知症への進行を予測するために使用可能であることを示している。
脳の異なる部位が、認知症の発症に導くさまざまな神経変性疾患に関与しており(Geldmacher & Whitehouse, Neurology. 1997, 48:S2-9; Levy & Chelune, J Geriatr Psychiatry Neurol. 2007 20:227-238; Gong & Lippa, Am J Alzheimer's Dis Other Demen, 2010, 25:547-555)、miRNA発現プロファイルは脳のさまざまな部位において異なっているので(Landgraf et al., Cell. 2007, 129:1401-1414;The miR-Ontology データ Base: http://ferrolab.dmi.unict.it/miro/)、体液中の神経突起および/またはシナプスmiRNAプロファイルの分析を使用して、AD認知症または他の神経変性疾患により起こる認知症へと発展するMCIやpre−MCIを区別することが可能である。
本発明の方法は、pre−MCIおよびMCIの診断や、pre−MCIおよびMCIからさまざまなより重度の神経変性疾患、例えばアルツハイマー病(AD)、パーキンソン病(PD)、レビー小体認知症、ハンチントン病(HD)、前頭側頭型認知症(FTD)、血管性認知症、HIV関連認知神経科学疾患(HAND)、混合型認知症などへの進行の予測および/またはモニタリングに使用することが可能である。
本発明の方法に有用な脳に濃縮されたmiRNAの例としては、限定されるものではないが、例えば7、9、96、98、99a、103、107、124a、125a、125b、127、128a、132、134、137、138、149、153、154、181a、181b、181c、182、183、204、212、213、218、219、221、222、299−3p、299−5p、323−3p、324−5p、328、329、330、331、335、337、338、342、346、369−3p、369−5p、370、379、381、382、383、409−3p、411、425、432、433−5p、485−3p、485−5p、487b、488、491−5p、494、495、496、504、539、541、543、584、656、668、758、874、889、935、939、1193、1197、9*が挙げられる。
本発明の方法に有用な神経突起および/またはシナプスのmiRNAとしては、限定するものではないが、miR−7、miR−25、miR−26a、miR−26b、miR−98、miR−124、miR−125a、miR−125b、miR−128、miR−132、miR−134、miR−137、miR−138、miR−146、miR−154、miR−182、miR−183、miR−200b、miR−200c、miR−218、miR−292−5p、miR−297、miR−322、miR−323−3p、miR−329、miR−325、miR−337、miR−339、miR−345、miR−350、miR−351、miR−369−3、miR−369−5p、miR−381、miR−382、miR−409−3p、miR−425、miR−429、miR−433−5p、miR−446、miR−467、miR−483−3p、miR−485−5p、miR−487b、miR−494、miR−495、miR−496、miR−541、miR−543、miR−656、miR−668、miR−874、miR−889、miR−935、miR−939が挙げられる(Schratt et al., Nature 439:283-289, 2006; Lugli et al., J Neurochem. 106:650-661, 2008; Bicker and Schratt, J Cell Mol Med. 12:1466-1476, 2008; Smalheiser and Lugli, Neuromolecular Med. 11:133-140, 2009; Rajasethupathy, Neuron, 63:714-716, 2009; Kye, RNA, 13:1224-1234, 2007; Yu, et al., Exp Cell Res. 314:2618-2633, 2008; Cougot et al., J Neurosci. 28:13793-13804, 2008; Kawahara, Brain Nerve, 60:1437-1444, 2008; http://ferrolab.dmi.unict.it/miro/参照)。本発明の方法に有用な他のmiRNAは、例えば、それらのニューロン(および疾患によっては脳の異なる特定領域)での濃縮や、軸索および/または樹状突起および/または棘突起および/またはシナプス中の細胞内局在化に基づいて特定することが可能である。本発明の診断方法を行うために尿サンプルを選択する場合、検出のために好ましいmiRNAは、泌尿器系の細胞中に有意に発現しないmiRNAである。同様に、もし血液サンプル(例えば血清または血漿)が本発明の診断方法を行うために使用される場合、検出のために好ましいmiRNAは、血液細胞中に発現しないかその存在レベルがとても小さいmiRNAである。
本発明の方法は、体液中の特定のmiRNAのレベルの測定に基づいている。非侵襲的または最小侵襲的技法(例えば、脳またはCSFにおける検出と比べて)により採取可能な体液の使用により、対費用効果の高い、最小侵襲性または非侵襲性の診断手順が可能となる。本発明の方法に使用するのに好ましい体液は、血漿、血清、尿、唾液である。しかしながら、他の任意の体液も使用することが可能である。
体液中のmiRNAのレベルを測定するために有用な方法の例としては、選択的なプローブとのハイブリダイゼーション(例えば、ノーザンブロッティング、ビーズによるフローサイトメトリー、オリゴヌクレオチド・マイクロチップ[マイクロアレイ]、Ambion・mirVana・miRNA検出キットなどの溶液ハイブリダイゼーションアッセイを使用)、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)による検出(例えばステムループ逆転写−ポリメラーゼ連鎖反応[RT−PCR]、定量的RT−PCRによるアレイ法[qPCRアレイ])、または次世代配列決定技術の1つによる直接配列決定法(例えばHelicos低分子RNA配列決定法、miRNAビーズアレイ(イルミナ社)、ロシュ社454(FLXチタニウム)、ABI社SOLiD)が挙げられる。他の適用可能な技法は、例えばChen et al., BMC Genomics, 2009, 10:407; Kong et al., J Cell Physiol. 2009; 218:22-25を参照できる。
いくつかの実施態様では、定量する前にmiRNAを精製する。miRNAは、市販のキットの使用(例えば、miRNeasyキット[キアゲン社]、MirVanaRNA単離キット[Ambion/ABI社]、miRACLE[アジレント社]、ハイピュアmiRNA単離キット[ロシュ社]、miRNA精製キット[ノルゲンバイオテク社])、トリゾール抽出(以下の例1参照)、陰イオン交換体での濃縮・精製濃度、RNA結合物質により被覆された磁性ビーズ、または相補オリゴヌクレオチドへの特定miRNAの吸着などのさまざまな方法により体液から単離・精製することが可能である。
いくつかの実施態様では、体液サンプル中のおよび/またはmiRNA精製中のmiRNAの分解を低減または阻止する。miRNAの分解を低減または阻止する有用な方法としては、限定するものではないが、RNase阻害剤(例えばRNasin・Plus[プロメガ社]、SUPERase−In[ABI社]など)の添加、塩化グアニジン、イソチオシアン酸グアニジン、N−ラウロイルザルコシン、ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)の使用、またはそれらの組み合わせが挙げられる。体液サンプル中のmiRNAの分解を低減することは、miRNA定量の前にサンプルの保存や輸送が必要とされる場合には特に重要である。
精製の間に任意のmiRNAが損失する可能性、RT−PCR阻害の可能性、サンプルの単離や処理の間に死滅したり損傷した血液細胞または尿細胞に由来するmiRNA不純物、腎臓濾過における変動などを考慮するために、実験データノーマライズのさまざまな付加的な方法を用いることが可能である。例えば、以下のノーマライズ方法が、本発明で使用可能である:
a)標的miRNAの濃度は、遍在性miRNA(例えば、miR−16)、核小体低分子RNA(snoRNA)、U6核小体低分子RNA(U6RNA)その他)の1つに対してノーマライズすることが可能である。
b)合成低分子RNA(例えば非ヒトmiRNA)オリゴヌクレオチドは、(RNA精製前に体液サンプルに添加することにより)精製中の損失およびRT−PCR阻害のコントロールとして合成・使用可能である。
c)(尿サンプルを使用する場合は)腎臓濾過における変動を考慮するために、尿中のmiRNA濃度を、クレアチニンおよび/またはアルブミンレベルに対してノーマライズ可能である。
MCIおよびADの早期検出のためのmiRNAバイオマーカーを選択するために以下のアプローチを、本発明において開発した:
1.公知の神経突起/シナプスに濃縮されたmiRNAに追加して、他の脳に濃縮されたmiRNAを予備的な研究に含め、ADおよびMCI患者からの血漿中で分析し、同年齢コントロールと比較した。
2.各miRNAのデータはすべての他の個々のmiRNA対してノーマライズし、MCI検出に最も有望なmiRNAバイオマーカーおよびノーマライザーを選択した。
3.これらのmiRNAは、若年および同年齢のドナー、MCI患者およびAD患者からの血漿サンプルを含む、より大規模な研究に使用した。
4.最後に、後向き長期研究を、登録時にMCIまたはADの症状がなく、その後数年間追跡した個人から採取された血漿を使用して行った。後に、何人かのドナーはMCIを発症し、何人かはADを発症し、何人かはADやMCIに罹患しなかった。
5.脳に濃縮されたmiRNAに追加して、病変細胞からはるかに有効に分泌されるmiR−451も研究に含めた。
上記の診断方法およびスクリーニング方法と組み合わせて、本発明は、標的miRNAの検出に特異的なプライマーおよび/またはプローブセットを1つまたは2つ以上含むさまざまなキットを提供する。そのようなキットは、ノーマライザーmiRNAの検出に特異的なプライマーおよび/またはプローブセットを更に含むことができる。キットに含まれるプライマーまたはプローブの組み合わせの例として、限定されるものではないが、以下のものが挙げられる:
1.miR−7、miR−125bおよびmiR−16からなる群から選択される少なくとも1つのmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブ(任意に、miR−491−5p、miR−9、miR−127、miR−181aおよびmiR−370からなる群から選択される少なくとも1つのノーマライザーmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブを更に含む)。
2.miR−451に特異的なプライマーまたはプローブ(任意に、miR−7、miR−25、miR−26a、miR−26b、miR−98、miR−124、miR−125a、miR−125b、miR−128、miR−132、miR−134、miR−137、miR−138、miR−146、miR−154、miR−182、miR−183、miR−200b、miR−200c、miR−218、miR−292−5p、miR−297、miR−322、miR−323−3p、miR−329、miR−325、miR−337、miR−339、miR−345、miR−350、miR−351、miR−369−3、miR−369−5p、miR−381、miR−382、miR−409−3p、miR−425、miR−429、miR−433−5p、miR−446、miR−467、miR−483−3p、miR−485−5p、miR−487b、miR−494、miR−495、miR−496、miR−541、miR−543、miR−656、miR−668、miR−874、miR−889、miR−935およびmiR−939からなる群から選択される少なくとも1つのmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブを含む)。
3.miR−7、miR−25、miR−26a、miR−26b、miR−98、miR−124、miR−125a、miR−125b、miR−128、miR−132、miR−134、miR−137、miR−138、miR−146、miR−154、miR−182、miR−183、miR−200b、miR−200c、miR−218、miR−292−5p、miR−297、miR−322、miR−323−3p、miR−329、miR−325、miR−337、miR−339、miR−345、miR−350、miR−351、miR−369−3、miR−369−5p、miR−381、miR−382、miR−409−3p、miR−425、miR−429、miR−433−5p、miR−446、miR−467、miR−483−3p、miR−485−5p、miR−487b、miR−494、miR−495、miR−496、miR−541、miR−543、miR−656、miR−668、miR−874、miR−889、miR−935およびmiR−939からなる群から選択される少なくとも2つのmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブ(任意に、miR−10b、miR−141、miR−9、miR−127、miR−181a、miR−370およびmiR−491−5pからなる群から選択される少なくとも1つのノーマライザーmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブを更に含む)。
4.miR−128、miR−132、miR−874、miR−134、miR−323−3p、miR−382、miR−7およびmiR−125bからなる群から選択される少なくとも1つのmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブ(任意に、miR−10b、miR−141、miR−9、miR−127、miR−181a、miR−370およびmiR−491−5pからなる群から選択される少なくとも1つのノーマライザーmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブを更に含む)。
5.miR−128、miR−132およびmiR−874からなる群から選択される少なくとも1つのmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブ(任意に、miR−491−5p、miR−9、miR−181aおよびmiR−141からなる群から選択される少なくとも1つのノーマライザーmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブを更に含む)。
6.miR−134、miR−323−3pおよびmiR−382からなる群から選択される少なくとも1つのmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブ(任意に、miR−370またはmiR−127の少なくとも1つのノーマライザーに特異的なプライマーまたはプローブを更に含む)。
7.miR−7に特異的なプライマーまたはプローブ(任意に、miR−9、miR−27、miR−181a、miR−370およびmiR−491−5pからなる群から選択される少なくとも1つのノーマライザーmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブを更に含む)。
8.miR−125bに特異的なプライマーまたはプローブ(任意に、miR−9、miR−181a、miR−370およびmiR−491−5pからなる群から選択される少なくとも1つのノーマライザーmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブを更に含む)。
そのようなキットは、患者から単離された体液サンプル中でのmiRNAの直接検出に有用であり得、または精製したRNAサンプルに使用することが可能である。
本発明のキットは、プライマーの伸長および増幅反応用の試薬を提供することも可能である。例えば、いくつかの実施態様では、キットはさらに以下の成分の1つまたは2つ以上を含んでもよい:逆転写酵素、DNAポリメラーゼ酵素(例、耐熱性DNAポリメラーゼなど)、ポリメラーゼ連鎖反応バッファー、逆転写バッファー、およびデオキシヌクレオシド三リン酸(dNTP)。その代わりに(または、それに追加して)、キットは、ハイブリダイゼーションアッセイを行うための試薬を含むことができる。検出剤としては、ヌクレオチド類似体および/または標識部分、例えば、フルオロフォア(蛍光色素)や放射性同位元素などの直接検出可能部分やビオチンなどの結合ペアのひとつなどの関接検出可能部分、または不溶比色または発光反応を触媒作用可能な酵素が挙げられる。また、キットは、電気泳動した核酸を検出するための試薬を含む少なくとも1つの容器をさらに含むことができる。そのような試薬としては、蛍光挿入剤または銀染色試薬などの核酸を直接検出するもの、限定するものではないが、ECL試薬などの標識された核酸を検出するための試薬が挙げられる。キットは、さらにmiRNAの単離手段または精製手段、および正または負のコントロールをさらに含むことができる。キットは、それと関連する情報を、診断キットの製造、使用、販売を規制する政府機関により定められた形態で含んでもよい。使用、保管、問題解決法などの詳細な説明書も、キットに含むことができる。キットは、好ましくは高処理設定でのロボット操作に有用な適切な収納ケースで提供することも随意可能である。
キットの構成要素は、乾燥粉末として提供することもできる。試薬および/または構成要素を乾燥粉末として提供する場合、粉末は適切な溶媒を添加することにより再構成可能である。溶媒は他の容器で提供できることも考えられる。容器としては、一般には、一定分量が計量してあってもよい溶媒が入っている、少なくとも1つのバイアル、試験管、フラスコ、瓶、注射器および/または他の容器手段が挙げられる。キットは、また、滅菌した、医薬上許容し得るバッファーおよび/または他の溶媒を含む2つめの容器手段を含んでもよい。
キットが2つ以上の構成要素を含む場合は、キットは、一般に、追加の構成要素を別々に入れる2番目、3番目、あるいは他の追加の容器を含むであろう。しかしながら、構成要素の様々な組み合わせを1つの容器に含むこともできる。
そのようなキットには、核酸分解を阻止する試薬などのDNAまたはRNAを保存または維持する構成要素を含むこともできる。そのような構成要素は、例えば、ヌクレアーゼまたはリボヌクレアーゼを含まないか、リボヌクレアーゼに対して保護するものでもよい。ここに記載した組成物または試薬はいずれも、キットの構成要素であることができる。
定義
ここで使用される「アルツハイマー病」または「AD」という用語は、認知症を特徴とするpost−MCI・ADの段階を意味する。
「pre−軽度認知機能障害」または「pre−MCI」という用語は、将来認知症となるADや他の神経変性疾患の無症状前臨床段階を意味する(Jack et al.、 Alzheimer's and Dementia. 2011、 Epub April 19)。
「神経細胞体」という用語は、細胞膜と細胞質により囲まれた神経核を含むが樹状突起または軸索を含まない神経細胞の部分を意味する。
ここで使用される「神経突起」という用語は、ニューロンの細胞体からのすべての突起を意味する。この突起は軸索、樹状突起または棘突起であってもよい。
「軸索」という用語は、ニューロンの細胞体、すなわち神経細胞体から活動電位を伝達するニューロンの長細い突起を意味する。軸索は、形状(樹状突起はしばしば先が細くなっているが、軸索は通常一定の半径を維持する)、長さ(樹状突起は細胞体の周りの小さな領域に限られているが、軸索ははるかに長い場合もありうる)および機能(樹状突起は通常シグナルを受け取るが、軸索は通常それらを伝達する)などのいくつかの特徴により樹状突起から区別される。軸索および樹状突起はシナプスと呼ばれる結合部で他の細胞(通常は他のニューロンであるが、筋細胞や腺細胞のこともある)と接触する。
「樹状突起」という用語は、他の神経細胞から受け取った電気化学的刺激を、その樹状突起が突出するニューロンの細胞体へ伝導するニューロンの枝状の突起を意味する。
「棘突起」または「樹状棘突起」という用語は、一般に軸索の単一のシナプスからの入力を受け取る、ニューロンの樹状突起からの小さな膜状の突起を意味する。樹状棘突起は、シナプス強度の貯蔵サイトとして働き、電気シグナルを神経細胞体へ伝達する手助けをする。ほとんどの棘突起は、球状頭部(棘突起頭部)と、棘突起の頭部を樹状突起の軸へ結合する細い頸部とを有する。単一のニューロンの樹状突起には、数百から数千の棘突起が含まれ得る。棘突起は、記憶の保存およびシナプス伝達のための解剖学的基質を提供することに加えて、ニューロン間の可能な接触数を増加するように作用することもできる。
「シナプス」という用語は、それによってニューロンが相互におよび筋肉または腺におけるような非神経細胞にシグナル送る特化した結合点を意味する。典型的なニューロンは、数千のシナプスを生じる。ほとんどのシナプスは軸索を樹状突起に接続するが、軸索−細胞体、軸索−軸索、樹状突起−樹状突起などの他のタイプの接続もある。脳において、各ニューロンは他の多くのものと共にシナプスを形成し、同様に、それぞれ他の多くのものからシナプス入力をそれぞれ受け取る。その結果、あるニューロンの出力は、他の多くのものの入力に依存しており、その各々は、そのニューロンとのシナプスの強度に依存して異なるレベルの影響を与える。シナプスには2つの主要タイプ、すなわち化学シナプスおよび電気シナプスがある。電気シナプスでは、細胞は約3.5nm以内で相互に近接しており、化学シナプスでは細胞間の距離は20〜40nmである。化学シナプスでは、シナプス後電位は、化学伝達物質によるイオンチャンネルの開口により起こり、一方、電気シナプスでは、2つのニューロン間が電気的に直接結合することにより起こる。したがって、電気シナプスは、化学シナプスよりも速度が速い。
本発明の意味の範囲内で、「シナプスおよび/または神経突起のmiRNA」という用語は、(i)「脳に濃縮された」、すなわち、テストする体液中の相当量のmiRNAの供給源となりうる他の器官と比較して脳に増加した量で存在し(例えば少なくとも5倍高い濃度)かつ(ii)シナプスおよび/または神経突起(すなわち、軸索および/または樹状突起および/または棘突起)に存在するmiRNAを意味する。
シナプスおよび/または神経突起のmiRNAのいくつかのは、神経病変の発症中に異常細胞からはるかに有効に分泌されるので、そのようなシナプスおよび/または神経突起のmiRNAも、たとえそれらが脳に濃縮されていないとしても、本発明の方法における有望なバイオマーカーとしてテストすることが可能である。本発明の方法に有用であるためには、そのようなシナプスおよび/または神経突起のmiRNAは、ニューロンから(例えば、分泌、神経突起/シナプス破壊またはニューロン死により)放出された結果として体液中で検出可能であるべきである。
ここで使用する「ノーマライザーmiRNA」という用語は、血漿中の神経突起/シナプスのmiRNAの出現および安定性に影響するさまざまな因子を考慮するために、神経突起/シナプスのmiRNA濃度のノーマライズに使用するmiRNAを意味する。
ここで使用する「神経体miRNA」という用語は、(i)「脳に濃縮された」、すなわち、テストする体液中の相当量のmiRNAの供給源となりうる他の器官と比較して脳に増加した量で存在し(例えば少なくとも5倍高い濃度)かつ(ii)神経突起またはシナプスに存在しないか、神経細胞体においてよりも有意に低い濃度で存在するmiRNAを意味する。
「神経病変」および「ニューロンにおける病変変化」という用語は、ここでは、神経突起および/またはシナプス機能障害および/または神経突起破壊および/またはシナプス損失に関連するニューロンにおける代謝変化および/または構造変化を意味するように使用される。
「に関連する」という用語は、任意の相関、共起および任意の因果関係を含むよう使用される。
「神経病変の発症」という用語は、ここでは、個々のニューロンにおける代謝変化および/または構造変化の程度/重症度における任意の負の変化および/または影響を受けたニューロンの数の任意の増加を意味するように使用される。「神経病変の改善」という語句および同様の用語は、個々のニューロンにおける代謝変化および/または構造変化の程度/重症度における任意の正の変化および/または影響を受けたニューロンの数の任意の減少を意味する。
ここで使用する、「低分子RNA」という用語は、一般に、クロマチン構築/後成的記憶、転写、RNAスプライシング、RNA編集、mRNA翻訳およびRNA代謝回転などの、様々な調節機能を有した非翻訳領域のRNAの異種グループを意味する。本発明の診断方法は、例えば、マイクロRNA(miRNA)や脳細胞質RNABC1/BC200など、体液中で検出可能な神経突起および/またはシナプス低分子RNAの検出に基づくものである。本発明の方法に有用であるかもしれない、あまり特徴付けられていない低分子RNAのクラスが他にもある(Kim, Mol. Cells, 2005, 19:1-15に概説されている)。
ここで使用する「マイクロRNA」または「miRNA」という用語は、低分子の約22nt長のノンコーディングRNA分子のクラスを意味する。それらは、メッセンジャートランスクリプト(mRNA)の相補領域に結合してそれらの翻訳を阻止するか分解を制御することにより、標的遺伝子を制御するという重要な役割を担っている(Griffiths-Jones Nucleic Acids Research, 2006, 34, Database issue:D140-D144)。しばしば、1つのmiRNAが、複数のmRNAを標的とし、1つのmRNAが、3’UTRの異なる領域を標的とする複数のmiRNAにより制御される。miRNAはいったんmRNAに結合すると、例えば、mRNAの翻訳と安定性に影響を与えて、遺伝子発現およびタンパク質産生を調節することが可能である(Baek et al., Nature 455(7209):64 (2008); Selbach et al., Nature 455(7209):58 (2008); Ambros, 2004, Nature, 431, 350-355; Bartel, 2004, Cell, 116, 281-297; Cullen, 2004, Virus Research., 102, 3-9; He et al., 2004, Nat. Rev. Genet., 5, 522-531; and Ying et al., 2004, Gene, 342, 25-28)。本発明の方法に有用な神経突起および/またはシナプスmiRNAの例としては、限定するものではないが、miR−7、miR−25、miR−26a、miR−26b、miR−98、miR−124、miR−125a、miR−125b、miR−128、miR−132、miR−134、miR−137、miR−138、miR−146、miR−154、miR−182、miR−183、miR−200b、miR−200c、miR−218、miR−292−5p、miR−297、miR−322、miR−323−3p、miR−329、miR−325、miR−337、miR−339、miR−345、miR−350、miR−351、miR−369−3、miR−369−5p、miR−381、miR−382、miR−409−3p、miR−425、miR−429、miR−433−5p、miR−446、miR−467、miR−483−3p、miR−485−5p、miR−487b、miR−494、miR−495、miR−496、miR−541、miR−543、miR−656、miR−668、miR−874、miR−889、miR−935およびmiR−939が挙げられる。最近見つかったmiRNAの情報は、miRNAデータベースmiRBaseで見つけることが可能である(mirbase.orgのワールドワイドウェブで入手可能)。Burside et al., BMC Genomics 9:185 (2008); Williams et al., BMC Genomics 8:172 (2007); Landgraf et al., Cell 129:1401 (2007)も参照することができる。
「miRNAアレイ」という用語は、分子生物学および医学で使用されるマルチプレックス技術を意味する。それは、特定の標的miRNAに相補的な特定の配列(プローブ)をそれぞれ含有するオリゴヌクレオチドの多数の(例、数千の)微小点の並んだ列からなる。ストリンジェントの高い条件下でのプローブ標的ハイブリダイゼーションの後に、得られた複合物は通常、フルオロフォア、銀または化学発光で標識された標的物を定量してmiRNAの相対量を決定することで検出・定量される。本発明の方法においては、特別注文製と市販の両方のmiRNAアレイを使用することが可能である。有用な市販miRNAアレイ(様々な標的標識化、複合物検出・分析の様々な方法に基づく)の例として、アジレント社、イルミナ社、インビトロゲン社、フェビット社、エル・シー・サイエンス社により製造されたアレイが挙げられる。
「次世代配列決定技術」という用語は、多数の配列決定反応を並行して起させる配列決定法を広く意味する。これにより、データの処理量および収量が大幅に増加される。限定するものではないが、一般に使用される次世代配列決定プラットフォームの例として、Helicos低分子RNA配列決定法、miRNAビーズアレイ(イルミナ社)、ロシュ社454(FLXチタニウム)、ABI社SOLiDが挙げられる。
ここで使用される、「個体」または「対象」または「動物」は、ヒト、家畜動物(例、ネコ、イヌ、ウシ、ウマ、ヒツジ、ブタなど)および神経変性疾患または他の神経病変実験用動物モデルを意味する。好ましい実施態様では、前記対象はヒトである。
「泌尿器」という用語は、尿の身体からの分泌・排除に関与する器官および管を意味する。
ここで使用される「精製された」という用語は、目的の物質をそれから得る天然物を含む、無関係な物質である不純物の存在を低減または除去する条件において単離された物質を意味する。例えば、RNAの精製には、体液中に含有されるタンパク質、脂質、塩、他の無関係な化合物の除去が含まれる。更に、いくつかの分析方法のために、精製したmiRNAには、体液サンプル中に含まれる他のRNAオリゴヌクレオチドが、好ましくは実質的に存在しない(例えばrRNAやmRNA断片、ほぼすべての組織で高いレベルで発現する遍在性miRNA[例えば、miR−16]など)。
ここで使用される「実質的にない」という用語は、物質の分析テストを行うという文脈で、操作に関して使用される。好ましくは、不純物が実質的にない精製した物質は、純度が少なくとも50%である;より好ましくは、少なくとも90%の純度、さらに好ましくは少なくとも99%の純度である。純度は、クロマトグラフィー、ゲル電気泳動、組成分析、生物アッセイ、当該分野の他の公知の方法により評価可能である。
ここで使用される「同様に処理された」という用語は、同じ手順を使用して得られたサンプル(例、体液サンプル、精製したRNA)を意味する。
「約」または「およそ」という用語は、統計的に有意な範囲の値を意味する。そのような範囲とは、ある値または範囲の10分の1から10倍以内、好ましくは50%以内、より好ましくは20%以内、さらに好ましくは10%以内、さらにより好ましくは5%以内であることが可能である。「約」または「およそ」という用語に含まれる許容される変動量は、研究中の特定の系に依存しており、当業者には用意に理解されるであろう。
本発明によれば、当該技術の範囲内で、従来の分子生物学的技法、微生物学的技法および組換えDNA技法を用いることができる。そのような技法は文献で詳細に説明されている。例えば、以下の文献を参照できる:Sambrook, Fritsch & Maniatis, Molecular Cloning:A Laboratory Manual, Second Edition. Cold Spring Harbor, NY:Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989 (herein "Sambrook et al., 1989"); DNA Cloning:A Practical Approach, Volumes I and II (D.N. Glover ed. 1985); Oligonucleotide Synthesis (M.J. Gait ed. 1984); Nucleic Acid Hybridization [B.D. Hames & S.J. Higgins eds. (1985)]; Transcription And Translation [B.D. Hames & S.J. Higgins, eds. (1984)]; Animal Cell Culture [R.I. Freshney, ed. (1986)]; Immobilized Cell And Enzymes [IRL Press, (1986)]; B. Perbal, A Practical Guide To Molecular Cloning (1984); Ausubel, F.M. et al. (eds.). Current Protocols in Molecular Biology. John Wiley & Sons, Inc., 1994. These techniques include site directed mutagenesis as described in Kunkel, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82:488-492 (1985), U. S. Patent No. 5,071,743, Fukuoka et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 263:357-360 (1999); Kim and Maas, BioTech. 28:196-198(2000); Parikh and Guengerich, BioTech. 24:4 28-431 (1998); Ray and Nickoloff, BioTech. 13:342-346 (1992); Wang et al., BioTech. 19:556-559 (1995); Wang and Malcolm, BioTech. 26:680-682 (1999); Xu and Gong, BioTech. 26:639-641 (1999), U.S. Patents Nos. 5,789,166 and 5,932,419, Hogrefe, Strategies l4. 3:74-75 (2001), U. S. Patents Nos. 5,702,931, 5,780,270 and 6,242,222, Angag and Schutz, Biotech.30:486-488 (2001), Wang and Wilkinson, Biotech. 29:976-978 (2000), Kang et al., Biotech. 20:44-46 (1996), Ogel and McPherson, Protein Engineer. 5:467-468 (1992), Kirsch and Joly, Nucl. Acids. Res. 26:1848-1850 (1998), Rhem and Hancock, J. Bacteriol. 178:3346-3349 (1996), Boles and Miogsa, Curr. Genet. 28:197-198(1995), Barrenttino et al.,Nucl. Acids. Res. 22:541-542 (1993), Tessier and Thomas, Meths. Molec. Biol. 57:229-237, and Pons et al., Meth. Molec. Biol. 67:209-218。
例 本発明を、以下の例により記載・実証する。しかしながら、本明細書におけるこれらおよび他の例の使用は、単に例示であり、本発明や例示する用語の範囲および意味を限定するものではない。同様に、本発明は、ここに記載する特定の好ましい実施態様のいずれにも限定されるものではない。実際、本発明は多様に修正・変更できることは、本明細書から当業者には自明であり、そのような変更は本発明の要旨を逸脱しない範囲で可能である。従って、本発明は、添付の請求の範囲が主張する均等物の全範囲とともに、請求の範囲の用語によってのみ限定されるものである。
例1:血清または血漿からのmiRNAの精製に使用される様々な方法の比較
多数のmiRNA単離用キットが市販されており、例えばmiRNeasyキット(キアゲン社)、MirVanaRNA単離キット(Ambion/ABI社)、miRACLE(アジレント社)、ハイピュアmiRNA単離キット(ロシュ社)、miRNA精製キット(ノルゲン・バイオテック社)がある。更に、トリゾール(インビトロゲン社)の使用に基づいた社内技術も使用することが可能である。この技法(インビトロゲン社のプロトコール)では、トリゾールLS除タンパク法の後、RNAをイソプロピルアルコールで析出させるか、またはさらにシリカカラムで精製する。いくつかの実験では、精製したRNAをRNAseを含まないDNAse(キアゲン社、ABI社、インビトロゲン社、その他)で処理する。
異なる方法で得たmiRNA調製物は、RT−PCR法を使用して比較した。トリゾールLS(インビトロゲン社のプロトコール)およびMirVanaRNA単離キット(Ambion/ABI社プロトコール)を使用して、miRNAを、同一の5人の健常提供者から得られた血漿および血清サンプルから精製した。miRNA収量の評価のためにグアニジン含有溶液をスパイクした後、血漿または血清1mLに付き10コピーのシロイヌナズナmiR−159a(ath−miR−159a)をスパイクした。MirVanaParisキット(Ambion/ABI社)に基づいた方法、トリゾール(インビトロゲン社)除タンパクとその後のシリカカラム精製に基づいた方法の2つの技法を比較した。RNA精製の後、最終調製物のスパイクされたmiRNAおよびヒト内在性miR−9、miR−16、miR−134の濃度を、RT−PCR法により測定した。MirVanaParisキットおよびトリゾール/シリカろ過に基づく技法は共にmiRNA単離に有効であり、この後の実験で使用した。すべての分析したmiRNAは、血清および血漿で検出可能であり、両サンプルタイプともmiRNAテストに好適であるが、最終的なPCRCt値は血漿で約2サイクル低く、後者を以下の実験に使用した。スパイクされたath−miR−159aの定量測定に基づいて、血漿からのmiRNAの平均収率は約70%であった。
同様の分析を、血漿サンプルおよびmiRNeasyキット(キアゲン社)を使用して行った。miRNA収率を算出するためにグアニジン添加後、合成非ヒトmiRNAをスパイクした。
例2:テストのためのmiRNAの選択
テストしたmiRNAは、最初に、脳区画中のそれらの濃縮、神経突起(すなわち、軸索および/または樹状突起および/または棘突起)および/またはシナプス(Hua et al., BMC Genomics 2009, 10:214; Liang et al., BMC Genomics. 2007, 8:166; Landgraf et al., Cell. 2007, 129:1401-1414; Lee et al., RNA. 2008, 14:35-42; Schratt et al., Nature. 439:283-289, 2006; Lugli et al., J Neurochem. 106:650-661, 2008; Bicker and Schratt, J Cell Mol Med., 12:1466-1476, 2008; Smalheiser and Lugli, Neuromolecular Med. 11:133-140, 2009; Rajasethupathy, Neuron. 63:714-716, 2009; Kye, RNA 13:1224-1234, 2007; Yu et al., Exp Cell Res. 314:2618-2633, 2008; Cougot, et al., J Neurosci. 28:13793-13804, 2008; Kawahara, Brain Nerve. 60:1437-1444, 2008; Schratt G. Rev Neurosci. 2009;10:842-849; Pichardo-Casas et al. Brain Research. 1436:20-33, 2012)における存在、ならびに神経突起やシナプス関連プロセスにおける示唆された関与(miR−Ontologyデータベース: http://ferrolab.dmi.unict.it/miro/)に関する文献データに基づいて選択した。ノーマライズのために、スパイクされたmiRNAの他にも、miR−16などの遍在性miRNA、miR−10b、miR−141などの脳以外の多数の組織で発現するmiRNAを使用した。
例3:miRNAバイオマーカーとノーマライザーの実験的前選択
血漿サンプルは、健忘性症状を伴うMCI(aMCI)と診断された患者から取得した(Dlugaj et al., Dement Geriatr Cogn Disord., 2010, 30:362-373; Brooks, Loewenstein, Alzheimer's Res Therapy, 2010, 2:28-36)。これらの患者の血漿から得た脳に濃縮されたmiRNAのプロファイルを、個々のmiRNA用プライマーおよびプローブ(ABI社)でRT−PCRを使用して分析した。30μL血漿に相当するRNA量を、各RT反応で使用し、RT生成物の1/15を最後のPCRで使用した。このように、2μL血漿に相当するmiRNAの量を検出した。有望なノーマライザーmiRNAのそれぞれに対してノーマライズした各miRNAについて得た結果を、ABI社プロトコール(2−Ct)に従ってmiRNAの相対濃度(RC)に換算し、同年齢コントロール(AMC)のmiRNAプロファイルと比較した。実際には、分析したmiRNAのすべてを、有望なバイオマーカーおよびノーマライザーとしてテストし、MCI患者と同年齢コントロールとの間で統計的に有意な差を与える組み合わせを更なる研究のために選択した。以下に示したデータから、2つの明らかな結論が得られる。第1は、最も有望なバイオマーカーは神経突起/シナプスmiRNAであり、第2は、最良のノーマライザーは他の脳に濃縮されたmiRNAであることである。
血漿1mL当りのmiRNA相対濃度を与える、スパイクされた非ヒトmiRNA(ath−miR−159a)に対してのノーマライズを行った場合、MCI患者からの血漿サンプルのいくつかはより多くの神経突起および/またはシナプスmiRNAを含んでいた(図1、miR−7(A)、miR−874(B))。
同時に、他の脳に濃縮されたmiRNAの濃度は、MCI患者の血漿中において変化していなかった(図1、miR−9(C)、miR−181a(D)、miR−491−5p(E))。
同様の結果は、血漿中のmiRNA濃度を、脳以外の多数の器官に発現するmiR−141やmiR−10bに対してノーマライズした場合にも得られた(図2A〜C、8A〜C)。遍在性miR−16は、AMCからMCIを区別可能なノーマライザーとしては好適ではなかった(図7)。
同時に、血漿中の神経突起/シナプスmiRNA濃度を、他の脳に濃縮されたmiRNAに対してノーマライズすることにより、いくつかの有望なノーマライザーが明らかとなった。これらのノーマライザーmiRNAのいくつかは神経体miRNAであり、他は病変に関与しない脳の部位またはグリア細胞に主に発現している。それらのいくつかは、病変で下方制御している可能性もある。
図3A〜C、4、5A〜C、6は、それぞれ脳に濃縮されたmiR−181a、miR−9、miR−491−5p、miR−127に対してノーマライズした、コントロールに対するMCI患者およびAD患者の血漿中におけるさまざまな神経突起/シナプスmiRNA濃度についての結果の例を示す。得られたデータに基いて、8つの神経突起/シナプスmiRNA(miR−7、miR−125b、miR−128、miR−132、miR−134、miR−323−3p、miR−382、miR−874)を、最も有望なバイオマーカーとして選択し、7つのmiRNA(miR−9、miR−127、miR−141、miR−181a、miR−370、miR−491−5p)を有望なノーマライザーとして選択した。
例4:血漿中のmiRNAの分析によるMCI検出
健忘性MCI患者、AD患者、同年齢コントロール(AMC)の各群20の血漿を研究に使用した。RNAを、2つの200μL分量の血漿サンプルからアスラゲン社の手順に従ってトリゾール−シリカ法により単離した。神経突起/シナプスmiRNAバイオマーカーの濃度および例3に記載したように選択したノーマライザーmiRNAのレベルを測定するために、シングルターゲットTaqMan(登録商標)miRNAqRT−PCRアッセイ(アプライド・バイオシステム社)を、PCR最終反応量10μLとして2μL血漿等量を使用して3回行った。miR−451も、ニューロンに存在し、異常細胞から有意に高濃度で分泌され(Pigati et al., PLoSOne, 2010, 5:e13515)、無脳症胎児の脳における発現が上昇する(Zhang et al., Int. J.Biochem. Cell Biol. 2010; 42:367-374)ために研究に含めた。
図9〜14に示すデータは、同年齢コントロールと比較して、MCI患者とAD患者の血漿中における神経突起/シナプスmiRNA(miR−7、miR−125b、miR−128、miR−132、miR−134、miR−323−3p、miR−382、miR−874)の濃度中央値が2〜5倍増加していることを示している。miR−9、miR−127、miR−181a、miR−370、miR−491−5pなどの脳に濃縮されたmiRNAに対してノーマライズした場合、効果はより顕著である。
バイオマーカーの2つのファミリーであるmiR−132ファミリーとmiR−134ファミリーと数種のノーマライザーが、最も高い感度と特異度を示した。バイオマーカーmiR−128、miR−132、mir−874(「miR−132ファミリー」)は、miR−491−5pに対してノーマライズした場合、84〜92%の感度および84〜90%の特異度を示した(図15A〜C)。これらのバイオマーカーとノーマライザーの組み合わせの受信者動作特性(ROC)曲線を、図15A〜Cに示す。miR−128、miR−132、miR−874のROC曲線下面積(AUC)はそれぞれ0.95、0.93、0.95である。2番目に有望なバイオマーカーのセットは、miR−134、miR−323−3p、miR−382(「miR−134ファミリー」)からなり、miR−370に対してノーマライズした場合、78〜91%の感度および85〜87%の特異度を示した(図16A〜C)。miR−134、miR−323−3p、miR−382のAUCはそれぞれ091、0.94、0.92である。
図17A〜Fに示す相関分析は、miR−128、miR−132、miR−874がバイオマーカーのひとつのファミリーを形成し(ペア比較ひおけるスピアマンテストr値は、0.93〜0.95範囲である)、miR−134、miR−323−p、miR−382がバイオマーカーの他のファミリーを形成することを示した(ペア比較におけるスピアマンテストr値は0.87〜0.93の範囲である)。miR−134ファミリーのメンバー間の高い相関性は、このファミリーのすべてのメンバー、すなわちmiR−134、miR−323−3p、miR−382が、同じクラスターに属し、同じ細胞タイプで発現するという事実により容易に説明可能である(http://www.diana.pcbi.upenn.edu/cgi-bin/miRGen/v3/Cluster.cgi)。miR−132ファミリーのメンバー、すなわちmiR−128、miR−132、miR−874間の密接な関係は、これ以前に記述されていない。miR−132バイオマーカーファミリーとmiR−134バイオマーカーファミリーが異なるノーマライザーとの組み合わせでより良い結果を与えることも興味深い。miR−132ファミリーは、ノーマライザーmiR−491−5p、miR−181a、miR−9およびmiR−141との組み合わせでは、miR−134ファミリーよりもよく作用する。他方、miR−134ファミリーは、ノーマライザーmiR−370やmiR−127との組み合わせでは、miR−132ファミリーよりも良い結果を示す。miR−132バイオマーカーファミリーとmiR−134バイオマーカーファミリー間の相関は比較的低く(ペア比較スピアマンテストでのr値が0.56〜0.79の範囲である)、それらが異なる病変プロセスを反映しているか、あるいは脳の異なる部位に存在していることを示唆している。
他の2つの神経突起/シナプスmiRNAであるmiR−7およびmiR−125bの濃度は、任意のノーマライザーとともに分析した場合、MCI患者の約40〜50%の血漿中において増加していた。
例5:神経突起/シナプスmiRNAの血漿中濃度の加齢性変化の検出
小規模であったり、異なる因子により引き起こされるものであるが、例えば神経突起およびシナプス破壊や最終的なニューロン死など、正常老化とMCI/AD発症には特徴的な多数の共通プロセスがある。MCIは本発明で提案したアプローチにより検出可能であるので、正常老化が同じmiRNAバイオマーカーおよびノーマライザーを使用して分析・モニタリングできるかどうか調べることは興味深いことであった。
研究には、正常認知機能を有するグループ1(21〜50歳)およびグループ2(76〜86歳)の対象から得た血漿サンプルを各グループ20サンプルずつ使用した。RNAを、2つの200μL分量の血漿サンプルからアスラゲン社の手順に従ってトリゾール−シリカ法により単離した。神経突起/シナプスmiRNAバイオマーカーの濃度および例3に記載したように選択したノーマライザーmiRNAのレベルを測定するために、シングルターゲットTaqMan(登録商標)miRNAqRT−PCRアッセイ(アプライド・バイオシステム社)を、最終PCR反応量を10μLとして、2μL血漿等量を使用して3回行った。
図18A〜Jに示したデータは、miR−9、miR−181a、miR−370、miR−491−5pなどのさまざまな脳に濃縮されたmiRNAノーマライザーに対してのノーマライズ後の、miR−128、miR−132、miR−874、miR−134、miR−323−3p、miR−382などの例4に記載の神経突起/シナプスmiRNAバイオマーカーの濃度中央値が、グループ2の対象の血漿中では、グループ1からのものに比較して40〜60%高かったことを示している。このように、対象の体液中の神経突起/シナプスmiRNAおよびmiRNAノーマライザーの前向きな長期分析は、正常老化に関連する脳のプロセスについての重要な情報を提供するであろうことが期待できる。これは、これら2つのバイオマーカーファミリーが、神経突起やシナプスの破壊などの正常老化とMCI発症に共通の神経プロセスを検出することも意味する。
神経突起/シナプスmiR−7およびmiR−125b(図18)ならびにmiR−451は、使用したmiRNAノーマライザーにかかわらず、加齢の間に増加せず、2つのグループ間を区別しなかった。
例6:登録時に正常認知機能を有した高齢患者におけるMCI発症の後ろ向き長期研究
正常認知機能を有する70歳以上の対象が、研究に登録された。認知機能障害の動態を調査し、血漿サンプルを4〜5年間定期的に採取した。この期間中何人かの対象はMCIを発症せず、他はMCIへ進行した。miRNAを例4に記載したように抽出・分析した。神経突起および/またはシナプスmiR−128、miR−132、miR−874の濃度を測定し、miR−491−5p対してノーマライズした。患者は、3つのバイオマーカーの少なくとも2つの濃度が所定のコントロール値より高い場合に、MCI陽性とみなした。図19に示したデータは、70%の症例で、MCI診断に1〜5年先行する、患者登録時以降に開始した疾患の前駆症状段階で、血漿中バイオマーカーmiRNAの増加が検出できることを示している。
例7:MCIのAD認知症段階への移行の検出
脳に濃縮されていないけれども神経突起およびシナプスに存在し病変細胞から有意により有効に分泌されるmiR−451も検討した。
図20は、miR−451の濃度中央値は、同年齢コントロールと比較してMCI患者の血漿中においてわずかに高く、AD患者の血漿中において有意に(2〜4倍)上昇していることを示している。miR−451と神経突起/シナプスmiRNAバイオマーカー濃度の比により、MCI集団およびAD集団をよりよく差別化する(図21)。同時に、約40〜50%のMCI患者で、このパラメータは、AD患者のものと区別することができず、これらのMCI患者はAD認知症に進行するであろうことを示している。このように、血漿中のmiR−451濃度の連続した測定、特に、神経突起/シナプスmiRNAと組み合わせた場合、MCI−AD進行のマーカーとして使用可能である。
miR−7やmiR−125bもMCI患者の約40〜50%を病変として検出し(例4)、miR−451のように若年対象と高齢対象の区別をしないので(例5)、これらのバイオマーカーをmiR−451と比較した。驚くべきことにすべての実験においてmiR−7と類似した挙動を示したmiR−16も、研究に含めた。図22の2Dグラフは、miR−491−5pに対してノーマライズした後のMCI患者および同年齢コントロールの血漿中におけるこれらのmiRNAの濃度を比較するものである。すべての例で、2つの比較したmiRNAの血漿中濃度が高いMCI患者のグループがある。同様のデータが、バイオマーカーmiRNAを5つの脳に濃縮されたノーマライザーmiRNAの平均に対してノーマライズしたときに得られた(図23)。図24は、図21〜23に示すデータをまとめて示すもので、記述したアプローチにより実際に同じ患者に病変があると検出される(AD認知症に進行するであろうMCI)ことを示している。
* * *
本発明の範囲は、ここに記載した具体的な実施態様により限定されるものではない。実際、ここに記載されたもの以外にも本発明が様々に修正できることは、前記の記述より当業者には明らかであろう。そのような修正は、添付の請求項の範囲内に含まれることが意図される。
ここに言及したすべての特許、出願、広報、テスト方法、文献および他の資料は、本明細書に物理的に存在するかのように、その全開示を参照によりここに援用するものである。

Claims (9)

  1. 対象におけるpre−MCIまたはMCIの検出を補助する方法であって、該方法は、
    a.前記対象から採取した体液サンプル中のシナプスまたは神経突起のmiRNAのレベルを測定すること、
    b.前記の対象から採取した同一体液サンプル中のノーマライザーmiRNAのレベルを測定すること、
    c.ステップ(a)および(b)で測定したmiRNAのレベルの比を計算すること、
    d.ステップ(c)で計算したmiRNAのレベルの比を、対応する同年齢コントロール比と比較すること、および
    e.(i)ステップ(c)で計算したmiRNAのレベルの比が、前記の対応する同年齢コントロール比より高い場合、前記対象がpre−MCIもしくはMCIに罹患していると特定すること、または(ii)ステップ(c)で計算したmiRNAのレベルの比が、前記の対応する同年齢コントロール比より高くない場合、前記対象がpre−MCIもしくはMCIに罹患していないと特定すること
    を含
    シナプスまたは神経突起のmiRNAが、miR−128、miR−132およびmiR−874からなる「miR−132ファミリー」から選択され、ノーマライザーmiRNAが、miR−491−5p、miR−9、miR−141およびmiR−181aからなる群から選択されるか、あるいは
    シナプスまたは神経突起のmiRNAが、miR−134、miR−323−3pおよびmiR−382からなる「miR−134ファミリー」から選択され、ノーマライザーmiRNAが、miR−370またはmiR−127である、前記方法。
  2. 対象においてpre−MCIからMCIへ進行する可能性を予測する方法であって、該方法は、
    a.前記対象から採取した2つまたは3つ以上の体液サンプル中のシナプスまたは神経突起のmiRNAのレベルを測定すること、ここで該サンプルは時間的な間隔を介して得られたものである、
    b.前記の対象から採取した各同一体液サンプル中のノーマライザーmiRNAのレベルを測定すること、
    c.前記の対象から採取した各体液サンプルについて、ステップ(a)および(b)で測定したmiRNAのレベルの比を計算すること、
    d.前記の対象から採取した各体液サンプルについて、ステップ(c)で計算したmiRNAのレベルの比を、対応する同年齢コントロール比と比較すること、および
    e.前記対象から採取した2つまたは3つ以上の連続して得た体液サンプルにおいて、ステップ(c)で計算したmiRNAのレベルの比が、前記の対応する同年齢コントロール比より高い場合、前記対象における疾患がpre−MCIからMCI進行するであろうと予測すること
    を含
    シナプスまたは神経突起のmiRNAが、miR−128、miR−132およびmiR−874からなる「miR−132ファミリー」から選択され、ノーマライザーmiRNAが、miR−491−5p、miR−9、miR−141およびmiR−181aからなる群から選択されるか、あるいは
    シナプスまたは神経突起のmiRNAが、miR−134、miR−323−3pおよびmiR−382からなる「miR−134ファミリー」から選択され、ノーマライザーmiRNAが、miR−370またはmiR−127である、前記方法。
  3. 対象における脳老化の検出を補助する方法であって、該方法は、
    a.前記対象から採取した体液サンプル中のシナプスまたは神経突起のmiRNAのレベルを測定すること、
    b.前記対象から採取した同一体液サンプル中のノーマライザーmiRNAのレベルを測定すること、
    c.ステップ(a)および(b)で測定したmiRNAのレベルの比を計算すること、
    d.ステップ(c)で計算したmiRNAのレベルの比を、(i)過去に同一対象から得た対応するコントロール比か、または(ii)所定の若年スタンダード比と比較すること、および
    e.ステップ(c)で計算したmiRNAのレベルの比が、前記の対応するコントロール比(i)または前記所定の若年スタンダード比(ii)と比較してより高い場合、前記対象が脳老化を受けやすいと特定すること
    を含
    シナプスまたは神経突起のmiRNAが、miR−128、miR−132およびmiR−874からなる「miR−132ファミリー」から選択され、ノーマライザーmiRNAが、miR−491−5p、miR−9、miR−141およびmiR−181aからなる群から選択されるか、あるいは
    シナプスまたは神経突起のmiRNAが、miR−134、miR−323−3pおよびmiR−382からなる「miR−134ファミリー」から選択され、ノーマライザーmiRNAが、miR−370またはmiR−127である、前記方法。
  4. 対象におけるpre−MCIまたはMCIの処置の有効性を決定する方法であって、該方法は、
    a.前記処置を開始する前に得た、前記対象から採取した1つまたは2つ以上の体液サンプル中の少なくとも1つのシナプスまたは神経突起のmiRNAのレベルを測定すること、
    b.前記処置を開始する前に得た、前記対象からの同一体液サンプル中のノーマライザーmiRNAのレベルを測定すること、
    c.前記処置を開始する前に得た、前記対象から採取した各体液サンプルについて、ステップ(a)および(b)で測定したmiRNAのレベルの比を計算すること、
    d.前記の処置中または処置後に得た、前記対象から採取した1つまたは2つ以上の体液サンプル中の同一のシナプスまたは神経突起のmiRNAのレベルを測定すること、
    e.前記の処置中または処置後に得た、前記対象からの同一体液サンプル中のノーマライザーmiRNAのレベルを測定すること、
    f.前記の処置中または処置後に得た、前記対象から採取した各体液サンプルについて、ステップ(d)および(e)で測定したmiRNAのレベルの比を計算すること、
    g.ステップ(c)および(f)で計算したmiRNAのレベルの比を比較すること、および
    h.(i)ステップ(f)で計算したmiRNAのレベルの比がステップ(c)で計算したmiRNAのレベルの比より低い場合、前記処置が有効であると決定すること、(ii)ステップ(f)で計算したmiRNAのレベルの比がステップ(c)で計算したmiRNAのレベルの比より低くない場合、前記処置が有効でないと決定すること
    を含
    シナプスまたは神経突起のmiRNAが、miR−128、miR−132およびmiR−874からなる「miR−132ファミリー」から選択され、ノーマライザーmiRNAが、miR−491−5p、miR−9、miR−141およびmiR−181aからなる群から選択されるか、あるいは
    シナプスまたは神経突起のmiRNAが、miR−134、miR−323−3pおよびmiR−382からなる「miR−134ファミリー」から選択され、ノーマライザーmiRNAが、miR−370またはmiR−127である、前記方法。
  5. pre−MCIもしくはMCIの進行を遅らせるか、または処置することに有用な化合物を特定する方法であって、該方法は、
    a.pre−MCIまたはMCIを有する対象から採取した1つまたは2つ以上の体液サンプル中の少なくとも1つのシナプスまたは神経突起のmiRNAのレベルを測定すること、ここで該体液サンプルはテスト化合物投与前に得られたものである、
    b.テスト化合物投与前に得た、前記の対象からの同一体液サンプル中のノーマライザーmiRNAのレベルを測定すること、
    c.テスト化合物投与前に得た、前記の対象から採取した各体液サンプルについて、ステップ(a)および(b)で測定したmiRNAのレベルの比を計算すること、
    d.テスト化合物の投与の後に得た、前記対象から採取した1つまたは2つ以上の体液サンプル中の同一のシナプスまたは神経突起のmiRNAのレベルを測定すること、
    e.前記テスト化合物の投与の後に得た、前記の対象からの同一体液サンプル中のノーマライザーmiRNAのレベルを測定すること、
    f.前記テスト化合物の投与の後に得た、前記の対象から採取した各体液サンプルについて、ステップ(d)および(e)で測定したmiRNAのレベルの比を計算すること、
    g.ステップ(c)および(f)で計算したmiRNAのレベルの比を比較すること、および
    h.(i)ステップ(f)で計算したmiRNAのレベルの比が、ステップ(c)で計算したmiRNAのレベルの比より低い場合、前記テスト化合物がpre−MCIもしくはMCIの進行を遅らせるか、または処置することに有用であると特定すること、(ii)ステップ(f)で計算したmiRNAのレベルの比が、ステップ(c)で計算したmiRNAのレベルの比より低くない場合、テスト化合物がpre−MCIもしくはMCIの進行を遅らせるか、または処置することに有用でないと特定する
    ことを含
    シナプスまたは神経突起のmiRNAが、miR−128、miR−132およびmiR−874からなる「miR−132ファミリー」から選択され、ノーマライザーmiRNAが、miR−491−5p、miR−9、miR−141およびmiR−181aからなる群から選択されるか、あるいは
    シナプスまたは神経突起のmiRNAが、miR−134、miR−323−3pおよびmiR−382からなる「miR−134ファミリー」から選択され、ノーマライザーmiRNAが、miR−370またはmiR−127である、前記方法。
  6. 請求項1に記載の方法を使用してMCIに罹患している特定された対象において、MCIからADの認知症段階への進行を予測またはモニタリングする方法であって、該方法は、
    a.前記対象から採取した体液サンプル中のmiR−451、miR−7、miR−125bおよびmiR−16の少なくとも1つのレベルを測定すること、
    b.前記同一体液サンプル中の少なくとも1つのシナプスまたは神経突起のmiRNAのレベルを測定すること、
    c.ステップ(a)および(b)で測定したmiRNAのレベルの比を計算すること、
    d.ステップ(c)で計算したmiRNAのレベルの比を、対応する同年齢コントロール比と比較すること、および
    e.ステップ(c)で計算したmiRNAのレベルの少なくとも1つの比が、前記の対応する同年齢コントロール比より高い場合、前記対象における疾患がMCIからADの認知症段階へ進行するであろうと決定すること
    を含む、前記方法。
  7. a.前記対象から採取した体液サンプル中のmiR−451、miR−7、miR−125bおよびmiR−16の少なくとも1つのレベルを測定すること、
    b.前記同一体液サンプル中のノーマライザーmiRNAのレベルを測定すること、
    c.ステップ(a)および(b)で測定したmiRNAのレベルの比を計算すること、
    d.ステップ(c)で計算したmiRNAのレベルの比を、対応する同年齢コントロール比と比較すること、および
    e.ステップ(c)で計算した少なくとも1つの比が、前記の対応する同年齢コントロール比より高い場合、前記対象における疾患がMCIからADの認知症段階へ進行するであろうと決定すること
    を含む、請求項に記載の方法。
  8. ノーマライザーmiRNAが、脳に濃縮されたノーマライザーmiRNAであるか、または、miR−491−5p、miR−9、miR−181a、miR−127、miR−370、miR−10bおよびmiR−141からなる群から選択される、請求項またはに記載の方法。
  9. (1) (i)miR−451、miR−7、miR−125bおよびmiR−16からなる群から選択される少なくとも1つのmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブを含み、任意に(ii)miR−491−5p、miR−9、miR−127、miR−181a、miR−10b、miR−141およびmiR−370からなる群から選択される少なくとも1つのmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブを更に含むか、あるいは
    (2) (i)miR−7、miR−125b、miR−128、miR−132、miR−134、miR−323−3p、miR−382およびmiR−874からなる群から選択される少なくとも1つのmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブを含み、任意に(ii)miR−10b、miR−141、miR−9、miR−127、miR−181a、miR−370およびmiR−491−5pからなる群から選択される少なくとも1つのmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブを更に含むか、あるいは
    (3) (i)miR−128、miR−132、miR−874、miR−134、miR−323−3p、miR−382、miR−7およびmiR−125bからなる群から選択される少なくとも1つのmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブを含み、任意に(ii)miR−10b、miR−141、miR−9、miR−127、miR−181a、miR−370およびmiR−491−5pからなる群から選択される少なくとも1つのmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブを更に含むか、あるいは
    (4) (i)miR−128、miR−132およびmiR−874からなる群から選択される少なくとも1つのmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブを含み、任意に(ii)miR−491−5p、miR−9、miR−181aおよびmiR−141からなる群から選択される少なくとも1つのmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブを更に含むか、あるいは
    (5) (i)miR−134、miR−323−3pおよびmiR−382からなる群から選択される少なくとも1つのmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブを含み、任意に(ii)miR−370またはmiR−127の少なくとも1つに特異的なプライマーまたはプローブを更に含むか、あるいは
    (6) (i)miR−7に特異的なプライマーまたはプローブを含み、任意に(ii)miR−9、miR−27、miR−181a、miR−370およびmiR−491−5pからなる群から選択される少なくとも1つのmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブを更に含むか、あるいは
    (7) (i)miR−125bに特異的なプライマーまたはプローブを含み、任意に(ii)miR−9、miR−181a、miR−370およびmiR−491−5pからなる群から選択される少なくとも1つのmiRNAに特異的なプライマーまたはプローブを更に含む、
    請求項8に記載の方法に使用するためのキット。
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Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3133147B1 (en) 2011-04-18 2019-03-27 DiamiR, LLC Universal screening test based on mirna (ust)
US20140087964A1 (en) * 2012-09-24 2014-03-27 University Of Virginia Patent Foundation Compositions and methods for detecting aberrant regulation, expression, and levels of hgh
WO2014055117A1 (en) * 2012-10-04 2014-04-10 Asuragen, Inc. Diagnostic mirnas for differential diagnosis of incidental pancreatic cystic lesions
EP2733220B1 (en) * 2012-11-16 2017-10-18 Siemens Aktiengesellschaft Novel miRNA as a diagnostic marker for Alzheimer's Disease
CN104903468B (zh) 2012-11-16 2019-04-23 萨尔大学 用于帕金森氏病的新诊断MiRNA标志物
EP2733219B1 (en) 2012-11-16 2017-09-20 Siemens Aktiengesellschaft Diagnostic miRNA markers for Alzheimer
JP2014128249A (ja) * 2012-12-28 2014-07-10 Hokkaido Univ 神経変性疾患の検査と治療に対するmiRNA又はその標的遺伝子の利用
CN103805693B (zh) * 2013-10-29 2017-01-11 宁夏医科大学 微小分子RNA-508-5p作为抗肿瘤标志物的用途
CN105917005B (zh) * 2013-11-18 2020-09-11 迪阿米尔有限责任公司 使用来自体液的miRNA检测和监控帕金森病(PD)的方法
EP3108012A4 (en) * 2014-02-18 2017-10-11 Baylor Research Institute Mir-320e and colorectal cancer
CN103937888B (zh) * 2014-04-14 2016-08-17 上海交通大学 鉴别胃癌的血浆microRNA标志物的筛选与应用
EP3134552B1 (en) * 2014-04-22 2020-11-18 The Henry M. Jackson Foundation for the Advancement of Military Medicine, Inc. Methods, processes, devices and kits for the measurement of post traumatic stress disorder microrna markers
WO2015181825A1 (en) * 2014-05-28 2015-12-03 Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem Ltd. Methods of glucocorticoid therapy and determining responsiveness thereof
WO2015194627A1 (ja) * 2014-06-18 2015-12-23 東レ株式会社 食道がんの検出キット又はデバイス及び検出方法
WO2016138287A1 (en) * 2015-02-25 2016-09-01 Washington University METHODS TO DETECT MOTOR NEURON DISEASE COMPRISING MICRO-RNAs
EP3304093B1 (en) * 2015-05-28 2023-12-27 Immunexpress Pty Ltd Validating biomarker measurement
CN108138180A (zh) 2015-06-05 2018-06-08 米拉根医疗股份有限公司 用于治疗皮肤t细胞淋巴瘤(ctcl)的mir-155抑制剂
CN104940954B (zh) * 2015-06-23 2017-12-26 同济大学 MicroRNA‑7在制备抗胶质化药物中的应用
CN108026570A (zh) * 2015-09-11 2018-05-11 康宁股份有限公司 从血液样品中纯化核酸的组合物和方法
ES2734678T3 (es) * 2015-12-22 2019-12-11 Siemens Ag Firmas específicas en enfermedad de alzheimer por perfiles de miarn multicéntricos
WO2017120285A1 (en) * 2016-01-05 2017-07-13 Diamir, Llc METHODS OF USING miRNA FROM BODILY FLUIDS FOR DIAGNOSIS AND MONITORING OF NEURODEVELOPMENTAL DISORDERS
US10975436B2 (en) 2016-01-05 2021-04-13 Diamir, Llc Methods of using miRNA from bodily fluids for diagnosis and monitoring of neurodevelopmental disorders
WO2017165458A1 (en) 2016-03-21 2017-09-28 Diamir, Llc Methods of using mirnas from bodily fluids for detection and differentiation of neurodegenerative diseases
WO2017186719A1 (en) * 2016-04-25 2017-11-02 Instytut Biologii Doswiadczalnej Im. Marcelego Nenckiego Polska Akademia Nauk Microrna biomarkers in blood for diagnosis of alzheimer's disease
MX2019002929A (es) 2016-09-16 2019-07-15 Dyax Corp Biomarcadores de arn para angioedema hereditario.
GB201616691D0 (en) * 2016-09-30 2016-11-16 King S College London Assay
CN106544435A (zh) * 2016-09-30 2017-03-29 河北医科大学第医院 检测miR‑206所需逆转录引物对在制备预测试剂盒中的应用
SG10201709799SA (en) * 2016-11-29 2018-06-28 Helios Bioelectronics Inc Method for quantitatively profiling nucleic acids
WO2018124235A1 (ja) * 2016-12-28 2018-07-05 国立大学法人熊本大学 ミトコンドリアtRNA修飾の検出法
WO2018139759A1 (ko) * 2017-01-26 2018-08-02 주식회사 바이오오케스트라 마이크로 rna를 이용한 알츠하이머병 진단방법
US11492669B2 (en) * 2017-07-12 2022-11-08 Texas Tech University System MicroRNA-455-3p as a peripheral biomarker for Alzheimer's disease
US10781487B2 (en) 2017-07-24 2020-09-22 Diamir, Llc miRNA-based methods for detecting and monitoring aging
KR101830583B1 (ko) * 2017-08-11 2018-02-20 주식회사 인피니트헬스케어 Wsi 스트리밍 방법
EP3684463A4 (en) 2017-09-19 2021-06-23 Neuroenhancement Lab, LLC NEURO-ACTIVATION PROCESS AND APPARATUS
CN107811609B (zh) * 2017-09-22 2020-06-09 中国医学科学院北京协和医院 一种脑老化评估系统
EP3717660A4 (en) * 2017-11-30 2021-10-27 Provincial Health Services Authority METHOD OF EVALUATION OF HEAD AND NECK CANCER
US11717686B2 (en) 2017-12-04 2023-08-08 Neuroenhancement Lab, LLC Method and apparatus for neuroenhancement to facilitate learning and performance
US11318277B2 (en) 2017-12-31 2022-05-03 Neuroenhancement Lab, LLC Method and apparatus for neuroenhancement to enhance emotional response
US20210047691A1 (en) 2018-02-13 2021-02-18 Toray Industries, Inc. Kit or device and method for detecting dementia
US11364361B2 (en) 2018-04-20 2022-06-21 Neuroenhancement Lab, LLC System and method for inducing sleep by transplanting mental states
RU2677280C1 (ru) * 2018-05-17 2019-01-16 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова" Министерства здравоохранения Российской Федерации Способ диагностики многососудистого атеросклеротического поражения коронарных артерий у больных ишемической болезнью сердца при абдоминальном ожирении
US11332789B2 (en) 2018-05-21 2022-05-17 Temple University-Of The Commonwealth System Of Higher Education Compositions and methods for diagnosing and treating hyperlipidemia-related diseases
US20210262030A1 (en) 2018-06-15 2021-08-26 Universitat Autonoma De Barcelona Circulating mirnas as biomarkers for diagnosis of mild cognitive impairment and alzheimers disease
WO2020056418A1 (en) 2018-09-14 2020-03-19 Neuroenhancement Lab, LLC System and method of improving sleep
CN109055541B (zh) * 2018-09-26 2020-08-28 上海市精神卫生中心(上海市心理咨询培训中心) Ad所致mci诊断标志物及其应用
US11786694B2 (en) 2019-05-24 2023-10-17 NeuroLight, Inc. Device, method, and app for facilitating sleep
US20230256119A1 (en) * 2019-06-17 2023-08-17 Biorchestra Co., Ltd. Compositions and methods for preparing an alzheimer's disease animal model using microrna
US11198908B2 (en) 2019-06-17 2021-12-14 Biorchestra Co., Ltd. Method for diagnosis of Alzheimer's disease using microRNA
EP4139488A1 (en) * 2020-04-23 2023-03-01 Biorchestra Co., Ltd. Diagnostic methods using mir-485-3p expression
US20220073992A1 (en) * 2020-11-24 2022-03-10 Hossein Abdul Tehrani Abdul Tehrani Diagnosis of chronic kidney disease (ckd) and its subgroups
CN112562867A (zh) * 2021-02-22 2021-03-26 天津迈德新医药科技有限公司 一种预测极早期hiv感染风险的装置、存储介质和电子装置
CN112980954B (zh) * 2021-03-03 2022-02-25 首都医科大学宣武医院 一种预测神经退行性疾病风险的试剂盒及其用途
CN115976194A (zh) * 2022-12-12 2023-04-18 天津市肿瘤医院空港医院 一种基于外泌体微小rna的神经系统疾病诊断方法

Family Cites Families (67)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US743A (en) 1838-05-17 Improvement in plows
US5071A (en) 1847-04-17 George page
FR2552909B1 (fr) 1983-09-30 1985-11-08 Thomson Csf Appareil indicateur cartographique de relief et son u tilisation pour la navigation aerienne
US4829304A (en) 1986-05-20 1989-05-09 Harris Corp. Map-aided navigation system employing TERCOM-SITAN signal processing
KR940002799B1 (ko) 1986-07-28 1994-04-02 가부시끼가이샤 도요다지도오쇽기 세이사꾸쇼 보텀 드래프트 로울러의 청소장치
US4939663A (en) 1988-04-04 1990-07-03 Harris Corporation Elevation map-referenced mechanism for updating vehicle navigation system estimates
EP0381178A1 (en) 1989-02-02 1990-08-08 Honeywell Inc. Method and apparatus for aircraft navigation
US5071743A (en) 1989-10-27 1991-12-10 Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The National Research Council Of Canada Process for conducting site-directed mutagenesis
DE69232084T2 (de) 1991-07-01 2002-05-02 Berlex Lab Neuartige methoden der mutagenese und reagentien dafür
US5789166A (en) 1995-12-08 1998-08-04 Stratagene Circular site-directed mutagenesis
JP2000512142A (ja) 1996-06-07 2000-09-19 マサチューセッツ インスティチュート オブ テクノロジー プログラムされた連続的変異誘発
US5780270A (en) 1996-07-17 1998-07-14 Promega Corporation Site-specific mutagenesis and mutant selection utilizing antibiotic-resistant markers encoding gene products having altered substrate specificity
EP2290071B1 (en) 2004-05-28 2014-12-31 Asuragen, Inc. Methods and compositions involving microRNA
DK2302055T3 (da) 2004-11-12 2014-10-13 Asuragen Inc Fremgangsmåder og sammensætninger involverende miRNA og miRNA-inhibitormolekyler
WO2007073737A1 (en) 2005-12-29 2007-07-05 Exiqon A/S Detection of tissue origin of cancer
CA2633754C (en) * 2006-01-05 2013-06-18 The Ohio State University Research Foundation Microrna-based methods and compositions for the diagnosis and treatment of solid cancers
ATE508209T1 (de) 2006-02-28 2011-05-15 Univ Louisville Res Found Erkennung von chromosomabnormalitäten im fötus mit hilfe der tandem-einzelnukleotid- polymorphismen
EP2115138A2 (en) * 2006-09-19 2009-11-11 Asuragen, Inc. Micrornas differentially expressed in pancreatic diseases and uses thereof
CA2668818C (en) 2006-10-10 2018-06-26 Xenomics, Inc. Compositions, methods and kits for isolating nucleic acids from body fluids using anion exchange media
AU2007347449A1 (en) * 2007-02-16 2008-08-28 The Johns Hopkins University The microRNAome
WO2008153692A2 (en) 2007-05-22 2008-12-18 The Brigham And Women's Hospital, Inc. Microrna expression profiling of cerebrospinal fluid
WO2009002462A1 (en) 2007-06-22 2008-12-31 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Pre-mirna loop-modulated target regulation
WO2009009457A1 (en) * 2007-07-06 2009-01-15 University Of Louisville Research Foundation, Inc. Alzheimer's disease-specific micro-rna microarray and related methods
BRPI0813527A2 (pt) 2007-07-18 2014-12-30 Univ Colorado Expressão diferencial de micro-rnas em corações humanos que não falham versus que falham
WO2009015357A1 (en) 2007-07-25 2009-01-29 University Of Louisville Research Foundation, Inc. Exosome-associated microrna as a diagnostic marker
DK2195450T4 (en) * 2007-08-22 2016-10-24 Trovagene Inc Methods of using miRNA FOR DETECTION IN VIVO cell death
US7653509B2 (en) 2007-08-29 2010-01-26 Verity Software House Probability state models
EP3112464A1 (en) 2007-09-14 2017-01-04 The Ohio State University Research Foundation Mirna expression in human peripheral blood microvesicles and uses thereof
US7993831B2 (en) * 2007-09-14 2011-08-09 Asuragen, Inc. Methods of normalization in microRNA detection assays
JP2011505143A (ja) 2007-11-30 2011-02-24 ジ・オハイオ・ステイト・ユニバーシティ・リサーチ・ファウンデイション マイクロrna発現プロファイリング及び肺癌における末梢血ターゲティング
ES2936256T3 (es) 2008-02-01 2023-03-15 Massachusetts Gen Hospital Uso de microvesículas en el diagnóstico, y pronóstico de enfermedades y afecciones médicas
CA2716906A1 (en) * 2008-02-28 2009-09-03 The Ohio State University Research Foundation Microrna-based methods and compositions for the diagnosis, prognosis and treatment of gastric cancer
RU2367959C1 (ru) * 2008-03-05 2009-09-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского" Способ лабораторной диагностики заболеваний ротовой полости по элементному составу слюны
US20110160285A1 (en) 2008-03-13 2011-06-30 The Regents Of The University Of Colorado Identification of mirna profiles that are diagnostic of hypertrophic cardiomyopathy
WO2009120877A2 (en) * 2008-03-26 2009-10-01 The Johns Hopkins University Microrna-based diagnostic testing and therapies for inflammatory bowel disease and related diseases
WO2009132273A2 (en) 2008-04-25 2009-10-29 Merck & Co., Inc. Microrna biomarkers of tissue injury
WO2009133915A1 (ja) 2008-04-30 2009-11-05 日本電気株式会社 癌マーカー、それを用いた癌の評価方法および評価試薬
US20110160290A1 (en) * 2008-05-21 2011-06-30 Muneesh Tewari Use of extracellular rna to measure disease
US20100167937A1 (en) 2008-07-08 2010-07-01 Power3 Medical Products, Inc. Multiple forms of Alzheimer's disease based on differences in concentrations of protein biomarkers in blood serum
EP2364367B8 (en) 2008-11-10 2017-08-23 Battelle Memorial Institute Method utilizing microrna for detecting interstitial lung disease
WO2010056337A2 (en) * 2008-11-12 2010-05-20 Caris Mpi, Inc. Methods and systems of using exosomes for determining phenotypes
US20110086348A1 (en) 2009-02-19 2011-04-14 The Cleveland Clinic Foundation Method for assessing heart disease
AU2009217433A1 (en) 2009-03-05 2010-09-23 Newcastle Innovation Limited Diagnostic, prognostic and treatment methods
EP2414549A4 (en) * 2009-03-31 2013-08-28 Us Health DIFFERENTIAL EXPRESSION MICRO-RNA AS BIOMARKERS IN THE DIAGNOSIS OF SJÖGREN SYNDROME AND TREATMENT THEREOF
AU2010237191A1 (en) 2009-04-07 2011-11-03 Velin-Pharma A/S Method and device for treatment of conditions associated with inflammation or undesirable activation of the immune system
EP2419536A4 (en) 2009-04-14 2012-09-05 Merck Sharp & Dohme MICRO RNA AS A BIOMARKER FOR THE MOBILIZATION OF CELLS BETA OF PANCREATIC ISLANDS
KR101322072B1 (ko) 2009-05-20 2013-10-28 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 규소 웨이퍼의 전면 상에 그리드 전극을 형성하는 방법
FR2948687B1 (fr) 2009-07-29 2015-09-04 Centre Nat Rech Scient Utilisation de microarn pour le traitement de pathologies respiratoires chroniques
EP2470897A4 (en) 2009-08-28 2013-05-29 Asuragen Inc MICRO-RNA BIOMARKERS OF PULMONARY DISEASE
WO2011057003A2 (en) 2009-11-04 2011-05-12 Samuil Umansky Methods of using small rna from bodily fluids for diagnosis and monitoring of neurodegenerative diseases
US8592151B2 (en) * 2009-11-17 2013-11-26 Musc Foundation For Research Development Assessing left ventricular remodeling via temporal detection and measurement of microRNA in body fluids
CN101942502B (zh) * 2009-12-24 2014-09-17 北京命码生科科技有限公司 胰腺癌标记物及其检测方法、试剂盒和生物芯片
WO2011131354A1 (en) 2010-04-20 2011-10-27 Febit Holding Gmbh Complex mirna sets as novel biomarkers for an acute coronary syndrome
ES2816625T3 (es) 2010-09-24 2021-04-05 Niels Grabe Medios y métodos para la predicción de la respuesta a un tratamiento de un paciente con cáncer
CN101962685B (zh) 2010-11-11 2012-09-19 江苏省疾病预防控制中心 一种基于液相芯片检测微小核糖核酸的方法
EP3133147B1 (en) 2011-04-18 2019-03-27 DiamiR, LLC Universal screening test based on mirna (ust)
WO2013026684A1 (en) 2011-08-19 2013-02-28 Febit Holding Gmbh Complex sets of mirnas as non-invasive biomarkers for kidney cancer
US20140302068A1 (en) 2011-09-09 2014-10-09 The Regents Of The University Of Colorado MicroRNA Biomarkers for Diagnosing Parkinson's Disease
US9447471B2 (en) 2011-12-29 2016-09-20 Quest Diagnostics Investments Incorporated Microrna profiling for diagnosis of dysplastic nevi and melanoma
US9540692B2 (en) 2012-07-25 2017-01-10 Rush University Medical Center MiRNAs as novel therapeutic targets and diagnostic biomarkers for parkinsons disease
US9809857B2 (en) 2013-02-28 2017-11-07 Washington University Methods and signatures for oropharyngeal cancer prognosis
CN105917005B (zh) 2013-11-18 2020-09-11 迪阿米尔有限责任公司 使用来自体液的miRNA检测和监控帕金森病(PD)的方法
US9605315B2 (en) 2014-03-26 2017-03-28 The University Of Montana Detection of traumatic brain injury
US9708667B2 (en) 2014-05-13 2017-07-18 Rosetta Genomics, Ltd. MiRNA expression signature in the classification of thyroid tumors
WO2017120285A1 (en) 2016-01-05 2017-07-13 Diamir, Llc METHODS OF USING miRNA FROM BODILY FLUIDS FOR DIAGNOSIS AND MONITORING OF NEURODEVELOPMENTAL DISORDERS
WO2017165458A1 (en) 2016-03-21 2017-09-28 Diamir, Llc Methods of using mirnas from bodily fluids for detection and differentiation of neurodegenerative diseases
WO2017210003A1 (en) 2016-05-31 2017-12-07 Goetzl Edward J Diagnostic method and drug efficacy test method for dementias utilizing astrocyte-derived exosomes

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