JPH10506990A - アルツハイマー病に関する細胞試験と診断指数 - Google Patents

アルツハイマー病に関する細胞試験と診断指数

Info

Publication number
JPH10506990A
JPH10506990A JP8512021A JP51202195A JPH10506990A JP H10506990 A JPH10506990 A JP H10506990A JP 8512021 A JP8512021 A JP 8512021A JP 51202195 A JP51202195 A JP 51202195A JP H10506990 A JPH10506990 A JP H10506990A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cells
alzheimer
disease
protein
sample
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8512021A
Other languages
English (en)
Inventor
アルコン,ダニエル・エル
エトチェバーリガレイ,リーニ
キム,クリストファー・エス
ハン,イ−ファン
ネルソン,トム・ジェイ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
US Department of Health and Human Services
Original Assignee
US Department of Health and Human Services
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by US Department of Health and Human Services filed Critical US Department of Health and Human Services
Publication of JPH10506990A publication Critical patent/JPH10506990A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/5005Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells
    • G01N33/5091Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing the pathological state of an organism
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/46Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates
    • C07K14/47Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals
    • C07K14/4701Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals not used
    • C07K14/4711Alzheimer's disease; Amyloid plaque core protein
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/18Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/573Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for enzymes or isoenzymes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/68Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
    • G01N33/6872Intracellular protein regulatory factors and their receptors, e.g. including ion channels
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/68Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
    • G01N33/6893Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids related to diseases not provided for elsewhere
    • G01N33/6896Neurological disorders, e.g. Alzheimer's disease
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2333/00Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
    • G01N2333/90Enzymes; Proenzymes
    • G01N2333/91Transferases (2.)
    • G01N2333/912Transferases (2.) transferring phosphorus containing groups, e.g. kinases (2.7)
    • G01N2333/91205Phosphotransferases in general
    • G01N2333/9121Phosphotransferases in general with an alcohol group as acceptor (2.7.1), e.g. general tyrosine, serine or threonine kinases
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2800/00Detection or diagnosis of diseases
    • G01N2800/28Neurological disorders
    • G01N2800/2814Dementia; Cognitive disorders
    • G01N2800/2821Alzheimer

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

(57)【要約】 本発明は、ヒト細胞を使用するアルツハイマー病の診断のための方法を提供する。より詳細には、一つの方法は、アルツハイマー病患者および正常提供者からの細胞中のカリウムチャンネルの相違、並びに、細胞内カルシウム濃度を増加させることが知られている化学物質に対する応答におけるアルツハイマー細胞および正常細胞間における細胞内カルシウム濃度の相違を検出する。他の方法は、アルツハイマー細胞および正常細胞の間における記憶関連GTP結合Cp20タンパク質レベルの相違を検出する。さらに、アルツハイマー細胞および非アルツハイマー細胞の間の改良された評価のための診断インデックスが提供される。

Description

【発明の詳細な説明】 アルツハイマー病に関する細胞試験と診断指数 本出願は、1993年5月3日に出願された米国特許出願第08/056,4 56号の一部継続出願である、1994年9月26日に出願された米国特許出願 第08/312,202号の一部継続出願である。 発明の分野 本発明はアルツハイマー病の診断方法に関する。この方法は健康なドナーから の細胞とアルツハイマー病を有するドナーからの細胞との間に新たに発見された 差異を用いる。1つの方法では、機能的カリウムチャンネルの存在下での差異を 評価する。別の方法では、カリウムチャンネルブロッカー(blocker)による減 極(depolarization)に応ずる細胞内カルシウムレベルの差異を評価する。さらに 他の方法では、細胞内蓄積からカルシウムを放出させて細胞内カルシウムレベル を高めることが知られる薬物(chemical)に応ずる細胞内カルシウムレベルの差異 を評価する。他の方法では、健康なドナーからの細胞とアルツハイマー病患者か らの細胞との間の記憶関連GTP結合タンパク質(Cp20)レベルの差異を評 価する。本発明はCp20タンパク質のアミノ酸配列にも関する。さらに、アル ツハイマー病患者の細胞を対照細胞から区別する診断指数も提供する。 発明の背景 アルツハイマー病は脳における特定のニューロン部分母集団の大規模な損失に 関連し(Sims,N.R.等,(1987)Annals of Neuro logy ,21:451)、記憶喪失が最も一般的な症状である(Katzma n,R.(1986)New England Journal of Med icine ,314:964)。アルツハイマー病は遺伝的起源に関連づけられ ている(Schellenberg,G.D.等,(1992)Science ,258:668;Li,G.等,(1991)Psychiatric Cl inics of North America ,14:267;St.Geo rge−Hyslop,P.H.等,(1989)Neurobiology of Aging ,10:417;St.George−Hyslop,P.H . 等,(1987)Science,235:885)。この疾患の早期に発症す る家族性形は染色体21の遺伝的欠失を示す(St.George−Hyslo p,P.H.等,(1987))。 ニューロン損失を生じる細胞変化とこの疾患の根源的な病因とはまだ不明であ る。提案された原因は、環境的要因を包含し(Perl,D.P.等,(198 5)Environmental Health Perspective,6 3:149;Katzman,R.(1986))、金属毒性(Perl,D. P.等,(1980),Science,208:297)、β−アミロイドタ ンパク質の代謝における欠陥(Shoji,M.等,(1992)Scienc ,258:126;Joachim,C.L.とSelkoe,D.J.(1 992),Alzheimer Disease Assoc.Disord. 6:7;Kosik,K.S.(1992),Science,256:780 ;Selkoe,D.J.(1991),Neuron,6:487;Hard y,H.とAllsop,D.(1991),Trends in Pharm acological Science ,12:383)及び異常なカルシウム ホメオスタシス及び/又はカルシウム活性化キナーゼ(Mattson,M.P .等,(1992),Journal of Neuroscience 12 :376;Borden,L.A.等,(1991),Neurobiolog y of Aging ,13:33;Peterson,E.等,(1989) ,Annals of New York Academy of Scien ce ,568:262;Peterson,C.等,(1988),Neuro biology of Aging ,9:261;Peterson,C.等, (1986),Proceedings of the National A cademy of Science ,83:7999)を包含する。 アルツハイマー病は神経病理学的変化に関して良好に特徴づけられる。しかし 、アルツハイマー病が全身性障害であり、中枢神経系の病変が最も顕著であると 言う可能性を支持する末梢組織の異常が報告されている(Rizopoulos ,E.等,(1989),Neurobiology of Aging,10 :717;Peterson(1986))。 カリウムチャンネルが記憶蓄積中に変化することが判明している(Etche berrigaray,R.等,(1992),Proceedings of the National Academy of Science ,89: 7184;Sanchez−Andres,J.V.とAlkon,D.L.( 1991),Journal of Neurolobiogy,65:796 ;Collin,C.等,(1989),Biophysics Journa ,55:955;Alkon,D.L.等,(1985),Behavior al and Neural Biology 44:278;Alkon,D .L.(1984),Science,226:1037)。この観察は、アル ツハイマー病患者における記憶喪失の殆どあらゆる症状と共に、アルツハイマー 病の病理学の可能なサイト(site)としてのカリウムチャンネル機能の研究と本発 明とを生じた。 いわゆるパッチクランプ方法とその改良方法とが細胞内の電流の研究のために 開発されている。この方法はチャンネルを通るイオン移動の研究に用いられる。 これらの電流を測定するために、細胞膜をパッチマイクロピペット(patch micro pipette)の開口に、非常に気密なシールが得られるように密接に取り付ける。こ のシールは電流がパッチマイクロピペットの外側に漏出するのを防止する。シー ルを横切って生じる高い電気抵抗を利用して、高分解能の電流測定を行い、膜を 横切って電圧を与えることができる。種々な形態のパッチクランプ方法を用いる ことができる(Sakmann,B.とNeker,E.(1984),Ann ual.Review of Physiology ,46:455)。 現在、アルツハイマー病の研究用診断試験は存在しない。それ故、アルツハイ マー病患者と、正常な老齢者と、他の神経変性疾患、例えばパーキンソン病、ハ ンティングトン舞踏病、Wernicke−Korsakoff又は精神分裂病 に罹患した人々とを迅速にかつ明確に識別する方法が切望されている。アルツハ イマー病の診断に線維芽細胞におけるカルシウムイメージング(calcium imaging )測定が臨床的に利用可能であることを数人の研究者が示唆しているが(Pet erson等,1986,1988,上記文献)、同様な細胞ラインと方法とを 用いた他の研究者はアルツハイマー病患者の線維芽細胞と正常な対照の線維芽細 胞 との間のカルシウムレベルの差異を実証していない(Borden等,1991 ,上記文献)。したがって、後者の研究は前者の研究の結果に反論している。 アルツハイマー病患者の脳において非常に一貫して確認される2種類のタンパ ク質はβ−アミロイドとタウであり、脳細胞の生理学又は病態生理学におけるそ れらの役割は完全には理解されていない。しかし、上記その他のタンパク質を含 むアルツハイマー病の診断実験室試験も予後実験室試験も今までに存在しない。 さらに、アルツハイマー病に関して生理学的意味を有する他のタンパク質は殆ど 同定されていない。 患者から単離された細胞を用いる本発明のアルツハイマー病の診断方法は必要 とされており、現在の非常に複雑な、アルツハイマー病の臨床診断方法を非常に 改良するであろう。これらの方法はアルツハイマー病患者を他の神経変性病患者 から識別することができるので、特に重要である。 発明の概要 本発明は患者から単離された細胞を用いるアルツハイマー病の分析方法を提供 する。本発明の1実施態様では、特定のカリウムチャンネルの有無を測定する。 健康な対照からの細胞では、113pS(ピコジーメンス)と113pSの傾斜 コンダクタンスを有するカリウムチャンネルが存在し、機能的である。アルツハ イマー病患者の細胞では、113pSカリウムチャンネルが欠失するか又は非機 能的である。 本発明の第2実施態様では、細胞内カルシウムレベルに対する113pSカリ ウムチャンネルに特異的なカリウムチャンネルブロッカーの効果を評価する。こ の方法では、細胞内カルシウムレベルが正常な細胞ではカリウムチャンネルブロ ッカーに応じて上昇するが、アルツハイマー病のドナーからの細胞では上昇しな いことが発見される。好ましいカリウムチャンネルブロッカーは、100mMの 最終細胞外濃度でのテトラエチルアンモニウム(“TEA”)である。しかし、 113pSカリウムチャンネルを特異的にブロックする他のカリウムチャンネル ブロッカーも使用可能である。さらに、TEAを用いる場合には、TEAレベル が正常な細胞におけるカルシウムレベルを上昇させるが、アルツハイマー病のド ナーからの細胞におけるカルシウムレベルを上昇させない限り、TEAの他の最 終 濃度も使用可能である。 本発明の第3実施態様では、患者からのサンプル細胞を細胞内カルシウム放出 の活性化剤と、細胞内蓄積サイトからカルシウムを放出させるために充分な量で 接触させ、結果として生ずる細胞内カルシウムレベル上昇を測定する。この実施 態様では、正常な細胞とアルツハイマー病患者からの細胞の両方が細胞内カルシ ウムの上昇を示す;しかし、アルツハイマー病患者における上昇の方が非常に大 きい。細胞内カルシウムレベルを上昇させるためにイノシトール−1,4,5− トリスホスフェート(IP3)活性化剤を用いる場合には、この好ましい実施態 様は1μmの最終細胞外濃度へのボンベシン(bombesin)添加を用いる。しかし、 他の最終濃度を用いることもできる。 実施例に示すように、本発明の第2実施態様と第3実施態様との組合せを連続 的に用いて、疑似陽性も疑似陰性もない、ADの非常に正確な診断方法を提供す ることができる。さらに、これらの方法はアルツハイマー病患者を他の神経変性 病患者から識別することができる。パーキンソン病、精神分裂病、ハンチングト ン舞踏病及びWernicke−Korsakoffを有する患者からの細胞は 、TEA又はボンベシンのいずれかで処理した場合に、正常細胞の反応を示す。 本発明の第4実施態様では、アルツハイマー病患者からの細胞における記憶関 連GTP結合タンパク質(Cp20)のレベルを評価する。この方法では、Cp 20タンパク質レベルがアルツハイマー病患者からの細胞では健康な対照からの 細胞に比べて有意に減少することが発見される。Cp20タンパク質レベルがア ルツハイマー病患者の密接な近親者の細胞内でも減少し、このことはこの分析法 の予後使用をも示唆する。 本発明の方法によって検出される欠陥がアルツハイマー病の臨床的発現よりも 前に発現するのか又は同時に発現するのかは現在の時点では知られていない。し かし、前者が事実であるならば、本発明の方法がアルツハイマー病の検出におい て予測的並びに診断的に用いられることが予想される。 本発明はまた、Cp20タンパク質の部分的アミノ酸配列をも提供する。それ 故、本発明は、このアミノ酸配列を用いて誘導され、例えば核酸プローブ又はC p20タンパク質と反応するモノクローナル若しくはポリクローナル抗体のよう な、Cp20診断分析法の実施に有用な生成物にも及ぶ。 本発明はまた、例えばDNAプローブ、抗体、キット等のような、Cp20診 断分析法の実施に有用な生成物を含むキットにも及ぶ。 本発明のさらに他の実施態様では、アルツハイマー病患者の細胞を非AD細胞 から識別する確率を高める、本明細書で述べる2個以上の診断試験を用いる診断 指数を提供する。 図面の簡単な説明 図1A−1B.113pSチャンネル。(1A).アルツハイマー病線維芽細 胞と対照線維芽細胞とからの細胞付着記録。−4.5pAユニタリー電流サイズ (0mVピペット電位)が、同じ動力学(kinetics)で、年齢一致対照(AC)と 若い対照(YC)の線維芽細胞に出現したが、AD線維芽細胞には完全に存在し なかった(1A,底部)。下方への偏位は開放状態を表す。(1B).I/V関 係と傾斜コンダクタンス。I/V関係と傾斜コンダクタンス(線形回帰によって 測定)は調べた電圧範囲内で殆ど同じであった、YCでは113.2±0.9p S(平均値±S.D.,n=8)、AC線維芽細胞では112.9±3.2pS (n=7)。 図2A−2B.166pSチャンネル。(2A).アルツハイマー病線維芽細 胞と対照線維芽細胞とからの細胞付着記録。第2チャンネル(166pS)は3 群(AD、YC、AC)の全ての線維芽細胞から同じ条件下で記録された。(2 B).I/V関係と傾斜コンダクタンス。I/V関係と傾斜コンダクタンス[Y C=174±5.7pS、n=4;AC=169.2±2.8pS、n=4;A D=157.6±4.7pS、n=6(平均値±S.D.)]は全ての群で殆ど 同じであった。膜電位は対照(−42.6±5.4、平均値±S.D.、n=7 )とA.D.(−45.4±6.9、n=3)とにおいて同じであった。 図3A−3C.(3A)と(3B).50mM 塩化カリウムの添加に反応し た細胞の%と反応細胞の平均値[Ca2+i(nM)。高カリウム誘導減極は3 群(AD N=13細胞ライン;AC N=10;YC N=6]の全てにおい て[Ca2+i上昇(少なくとも100%上昇)を生じた。反応細胞の割合と[ Ca2+iピーク値とはYC(n=183細胞)線維芽細胞(X2=14.22、 p<0.001)では、AC(n=299)及びAD(n=268)線維芽細胞 に比べて有意に高かった(3Aと3B)。(3C).50mM KClの添加後 の細胞におけるCa2+反応の時間経過のサンプルトレース。[Ca2+iピーク は刺激後の10〜15秒間に生じ、100秒間後に基底レベルに戻った。外部[ Ca2+]が低下した場合[“公称的にCa2+を含まない”溶液、5mM EGT Aを添加した(推定遊離Ca2+=0.04μM)]又は刺激前にCa2+チャンネ ルブロッカー(0.1mM LaCl2、10mM CoCl2、10mM Ni Cl2、10mM CdCl2又は10μMニフェジピン)を加えた場合(“0 Ca2+”)には、反応は観察されなかった。 図4A−4C.TEAに反応した[Ca2+i上昇。(4A)TEAに反応し た細胞の割合と(4B)TEA処理後の細胞における平均[Ca2+i反応。1 mM TEA供給はYC線維芽細胞(n=130細胞)では[Ca2+iを上昇 させたが、AC(n=184)又はAD線維芽細胞(n=195)では[Ca2+ iを上昇させなかった。10mM TEAはYC(n=176細胞)、AC( n=231)では[Ca2+iを上昇させたが、AD(n=204)線維芽細胞 では[Ca2+iを上昇させなかった(χ 134.00、p<0.001)。 同様に、100mM TEAはYC(n=532細胞)、AC(n=417)で は[Ca2+iを上昇させたが、AD(n=738)線維芽細胞では[Ca2+i を上昇させなかった(χ2 231.44、p<0.001)(表2も参照のこ と)。基底[Ca2+iレベルは実際に同じであった(S.E.<2nM)、そ れ故、標準誤差バーはこれらの群の算術平均値を表すバーから識別不能であった 。(4C).Ca2+反応の時間経過。[Ca2+iピークはYC及びAC線維芽 細胞では100mM TEA添加後の20〜30秒間に生じ、100秒間後に基 底レベルに戻った。AD細胞では基準(ライン中の細胞の10%が≧100%上 昇を示す)を満たす反応が観察されなかったことを注目のこと。同様に、対照細 胞では外部[Ca2+]が低下した場合に反応が存在しなかった。 図5A−5B.(5A).細胞外カルシウムの不存在下での1μmボンベシン によって誘導されたCa2+移動度(mobilization)。(5B).1μMボンベシン 供給後42秒間目のCa2+応答。AD細胞中の[Ca2+iレベルはAC及びY C細胞におけるよりも非常に大きい。細胞ラインの数(N)はAD、AC及びY Cに関してそれぞれ9、8及び6である。数値は平均値±S.E.M.である。 図6A−6B.(6A).細胞外カルシウムの存在下での1μmボンベシンに よって誘導されたCa2+反応。1μmボンベシンは、細胞外2.5mM CaC l2の存在下で、YC及びAC細胞では[Ca2+iのピークを迅速に誘発し、そ の後に持続相を生じるが、AD細胞では[Ca2+iのピークを誘発しなかった 。矢印は薬物投与を示す。(6B).ボンベシン供給後90秒間に明らかな差異 を説明する棒グラフ。正常な細胞外カルシウム(2.5mM)の存在下で、対照 細胞では持続的なカルシウム侵入が初期ボンベシン反応に続くが、AD線維芽細 胞では完全に存在しない。ボンベシン供給後90秒間に明らかな差異を示す、こ れはp<0.001の有意性レベルを有する。 図7A−7D.ヘルミセンダ(Hermissenda)眼(7B)、イカ(s quid)視葉(7C)及びイカ3〜30kDa画分(7A)からのタンパク質のA2 40 HPLCトレーシング。光回転に連携するように訓練されたHermisse nda からの36個の眼又は1/10イカ視葉をテキストに記載されたようにア ニオン交換HPLCによって分析した。調節されない(unconditioned)Herm issenda では、Cp20ピーク(矢印)はここに示した調節された動物か らのCp20ピークよりも3〜4倍小さかった。(7D).イカ視葉タンパク質 からのHPLCトレーシングからのtRの、訓練されたHermissenda 眼からのタンパク質の基準クロマトグラムからのtR(保持時間)に対する相関 曲線。 図8.精製イカCp20のRP−HPLC A240プロフィル(上部)。15 ’におけるピークはDTT成分と緩衝剤成分とを含有する非保持画分である。下 部:以前の実験(Nelson T.等,(1990),Science,24 7,1479〜1483)からの1つのHermissendaCNSからのC p20ピークのRP−HPLC再クロマトグラフィー。4、12、15、42、 46及び78分間目のピークは緩衝剤成分である。流量:0.5ml/分。 図9A−9D.精製イカCp20のS−300(9A)及びCM−300(9 B)カチオン交換HPLC GTPアーゼ プロフィル。各画分の半分をGTP アーゼ活性に関して分析し、半分をSDSゲル上で分析した。(9B)における 18分間後に、HPLC溶媒による分析の干渉のためにGTPアーゼ基底ライン は急激に上昇した。(9C)DTT(ジチオトレイトール)の不存在下で精製さ れたイカCp20のGPC−100サイズ排除HPLC GTPアーゼプロフィ ル。この段階までに、Cp20の大部分はダイマー化した。(9D)抗Cp20 の特異性。10個のHermissendaCNSからの上澄みをAX−300 カラムに供給した。各画分をブロットし、マウス抗Cp20と反応させ、AP( アルカリホスファターゼ)/BCIP(ブロモー4 クロロー3−インドリルホ スフェート)によって展開させた。ブロットを走査し、O.D.に換算し、コン ピュータによって積分した。31分間目の大きいピークはA240プロフィルにお けるCp20ピークと一致した。 図10A−10L.(10A,10B)Cp20の20kDa形と40kDa 形とのDTTによる相互変換。DTTの不存在下でアニオン交換HPLCによっ て精製されたCp20を非変性(non-denaturing)ゲル上で分画した。このゲルの 40kD領域を溶出させ、DTT(10A)又は水(10B)と反応させ、SD S−PAGEによって分析した。(10C)精製されたイカCp20のSDSゲ ル。(10D−10G)イカ上澄み(10D)と、Hermissenda上澄 み(10E)と、ウサギ海馬粒子(10F)及び上澄み画分(10G)とのウェ スターンブロット、抗Cp20モノクローナルABと反応させたもの。(10H )精製イカCp20と抗Giαとの交差反応のウェスターンブロット(染色:1 0A−10C,CG(コロイド金);10D−10G,AP/BCIP;10H −10L,ホースラディッシュ ペルオキシダーゼ(HRP)/ジアミノベンジ ジン(DAB))。(10I−10L):(10I,10J)ARF、(10K )酵母Sarlp、及び(10L)抗Cp20ポリクローナル抗体と反応させた イカCp20のウェスターンブロット(染色:HRP/DAB)。(10J)は (10I)におけるARF帯を一層明確に示すために対比強化した(contrast-en hanced)ものである。 図11A−11B.DTTの存在下で精製された、イカCp20(11A)とHermissenda Cp20(11B)との2Dゲル(コロイド金染色)。 図12A−12B.(12A)cp20(配列番号1)のトリプシンペプチド および他のタンパク質の配列。上段の配列は、cp20の3個の異なるバッチか らの同一のペプチドの配列のコンセンサスである。Giα(配列番号4)(Mich el T.,et al.(1986)Proc .Nat.Acad.Sci.USA 7663-7667.)、ras(配 列番号5)(Santos E.,Nebreda A.R.(1989)FASEB J. 3,2151-2163.)、r ab(配列番号6)(Zahraoui A.,et al.(1989)J .Biol.Chem.264,12394 -12301.)、sec4(配列番号7)(Salminen A.,Novick P.J.(1987)Cell 49,527-538)、およびショウジョウバエGoα(配列番号8)配列(Schmidt C .J.,et al.(1989)Cell Regul. 1,125-134.)中の対応領域を示す。(12B )cp20のトリプシン消化のRP−HPLC A214プロフィール 図13A−13D. Cp20のウエスタンブロット分析。(13A)イカ視 葉から精製したCp20とのモノクローナル抗−Cp20の反応のウエスタンブ ロット(染色:HRP/ジアミノベンジジン)。(13B)Cp20に対応する 染色されたタンパク質バンドを示す代表的ウエスタンブロット(インデックス線 )。視覚観察により、年齢適合対照(AC)からの繊維芽細胞と比較して、AD (アルツハイマー病繊維芽細胞)およびEs(エスケーピー(Escapees)。症状 を有さないアルツハイマー病患者の近親者)におけるCp20の減少が分かる。 (13C)各細胞株の定量的分析のグラフ表示は、AD(●)およびEs(□) と比較した場合、対照(△)の間で、重複なしで明らかに有意な相違が存在する ことを示している(p<0.001、ANOVA、Bonferroniポスト 試験)。ADおよびEs繊維芽細胞の間に有意な相違は見つからなかった。(1 3D)グループデータを示す棒グラフ。これは、ADおよびEs細胞株と比較し た場合、対照繊維芽細胞の間の有意なCp20の相違をも示す。 図14A−14B. AD、Es、およびAC繊維芽細胞のクマシー染色タン パク質ゲル。(14A)検討した全3グループ中のタンパク質プロフィールを示 すSDS−PAGEゲル。これらの領域は、Cp20に類似した分子量(約20 kD)を有するタンパク質バンドに特別の注意を払って、ADおよびEs繊維芽 細胞における一般化したタンパク質の変化を検出ために、詳細に分析した。(1 4B)Cp20領域の定量的分析(グラフ)により、20kD領域付近にグルー プ間で相違がないという視覚的印象が確認された。同様の分析はまた、66から 36kDのMWを有するタンパク質の相違がグループ間になく、また200kD 分子量領域中にもないことを示した(実施例6を参照)。 図15A−15D. β−アミロイドは、対照繊維芽細胞中のCp20の減少 を誘導する。 (15A)β−アミロイドで48時間処理したAC繊維芽細胞( 右)および同一の未処理細胞株(左)のウエスタンブロット。Cp20(インデ ックスライン)の減少は、未処理カウンターパートと比較してβ−アミロイド処 理細胞において明確に観察することができる。(15B)棒グラフは、β−アミ ロイド処理細胞および未処理細胞の間の有意な相違(p<0.003、Wilcoxon )を示す定量的分析を示す。(15C)全タンパク質プロフィール(クマシーブ ルー)は、処理細胞株および未処理細胞株の間の相違を明らかにしなかった。( 15D)20kD付近のタンパク質バンド(Cp20 M.W.)の定量的分析 により、β−アミロイドが20kD MW領域タンパク質の一般的減少を生じさ せないことが確認された(棒グラフ)。他のバンドの分析(実施例6を参照)も またβ−アミロイド作用を示さなかった。 図16A−16C. ブラジキニン誘導応答。100pMブラジキニンに対す る応答におけるカルシウム上昇は、AD細胞株にほぼ排他的に観察された。グラ フは、試験した各細胞株を示す(16A)。応答の程度は、要求に応答する細胞 の%として表される(ピークまたは統合領域中に相違は、応答細胞の間では見ら れなかった)。一つのみ(14)のAD細胞株が応答し、大部分は、応答を示し た一つの対照(AG07141)より高い応答細胞の%を有していた。Esから の細胞株は、対照グループと匹敵する応答を有する。高度に有意なグループ相違 が棒グラフ中に示される(16B)。応答の代表的トレースは16Cに示される 。実線は、Coriell Cell Repositories からの細胞である。破線は、Italian 起 源の細胞である。矢印は薬物の適用を示す。 図17A−17B. TEA誘導応答。棒は、各グループ中の応答細胞の平均 %を示す。AD細胞株の応答細胞の%は、対照と比較して有意に減少した(p< 0.001)。カナダ人AD家系からのEsは、平均で、AD細胞株と同様の応 答細胞の%を示し、対照よりも有意に低かった(17A)。典型的なTEA−誘 導応答を17Bに示す。点線および実線は、図16A−図16C中におけるよう に、細胞の起源を示す。 図18.ADのためのインデックス。ドットは、各々の特別の細胞株に対する 組み合わせたスコア値を示す。図から明確に分かるように、対照(白丸)は、A D細胞株(黒丸)より有意に高い値を有している(p<0.001)。2つのグ ループはまた、重複することなく分離している。 発明の詳細な説明 本発明は、アルツハイマー病(AD)の診断方法に関する。本方法は、AD患 者の細胞中には存在しないカリウムイオンチャンネルに特異的なカリウムチャン ネルブロッカーに対する応答におけるAD細胞および非AD細胞中の細胞内カル シウムイオン濃度の相違;並びに、イノシトール−1,4,5−トリスホスフェ ート(IP3)の活性化剤などの細胞内カルシウム放出の活性化剤に対する応答 におけるAD細胞および非AD細胞の相違に基づいて、AD患者の細胞において 特別のカリウムイオンチャンネルが存在しないことを検出することに基づいてい る。本発明はまた、AD患者の細胞における記憶関連GTP−結合タンパク質( Cp20)のレベルの有意な減少を検出することに基づいたADのさらなる診断 方法を提供する。 本発明の第1の実施態様は、ADを罹患しない人からの細胞は、パッチクラン プ技術(実施例1を参照)により測定した場合で113pS(ピコジーメンス) および166pSのコンダクタンスを有する(少なくとも)2種の機能的カリウ ムチャンネルを有しているという、本発明者の知見に基づくものである。113 pSチャンネルは、ADの患者では、欠損しているかまたは機能的ではない。本 発明の第1の実施態様は、患者の細胞が機能的113pSカリウムチャンネルを 有しているか否かを測定することによりADを診断することを含む。機能的11 3pSカリウムチャンネルの存在は、患者がADを有していないことを示す。し かしながら、機能的113pSカリウムチャンネルが存在しないことは、患者が ADを有することを示す。 本発明のこの実施態様では、細胞中の電気コンダクタンスを記録するための好 適な方法を使用して、細胞中の機能的カリウムチャンネルを検出しなければなら ない。細胞中で電気コンダクタンスを測定することができる任意の技術を使用す ることができる。例えば、細胞内マイクロ電極レコーディング(間接測定)、2 マイクロ電極ボルテージクランプ、および単一マイクロ電極ボルテージクランプ が挙げられる。本明細書中に記載したような、パッチクランプ技術は、小さな構 造において電気コンダクタンスを測定するための好適な方法である。本発明の実 施態様においては、パッチクランプ技術の細胞付着モードを使用して、カリウム チャンネルの存在を記録し、内側から外(inside-out)および外側から外(outs ide-out)のパッチ配置を使用して、各種の化学物質に対するカリウムチャンネ ルの感受性を記録する。 本発明の第2の実施態様は、ADの診断のための別の方法に関する。この第2 の実施態様では、細胞を、113pSチャンネルをブロックするが166pSチ ャンネルをブロックしないカリウムチャンネルブロッカーと接触させる。このブ ロッカーは、113pSチャンネルを実質的にブロックすることができるが、1 66pSチャンネルを実質的にブロックすることができない。そのようなブロッ カーの例はTEA、またはテトラエチルアンモニウムである。ブロッカーは、細 胞内Ca2+濃度を瞬間的に増加させるという作用を非AD細胞において有してい る。AD細胞では、ブロッカーは実質的に作用を有しておらず、実測的または技 術的な誤差の範囲内で変化することが許容される。対照的に、細胞内カルシウム イオン濃度は、100mMのTEAに露出した後に、非AD−細胞中で数倍に増 加する(図4Bを参照)。細胞内Ca2+濃度は、蛍光指示薬または吸収指示薬を 添加することによって、またはCa2+電極を使用することによって、などのよう な多様な方法で測定することができる。好ましくは、操作の容易さのために、蛍 光指示薬が使用される。 本発明のこの実施態様においては、細胞を最初に、カルシウム濃度に比例した 強度で蛍光を発する、クインまたはフラ−2などのようなCa2+指示薬とともに 培養する。次いで細胞を、113pSチャンネルをブロックできるが、166p Sをブロックできない選択カリウムチャンネルブロッカーと接触させる。カリウ ムチャンネルブロッカーの添加の前後における細胞の蛍光強度を測定する。AD を罹患しない人からの細胞においては、蛍光強度は急速に増加し、ピークに達し 、次いで低下する(図4C)。これは、ブロッカーがカルシウムイオン濃度を急 速に増加させる作用を有していることを示している。AD患者からの細胞では、 蛍光強度は、ブロッカーが添加される前後で実質的に同一である。これは、11 3pSチャンネルがAD患者では欠損しているか機能的ではないという事実の反 映であり、従って113pSチャンネルをブロックするが166pSチャネルを ブロックしないカリウムイオンチャンネルブロッカーはAD細胞に対して影響を 有さないのである。 上記のとおり、本発明のこの第二の態様に用いられる選択カリウムチャンネル ブロッカーは、113 pSカリウムチャンネルをブロックする能力を有するが 166カリウムチャンネルへの効果はほとんどまたは全くないブロッカーである 。そのようなブロッカーの一例はTEAであり、あらゆる生物学上適合可能なカ ウンターアニオンを有する。好ましくは、カウンターイオンは塩素である。他の 適切なカウンターチャンネルブロッカーは、以下の方法を用いて容易に発見する ことができる。実施例1に記載されたパッチクランプ技術を用いて、113 p Sおよび166pSチャンネルが生存可能なヒト細胞から検出される。候補とな るカリウムチャンネルを、該細胞を含有する培養物に加え、そしてパッチクラン プ技術を再度用いる。166pSチャンネルはまだ機能するが113pSチャン ネルが機能しなければ、候補のブロッカーは本発明に用いるのに適している。候 補のカリウムチャンネルブロッカーは、公知のカリウムチャンネルブロッカー、 カリブドトキシン、アパミン、デンドロトキシン、カリドトキシン、MCD−ペ プチド、スキラトキシン、バリウム、セシウム、ライウロトキシンIおよびノク シウストキシンを含む。実施例2に示すとおり、10mMから100mMの間の TEA濃度がうまく作用する。ADおよび非AD対照細胞を用いることにより、 作用可能なこの濃度範囲を拡大することは容易である。 実施例2は、選択カリウムチャンネルブロッカーTEAを用いてADを診断し 、そして細胞内カルシウムイオンへの作用を測定するための本発明の第二の態様 を例示する。この方法は単純であり、イエスまたは非回答を伴い、診断のために 例示された複雑高度な装置を必要としない。選択カリウムイオンチャンネルブロ ッ カーとの接触の結果として細胞内カルシウムイオン濃度が上昇したか否かを知ら せるためのあらゆる方法が、十分に診断を提供する。この好ましい方法において は、蛍光カルシウムイオン指示薬が用いられる。この場合、選択カリウムイオン チャンネルブロッカーと細胞の接触の結果として指示薬の蛍光が上昇したか否か を知らせるためのあらゆる方法が足りる。用いられるあらゆる方法が、利用可能 な短い時間内の測定を可能にするにちがいない。カルシウムイオンの取り込みは ブロッカーとの接触後短時間でピークに達し、そしてベースラインの値まで低下 する。実施例2においては、ピークに達するまでの時間は1分より短い。 蛍光カルシウムイオン指示薬を検出するための単純化された方法は、蛍光計、 カルシウムイオン指示薬を励起するための光源および蛍光強度を測定するための 光度計の使用を含むはずである。蛍光計はよく知られており市販されている。も っとも単純なレベルでは、カルシウムイオン指示薬を患者から採取した細胞(新 鮮かまたは培養により増殖させた)に加える。指示薬と接触させてから1時間ほ どのちに(約2マイクロモラー濃度)、懸濁した細胞を蛍光計の中に入れ、蛍光 計からの蛍光強度を測定する。次に、選択カリウムチャンネルブロッカーを加え るが、TEAを用いる場合は約100mMの濃度を加える。蛍光を再び測定する 。20秒か40秒の時間内で蛍光強度がTEA添加時と実質同じであれば(TE A添加による体積の変化を考慮にいれて)、ADの陽性診断がなされる。30秒 以内に強度が増加してさらに30秒以内に沈下すれば、患者はADを有さない。 上記の概要の単純スキムを改良することは当業者の範囲である。例えば、2部 分からなるサンプルホルダーを有する蛍光計を用いることが可能であり、2つの サンプルの蛍光の差異を測定する。各サンプルホルダーにおいて同一サンプルの 患者細胞(指示役とともにインキュベーション後)から出発するならば、選択カ リウムチャンネルブロッカーを一方のサンプルのみに加える。異なるシグナルに おいて変化がなければ(即ち、本質的にゼロのまま)、ADの診断結果がなされ る。異なるシグナルが顕著に変化すれば、患者はADを有さない。この差異を用 いる方法の利点は、測定の正確さを増加させる対照を構成要素として有すること である。選択カリウムチャンネルブロッカーを自動的に添加し、そして一回に一 測定以上を行うこと、即ち営利の医学実験室のために方法を自動化することは当 業者の範囲である。本明細書において教示される方法を用いてあらゆる診断を行 う前に、市販されている非ADおよびAD対照細胞を用いることにより実験室内 の特定の装置および条件を最適化すべきである。 本発明の第三の態様はADを診断するためのさらに別の方法である。この方法 は、イノシトール−1,4,5,−3リン酸(IP3)を活性化するか、さもな くば細胞内貯蔵部位からのカルシウムの放出を誘導する薬剤の作用に関する。そ のような貯蔵部位は、IP3リセプターを有する小胞体または他の器官を含む。 本発明に有用な細胞内貯蔵所からのカルシウムの放出を活性化する他の薬剤は、 トロンビン、ブラジキニン、プロスタグランジンF2 αおよびバソプレシンを含 む。例えば、ベリッジとイルビン(Berridge,M.J.and Irv ine,R.F.)(1984)、Nature 312:135を参照された い。 ADを罹患していない人からの細胞およびADを罹患していない人からの細胞 は共にボンベシンに応答してカルシウムイオンを一時的に放出するが、その結果 の細胞内カルシウム濃度は非AD細胞に比してAD細胞においており大きい。測 定は細胞内カルシウムイオン濃度を測定するためのあらゆる方法を用いて容易に なされ、本発明の第二の態様に関して前に考察されたとおりである。再び、蛍光 カルシウム指示薬の使用は好ましい方法である。蛍光強度を測定するための上記 と同じ実験設備、即ち蛍光計を用いることができる。この方法においては、非A D細胞およびAD細胞を対照として用いて蛍光装置を標準化することも可能であ る。この方法において、まさに患者の細胞ののちの測定が診断を提供しうる。別 法として、患者の細胞を、対照としての非AD細胞を比較することができる。 実施例3は、IP3の活性化剤を使用して該活性化剤と接触後の細胞内貯蔵部 位からサイトゾルへのカルシウムイオンの放出への効果を測定することによるA Dの診断に関する本発明の第三の態様を例示する。放出されたカルシウムの量は 、非AD細胞に比してAD細胞の方が大きい。細胞内カルシウム濃度の増加は一 時的なものであり、濃度のピークは活性化剤との接触後間もなくであり、90秒 以内にベースラインの値に戻る。この効果は、細胞外カルシウムイオン濃度がゼ ロまたはゼロ付近の場合に高められる(一般には名目上カルシウムを含まないB SSで細胞を洗浄することにより達成されるが、しかしながら細胞外カルシウム イ オンの作用を妨害するかまたは打ち消す他の方法を使用でき、例えば、それぞれ 、EGTAの添加またはカルシウムチャンネルブロッカー例えばニフェジピンの 添加である)。IP3の活性化剤例えばボンベシンと接触後、AD細胞内の細胞 内カルシウムイオン濃度は最も高いピーク値に達し、若いかまたは老化した対照 細胞に比してベースライン値に戻るには時間がかかる(図5A)。実施例3に記 載された実験装置においては、ボンベシンが細胞に添加されてから42秒後にA D細胞と対照細胞の細胞内カルシウムイオン濃度の差が最大になったこと、およ びそのとき即ちボンベシン適用42秒後に、カルシウムイオン濃度はいつもAD 細胞の300nMより大きく、且つ対照の非AD細胞の300nMよりいつも小 さかったことが見いだされた(図5B)。ADおよび非AD繊維芽細胞の両者の 基底レベルは80nM±0.5nMであった。しかしながら、対照値は80nM とは異なっているかもしれず、300nMより大きいかまたは小さいカルシウム シグナルの基準レベルを必要とすることは、注意すべきである。さらに、ADと 非ADの間の繊維芽細胞のカルシウムシグナルの最大の差異を示すためには、条 件の測定における差異は42秒よりも長いかまたは短い時間を必要とするかもし れない。 また、本文中で例示した複雑な方法及び装置の使用も不要である。このAD診 断方法は、より簡便に実施し得る。細胞内カルシウムの絶対濃度を測定する必要 はなく、相対値の測定で十分である。実施例3で、静止細胞(即ち、不活性細胞 )中の細胞内カルシウムイオン濃度の基底レベルは、AD細胞と非ADの対照細 胞との双方で80nM±0.5nMという同じ値であった。従って、AD細胞及 び非AD細胞の濃度が最大に達した時点で(この時点は、例えばボンベシン及び 本発明装置を使用したときは42秒であったが、種々の活性化物質及び種々の装 置の各々について実験的に算出する必要がある)、非AD細胞中の細胞内カルシ ウム濃度は、基底レベルの(300/80=)3.75倍未満であったが、AD 細胞中の細胞内カルシウム濃度は(300/80=)3.75倍であった。市販 のAD細胞及び非AD細胞を使用して、AD細胞と非AD細胞とのカルシウム濃 度差が最大になる時点を容易に決定できる。この決定のためには、静止細胞の細 胞内カルシウムの相対濃度を測定し、ボンベシンまたはその他のIP3活性化物 質を添加し、カルシウムイオンの相対濃度をほぼ1分間追跡し、(活性化物質添 加後の)カルシウムイオンの相対濃度差が最大になる時点を求める。次に、患者 から実際に採取した任意のサンプルについて、当業者に公知の任意の手段によっ て細胞内カルシウムの相対基底濃度を測定し、活性化物質を所定濃度(ボンベシ ンの場合には約1マイクロモル)まで添加し、所定の時間放置し、細胞内カルシ ウムの相対濃度を再度測定するだけでよい。活性化物質添加“以前”の細胞内カ ルシウムの濃度に対する活性化物質添加“以後”の細胞内カルシウム濃度の比が 3.75よりも大きい値であるならば、患者はADに罹っている。3.75未満 の値であるならば、患者はADに罹っていない。カルシウムの濃度差が最大にな る時間を測定する必要はない。これらの比の間に再現可能な差が存在するような いかなる時間を使用してもよい。既知のAD細胞及び非AD細胞を対照として用 い、選択された時間におけるこれらの細胞の比を算出するだけでよい。 第2及び第3の実施態様で使用されるカルシウムイオン指示薬は、細胞に侵入 することができ、生体適合性であり、カルシウムイオンに結合して種を産生し、 このように産生された種の濃度が任意の物理−化学手段を用いて容易に測定でき 且つカルシウムイオン濃度に比例するようないかなる化合物も包含する。好まし くは、濃度測定手段が蛍光または吸光度である。好ましい蛍光指示薬としては、 Molecular Probes (Eugene,OR)から提供される市 販の指示薬、fura−2 AM、fura−2 ペンタカリウム塩、quin −2、及び、indo−1がある。fura−2 AMは、Chemical Abstractsに収載された5−オキサゾールカルボン酸、2−(6−(ビ ス(2−((アセチルオキシ)メトキシ)−2−オキソエチル)アミノ)−5− (2−(2−(ビス(2−((アセチルオキシ)メトキシ)−2−オキソエチル )アミノ)−5−メチルフェノキシ)エトキシ)−2−ベンゾフラニル)−(ア セチルオキシル)メチルエステルの名称である。fura−2 ペンタカリウム 塩は、Chemical Abstractsに収載された5−オキサゾールカ ルボン酸、2−(6−(ビス(カルボキシメチル)アミノ)−5−(2−(2− (ビス(カルボキシメチル)アミノ−5−メチルフェノキシ)エトキシ)−2− ベンゾフラニル)の名称である。その他の蛍光性カルシウム指示薬としては、F luo−3、Rhod−2、Calcium Green(登録商標)、Cal cium Orange(登録商標)、Calcium Crimson(登録 商標)、Fura Red(登録商標)及びCalcium Green De xtran(登録商標)(Molecular Probes(Eugene, OR))がある。一般には、細胞を約2マイクロモルの濃度の指示薬と共に約6 0分間インキュベートする。使用され得る吸光度指示薬としては、アルゼナゾが ある。最後に本発明の場合には、細胞内に挿入されたカルシウム電極によってカ ルシウムレベルを測定してもよい。 例示した本発明の実施態様においては、パーソナルコンピュータのコントロー ル下のイメージング装置を用いて蛍光を測定した。無色フィルター(neutr al density filter)の付いた通過帯域340nm及び380 nmの帯域フィルター(band pass path filter)を励起 に使用した。二色ミラー、遮断フィルター及び対物レンズを用いて蛍光像を作成 した。全体像またはその一部分を記録し得る。顕微鏡視野の60個の細胞を10 倍の倍率でイメージングし得るHamamatsu Photonics Ar gus 50のカルシウムイメージング装置を使用した。倍率10倍の視野の1 /4の面積において細胞から発生した蛍光を定量した。顕微鏡の付いたこのよう なイメージング装置(及び他の同様の現行の装置)は、臨床検査室で日常的に行 う細胞のカルシウムシグナルの分析に適応するように設計することができる。別 のカルシウム指示薬を使用するためには別の器具類及び/または別の測定法を適 応させるとよい。 本発明の方法において、患者から採取される細胞は任意の生細胞でよい。好ま しい細胞は、繊維芽細胞;頬粘膜細胞;赤血球、リンパ球、リンパ芽球様細胞な どの血液細胞;または、嗅覚ニューロンなどの神経細胞である。細胞は生鮮細胞 でもよく、または、(実施例に記載したように)培養してもよい。繊維芽細胞の カリウムチャンネルの機能不全及びその結果として生じる本文に記載したような TEA誘発カルシウムシグナルの欠如は、主として脳細胞を冒すADが、体内の 多くの異なるタイプの細胞のカリウムチャンネル機能を変質させ易いことを示唆 する。ADはまた、体内の多くの異なるタイプの細胞中でのボンベシン及び類縁 物質によるカルシウムの放出を変質させ易い。従って、カリウムチャンネル機能 及びカルシウム放出を測定する本文に記載の方法は、他のタイプの細胞を用いた AD診断にも応用できる筈である。 患者から皮膚繊維芽細胞を採取するために、皮膚のパンチ生検を使用するとよ い。これらの繊維芽細胞を本文に記載の技術によって直接分析してもよく、また は、細胞培養条件に導入してもよい。得られた培養繊維芽細胞を、後述するCo riell Cell Repositoriesから得られた培養繊維芽細胞 と同様に分析する。頬粘膜細胞、嗅覚細胞のような神経細胞、赤血球及びリンパ 球のような血液細胞、などの他のタイプの細胞を分析に使用する場合には別の準 備段階が必要であろう。例えば、血液細胞は、末梢静脈からの採血によって容易 に得られる。次に、標準手順(例えば、セルソーター、遠心分離、など)によっ て細胞を分離し、その後、浮遊液中または固体支持体(例えば、シャーレ)上で 分析する。 本発明の第4の実施態様は、更に別のアルツハイマー病診断方法に関する。こ の実施態様は、健康な対照の細胞に比較してアルツハイマー病患者の細胞では記 憶に関連するGTPタンパク質Cp20が有意に減少しているという本発明者ら の知見に基づく。プロテインキナーゼC(PKC)の高親和性基質であるCp2 0(D.L.Alkonら,J.Neurochem.51,903(1988 ))は、連想学習を経験した哺乳動物と軟体動物との間でニューロンのリン酸化 に種差を示す(J.T.Neary,T.Crow,D.L.Alkon,Na ture 293,658(1981);T.J.Nelson,J.V.Sa nchez−Andres;B.G.Schreurs,D.L.Alkon,J.Neurochem .57,2065(1991);T.J.Nelson ,C.Collin,D.L.Alkon,Science 247,1479 (1990))。このGTP結合タンパク質は、多数の記憶特異的ニューロン変 化を誘発し〔例えば、K+電流減少、mRNA合成増加、神経終末の収束、T. J.Nelson,C.Collin,D.L.Alkon,Science 247,1479(1990);T.J.Nelson and D.L.Al kon,USA 85,7800(1988);同書 87,269(1990 );D.L.Alkonら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 87,1611(1990)〕、また、逆行性軸索輸送を調節し(S.Mosh iachら,Brain Research 605,298(1993))、 ゴルジ体と小胞体との間の粒子交換に関与しているタンパク質ファミリーに属す るアデノシン二リン酸リボシル化因子(ARF)の構成員である(実施例5参照 )。Cp20は、アルツハイマー病患者及びアルツハイマー病に罹ってはいない この患者の近親者の双方の繊維芽細胞中で例外なく有意に減少しているが、遺伝 性アルツハイマー病をもつ家系の一員でない同年配の対照中では減少していない ことがここに証明された。低濃度の可溶性β−アミロイドと共に正常繊維芽細胞 をインキュベーションすると、Cp20のアルツハイマー病表現型が誘発された 。 Cp20タンパク質のレベル変化を検出し得るいかなるイムノアッセイ法も有 効であろう。本発明の方法では、Cp20タンパク質を認識する抗体を、イムノ アッセイによって診断する患者の細胞から単離したタンパク質サンプルと接触さ せる。Cp20タンパク質と抗体との複合体の形成を検出し、1つ以上の対照サ ンプルに比較して試験個体中のCp20タンパク質のレベル変化を測定する。 アルツハイマー病のCp20診断アッセイは、アルツハイマー病の診断と明白 な正の相関関係を有するので、アルツハイマー病に使用されていた複雑な臨床手 順を大幅に改善するであろう。このアッセイを、アルツハイマー病の臨床診断法 または他の公知のアルツハイマー病診断法と併用するのが好ましい。例えば、こ のアッセイによってアルツハイマー病であると診断された患者または個体は、臨 床医によってアルツハイマー病の暫定診断を受けた個体、アルツハイマー病の臨 床症状を殆ど示さない個体、非定型の痴呆であると診断された個体、アルツハイ マー病をもつ家系の一員である個体も含む。対照サンプル(アルツハイマー病の 家族性履歴をもたない健康な同年配の個体)に比較して統計的に有意なCp20 タンパク質レベルの減少は、患者がアルツハイマー病であることを予測させる正 当な根拠となり得る。アルツハイマー病の家族性履歴をもたない同年配の健康な 個体から単離された対照タンパク質サンプルと比較することによって正常である と判断されたCp20タンパク質レベルは、被験者がアルツハイマー病でないこ とを証明する。このアッセイによって診断すべき患者の細胞中のCp20タンパ ク質のレベルを対照タンパク質サンプルに比較して評価することは当業者に理解 されよう。対照タンパク質サンプルは、家系にアルツハイマー病の履歴をもたな い同年配の健康な対照の適正集団のサンプルから単離しなければならない。例え ば、適正なサイズの対照集団のサンプルから判断してCp20のレベルが対照よ りも約40%〜60%またはそれ以上も減少している場合、これは、アルツハイ マー病の指標となる。診断すべき患者から採取されたサンプルを同年配の健康な 対照から採取した対照タンパク質サンプルと比べて評価すること、及び、被験者 のタンパク質サンプル中のCp20レベルの有意な減少を所与のアッセイで使用 される対照との比較に基づいて判断することは当業者に理解されよう。 本発明のイムノアッセイは、ラジオイムノアッセイ、ウエスタンブロットアッ セイ、免疫蛍光アッセイ、エンザイムイムノアッセイ、免疫沈降、化学発光アッ セイ、免疫組織化学アッセイ、ドット又はスロットブロットアッセイなどでよい 。(「イムノアッセイの理論と実際(Principles and Prac tice of Immunoassay)」(1991),Christop her P.Price及びDavid J.Neoman(編),Stock ton Press,New York,New York;Ausubelら , (編)(1987),「分子生物学の現行プロトコル(Current Pro tocols in Molecular Biology)」,John W iley and Sons,New York,New York)。検出に は、比色法、放射能法、または当業者に公知の他の任意の慣用方法を使用し得る 。当業界で公知の標準ELISA法は、Methods in Immunod iagnosis ,2nd Edition,Rose and Bigazz i,編,John Wiley and Sons,New York,New York,1990、及びCampbellら,Methods of Im munology ,W.A.Benjamin,Inc.,1964,に記載さ れている。双方の論文は参照によって本発明に含まれるものとする。このような アッセイは、当業界で記載されている直接、間接、競合または非競合イムノアッ セイのいずれでもよい(「イムノアッセイの理論と実際(Principles and Practice of Immunoassay)」(1991) Christopher P.Price and David J.Neom an(編),Stockton Press,New York,New Yo rk;Oellirich,M.1984,J.Clin.Chem.Clin .Biochem .22:895−904;Ausubelら,(編)1987 ,Current Protocols in Molecular Blol ogy ,John Wiley and Sons,New York,New York)。 この実施態様において、診断される患者から採取される細胞はいかなる細胞で もよい。使用され得る細胞の非限定例は、繊維芽細胞、頬粘膜細胞、赤血球、リ ンパ球、リンパ芽球様細胞などの血液細胞、及び神経細胞、並びに、Cp20タ ンパク質を発現する他の任意の細胞である。剖検サンプル及び病理サンプルも使 用し得る。また、これらの細胞を含む組織を使用してもよい。細胞は、生鮮細胞 、培養細胞または凍結細胞のいずれでもよい。細胞または組織から単離したタン パク質サンプルを直ちに診断用アッセイに使用してもよく、または後で使用する ために凍結させてもよい。好ましい実施態様では、繊維芽細胞を使用する。繊維 芽細胞は前述のように皮膚のパンチ生検によって得られる。 当業者に公知の慣用方法によってタンパク質を細胞から単離し得る。好ましい 方法では、患者から単離した細胞を、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)中で洗浄 し、ペレット化する。次いで、ペレットを、50mMのNaFと、1mMのED TAと、1mMのEGTAと、20μg/mlのロイペプチンと、50μg/m lのペプスタチンと、10mMのトリス−HCl,pH7.4とから成る「均質 化バッファ」で洗浄し(実施例6参照)、遠心分離によってペレット化する。上 清を廃棄し、「均質化バッファ」をペレットに添加し、次いでペレットを音波処 理する。タンパク質抽出物をそのまま使用してもよく、または後で分析するため に−80℃で保存してもよい。 本発明の方法で、イムノアッセイに使用する抗体は、モノクローナルまたはポ リクローナルのいずれを起原としてもよい。抗体産生に使用するCp20タンパ ク質またはその一部分は、天然ソースもしくは組換えソースに由来してもよく、 または、化学合成によって作製してもよい。天然のCp20タンパク質は生物サ ンプルから慣用方法によって単離できる。Cp20タンパク質の単離に使用でき る生物サンプルの非限定例は、イカの視葉、Hermissendaの神経系の ような組織細胞、繊維芽細胞のような皮膚細胞、アルツハイマー病繊維芽細胞系 、対照繊維芽細胞系のような繊維芽細胞系、などであり、これらはCoriel l Cell Repositories(Camden,N.J.)から市販 されており、National Institute of Aging 19 91 Catalog of Cell Lines,National In stitute of General Medical Science 1 992/1993 Catalog of Cell Lines〔(NIH Publication 92−2011(1992)〕に収載されている。 例えば、標準方法を用いて組織を先ず均質化することによってイカの視葉から Cp20を単離し得る。好ましい均質化バッファは、20mMのDTTを補充し た10mMのトリス−HCl,pH7.4と、20μg/mlのロイペプチンと 、20μg/mlのペプスタチンと、50mMのNaFと、1mMのEDTAと 、1mMのEGTAと、0.1mMのPMSF(フェニルメチルスルフォニル− フルオリド)とから成る(実施例5参照)。ホモジェネートからのタンパク質の 単 離及び精製は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)のような慣用のクロマ トグラフィー法で行うことができる(実施例5参照)。精製には、アニオン交換 及びカチオン交換の双方のHPLCカラムを使用するのが好ましい。更に、サイ ズ排除クロマトグラフィー、硫安沈殿、または色素アフィニティークロマトグラ フィーなど、または任意の他の慣用方法を追加の精製段階として使用し得る。あ るいは、Cp20タンパク質を認識する抗体を用いるイムノアフィニティークロ マトグラフィーによってCp20タンパク質を精製してもよい。組換えCp20 タンパク質またはペプチドをCp20抗体産生のために使用することもでき、こ れらの組換え体は慣用方法で産生及び精製される。 合成Cp20ペプチドは、注文通りに作製してもよく、または市販のものを利 用してもよく、または、本発明で提供されるCp20タンパク質の部分的アミノ 酸配列に基づいて当業者に公知の方法(Merrifield,R.S.(19 63)J.Amer.Soc.85:2149)で合成してもよい(図12A参 照)。あるいは、単離したCp20を酵素消化処理し、得られたペプチドを用い て抗体を産生させてもよい。例えば、トリプシンを用いてCp20タンパク質を 消化し、ペプチドを産生させる。特定のトリプシン消化条件がCp20の存在量 及びCp20の調製方法(例えば、ナイロン膜もしくはニトロセルロースに結合 しているのか、または、溶液中に存在するのか、溶液中に存在するならば他にど のような物質が存在するのか、など)に左右されることは当業者に理解されよう 。当業者はまた、タンパク質のトリプシン消化をどのように実施し、配列決定に 先立ってHPLCまたは他の手段でフラグメントをどのように精製するかに関し ても知識を有しているであろう。代表的なCp20のトリプシン消化フラグメン トを図12Aに示す。ペプチドが余りにも短くて抗原性を示さない場合には、ペ プチドの抗原性を強化する担体分子にペプチドをコンジュゲートしてもよい。当 業者に公知の担体分子の非限定例は、ヒトアルブミン、ウシアルブミン及びキー ホールリンペットのヘモシアニンである(“Basic and Clinic al Immunology”(1991) Stites,D.P.and Terr A.I.(編)Appleton and Lange,Norwa lk Connecticut,San Mateo,California) 。 本発明方法で使用される代表的な抗体分子は、完全形(intact)免疫グ ロブリン分子、実質的に完全形の免疫グロブリン分子、または、抗原結合部位を 含む免疫グロブリン分子の部分であり、当業界では、F(ab)、F(ab′) 、F(ab’)2及びF(v)などがこのような免疫グロブリン分子の部分とし て知られている。ポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体は当業者に公知 の方法によって産生させ得る。(Kohler and Milstein(1 975)Nature 256,495−497;Campbell,「モノク ローナル抗体技術、齧歯類及びヒトのハイブリドーマの産生及びキャラクタリゼ ーション(Monoclonal Antibody Technology, the Production and Characterization of Rodent and Human Hybridomas)」,Bur donら,(編)“Laboratory Techniques in Bi ochemistry and Molecular Biology”,Vo lume 13,Elevier Science Publishers,A msterdam)。抗体または抗原結合フラグメントは、遺伝子工学によって も作製できる。大腸菌中でH鎖及びL鎖の双方の遺伝子を発現させる技術は、P CT特許出願公開WO901443、WO901443及びWO9014424 並びにHuseら,(1989)Science 246:1275−1281 の主題である。あるいは、Cp20タンパク質またはペプチドまたはその一部分 を業者に送付して抗体の産生を委託してもよい。 本発明の抗体は、天然型または変性型のCp20タンパク質またはペプチドと 反応し得る。どの抗体が望ましいかに関しては、抗体を用いる特異的イムノアッ セイ次第で決まる。 例えば、モノクローナル抗体を産生させるために、単離されたCp20または その一部分をマウスの脾臓細胞に注入してもよい。当業者に公知の方法で脾臓を ハイブリドーマ細胞に融合させ、所望のクローンを選択し、モノクローナル抗体 を産生させて精製する。(Ausubelら,(編)1987,“Curren t Protocols in Molecular Biology”,Jo hn Wiley and Sons,New York,New York) 。 ポリクローナル抗体もCp20タンパク質またはその部分またはそのペプチド を用いて標準方法で作製し得る。例としては、図12Aに示すCp20の部分ア ミノ酸配列(1文字コードで示す)に由来のペプチドを使用し得る。例えば、部 分アミノ酸配列(図12A)に由来のペプチドARLWTEYFVIIDDDC (配列番号9)を標準方法によって合成するとよい。慣用方法を使用し、好まし くはヘモ−リンペットヘモシアニンとコンジュゲートさせたCp20ペプチドに よってウサギを免疫感作する。合成ペプチドを使用する場合には、コンジュゲー ションを容易にするためにC−末端にシステイン基を付加することは当業者に容 易に理解されよう。好ましくは、初回の注射には、フロインド不完全アジュバン ト中の約0.2〜1.0ミリグラム(mg)のペプチド−抗原を使用する。その 後、不完全アジュバント中の同じ用量のブースターを動物に投与し、坑血清価を ELISAアッセイで測定する。抗ペプチド抗体価が平坦域に到達したときに十 分な坑血清レベルが得られる。この抗体を上述の診断用イムノアッセイに使用し 得る。あるいは、図12Aに示したCp20アミノ酸配列に由来のもっと短いペ プチド配列、または、図12Aに示したCp20の完全アミノ酸配列を用いて動 物を免疫感作しモノクローナル及びポリクローナルの双方の抗体を産生させるよ うにしてもよい。 好ましい実施態様では、Cp20タンパク質を認識する抗体を用いてウエスタ ンブロット分析によってタンパク質を検出し、アッセイによって診断すべき患者 の細胞から単離したタンパク質サンプルと家系にアルツハイマー病履歴のない同 年配の健康な対照個体から得られたタンパク質サンプルとを比較する。患者のサ ンプル中及び対照サンプル中のCp20タンパク質のレベルを肉眼によって判定 してもよく、または標準的なデンシトメーターによるスキャン法を用いて判定し てもよい。デンシトメーター分析には市販のコンピュータープログラムを利用し 得る。対照細胞系もCoriell Cell Repositories(C amden,New Jersey)から市販されている。 予測されるCp20は、約20キロダルトンのタンパク質であり、ARFタン パク質ファミリーの構成員であると同定できる構造的及び生化学的特徴を有して いる。Cp20タンパク質はまた、約40kDの二量体の形態で存在し、アッセ イでの使用条件次第で単量体または二量体として出現し得る。Cp20の部分的 アミノ酸配列を図12Aに示す。従って本発明はまた、図12Aに示すアミノ酸 配列から成るCp20タンパク質に関し、より特定的には図12Aに示すCp2 0ペプチド配列に関する。本発明はまた、Cp20タンパク質に実質的に相同で 、本発明のCp20タンパク質と実質的に同じ機能を有するタンパク質またはペ プチドを包含する。 本発明はまた、Cp20の核酸配列とCp20タンパク質の全部または一部を 発現させるベクターとを含む組換えCp20タンパク質産生用発現ベクターに関 する。このような発現ベクターに組込まれる核酸配列は、図12Aに示す部分ア ミノ酸配列に基づいて標準方法を用いて得られる。図12Aに示す部分アミノ酸 配列から対応するDNA配列を作製しDNA配列を適当な発現ベクターに組み込 むために、現存のcDNAライブラリースクリーニング技術またはPCR(ポリ メラーゼ連鎖反応)などの種々の技術をどのように利用すればよいかということ は当業者の知る処であろう。更に、このようなベクターに組み込む機能性要素の 正しい組み合わせ、また、慣用方法(Ausubelら,(1987),“Cu rrent Protocols in Molecular Biology ”,John Wiley and Sons,New York)によってこ のようなベクターを容易に構築することも当業者に明らかであろう。本発明で提 供されるCp20アミノ酸配列はまた、当業者に公知の方法によって他の種から Cp20のホモログを得るために使用することも可能である。 本発明はまた、診断用アッセイを実施するために使用できるキットに関する。 このようなキットは、Cp20タンパク質を認識する抗体を含むであろう。この 抗体はポリクローナルでもよくまたはモノクローナルでもよい。キットは更に、 診断用アッセイでこれらの抗体を使用するための取扱説明書を含む。キットは更 に、バッファ、第二抗体、などの他のアッセイ用試薬を含む。 本発明の更に別の実施態様では、アルツハイマー診断用の診断指数が提供され る。この指数は、2種類以上のアルツハイマー病診断試験を総合して、AD細胞 と非AD細胞とを識別できる評点体系(スコアリングシステム)を提供する。診 断指数を作成するために総合され得る診断試験の非限定例としては、本文中に記 載の診断方法、例えば、アルツハイマー病患者の細胞中の113psのカリウム イオンチャンネルの欠失を検出する方法、AD細胞中で欠失しているカリウムイ オンチャンネルに特異的なカリウムチャンネルブロッカーに応答して生じたAD 細胞及び非AD細胞中の細胞内カルシウムイオン濃度の差を検出する方法、細胞 内カルシウム放出活性化物質に対する応答が示したAD細胞及び非AD細胞の差 を検出する方法、AD患者の細胞中の記憶関連GTP結合タンパク質(Cp20 )のレベル低下を検出する方法がある。好ましくは診断指数を作成するために少 なくとも2種類の診断試験を使用し、更に好ましくは診断指数を作成するために 3種類の診断試験を使用する。診断指数を作成するために使用される2種または それ以上の診断試験は、AD細胞対非AD細胞の同じ変質を判定し得るかまたは AD細胞対非AD細胞の異なる変質を判定し得る。例えば、指数を与える評点体 系を3種類の診断試験から構成し、第一の試験は、カリウムイオンチャンネルブ ロッカーに応答して生じたAD細胞及び非AD細胞中の細胞内カルシウムイオン 濃度の差を評価し、他の2種類の試験は、異なる2種類の細胞内カルシウム放出 活性化物質に応答して生じたAD細胞及び非AD細胞中の細胞内カルシウム放出 の差を評価する。カリウムイオンチャンネルブロッカーの例はTEAであり、細 胞内カルシウム放出活性化物質の例はボンベシンまたはブラジキニンである。 個々の試験において、標準または規準となる細胞サンプル集団に関する統計的 分析を行うことによって当該試験の結果に基づくアルツハイマー病診断の信頼レ ベルを決定し得ることは当業者に理解されよう。従って、各試験毎に、得点段階 を任意にいくつかの範囲に分割し、正しい組合わせの評点を含む範囲によって確 かな信頼度を有する診断指数が与えられるようにする。このような分割は、使用 された細胞もしくは細胞系の試験の多変数回帰(test multivari able regression)によって得られた度数分布グラフの分析また は他の典型的な分析技術もしくは他の分類技術を非限定例とする慣用の分類方法 によって得られる。例えば、多変数回帰分析が、このような分割のためにも使用 でき、または、複合的臨床指数が夫々の試験で得られる個々の指数よりも高度な 有効性を有するか否かを判断するための実験的及び/または任意的分割を分析す るためにも使用できることは当業者に明らかであろう。 各試験は、評価されるAD細胞と非AD細胞との差が最大になるように行うの が好ましい。AD細胞と非AD細胞との差が最大になるように操作し得るパラメ ーターの非限定例としては、試験に使用する薬剤もしくは試薬の濃度、応答の潜 伏時間、Cp20タンパク質の量、またはタンパク質のリン酸化状態がある。 診断指数は例えば、ブラジキニンに応答する細胞内カルシウムレベルの低下を AD対非ADの比較によって評価する試験、ボンベシンに応答する細胞内カルシ ウムの放出をAD対非ADの比較によって評価する試験、及び、TEAに接触後 のカリウムチャンネル機能をAD対非ADの比較によって評価する試験、から得 られた評点、評価値またはシグナルを総合することによって作成できる(実施例 2、3及び7参照)。例えば、応答の分割または分類は、所与の試験における応 答細胞のパーセンテージに基づいて及び/または応答の積算面積の大きさに基づ いて行う。例えば、ボンベシンを用いる診断試験では、時間積算したカルシウム (Ca2+)濃度が、<23000ナノモル(nM)−秒(sec)であるときを 評点0とする。各試験毎に、標準または規準のサンプル集団を評価し、信頼レベ ルが最大になるように分割して評点をつける。サンプルの臨床指数は以下のごと く与えられる。 上記のサンプル診断指数を用いる場合、所与の診断試験に0.1nMの濃度の ブラジキニンを使用し、135秒以下の時間内に応答を測定するのが好ましい。 TEAの場合は、所与の試験に100mMの濃度を使用し、60秒以下の時間内 に応答を測定するのが好ましい。ボンベシンの場合には、所与の試験に1μMの 濃度を使用し、40秒以下の時間内に応答を測定するのが好ましい。ボンベシン の場合の積算面積はナノモル(nM)のカルシウム濃度−秒(nM−sec)を 単位として表す。 最終的に正の評点は非ADの指標であり、最終的に負の評点はADの指標であ る。評点の数値に係数を掛けたり、偏りを付けたりしてもよいことは当業者に理 解されよう。 本発明はまた、アルツハイマー病のサンプル評点体系、並びに、第一診断試験 、第二診断試験及び任意の追加試験に対応するシグナルを提供する手段を含む。 本発明は更に、夫々のシグナルを複合的な1つの評点として総合する手段を提供 する。これらの手段は、公知の信号またはデータ取得装置及び技術に従って慣用 コンピューターで使用されるソフトウエアとして作製される。 本文中で引用した全ての書物、論文または特許は参照によって本文の記載に含 まれるものとする。次に、代表的な実施例に基づいて本発明を説明するが、本発 明の範囲はこれらの実施例に限定されない。実施例1 パッチ−クランプ診断試験 Coriell Cell Repositories(Camden NJ )から得られた(表3に記載の)培養皮膚繊維芽細胞を、高度に標準化した条件 下 で増殖させた。Cristafallo,V.J.and Chapentie r,R.J.(1980)Tissue Culture Methods 6 :117。実験には以下の細胞系を使用した:若年者の対照繊維芽細胞(“YC ”)3652,3651,2987,4390,3377,8399(21.5 ±2.8歳、平均±標準偏差);同年配者の対照繊維芽細胞(“AC”)352 4,6010,6842,7603,9878(65.2±6.0歳);及び、 アルツハイマー病患者の繊維芽細胞(“AD”)6848,7637,5809 ,8170,6840,8243,6263(60.6±8歳)。5つのAD細 胞系は家族性患者から採取した。いくつかの細胞系(2つのAC及び4つのAD )はカナダ人の親族から採取した。 データのフェーズアウト(phase out)時間は、AD細胞系と対照細 胞系(YC及びAC)とで違わないことは文献と一致している。10%のウシ胎 仔血清を補充したダルベッコの改質イーグル培地(DMEM,Gibco)中の 35mmのNuncシャーレに細胞を播種し(約5細胞/mm2)、2〜4日の 平板培養後、すべての細胞系の細胞密度が等しくなったときに使用した。平均し て、AD患者及び対照から採取した繊維芽細胞は、エロージョン密度(50細胞 /mm2)に到達するまで同じ時間を要した。 Sakmann B.and Neher,E.(1983)Single Channels Recordings (Plenum New York) とKukuljan,M.ら,(1991)J.Membrane Biol. 119:187に記載された標準手順に従ってパッチ−クランプ実験を室温(2 1〜23℃)で実施した。記録を取る前に、培養培地を以下の溶液と交換した: 150mMのNaCl,5mMのKCl,2mMのCaCl2、1mMのMgC l2、10mMのHEPES(NaCl),pH=7.4。BB−CH Mec anexの引取装置を用いてBlue Tip毛細管(内径1.1〜1.2mm )からピペットを作製し、次いで、140mMのKCl、2mMのCaCl2、 1mMのMgCl2、10mMのHEPES(NaOH),pH=7.4から成 る高カリウム溶液を充填した。ピペットの抵抗は約6Mオームであった。Axo patch−1C増幅器(dc−10kHz)を用いて記録を採取し、テープ( T oshiba PCM−ビデオレコーダー)に記憶させ、その後、Axolab インタフェースを用いてパーソナルコンピューターに移した。3分間以上続いた 記録だけを最終分析の対象とした。pClampプログラムセットを単一チャン ネルデータ取得及び分析に使用した。増幅器、インタフェース及びソフトウェア はAxon Instruments(Foster City,CA)から得 られた。 細胞付着モードでは、ヒトの皮膚繊維芽細胞から2種類のカリウムチャンネル を記録した。ピペットに高カリウム溶液を充填したので、カリウム電流は予想通 り内向きで、それらの反転電位は細胞の残留電位にほぼ一致した。等しい動力学 をもつ約4.5pAの単一電流サイズ(ピペット電位0V)のカリウムチャンネ ル(113pS)は、YC及びACの双方の繊維芽細胞には出現したが、AD繊 維芽細胞の記録には完全に欠如していた(図1A)。下向きの偏向は開状態(o pen state)を示す。図1A(図1B)の同じチャンネルのI/V関係 及び(線形回帰によって測定した)スロープコンダクタンスは、試験した電圧範 囲内ではほぼ等しく、YC繊維芽細胞では113.2±0.9pS(平均±S. D.、n=8)であり、AC繊維芽細胞では112.9±3.2pS(n=7) であった。 第二のチャンネル(166pS)は、3つのグループ全部の繊維芽細胞から同 じ条件下で記録した(図2A)。I/V関係(図2B)及びコンダクタンスはど のグループでもほぼ同じであった(YC=173.4±5.7pS、n=4;A C=169.2±2.8pS、n=4;AD=157.6±4.7pS、n=6 (平均±標準偏差))。膜電位は、対照繊維芽細胞(−42.6±5.4、平均 ±標準偏差、n=7)及びAD繊維芽細胞(−45.4±6.9、n=3)で同 様の値であった。 双方のチャンネルが線形の電圧−電流関係を有しており、夫々113pS及び 166pSのスロープコンダクタンスを有していた(図1A−1B及び2A−2 B)。ピペット電位0mVのときにチャンネルを、夫々の単一電流サイズ(図1 A及び2A)と、夫々の開時間のパーセンテージ、即ち113pSのK+チャン ネルでは約60%、166pSのK+チャンネルでは約10%とから容易に同定 できた。(ピペット電位+60V〜−40Vのとき)双方のチャンネルの開時間 のパーセンテージは有意な電圧従属性を示さなかった。113pSのK+チャン ネルは、YC細胞の47%(n=30)、及びAC細胞の94%(n=17)で 観察されたが、ADの繊維芽細胞(n=24)で全く観察されなかった(X2= 18.96、p<0.001(表1))。観察可能な113pSチャンネルをも つ繊維芽細胞を有するAD細胞系(N=6)は存在しなかった。対照的に、すべ てのAC細胞系(N=5)と6つのうちの3つのYC細胞系は観察可能な113 pSチャンネルを有する繊維芽細胞を含んでいた(X2=11.93、p<0. 005(表2))。166pSのチャンネルは3つのグループ全部に同様の頻度 で観察された(X2=0.89、N.S.(表1及び2))。 AD繊維芽細胞中で“欠失している”ことが観察された113pSチャンネル は、存在しているが機能性でない可能性もある。このような機能不全には、チャ ンネルの構造的変化及び/またはチャンネルの活性調節にかかわる過程で生じた 変質が関与していることもある。 無細胞パッチを使用して上述の方法に従って処理した場合には、50mMのB a2+に対して双方のチャンネルが感受性であったが(インサイド−アウト、各チ ャンネル毎にn=4)、K+チャンネルブロッカーであるテトラエチルアンモニ ウム(TEA)に対しては113pSのチャンネルだけが感受性であった(アウ トサイド−アウト、n=4 YC,n=3 AC)。100mMのTEAの添加 後に対照細胞(n=4)が13−20mVの脱分極を生じたので、113pSチ ャンネルのTEAブロッカーは(場合によっては他のチャンネルと共に)膜電位 に有意な影響を与えた。 対照細胞を使用する場合には、同年配者の対照細胞が最良である。 実施例2 TEA−Ca2+診断試験 Coriell Cell Repositories(Camden,NJ )からの培養皮膚繊維芽細胞(表3に記載)を実施例1に記載したように増殖さ せた。 AD13個、AC10個及びYC6個を使用してカルシウムイメージング実験 を行った。培地を交換し、140mM NaCl、5mM KCl、2.5mM CaCl2、1.5mM MgCl2、5mMグルコース、10mM HEPE S(NaOH)(pH7.4)から構成される基本塩類溶液(「BSS」)で3 回洗浄した。公称無Ca2+BSSは、CaCl2を加えないBSSとして調製し た。 フラ2(アセチルオキシメチルエステル)(フラ2AM)をMolecula r Probes(Eugene,OR)から購入し、1mMジメチルスルホキ シド溶液として保存した。フラ2AMを最終濃度2μMまで加え、細胞を室温( 21〜23℃)で60分間インキュベートした。インキュベーション後、[Ca2+i測定前に細胞を室温でBSSで少なくとも3回洗浄した。Hamamat su ARGUS 50イメージングシステム(浜松ホトニクス)をパーソナル コンピューター(浜松イメージングソフトウェアパッケージ)の制御で使用して 蛍光を測定した。340nm及び380nmの励起を中性密度フィルターで減衰 させた。400nm二色ミラーと510nm長帯域遮断フィルターを用いて蛍光 画像を獲得した。対物レンズはX10 Nikon UVフルオールとした。画 像全体の均一照射部分(1/4)の内側で蛍光を測定した。 サイトゾル及び核細胞区画で15×15画素内に得られた平均Ca2+応答を、 510nmで発光し且つ340nmで活性化される蛍光と510nmで発光し且 つ380nmで活性化される蛍光の比で定量化した。下式: R=Rmax+(Rmin−Rmax)/(1+([Ca2+i/Kd)b) による校正後に、これらの比を[Ca2+]の絶対値に変換した。 なお上記式中、Rは340nmにより照射される蛍光強度を380nmにより 照射される蛍光強度で除した値(F340/F380)を表し、Rmax及びRmin はカルシウム濃度がそれぞれ最大及び最小値(即ち測定条件下で機械により測定 可能な最大値及び最小値)のときのRの値を表す。KdはCa2+に関するフラ2 の解離定数であり、240nMとして決定した。bの値は不斉度を決定し、1. 2とした。TEAを添加すると、1個の若年対照を除く全対照細胞系の細胞の少 なくとも18%で最低100%の[Ca2+i上昇を生じた。従って、1個の系 の細胞の少なくとも10%における100%[Ca2+i上昇の応答を陽性応答 の穏当な基準とみなした。1個のAD細胞系だけは、応答が基準を優に下回る細 胞を含んでいた(細胞の4%で100%[Ca2+i上昇)。 高濃度外部カリウム中で潅流により繊維芽細胞を脱分極すると、AC及びAD 細胞に比較してYCのほうが顕著な細胞内Ca2+([Ca2+i)上昇を生じた (図3A〜3C)。外部カルシウム濃度を下げるか又はカルシウムチャンネルブ ロッカーを加えることにより、この脱分極により誘導した[Ca2+i上昇を排 除した(図3C)。高濃度K+で脱分極を誘導すると、全3群(AD,n=13 細胞系;AC,n=10;YC,n=6)で顕著な[Ca2+i上昇(少なくと も100%上昇)を生じた。応答細胞の割合と[Ca2+iピーク値は、AC( n=299)及びAD(n=268)繊維芽細胞よりもYC(n=183細胞) 繊維芽細胞のほうが有意に高かった(χ2=14.22,p<0.001)。[ Ca2+iピークは刺激後10〜15秒に生じ、100秒後に基底濃度に戻った 。刺激前に「公称無Ca2+」溶液又は5mM EGTA(推定遊離Ca2+=0. 04μM)又はCa2+チャンネル阻害剤(0.1mM LaCl3,10mM CoCl2,10mM NiCl2,10mM CdCl2又は10μMニフェジ ピン)を加えて外部カルシウム濃度を下げた場合には、応答は観察されなかった 。 対照繊維芽細胞をTEAで脱分極すると同様に[Ca2+i上昇を生じたので 、外部カルシウム濃度を下げるか又はカルシウムチャンネル阻害剤を加えて排除 した。他方、AD繊維芽細胞は外部カリウム濃度が高い場合にしか[Ca2+i 上昇を示さず、100mM TEAを加えても[Ca2+i応答がなかった。全 AC細胞系(N=10)と1個を除く全YC細胞系(N=6)はTEAに応答す る細胞を含んでいたが、試験した13個のAD細胞系のうちで100mM TE A に応答する細胞を含むものは皆無であった(χ2=25.66,p<0.001 )(表3及び5)。 1mM TEAを加えると、YC繊維芽細胞(n=130細胞)では[Ca2+ iが上昇したが、AC(n=184)又はAD(n=195)繊維芽細胞では 上昇しなかった。10mM TEAを加えると、YC(n=176)とAC(n =231)では[Ca2+iが上昇したが、AD繊維芽細胞(n=204)では 上昇しなかった。同様に、100mM TEAを加えると、YC(n=532) とAC(n=417)では[Ca2+iが上昇したが、AD繊維芽細胞(n=7 38)では上昇しなかった(χ2=231.44,p<0.001)。各実験群 で少なくとも417個の細胞を試験した(表4)。10及び100mM TEA 添加後に応答細胞の[Ca2+i値はYC細胞とAC細胞で同等であった。基底 [Ca2+i濃度はほぼ同一(S.E.<0.5nM)であったので、これらの 群の算術平均を表す値から標準誤差値を区別することはできない(図4B)。C a2+応答の時間経過を調べると、YC及びAC繊維芽細胞では100mM TE Aの添加後20〜30秒に[Ca2+iピークが現れ、100秒後に基底濃度に 戻る。AD細胞では応答(1個の系の細胞の10%で≧100%上昇)は全く観 察されなかった。また、外部[Ca2+iを下げても対照細胞では応答がなかっ た(図4C)。 アルツハイマー患者及び対照繊維芽細胞を含むコード化サブサンプルを使用し て、TEAによる[Ca2+i上昇を繰り返した。実験と分析は、実験者に細胞 系の種類を知らせずに実施した。結果は非盲検サンプルと完全に一致した。盲検 試験したAD細胞系(N=11)のうちでTEAに応答して[Ca2+i上昇を 示したものは皆無であり、1個を除く全対照細胞系(AC4個及びYC6個)は TEA応答を示した(χ2=17.33,P<0.001(表5))。 高カリウムに応答する[Ca2+i上昇はAC細胞とAD細胞でほぼ同一であ ったので、AD細胞がTEAに応答しないのは、Ca2+チャンネル機能不全でな く、恐らくK+チャンネル機能不全に起因すると思われる。 [Ca2+i測定値は、AD繊維芽細胞でカリウムチャンネル機能不全を示す という点でパッチ−クランプ測定値に一致する。表5参照。 アルツハイマー繊維芽細胞は家族性(N=8)及び非家族性症例(N=5)に 由来するものであった。5人(+)はカナダ人家族964の構成員であり、1と 2のみは近縁者(血縁者)である。「++」は家族747の構成員(血縁者)で ある。3症例(*)では剖検によりアルツハイマー病を確認した。高齢対照(N =11)細胞系のうちの2人はカナダ人家族(964)の非罹病構成員である。 全若年対照系(N=6)はAD家族病歴のない正常個体である。(100mM TEAに対する)基準[Ca2+i応答は+として示し、使用した全AC系と1 個を除く全YC系で観察された。113pSK+チャンネルの存在は「+」記号 により示す。AD系のうちで「陽性」応答を示したものは皆無であった。盲検プ ロトコルを実施してアルツハイマー(N=11)及び対照(YC=6,AC=4 )繊維芽細胞におけるTEA応答を測定した。結果は非盲検サンプルの結果を正 確に再現し、AD細胞系はTEA応答を全く示さず、10個の対照細胞のうちの 9個がTEA応答を示した(χ2=17.33,p<0.001)。「N.T. 」なる表記は試験しなかった細胞系/症状を示す。 実施例3 ボンベシン−Ca2+診断試験 表3に示したヒト皮膚繊維芽細胞を使用した。使用したAD細胞系の平均年齢 は60.5±5.9歳であり、AC細胞系は62.3±9.6歳であり、YC細 胞系は21.5±2.2歳である。細胞保存方法は実施例1に記載した通りであ り、即ちカルシウム測定前に50細胞/mm2の密度に達するようにCO2/空気 (5%/95%)中で37℃で3〜5日間保存した。継代数は19未満とした。 ボンベシンはCalbiochem(San Diego,CA)から購入し た。ボンベシンは1mM蒸留水溶液として保存した。フラ2(アセチルオキシメ チルエステル)、フラ2(五カリウム塩)及びω−コノトキシン(ω−CgTX )GVIAはMolecular Probes(Eugene,OR)から入 手した。フラ2AMは1mMジメチルスルホキシド溶液として保存し、フラ2五 カリウム塩は6mM酢酸カリウム溶液として保存し、ω−CgTXは100μM 蒸留水溶液として保存した。フェニトインを除く全化学物質は−20℃で遮光下 に保存した。 細胞をBSS(実施例1に記載)中2μMフラ2AMと共に室温(21〜23 ℃)で60分間インキュベートした。BSSで少なくとも3回洗浄後、細胞を室 温で[Ca2+]測定に使用した。実施例2に記載したように細胞蛍光を測定した 。実施例2に記載したように絶対カルシウム値を計算した。 細胞に最終濃度1μMとなるようにボンベシンを加えた。ボンベシン処理後− 30秒〜150秒にカルシウム移動濃度を測定した(図5A)。実施した特定実 験の結果、ボンベシンの添加後42秒でAD細胞と対照細胞の間に[Ca2+i の最大差が生じた。 ボンベシン処理後42秒で細胞外Ca2+の不在下ではアルツハイマー病細胞の [Ca2+i濃度は高齢及び若年対照よりも著しく高い(p<0.0001)。 アルツハイマー病、高齢及び若年細胞の細胞系の数(N)はそれぞれ10、8及 び6である。値は平均±S.E.M.である(図5B)。 ボンベシンは、全群からの繊維芽細胞で細胞内貯蔵部位からIP3により誘導 されるCa2+遊離を刺激したが、AD繊維芽細胞での応答が特に大きく且つ長時 間続いた。AD細胞におけるこの大きく且つ長時間の応答は細胞外Ca2+から独 立していた。他方、AC及びYC細胞ではIP3に媒介されるCa2+応答後にC a2+流入が生じた。細胞外Ca2+を除去するか又は無機Ca2+阻害剤で阻害して このCa2+流入を減らすと、ボンベシンにより対照細胞に誘発されたCa2+応答 はAD細胞よりも迅速に基底濃度に戻ることが判明した(図5A)。図5Aに示 す結果は公称無Ca2+BSSで洗浄した細胞の結果である。 AD細胞ではボンベシンにより誘導されるCa2+流入が観察されなかったので 、貯蔵されたカルシウムの減少後のこのCa2+流入経路が変化していると思われ る。この試験は、カリウムチャンネル機能不全に基づく上述の試験により実施し た診断を独立して裏付けるものであった。特に、細胞外Ca2+の不在下でAD繊 維芽細胞における1μMボンベシン刺激から42秒後のCa2+応答は常に300 nMを上回った。これに対して、AC及びYCでは[Ca2+]はそれぞれ300 nM及び200nM未満であった(図5B)。 上記実験の変法として、細胞外カルシウムの存在下で1μMボンベシンにより Ca2+応答を誘導した。2.5mM細胞外CaCl2の存在下で1μMボンベシ ンは[Ca2+iの迅速なピークを誘発し、YC及びAC細胞では維持相がこれ に続いたが、AD細胞では認められなかった(図6A)。この相違はボンベシン 添加後90秒で明白であり、有意レベルはp<0.001であった(図6B)。 細胞外カルシウムの存在下におけるAD及び非AD細胞のボンベシン応答のこの 相違を利用してADの「イエスノー」診断を実施することができる。本発明の第 2の態様として選択カリウムチャンネル阻害剤(例えばTEA)に対する非AD 及びAD細胞間の応答の差を検出してADの診断を行う方法を上述したが、これ らの方法と同様の検出方法を使用することができる。更に、この診断試験を上記 診断試験のいずれか1種と組み合わせると、ADであるか非ADであるかの正確 な診断の信頼性レベルは一層高くなる。 実施例4 神経病理非AD繊維芽細胞の応答 実施例2及び3に記載した方法を使用して、他の疾患をもつ供与者からの細胞 についてTEA又はボンベシンに応答する細胞内カルシウム濃度を測定した。 パーキンソン病供与者からの繊維芽細胞は正常なTEA応答(+として示す) 及びボンベシン応答(「N」)を示し、高齢対照群で観察された応答と有意差は なかった。2人の精神分裂病患者からの繊維芽細胞は正常なTEA及びボンベシ ン応答を示した。更に、ハンチントン病の7症例のうち5症例では正常なTEA 応答が観察され、ボンベシン応答は全ハンチントン病症例で正常であった。更に 、ヴェルニッケ−コルサコフ病の4症例のうち4症例で正常なTEA及びボンベ シン応答が観察された(表6)。これらの応答はAD繊維芽細胞との間にp<0 .0001のレベルまでの有意差を示した(フィッシャーの精密試験)。「*」 は剖検確認を示す。 上記全引用文献はその開示内容全体を参考資料として本明細書の一部とする。 実施例5 Cp20蛋白質の特性評価 材料および方法 動物組織 新鮮なイカ(ロリオグ ペアレイLoriog pealei) 、Calamari,Inc.)からの視葉を切り出し、液体窒素で凍結して− 80℃で保存した。ヘルミセンダ クラッシコルニスHermissenda crasicornis)はSea Life Supply,Sand C ity,CAから生きたまま得られた。 cp20の精製 150のイカ視葉を100mlの緩衝液(10mMトリス− HClpH7.4、20μg/mlロイペプチン、20μg/mlペプスタチン 、50mM NaF、1mM EDTAおよび1mM EGTA)へ加えた。P MSFおよびジチオスレイトール(DTT)を各々0.1mMおよび200mM になるまで加え、高速ホモジナイザー中で、続いて超音波処理することにより視 葉を4℃にてホモジナイズした。ホモジネートは遠心分離し(100,000g x90分)、上澄み液は0.22μmフィルターを通して濾過し、Amicon フィルター(30kDaカットオフ)を通過させた。低MW分画は次に二次フィ ルター(3kDaカットオフ)で濃縮し、続いてBSAで前処理したCentr icons(Amicon Corporation)中で100μlに濃縮し た。非処理Centriconsを使用すると、蛋白質が完全に失われた。 保持された分画はAX−300陰イオン交換HPLCカラム(1x25cm、 Synchropak)に注入された。カラムは2ml/分の流速を用い10℃ にて、20分で0−0.6Mの緩衝液(1M KAc、HAcでpHを7.4に 調節)の濃度勾配、続いて40分0.6M緩衝液で溶出した。各々のクロマトグ ラムは以前の文献に記載されているように(Nelson T.,et al.( 1990)Science 247,1479−1483)、参照クロマトグラ ム(前の実験で条件付けしたヘルミッセンダの群から切り出された5つの目から の蛋白質のクロマトグラム)中のすべてのピークのtRに対してプロットされた 各々のピークのtRと相関曲線を作ることにより統計的に分析された。簡単に記 すと、ヘルミッセンダ条件付けは光を3秒、2秒回転させて終了させる組み合 わせを75回行うことから成っている。この訓練のこれらのセッションを継続す る。条件刺激(光)が非条件付け刺激(回転)による前にのみ惹起される応答を 惹起する場合、動物は連合学習を示す。そのtRが期待されるtRと±0.2%以 内で一致し、およびもし10またはそれ以上の他のピークもまた同じ正確さで一 致したときのみcp20ピークの候補と考えられた。cp20ピークが明白に同 定できなかったら、または独特の相関曲線が構築できなかったらその試料は廃棄 された。分画は0.2mMの最終濃度でトリトンX−100を含むポリプロピレ ン試験管に集めた。 最終cp20ピークの周りの各々のHPLC分画の一部をSDSゲルで分析し 、ブロットして金コロイド(CG)で染色して銀(IntenSE BL,Am ersham)で増感した。もし、ブロットのデンシトメトリーが85%未満の 純度を示したら、その試料は再精製するかまたは廃棄された。 陽イオン交換HPLC いくつかの実験において、cp20はさらに陽イオン 交換HPLC(S−300、4.6x250mm、Synchropak)によ り精製された。カラムは0.2M LiCl pH6.0、を用いて0.5ml /分で10分間、続いて60分で0.02から0.7MのLiCl濃度勾配で溶 出させた。各々の分画はGTPaseを分析し、SDSゲルで分析された。いく つかの試料は、30分で0から1MのKAc濃度勾配を用いてCM300 HP LC(Synchropak)により分析された。 逆相HPLC C18カラム(Macrosphere 300,5μ)から 0.35mlの流速にて、90分をかけた20−100%ACN/0.1%TF Aの濃度勾配で、続いて100%ACN/0.1%TFAで90分間溶出させた 。 GTPaseは以前に記載されているようにして(Nelson T.,et al.(1990)Science 247,1479−1483)測定した。 簡単に記すと、分画を100mMトリス−HCl、pH7.4および10mM MgCl2の存在下で32P−GTPと120分インキュベートした。放出された3 2 P−(P−32無機リン酸)は珪タングステン酸と反応させた後にベンゼン中に 抽出し、シンチレーションカウンターで放射活性の量を測定した。ペプチドおよ び蛋白質は金コロイド試薬(Aurodye,Amersham)を用いて定量 した(Nelson T.,et al.(1990)Science 247, 1479−1483により改良されたHunter J.,Hunter S.( 1987)Anal.Biochem.164,430−433の方法)。 光アフィニティー標識 試料をα−32P−GTPと25℃にて30分間0.5 mlの密封した試験管中でインキュベートし、UV光で照射して以前に記載され ているように(Nelson T.,et al.(1991)J.Neuroc hem .57,2065−2069)SDSゲルに続いてのオートラジオグラフ ィーで分析した。 モノクローナル抗体 20のイカ視葉からのcp20をマウス脾臓に注入した 。一回の注入でニトロセルロースに結合した約50ナノグラム(ng)の蛋白質 が投与された。脾臓リンパ球はマウスミエローマ細胞X63−Ag8−653( American Type Tissue Culture Collect ion)と融合させた。ハイブリドーマ細胞は視葉抽出物で被覆されたプレート を用いるELISAで選択された。イカ視葉抽出物はイカ視葉を水中でホモジナ イズし、5−10,000gで10−20分遠心分離することにより作成した。 ELISAプレートは各々のウェルを0.1mlの視葉抽出物で満たし、室温で 1時間以上インキュベートすることにより被覆した。ハイブリドーマは限外希釈 によりクローン化し、無血清培地(改良イーグル培地)で培養した。IgM分画 は(NH42SO4で沈殿させ、PBSに対して透析することにより精製した。 ポリクローナル抗体 ARLWTEYFVIIDDDC(溶解性のための2つ のグルタメートおよびKLHへの複合のためのシステインを持つ)に対応する合 成ペプチドが合成され、キーホールリンペットヘモシアニン(KLH)に複合さ れ、フロイントアジュバンドに懸濁された。約0.1mgのペプチドが4ヶ月に 渡り2週間毎に一匹のウサギの腹腔に注射された。試験血が2週間毎に採られ、 粗視葉ホモジネートのウェスタンブロット中のイカcp20を認識する効力で試 験された。 ウェスタンブロット分析 レーン当たり40μg(マイクログラム)までの蛋 白質を4−20%グラジエント トリス−グリシンポリアクリルアミドゲル(N ovex Corp.,San Diego,CA.)に加え、強化ニトロセル ロース上にブロットした。BSAを用いて12時間4で阻止した後、ブロットを 1:600に希釈したポリクローナル抗血清または1:2000に希釈したモノ クローナル抗体(硫酸アンモニウム分画)と室温で2時間インキュベートした。 cp20はアルカリ性ホスファターゼ複合ウサギ抗マウス(Sigma)または ヤギ抗ウサギ第二抗体(Sigma)(1:2000)を用いて可視化し、NB T(ニトロブルーテトラゾリウム クロリド)−BCIPで発色させた。一匹のヘルミセンダ CNSは総蛋白質量で8μgおよびcp20はナノグラム以下の量 しか含んでいないので、特性評価に適当な量のcp20を得るためには異なった 供給源(イカ視葉)を用いることが必要であった。HPLCプロファイルのコン ピューター支援パターンマッチングは、イカ視葉およびヘルミセンダの目からの 細胞質蛋白質のHPLCプロファイルはcp27ピーク(29.5分)(イカで はヘルミセンダより小さかった)および2,3の他のピーク(これらはイカでよ り大きかった)を除いて非常に類似していることを示した(図7B、7C、7D )。 AX−300 HPLCカラムがG蛋白質を適切に分離するかどうかを決定す るため、イカホモジネートのAX−300でのクロマトグラフィーを行い、すべ てのGTPaseの分子量が決定された。イカからのGTPase活性の84% が12−18および19−21分の大きな未分離ピークに溶出した。Ras、r apおよびSarlp(HPLC分画のウェスタンブロッティングにより測定さ れた)は各々22.8、20.5および19.4分に溶出した(データは示され ていない)。従って、HPLCカラムはcp20(tR 30分)と他のGTP 結合蛋白質との分離に非常に有効であった。興味あることに、大きな非保持ピー ク(6−10分)にはG蛋白質は検出されなかった(図7A参照)。 cp20の純度を検定するため、イカcp20がRP−HPLCで再分析され た。DTTおよび塩により生じる大きな非保持ピークの後に一つのピークが観察 された(図8)。そのGTPase活性は測定が困難であり、多分きびしい条件 (100%ACN/0.1%TFA)のせいであろう。他の位置でも活性は観察 されなかった。tRヘルミセンダの目およびCNSからのcp20で以前に観 察されているもの(Nelson T.,et al.(1990)Scienc 247,1479−1483)と一致した。 イカ視葉およびヘルミセンダCNS両方からのcp20はまたS−300およ びCM−300陽イオン交換HPLCにより再クロマトグラフィーが行われた( 図9A、9B)。各々の分画はGTPase活性が試験され、SDSゲルで分析 された。両方の場合において、GTPase活性の二つのピークが観察され(2 0および40kDaのMr)、ホモ二量体構造を示唆した。同様な実験において 、DTT不在下で精製されたcp20が非変性ゲルで分画された。ゲルの40k Da部分が溶出された時、DTTと反応させ、SDS−PAGEで分析すると2 0kDaバンドが観察された。対照的に、DTT不在下では40kDa蛋白質バ ンドのみが観察された(図10A、10B).従って、40kDaは不純物では なく二量化したcp20である。 二量化のさらなる証拠は、32P−GTPを持つ20および40kDaピークを 光アフィニティー標識化してSDS−PAGEで分析することにより得られた。 40および20kDaのMrを持つ32P−標識化バンドは40および20kDa HPLCピークの両方に対応するレーンに観察された(データは示されていない )。従って、40kDaバンドは光標識化の後生物ではなく、自然の二量化によ り生じている。しかしながら、生理学的条件下で二量化が起こるかどうかは未だ 知られていない。 精製されたイカcp20に対して調製されたモノクローナル抗体はまたイカ上 清液中の20kDおよび40kD、およびヘルミセンダの20kDバンドも認識 した(図10D、10E)。40kDでの染色の比率は、もし試料が分析前に4 ℃で放置されていると増加した。抗体がイカ蛋白質に対して高められたという事 実にも関わらず、ヘルミセンダcp20により強く反応した。cp20はまたウ サギ海馬粒子分画にも検出されたが、上清には検出されなかった(図10F、1 0G)。 ヘルミセンダ上清からのHPLC分画のウェスタンブロットは31分により大 きなピークがcp20と同時に存在し、より小さなピークが28分に存在するこ とを明らかにした(多分、cp20の脱リン酸化形)(図9D)。 イカcp20はpan−ras、抗ARFまたは抗rapモノクローナルとは 交差反応しなかった(データは示されていない)。cp20はGTP活性部位に 対する抗体、抗Giα(Goldsmith P.,et al.(1988)J.Biol.Chem .263,6476−6479)と弱く交差反応した( 図10H)。この抗体はクローン化rasの試料とは交差反応せず、cp20が rasよりも三量体G蛋白質により近く関連していることを示唆している。 cp20の最も大きなトリプシンペプチドから誘導されるペプチドARLWT EYFVIIDDDCに対するポリクローナル抗体はcp20およびSarlp と交差反応し、クローン化ARFと弱く交差反応したが(図10I−10L)、 rasとは交差反応せず、cp20がrasよりARFファミリー蛋白質により 近いという結論と一致している。 cp20を単量体へ変換するDTTの能力を用いて、2つの超遠心分離工程お よび単一のHPLCカラム工程でcp20を明らかに均質に精製することが可能 であった(図10C、11A)。いくつかの調製試料の精製されたイカcp20 への32P−GTP結合の化学量論は0.90−0.95の範囲であり、蛋白質が 90−95%純粋であったことを示している。本蛋白質は純粋である場合、トリ トンX−100が加えられていなければ濃縮器およびポリプロピレン試験管に吸 着された。イカcp20のpIは電気泳動では5.2であり、クロマトフォーカ シングでは5.86であった。ヘルミセンダcp20ではMrおよびpIの両方 ともイカと同一であった(図11B)。 イカcp20からの5つのトリプシンペプチドの配列決定で、ARFファミリ ー中の21kDa GTP結合蛋白質、Sarlp(Nakano A.Mur amatsu J.,(1989)J.Cell.Biol.109,2677 −2691)と全体で50%の同一性(23/46アミノ酸)を示した(図12 A)。cp20およびSarlpのいくつかの非一致残基は保存的置換である( 例えば、D→E、N→D、A→L)。SarlpはERからゴルジ装置への蛋白 質の運搬に関与している(Nakano A.Muramatu J.,(19 89)J.Cell Biol.109,2677−2691;Barlow C.,et al.(1993)J.Biol.Chem.268,873− 879;Oka T.,et al.(1991)J.Cell Biol.1 14,671−69)。この配列はより程度は低いがARFおよびGIα三量体 G蛋白質にも類似しているが、rasとの類似はほとんどないことを示している 。 ヘルミセンダ光受容体へのcp20の注入はK+電流IAおよびIK+ca2+の著し い減少を起こし、その両方とも連合学習後に減少することが知られている(Al kon D.L.,et al.(1982)Science 221,120 1−1203)。cp20の注入はまた以前に観察されている連合学習後の神経 構造の構造変化(Collin C.,et al.Biochem.Biop hys.Res.Commun .印刷中)を再現する。 rasを含むいくつかの他のGTP結合蛋白質(Santos E.,et al.(1988)J.Biol.Chem.263,9853−9858)は ホモ二量体を形成することが知られている。ヘルミセンダにおいて、rapもま た主として46kDaの二量体として存在している(MaPhie,D.,私信 )。SarlpおよびARFとの相同性のため、cp20は多分低MW GTP 結合蛋白質のARFファミリーの一員である。酵母において、Sarlp、AR FおよびYPT1を含むこれらの蛋白質は膜胞輸送のいくつかの工程に関与して いる(Nakano A.Muramatu J.,(1989)J.Cell Biol .109,2677−2691;Alkon D.L.,et al .(1990)Proc.Natl.Acad.Sci.(USA)87,16 11−1616;Walker M.,et al.(1992)J.Biol .Chem .267,3230−3235;Segev N.,et al(1 988)Cell 52,915−924)。低MW GTP結合蛋白質の一群 は急速な軸索内輸送に付随して観察されている(Bielinski D.F. ,et al(1989)J.Biol.Chem.264,18363−18 367)。従って、cp20およびARF関連蛋白質間の類似性は軸索内粒子運 動の制御に対して観察されたcp20の影響と一致している(Moshiach S.,et al.(1993)Brain Res.605,298−30 4)。膜胞膜への会合もまたC18 HPLCでのcp20の長い保持時間と一 致し ており、それはcp20が親油性の特性を持っていることを示唆している。cp 20の観察された生理学的効果のどれがcp20へ直接的に起因するのか、およ びそれらがプロテインキナーゼCのようないくつかの他の分子により媒介される のかどうかは未だ確立されていない。rasはマイクロインジェクションされた cp20のいくつかの効果を生み出すことできるが、それらはより高い濃度での み有効である(Collin C.,et al.,(1990)Scienc 250,1743−1745)。cp20同様に、ARFはrasよりも三 量体G蛋白質のα−サブユニットにより強く相関している(Sewell J. ,Kahn R.(1988)Proc.Natl.Acad.Sci.(US A)85,4620−4624)。本データはcp20はrasではなく、Sa rlpおよびARFに関連した新規蛋白質であることを示している。 ERおよ びゴルジ間の信号伝達および分子の制御に関連する蛋白質の範疇内へのcp20 の明白な特性評価、ならびにその以前より確立されている神経機能および構造へ の影響およびその記憶貯蔵における因果的意味は、記憶貯蔵がニューロン内のオ ルガネラ間での粒子のやり取りの制御に一部は依存することができる可能性を示 唆している初めての証拠を提供している。 実施例6 アルツハイマー患者におけるcp20蛋白質レベルの変化 材料および方法 細胞株および細胞培養法 ヒト皮膚線維芽細胞は10%ウシ胎児血清(Gi bco)を補充したダルベッコ改良イーグル培地(DMEM,Gibco)を含 む75ccの増殖表面培養フラスコ(Falcon)でコンフルエントになるま で増殖させた。13人のAD患者からの細胞[AG06840、AG06844 ’、AG06848’、AG08170、AG7637、AG08527’家族 性アルツハイマー病(FAD)#964、男性4人、女性2人);AG0440 1(FAD、#747、女性);AG07376、AG07377、AG062 62、AG05770’、AG06263、AG07375(非FAD、男性5 人、女性1人)、60.4±6.05才(平均±SD)、”’”=剖検確認]、 9人のAC[GM04260、GM04560、GM03524、AG0730 3、AG08044、AG09878、AG07141、AG07310、AG 06241(すべて明らかに正常、個々の家族歴不明、男性3人、女性6人)、 62.89±5.16才]および4人の”エスケイピー(escapee)”[ AG06838+,AG06842+、AG07665++(ファミリー#96 4の一員);AG08265+(ファミリー#2090の一員)、67.25± 6.85才、”+”近親者(親および/または兄弟)が冒されている、”++” 伯父が冒されている]がcp20および全蛋白質検定に使用された。これらの細 胞株はNational Institute of Aging、1991年 細胞株カタログ(1991);National Institute of General Medical Science、1990/1991年細胞 株カタログ(NIH出版91−2011、1990)を通して入手可能である。 同一のAC細胞株は二重に増殖させた。一組の細胞は10nMのβ−アミロイド で処理し(DMSO中)、および他の組はDMSO単独で48時間処理した。総 DMSOは両方の群において0.1%未満であった。β−アミロイド1−40ペ プチド(Bachem)はDMSO(230μM)で調製し、後で蒸留水(Pi copure,Hydro)で10nMの最終インキュベーション濃度に達する まで希釈した。この低β−アミロイド濃度は、細胞内Ca2+基本レベルを変化さ せることなく、および非特異的細胞障害を起こすことなく113pS K+チャ ンネルに対する特異的AD様効果を持っていることが示されている(R. Et cheberrigaray,E.Ito,C.S.Kim,D.L.Alko n,Science 264,276(1994))。 細胞ホモジナイズ化および蛋白質抽出法 吸引して培養培地を除き、約20m lの冷(4℃)PBSと置き換えた。細胞をフラスコからこすり取り10,00 0gで10分間遠心分離した(4℃)。上澄み液は廃棄し、ペレットは1mlの PBSで洗浄した後、約2−3分逆さにして残っているPBSを除去した。ペレ ットを1mlの”ホモジナイズ化緩衝液”(50mMのNaF、1mMのEDT A、1mMのEGTA、20μg/mlのロイペプチン、50μg/mlのペプ スタチン、10mMのトリス−HCl、pH=7.4)で洗浄し、Eppenn do rfチューブへ移して10,000gで10分間遠心分離した(4℃)。上澄み 液を捨て、チューブを2−3分間逆さにし、50から70μlのホモジナイズ化 緩衝液を加えた。ペレットは最後に10−20秒間超音波処理(超音波ホモジナ イザー、Cole−Parmer Instruments)を行った。粗蛋白 質抽出物はその後の分析まで−80℃で保存した。 タンパク質アッセイ、免疫染色法(immunoblotting)及び総タンパク質分析方法 全てのホモジネートについて、タンパク質濃度が、確立されている染料−結合 タンパク質アッセイに従って決定された。(R.D.Lane et al.J.Immunol.Method s 92:261(1986))。免疫染色体(immunoblots)については、SDS−PAGE4〜 20%の勾配、1.5mMの厚いゲルが用いられた(Novex,San Diego,Californi a)。サンプルの体積は、タンパク質濃度が1μg/μlになるように調製された 。Novexサンプル緩衝液(16μl)が、サンプル16μlに添加され、この溶 液が2分間、85℃に加熱され、前記ゲルに担持され、115mVで1.5時間 印可された。Rainbow(登録商標)分子量基準(Amersham)もまた担持された。散 らされたタンパク質は、8cm×8cmの修飾されていないニトロセルロース紙 (Pierce)に、電気泳動的(51.2mAで2時間)に移動させられた。移動の際 の緩衝液は下記の通りである:陽極側、40mM E−アミノヘキサン酸、25 mM TRIS、20% メタノール、pH=9.4;陰極側、25mM TRIS、2 0% メタノール、pH=10.4、及び、300mM TRIS、20% メタノ ール、pH=10.4。前記ニトロセルロース紙は一晩、SuperBlock(登録商標 )(Pierce)に曝され、そして、Cp20モノクロナール(原料及び方法に記載さ れているもの、実施例5参照のこと)抗体(1:1000に希釈)及びSuperBlo ck(登録商標)を含有する10mlの溶液とともに、室温にて1.5時間インキ ュベートされた。SuperBlock(登録商標)で5回、洗浄された後に、このニトロ セルロース紙は、SuperBlock中のタンパク質Aアルカリ性ホスファターゼ共役体 (1:500に希釈、Cappel Organon Teknika)と共に室温にて1時間インキュベ ートされた。SuperBlock(登録商標)で2回、PBSで2回、APS(100m M TRIS,100mM NaCl,5mM Mgl2,pH=9.4)で洗浄された後に、このニトロセル ロース紙は、染色溶液(40mlのAPS、3mgのニトロ青(NitroBlue登録商 標)、テトラゾリウム(Pierce)及び5mgの5−ブロモ−4−クロロ−3−イド リルリン酸トルイジン塩を含有するもの)により、約7〜10分間、染色された 。染色反応は、蒸留水で洗浄することで停止された。次いで、免疫染色体(immun oblots)は、平床式スキャナーでデジタル化され、定量分析のために研究所(TNIm age,T.J.Nelson)で書かれたイメージ化ソフトウェアで分析された。ゲ ル間における全体的な着色の差異を補整するために、興味のあるバンドの積算値 は、染色の背景強度の平均に対して、正規化された。タンパク質の組成全体を研 究するために、各々のサンプルのアリコットが、SDS−ゲル電気泳動法により 分析され、このゲルは染色溶液(0.1% クーマシー(Coomassie)青 R-250、 40% メチルアルコール、10% 酢酸)に20分間曝され、徐々に24時間 、デスティン(destine)(7.5% 酢酸、15% メチルアルコール)された 。分子量は、マーク12(Mark12 登録商標)標準と比較して、決定された。ゲル の定量分析は、免疫染色の分析と同様の方法で行われた。興味のある領域の測定 は、レーン当たりの濃度計上の総面積に対して正規化された。 モノクロナール抗体 Cp20は、実施例5の原料及び方法に記載されているように、20個のイカ 眼葉(optic lobe)から精製された。簡潔に述べると、精製されたタンパク質は、 マウスの脾臓に注射され、次いで、脾臓リンパ球が、マウス骨髄腫細胞X63− AG8−653と、実施例5に記載されているように、融合された。ハイブリド ーマ細胞は、実施例5に記載されているように、眼葉抽出物で被覆されているプ レートを用いて、ELISAで選択された。このハイブリドーマは、限界希釈により クローンされ、血清を含有していない培地で培養された。IgM分画は、(NH42 SO4と共に沈殿させ、次いで、PBSに対して透析することにより、精製した 。 抗体は、数種において、Cp20を特異的に認識することが既に示されており 、かかる種としては、ヘルミセンダ、ウサギ、ラット、ウニ、イカ、並びに、H PLCで精製されたイカのCp20が挙げられる(実施例5、図13Aを参照の こと)。AD患者からの繊維芽細胞及び年齢が対応した(AC)コントロールが 、コリエル細胞収納所(Coriell Cell Repositories,Camden,NJ)から得られ、原 料及び方法に記載されているように培養された。Cp20は、Cp20モノクロ ナール抗体、及び、標準的な免疫染色法(Western)を用いて評価された(実施例 5及び6の原料及び方法を参照のこと)。9つのAC細胞ラインの全てについて 、顕著に濃いバンドが、イムノブロットの20kD領域に観察された。一方、1 3のAD細胞ライン(家系のもの及び家系でないものの双方がある。)において は、 かかるバンドはほとんど欠如しているか又は大幅に減少していた(図13B及び 13C)。この20kDのバンドは、診療上、正常な4個体(逸出者、Es)の 免疫染色物においても、減少又は欠如していた。ここで、これらの4個体は、家 族性アルツハイマー病の患者の近親者である(T.D.Bird,アルツハイマー病(Rave n,New York,1994;R.D.Terry,R.Katzman,K.L.Bick eds.)pp.65-74.)。免疫 染色物の定量分析(図13C−13D)により、AD及びEs細胞ラインと比べ て、p<0.001で、コントロールのCp20レベルは有意に高いことが確認 された(ANOVA,Bonferroni ポスト試験)。AD細胞ラインとEs細胞ラインと の間では、何ら有意な差異は観られなかった。20kDの全てのタンパク質の一 般的な効果を排除するために、SDS−PAGE クマシーブルーで染色された ゲルについて、総タンパク質分析を行った。分子量20kDの領域を目で観察し たところ(図14A)、定量分析で確認されたように(図14B)、グループ間 の差異は、p>0.05(特定されず(n.s.))で示されなかった(ANOVA,Bonfer roni ポスト試験;インストレーション版1.15、Graphpadソフトウェア、サ ンディエゴ、CA)。66〜33kDの分子量領域の分析においても、グループ 間の差異は、p>0.05(特定されず(n.s.))で示されなかった(ANOVA,Bonf erroni ポスト試験)。分子量が大きい領域(200kD)における更に二つの タンパク質バンドにおいても、グループ間の差異は、p>0.05(特定されず (n.s.))で示されなかった(ANOVA,Bonferroni ポスト試験)。 低濃度のβ−アミロイドで処理することにより、コントロール細胞がAD様の K+機能不全を引き起こすことが既に観察されていることから(R.Etcheberrigara y,E.Ito,C.S.Kim,D.L.Alkon,Science 264,276(1994))、我々は、9つのAC 細胞ラインを10nMのβ−アミロイドで48時間処理した。同じ免疫染色方法 及び分析に従ったところ、β−アミロイドで処理された細胞では、処理されてい ない対照物と比べて、Cp20が有意に減少することが分かった、p<0.00 3(Wilcoxon)(図15A−15B)。総タンパク質分析は、β−アミロイド処 理が20kD領域の全てのタンパク質についての一般的な効果ではないことを示 した(図15C−15D)(p>0.1、Wilcoxon)。更に、63−33kDの 領域及び200kDの領域においても、グループ間の差異は観察されなかった。 これらの結果が明らかに示すことは、Cp20、即ち、記憶に関連するタンパ ク質であって記憶の獲得及び記録の間に多くの分子上の若しくは細胞上の変化を 誘導するもの(T.J.Nelson,C.Collin,D.L.Alkon,Science 247,1479(1990);T. J.Nelson and D.L.Alkon,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85,7800(1988);ibid 87,26 9(1990);D.L.Alkon et al.Proc.Natl.Acad.Sci.USA 87,1611(1990);S.Moshia ch,T.J.Nelson;J.V.Sanchez-Andres,M.Sakakibara,D.L.Alkon,Brain Research 6 05,298(1993);実施例5)が、アルツハイマー病の患者の繊維芽細胞において、 顕著に減少しているというものである。このことは、我々の従来の知見(実施例 1〜4参照のこと;R.Etcheberrigaray et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.(USA )90,8209(1993);E.Ito et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.(USA)91,534(1994 ))を新たに、また、特異的に拡張するものであり、かかる従来の知見は、記憶の 記録の際の細胞上の工程(K+チャネルの制御、Ca2+の放出)がアルツハイマ ー病では変性しているというのに留まっていた。Cp20がK+チャネルの制御 に極めて有効な制御因子であるので(T.J.Nelson,C.Collin,D.L.Alkon,Scien ce 247,1479(1990))、ADにおけるCp20の欠如又は減少は、従来観察され ていた、ADにおける繊維芽細胞のK+チャネル(R.Etcheberrigaray et al.,P roc.Natl.Acad.Sci.(USA)90,8209(1993);R.Etcheberrigaray,E.Ito,C.S .Kim,D.L.Alkon,Science 264,276(1994))及び嗅覚神経細胞(データは示され ていない)の差異と相関がある可能性がある。従来、Cp20が、逆行性軸索移 動及びこの続発的相同となるARFタンパク質サールプ(Sarlp)(小胞のトラフ ィッキング;実施例5参照のこと)を制御することが示されており、かかる知見 は、Cp20の欠如が、ヒト脳におけるアルツハイマー病の病理学の特徴である 、タンパク質様のプラーク及び神経細線維のもつれあいの素因及び/又は発達に も影響を与えるものであることを示唆する。これらの病理学的プロセスは、Cp 20のように、直接的に又は間接的に小胞のトラフィッキング(S.Estus et al .Science 255,736(1992);T.E.Golde,S.Estus,L.H.Younki,D.L.Selkoe,S.G .Younkin,ibid.,728(1992);C.Haass,E.H.Koo,A.Mellon,A.Y.Hung,D.J.Se lkoe, Nature 357,500(1992);J.Busciglio,D.H.Gabuzda,P.Matsudaira,B. A.Yankner Proc.Natl.Acad.Sci.(USA)90,2092(1993);N.K.Robakis,アル ツハイ マー病(Raven,New York,1994; R.D.Terry,R.Katzman,K.L.Bickeds.)pp.3 17-326)及び、多分、微細管に関連するタンパク質の変性(K.A.Crutcher,B.H. Anderton,S.W.Barger,T.G.Ohm,A.D.Snow,Hippocampus 3,271(1993);K.S. Kosik及びS.M.Greenberg,アルツハイマー病(Raven,New York,1994; R.D.Ter ry,R.Katzman,K.L.Bick eds.)pp.335-344)に関与するものである。分裂促 進剤(mitogen)により活性化されたタンパク質(MAP)キネーゼで引き起こさ れるタウ(tau)のリン酸化(潜在的に病理学的な出来事である)は、APP(ア ミロイド前駆体タンパク質、即ち、β−アミロイドが生成する元となるタンパク 質)により促進されることができ、一方、rasタンパク質の阻害により阻止する こともできる(K.S.Kosik 及びS.M.Greenberg,アルツハイマー病(Raven,New Y ork,1994; R.D.Terry,R.Katzman,K.L.Bick eds.)pp.335-344;S.M.Greenbe rg,E.H.Koo,W.Q.Qiu,A.W.Sandrock,K.S.Kosik,Soc.Neurosci.ABs.19, 127 6(1994);K.S.Kosik,JAMA 271,89(1994)[Medical News & Perspectives by P.C otton中])。このプロセスにおけるrasの関与は、ras及びCp20が機能的性質 (C.Collin,A.G.Papagorge,D.L.Lowy,D.L.Alkon,Science 250,1743(199 0))及びある程度の相同(実施例5参照のこと)が共通であることから、悩まし いものである。更に、タウの正常な機能と示唆されているものの一つは、微細管 の延長及び軸索の形状の形成に関与することであるので(K.S.Kosik,Brain Path ology 3,39(1993))、微細管の延長及び軸索の形状の形成は、Cp20が記憶の 獲得過程で引き起こす樹状突起の変化(S.Moshiach,T.J.Nelson,J.V.Sanchez-A ndres,M.Sakakibara,D.L.Alkon,Brain Research 605,298(1993))に関連があ る可能性がある。また、興味深いことに、G0、即ち、異種三量体であるGTP 結合性タンパク質であって膜移動及び軸索移動に関与するものが(M.Bomsel,K.M ostov,Molec.Biol.Cell 3,1317(1992))、APPの細胞質ドメインに関連する (Nishimoto,I.et al,Nature 362(1993))。従って、Cp20の変性(この変性 は、多分、β−アミロイドの代謝及びタウのリン酸化に関連するもの)は、正常 な軸索移動及び細胞内における小胞のトラフィッキングに影響し、アルツハイマ ー病の病理学に寄与している可能性がある。Cp20は、Es(即ち、家族性ア ルツハイマー病の個人の近親者)においても減少しているので、Cp20の 減少の観察は、診断上、アルツハイマー病、並びに、アルツハイマー病の明白な 臨床的症状がない場合であっても、アルツハイマー病の遺伝的素因を示すものと してもよい可能性がある。 実施例7 アルツハイマー病の診断指数 原料及び方法 細胞培養方法 培養された繊維芽細胞は、コリエル細胞収納所(Coriell Cell Repositories,C amden,NJ)、及び、ブレシア聖心病院(Brescia Sacred Heart Hospital,Bresc ia、イタリア)、分子及び細胞神経生物学研究所(Laboratory of Molecular and Cellular Neurobiology)から得られた。細胞ラインには、AD、年齢が対応す るコントロール、AD以外の神経性及び精神性疾患を有するコントロール、及び 、カナダ系AD家族964の診療上影響を受けていない家族構成員からの3個の 細胞ラインが含まれる(Nee,L.E.;Arch.Neurol.40:203-208;1983)。イタリア系 細胞ライン(表7で、Iと表示されているもの)は、生存している患者からのも のであり、繊維芽細胞の調製及び診断手続は、既に記載されている(Govoni,S. et al;Neurology 43:2581-2586(1993))。コリエル細胞ラインの更なる情報は、 他からも得られる(National Institute of Aging,1991 細胞ラインのカタロ グ。1991;National Institute of General Medical Sciences,1990/1991 細胞ラインのカタログ(NIH出版物91−2011、1990))。細胞は、 既に記載されているように接種され(実施例1〜4;R.Etcheberrigaray et al. ,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90:8209-8213;1993)、即ち、35mmのナンク(N unc)ペトリ皿に接種され、接種後3〜4日の比較できるレベルの合流(confluenc e)(1mm2当たり60〜80細胞)で使用された。 カルシウムイメージ化 培養培地が除去され、細胞はBSS(単位 mM:NaCl 140、KCl 5、CaCl2 2.5、MgCl2 1.5、HEPES 10、グルコース 5、pH=7.4)で少なくとも3回洗浄された。2μM(BSS中)フラ2 −AM(分子状プローブ)中、室温にて60分間、細胞をインキュベートするこ とにより、蛍光性プローブが担持された。担持後、細胞は、BSS又はBSS− 0 Ca2+(単位 mM:NaCl 140、KCl 5、CaCl2 0.1 、MgCl2 1.5、EGTA 1、HEPES 10、グルコース 5、p H =7.4)で徹底的に洗浄された。洗浄後、細胞内のCa2+のベースラインを測 定するために、1mlの新鮮な溶液が添加された。TEAで修飾されたBSS( TEA−MBSS)溶液(単位 mM:TEA 133.3、NaCl 6.7 、KCl 5、CaCl2 2.5、MgCl2 1.5、HEPES 10、グ ルコース 5、pH=7.4)3mlがペトリ皿に添加されることにより、TEA( シグマ社)チャレンジが行われた。この溶液が、重量オスモル濃度が変化しなく なるように、調製された。ボンベシン(Bombesin)刺激は、BSSにボベジンを含 有させた溶液1mlを添加することにより達成され、かかる溶液は、最終的なボ ンベシン(Calbiochem社)濃度が1μMのものと100nMのものがあり、また、 外部Ca2+を含むものと含まないものとがある。BSS及びBSS−0 Ca2+ 中のブラジキニン(Bradykinin)(Calbiochem社)は、100pM、1nM及び10 nMの濃度で用いられた。340nm及び380nmにおける蛍光イメージは、 2.6/秒の速度で、200秒、浜松Argus 50システム(浜松フォトニクス)に より得た。対物レンズは、10xニコンフルオラ(fluor)であった。イメージ全 体のうち、均等に照明された1/4の領域のみについて得た。個々の比の値は、 興味ある領域内の全ての細胞のオフーラインについて得た。与えられた細胞ライ ンの3〜5個の皿は、各々の実験条件に用いられた。細胞ライン当たりで測定さ れた細胞の数は、少なくとも50であった。殆どのケースで、各々の細胞ライン の実験は、少なくとも1回、別個に繰り返された(最低でも1週間の間隔があけ られた)。 ブラジキニン誘導応答 ブラジキニンで誘導された放出が、IP3で仲介された機能の測定として、本 研究で試験された。100pMブラジキニンを浴により適用しても、コントロー ル細胞(N=11細胞ライン)は、実質的に何ら応答しなかった。一つの細胞ラ イン(AG07141)のみが、気付き得る程度の応答を示したが、”基準”レ ベル(CR、下記参照のこと)に至らなかった。これに対して、14のAD細胞 ラインのうち13細胞ラインにおいて、明白な応答が観られ、一つのライン(I 4)のみが基準レベルに到達しなかった。応答した細胞の割合についての統計的 な分析は、ADとコントロールとの間で、顕著に有意な差異を示した、p<0. 0003(Mann-Whitney)。この2グループの間の差異について分割表(応答/非 応答、CRに基づくもの)でも分析したところ、差異は顕著に有意であった、p <0.0005(Fisher's 正確試験)。Esからの細胞ラインは、コントロー ル細胞ラインと同様の応答を示した、p=0.3(Mann-Whitney,有意でない) 。図16Aは、ブラジキニン応答の分布を示し、応答した細胞の%で表示されて いる。コントロール細胞ライン及びEs細胞ラインについては、”応答セル0% ”に又はその近傍に密集していることが明らかである。一方、AD細胞ラインは 、より広範で、かつ、より高い分布を示している。図16Bは、グループデータ の差異を示すものであり、図16Cは、ブラジキニンが誘導する応答の典型的な 時間コースを示すものである。コリエルのサンプルとイタリア系のサンプル(” I”で示されている)との比較は、応答/非応答の点については、差異を示さな かった、p=0.23、有意でない(Fisher's 正確試験)。ブラジキニン濃度 が更に高い(1nM)場合には、類似する程度の応答が誘導され、AD及びコン トロールにおいて応答する細胞の数に大きな違いがなくなり、従って、グループ 間におけるブラジキニン感受性の差異は不明瞭になった。 ボンベシン誘導応答 既に報告されているように(実施例1〜4;Ito,E.et al.,Proc.Natl.Aca d.Sci.(USA)91:534-538;1994)、1μMのボンベシンの添加は、外部Ca2+が 欠如しているものまで含めて、全ての細胞ラインにおいて応答を誘導するもので ある。応答した細胞の%は、AD細胞ラインにおいて高い傾向にあるが、統計的 有意にまで至らなかった(p=0.08、Mann-Whitney)。しかし、その下にリ ストしてあるボンベシンCRにおいては、コントロールの細胞ライン(5402.3±3 606.4)と比べて、AD細胞ライン(26956±4497 平均±SEM)の応答の規模(magni tude)(応答の開始から終了までにおいて、全ての細胞のカーブの下の領域を積 算することにより測定されたもの)が、有意に高かった、p<0.004(Mann- Whitney)。同じCRを用いて分割表(応答/非応答、CRに基づくもの)でも分 析したところ、両グループの差異は有意であった;3つを除いた全てのAD細胞 ライン(総数は14)が応答し、一方、10のコントロール細胞ラインのうち2 つのみが応答した、p<0.007(Fisher's 正確試験)。更に、全ての 応答(ただし、CRは考慮しない)を考慮した場合であっても、応答の規模は、 コントロールと比べて、AD細胞ラインは未だ有意に高かった、p<0.005 (Mann-Whitney)。ブラジキニンについては、ボンベシン応答の規模が、イタリア 系細胞ラインとコリエル細胞ラインとで、同様であった、p=0.79、有意で ない(Mann-Whitney)。 TEA誘導応答 TEAによる刺激(100mM)は、予想された通り(実施 例1〜4参照のこと)、コントロール細胞ラインにおけるCa2+の上昇をもたら した。11のコントロール細胞ライン全ては、顕著なCa2+上昇を示し、”CR ”を満たした(下記参照のこと)。予想された通り、AD細胞ラインの大部分( 14のうち10)はCRを満たさなかった。応答した残りの4つの細胞ラインに ついての平均は、応答した細胞のパーセントが低かった。全体として、全てのコ ントロール細胞ラインとの比較において、ADにおいて応答した細胞のパーセン トは、顕著に有意な差異があった、p<0.0005(Mann-Whitney)。分割表( 応答/非応答)の分析もまた、明白かつ有意な差異を示した、p<0.0004 (Fisher's 正確試験)。3つのEs細胞ラインでは、応答した細胞のパーセン トが低く(なお、一つの細胞ラインでは、CRを満たさなかった)、その平均と しては、コントロール細胞ラインよりもADに近い値であった。図17Aの棒グ ラフはこれらの結果を示すものである。TEA誘導応答の典型的なトレースは図 17Bで示される。応答が開始するまでの潜伏期及び応答の規模は、コントロー ル細胞ラインどうしでも、また、応答した4つのAD細胞ラインとでも、ほぼ同 様であった。AG06241、AG06240及びAG07141で使用された コントロール細胞ラインは、本研究において実質的に同一の応答を示した。既に された研究及び本研究で使用されたAD細胞ライン、AG06844、AG06 848、AG07375、AG07377及びAG08170においては、応答 の欠如が観られた。オリジナルに試験されたコントロール細胞ラインからのTE A応答(実施例1〜4;R.Etcheberrigaray et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.( USA)90:8209-8213;1993)と、今回のコントロールグループからのTEA応答と の比較は、二つのコントロールグループの間に有意な差異を示さなかった、p= 0.38(Fisher's 正確試験)。同様に、既に試験されたADグループに おける応答の欠如は、本研究で用いられたAD細胞ラインと有意な差がなかった 。更に、本サンプルとオリジナルサンプルとの間における、TEA応答/非応答 についての全体的な比較は、差を示さなかった、p=0.55(Fisher's 正確 試験)。更に、差異がないことは(応答/非応答)、コリエルのサンプルとイタ リア系のサンプルとの間でも観察された、p=0.24、有意でない(Fisher's 正確試験)。 アルツハイマー病用積算指数 AD細胞について記載された、個々の分子上の変性は、高い特異性及び感受性 を示すとともに、コントロールからADケースを正確に同定し、区別するもので ある。診断目的では、特異性及び感受性を最大化することが所望される。従って 、それぞれ、AD細胞及びコントロール細胞からの繊維芽細胞の観察可能な応答 であって変性されたもの及び正常なものについて、組み合わせスコアシステムが 考案された。かかる組み合わせスコアは、数値指数を作成するものであり、個々 のチャレンジについての負の値は病理学的応答を示す。正の値はその逆である。 組み合わせ指数値が0より小さい場合には、ADを示し、0.5以上の値は正常 な条件又はADでない条件を同定するものである。検査された全ての細胞ライン の応答に基づいて定められる基準となる応答、並びに、個々のチャレンジについ てのスコアの基準は、下記の通りである。 応答の全体的プロフィールを考慮に入れると、これらの細胞の変化の診断的数 値は増加することを、結果は明確に示している。指数により、全ての対照者およ びAD患者の検出を単一の重複なしに行うことができる。AD細胞株のあるもの は全てのAD「分子発現型」を発現しないけれども、組み合わせてそれらは指数 システムによって正確に同定するのに十分な交代物を発現している。従って、3 以上の診断パラメーターを考慮する本方法は、特異性および選択性を付加するの である。 ボンベシン誘導応答は予期された通りAD繊維芽細胞ではより高かった。(実 施例1〜4を参照)ボンベシンおよびブラジキニンの結果は、両方の試薬がIP3 の生成を誘導するので一致する。100pMブラジキニンにより誘導される応 答は、TEAまたはボンベシン誘導応答よりも、AD細胞を同定するための特異 性の程度がより高いことが判明した。 表7は、この方法で分析した各細胞株についてのスコアおよび最終指数を示す 。AD細胞は負のスコアを有する一方、対照細胞株は正のスコアを有することは 明白である。対照株の一つのみが、0のスコアを有し、これは全てのAD細胞株 よりかなり大きい。指数の統計的分析により非常に有意な相違がADおよび対照 の間に見られた(p<0.0001、Mann-Whitney)。図18は、対照およびA D細胞株のスコアの分布を記載する。ADスコアリングシステムにおいて、数字 の値を各々の細胞株に対する応答に従って付ける(テキスト参照)。スコアの合 計が最終の指数値を生み出す。この指数値はADを全部の対照から区別する。こ の試料の指数の感受性および特異性は100%である。 本発明を、その好適な実施態様を特に参照することにより詳細に説明してきた が、本発明は他の異なる実施態様も可能であることが理解されるであろう。当業 者には容易に明白であるように、変更や改良を本発明の精神および範囲の中で行 うことができる。従って、前記の開示および記載は例示目的のためのみのもので あり、いかなる意味においても本発明を限定するものではなく、本発明は請求の 範囲によってのみ特定される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G01N 33/531 G01N 33/577 B 33/577 C12N 15/00 ZNAC //(C12P 21/08 C12R 1:91) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG ,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN, TD,TG),AP(KE,MW,SD,SZ,UG), AM,AT,AU,BB,BG,BR,BY,CA,C H,CN,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB ,GE,HU,IS,JP,KE,KG,KP,KR, KZ,LK,LR,LT,LU,LV,MD,MG,M K,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO ,RU,SD,SE,SG,SI,SK,TJ,TM, TT,UA,UG,US,UZ,VN (72)発明者 エトチェバーリガレイ,リーニ アメリカ合衆国メリーランド州20892,ロ ックヴィル,ビレッジ・スクエア・テラス 12221 (72)発明者 キム,クリストファー・エス アメリカ合衆国メリーランド州20904,シ ルバー・スプリング,ベニス・ドライブ 902 (72)発明者 ハン,イ−ファン 中国シャンハイ 200080,リヤン・ロー ド,レーン 964,ナンバー 161 (72)発明者 ネルソン,トム・ジェイ アメリカ合衆国メリーランド州20906,シ ルバー・スプリング,グランド・プレ・ロ ード 14130,アパートメント 43

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 患者におけるアルツハイマー病を診断するための方法であって、 下記の工程: a.該患者からタンパク質試料を入手すること;そして b.該試料中のCp20タンパク質のレベルを検出すること を含む上記の方法。 2. 該タンパク質試料が、繊維芽細胞、頬粘膜細胞、ニューロンおよび血液 細胞から成る群から選択される細胞から単離される、請求項1に記載の方法。 3. 該細胞が繊維芽細胞である、請求項2に記載の方法。 4. 該検出工程(b)が免疫アッセイにより実施される、請求項1に記載の 方法。 5. 該免疫アッセイが、以下の工程: (a)該患者からのタンパク質試料をCp20タンパク質を認識する抗体と接触 させること;そして (b)該抗体と該Cp20タンパク質との複合体を検出すること を含む、請求項4に記載の免疫アッセイ。 6. 該抗体がモノクローナル抗体である請求項5に記載の免疫アッセイ。 7. 該抗体がポリクローナル抗体である請求項5に記載の免疫アッセイ。 8. 該免疫アッセイが、放射免疫アッセイ、ウエスタンブロットアッセイ、 免疫蛍光アッセイ、酵素免疫アッセイ、免疫沈降、ケミルミネッセントアッセイ 、免疫組織化学アッセイ、ドットおよびスロットブロットアッセイから成る群か ら選択される、請求項4に記載の方法。 9. 該免疫アッセイがウエスタンブロットアッセイである、請求項8に記載 の方法。 10. 図12Aに示すアミノ酸配列またはその実質的に相同な配列を含む、 Cp20タンパク質。 11. 図12Aに示すアミノ酸配列またはその実質的に相同な配列を含む、 Cp20ペプチド。 12. Cp20タンパク質またはその一部と反応性を有する抗体。 13. 該抗体がモノクローナルである、請求項12に記載の抗体。 14. 該抗体がポリクローナルである、請求項12に記載の抗体。 15. 図12Aに示すCp20アミノ酸配列をコードする、単離かつ精製さ れた核酸配列。 16. アミノ酸配列ARLWTEYFVIIDDDC(一文字コード)を含 むCp20ペプチド。 17. 請求項16に記載のCp20ペプチドと反応性を有する抗体。 18. 該抗体がポリクローナルである、請求項17に記載の抗体。 19. 該抗体がモノクローナルである、請求項17に記載の抗体。 20. Cp20タンパク質を認識する抗体を含む、アルツハイマー病の診断 分析を実施するためのキット。 21. コントロール試料として使用するためのCp20タンパク質試料をさ らに含む、請求項20に記載のキット。 22. 試料中のアルツハイマー病を診断するための評価方法であって、下記 の工程: a)該試料の一部分に適用された第1のアルツハイマー病診断試験から第1の 値を獲得し; b)該試料の第2部分に適用された第2のアルツハイマー病診断試験から第2 の値を獲得し;そして c)該第1および該第2のアルツハイマー病診断試験のために予め選択した数 値スケールに従って該第1の値および該第2の値を組み合わせて診断インデック スを提供すること を含む上記の方法。 23. 該患者から得た該試料の第3部分に適用された第3のアルツハイマー 病診断試験から第3の値を獲得する工程をさらに含み、上記組み合わせが、該第 3のアルツハイマー病診断試験のために決定した予め選択した数値スケールに従 って該第1および第2の値と該第3の値を組み合わせることを含む、請求項22 に記載の方法。 24. 該予め選択した数値スケールの各々が、各々の診断試験をアルツハイ マー病細胞の試料集団に適用し、第1の応答値を獲得し、そして各々の診断試験 を非アルツハイマー病細胞の試料集団に適用し、第2の応答値を獲得し、第1お よび第2の応答シグナルに基づいて細胞を分類してスコアインデックスを提供す ることにより、決定される、請求項22に記載の方法。 25. 該アルツハイマー病診断試験の少なくとも1つが; (i)113psカリウムイオンチャンネル試験; (ii)カリウムチャンネル遮断剤試験の存在中における細胞内カルシウム濃度 試験; (iii)カルシウム放出試験の活性化剤の存在中における細胞内カルシウム濃 度;および (iv)記憶関連GTP結合タンパク質(Cp20)試験 から成る群から選択される、請求項22に記載の方法。 26. 該活性化剤が、ブラジキニン、ボンベシン、プロストグランジン、F2 およびバソプレッシンから選択される、請求項25に記載の方法。 27. 該カリウムチャンネル遮断剤が、TEA、チャリブドトキシン、アパ ミン、デンドラトキシン、カロトキシン、mcdペプチド、ソイイルトキシン、 ボリウム、セシウム、レイブロトシキン、Iおよびノキシウストキシンから成る 群から選択される、請求項25に記載の方法。 28. 該カリウムチャンネル遮断剤がTEAである請求項27に記載の方法 。 29. 該活性化剤がブラジキニンである請求項26に記載の方法。 30. 該活性化剤がボンベシンである請求項26に記載の方法。 31. 該第1の診断試験が、試料部分を135秒以下の時間の間ブラジキニ ンと接触させることを含み;そして該第1の値が細胞応答の指標である、請求項 26に記載の方法。 32. 該予め選択されたスケールが細胞応答の百分率の範囲に割り当てられ たスコアであり、該数値スコアが: (i)応答細胞の百分率が1.5%未満である場合は第1の値; (ii)応答細胞の百分率が1.5%以上である場合は第2の値;そして (iii)細胞応答の百分率が4%以上である場合は第3の値 である、請求項31に記載の方法。 33. 該第1の診断試験が、試料部分を40秒以下の時間の間ボンベシンと 接触させることを含み;そして該第1の値が細胞応答の指標であり、時間統合し たカルシウムイオン濃度として表示した応答の規模であり、それによって時間の 関数として測定したカルシウムイオン濃度のグラフの下の領域を表示する、請求 項26に記載の方法。 34. 該予め選択されたスケールが細胞応答の百分率の範囲に割り当てられ たスコアであり、応答の規模がナノモル−秒の単位であり、該スコアおよび規模 が: (i)応答細胞の百分率が50%未満または<23000nM−秒の領域であ る場合は第1の値; (ii)応答細胞の百分率が50%以上であり、23000nM−秒以上の領域 である場合は第2の値;そして (iii)細胞応答の百分率が50%以上であり、30000nM−秒以上の領 域である場合は第3の値 である、請求項33に記載の方法。 35. 該診断試験が、試料部分を60秒以下の時間の間TEAと接触させる ことを含み;そして該第1のシグナルが細胞応答の指標である、請求項28に記 載の方法。 36. 該予め選択されたスコアが細胞応答の百分率の範囲に割り当てられた スコアであり、該数値スコアが: (i)応答細胞の百分率が5%未満である場合は第1の値; (ii)応答細胞の百分率が5%以上である場合は第2の値;そして (iii)細胞応答の百分率が16%以上である場合は第3の値 である、請求項35に記載の方法。 37. i)試料中の第1の診断試験に対応したシグナルを提供するための第 1の診断手段; ii)試料中の第2の診断試験に対応したシグナルを提供するための第2の診断手 段;および該第1および第2のシグナルを複合スコア中に組み合わせるための手 段: を含む、アルツハイマー病のための試料評価システム。
JP8512021A 1994-09-26 1995-09-26 アルツハイマー病に関する細胞試験と診断指数 Pending JPH10506990A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/312,202 US5976816A (en) 1993-05-03 1994-09-26 Cell tests for alzheimer's disease
US08/312,202 1994-09-26
PCT/US1995/012433 WO1996010182A1 (en) 1994-09-26 1995-09-26 Cell tests and diagnostic index for alzheimer's disease

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10506990A true JPH10506990A (ja) 1998-07-07

Family

ID=23210345

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8512021A Pending JPH10506990A (ja) 1994-09-26 1995-09-26 アルツハイマー病に関する細胞試験と診断指数

Country Status (8)

Country Link
US (2) US5976816A (ja)
EP (2) EP1310798A2 (ja)
JP (1) JPH10506990A (ja)
AT (1) ATE235057T1 (ja)
AU (1) AU714118B2 (ja)
CA (1) CA2200963A1 (ja)
DE (1) DE69529992D1 (ja)
WO (1) WO1996010182A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004028984A (ja) * 2002-02-12 2004-01-29 Univ Utah リアルタイム核酸増幅多数試験分析法
JP2009148247A (ja) * 2001-02-27 2009-07-09 Blanchette Rockefeller Neurosciences Inst マイトゲン活性化蛋白質キナーゼリン酸化に基づくアルツハイマー病診断
JP2013520652A (ja) * 2010-02-22 2013-06-06 ブランシェット・ロックフェラー・ニューロサイエンスィズ・インスティテュート プロテインキナーゼcイプシロン(pkc−イプシロン)タンパク質レベルの、アルツハイマー病に特異的な変化
JP2014526031A (ja) * 2011-05-12 2014-10-02 チリラ、フローレン・ブイ. βアミロイドおよび細胞間コミュニケーションを用いてアルツハイマー病をスクリーニングするための末梢性診断方法

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6107050A (en) * 1993-05-03 2000-08-22 The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services Diagnostic test for alzheimers disease
AU719038B2 (en) 1996-03-29 2000-05-04 Trustees Of Boston University Methods for diagnosing and treating Alzheimer's disease
US6248222B1 (en) * 1998-09-08 2001-06-19 Acm Research, Inc. Methods and apparatus for holding and positioning semiconductor workpieces during electropolishing and/or electroplating of the workpieces
WO2001077686A2 (en) * 2000-04-05 2001-10-18 Neurologic, Inc. Cellular calcium responce for diagnosis of alzheimer's disease
EP1925315A3 (en) * 2001-02-27 2009-11-18 Blanchette Rockefeller Neurosciences Institute Alzheimer's disease diagnosis based on mitogen-activated protein kinase phosphorylation
US7407778B2 (en) * 2002-02-07 2008-08-05 Pettegrew Jay W Compounds, compositions and methods for treating neuropsychiatric disorders
US7700074B2 (en) * 2002-02-07 2010-04-20 Pettegrew Jay W Method and system for diagnosis of neuropsychiatric disorders including chronic alcoholism
US20050065205A1 (en) * 2002-03-07 2005-03-24 Daniel Alkon Methods for Alzheimer's disease treatment and cognitive enhance
US20080004332A1 (en) * 2002-03-07 2008-01-03 Alkon Daniel L Methods for alzheimer's disease treatment and cognitive enhancement
US6825229B2 (en) 2002-03-07 2004-11-30 Blanchette Rockefeller Neurosciences Institute Methods for Alzheimer's Disease treatment and cognitive enhancement
US20040049134A1 (en) * 2002-07-02 2004-03-11 Tosaya Carol A. System and methods for treatment of alzheimer's and other deposition-related disorders of the brain
WO2004044592A1 (en) * 2002-11-11 2004-05-27 Evotec Neurosciences Gmbh Diagnostic and therapeutic use of arl7 for alzheimer's disease
US20060257842A1 (en) * 2003-05-29 2006-11-16 Pettegrew Jay W Cryopreservation media and molecules
CN1795198B (zh) * 2003-05-29 2011-08-17 杰伊·W·佩特格尤 对神经精神疾病进行医学成像所用的甘油磷酸胆碱及其衍生物
TW201207390A (en) 2004-05-18 2012-02-16 Brni Neurosciences Inst Method for screening agent for antidepressant activity
US20090029355A1 (en) * 2004-11-15 2009-01-29 Wei-Qin Zhao Abnormalities of Phosphatase 2A (PP2A) for Diagnosis and Treatment of Alzheimer's Disease
KR101347100B1 (ko) * 2005-07-29 2014-01-03 블랜체트 록펠러 뉴로사이언시즈 인스티튜트 단독의 또는 pkc 억제제와 배합된 pkc 활성화제의 장기 기억 향상을 위한 용도
US20090029873A1 (en) 2005-10-11 2009-01-29 Blanchette Rockefeller Neurosciences Institute Alzheimer's Disease-Specific Alterations of the Erk1/Erk2 Phosphorylation Ratio-Alzheimer's Disease-Specific Molecular Biomarkers (Adsmb)
CA2659242C (en) 2006-07-28 2015-08-11 Blanchette Rockefeller Neurosciences Institute Methods of stimulating cellular growth, synaptic remodeling and consolidation of long-term memory
EP3332797A3 (en) * 2007-02-09 2018-08-01 Blanchette Rockefeller Neurosciences Institute Therapeutic effects of bryostatins, bryologs and other related substances on head trauma-induced memory impairment and brain injury
US8163800B2 (en) 2008-07-28 2012-04-24 Blanchette Rockefeller Neurosciences Institute PKC-activating compounds for the treatment of neurodegenerative diseases
EP2326729B1 (en) * 2008-07-28 2015-04-22 Blanchette Rockefeller Neurosciences, Institute Stimulus-elicited genomic profile markers of alzheimer's disease
WO2011034580A2 (en) * 2009-09-18 2011-03-24 University Of Houston Small peptide modulators of potassium channel trafficking
EP2483695A2 (en) * 2009-10-02 2012-08-08 Blanchette Rockefeller Neurosciences, Institute Abnormal alterations of pkc isozymes processing in alzheimer's disease peripheral cells
CA2776501C (en) * 2009-10-02 2022-04-19 Blanchette Rockefeller Neurosciences Institute Fibroblast growth patterns for diagnosis of alzheimer's disease
WO2013052922A1 (en) 2011-10-05 2013-04-11 Blanchette Rockefeller Neurosciences Institute Stimulus-elicited genomic profile markers of a neurodegenerative condition
CA2856235A1 (en) 2011-11-13 2013-05-16 Blanchette Rockefeller Neurosciences Institute Esters of dcpla for the treatment of neurodegenerative disorders

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4925664A (en) * 1986-10-20 1990-05-15 University Of Utah Spider toxins and methods for their use as blockers of calcium channels and amino acid receptor function
EP0408650A1 (en) * 1988-04-08 1991-01-23 Massachusetts Institute Of Technology Method and composition for treating neurological disorders
IL90189A0 (en) * 1988-06-01 1989-12-15 Squibb & Sons Inc Pharmaceutical compositions containing a benzazepine-type calcium channel blocker
JPH069693A (ja) * 1992-01-23 1994-01-18 Eiken Chem Co Ltd アルツハイマー病関連蛋白
AU3440593A (en) * 1993-01-14 1994-08-15 Nelson Arispe Methods and compositions for blocking amyloid protein ion channels
US5580748A (en) * 1993-05-03 1996-12-03 The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services Diagnostic tests for alzheimers disease

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009148247A (ja) * 2001-02-27 2009-07-09 Blanchette Rockefeller Neurosciences Inst マイトゲン活性化蛋白質キナーゼリン酸化に基づくアルツハイマー病診断
JP2013078330A (ja) * 2001-02-27 2013-05-02 Blanchette Rockefeller Neurosciences Inst マイトゲン活性化蛋白質キナーゼリン酸化に基づくアルツハイマー病診断
JP2004028984A (ja) * 2002-02-12 2004-01-29 Univ Utah リアルタイム核酸増幅多数試験分析法
JP4535310B2 (ja) * 2002-02-12 2010-09-01 ユニバーシティ オブ ユタ リサーチ ファウンデーション リアルタイム核酸増幅多数試験分析法
JP2013520652A (ja) * 2010-02-22 2013-06-06 ブランシェット・ロックフェラー・ニューロサイエンスィズ・インスティテュート プロテインキナーゼcイプシロン(pkc−イプシロン)タンパク質レベルの、アルツハイマー病に特異的な変化
JP2016101163A (ja) * 2010-02-22 2016-06-02 ブランシェット・ロックフェラー・ニューロサイエンスィズ・インスティテュート プロテインキナーゼcイプシロン(pkc−イプシロン)タンパク質レベルの、アルツハイマー病に特異的な変化
JP2014526031A (ja) * 2011-05-12 2014-10-02 チリラ、フローレン・ブイ. βアミロイドおよび細胞間コミュニケーションを用いてアルツハイマー病をスクリーニングするための末梢性診断方法

Also Published As

Publication number Publication date
AU714118B2 (en) 1999-12-16
EP0783695A1 (en) 1997-07-16
CA2200963A1 (en) 1996-04-04
WO1996010182A1 (en) 1996-04-04
US6080582A (en) 2000-06-27
EP1310798A2 (en) 2003-05-14
EP0783695B1 (en) 2003-03-19
US5976816A (en) 1999-11-02
AU3759295A (en) 1996-04-19
DE69529992D1 (de) 2003-04-24
ATE235057T1 (de) 2003-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH10506990A (ja) アルツハイマー病に関する細胞試験と診断指数
US6107050A (en) Diagnostic test for alzheimers disease
JP3612078B2 (ja) タウ−タウ会合の阻害
Nitsch et al. Cerebrospinal fluid levels of amyloid β‐protein in alzheimer's disease: Inverse correlation with severity of dementia and effect of apolipoprotein e genotype
US6242416B1 (en) Inhibition of β-amyloid binding to the p75 nerve growth factor receptor
US6680173B2 (en) Diagnosis of tauopathies
US6300085B1 (en) Diagnostic method for Alzheimer's disease
JPH10509797A (ja) アミロイドβペプチド(X−≧41)およびタウを測定することによりアルツハイマー病の診断を補助する方法
US10016414B2 (en) Modulation of ubiquitination of synaptic proteins for the treatment of neurodegenerative and psychiatric disorders
CA2867338A1 (en) Oligomeric a.beta. in the diagnosis, prognosis, and monitoring of alzheimer's disease
US20020111309A1 (en) Therapeutic applications of laminin and laminin-derived protein fragments
US5536639A (en) Methods for detecting calpain activation by detection of calpain activated spectrin breakdown products
Bajić et al. Mislocalization of CDK11/PITSLRE, a regulator of the G2/M phase of the cell cycle, in Alzheimer disease
US7235383B2 (en) Alzheimer's related proteins and methods of use
US20030108956A1 (en) Cell tests for Alzheimer's disease
CN102549438B (zh) Fkbp52-tau相互作用作为新颖治疗靶点用于治疗涉及tau机能失调的神经障碍
Xia et al. A specific ELISA for measuring amyloid β-protein oligomers in human plasma and the brains of Alzheimer patients
Adams Catalysis of Neurotransmitter Release is a Target of Alzheimer's Disease: Etiologic Mechanism and Novel Therapeutic Potential
MXPA98001641A (en) Quantification of p97 to diagnose and monitor alzhei's disease