KR101305515B1 - Use of Pentraxin 3 protein for diagnosing Parkinson's disease - Google Patents

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Abstract

본 발명은 펜트락신 3 단백질의 파킨슨 질환 진단 용도에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 펜트락신 3 단백질을 포함하는 파킨슨 질환 진단용 마커 조성물 및 파킨슨 질환의 예측 및 판단을 위한 정보를 제공하기 위한 펜트락신 3 단백질 검출 방법에 관한 것이다.
본 발명자들은 신경퇴행성 질환인 경도 인지장애(MCI), 알츠하이머 질환(AD) 및 파킨슨 질환(PD) 환자군들의 혈액으로부터 펜트락신 3(PTX3) 단백질의 농도를 측정하는 경우, 파킨슨 질환 환자군의 PTX3 농도가 다른 질환 환자군에 비해 높게 측정됨을 확인하였다. 따라서, 본 발명을 통해 파킨슨 질환으로 의심되는 환자군의 혈액 또는 생물학적 시료로부터 펜트락신 3(PTX3) 단백질의 발현 변화를 검출함으로써 파킨슨 질환의 예측 및 진단을 위한 유효한 정보로써 제공할 수 있을 것으로 사료된다.The present invention relates to the use of pentraxine 3 protein for the diagnosis of Parkinson's disease, and more specifically to a parkinson's disease diagnostic marker composition comprising the pentraxine 3 protein and the detection of pentraxine 3 protein for providing information for prediction and determination of Parkinson's disease. It is about a method.
When the present inventors measured the concentration of pentraxine 3 (PTX3) protein from the blood of neurodegenerative disorders such as mild cognitive impairment (MCI), Alzheimer's disease (AD) and Parkinson's disease (PD) patients, the PTX3 concentration of Parkinson's disease patients It was confirmed that it is measured higher than other disease patients. Therefore, the present invention is expected to provide effective information for predicting and diagnosing Parkinson's disease by detecting changes in the expression of pentraxine 3 (PTX3) protein in blood or biological samples of patients suspected of Parkinson's disease.

Description

펜트락신 3 단백질의 파킨슨 질환 진단 용도 {Use of Pentraxin 3 protein for diagnosing Parkinson's disease}Use of Pentraxin 3 protein for diagnosing Parkinson's disease}

본 발명은 펜트락신 3 단백질의 파킨슨 질환 진단 용도에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 펜트락신 3 단백질을 포함하는 파킨슨 질환 진단용 마커 조성물 및 파킨슨 질환의 예측 및 판단을 위한 정보를 제공하기 위한 펜트락신 3 단백질 검출 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to the use of pentraxine 3 protein for the diagnosis of Parkinson's disease, and more specifically to a parkinson's disease diagnostic marker composition comprising the pentraxine 3 protein and the detection of pentraxine 3 protein for providing information for prediction and determination of Parkinson's disease. It is about a method.

펜트락신(pentraxin)은 서브유닛의 1차 구조를 바탕으로 두 그룹으로 나뉜다: 25 kDa의 짧은 펜트락신(short pentraxin) 및 45 kDa의 긴 펜트락신(long pentraxin). C-반응성 단백질(C-reactive protein) 및 혈청 아밀로이드(serum amyloid) P-성분은 짧은 펜트락신으로 분류되며, 이들은 선천 면역(innate immunity)과 관련된 염증 신호(inflammatory signals)에 반응하여 간에서 생성된다 [Mantovani et al., J. Clin. Immunol. 2008;28(1):1-13]. 펜트락신 3(PTX3)은 TNF 자극 유전자 14(TSG14)라고 불리며, 유전자 조직(gene organization), 세포질 소스(cellular source) 및 리간드-결합 특성과 관련해서 짧은 펜트락신과 다르므로 긴 펜트락신에 속한다. PTX3은 보체 성분(complement components) [Volanakis JE., Ann. N. Y. Acad. Sci. 1982;389:235-250; Bristow et al., Mol. Immunol. 1986;23(10):1045-1052], 세포외 기질 성분(extracellular matrix components) [Garcia et al., J. Biol. Chem. 1995;270(45):26950-26955], 포스포릴에탄올아민(phosphorylethanolamine; PE) 및 포스포릴콜린(phosphorylcholine; PC) [Schwalbe et al., Biochemistry 1992;31(20):4907-4915]에 결합한다. 단핵구 식세포(Mononuclear phagocyte) 및 골수(myeloid)-유래 수지상 세포(dendritic cell)는 PTX3의 주요 소스이다. PTX3의 발현은 LPS(lipopolysaccharide), 리포아라비노마난(lipoarabinomannan), 외부 막 단백질 A, 및 TLR 그룹의 다른 그룹원에 대한 서로 다른 작용제(agonist)와 같은 미생물 moiety, IL-1β 및 TNF-α와 같은 in vitro 염증 신호에 노출시 유도된다 [Alles et al., Blood 1994;84(10):3483-3493; Bottazzi et al. J. Biol. Chem. 1997;272(52):32817-32823; Basile et al., J. Biol. Chem. 1997;272(13):8172-8178; Doni et al., J. Leukoc. Biol. 2006;79(4):797-802]. PTX3은 가용성 패턴 인식 수용체(recognition receptor)이며, 선천 면역에서 중요한 기능을 수행한다. 분비된 PTX3은 10 - 20 다중체(multimer) 형태로 배열된다.Pentraxins are divided into two groups based on the primary structure of the subunits: short pentraxin of 25 kDa and long pentraxin of 45 kDa. C-reactive protein and serum amyloid P-components are classified as short pentrascins, which are produced in the liver in response to inflammatory signals associated with innate immunity. Mantovani et al., J. Clin . Immunol . 2008; 28 (1): 1-13]. Pentroxine 3 (PTX3) is called TNF stimulating gene 14 (TSG14) and belongs to long pentrascin because it differs from short pentrascin in terms of gene organization, cellular source and ligand-binding properties. PTX3 is complement components [Volanakis JE., Ann . N. Y. Acad . Sci . 1982; 389: 235-250; Bristow et al., Mol . Immunol . 1986; 23 (10): 1045-1052, extracellular matrix components [Garcia et al., J. Biol . Chem . 1995; 270 (45): 26950-26955], phosphorylethanolamine (PE) and phosphorylcholine (PC) [Schwalbe et al., Biochemistry 1992; 31 (20): 4907-4915] do. Monuclear phagocytes and myeloid-derived dendritic cells are the main sources of PTX3. Expression of PTX3 is associated with microbial moieties such as LPS (lipopolysaccharide), lipoarabinomannan, outer membrane protein A, and different agonists to other group members of the TLR group, IL-1β and TNF-α. Like in induced upon exposure to in vitro inflammatory signals [Alles et al., Blood 1994; 84 (10): 3483-3493; Bottazzi et al. J. Biol . Chem . 1997; 272 (52): 32817-32823; Basile et al., J. Biol . Chem . 1997; 272 (13): 8172-8178; Doni et al., J. Leukoc . Biol . 2006; 79 (4): 797-802. PTX3 is a soluble pattern recognition receptor and performs important functions in innate immunity. Secreted PTX3 is arranged in 10-20 multimer form.

PTX3 단백질은 LPS, IL-1β, IL-6 또는 TNF-α로 자극한 후, 마우스 및 인간의 혈청에서 검출되었다. 혈청에서 PTX3의 발현 수준은 정상(normal subjent)에서는 약 1 ng/ml 로 측정되나, 염증성 질환 및 바이러스(세균 감염)와 같은 몇몇 병리적 조건에서는 PTX3의 발현 수준이 증가하는 것으로 관찰되었다 [He et al., Am. J. Physiol. Lung. Cell. Mol. Physiol. 2007;292(5):L1039-1049; Muller et al., Crit. Care. Med. 2001;29(7):1404-1407; Mairuhu et al., J. Med. Virol. 2005;76(4):547-552; Fazzini et al., Arthritis Rheum 2001;44(12):2841-2850]. 예컨대, 폐혈증(sepsis) 또는 패혈증에 의한 쇼크 상태에서 PTX3의 혈장 농도(plasma level)는 질병 중증도(disease severity) 및 감염과 관련이 있는 것으로 보고되었다 [Muller et al., Crit. Care. Med. 2001;29(7):1404-1407]. 또한, PTX3 농도는 심근 경색(myocardial infarction) [Latini et al., Circulation 2004;110(16):2349-2354] 및 류마티스 관절염(rheumatoid arthritis) [Luchetti et al., Clin. Exp. Immunol. 2000;119(1):196-202] 수술 후 관찰되었다 [Hampel et al., Transplant Proc 2006;38(3):661-663]. 이러한 PTX3은 염증 및 선천 면역에서 다양한 역할을 수행한다. PTX3이 결핍된 마우스들은 침습성 폐 아스페르길루스증(invasive pulmonary aspergillosis)에 감염되기 쉬었다 [Garlanda et al., Nature 2002;420(6912):182-186]. PTX3은 염증 조직에서 자가면역 반응의 발병을 방지하는 것으로 생각되었다 [Rovere et al., Blood 2000;96(13):4300-4306]. 이에 반하여, PTX3를 과발현하는 마우스들은 야생형(wild-type) 마우스들과 비교하여, 생존율이 감소하는 것으로 나타났으며, 전염증성 사이토카인(proinflammatory cytokines) 생성이 촉진되고 조직 손상이 높은 수준으로 나타났다 [Souza et al., Am. J. Pathol. 2002;160(5):1755-1765].PTX3 protein was detected in the serum of mice and humans after stimulation with LPS, IL-1β, IL-6 or TNF-α. The expression level of PTX3 in serum is measured to be about 1 ng / ml in normal subjent, but in some pathological conditions such as inflammatory diseases and viruses (bacterial infection), the expression level of PTX3 has been observed [He et al. al., Am . J. Physiol . Lung . Cell . Mol . Physiol . 2007; 292 (5): L1039-1049; Muller et al., Crit . Care . Med . 2001; 29 (7): 1404-1407; Mairuhu et al., J. Med . Virol . 2005; 76 (4): 547-552; Fazzini et al., Arthritis Rheum 2001; 44 (12): 2841-2850. For example, plasma levels of PTX3 in shock conditions caused by sepsis or sepsis have been reported to be associated with disease severity and infection [Muller et al., Crit . Care . Med . 2001; 29 (7): 1404-1407. In addition, PTX3 concentrations were determined by myocardial infarction (Latini et al., Circulation 2004; 110 (16): 2349-2354) and rheumatoid arthritis (Luchetti et al., Clin . Exp . Immunol . 2000; 119 (1): 196-202] observed after surgery [Hampel et al., Transplant Proc 2006; 38 (3): 661-663. These PTX3s play a variety of roles in inflammation and innate immunity. Mice deficient in PTX3 were susceptible to invasive pulmonary aspergillosis (Garlanda et al., Nature 2002; 420 (6912): 182-186). PTX3 was thought to prevent the development of autoimmune responses in inflammatory tissues (Rovere et al., Blood 2000; 96 (13): 4300-4306). In contrast, mice overexpressing PTX3 were found to have reduced survival compared to wild-type mice, promoted proinflammatory cytokines production and high tissue damage [ Souza et al., Am . J. Pathol . 2002; 160 (5): 1755-1765.

최근 단백질체 분석을 통해, 중추 신경계(central nervous system; CNS)에서 PTX3이 마우스 맥락막총 낭종(choroid plexus) 및 성상세포(astrocyte) 분비 단백질인 것이 보고되었다 [Thouvenot et al., Proteomics 2006;6(22):5941-5952; Lafon-Cazal et al., J. Biol. Chem. 2003;278(27):24438-24448]. 혼합된 신경교세포 세크레톰 분석(glia secretome analysis)에서 LPS/IFN-γ 자극에 의한 PTX3의 분비는 가장 높게 유도되었다 [Jeon et al., J. Neuroimmunol. 2010;229(1-2):63-72]. 최근 연구에서는, 프리온 질병(prion disease)의 마우스 모델에 LPS를 뇌내 주사 하는 경우 전염증성 사이토카인, PTX3 및 산화 질소 합성 효소(inducible nitric oxide synthase; iNOS)의 발현이 증가됨을 발견하였다 [Cunningham et al., J. Neurosci. 2005;25(40):9275-9284]. PTX3 mRNA 수준은 발작(seizure) 후 뇌에서 증가되었으며, PTX3-결핍된 마우스들에서는 발작과 관련된 광범위한 신경 손상이 관찰되었다 [Ravizza et al., Neuroscience 2001;105(1):43-53]. 측정된 혈청 PTX3 발현 수준은 외상성 뇌손상(traumatic brain injury)을 갖는 환자들에서 사망률(mortality)과 상당한 관련이 있는 것으로 밝혀졌다 [Gullo et al., Neurocrit Care 2010]. 뇌척수액(Cerebrospinal fluid; CSF)에서 PTX3은 혈관 경련(vasospasm) 후 지주막하 출혈(subarachnoid hemorrhage)을 갖는 환자들에서 그렇지 않은 환자들과 비교하여 상당히 높았다 [Zanier et al., Intensive Care Med. 2011;37(2):302-309]. 또한, DNA 마이크로어레이 분석으로 확인한 PTX3의 유전자 발현은 만성 염증성 탈수 초성 다발 신경 병증(chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy; CIDP) 환자들의 신경 생검(biopsy) 시료에서 상향-조절됨이 관찰되었다 [Renaud et al., J. Neuroimmunol. 2005;159(1-2):203-214]. 상기 언급한 바와 같이, PTX3의 발현은 많은 여러 질병에서 상향-조절되지만, 경도 인지장애(mild cognitive impairment; MCI), 알츠하이머 질환(Alzheimer's disease; AD) 및 파킨슨 질환(Parkinson's disease; PD)와 같은 신경퇴행성 장애(neurodegenerative disorder)에서는 PTX3의 차별적인 진단 값에 대한 이용할 수 있는 데이터가 없었다.Recent proteomic analysis has reported that PTX3 is a mouse choroid plexus and astrocyte secretion protein in the central nervous system (CNS) [Thouvenot et al., Proteomics 2006; 6 (22). ): 5941-5952; Lafon-Cazal et al., J. Biol . Chem . 2003; 278 (27): 24438-24448. In mixed glia secretome analysis, the secretion of PTX3 by LPS / IFN-γ stimulation was the highest induced [Jeon et al., J. Neuroimmunol . 2010; 229 (1-2): 63-72. Recent studies have found that the injection of LPS into mouse models of prion disease increases the expression of proinflammatory cytokines, PTX3 and inducible nitric oxide synthase (iNOS) [Cunningham et al. ., J. Neurosci . 2005; 25 (40): 9275-9284. PTX3 mRNA levels were increased in the brain after seizure, and extensive neurological damage associated with seizures was observed in PTX3-deficient mice (Ravizza et al., Neuroscience 2001; 105 (1): 43-53). The serum PTX3 expression levels measured were found to be significantly associated with mortality in patients with traumatic brain injury (Gullo et al., Neurocrit Care 2010). In cerebrospinal fluid (CSF), PTX3 was significantly higher in patients with subarachnoid hemorrhage after vasospasm compared to those without it [Zanier et al., Intensive Care Med . 2011; 37 (2): 302-309. In addition, gene expression of PTX3 confirmed by DNA microarray analysis was observed to be up-regulated in neuropsy samples of patients with chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy (CIDP) [Renaud et al., J . Neuroimmunol . 2005; 159 (1-2): 203-214. As mentioned above, the expression of PTX3 is up-regulated in many different diseases, but neurons such as mild cognitive impairment (MCI), Alzheimer's disease (AD) and Parkinson's disease (PD) In degenerative neurodegenerative disorders, no data were available on differential diagnostic values of PTX3.

이에, 본 발명자들은 상기 종래기술들의 문제점들을 극복하기 위하여 예의 연구 노력한 결과, 신경퇴행성 장애를 갖는 환자 그룹과 건강 그룹의 혈중 PTX3 단백질의 농도를 검출하는 경우, 파킨슨 질환을 갖는 환자군에서만 유의하게 PTX3 단백질 발현이 증가함을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
Accordingly, the present inventors have made intensive studies to overcome the problems of the prior art, and as a result, when detecting the concentration of PTX3 protein in the blood of patients and health groups with neurodegenerative disorders, the PTX3 protein was significantly increased only in patients with Parkinson's disease. It was confirmed that expression was increased, and the present invention was completed.

따라서, 본 발명의 주된 목적은 정상 개체, 알츠하이머 질환 개체, 경도 인지장애 질환 개체와 파킨슨 질환 개체에서 얻은 펜트락신 3(PTX3) 단백질 사이의 발현 차이를 확인할 수 있는 단백질 연구를 통해 파킨슨 질환의 진단 및 치료에 적용하기 위한, 파킨슨 질환 진단용 마커 조성물을 제공하는 데 있다.Therefore, the main object of the present invention is to diagnose and diagnose Parkinson's disease through a protein study that can identify the difference in expression between pentrascin 3 (PTX3) protein obtained from normal, Alzheimer's disease, mild cognitive disorder and Parkinson's disease. It is to provide a marker composition for diagnosing Parkinson's disease for application to the treatment.

본 발명의 다른 목적은, 상기 마커 단백질의 변화를 검출하는 물질을 포함하는 파킨슨 질환 진단용 조성물을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention to provide a composition for diagnosing Parkinson's disease comprising a substance for detecting a change in the marker protein.

본 발명의 다른 목적은, 상기 파킨슨 질환 진단용 조성물을 포함하는 파킨슨 질환 진단용 키트를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a Parkinson's disease diagnostic kit comprising the composition for diagnosing Parkinson's disease.

본 발명의 다른 목적은, 상기 펜트락신 3(PTX3) 단백질을 검출하는 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for detecting the pentraxine 3 (PTX3) protein.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 펜트락신 3(PTX3) 단백질을 활용한 파킨슨 질환 예방 및 치료 물질의 스크리닝 방법을 제공하는 데 있다.
Still another object of the present invention is to provide a method for screening a substance for preventing and treating Parkinson's disease using the pentraxine 3 (PTX3) protein.

본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은 서열번호 1의 아미노산 서열을 갖는 펜트락신 3(PTX3) 단백질을 포함하는 파킨슨 질환(Parkinson's disease; PD) 진단용 마커 조성물을 제공한다.According to one aspect of the invention, the present invention provides a marker composition for Parkinson's disease (PD) diagnostic comprising a pentraxine 3 (PTX3) protein having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1.

본 명세서에서 상기‘파킨슨 질환(Parkinson's disease)’은 뇌의 흑질(substantia nigra)에 분포하는 도파민의 신경세포가 점차 소실됨으로써 신경이 퇴화(degeneration)되는 질환으로서, 안정떨림, 경직, 운동완만(운동느림) 및 자세 불안정성이 특징적으로 나타나는 신경계의 만성 진행성 퇴행성 질환이다. 이러한 파킨슨 질환의 원인은 아직까지 밝혀지지 않고 있어, 파킨슨 질환을 예측 또는 판단하는데 어려움이 있다.In the present specification, 'Parkinson's disease' is a disease in which neurons degenerate due to the gradual loss of dopamine neurons distributed in the substantia nigra of the brain. Slow) and postural instability are chronic progressive degenerative diseases of the nervous system. The cause of Parkinson's disease is not known yet, and it is difficult to predict or judge Parkinson's disease.

펜트락신 중 긴(long) 펜트락신에 속하는 펜트락신 3(PTX3)은 여러 질병을 갖는 환자들에서 발현이 상향되는 현상이 관찰되고 있다 [Renaud et al., J. Neuroimmunol. 2005;159(1-2):203-214]. 하지만, 신경퇴행성 질환의 환자들 예컨대 경도 인지장애(mild cognitive impairment; MCI), 알츠하이머 질환(Alzheimer disease; AD) 및 파킨슨 질환(Parkinson's disease; PD) 환자들에서는 아직까지 연구된 바가 없었다.Pentroxine 3 (PTX3), one of the longest pentraxins, has been observed to have increased expression in patients with various diseases [Renaud et al., J. Neuroimmunol . 2005; 159 (1-2): 203-214. However, it has not been studied in patients with neurodegenerative diseases such as mild cognitive impairment (MCI), Alzheimer disease (AD) and Parkinson's disease (PD) patients.

본 발명에 있어서, 상기 펜트락신 3(PTX3) 단백질은 정상군, 알츠하이머 질환(AD) 환자군 또는 경도 인지장애(MCI) 환자군에 비해 파킨슨 질환 환자군(PD)의 혈액에서 발현 농도가 증가하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the pentraxine 3 (PTX3) protein is characterized by an increase in the expression level in the blood of Parkinson's disease patients (PD) compared to the normal group, Alzheimer's disease (AD) patient group or mild cognitive impairment (MCI) patient group. do.

본 발명자들은 구체적인 실시예에서, 신경퇴행성 질환의 환자들(AD, MCI 및 PD 환자군)에서 혈중 펜트락신 3 발현 농도를 측정하고, 상기 질환들 중 파킨슨 질환의 환자군에서 다른 환자군에 비해 유의적으로 펜트락신 3 발현이 증가함을 확인하였으며 (실시예 2-1 참조), 혈중 펜트락신 3의 발현 수준은 PD 환자군의 인지 기능 (실시예 2-2 참조) 및 질병 중증도 (실시예 2-3 참조)와 연관이 있음을 발견하였다. 따라서 본 발명에 따른 파킨슨 질환 진단용 마커 조성물을 이용하여 파킨슨 질환으로 의심되는 환자군의 시료로부터 펜트락신 3(PTX3) 단백질의 발현 변화를 측정하는 것은 파킨슨 질환의 효과적인 예측 및 진단을 위한 정보로써 제공할 수 있을 것이다.
In a specific embodiment, the present inventors measured the concentration of fentracin 3 expression in blood in patients with neurodegenerative diseases (AD, MCI and PD patient groups), and significantly more Pent in the patients group of Parkinson's disease among the above patients. It was confirmed that the expression of lacsin 3 was increased (see Example 2-1), and the expression level of pentlacsin 3 in blood was determined by the cognitive function (see Example 2-2) and disease severity (see Example 2-3) of the PD patient group. Found to be associated with Therefore, using the Parkinson's disease diagnostic marker composition according to the present invention to measure the change in the expression of pentraxine 3 (PTX3) protein from a sample of a patient group suspected of Parkinson's disease can be provided as information for effective prediction and diagnosis of Parkinson's disease There will be.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 펜트락신 3(PTX3) 단백질에 대한 항체를 유효성분으로 포함하는 파킨슨 질환(PD) 진단용 조성물을 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention provides a composition for diagnosing Parkinson's disease (PD) comprising an antibody against pentraxine 3 (PTX3) protein as an active ingredient.

본 명세서에서 상기 ‘항체’란 항원의 항원결정기(epitope)에 특이적으로 결합할 수 있는 단백질을 의미하며, 다클론(폴리클로날) 항체, 단일클론(모노클로날) 항체 및 재조합 항체를 모두 포함한다.As used herein, the term 'antibody' refers to a protein that can specifically bind to epitopes of antigens, and includes both polyclonal (polyclonal) antibodies, monoclonal (monoclonal) antibodies, and recombinant antibodies. Include.

본 발명에 있어서, 상기 항체는 펜트락신 3(PTX3) 단백질에 대한 폴리클로날(polyclonal) 또는 모노클로날(monoclonal) 항체인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the antibody is characterized in that the polyclonal (monoclonal) or monoclonal (monoclonal) antibodies to the pentraxine 3 (PTX3) protein.

본 발명에서, 상기 폴리클로날(polyclonal) 항체는 당업자에 알려진 종래방법에 따라 항원인 펜트락신 3(PTX3) 단백질 또는 상기 단백질의 항원결정기를 갖는 단편을 외부 숙주에 주사함으로써 제조될 수 있다. 외부 숙주는 마우스, 래트, 양, 토끼와 같은 포유동물을 포함한다. 면역원은 근내, 복강내 또는 피하 주사방법으로 주사되며, 일반적으로 항원성을 증가시키기 위한 보조제(adjuvant)와 함께 투여된다. 외부숙주로부터 정기적으로 혈액을 채취하여 향상된 역가 및 항원에 대한 특이성을 보이는 혈청을 수거하거나 이로부터 항체를 분리ㆍ정제한다.In the present invention, the polyclonal antibody may be prepared by injecting a pententincin 3 (PTX3) protein, an antigen, or a fragment having an epitope of the protein, into an external host according to conventional methods known to those skilled in the art. External hosts include mammals such as mice, rats, sheep, and rabbits. Immunogens are injected by intramuscular, intraperitoneal or subcutaneous injection and are usually administered with an adjuvant to increase antigenicity. Blood is collected periodically from external hosts to collect serum showing improved titers and specificity for antigens or to separate and purify antibodies therefrom.

또한, 상기 모노클로날(monoclonal) 항체는 당업자에 알려진 융합에 의한 불멸화된 세포주 생성기술 [Koeher and Milstein., Nature. 256:495(1975)]에 의해 제조될 수 있다. 그 제조방법을 간단히 설명하면 다음과 같다. 먼저 순수한 단백질 20 μg을 얻어 Balb/C 쥐에 면역화를 시키거나, 펩타이드를 합성하여 소혈청 알부민과 결합시켜 쥐에 면역화 시킨다. 그 후, 쥐에서 분리된 항원-생산 임파구를 인간 또는 마우스의 미엘로마와 융합하여 불멸화된 하이브리도마를 생성하며, ELISA 방법을 사용하여 원하는 모노클로날 항체를 생성하는 하이브리도마 세포만을 선택하여 증식한 후, 배양물로부터 모노클로날 항체를 분리ㆍ정제한다.In addition, the monoclonal (monoclonal) antibody is an immortalized cell line generation technology by fusion known to those skilled in the art [Koeher and Milstein., Nature . 256: 495 (1975). The manufacturing method is briefly described as follows. First, 20 μg of pure protein is immunized to Balb / C mice, or a peptide is synthesized and combined with bovine serum albumin to immunize mice. Thereafter, antigen-producing lymphocytes isolated from mice are fused with myeloma in humans or mice to produce immortalized hybridomas, and only the hybridoma cells that produce the desired monoclonal antibodies are selected using the ELISA method. After propagation, monoclonal antibodies are isolated and purified from the culture.

파킨슨 질환의 진단을 위한 본 발명의 조성물은 상기 펜트락신 3(PTX3) 단백질에 대하여 특이적으로 결합하는 항체를 이용하여 상기 단백질의 존재여부와 그 양 또는 패턴을 확인하는 과정을 활용하여 파킨슨 질환을 진단할 수 있다.The composition of the present invention for diagnosing Parkinson's disease utilizes a process of confirming the presence and amount or pattern of the protein using an antibody that specifically binds to the pentraxine 3 (PTX3) protein. Diagnosis can be made.

상기 항체를 이용하여 펜트락신 3(PTX3) 단백질의 존재 여부와 그 양 또는 패턴을 측정하는 방법으로는, 웨스턴 블롯, ELISA(enzyme linked immunosorbent assay), 방사선 면역분석(Radioimmunoassay), 방사 면역 확산법(radioimmunodiffusion), 오우크테를로니(Ouchterlony) 면역 확산법, 로케트(rocket) 면역 전기영동, 조직 면역염색, 면역 침전 분석법(immunoprecipitation assay), 보체 고정 분석법(complement fixation assay), FACS, 단백질 칩(protein chip) 등이 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
As a method for measuring the presence and amount or pattern of pentraxine 3 (PTX3) protein using the antibody, Western blot, enzyme linked immunosorbent assay (ELISA), radioimmunoassay, radioimmunodiffusion ), Ouchterlony immunodiffusion, rocket immunoelectrophoresis, tissue immunostaining, immunoprecipitation assay, complement fixation assay, FACS, protein chip, etc. There is, but is not limited to this.

본 발명의 다른 양태에 있어서, 본 발명은 상기 파킨슨 질환 진단용 조성물을 포함하는 파킨슨 질환 진단용 키트를 제공한다.In another aspect of the present invention, the present invention provides a Parkinson's disease diagnostic kit comprising the composition for diagnosing Parkinson's disease.

본 발명의 파킨슨 질환 진단용 키트는, 상기 파킨슨 질환 진단용 조성물에 포함되는 파킨슨 질환 진단용 마커 단백질의 존재 여부와 그 양 또는 패턴을 특이적으로 검출하는 물질 또는 상기 마커 단백질을 코딩하는 유전자의 발현 여부와 그 발현량 또는 발현 패턴을 특이적으로 검출하는 물질 외에 단백질 존재 여부와 그 양 또는 패턴의 분석 방법 또는 유전자 발현 여부와 그 발현량 또는 발현 패턴의 분석 방법에 적합한 한 종류 또는 그 이상의 다른 구성 성분, 용액 또는 장치를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 진단 키트가 단백질의 존재 여부와 그 양 또는 패턴을 검출하기 위한 진단 키트인 경우에는, 이 진단 키트는 예컨대 ELISA를 수행하기 위해 필요한 필수 성분을 포함하는 진단 키트일 수 있으며, 이러한 ELISA 키트는 결합된 항체를 검출할 수 있는 성분들, 예를 들어 표지된 2차 항체, 발색단(chromopores), 효소(예컨대, 항체와 접합된 효소) 및 그의 기질, 및 정량 대조군 단백질에 특이적인 항체 등을 포함할 수 있다. 한편, 상기 진단 키트가 유전자의 발현 여부와 그 발현량 또는 발현 패턴을 검출하기 위한 진단 키트인 경우에는, 이 진단 키트는 RT-PCR을 수행하기 위해 필요한 필수 성분을 포함하는 진단 키트일 수 있으며, 이러한 RT-PCR 키트는 마커 유전자에 대한 특이적인 각각의 프라이머 외에도 구체적인 실시 양상에 따라 예를 들어, 테스트 튜브 또는 다른 적절한 컨테이너, 반응 완충액, 데옥시뉴클레오티드(dNTPs), Taq-폴리머라제 및 역전사효소와 같은 효소, DNAse, RNAse 억제제 DEPC-수(DEPCwater), 멸균수, 정량 대조군으로 사용되는 유전자에 특이적인 프라이머 쌍을 포함할 수 있다. 또한 구체적인 양상에 따라서는 상기 파킨슨 질환 진단용 키트는 DNA 칩 또는 단백질 칩을 포함할 수 있다.Parkinson's disease diagnostic kit of the present invention, the presence or absence of a Parkinson's disease diagnostic marker protein included in the composition for diagnosing Parkinson's disease and the amount or pattern of the specific detection of the gene or the gene encoding the marker protein and its One or more other components or solutions suitable for the presence or absence of a protein and a method for analyzing the amount or pattern, or for the expression of a gene, and for the method for analyzing the expression amount or expression pattern, in addition to a substance that specifically detects the expression amount or expression pattern. Or it may further comprise a device. For example, if the diagnostic kit is a diagnostic kit for detecting the presence and amount or pattern of the protein, the diagnostic kit may be, for example, a diagnostic kit including essential components necessary to perform an ELISA, such ELISA kit Are components capable of detecting bound antibodies, such as labeled secondary antibodies, chromopores, enzymes (eg, enzymes conjugated with antibodies) and substrates thereof, and antibodies specific for quantitative control proteins, and the like. It may include. On the other hand, when the diagnostic kit is a diagnostic kit for detecting the expression of the gene and its expression amount or expression pattern, the diagnostic kit may be a diagnostic kit containing the essential components necessary to perform RT-PCR, Such RT-PCR kits can be used in addition to individual primers specific for the marker gene, for example, in accordance with specific embodiments, for example, with test tubes or other suitable containers, reaction buffers, deoxynucleotides (dNTPs), Taq-polymerases and reverse transcriptases. The same enzyme, DNAse, RNAse inhibitor DEPC-water (DEPCwater), sterile water, may include a primer pair specific for the gene used as a quantitative control. In addition, according to a specific aspect, the Parkinson's disease diagnostic kit may include a DNA chip or a protein chip.

구체적으로, 본 발명에 있어서 상기 키트는 ELISA 키트인 것을 특징으로 한다.
Specifically, in the present invention, the kit is characterized in that the ELISA kit.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 파킨슨 질환의 예측 및 판단을 위한 정보를 제공하기 위하여, 파킨슨 질환 의심 환자의 혈액 시료로부터 펜트락신 3(PTX3) 단백질을 검출하는 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention provides a method for detecting pentraxine 3 (PTX3) protein from a blood sample of a suspected Parkinson's disease in order to provide information for predicting and determining Parkinson's disease.

상기 펜트락신 3(PTX3) 단백질을 검출하는 방법은, 상기 본 발명의 파킨슨 질환 진단용 조성물을 파킨슨 질환이 의심되는 환자에게서 채취한 생물학적 시료에 처리하고, 그 처리 결과로부터 펜트락신 3 단백질의 존재 여부와 그 양 또는 패턴의 차이를 검출함으로써 수행될 수 있다. 또한 상기 본 발명의 파킨슨 질환 진단용 조성물을 파킨슨 질환이 의심되는 환자에게서 채취한 생물학적 시료에 처리하고, 그 처리 결과로부터 상기 펜트락신 3 단백질을 코딩하는 유전자의 발현 여부와 그 발현량 또는 발현 패턴의 차이를 검출함으로써 수행될 수 있다.The method for detecting the pentraxine 3 (PTX3) protein is treated with a Parkinson's disease diagnostic composition of the present invention to a biological sample collected from a patient suspected of Parkinson's disease, and from the results of the treatment, This can be done by detecting differences in the amount or pattern. In addition, the Parkinson's disease diagnostic composition of the present invention is treated to a biological sample collected from a patient suspected of Parkinson's disease, and the difference between the expression of the gene encoding the pentraxine 3 protein and its expression amount or expression pattern from the treatment result Can be performed by detecting.

본 명세서에서 ‘생물학적 시료’란 파킨슨 질환 진단을 위한 마커 단백질의 존재 여부와 그 양 또는 패턴이나, 이 마커에 관한 유전자의 발현 여부와 그 발현량 또는 발현 패턴을 검출할 수 있는 세포나 조직 등을 의미한다.As used herein, the term "biological sample" refers to the presence or absence and the amount or pattern of a marker protein for the diagnosis of Parkinson's disease, the presence or absence of the expression of a gene related to the marker, and the amount of the cell or tissue to detect the expression pattern or the like. it means.

구체적으로, 본 발명에 있어서 상기 펜트락신 3(PTX3) 단백질의 검출은 ELISA를 이용하여 측정하는 것을 특징으로 한다.
Specifically, in the present invention, the detection of the pentraxine 3 (PTX3) protein is characterized by measuring by using an ELISA.

본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파킨슨 질환 예방 및 치료 물질의 스크리닝 방법을 제공한다:According to one aspect of the invention, the invention provides a method for screening a Parkinson's disease prevention and treatment substance comprising the steps of:

a) 파킨슨 질환으로 의심되는 환자군에 임의의 약제를 처리하는 단계; 및a) treating any agent with a group of patients suspected of Parkinson's disease; And

b) 임의의 약제를 처리하지 않은 환자군과 비교하여 혈중 펜트락신 3(PTX3) 단백질의 발현 농도가 감소되는지 여부를 결정하는 단계, 여기서 상기 PTX3 단백질의 발현 농도가 감소되면 파킨슨 질환 예방 및 치료 물질로 동정한다.
b) determining whether the level of expression of pentraxine 3 (PTX3) protein in the blood is reduced compared to a group of patients not treated with any agent, wherein if the level of expression of the PTX3 protein is reduced, Parkinson's disease prevention and treatment I sympathize.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 파킨슨 질환 진단용 마커 조성물, 상기 마커 단백질인 펜트락신 3(PTX3) 단백질에 대한 항체를 포함하는 파킨슨 질환 진단용 조성물, 상기 파킨슨 질환 진단용 조성물을 포함하는 파킨슨 질환 진단용 키트, 상기 파킨슨 질환 진단용 마커 단백질인 펜트락신 3 단백질을 검출하는 방법, 및 상기 펜트락신 3 단백질을 활용한 파킨슨 질환 예방 및 치료 물질의 스크리닝 방법이 제공된다.As described above, according to the present invention, a Parkinson's disease diagnostic marker composition, a Parkinson's disease diagnostic composition comprising an antibody to the marker protein pentraxine 3 (PTX3) protein, a Parkinson's disease diagnostic kit comprising the Parkinson's disease diagnostic composition, Provided are a method for detecting the pentraxine 3 protein, which is a marker protein for diagnosing Parkinson's disease, and a method for screening a prophylactic and therapeutic agent for Parkinson's disease using the pentraxine 3 protein.

본 발명자들은 신경퇴행성 질환인 경도 인지장애(MCI), 알츠하이머 질환(AD) 및 파킨슨 질환(PD) 환자군들의 혈액으로부터 펜트락신 3(PTX3) 단백질의 농도를 측정하는 경우, 파킨슨 질환 환자군의 PTX3 농도가 다른 질환 환자군에 비해 높게 측정됨을 확인하였다. 따라서, 본 발명을 통해 파킨슨 질환으로 의심되는 환자군의 혈액 또는 생물학적 시료로부터 펜트락신 3(PTX3) 단백질의 발현 변화를 검출함으로써 파킨슨 질환의 예측 및 진단을 위한 유효한 정보로써 제공할 수 있을 것으로 사료된다.
When the present inventors measured the concentration of pentraxine 3 (PTX3) protein from the blood of neurodegenerative disorders such as mild cognitive impairment (MCI), Alzheimer's disease (AD) and Parkinson's disease (PD) patients, the PTX3 concentration of Parkinson's disease patients It was confirmed that it is measured higher than other disease patients. Therefore, the present invention is expected to provide effective information for predicting and diagnosing Parkinson's disease by detecting changes in the expression of pentraxine 3 (PTX3) protein in blood or biological samples of patients suspected of Parkinson's disease.

도 1은 각 그룹(정상군, MCI 군, AD 군, 및 PD 군)간 혈장(plasma) 내 PTX3 수준을 측정한 결과이다.
도 2는 PD 질환 환자군의 혈장 내 PTX3 수준과 인지기능 사이의 상관관계((A) MMSE와의 상관관계, (B) CDR과의 상관관계)를 측정하여 나타낸 결과이다.
도 3은 PD 질환 환자군의 혈장 내 PTX3 수준과 질병 중증도 사이의 상관관계((A) UPDRS Ⅱ와의 상관관계, (B) UPDRS Ⅲ와의 상관관계)를 측정하여 나타낸 결과이다.1 is a result of measuring the level of PTX3 in the plasma (plasma) between each group (normal group, MCI group, AD group, and PD group).
Figure 2 is a result of measuring the correlation between the plasma levels of PTX3 and cognitive function ((A) MMSE, (B) CDR) in the PD disease patients.
3 is a result of measuring the correlation between the plasma PTX3 level and the disease severity ((A) UPDRS II, (B) UPDRS III) of the PD disease patients.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. Since these examples are only for illustrating the present invention, the scope of the present invention is not to be construed as being limited by these examples.

실시예Example 1. 시험 시약 및 방법 1. Test Reagents and Methods

1-1. 1-1. 시험군Test group 분류 및 테스트 종류 Classification and test types

먼저, 시험 참가자들은 경북 대학교 병원(Daegu, South Korea)의 AD & PD 클리닉을 방문한 환자들로부터 모집하였다. 동의서(informed consent)는 모든 참가자들 또는 그들의 간병인(caregiver)들로부터 얻어내었다. 본 발명의 모든 시험은 지역 윤리위원회의 승인을 받아 수행하였다.First, the test participants were recruited from patients who visited the AD & PD Clinic of Kyungpook National University Hospital (Daegu, South Korea). Informed consent was obtained from all participants or their caregivers. All tests of the present invention were performed with the approval of the local ethics committee.

총 221 명의 참가자를 모집하였으며, 이중 41 명은 정상군(남 15 및 여 26), 39 명은 경도 인지장애 질환(mild cognitive impairment; MCI) 환자군(남 19 및 여 20), 75 명은 알츠하이머 질환(Alzheimer's disease; AD) 환자군(남 17 및 여 58) 및 66 명은 파킨슨 질환(Parkinson's disease; PD) 환자군(남 26 및 여 40) 이었다. 39명의 MCI 질환 환자들은 피터슨(Peterson)에 의한 기준에 따른 합의로 분류하였다 [Petersen RC., J. Intern. Med. 2004;256(3):183-194]. AD 질병 가능성이 있는 환자들은 치매(dementia)에 대해서는 DSM-IV 기준에 따라서, AD에 대해서는 NINCDS-ADRDA 기준에 따라서 진단하였다 [McKhann et al., Neurology 1984;34(7):939-944; Rabe-Jablonska et al., Psychiatr. Pol. 1994;28(2):255-268]. 66 명의 특발성 파킨슨 질환(idiopathic Parkinson' disease) 환자들은 영국 파킨슨병 학회 뇌은행의 기준 (UK Parkinson's Diseases Society Brain Bank Criteria)에 따라서 진단하였다. 이후 파킨슨 질병의 증상 정도를 UPDRS(unified Parkinson's disease rating scale) 및 H&Y(Hoehn & Yahr) 단계로 평가하였다. UPDRS는 4 가지의 척도로 나뉜다: Part Ⅰ, 정신활동(mentation) 행동(behavior) 및 기분(mood)에 대한 4 가지 질문으로 평가; Part Ⅱ, 일상생활 수행능력(activity of daily living; ADL)에 대한 13 가지 질문으로 평가; Part Ⅲ, 운동기능으로 평가; 및 Part Ⅳ, 운동 및 고급 질병의 다른 합병증에 대한 11 가지 질문으로 평가 [Schrag et al., Mov. Disord. 2006;21(8):1200-1207].A total of 221 participants were recruited, of which 41 were normal (male 15 and female 26), 39 were mild cognitive impairment (MCI) patients (male 19 and female 20), and 75 Alzheimer's disease. AD) patient group (male 17 and female 58) and 66 patients were Parkinson's disease (PD) patient group (male 26 and female 40). Thirty-nine patients with MCI disease were classified by consensus according to the criteria by Peterson [Petersen RC., J. Intern . Med . 2004; 256 (3): 183-194. Patients with AD disease potential were diagnosed according to DSM-IV criteria for dementia and NINCDS-ADRDA criteria for AD [McKhann et al., Neurology 1984; 34 (7): 939-944; Rabe-Jablonska et al., Psychiatr . Pol . 1994; 28 (2): 255-268. 66 patients with idiopathic Parkinson 'disease were diagnosed according to the UK Parkinson's Diseases Society Brain Bank Criteria. The symptoms of Parkinson's disease were then assessed at the Unified Parkinson's Disease Rating Scale (UPDRS) and at H & Y (Hoehn & Yahr). The UPDRS is divided into four scales: Part I, assessment with four questions about mentality behavior and mood; Part II, Assessed with 13 questions about activity of daily living (ADL); Part III, assessed by motor function; And Part IV, 11 questions about motor and other complications of advanced disease [Schrag et al., Mov . Disord . 2006; 21 (8): 1200-1207.

임상 치매 평가(clinical dementia rating; CDR) 및 간이 정신 상태 검사(mini mental state examination; MMSE)를 포함하는 광범위한 신경심리 테스트(neuropsychological tests)는 모든 시험군(정상군 및 환자군)들에서 수행되었다. 또한, 상기 시험군들은 광범위한 의학적, 신경학적 및 정신의학적 검사도 평가하였으며, 이는 가족 인터뷰와 같은 사회적 분석, 실험실 혈액 분석 및 뇌 자기 공명 영상 등이 포함되었다. AD 및 PD 질환 환자군들은 전형적인 약물 치료를 받도록 하였다. 질병 이환(disease comorbidity)은 이환 지수(Comorbidity Index)로 언급되는 칼슨 이환 지수(Charlson Comorbidity Index)[Charlson et al., J. Chronic. Dis. 1987;40(5):373-383]의 변형된 버전으로 평가하였으며, 상기 지수는 심근 경색(myocardial infarction), 울형성 심부전(congestive heart failure), 말초 혈관 질환(peripheral vascular disease), 고혈압(hypertension), 만성 폐쇄성 폐 질환(chronic obstructive pulmonary disease), 관절염(arthritis), 위장관 질환(gastrointestinal disease), 가벼운 간 질환(mild liver disease), 당뇨병(diabetes), 만성 신장병(chronic renal disease) 및 계통적 악성 종양(systemic malignancy)에 대한 항목들을 포함한다. 모든 항목들은 만성 신장병 및 계통적 악성 종양에서는 두 개의 가중치(weight)를, 나머지 질병에서는 하나의 가중치(weight)를 받도록 되어 있다. 치매 증상을 발병시키는 뇌졸중(stroke) 또는 다른 신경학, 대사성(metabolic) 또는 종양 장애(neoplastic disorder)를 갖는 환자들은 중증도 알코올 사용의 최근 기록 또는 우울증에 대한 입원 기록을 제외하였다. 모든 시험 참가자들의 특성은 하기 표 1에 요약하여 나타내었다.Extensive neuropsychological tests, including clinical dementia rating (CDR) and mini mental state examination (MMSE), were performed in all test groups (normal and patient groups). In addition, the test groups also evaluated a wide range of medical, neurological and psychiatric tests, including social analysis such as family interviews, laboratory blood analysis, and brain magnetic resonance imaging. Patients with AD and PD disease were given typical medication. Disease comorbidity is the Charlson Comorbidity Index, referred to as the Comorbidity Index [Charlson et al., J. Chronic . Dis . 1987; 40 (5): 373-383], with the index being myocardial infarction, congestive heart failure, peripheral vascular disease, hypertension ), Chronic obstructive pulmonary disease, arthritis, gastrointestinal disease, mild liver disease, diabetes, chronic renal disease and systemic malignancy Contains entries for (systemic malignancy). All items are intended to receive two weights for chronic kidney disease and systematic malignancy and one weight for the remaining disease. Patients with stroke or other neurological, metabolic, or neoplastic disorders that develop dementia symptoms excluded recent records of severe alcohol use or hospitalization records for depression. The characteristics of all test participants are summarized in Table 1 below.

단식 후 혈장 시료를 오전 9시 내지 오후 12시 사이에 헤파린 튜브(heparin tube)에 옮겨 담았다. 이후 혈장 시료를 폴리프로필렌 튜브(polypropylene tube)에 옮겨 담은 후, 세포 및 다른 불용성 물질의 제거를 위해 시료를 2,000×g 으로 15 분 동안 원심분리 시키고, 혈장만을 분리하였다.
After fasting, plasma samples were transferred to heparin tubes between 9 am and 12 pm. Thereafter, the plasma sample was transferred to a polypropylene tube, and then the sample was centrifuged at 2,000 × g for 15 minutes to remove cells and other insoluble substances, and only plasma was separated.

[표 1. 시험 참가자들의 특성]Table 1. Characteristics of test participants

Figure 112011043622632-pat00001

Figure 112011043622632-pat00001

1-2. 1-2. ELISAELISA 에 의한 혈장 내 In plasma by PTX3PTX3 수준( level( levellevel ) 측정) Measure

혈장 시료에서 PTX3의 농도는 Sandwich Elisa Duo-set(R&D systems; Minneapolis, MN) 방법을 이용하여 아래와 같이 측정하였다. 먼저, 상온에서 하룻밤 동안 1차 항체(mouse anti-human pentraxin 3)를 PBS에 희석하여 96-웰(well) ELISA 플레이트(Corning International; Corning, NY)에 부착시키고, PBS-T (phosphate buffered saline with 0.05% Tween 20)로 3회 세척 하였다. 블록킹(Blocking)은 1% BSA(bovine serum albumin)가 함유된 PBS로 실온에서 1시간 동안 반응시킨 후, PBS-T로 3회 세척 하였다. Standard(recombinant human pentraxin 3)는 312.5 ~ 20,000 pg/ml로 모든 시료는 각 웰(well)에 100 μl씩 넣어주며 실온에서 2시간 반응 시킨 후, PBS-T로 3회 세척 하였다. 이후, 2차 항체(biotinylated goat anti-human pentraxin 3)를 각 웰에 100 μl씩 넣고 실온에서 2시간 반응시킨 후, PBS-T로 3회 세척 후, horse radish peroxidase-conjugated streptavidin을 첨가하여 20 분간 반응시킨 후, PBS-T로 3회 세척하였다. 마지막으로 peroxidase substrate인 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine(TMB)와 peroxidase solution인 H2O2를 1:1로 혼합한 혼합물을 100 μl씩 넣고 2N H2SO4를 넣어 반응을 정지시킨 후, 450 nm 파장에서 흡광도를 측정 하였다. 모든 실험은 중복 측정하여 평균값을 이용하여 분석하였으며, 개인별 단백질 농도는 Bradford assay 방법을 사용하였다. 혈장 PTX3 농도는 각 개인 단백질 농도로 모두 보정하여 비교 분석 하였다. 혈장 PTX3에 대한 내부 분석(intra-assay) 및 상호 분석(inter-assay) 변동 계수(coefficient of variationl; CV)는 각각 2.16 %, 7.43 % (n=21) 이었다 [Andreasen et al., Arch. Neurol. 1999;56(6):673-680].
The concentration of PTX3 in plasma samples was measured using the Sandwich Elisa Duo-set (R & D systems; Minneapolis, MN) method as follows. First, the primary antibody (mouse anti-human pentraxin 3) was diluted in PBS overnight at room temperature and attached to a 96-well ELISA plate (Corning International; Corning, NY) and PBS-T (phosphate buffered saline with Washed 3 times with 0.05% Tween 20). Blocking (blocking) was reacted with PBS containing 1% BSA (bovine serum albumin) at room temperature for 1 hour, and then washed three times with PBS-T. Standard (recombinant human pentraxin 3) was 312.5 ~ 20,000 pg / ml. All the samples were put in 100 μl of each well. The reaction was performed at room temperature for 2 hours, and then washed three times with PBS-T. Thereafter, 100 μl of a secondary antibody (biotinylated goat anti-human pentraxin 3) was added to each well and reacted at room temperature for 2 hours. After washing three times with PBS-T, horse radish peroxidase-conjugated streptavidin was added for 20 minutes. After the reaction, the mixture was washed three times with PBS-T. Finally, add 100 μl of the mixture of 3,3 ', 5,5'-tetramethylbenzidine (TMB), a peroxidase substrate, and H 2 O 2 , a peroxidase solution, and add 2N H 2 SO 4 to stop the reaction. After the absorbance was measured at a wavelength of 450 nm. All experiments were repeated and analyzed using the average value, and individual protein concentrations were analyzed using Bradford assay method. Plasma PTX3 concentrations were corrected with each individual protein concentration and analyzed. Intra-assay and inter-assay coefficients of variation (CV) for plasma PTX3 were 2.16% and 7.43% (n = 21), respectively [Andreasen et al., Arch. Neurol. 1999; 56 (6): 673-680.

1-3. 통계적 분석1-3. Statistical analysis

정상군, MCI, AD 및 PD 환자군 사이에서 혈장 내 PTX3 수준 비교는 사후비교(post-hoc comparison)의 터키-HSD(Tukey-HSD) 테스트와 함께 ANOVA(one-way analysis of variance)로 수행하였다. 또한 여러 그룹들의 임상 자료들은 예측변수(predictor)로써 추가하였으며, 나이, 성별, BMI, 교육 년도 및 공존질환(co-morbidity)은 공분산 모델(covariance model) 분석에서 공변량(covariate)으로 추가하였다. 공분산 분석(ANCOVA)은 공분산(covariance)이 관찰되었을 때 수행된다. 또한, 상호 관계(correlation)에 대한 스피어만 분석(spearman' analysis)을 각 군(group)들에 대해 수행하였으며, 이는 공변량에 선형 회귀(linear regression)를 이용하여 PTX3 수준과 MMSE, CDR 및 UPDRS 값과 관련된 모든 이용할 수 있는 데이터로 수행하였다. 통계적 분석은 SPSS 18.0 소프트웨어(SPSS Inc; Chicago, IL), 시그마플롯(sigmaplot) 10.0(SPSS Inc) 및 MATLAB 7.0(The Mathworks; Natick, MA)을 이용하여 수행하였다. 통계적 의미 값(statistical significance value; p)은 < 0.05로 설정하였으며, 모든 결과 값은 mean ± SD로 나타내었다.
Comparison of plasma PTX3 levels between normal, MCI, AD and PD patient groups was performed by one-way analysis of variance (ANOVA) with the Turkey-HSD (Tukey-HSD) test of post-hoc comparison. In addition, clinical data from several groups were added as predictors, and age, gender, BMI, year of education and co-morbidity were added as covariates in covariance model analysis. Covariance analysis (ANCOVA) is performed when covariance is observed. In addition, a spearman 'analysis of the correlations was performed for each group, which used a linear regression of covariates to determine the PTX3 level and MMSE, CDR and UPDRS values. All available data related to this were performed. Statistical analysis was performed using SPSS 18.0 software (SPSS Inc; Chicago, IL), sigmaplot 10.0 (SPSS Inc) and MATLAB 7.0 (The Mathworks; Natick, MA). Statistical significance value ( p ) was set to <0.05 and all result values were expressed as mean ± SD.

실시예 2. 측정 결과Example 2. Measurement Results

2-1. 각 그룹간 혈장 내 2-1. In plasma between groups PTX3PTX3 수준 비교 Level comparison

도 1에 나타낸 바와 같이, ELISA에 의해 측정된 혈장 내 PTX3 농도는 정상군(n = 41)의 경우; 760.32 ± 303.04 pg/ml, MCI 질환 환자군(n = 39); 818.58 ± 446.22 pg/ml, AD 질환 환자군(n = 75); 840.70 ± 791.05 pg/ml, PD 질환 환자군(n = 66); 1153.51 ± 889.37 pg/ml로 각각 측정되었다. 도 1의 각 막대에서 수평 분할막대(horizontal bar)는 PTX3 농도의 평균 값을 나타낸 것이다. PTX3 측정 값은 전체 단백질 농도에 대해 표준화하여 나타내었다.As shown in FIG. 1, PTX3 concentration in plasma measured by ELISA was in the normal group (n = 41); 760.32 ± 303.04 pg / ml, MCI disease patient group (n = 39); 818.58 ± 446.22 pg / ml, AD disease group (n = 75); 840.70 ± 791.05 pg / ml, PD disease group (n = 66); Measured at 1153.51 ± 889.37 pg / ml respectively. The horizontal bar in each bar of Figure 1 represents the mean value of PTX3 concentration. PTX3 measurements are normalized to total protein concentration.

상기 결과들을 비교해본 결과, PTX3 농도는 정상군, AD 환자군 또는 MCI 환자군보다 PD 환자군에서 높게 측정된 것을 알 수 있었으며, PD 환자군과 다른 시험군들 사이에서 통계적으로 유의한 차이를 발견하였다(control vs PD, p = 0.003; MCI vs PD, p = 0.009; AD vs PD, p = 0.0001). 그러나, 정상군과 AD 환자군 사이(p = 0.392), 정상군과 MCI 환자군 사이(p = 0.835) 및 MCI 환자군과 AD 환자군 사이(p = 0.272)에서는 유의한 차이를 확인할 수 없었다.
Comparing the results, it was found that PTX3 concentration was higher in PD patients than in normal, AD or MCI patients, and found a statistically significant difference between PD and other test groups (control vs PD, p = 0.003; MCI vs PD, p = 0.009; AD vs PD, p = 0.0001). However, it could not find a significant difference between normal and AD patients (p = 0.392), between the normal group and MCI patients (p = 0.835) and (p = 0.272) between the MCI and AD patient group.

2-2. 2-2. PDPD 환자군에서 혈장 내  In plasma in patient group PTX3PTX3 수준과 인지 기능( Levels and cognitive functions ( cognitivecognitive functionfunction ) 사이의 상관 관계Correlation between

MMSE 및 CDR은 신경 퇴행성 질환을 갖는 환자들의 인지 기능을 평가하기 위해 빈번히 사용되는 방법이다. 측정 결과, 도 2에 나타낸 바와 같이 PD 환자군에서 혈장 PTX3 농도 및 MMSE 측정 값 사이(r = 0.094; p = 0.462, 도 2의 (A)) 및 혈장 PTX3 농도 및 CDR 측정 값 사이(r = 0.004; p = 0.977, 도 2의 (B))에서는 상당한 상관관계가 없었다.
MMSE and CDR are frequently used methods to assess the cognitive function of patients with neurodegenerative diseases. As a result of the measurement, between the plasma PTX3 concentration and the MMSE measurement value ( r = 0.094; p = 0.462, (A) in FIG. 2) and between the plasma PTX3 concentration and the CDR measurement value ( r = 0.004; There was no significant correlation at p = 0.977, FIG. 2 (B)).

2-3. PD 환자군에서 혈장 PTX3 수준과 질병 중증도(disease severity) 사이의 상관 관계2-3. Correlation between Plasma PTX3 Levels and Disease Severity in PD Patients

파킨슨 증후군(parkinsonism)의 중증도(severity)는 UPDRS Ⅰ(mention), UPDRS Ⅱ(activity of daily living; ADL) 및 UPDRS Ⅲ(motor function), H&Y(Hoehn and Yahr) stage 및 Schwab & England ADL scale을 이용하여 측정되었다. PD 환자군에서 UPDRS Ⅱ 및 UPDRS Ⅲ의 평균 측정 값은 하기 표 2에 나타내었다. 혈장 내 PTX3 농도 및 상기 측정값 사이의 상관관계는 통계학적 분석으로 결정하였다. UPDRS Ⅱ는 종속 변수(dependent variable)로써 기능적 활동을 측정하는 것이다.
The severity of Parkinsonism was measured using UPDRS I (mention), UPDRS II (activity of daily living (ADL)) and UPDRS III (motor function), H & Y (Hoehn and Yahr) stage, and the Schwab & England ADL scale. Was measured. Mean measurements of UPDRS II and UPDRS III in the PD patient group are shown in Table 2 below. The correlation between PTX3 concentration in plasma and the measurement was determined by statistical analysis. UPDRS II is a measure of functional activity as a dependent variable.

[표 2. PD 환자군의 UPDRS 측정 값]Table 2. UPDRS Measurements in PD Patients

Figure 112011043622632-pat00002

Figure 112011043622632-pat00002

측정 결과, 도 3에 나타낸 바와 같이, PD 환자군의 혈장 내 PTX3의 높은 농도는 UPDRS Ⅱ에 대한 높은 의존성 즉, PD의 중증도가 증가하는 것과 상당한 상관관계가 있는 것으로 확인되었다 (r = 0.368; p = 0.003, 도 3A). PTX3 농도와 ADL 사이의 상관관계는 Schwab & England ADL scale으로 확인하였다. 또한, 혈장 내 PTX3 농도와 UPDRS Ⅲ 사이의 통계학적으로 상당한 상관관계는 파킨슨 질환의 중증도가 증가하는 것으로 확인하였다 (r = 0.358; p = 0.004, 도 3B). 이처럼 PD 환자군에서 가장 두드러진 특징이 motor 증상인데, 본 연구에서는 PTX3 수치 차이가 파킨슨 질환 환자의 운동기능과 삶의 질에 서로 영향을 주는 것으로 나타났다. motor는 파킨슨 질환의 대표적인 운동 장애를 잘 반영한 결과로 생각되며, 파킨슨 질환이 진행된 환자는 독립적인 일상생활(Activity of Daily Living; ADL)을 수행하기 어렵고 통증과 같은 비운동성 증상을 동반하기도 한다. 본 연구에서 PD 환자에서 통계학적으로 혈장 PTX3의 높은 수치는 motor와 환자 일상생활에 유의한 영향을 주는 것과 연관 있는 결과로 볼 수 있겠다 (도 3A, B). 하지만, 파킨슨 질환 환자군에서 혈장 내 PTX3 농도와 UPDRS Ⅰ 사이(r = 0.214; p = 0.090) 및 H&Y stage와 PTX3 농도 사이(r = 0.169; p = 0.183)에서는 상당한 상당관계가 없는 것으로 확인되었다.
As a result, as shown in Figure 3, the high concentration of PTX3 in the plasma of the PD patient group was found to correlate significantly with the high dependency on UPDRS II, that is, the severity of PD ( r = 0.368; p = 0.003, Figure 3A). Correlation between PTX3 concentration and ADL was confirmed on the Schwab & England ADL scale. In addition, a statistically significant correlation between plasma PTX3 concentration and UPDRS III was found to increase the severity of Parkinson's disease ( r = 0.358; p = 0.004, FIG. 3B). The most prominent feature of PD patients is motor symptoms. In this study, differences in PTX3 levels affect motor function and quality of life in Parkinson's disease patients. The motor is a good reflection of the typical motor disorders of Parkinson's disease, and patients with Parkinson's disease have difficulty performing independent activity of daily living (ADL) and are accompanied by non-motor symptoms such as pain. In the present study, the high plasma PTX3 level in PD patients may be associated with a significant effect on motor and patient's daily life (Fig. 3A, B). However, there was no significant relation between the plasma PTX3 concentration and UPDRS I ( r = 0.214; p = 0.090) and the H & Y stage and PTX3 concentration ( r = 0.169; p = 0.183) in the Parkinson's disease group.

신경세포 생존(neuronal survival) 및 세포사멸(apoptosis)에 영향을 미치는 염증(inflammation)은 알츠하이머 질환(Alzheimer's disease; AD) 및 파킨슨 질환(Pakinson's desease; PD) 병리학에서 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 왔다 [Akiyama et al., Neurobiol. Aging. 2000;21(3):383-421; Czlonkowska et al., Med. Sci. Monit. 2002;8(8):RA165-177]. 이전 연구들에서는 염증이 AD 발병에 상당히 기여 한다는 것이 제시되었다 [Akiyama et al., Neurobiol. Aging. 2000;21(3):383-421]. AD의 동물 모델에서 활성화된 미세아교세포(microglia) 및 성상세포(astrocyte)는 응집된 Aβ 증착 및 노인성 플라크(senile plaque)와 관련이 있으며, APP 또는 APP-프레세닐린(presenilin) 형질전환 마우스들에 NSAID(nonsteroidal anti-inflammatory drug; 비스테로이드 항염제)를 처리하는 경우 뇌(brain)에서 신경교세포의 활성화, 염증성 유전자 발현 및 Aβ 증착의 감소되는 결과를 보였다 [Jantzen et al., J. Neurosci. 2002;22(6):2246-2254; Heneka et al., Brain 2005;128(Pt 6):1442-1453; Yan et al., J. Neurosci. 2003;23(20):7504-7509]. AD 환자들에 NSAID를 처리하는 경우에는 인지 및 정신과적 증상이 경감됨을 보였으며 [Rich et al., Neurology 1995;45(1):51-55], 이러한 결과는 염증과 AD 발병 사이에 관련이 있음을 지지하였다. 반면, PD는 흑색질(substantia nigra) 또는 청색반점(locus ceruleus) 및 신경교세포(glial cell) 증식의 병리학적 신경세포 손실이 특이적으로 나타난다 [McGeer et al., Neurology 1988;38(8):1285-1291]. 또한 대뇌피질의 도파민, 노르아드레날린(noradrenaline), 세포토닌(serotonin) 및 이들 대사산물의 감소가 PD 환자들에서 관찰되었다 [Scatton et al., Brain. Res. 1983;275(2):321-328]. PD의 증상은 운동완만(bradykinesia), 경직(rigidity), 안정시 진전(resting tremor) 및 자세성 질환(postural disorder)이 나타나는 것이 특징이다. 또한 PD 환자들은 인지 결핍(cognitive deficit), 자율신경성 증상(autonomic symptom) 및 감각 신경계 장애(sensory nervous system disorder)를 보이며 [Starkstein et al., J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 1992;55(5):377-382], PD를 경험한 환자들 중 20-40%는 치매(dementia)가 발생되었다 Emre M., Lancet. Neurol. 2003;2(4):229-237]. 이와 같이, AD와 PD 사이에서 병적인 특성 및 신경 화학적 변화가 다르나, 이들은 공통된 메커니즘을 갖는 것으로 알려져있다: AD와 PD는 강한 염증 구성 요소를 갖는 질병들이다. 그러나, 본 발명자들은 혈중 PTX3 농도가 PD 환자군에서는 증가하지만, AD 환자군에서는 그렇지 않음을 발견하였으며, 이러한 결과는 AD와 PD의 서로 어긋나는 질병 메커니즘에서 another layer of complexity를 나타낸다. 게다가, PD 환자군에서 혈중 PTX3 발현 농도와 UPDRSⅢ 또는 ADL(UPDRSⅡ) 사이에서 통계적으로 유의한 상관 관계를 보였다.
Inflammation, which affects neuronal survival and apoptosis, has been known to play an important role in the pathology of Alzheimer's disease (AD) and Parkinson's desease (PD) [Akiyama et al., Neurobiol . Aging . 2000; 21 (3): 383-421; Czlonkowska et al., Med . Sci . Monit . 2002; 8 (8): RA165-177. Previous studies have shown that inflammation contributes significantly to the development of AD [Akiyama et al., Neurobiol . Aging . 2000; 21 (3): 383-421. Activated microglia and astrocytes in an animal model of AD are associated with aggregated Aβ deposition and senile plaques, and APP or APP-presenilin transgenic mice Treatment with NSAIDs (nonsteroidal anti-inflammatory drugs) resulted in decreased glial cell activation, inflammatory gene expression and Aβ deposition in the brain [Jantzen et al., J. Neurosci . 2002; 22 (6): 2246-2254; Heneka et al., Brain 2005; 128 (Pt 6): 1442-1453; Yan et al., J. Neurosci . 2003; 23 (20): 7504-7509. Treatment of NSAIDs in AD patients has been shown to alleviate cognitive and psychiatric symptoms (Rich et al., Neurology 1995; 45 (1): 51-55), and these findings correlate with inflammation and AD development. It supported. PD, on the other hand, specifically presents pathological neuronal loss of substantia nigra or locus ceruleus and glial cell proliferation [McGeer et al., Neurology 1988; 38 (8): 1285 -1291]. In addition, a decrease in cerebral cortical dopamine, noradrenaline, cytotonin and their metabolites has been observed in PD patients [Scatton et al., Brain . Res . 1983; 275 (2): 321-328. Symptoms of PD are characterized by the appearance of bradykinesia, rigidity, resting tremor and postural disorders. PD patients also have cognitive deficits, autonomic symptoms, and sensory nervous system disorders [Starkstein et al., J. Neurol . Neurosurg . Psychiatry . 1992; 55 (5): 377-382], 20-40% of patients who experienced PD developed dementia. Emre M., Lancet . Neurol . 2003; 2 (4): 229-237. As such, pathological properties and neurochemical changes differ between AD and PD, but they are known to have a common mechanism: AD and PD are diseases with strong inflammatory components. However, the inventors have found that blood PTX3 concentration increases in the PD patient group but not in the AD patient group, and this result indicates another layer of complexity in the disease mechanisms that deviate from AD and PD. In addition, there was a statistically significant correlation between blood PTX3 expression levels and UPDRSIII or ADL (UPDRSII) in PD patients.

PD 환자들에서 가장 현저한 특징은 운동계 증상(motor symptom)이다. 본 발명에서는 혈중 PTX3 농도가 PD 환자군에서 운동 기능 및 ADL과 관련이 있음을 밝혀내었다. 이전의 역학적 연구는 더 심한 운동 증상을 보이는 PD 환자들이 더 우울한 경향이 있다고 발표하였다. 그러나, PD 환자군들은 대조군보다 사회적으로 더 고립되지 않는다는 보고가 나왔다 [Tison et al., Mov. Disord. 1997;12(6):910-915]. 만성 PD 환자는 독립적인 루틴 태스크(routine task)를 수행하는데에 어려움이 있으며, 사회적 활동이 제한된다. 최근 연구에 따르면, 높은 혈중 PTX3 농도는 노인 신경성 환자(hypertensive patient)에서 인지 장애(cognitive impairment)의 예측변수로 관찰함이 보고되었다 [Yano et al., J. Gerontol. A. Biol. Sci. Med. Sci. 2010;65(5):547-552]. 그러나, 본 발명자들은 AD, MCI 및 PD 환자들에서 MMSE 및 CDR 측정 값으로 표현되는 인지 장애와 PTX3 농도 사이의 관계를 찾아내지 못하였다.
The most prominent feature in PD patients is motor symptom. In the present invention, it was found that blood PTX3 concentration is related to motor function and ADL in the PD patient group. Previous epidemiologic studies have shown that PD patients with more severe motor symptoms tend to be more depressed. However, it has been reported that PD patient groups are not more socially isolated than controls [Tison et al., Mov . Disord . 1997; 12 (6): 910-915. Chronic PD patients have difficulty performing independent routine tasks and have limited social activities. Recent studies have reported that high blood PTX3 levels are observed as predictors of cognitive impairment in elderly hypertensive patients [Yano et al., J. Gerontol . A. Biol . Sci . Med . Sci . 2010; 65 (5): 547-552. However, we did not find a relationship between PTX3 concentration and cognitive impairment expressed in MMSE and CDR measurements in AD, MCI and PD patients.

상기 언급된 파킨슨 질환(PD)은 활성 산소종(reactive oxygen species), 전-염증성 프로스타글란딘(pro-inflammatory prostaglandin) 및 사이토카인을 증가시킴으로 염증 반응과 관련이 있다 [Teismann et al., Mov. Disord. 2003;18(2):121-129]. 이전 연구에서는 상기의 전-염증성 매개자의 비정상적인 수준이 PD에서 병리적 과정의 표지자(indicator)일 수 있다고 제안하였다. 예컨대, 말초 혈액(peripheral blood)에서 산화 스트레스의 수준은 PD의 진행과 관련이 있다 [Ilic et al., Funct. Neurol. 1999;14(3):141-147; Michell et al., Brain 2004;127(Pt 8):1693-1705]. CSF 및 혈청에서 8-OHdG/8-OHG 수준은 대조군에 비해 PD 환자들에서 상당히 높았으며 [Kikuchi et al., Neurobiol. Dis. 2002;9(2):244-248], 혈장(plasma)에서 상당히 높은 수준의 α-synuclein은 PD 환자와 연관이 있음이 밝혀졌다 [El-Agnaf et al., FASEB. J. 2006;20(3):419-425]. 또한 혈장 IL-6의 높은 수준은 PD 발병의 위험을 증가시키는 것과 경쟁적으로 연관이 있으며 [Chen et al., Am. J. Epidemiol. 2008;167(1):90-95], 뇌 및 CSF(cerebrospinal fluid)에서 TNF-α의 농도는 대조군에 비해 PD 환자들에서 상당히 높게 관찰되었다 [Mogi et al., Neurosci. Lett. 1994;165(1-2):208-210]. 또한 IL-2, IL-4, IL-6, TNF-α 및 IFN-γ의 농도는 대조군과 비교하여 PD 환자들에서 상당히 높았다 [Brodacki et al., Neurosci. Lett. 2008;441(2):158-162]. 이러한 잠재적인 생화학적 마커들은 PD 환자들에서 질병 중증도(disease severity) 예컨대, UPDRS 측정 값, H&Y stage 등과 관련이 있는 것으로 나타났다. 예를들어, CSF에서의 IL-6 수준과 PD의 중증도(UPDRS Ⅰ-Ⅲ) 사이에서 상당한 역상관 관계(inverse correlation)가 있음이 관찰되었으며 [Muller et al., Acta. Neurol. Scand. 1998;98(2):142-144], 또한 PD 환자들의 CSF의 α-synuclein 수준과 H&Y stage 사이에서도 역상관 관계가 있음이 관찰되었다 [Tokuda et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 2006;349(1):162-166]. 게다가, 혈청 내 S100 수준은 H&Y stage와 양성(positive) 관계를 나타내나, UPDRS Ⅱ 측정 값과는 음성(negative) 관계를 보였다 [Schaf et al., Parkinsonism. Relat. Disord. 2005;11(1):39-43].
Parkinson's disease (PD), mentioned above, is associated with an inflammatory response by increasing reactive oxygen species, pro-inflammatory prostaglandin and cytokines [Teismann et al., Mov . Disord . 2003; 18 (2): 121-129. Previous studies have suggested that the abnormal levels of these pre-inflammatory mediators may be indicators of pathological processes in PD. For example, the level of oxidative stress in peripheral blood is associated with the progression of PD [Ilic et al., Funct . Neurol . 1999; 14 (3): 141-147; Michell et al., Brain 2004; 127 (Pt 8): 1693-1705]. 8-OHdG / 8-OHG levels in CSF and serum were significantly higher in PD patients than in controls [Kikuchi et al., Neurobiol . Dis . 2002; 9 (2): 244-248], a significantly higher level of α-synuclein in plasma was found to be associated with PD patients [El-Agnaf et al., FASEB . J. 2006; 20 (3): 419-425. In addition, high levels of plasma IL-6 are competitively associated with increasing risk of developing PD, see Chen et al., Am . J. Epidemiol . 2008; 167 (1): 90-95], concentrations of TNF-α in the brain and cerebrospinal fluid (CSF) were significantly higher in PD patients than in controls [Mogi et al., Neurosci . Lett . 1994; 165 (1-2): 208-210. In addition, the concentrations of IL-2, IL-4, IL-6, TNF-α and IFN-γ were significantly higher in PD patients compared to controls [Brodacki et al., Neurosci . Lett . 2008; 441 (2): 158-162. These potential biochemical markers have been shown to be associated with disease severity such as UPDRS measurements, H & Y stage, etc. in PD patients. For example, a significant inverse correlation has been observed between IL-6 levels in CSF and the severity of PD (UPDRS I-III), see Muller et al., Acta . Neurol . Scand . 1998; 98 (2): 142-144], and there was also an inverse correlation between the α-synuclein level of CSF and the H & Y stage of PD patients [Tokuda et al., Biochem . Biophys . Res . Commun . 2006; 349 (1): 162-166. In addition, serum S100 levels were positive for the H & Y stage but negative for UPDRS II measurements [Schaf et al., Parkinsonism . Relat . Disord . 2005; 11 (1): 39-43.

본 발명 이후의 후속 연구들은 혈장 내 PTX3 수준과 운동 및 PD의 다른 임상적 중증도(clinical severity) 사이의 관계를 확증하는 것이 요구된다. 본 발명의 결과들은 공존질환(co-morbidity)을 보정해 주었으나, 사용되는 약물에 대해서는 보정하지 못했다. 추후 PD의 임상 증상을 경감시키기 위해 현재 사용되는 다수의 약물에 대한 보정은 보다 정확한 평가를 위해 필요하다. 혈장 및 CSF 내 PTX3의 수준을 비교하는 것을 중요 하지만, 채취한 시료에서 CSF 내 PTX3 수준을 검출하는 데는 한계가 있다. 지주막하 출혈(subarachnoid hemorrhage) 환자에 대한 최근 연구에서는 CSF 내 높은 PTX3 수준이 후기 반응(late phase)과 비교했을 때 급성 단계(acute phase)와 관련이 있음을 밝혀내었으나, 대조군의 어떠한 시료에서도 검출 가능한 농도가 측정되지 않았다 [Zanier et al., Intensive. Care. Med. 2011;37(2):302-309]. AD 및 PD와 같은 만성 질환을 갖는 환자들에서, CSF 내 PTX3의 수준은 다소 낮게 측정되었다. 이에 이러한 환자들에서 CSF 내 PTX3 수준을 측정하기 위한, 보다 민감한 방법이 요구된다.
Subsequent studies after the present invention are required to establish a relationship between plasma PTX3 levels and exercise and other clinical severity of PD. The results of the present invention corrected co-morbidity, but did not correct for the drug used. Correction of many drugs currently used to alleviate clinical symptoms of PD later is needed for a more accurate assessment. It is important to compare the levels of PTX3 in plasma and CSF, but there is a limit in detecting PTX3 levels in CSF in samples taken. Recent studies in patients with subarachnoid hemorrhage have found that high levels of PTX3 in CSF are associated with an acute phase when compared to the late phase, but detected in any sample in the control group. Possible concentrations have not been determined [Zanier et al., Intensive . Care . Med . 2011; 37 (2): 302-309. In patients with chronic diseases such as AD and PD, the level of PTX3 in CSF was measured somewhat lower. There is a need for more sensitive methods for measuring PTX3 levels in CSF in these patients.

본 발명의 결과들은 또한, 혈장 내 PTX3의 수준이 대조군 및 MCI, AD와 같은 다른 신경 환자들과 비교하였을 때 PD 환자군에서 더 증가되었음을 확인하였다. 그리고, 혈장 내 PTX3의 수준이 UPDRS 측정 값 및 다른 임상 증상으로부터 측정되는 PD 환자군의 질병 중증도와 상당한 연관이 있음을 밝혀내었다. 앞으로 후속 연구에서는 혈장 내 PTX3이 PD의 임상 진단 및 예측을 위한 잠재적인 바이오마커로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.
The results of the present invention also confirmed that the level of plasma PTX3 was increased in the PD patient group as compared to the control group and other neurological patients such as MCI, AD. It has also been found that the level of PTX3 in plasma is significantly associated with disease severity in the PD patient group as measured from UPDRS measurements and other clinical symptoms. Future studies suggest that PTX3 in plasma could be used as a potential biomarker for clinical diagnosis and prediction of PD.

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Claims (9)

서열번호 1의 아미노산 서열을 갖는 펜트락신 3(PTX3) 단백질을 포함하고, 상기 펜트락신 3(PTX3) 단백질은 정상군, 알츠하이머 질환(AD) 환자군 또는 경도 인지장애(MCI) 환자군에 비해 파킨슨 질환 환자군(PD)의 혈액에서 발현 농도가 증가하는 것을 특징으로 하는, 혈액에서의 파킨슨 질환(PD) 진단용 마커 조성물.
Pentoxin 3 (PTX3) protein having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, wherein the pentraxine 3 (PTX3) protein is Parkinson's disease patients compared to normal, Alzheimer's disease (AD) patients or mild cognitive impairment (MCI) patients Marker composition for diagnosing Parkinson's disease (PD) in the blood, characterized by an increase in the concentration of expression in the blood of (PD).
삭제delete 펜트락신 3(PTX3) 단백질에 대한 항체를 유효성분으로 포함하는 혈액에서의 파킨슨 질환(PD) 진단용 조성물.
A composition for diagnosing Parkinson's disease (PD) in blood, which comprises an antibody against a pentraxin 3 (PTX3) protein as an active ingredient.
제 3항에 있어서, 상기 항체는 펜트락신 3(PTX3) 단백질에 대한 폴리클로날(polyclonal) 또는 모노클로날(monoclonal) 항체인 것을 특징으로 하는 혈액에서의 파킨슨 질환(PD) 진단용 조성물.
The composition for diagnosing Parkinson's disease (PD) in blood according to claim 3, wherein the antibody is a polyclonal or monoclonal antibody to pentaxin 3 (PTX3) protein.
제 3항의 파킨슨 질환 진단용 조성물을 포함하는 혈액에서의 파킨슨 질환(PD) 진단용 키트.
A kit for diagnosing Parkinson's disease (PD) in blood, comprising the composition for diagnosing Parkinson's disease of claim 3.
제 5항에 있어서, 상기 키트는 ELISA 키트인 것을 특징으로 하는 혈액에서의 파킨슨 질환(PD) 진단용 키트.
6. The kit for diagnosing Parkinson's disease (PD) in blood according to claim 5, wherein the kit is an ELISA kit.
파킨슨 질환(PD)의 예측 및 판단을 위한 정보를 제공하기 위하여, 파킨슨 질환 의심 환자의 혈액 시료로부터 펜트락신 3(PTX3) 단백질을 검출하는 방법.
A method for detecting pentraxine 3 (PTX3) protein from a blood sample of a suspected Parkinson's disease to provide information for predicting and determining Parkinson's disease (PD).
제 7항에 있어서, 상기 펜트락신 3(PTX3) 단백질의 검출은 ELISA를 이용하여 측정하는 것을 특징으로 하는 방법.
8. The method of claim 7, wherein the detection of the pentraxine 3 (PTX3) protein is measured using an ELISA.
하기의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파킨슨 질환(PD) 예방 및 치료 물질의 스크리닝 방법:
a) 파킨슨 질환으로 의심되는 환자군에 임의의 약제를 처리하는 단계; 및
b) 임의의 약제를 처리하지 않은 환자군과 비교하여 혈중 펜트락신 3(PTX3) 단백질의 발현 농도가 감소되는지 여부를 결정하는 단계, 여기서 상기 PTX3 단백질의 발현 농도가 감소되면 파킨슨 질환 예방 및 치료 물질로 동정한다.
A method for screening a Parkinson's disease (PD) prophylactic and therapeutic material, comprising the following steps:
a) treating any agent with a group of patients suspected of Parkinson's disease; And
b) determining whether the level of expression of pentraxine 3 (PTX3) protein in the blood is reduced compared to a group of patients not treated with any agent, wherein if the level of expression of the PTX3 protein is reduced, Parkinson's disease prevention and treatment I sympathize.
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