KR102277871B1 - 소변의 알파-씨누클레인 중합체 측정에 의한 파킨슨병 진단 정보의 수집방법 및 그 키트 - Google Patents

소변의 알파-씨누클레인 중합체 측정에 의한 파킨슨병 진단 정보의 수집방법 및 그 키트 Download PDF

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Abstract

α-Synuclein(α-Syn)은 파킨슨병(PD)의 중요한 병리학적 마커인 루이소체의 주요 구성성분이다. PD 환자와 대조군의 혈액, 침, 뇌척수액 등 생체액에 존재하는 α-Syn 양의 차이를 PD의 진단 마커로 사용하고자 하는 시도는 오랫동안 진행되었으나 그 연구결과가 상이하여 실용 가능한 뚜렷한 결과가 없었다. 최근에는 α-Syn의 중합체를 정량하여 생체지표로 이용하고자 하는 시도가 있었다. 본 발명은 농축한 환자 소변에서 α-Syn의 존재를 처음으로 확인하고, 특정 α-Syn의 중합체 형태를 인지하는 다양한 α-Syn 항체를 이용한 면역효소침강법(ELISA)을 확정하였다. 이 방법을 이용하여 PD 환자와 대조군의 소변 샘플내의 특정 α-Syn의 중합체를 정량한 결과, 환자 소변에서 베타-병풍구조(β-sheet-rich)로 이루어진 α-syn 중합체가 유의미하게 증가하였고, 구 형태로 응집된 α-syn 중합체의 양은 유의미하게 감소함을 확인하였다. 결론적으로 소변 샘플내의 특정 α-Syn의 중합체의 양이 환자와 비환자 대조군에서 유의미한 차이를 보임을 확인하였으며, 이를 통해 파킨슨병 진단 키트를 개발할 수 있는 근거를 도출하였다.

Description

소변의 알파-씨누클레인 중합체 측정에 의한 파킨슨병 진단 정보의 수집방법 및 그 키트 {The collection method of diagnosis information of Parkinson's disease by assessment of the α-synuclein oligomers in the urine and the kit}
본 발명은 소변에서 중합체 알파-씨누클레인을 검출하여 파킨슨병(PD)을 진단하기 위한 정보를 수집하는 방법 및 그 키트에 관한 것이다.
알파-씨누클레인은 파킨슨병 발병에 핵심적인 역할을 하는 단백질이지만 진단 도구로서의 그 유용성은 정확하게 확립되지 않았고, 소변에서의 존재 유무도 현재까지 알려지지 않았다. 본 발명은 사람의 소변에서 복잡한 전처리 없이 간단한 농축과정에 의해서 파킨슨병의 원인 단백질인 알파-씨누클레인을 검출하고 특정형태의 알파-씨누클레인의 소변 내 농도가 질병의 여부와 관련이 있다는 것을 밝힌 첫 번째 연구결과이다.
본 발명자들은 비침습적으로 다량 확보 가능한 환자의 소변에서 알파-씨누클레인 단백질의 존재를 처음으로 확인하고, 더욱이 그 단백질의 일정한 형태가 환자와 비환자대조군에서 유의미한 차이를 보임을 확인하였으며, 이를 통해 파킨슨병 진단 기술 및 그 키트를 개발할 수 있는 근거를 도출하였다.
고령인구의 증가와 함께 파킨슨병의 발병률은 날로 증가하는 추세이지만, 그 진단법은 사후 진단 외에는 아직 정확한 방법이 없다. 현재 환자의 혈액이나 뇌척수액, 침에서 파킨슨병의 원인 단백질인 알파-씨누클레인을 측정하는 방법이 제시되었지만 환자에서 알파-씨누클레인 단백질이 증가되는지 또는 감소되는지에 대해서는 연구결과들이 달라 아직 확실한 결론을 내릴 수 없다.
알파씨누클레인[α-Synuclein(α-syn)]은 파킨슨병(PD) 환자의 사후조직 검사에서 나타나는 대표적인 병리학적 마커인 루이소체의 주요 구성성분이다. α-syn이 실질적인 PD 생체지표로서 가능한지 많은 학자들에 의해 연구되었으나, PD 환자와 대조군의 뇌척수액, 혈액, 침 등 생체액에서의 α-syn의 양은 연구마다 다르게 보고되었다.
α-syn은 그 단당체가 생체의 조건에 따라, 중합체가 형성되면서 응집체로 변화하는 것이 병의 주요 요인이라고 알려져 있다. 최근에는 새로운 PD 진단기법으로 조사표본에서 중합체 α-syn 양을 측정하고자 하는 시도가 있다.
본 발명자들은 특정 α-syn 항체를 사용하여 다양한 모양의 중합체 α-syn을 탐지하는 효소면역검사법 enzyme-linked immuno-absorbent assay(ELISA)를 개발하였다. 그리고 이 방법을 PD 환자와 대조군의 소변 샘플에 적용한 결과, 전체 α-syn 양은 PD 환자와 대조군에서 차이가 없었으나, 베타-병풍구조(β-sheet-rich)로 이루어진 α-syn 중합체가 PD 환자에서 유의미하게 증가하였고, 구 형태로 응집된 α-syn 중합체의 양은 유의미하게 감소함을 확인하였다.
이 결과는 소변의 특정 α-syn 중합체 탐지 및 측정을 통해 PD 진단이 가능함을 시사한다.
α-syn에 의한 PD 발병은 치료적인 면에서뿐만 아니라 진단 면에서도 결정적인 지표이다. α-syn이 선조체 흑질(substantia nigra par compacta)의 도파민성 신경세포에 독성을 나타내기 위해선 α-syn의 중합체화가 중요하다. 루이소체나 루이 뉴라이트 같은 큰 모양의 α-syn은 도파민성 신경세포에서 축적되므로 이들 α-syn 응집체는 PD에서 일어나는 비독성으로 생각된다. 이와 대조적으로 α-syn 섬유화과정(fibrilation)이나 구부러진 실, 원형체, 구체 등 특정구조의 α-syn 중합체화 과정 중의 중간체는 도파민성 신경세포의 소멸을 유도한다. 스트레인 (strain)이라 불리는 이러한 α-syn 중합체의 분포는 α-syn 중합체화에 대한 치료기법에 중요하다.
많은 연구진이 PD 환자에서의 α-syn 양을 진단도구로 삼기 위해 애쓰고 있다. 하지만 많은 연구가 PD 환자의 생체액에서의 α-syn 양이 서로 불일치하는 결과를 보고하였다. 이는 생체액에서의 α-syn 양을 진단도구로 삼기 위해서는 특정 구조의 α-syn 양을 먼저 고려해야 한다는 걸 시사한다. 그런데, 중합체 α-syn 양은 PD나 루이소체 치매 dementia with Lewy body(DLB), 환자의 뇌척수액, 혈청, 침에서 증가하였으나 전체 α-syn 양은 변화가 없거나 감소하였다.
소변은 비교적 용이하게 다량의 샘플을 확보할 수 있다는 점에서 우수한 인간 생체액이다. 소변에서의 감마 씨누클레인(γ-synuclein)의 증가는 방광암의 지표로 사용되고 있다. 본 발명자들은 이미 소변을 이용하여 산화 DJ-1이나 exosome에서 DJ-1이 환자 소변에서 증가함을 보고한 바 있다.
α-syn이 현재까지 소변에서 탐지되지 않았지만, 본 발명자들은 그 이유가 소변에서의 α-syn 양이 탐지 가능한 최소양보다 작아서일 것이라는 가정을 세웠다.
그리하여 본 발명자들은 소변이나 소변 내의 세포외소포체(exosome) 대신 농축시킨 소변을 사용하여 α-syn 중합체의 존재와 그 양의 차이를 탐지하는 효소면역검사법 enzyme-linked immuno-absorbent assay (ELISA)를 개발하여 PD 환자나 대조군에서 비교하였고, 그 결과를 통해 파킨슨병 진단에 유용한 본 발명을 안출하였다.
본 발명은 소변에서 α-syn 중합체를 검출하여 파킨슨병을 진단하기 위한 정보를 수집하는 방법 및 그 키트를 제공하는 데 그 목적이 있다.
이를 위해 본 발명자들은 환자의 소변에서 α-syn 단백질의 존재를 처음으로 확인하고, 더욱이 그 단백질의 일정한 형태가 환자와 비환자대조군에서 유의미한 차이를 보임을 확인함으로써 본 발명에 이르게 되었다.
위 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 파킨슨병 진단에 필요한 정보를 제공하기 위하여 항원-항체 반응을 통해 소변의 α-syn 중합체를 측정하는 것을 특징으로 하는 의료정보 수집방법을 제공한다.
이때 상기 의료정보 수집방법은, 여러 형태의 α-syn 중합체 중 베타-병풍구조(β-sheet-rich)로 이루어진 α-syn 중합체와 구 형태로 응집된 α-syn 중합체 중 적어도 하나의 양을 측정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 또한 항원-항체 반응을 통해 소변의 α-syn 중합체를 측정하는 파킨슨병 진단용 ELISA 키트를 제공한다.
이때 상기 파킨슨병 진단용 ELISA 키트는 α-syn 중합체 중 베타-병풍구조(β-sheet-rich)로 이루어진 α-syn 중합체와 구 형태로 응집된 α-syn 중합체 중 적어도 하나의 양을 측정하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 파킨슨병 진단용 ELISA 키트는 포획항체와 탐지항체의 짝을 포함하는 것으로서 포획항체는 하기 2가지 중 적어도 하나이고 탐지항체는 하기와 같은 것을 특징으로 한다.
<포획항체>
삭제
1) Anti-α-synuclein filament antibody [MJFR-14-6-4-2]- Conformation-Specific (Abcam, #ab209538)
2) ASyO5 / Mouse anti-human α-synuclein oligomer-specific antibody (clone number 2.4) (Agrisera, #AS13 2718)
<탐지항체>
HRP-conjugated α-synuclein Antibody (Santa Cruz Biotechnology, #sc-12767)
본 발명에 따르면 소변에서 α-syn 단백질의 형태를 확인함으로써 파키슨병을 용이하게 진단할 수 있다.
도 1은 전체 및 여러 형태의 α-syn 중합체 분석을 위한 ELISA 개발 검증에 관한 것을 나타낸 것으로 세부내용은 다음과 같다.
A. 제작하려는 샌드위치 ELISA 항체 및 표준용액의 구성도
B. 전체 α-syn의 농도를 측정하는 Total-αS ELISA를 구성하는 포획항체(Capture antibody) 및 탐지항체(Detection antibody)를 이용한 단량체 α-syn 표준 용액(monomer standard)의 웨스턴 블롯 분석
C. Monomer standard의 Total-αS ELISA에서 적용 및 흡광도 검출 결과
D. 베타-병풍구조로 이루어진 α-syn 중합체의 양을 검출하고자 구성한 Fila-αS ELISA의 포획항체(Capture antibody) 및 탐지항체(Detection antibody)를 이용하여 고도로 응집된 베타-병풍구조 중합체인 α-syn 피브릴 표준용액(Fibril standard) 응집체 트랩 분석
E. Fila-αS ELISA를 적용한 Fibril standard의 흡광도 검출 결과
F. 구 형태의 특이적 α-syn 중합체의 샌드위치 ELISA 개발을 위해 제작한 투과막 통과 분리를 통한 α-syn 중합체 획득 모식도
G. 100K 투과막을 통과하지 못한 α-syn 중합체(100K-cut α-syn)와 100K 투과막과 30K 투과막 모두를 통과한(30K-FT α-syn)의 Total-αS, Fila-αS ELISA 그리고 제작하고자 하는 구 형태의 특이적 α-syn 중합체 ELISA(Oligo5-αS ELISA)의 포획항체(Capture antibody)를 이용한 닷 블롯 분석
H. Oligo5-αS ELISA를 구성하는 포획항체(Capture antibody) 및 탐지항체(Detection antibody)를 이용하여 100K-cut α-syn 중합체 표준용액의 희석 농도에 따른 양적 차이를 확인한 닷 블롯 분석
I. 100K-cut α-syn 중합체 표준용액과 30K-FT α-syn 표준 용액의 Oligo5-αS ELISA 적용 및 흡광도 검출 결과
또한 도 2는 사람 소변에서의 α-syn 중합체 확인 및 ELISA 분석을 나타낸 것으로 세부내용은 다음과 같다.
A. 100K 및 10K 투과막을 이용한 10배 농축된 소변에서 웨스턴 블롯 분석을 이용한 α-syn의 검출
B. Total-αS ELISA를 이용한 대조군 및 파킨슨병 환자의 소변의 전체 α-syn의 양
C. 파킨슨병 환자의 Hoehn and Yarh 단계에 따른 소변의 Total-αS ELISA 결과 상관 분석 결과
D. Fila-αS ELISA를 이용한 대조군 및 파킨슨병 환자의 소변 내 특정 α-syn 중합체의 양
E. Oligo5-αS ELISA를 이용하여 대조군 및 파킨슨병 환자의 소변 내 특정 α-syn 중합체의 양
F. Fila-αS ELISA의 값을 Oligo5-αS ELISA 나누었을 때의 대조군 및 파킨슨병 환자의 비교 분석 결과
본 발명자들은 다른 생체액(biofluid)에 비해 훨씬 쉽게 비침습적으로 대량으로 얻을 수 있는 소변에서 웨스턴 블롯 분석을 통해서 α-syn 단백질의 존재를 처음으로 확인하였다(도 2의 A).
또한 개별 시료에서 확실한 정량이 가능한 효소결합 면역 흡착검사법(ELISA)을 바탕으로 기존의 α-syn을 항원으로 하는 항체들을 이용하여 독자적인 ELISA 방법을 구축하였으며, 이를 통하여 다양한 구조를 가지는 α-syn 중합체에 대한 정량을 실시하였다.
여러 형태의 α-syn 중합체의 양을 파킨슨병 환자와 비환자 대조군과 비교해 봤을 때 환자에서 베타-병풍구조로 이루어진 α-syn 중합체의 증가함이 유의미하였고(도 2의 D), 구 형태로 응집된 α-syn 중합체의 양은 유의미하게 감소하였다(도 2의 E).
또한 베타-병풍구조 α-syn 중합체 양을 구 형태 올리고머 양으로 나눈 결과 역시 유의미한 증가를 보였다(도 2의 F).
이하 본 발명을 구체적인 실시예와 함께 설명한다.
<ELISA용 표준용액 제조>
사람의 α-syn 재조합단백질(Boston Bio (SP-480), 1 mg/ml)을 3 mg/ml로 농축한 뒤 PBS 용액으로 투석하였다. 포화 전(pre-saturation) 단계로, 이 용액을 37도에서 100rpm으로 1주간 진탕반응 시켰다. 이후, 간단히 초음파 분쇄 후에 같은 조건에서 2주간 더 반응시켰다. 피브릴 형태의 α-syn은 100,000g, 4도에서 1시간 초고속원심분리하여서 분리하였다. 침전된 α-syn 피브릴은 PBS 용액으로 두 번 씻어서 침전물을 1mg/ml로 PBS에 녹여서 사용하였다.
또 다른 형태의 α-syn 중합체 표준용액을 만들기 위해서, α-syn 단당체 용액(1 mg/ml)을 4도에서 5일간 보관한 뒤, 0.2 μm 필터를 통과시켜, 피브릴 형태를 제거하였다. 통과물은 100K 투과막을 통과하지 못한 용액을 모아 표준용액으로 사용하였다.
<샌드위치 ELISA법>
96웰 immunoplates(Corning)을 해당 포획항체로 4도에서 하룻밤 동안 코팅하였다. SuperBlock T20 Blocking Buffer(Thermo, 37516)를 블록킹에 사용하고, 0.1% tween 20가 있는 PBS에 섞어서 표준용액과 샘플의 희석용액으로 사용하였다. ELISA를 위해선, HRP-conjugated α-synuclein antibody를 사용하고, 3, 3', 5, 5'-tetramethylbenzidine(TMB, Sigma; T0440)를 감지시약으로 사용하여 450nm 흡광도를 측정하여 표준용액 곡선을 이용하여 정량하였다.
<웨스턴 블롯 분석 및 닷 블롯 분석>
샘플을 4-15% gradient gels(BIO-RAD, # 456-1086)에 로딩하고, 전기영동한 후에 니트로셀룰로즈 막에 단백질을 이동시켰다. Total-αS ELISA의 포획 및 탐지항체로 검출하였다. 100K 혹은 30K 투과막 튜브를 이용하여 얻은 중합체 α-Syn들은 1 μl 씩 니트로셀룰로즈 막에 찍은 후에 Oligo5-αS ELSIA를 구성하는 포획 및 탐지항체로 검출하였다.
<소변의 수집과 농축>
소변 샘플은 서울대 보라매병원의 IRB (IRB No. 30-2018-20 and 30-2019-96)를 통과한 후에 IRB규정에 의하여 파킨슨병 환자군과 질병이 없는 대조군을, 병원을 방문한 사람으로부터 모집하였다. 모든 파킨슨병 환자는 인지기능 장애가 없는 사람이고, 모두가 자의에 의해 사전동의서에 서명하였다. 소변 샘플은 사용 전까지 -80도에 보관하였다. 필요시에 소변을 녹인 후에 1% Triton X-100와 1X 단백질분해효소 억제제를 넣고 4000g, 4도에서 30분간 원심분리하여서 상등액을 100K 필터를 통과하여 그 상등액 (100K 용액)으로 10배 농축액을 만들어서 ELISA에 사용하였다. 필터를 통과한 용액은 10K 필터를 통과한 상등액을 10K 용액으로 웨스턴에 사용하였다. 대조군은 여성 8명, 남성 3명, 평균연령 61세이었고, 환자군은 여성 10명, 남성 11명, 평균연령 68세이었다.
<효소면역검사법 enzyme-linked immuno-absorbent assay (ELISA)의 개발과 단량체 또는 섬유화된(fibril) α-syn의 검출>
α-syn의 샌드위치 ELISA(샌드위치 효소면역검사법)를 개발하고자 표 1에 기술되어 있는 포획항체 3종과 탐지항체 1종을 이용하여 샌드위치 ELISA에 사용하였다(도 1의 A). 특정한 구조와는 상관없이 소변에 포함된 모든 α-syn의 양을 측정하기 위하여 포획항체 1번과 탐지항체를 짝지어 사용하여 전체 α-syn ELISA(Total-αS ELISA)를 구성하였다. 단량체 α-syn은 Total-αS ELISA의 표준용액(monomer standard)으로 삼아서 그 농도를 순차적으로 희석하여 확인한 결과 웨스턴 블롯 분석에서 희석한 농도에 따른 단량체 α-syn의 양적 차이를 Total-αS ELISA의 포획 및 탐지항체로 확인하였으며(도 1의 B), 이를 Total-αS ELISA에 적용하여 농도에 따라 증가하는 일차함수의 그래프를 얻어 이를 통한 소변의 ELISA 적용이 가능한 것을 확인하였다(도 1의 C).
포획항체 2번의 경우에는 뭉툭한 막대기 형태의 α-syn 중합체가 그 항원결정소가 되는 항체로 위에서 만든 α-syn 피브릴의 종류가 그 항원으로 제작되었다. 본 발명자들은 소변에서의 베타-병풍구조로 이루어진 알파-씨누클레인 중합체의 양을 측정하고자 포획항체 2번과 탐지항체를 짝지었으며, 고도의 베타-병풍구조로 이루어진 알파-씨누클레인 중합체인 α-syn 피브릴을 표준용액(Fibril standard)으로 사용하여 베타-병풍구조 알파-씨누클레인 중합체 ELISA(Fila-αS ELISA)를 구성하였다. Fila-αS ELISA의 포획 및 탐지항체를 이용한 응집체 트랩 분석에서 순차적 농도에 따른 α-syn 피브릴의 양적 차이를 확인하였으며(도 1의 D), α-syn 피브릴을 이용한 표준용액으로 Fila-αS ELISA의 선형회귀에 따른 소변의 ELISA 적용이 가능한 것을 확인하였다(도 1의 E).
<소변 샘플에서의 구 형태 α-syn 중합체의 양>
생체액에 존재하는 여러 가지 α-syn 중합체의 구조와 그 양적 차이는 아직 완전히 이해되지 않았다. 하지만 소변에서 여러 형태의 α-syn 중합체의 존재할 가능성에 대해 배제하고 α-syn의 진단키트를 이야기할 수는 없다. 그래서 본 발명자들은 α-syn 중합체 중에 구 형태를 인지하는 항체인 포획항체 3번을 이용하여 특정적 α-syn 중합체의 양을 분석하고자 탐지항체와 짝지어 Oligo5-αS ELISA 키트를 구성하였다.
Oligo5-αS ELISA의 표준용액을 얻기 위하여 α-syn 단량체 단백질을 4도에서 5일간 보관한 뒤, 100K 와 30K를 분리 통과시키는 투과막 분리법을 이용하여 100K 투과막에서 통과하지 못하고 남은 α-syn 중합체 (100K-cut α-syn)과 그중 통과된 이들을 다시 30K 투과막에서 분리시켰을 때 통과하지 못하고 남은 α-syn(30K-cut α-syn)을 얻었다(도 1의 F). 여기서 100K-cut α-syn이 Oligo5-αS ELISA의 포획항체에 더욱 특이적 결합하는 것을 닷 블롯 분석을 통해 확인하였으며, Fila-αS ELISA의 포획항체에서 검출이 되지 않기에 뭉툭한 막대형태의 α-syn 중합체에서 비특이적 항원-항체 반응을 통한 잘못된 분석 결과가 나오지 않을 것을 검증시켜 주었다(도 1의 G). 순차적으로 희석시킨 100K-cut α-syn 표준용액은 Oligo5-αS ELISA의 포획 및 탐지항체를 이용하여 확인 시에 양적차이가 보였으며(도 1의 H), 100K-cut 혹은 30K-FT α-syn을 Oligo5-αS ELISA에 적용한 결과에서 100K-cut α-syn 적절한 일차함수의 선형회귀를 보이지만 30K-FT α-syn에서는 그러지 못하였다(도 1의 I).
결과적으로 이는 사람 소변에 αSyn이 다양한 형태로 존재하며, 이들 α-syn 중합체의 특정 형태를 인지하는 항체를 이용한 ELISA 기법을 사용하면 이들 α-syn 중합체의 특정 형태의 양이 파킨슨병의 생체지표로 이용될 수 있음을 보여주었다. 이 일련의 실험으로 본 발명자들이 구성한 포획항체의 종류와 그에 항체의 항원결정소에 알맞는 α-syn 단량체 혹은 피브릴 표준용액의 조합이 사람의 생체액을 이용한 ELISA에 적용가능하다는 것을 검증하였다.
Figure 112019130500531-pat00001
<소변 샘플에서의 α-syn의 탐지와 분석>
사람 소변에 α-syn이 존재하는지 여부는 아직 생화학적으로 밝혀지지 않았다. 사람 소변의 α-syn의 양을 측정하려고 하는 본 발명자들의 시도가 합당한지 시험하기 위하여, 소변을 100K, 10K 필터로 10배 농축한 소변 샘플에서 중합체나 단량체 α-syn을 검출하고자 하였다.
도 2의 A에 보이듯이, 웨스턴 블롯 분석으로 α-syn의 존재를 확인하였기에 본 발명자들이 구성하여 개발한 ELISA를 이용하여 사람의 소변의 α-syn 양을 측정하는 데에 문제가 없음을 검증하였다. Total-αS ELISA를 사용한 결과, 전체 α-syn의 양은 환자군과 대조군의 차이는 유의미하지 않았지만(도 2의 B), 병의 진행척도인 Hoehn and Yahr stage의 증가와 비교한 Total-αS ELISA의 양에 따른 증가가 유의미한 선형회귀 분포를 보여주었다(도 2의 C). Fila-αS ELISA에 의해 검출되는 특정 α-syn 중합체의 양은 파킨슨병 환자군에서 대조군보다 유의미하게 높았다(도 2의 D). 이어서, Oligo5-αS ELISA로 환자군과 대조군 소변 샘플을 분석한 결과, 파킨슨병 환자군이 대조군보다 유의미하게 낮아지는 것을 확인하였다(도 2의 E). 더불어서, Fila-αS ELISA를 통해 나온 베타-병풍 구조의 α-syn 중합체의 양을 Oligo5-αS ELISA에서 검출된 구 형태의 α-syn 중합체 양으로 나눈 결과, 대조군 대비 파킨슨병 환자군에게서 유의미한 증가를 확인하였다(도 2의 F).
결론적으로 이상의 결과는 사람 소변에 α-Syn이 다양한 형태로 존재하며, 이들 α-syn 중합체의 특정 형태를 인지하는 항체를 이용한 ELISA 기법을 사용하여 파킨슨병의 생체지표로 이용할 수 있음을 보여준다.

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 파킨슨병 진단에 필요한 정보를 제공하기 위하여 항원-항체 반응을 통해 소변의 α-syn 중합체 중 베타-병풍구조(β-sheet-rich)로 이루어진 α-syn 중합체와 구 형태로 응집된 알파-씨누클레인 중합체 중 적어도 하나의 양을 측정하는 것을 특징으로 하는 의료정보 수집방법.
  3. 삭제
  4. 항원-항체 반응을 통해 소변의 α-syn 중합체를 측정하는 파킨슨병 진단용 ELISA 키트로서,
    상기 파킨슨병 진단용 ELISA 키트는 α-syn 중합체 중 베타-병풍구조(β-sheet-rich)로 이루어진 α-syn 중합체와 구 형태로 응집된 α-syn 중합체 중 적어도 하나의 양을 측정하는 것을 특징으로 하는 파킨슨병 진단용 ELISA 키트.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 파킨슨병 진단용 ELISA 키트는 포획항체로서 하기 2가지 중 적어도 하나와 탐지항체로서 하기와 같은 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 파킨슨병 진단용 ELISA 키트.
    <포획항체>
    1) Anti-α-synuclein filament antibody [MJFR-14-6-4-2]- Conformation-Specific (Abcam, #ab209538)
    2) ASyO5 / Mouse anti-human α-synuclein oligomer-specific antibody (clone number 2.4) (Agrisera, #AS13 2718)
    <탐지항체>
    HRP-conjugated α-synuclein Antibody (Santa Cruz Biotechnology, #sc-12767)
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019171035A1 (en) * 2018-03-06 2019-09-12 University Of Newcastle Upon Tyne Detection of pathological protein aggregation

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2657953A1 (en) * 2005-07-19 2007-01-25 University Of Rochester Alpha-synuclein antibodies and methods related thereto
US9534044B2 (en) * 2013-02-28 2017-01-03 United Arab Emirates University Alpha-synuclein antibodies and uses thereof
ES2953855T3 (es) * 2014-09-11 2023-11-16 Univ Texas Detección de proteínas mal plegadas
GB201611840D0 (en) * 2016-07-07 2016-08-24 Univ Court Of The Univ Of Edinburgh The Alpha-synuclein detection assay
KR102143189B1 (ko) * 2019-05-08 2020-08-11 주식회사 피플바이오 파킨슨병의 진단 방법 및 이를 위한 진단 키트

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019171035A1 (en) * 2018-03-06 2019-09-12 University Of Newcastle Upon Tyne Detection of pathological protein aggregation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Hilal A. Lashuel et al., 'The many faces of α-synuclein: from structure and toxicity to therapeutic target', Nature Reviews, 2013, Vol. 14, pp 38-48. 1부.*

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