【実施例】
【0117】
[実施例1]
機器の事前処理及びアミロイドベータの安定化
96ウェルポリプロピレンプレート及び微量遠心試験管の事前処理
96ウェルプレート内で大腸菌を溶解し、そしてメタノールを使用して沈殿させた。
【0118】
次に、メタノールを廃棄する一方、炭酸水素アンモニウムpH8内でペレットを再懸濁した。
【0119】
Sigma社製のウシトリプシンを添加し、そしてサンプルを、60℃で2日間インキュベートした。
【0120】
次に、すべての消化物を、廃棄目的で廃棄した、又はピペットチップを事前処理するためにプールした。
【0121】
空のプレート及び試験管を完全に乾燥させた。
【0122】
ピペットチップの事前処理
ピペットチップを使用して、大腸菌消化物を少なくとも3回ピペット吸引及び吐出し、次に60℃で2日間、又は完全に乾燥するまでインキュベートした。
【0123】
アミロイドベータペプチドの安定化
事前処理した試験管内でAB40、AB42、及び内部標準を合成し、そして4mgのBSAを含む6M尿素中に再懸濁した。
【0124】
標準を、次に、N末端及びC末端抗体、並びにアポリポタンパク質E2及びE4を含む0.1MのPBS中で1:10にそれぞれ希釈した。
【0125】
シェーカーで各混合物を室温で1時間インキュベートした。
【0126】
次に、AB40及びAB42を混合し、そして凍結する前に、0.1MのPBS及び0.4mg/mLのBSA中で希釈して、高値キャリブレータ標準を作成した。
【0127】
下記の表は、処理バイアル及び未処理バイアル中で調製した同一サンプルの左右比較を示す。
【0128】
【表A】
【0129】
[実施例2]
サンプル調製
事前処理したピペットチップを使用して、サンプル又は標準0.5mLを、事前処理した96ウェルプレートにピペット採取した。
【0130】
5ngの内部標準を添加した。
【0131】
18Mの尿素250uLを添加した。
【0132】
2ugのLys−Cを各サンプルに添加して、アミロイドベータを消化した。
【0133】
450w、45℃で酵素を伴うマイクロ波中で4時間消化する前に、接着性の蓋でプレートを密閉した。
【0134】
次に、サンプルを、水混合強陰イオン交換モードを使用して抽出した。
【0135】
次に、サンプル溶出液を、加熱窒素を使用して完全に乾燥させた。
【0136】
次に、サンプルを、LC−MS/MS分析用の再構成用バッファー中で再懸濁した。
【0137】
[実施例3]
MS/MSによるアミロイドベータフラグメントの検出及び定量
イオンを第1の四重極(Q1)に導入し、Aβ40フラグメント及びAβ42フラグメントのそれぞれについて、1085.6±0.5m/z又は1269.7±0.5m/zのいずれかの質量対電荷の比を用いてイオンを選択した。四重極2(Q2)に進入したイオンは、アルゴンガスと衝突して、イオンフラグメントを生成したが、更なる選択のために、イオンフラグメントを四重極3(Q3)に導入した。同時に、同位体希釈マススペクトロメトリーを使用する同一のプロセスを、内部標準を用いて実施した。下記の質量遷移を、陽性極性での妥当性確認期間中に、検出及び定量するために使用した。
【0138】
【表1】
【0139】
患者クロマトグラムの例を、
図6及び
図7に示す。
【0140】
様々な抽出を比較して、アミロイドベータフラグメントの回収率を最適化した。
【0141】
【表2】
Waters MAX:混合強陰イオン交換モード→最終的なアッセイの妥当性確認用に使用
Waters MXC:混合強陽イオン交換モード
Waters HLB:疎水化合物用に作製されたシリカ
AgilentC18:代表的なC18充填材
PhenomenexCX:混合強陽イオン交換モード
ThermoSAX:強陰イオン交換
【0142】
混合強陰イオン交換モードは、アミロイドベータフラグメントについて、最良の回収率をもたらした。
【0143】
消化物中に含まれる尿素は、分析物の回収率を増加させる。下記の数値が決定された:
【0144】
【表3】
【0145】
C4分析カラムとC8分析カラムを感度について比較した。C4カラムは、優れた感度をもたらしたが、当技術分野においては、C8及びC18カラムが一般的に好ましいので、それは予想外である。
図11。
【0146】
[実施例4]
アッセイの報告可能な範囲及び直線性
アッセイにおけるアミロイドベータ検出の直線性を立証するために、ゼロ標準として割り振られた1つのブランクとスパイクした標準を調製及び分析した。5回の連続したランに由来する二次回帰から、±20%の正確性で、0.995又はそれを超える相関係数が得られ、定量可能な直線範囲は0.1〜25ng/mLの範囲であることが判明した。
図4及び
図5。
【0147】
[実施例5]
アッセイの精密度
サンプルのアッセイ内再現性を、下記の品質コントロールレベルについて試験した:
【0148】
【表4】
【0149】
ラン中の精密度:各品質コントロールの10回の反復測定を、単一アッセイ内において下記の順序で分析した;低、中、及び高。
【0150】
合否基準:%CVは、≦TEa/2の許容可能な値未満であるべきである。このアッセイのTEaは、30%と決定されている。
【0151】
ベータアミロイド40の%CVは、3つの品質コントロールレベルすべてにおいて14.31%〜6.55%の範囲であった。
【0152】
ベータアミロイド42の%CVは、3つの品質コントロールレベルすべてにおいて14.93%〜7.51%の範囲であった。
【0153】
総精密度:アッセイ間妥当性確認データを分析した。
【0154】
合否基準:総SD≧1/2TEaの場合、許容されない、又は総SDは、定義された最大SD又はCV未満でなければならない。
【0155】
%CVは、≦TEa/2の許容可能な値未満であるべきである。このアッセイのTEaは、30%と決定されている。
【0156】
ベータアミロイド40の%CVは、3つの品質コントロールレベルすべてにおいて10.21%〜4.28%の範囲であった。
【0157】
ベータアミロイド42の%CVは、3つの品質コントロールレベルすべてにおいて14.63%〜8.17%の範囲であった。
【0158】
[実施例6]
分析感度(検出限界)
ブランクの限界(LOB):計算:LOB=ブランクの平均値+2SD。
【0159】
21のマトリックスブランクを、単一アッセイ内において分析したが、次に、逆算値は下記のLOBを計算するのに使用される。
【0160】
AB40のLOB:31.32pg/mL。
【0161】
AB42のLOB:32.11pg/mL。
【0162】
【表5】
【0163】
検出限界(LOD):計算:LOD=ブランクの平均値+4SD。
【0164】
21つのマトリックスブランクを、単一アッセイ内において分析したが、次に、逆算値は下記のLODを計算するのに使用される。
【0165】
AB40のLOD:77.78pg/mL。
【0166】
AB42のLOD:74.21pg/mL。
【0167】
【表6】
【0168】
定量限界(LOQ):合否基準:TEaが30%のときに、%CVが2SD未満、又はそれに等しい最低濃度。
【0169】
ベータアミロイド40及び42の両方の定量限界は、100pg/mLと決定されている。
【0170】
【表7】
【0171】
【表8】
【0172】
【表9】
【0173】
【表10】
【0174】
[実施例7]
分析物測定範囲(AMR)
合否基準:TEaが30%のとき、実測値の平均値につき、その予想範囲からの逸脱は、2SD又は20%CV以下であるべきである。
【0175】
ベータアミロイド40の%CVは、6.52〜12.01%の範囲であり、許容されるとみなされる。
【0176】
ベータアミロイド42の%CVは、6.27〜14.24%の範囲であり、許容されるとみなされる。
【0177】
【表11】
【0178】
[実施例8]
正確度
既知標準の回収率
合否基準:完全回収できなかったことに起因する誤差(回収量−添加量)は、TEaが30%のとき、2SD又は15%CV以下であるべきである。
【0179】
6つのストリップウシ脳脊髄液サンプルを下記の濃度:1000、2000、3000、4000、8000、及び9000pg/mLでスパイクし、各スパイクレベルを三連でアッセイした。
【0180】
次に、6つの異なるスパイクレベルを、ストリップウシ脳脊髄液を希釈剤として使用して1:3及び1:5の比で希釈し、ここでも三連でアッセイした。
【0181】
【表12】
【0182】
【表13】
【0183】
【表14】
【0184】
【表15】
【0185】
【表16】
【0186】
【表17】
【0187】
[実施例9]
試料の安定性
合否基準:TEaが30%に等しいとき、ベースライン値と時間/温度サンプル値の間の平均値の差が、分析物に関して≦TEa/2である限り、サンプルは安定とみなされる。
【0188】
凍結/解凍の安定性:凍結解凍分析を、4つのアリコートに等分した6例の患者プールを分析することにより実施した。各患者プールの4つのアリコートすべてを、−60〜−80℃で凍結した。第2〜4のアリコートを18〜26℃の周囲温度で解凍し、そして凍結した。第3及び第4のアリコートを18〜26℃の周囲温度で解凍し、そして凍結した。第4のアリコートを、次に18〜26℃の周囲温度で解凍し、そして凍結した。
【0189】
最終的に、アリコートすべてを18〜26℃の周囲温度で解凍し、そして技術的に三連で分析した。凍結解凍分析は、3種類の凍結解凍サイクルに関わるデータを含有する。
【0190】
ベータアミロイド40及びベータアミロイド42は、最大2回の凍結解凍サイクルまで許容される安定性を有する。
【0191】
【表18-1】
【表18-2】
【表18-3】
【0192】
抽出後のサンプルの安定性:ベースライン値としてサンプル抽出した日と同じ日に、10サンプルを分析した。翌日、同一サンプルを再注入して、ベースライン値と対比分析した。
【0193】
ベータアミロイド40及び42は、CTCオートサンプラーのC−スタックにおいて、4℃で最長1日、抽出後サンプル安定性を示す。
【0194】
【表19】
【0195】
冷蔵安定性(2.0〜8.0℃):サンプルは、最長5日間冷蔵保存しても安定であることを示した。
【0196】
【表20】
【0197】
【表21】
【0198】
室温安定性(18.0〜26.0℃):サンプルは、18〜26℃で最長3日間安定である。
【0199】
【表22】
【0200】
【表23】
【0201】
凍結安定性(−10.0〜−30.0℃):サンプルは、−10〜−30℃で最長31日間安定である。
【0202】
【表24】
【0203】
【表25】
【0204】
[実施例10]
妨害試験
合否基準:潜在的妨害物質に起因する差異は、≦2SDであるべきである、又は20%CVは許容されるとみなされる。
【0205】
溶血による妨害:6つのスパイクプールを、ベースライン、小規模、中規模、及び大規模な溶血による妨害について三連で分析した。
【0206】
ベータアミロイド40及びベータアミロイド42は、非溶血、及び小規模溶血した脳脊髄液サンプルのみが許容される。
【0207】
【表26】
【0208】
【表27】
【0209】
【表28】
【0210】
【表29】
【0211】
脂肪血症による妨害:6つのスパイクプールを、ベースライン、小規模、中規模、及び大規模な脂肪血症の妨害について、三連で分析した。
【0212】
ベータアミロイド40及びベータアミロイド42は、小規模及び中規模の脂肪血症脳脊髄液サンプルにつき許容される。
【0213】
【表30】
【0214】
【表31】
【0215】
【表32】
【0216】
【表33】
【0217】
ビリルビンによる妨害:6つのスパイクプールを、ベースライン、小規模、中規模、及び大規模な黄疸による妨害について、三連で分析した。
【0218】
ベータアミロイド40及びベータアミロイド42は、黄疸なし及び小規模な黄疸の脳脊髄液サンプルにつき、許容される。
【0219】
【表34】
【0220】
【表35】
【0221】
【表36】
【0222】
【表37】
【0223】
[実施例11]
イオン抑制
患者サンプル10例を抽出した。
【0224】
勾配全体にわたりイオン抑制をモニターするために、取得ウィンドウを最長10分間開放した。サンプル10例を、分析カラムを通じて注入した一方、ベータアミロイド40及び42の消化されたペプチド混合物を、ポストカラム注入した。
【0225】
AB40又はAB42の内部標準が溶出したときに、AB40又はAB42の全イオンクロマトグラム(TIC)が、シグナル強度について≧15%の減少を示した場合には、アッセイにおいてイオン抑制が存在すると判断される。
【0226】
AB40及び42の消化されたペプチドのTICは、分析物の溶出時に、勾配内で抑制を示さなかった。TICシグナル強度は一定であり、シグナル強度の差異は≦15%であることを示しており、許容されるアッセイパラメーターの範囲内である。
【0227】
[実施例12]
キャリーオーバー
高値キャリブレータ標準を分析した後に、4つのマトリックスブランクを続けて分析し、この順番で更に2回反復した。高値キャリブレータ分析後のマトリックスブランクの平均計算濃度から、ベータアミロイド40及び42の両方について、回収率は0.06%である。
【0228】
このアッセイでは、キャリーオーバーは観察されない。
【0229】
【表38】
【0230】
[実施例13]
参照間隔(RI)
ベータアミロイド40:6000.00〜15000.00pg/mL
【0231】
ベータアミロイド42:700.00〜4000.00pg/mL
【0232】
[実施例14]
アルツハイマー病患者データ
アルツハイマー病と診断された患者、及び健常対象を含む対象211例の脳脊髄液(CSF)を分析した。
図8〜10。
【0233】
Aβ40及びAβ42を、すべてのCSFサンプルにおいて検出した。驚くべきことに、Aβ42レベルは、公表されていたレベルよりも約10倍高かった。大部分の患者サンプルは、1〜8ng/mLの範囲であった。アルツハイマー病患者は、Aβ42:Aβ40の比が、ボーダーラインの患者及び健常対象(最高の比)と比較して低いことに基づき区別可能であった。
図8。
【0234】
[実施例15]
追加の回収試験
サンプル調製:すべてのプラスチック製ディスポーザブル用具を事前処理し、そして非特異結合を防止し、またAβ標準を安定化させて長期保存安定性を強化した。
【0235】
強いタンパク質変性剤を、ヒトCSF(500uL)に添加し、そしてサンプルをタンパク質消化させ、その後に固相抽出した。CEREX IP8(SPEware)固相抽出マニフォールドと連結したロボット型リキッドハンドラー(Hamilton Microlab Star A857)上で、サンプルを処理した。
【0236】
分離:HPLC分離を、Waters XBridge Protein BEH C4カラム、4.6×100mm、3.5ミクロン300Åを使用して、Aria TLX−4システム(Thermo Scientific社)上で実施した。
【0237】
検出:Thermo TSQ Quantiva三連四重極質量分析装置
【0238】
直線性データは、両ペプチドについて少なくとも0.98のR
2値を示し、8つのキャリブレータ標準全体を通じて%CV≦15%である。
【0239】
定量限界は、両ペプチドについて100pg/mLであった。
【0240】
Aβ40及びAβ42について、アッセイ精密度(%CV)は≦15%であり、回収率は84%〜112%の範囲であった。
【0241】
アッセイ内(N=10)及びアッセイ間(N=5、5日間)の精密度及び正確度
【0242】
【表39】
【0243】
8カ月にわたるアッセイの安定性
【0244】
【表40】
【0245】
Aβペプチドの安定化を実現し、キャリブレータ及び品質コントロール標準の長期保管を可能にした。
【0246】
凍結したキャリブレータは、−80℃で保管したとき、少なくとも8カ月安定であった。
【0247】
安定化措置は非特異結合をなくし、高い分析物回収率をもたらした。
図12及び13。
【0248】
患者CSFのAβ42濃度値は、LC−MS/MSアッセイを使用した方が、ELISAアッセイを使用した場合より高かった。これは、この2つの方法論について比較する既報と整合する。将来的な研究により、本明細書に記載する分析前因子が差異を説明するのに役立つかどうかを明確になると予想される。
【0249】
【表41】
【0250】
結論:この新規アプローチは、Aβ40及びAβ42の定量における重要な課題の1つ:非特異結合により引き起こされる再現性不良を取り除いた。
【0251】
[実施例16]
患者診断試験
3つの品質コントロール(低、中、高)をランニングし、校正曲線に沿って異なる3つの点を表示した。QCは、プレート全体を通じて正確な定量を保証するために、ラン開始時及び終了時にランニングした。品質コントロールの正確度を以下に示す:
【0252】
【表42】
【0253】
Aβ40及び42の患者サンプル範囲
患者サンプル72例に基づく。
Aβ40:5135.33〜25348.94pg/mL
Aβ42:1068.00〜5499.76pg/mL。
【0254】
Aβ40及び42の異なるレベルを標準化する。
【0255】
プラーキング又は洗浄不十分に起因してAβ42の数値は低下するので、Aβ42/40の比も低下する。
【0256】
Aβ40及び42のレベルは、互いに独立に増加/低下するものと思われる。
【0257】
データをAβ42/40の比によりソートし、そしてメジアンに基づき2つのセットに分割した(Aβ42/40=0.17)。
【0258】
データの半分を、<Aβ42/40のメジアンとして分割した。
【0259】
データの半分を、>Aβ42/40のメジアンとして分割した。
【0260】
平均値、標準偏差、及び%CVを計算した。
【0261】
比の数値が、<Aβ42/40のメジアンの場合、数値≧1SDを除去した。
【0262】
比の数値が、>Aβ42/40のメジアンの場合、数値≦1SDを除去した。
【0263】
1SD外れ値を、「ボーダーライン」分類とした。
【0264】
本明細書に記載又は引用する文献、特許、及び特許出願、並びにその他のすべての文書及び電子的に利用可能な情報の内容は、個々の公開資料が参照として組み込まれるものと特別及び個別に示唆されたのと同程度に、参照により本明細書にその全体が援用される。出願者らは、任意のそのような文献、特許、特許出願、又はその他の物理的及び電子的な文書に由来する任意の及びすべての資料及び情報を本出願に物理的に組み込む権利を留保する。
【0265】
本明細書に事例的に記載する方法は、本明細書に特に開示されない、任意の1つの要素又は複数の要素、1つの制限又は複数の制限が存在しなくても、好適に実践できる。従って、例えば、用語「含む〔comprising〕」、「含む〔including〕」、「含有する〔containing〕」等は、拡大的及び非限定的に解釈されなければならない。更に、本明細書で採用されている用語及び表現は、制限の用語としてではなく、説明の用語として使用されており、そのような用語及び表現の使用において、提示及び記載された特性の任意の等価物又はその一部分を排除する意図は存在しない。様々な修正が、主張された本発明の範囲内で可能であると認識される。従って、本発明は、好ましい実施形態及び任意選択的な特性により特別に開示されているが、本明細書に開示する本発明に取り込まれた本発明の修正及び変更は、当業者により実施可能であるものと理解し、またそのような修正及び変更は、本発明の範囲内であるとみなされるものと理解すべきである。
【0266】
本発明は、本明細書において広範且つ全体的に記載されている。一般的な開示の範囲に含まれるより狭い種及び亜属のグルーピングのそれぞれも、本方法の一部をなす。これには、属から主題のいずれかを除去する条件又は否定的限定を伴う方法の一般的な説明が、切り取られた題材が本明細書において特に列挙されるか、又はされないかを問わず含まれる。
【0267】
その他の実施形態は、下記の特許請求の範囲内に含まれる。更に、方法の特徴又は態様が、マーカッシュ群によって記載されている場合、当業者は、発明は、これにより、マーカッシュ群の個々のメンバー又はメンバーのサブグループのいずれについても記載されているものと認識する。