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特表2024-533507定量的および半定量的シード増幅アッセイのための不活性マトリックス
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-09-12
(54)【発明の名称】定量的および半定量的シード増幅アッセイのための不活性マトリックス
(51)【国際特許分類】
   G01N 33/68 20060101AFI20240905BHJP
【FI】
G01N33/68
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024516490
(86)(22)【出願日】2022-09-09
(85)【翻訳文提出日】2024-04-23
(86)【国際出願番号】 US2022076243
(87)【国際公開番号】W WO2023039552
(87)【国際公開日】2023-03-16
(31)【優先権主張番号】63/243,470
(32)【優先日】2021-09-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】63/328,443
(32)【優先日】2022-04-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】519404919
【氏名又は名称】アンプリオン、インコーポレイテッド
(71)【出願人】
【識別番号】524096082
【氏名又は名称】コンチャ、ルイス
(71)【出願人】
【識別番号】522080672
【氏名又は名称】ファリス、カーリー
(71)【出願人】
【識別番号】522447196
【氏名又は名称】マ、イフア
(71)【出願人】
【識別番号】524095100
【氏名又は名称】グエン、ヒエウ フウ
(74)【代理人】
【識別番号】110000855
【氏名又は名称】弁理士法人浅村特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】コンチャ、ルイス
(72)【発明者】
【氏名】ファリス、カーリー
(72)【発明者】
【氏名】マ、イフア
(72)【発明者】
【氏名】グエン、ヒエウ フウ
【テーマコード(参考)】
2G045
【Fターム(参考)】
2G045AA25
2G045BA11
2G045BA13
2G045BB42
2G045CB30
2G045DA36
2G045DA38
2G045FA11
2G045GC15
(57)【要約】
α-シヌクレインシード増幅アッセイ「aS-SAA」と共に使用するための不活性マトリックスが提供される。不活性マトリックスは、陰性対照として使用される場合、αS基質自己凝集がない、知覚的に低い、または遅延した形態で、ミスフォールドαSタンパク質の非存在を正確に反映するが、陽性対照として使用される場合、シードとのαS基質の凝集を容易に可能にする。不活性マトリックスを使用してαS-SAA試薬の適格性をスクリーニングすることができる。不活性マトリックスを使用して周辺生体マトリックスから採取された試料を希釈することができる。最後に、不活性マトリックスをαS-SAA試料の段階希釈のための希釈剤として使用して、αS-SAAの半定量的バージョンを可能にすることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
(A)
(1)ヒト血清アルブミン(「HSA」);または
(2)ウシ血清アルブミン(「BSA」)、BSA前駆体タンパク質、トランスフェリン、および免疫グロブリンG、ならびにそれらの組み合わせからなる群
のいずれかを含む血漿タンパク質と;
(B)NaClを含む生理的塩類水溶液と
を含む組成物。
【請求項2】
前記血漿タンパク質がHSAから本質的になる、請求項1に記載の組成物。
【請求項3】
前記血漿タンパク質が約1.5mg/mLのHSAから本質的になる、請求項1に記載の組成物。
【請求項4】
前記血漿タンパク質が約15mg/mLのHSAから本質的になる、請求項1に記載の組成物。
【請求項5】
(4-(2-ヒドロキシエチル)-1-ピペラジンエタンスルホン酸)(「HEPES」)を含む緩衝組成物をさらに含む、請求項2に記載の組成物。
【請求項6】
100mMのHEPESを含む緩衝組成物をさらに含む、請求項2に記載の組成物。
【請求項7】
HEPESを含む緩衝組成物をさらに含み、前記緩衝組成物が組成物のpHを約7.5に維持する、請求項2に記載の組成物。
【請求項8】
サルコシルを含む洗浄剤をさらに含む、請求項2に記載の組成物。
【請求項9】
約0.5%のサルコシルを含む洗浄剤をさらに含む、請求項2に記載の組成物。
【請求項10】
前記生理的塩類水溶液が約75mMのNaClから本質的になる、請求項2に記載の組成物。
【請求項11】
(1)組成物のpHを約7.5に維持する、HEPESを含む緩衝組成物と;
(2)約0.5%のサルコシルを含む洗浄剤と
をさらに含み、前記生理的塩類水溶液が約75mMのNaClから本質的になる、請求項2に記載の組成物。
【請求項12】
前記血漿タンパク質が、BSA、トランスフェリン、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1に記載の組成物。
【請求項13】
前記血漿タンパク質が0.1~0.3mg/mLのBSAから本質的になる、請求項12に記載の組成物。
【請求項14】
前記血漿タンパク質が、0.1~0.2mg/mLのBSAおよび0.02~0.06mg/mLのトランスフェリンから本質的になる、請求項12に記載の組成物。
【請求項15】
前記血漿タンパク質が、0.155mg/mLのBSAおよび0.042mg/mLのトランスフェリンから本質的になる、請求項12に記載の組成物。
【請求項16】
前記生理的塩類水溶液が、NaCl、KCl、CaCl 2HO、MgCl 6HO、NaHPO 7HO、およびNaHPO Oから本質的になる、請求項12に記載の組成物。
【請求項17】
6~7.5のpHを有する、請求項12に記載の組成物。
【請求項18】
前記血漿タンパク質が、約0.155mg/mLのBSAおよび約0.42mg/mLのトランスフェリンから本質的になり;
前記生理的塩類水溶液が、NaCl、KCl、CaCl 2HO、MgCl 6HO、NaHPO 7HO、およびNaHPO Oから本質的になる、
請求項12に記載の組成物。
【請求項19】
前記血漿タンパク質が約0.2015mg/mLのBSAから本質的になり;
前記生理的塩類水溶液が、NaCl、KCl、CaCl 2HO、MgCl 6HO、NaHPO 7HO、およびNaHPO Oから本質的になる、
請求項12に記載の組成物。
【請求項20】
(1)約1.5mg/mLのヒト血清アルブミンと;
(2)pH約7.5を有する(4-(2-ヒドロキシエチル)-1-ピペラジンエタンスルホン酸)と;
(3)約75mMのNaClと;場合により
(4)約0.5%のサルコシルと
から本質的になる組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、2021年9月13日に出願された米国仮特許出願第63/243,470号および2022年4月7日に出願された米国仮特許出願第63/328,443号の利益を主張する。これらの出願の各々は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
配列表
配列表はXML形式で電子的に提出されており、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。2022年9月9日に作成されたXMLコピーは、Amprion-sCSFQ_ST26.xmlという名前でサイズが3,705バイトである。
【背景技術】
【0003】
シード増幅アッセイ(「SAA」)は、組織および体液中のバイオマーカーミスフォールドタンパク質凝集体を、伝統的なイムノアッセイ法による検出には低すぎる力価で検出するための高感度かつ特異的な手段を提供している。全体が参照により本明細書に組み込まれる、Russo MJ、Orru CD、Concha-Marambio LらHigh diagnostic performance of independent alpha-synuclein seed amplification assays for detection of early Parkinson’s disease[Acta Neuropathol Commun.2021年11月26日;9(1):190に公開された補正が記載されている].Acta Neuropathol Commun.2021;9(1):179.2021年11月6日公開.doi:10.1186/s40478-021-01282-8を参照されたい。SAAは、ミスフォールドタンパク質を伴う病態のはるかに早期の診断を可能にし、これは疾患の処置および症状の予防または緩和にとって重要であると分かり得る。例えば、全体が参照により本明細書に組み込まれる、Concha-Marambio L、Farris,Carly MらSeed amplification assay to diagnose early Parkinson’s and predict dopaminergic deficit progression.Movement Disorders.2021;36(10):2444.2021年7月8日.doi.org/10.1002/mds.2871を参照されたい。
【0004】
SAAは、アッセイ基質として使用されるのと同じタイプの単量体タンパク質を犠牲にして、アッセイ基質の自己凝集を回避しながら、生体試料(「シード」)に対して内因性であるミスフォールドタンパク質凝集体の増幅促進に依存する。陰性対照として、この目的のための信頼できる市販の合成対照溶液が存在しないため、SAAは、一般に、既知の健康な対照(「HC」)ドナーからの生体試料を使用する。陰性対照は、断続的な振盪ならびに基質、緩衝液および蛍光プローブの添加を含む、目的の生体試料と同じ条件に供される。陰性対照が凝集を示さず、生体試料が凝集を示さない場合(すなわち、シードの増幅がない)、患者が「陰性」とみなされるか、または凝集が「検出されない」とみなされる。陰性対照が凝集を示さず、生体試料が凝集を示す場合、患者が「陽性」とみなされるか、または凝集が「検出された」とみなされる。陰性対照が凝集を示す場合、陰性対照の陽性は、取り扱い、試薬安定性、または消耗品の品質のいずれかに関するアッセイの問題を示すので、結果を破棄し、アッセイを繰り返さなければならない。したがって、陰性対照は、基質の自己凝集を誘導も許容もしてはならない。
【0005】
陽性対照として、SAAは、一般に、関連するタンパク質ミスフォールディング障害の診断が確認された患者由来の生体試料、または既知量の生物学的バイオマーカーと同じタイプの合成ミスフォールドタンパク質凝集体(「合成シード」)を「スパイクされた」生体試料を使用する。ここでも、基質の自己凝集を抑制しながら合成シードの増幅を維持することができる市販の合成対照溶液が存在しないので、ヒト試料が使用される。陽性対照は、生体試料と同じ条件に供される。陽性対照が凝集を示す場合、アッセイ条件はシード増幅に適合し、これは、試薬(基質を含む)、消耗品、および取り扱いがバイオマーカーを検出するのに必要な品質であったことを意味する。陽性対照が凝集を示さない場合、陽性対照の凝集の欠如は、取り扱い、試薬安定性、または消耗品の品質のいずれかに関するアッセイの問題を示すので、結果を破棄し、アッセイを繰り返さなければならない。
【0006】
最近の研究は、脳脊髄液(「CSF」)がミスフォールドタンパク質の存在に関して脳物質を密接に反映することを示している。例えば、Shahnawaz,M.、Mukherjee,A.、Pritzkow,S.らDiscriminating α-synuclein strains in Parkinson’s disease and multiple system atrophy.Nature 578、273~277(2020)を参照されたい。したがって、CSF中のミスフォールドタンパク質の検出は特に重要である。残念なことに、研究の状況で陽性対照および陰性対照のための不活性または中性アッセイマトリックスとして使用される組成物は、あまりに頻繁に(陰性対照では)基質の自己凝集を誘導もしくは許容するか、または(陽性対照では)シード、内因性もしくは合成の存在下で凝集を妨げる。
【0007】
さらに、診断目的のためのSAAの臨床使用のための再現性のあるマトリックスとして健康なドナー由来のヒトCSFに依存することは不可能である。第1に、CSFは、個々のドナー間で劇的な差を示す非常に複雑な生物流体である。これらの差は、健康な患者と病気の患者を比較すると大きくなるが、同様の健康状態の患者が、非常に異なるCSF組成を有することがある。場合によっては、健康なドナー由来のCSF試料が自己凝集を誘導し得、他の場合では、健康なドナー由来のCSF試料がシード凝集を部分的に阻害し得る。さらに、実際問題として、健康なヒトCSF試料は無制限の供給で入手できるわけではない。
【0008】
したがって、そのまま使用することができ、容易に入手可能であり、豊富に供給され、陰性対照として使用される場合、基質自己凝集がない、知覚的に低い、または遅延した形態で、ミスフォールドタンパク質の非存在を正確に反映するが、陽性対照として使用される場合、シードとの基質の凝集を容易に可能にする、対照溶液として使用するための不活性マトリックスが必要とされている。
【0009】
CSFのアルファ-シヌクレイン(「αS」)-SAAは、ミスフォールドαS凝集体を検出するためのゴールドスタンダードであるが、CSFを得るには、脊椎のくも膜下腔からCSFの試料を取り出すために、脊椎穿刺としても知られる侵襲的腰椎穿刺が必要である。周辺マトリックス(例えば、血液、唾液、皮膚および嗅粘膜)のαS-SAAは公知であるが(例えば、それぞれ全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第10,989,718号明細書、同第11,079,396号明細書および同第11,099,197号明細書参照)、そのような周辺マトリックスの試料処理における希釈剤として使用するための信頼性の高い不活性マトリックスが依然として必要とされている。全体が参照により本明細書に組み込まれる、2022年9月9日に出願された米国仮特許出願第63/375,126号を参照されたい。
【0010】
SAAの最も困難な態様の1つは、適格な基質、すなわち自己凝集しないが、生体試料環境中のシードの存在下で凝集する基質を特定することであるので、基質の適格性(ならびにSAAで使用される他の試薬および消耗品の適格性)をスクリーニングするために使用され得る対照溶液として使用するための不活性マトリックスの必要性も存在する。
【0011】
最後に、バイオマーカーの定量化が依然として課題である。定量的アッセイは、標準を使用して所与の分析物の濃度(Mまたはmg/mL)を測定する。例えば、それぞれ全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第10,215,763号明細書および米国特許出願公開第20190137515号明細書(「プリオン参考文献」)を参照されたい。αS-SAAは理想的な条件(緩衝液中の合成シード)下では定量的であるが(例えば、Shahnawaz,M.らDevelopment of a Biochemical Diagnosis of Parkinson Disease by Detection of α-Synuclein Misfolded Aggregates in Cerebrospinal Fluid.JAMA Neurol.74、163(2017);およびGroveman,B.R.らRapid and ultra-sensitive quantitation of disease-associated α-synuclein seeds in brain and cerebrospinal fluid by αSyn RT-QuIC.Acta Neuropathol.Commun.6、7(2018)参照)、プリオン参考文献に記載される定量化は、少なくとも2つの理由で生体試料のαS-SAAの文脈では実行不可能である。第1に、内因性αS凝集体と同じ凝集活性を有する濃度基準は存在しない;合成シードははるかに速く凝集し、内因性αS凝集体の甚だしい過小評価をもたらすであろう。さらに、異なる種は異なるシーディング活性を有し得るので、濃度基準はαS凝集体の分子量分布と一致すべきである。したがって、合成シードを絶対濃度基準として正確に使用することはできない。第2に、体液は複雑なマトリックスであり、凝集の動態が患者ごとに異なる。例えば、CSF中のαSの濃度が同じ患者が、それぞれのCSFマトリックスの差のために異なる凝集パターンを示す可能性がある。したがって、相対的αS凝集体レベルを推定し、生体試料間での比較を可能にしてそれらをランク付けするSAAの半定量的バージョンを可能にするために、SAA試料の段階希釈のための希釈剤として使用するための不活性マトリックスが必要とされている。
【発明の概要】
【0012】
一態様では、αS-SAAに使用するための不活性マトリックスが提供される。一態様では、不活性マトリックス(以下、合成CSFまたは「sCSF」と呼ばれることもある)は、(A)(1)ヒト血清アルブミン(「HSA」)、または(2)ウシ血清アルブミン(「BSA」)、BSA前駆体タンパク質、トランスフェリン、および免疫グロブリンG、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択されるもののいずれかを含む血漿タンパク質と;(B)NaClを含む生理的塩類水溶液とを含む。血漿タンパク質がHSAを含む場合、sCSFは、洗浄剤、例えばサルコシル、および緩衝組成物、例えば(4-(2-ヒドロキシエチル)-1-ピペラジンエタンスルホン酸)(「HEPES」)をさらに含み得る。一態様では、HEPESは、HSAを含むsCSFのpHを約7.5に維持する。
【0013】
一態様では、αS-SAAにおいて陰性対照としてsCSFを使用する方法であって、(I)本明細書に開示されるsCSFを用意するステップと;(II)(A)単量体αS基質;(B)緩衝組成物;(C)塩組成物;(D)蛍光タンパク質凝集指示薬;および場合により(E)ビーズを含むプレインキュベーション混合物を用意するステップと;(III)sCSFとプレインキュベーション混合物を組み合わせて、インキュベーション混合物を形成するステップと;(IV)インキュベーション混合物を、断続的な撹拌サイクルを用いてインキュベートして、インキュベートされた混合物を形成するステップと;(V)蛍光タンパク質凝集指示薬がタンパク質凝集体に結合している場合、蛍光タンパク質凝集指示薬を励起するのに十分な波長の光で、インキュベートされた混合物を照射するステップと;(VI)第1の蛍光強度を決定するステップと;(VII)第1の蛍光強度を所定の第2の蛍光強度と比較し、第1の蛍光強度よりも大きい第2の蛍光強度は、sCSF中に知覚可能な量の自己凝集αS基質が存在しないことを示す、ステップとを含む方法が提供される。
【0014】
一態様では、αS-SAA基質としてのαS単量体タンパク質の適格性および/またはSAA緩衝組成物の適格性を含む、αS-SAAにおける試薬および消耗品の1つまたは複数の適格性を決定するのに適したsCSFが提供される。一態様では、ビーズを使用しない図1に示されるように、本方法は、(A)(1)単量体αSタンパク質;(2)緩衝組成物;(3)塩組成物;(4)蛍光タンパク質凝集指示薬;(5)本明細書に開示されるsCSF;および場合により(6)ビーズを含むインキュベーション混合物を用意するステップと;(B)インキュベーション混合物を、断続的な撹拌サイクルを用いてインキュベートして、インキュベートされた混合物を形成するステップと;(C)蛍光タンパク質凝集指示薬がタンパク質凝集体に結合している場合、蛍光タンパク質凝集指示薬を励起するのに十分な波長の光で、インキュベートされた混合物を照射するステップと;(D)インキュベーション中に蛍光強度を決定し、蛍光の有意な増加がないことは、単量体αSタンパク質の自己凝集がないことを示し、単量体αSタンパク質の自己凝集がないことは、αS-SAA基質としてのαS単量体タンパク質の適格性および緩衝組成物の適格性を示すステップとを含む。
【0015】
一態様では、αS-SAA基質としてのαS単量体タンパク質の適格性および/またはSAA緩衝組成物の適格性を含む、αS-SAAにおける試薬および消耗品の1つまたは複数の適格性を決定するのに適したsCSFが提供される。一態様では、ビーズを使用しない図2に示されるように、本方法は、(A)本明細書に開示されるsCSF中に組換え合成αSを用意するステップと;(B)(1)単量体αSタンパク質;(2)緩衝組成物;(3)塩組成物;(4)蛍光タンパク質凝集指示薬;および場合により(5)ビーズを含むプレインキュベーション混合物を用意するステップと;(C)組換え合成αSシードとプレインキュベーション混合物を組み合わせて、インキュベーション混合物を形成するステップと;(D)インキュベーション混合物を、断続的な撹拌サイクルを用いてインキュベートして、インキュベートされた混合物を形成するステップと;(E)蛍光タンパク質凝集指示薬がタンパク質凝集体に結合している場合、蛍光タンパク質凝集指示薬を励起するのに十分な波長の光で、インキュベートされた混合物を照射するステップと;(F)インキュベーション中に蛍光強度を決定し、蛍光の有意な増加は、単量体αSタンパク質を犠牲にして、合成シードの増幅を示し、これは、αS-SAA基質としてのαS単量体タンパク質の適格性および緩衝組成物の適格性を示すステップとを含む。
【0016】
一態様では、ミスフォールドαS凝集体の存在を検出するための半定量的方法における希釈剤として適したsCSFが提供される。一態様では、本方法は、(A)(1)第1のヒト生体試料;および(2)第2のヒト生体試料を用意するステップと;(B)本明細書に記載されるプレインキュベーション混合物を用意するステップと;(C)(1)第1の生体試料の一部を取り出し、取り出された部分を一定の体積の本明細書に開示されるsCSFと組み合わせて希釈された第1の生体試料を形成することにより、第1の生体試料を;および(2)第2の生体試料の一部を取り出し、取り出された部分を一定の体積のsCSFと組み合わせて希釈された第2の生体試料を形成することにより、第2の生体試料を段階希釈するステップと;(D)連続的に希釈された第1の生体試料および連続的に希釈された第2の生体試料を用いて、ステップ(C)を所定回数繰り返すステップと;(E)連続的に希釈された第1の生体試料および第2の生体試料の各々をαS-SAAに供するステップとを含む。
【0017】
別の態様では、複数のヒト生体試料中のミスフォールドαS凝集体の存在を検出するための半定量的方法であって、(A)(1)少なくとも2つの反応容器に分割された第1のヒト生体試料を用意して、個々の第1のヒト生体試料アリコートを形成する;(2)少なくとも2つの反応容器に分割された第2のヒト生体試料を用意して、個々の第2のヒト生体試料アリコートを形成する;および(3)少なくとも2つの反応容器に分割された第3のヒト生体試料を用意して、個々の第3のヒト生体試料アリコートを形成するステップと;(B)(1)単量体αSタンパク質;(2)緩衝組成物;(3)塩組成物;および(4)フルオロフォアを含む指示薬を含むプレインキュベーション混合物を用意するステップと;(C)(1)第1の複数の反応容器のうちの1つにおいて、第1の生体試料の第1のアリコートとプレインキュベーション混合物を組み合わせて、第1のベースラインインキュベーション混合物を形成する;(2)第2の複数の反応容器のうちの1つにおいて、第2の生体試料の第1のアリコートとプレインキュベーション混合物を組み合わせて、第2のベースラインインキュベーション混合物を形成する;および(3)第3の複数の反応容器のうちの1つにおいて、第3の生体試料の第1のアリコートとプレインキュベーション混合物を組み合わせて、第3のベースラインインキュベーション混合物を形成するステップと;(D)ベースラインインキュベーション混合物を、断続的な撹拌サイクルを用いてインキュベートして、ベースラインのインキュベートされた混合物を形成するステップと;(E)フルオロフォアを励起する波長の光で、ベースラインのインキュベートされた混合物を照射するステップと;(F)インキュベーション中に蛍光レベルを決定し、蛍光レベルの上昇は、それぞれの生体試料中のαS凝集体の存在を示し、蛍光レベルがそれぞれの生体試料の最大蛍光の半分に達するのに必要な時間(ベースラインT50)を決定するステップと;(G)(1)第1の生体試料の第2のアリコートに一定量の外因性αSシードを添加してスパイクされた第1の生体試料を形成する;(2)第2の生体試料の第2のアリコートに等量の外因性αSシードを添加してスパイクされた第2の生体試料を形成する;(3)第3の生体試料の第2のアリコートに等量の外因性αSシードを添加してスパイクされた第3の生体試料を形成する;(4)スパイクされた生体試料に対してステップ(C)~(F)を繰り返す;ならびに(5)以下の式:(a)φ(第1の生体試料)=ベースラインT50(第1の生体試料)/スパイクT50(第1の生体試料);(b)φ(第2の生体試料)=ベースラインT50(第2の生体試料)/スパイクT50(第2の生体試料);および(c)φ(第3の生体試料)=ベースラインT50(第3の生体試料)/スパイクT50(第3の生体試料)に従って、各生体試料の正規化された活性係数φを決定することによって、ベースラインT50を正規化するステップと;(H)各生体試料についての正規化された活性係数を、疾患進行スケールでの臨床的に推定された評価と比較するステップとを含む方法が提供される。
【0018】
本発明は、以下の図を参照することによってより容易に理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【0019】
図1】陰性対照としてsCSFを使用した、および/またはαS基質としての単量体αSタンパク質の適格性の決定における(具体的には、単量体αSタンパク質が自己凝集する傾向があるかどうかを決定するための)「低速」(すなわち、ビーズを使用しない)αS-SAAの例示的な描写を示す図である。
【0020】
図2】αS基質としての単量体αSタンパク質の適格性の決定における(具体的には、単量体αSタンパク質がαSシードと凝集することができるかどうかを決定するため)組換え合成αSシードを含有するsCSFを使用した低速αS-SAAの例示的描写を示す図である。
【0021】
図3】陰性対照溶液としてHarvard Apparatus人工CSF+0.155mg/mL BSA+0.042mg/mLトランスフェリンを使用したαS基質の低速αS-SAAについての経時的な蛍光強度のグラフを示す図である。
【0022】
図4】陰性対照溶液としてHarvard Apparatus人工CSF+0.155mg/mL BSA+0.042mg/mLトランスフェリンを使用したαS基質の低速αS-SAAについての経時的な蛍光強度のグラフを示す図である。
【0023】
図5】陰性対照溶液としてHarvard Apparatus人工CSF+0.2015mg/mL BSAを使用したαS基質の低速αS-SAAについての経時的な蛍光強度のグラフを示す図である。
【0024】
図6】陽性対照溶液としてHarvard Apparatus人工CSF+0.155mg/mL BSA+0.042mg/mLトランスフェリン中20fgの合成シードを使用したαS基質の低速αS-SAAについての経時的な蛍光強度のグラフを示す図である。
【0025】
図7】陽性対照溶液としてHarvard Apparatus人工CSF+0.2015mg/mL BSA中20fgの合成シードを使用したαS基質の低速αS-SAAについての経時的な蛍光強度のグラフを示す図である。
【0026】
図8】陰性対照溶液として100mM HEPES、pH7.5、75mM NaCl、1.5mg/mL hasおよび0.5%サルコシルを使用した適格なαS基質の「高速」(すなわち、ビーズを使用)αS-SAAについての経時的な蛍光強度のグラフを示す図である。
【0027】
図9】陰性対照溶液として100mM HEPES、pH7.5、75mM NaCl、1.5mg/hasHSAおよび0.5%サルコシルを使用した不適格なαS基質の高速αS-SAAについての経時的な蛍光強度のグラフを示す図である。
【0028】
図10】陽性対照溶液として100mM HEPES、pH7.5、75mM NaCl、1.5hasmL HSAおよび0.5%サルコシル中20fgの合成シードを使用したαS基質の高速αS-SAAについての経時的な蛍光強度のグラフを示す図である。
【0029】
図11】異なる健康な対照(HC)ドナー由来のCSFを使用した場合のαS-SAAに対する凝集阻害の変動性を示すグラフを示す図である。
【0030】
図12】希釈剤としてのHC-CSFおよび希釈剤としてのNPH-CSFと比較した、希釈剤として100mM HEPES、pH7.5、75mM NaCl、1.5mg/mL HSA、および0.5%サルコシルを使用した段階希釈レベルでのPD陽性試料の高速αS-SAA条件中の経時的な蛍光強度の一連のグラフを示す図である。
【0031】
図13】希釈剤として100mM HEPES、pH7.5、75mM NaCl、および1.5mg/mL HSAを使用した段階希釈レベルでのPD陽性試料の代替高速αS-SAA条件中の経時的な蛍光強度の一連のグラフを示す図である。
【0032】
図14】不活性マトリックスとしてのNPH-CSFまたはsCSFにおける高速αS-SAAまたは代替高速αS-SAA条件での2つのCSF試料のSD50値を比較するチャートを示す図である。
【0033】
図15】PDを有すると診断された患者由来の3つの試料についての正規化されたシーディング係数(seeding coefficient)(φ)対ホーン・ヤール(H&Y)スコアを示すグラフを示す図である。
【0034】
図16】非シヌクレイノパチー対照と比較した、PDを有すると診断された患者由来の嗅粘膜試料の存在下での、配列番号2に対応する単量体αS基質を使用したαS-SAA凝集曲線を示す図である。嗅粘膜試料を、αS-SAA前に本明細書で提供されるsCSFを使用して希釈した。
【発明を実施するための形態】
【0035】
AS SAAのための不活性マトリックスまたはsCSFが提供される。sCSFは、陰性対照として使用される場合、基質自己凝集がない、知覚的に低い、または遅延した形態で、ミスフォールドタンパク質の非存在を正確に反映するが、陽性対照として使用される場合、シードとの基質の凝集を容易に可能にする。sCSFは、基質および他の試薬の適格性をスクリーニングするために使用され得る。cCSFは、周辺マトリックスの前処理のための希釈剤として使用され得る。最後に、sCSFをSAA試料の段階希釈のための希釈剤として使用して、SAAの半定量的バージョンを可能にすることができる。
【0036】
定義
ある数字と合わせた「約」という用語は、その数字の±10%を含むことを意図している。これは、「約」が、独立した数字を修飾しているか、または数字の範囲の端のいずれかもしくは両方で数字を修飾しているかにかかわらず当てはまる。言い換えると、「約10」は、9~11を意味する。同様に、「約10~約20」は、9~22および11~18を企図する。「約」という用語または範囲(例えば、±10%)の明確な指示がない場合、正確な数が意図される。言い換えると、「10」は10を意味する。
【0037】
単数形「a」、「an」および「the」は、文脈上他に明確に指示されない限り、複数の指示対象を含む。よって、例えば、「ビーズ(a bead)」への言及は、複数のビーズを含む。
【0038】
値の範囲が提供される場合、(文脈上明らかにそうでないと指示されていない限り)下限の単位の10分の1まで、その範囲の上限と下限の間のそれぞれの介在値、および他の明言される値またはその明言される範囲内の介在値が包含される。これらのより小さな範囲の上限および下限は、独立により小さな範囲に含まれてもよく、また明言される範囲内の任意の具体的に除外された限度を条件として包含される。明言される範囲が限界の一方または両方を含む場合、含まれる限界のいずれかまたは両方を除外した範囲も含まれる。
【0039】
「ミスフォールドαS凝集体」または「αS凝集体」は、ミスフォールドαSタンパク質の凝集体を指す。凝集体はオリゴマーまたはポリマーと呼ばれることがあり、凝集はオリゴマー化または重合と呼ばれることがある。
【0040】
「ミスフォールドαSタンパク質」は、生物系内のその典型的な非病原性正常機能に存在するように、タンパク質の構造的コンフォメーションの全部または一部を欠くαSタンパク質である。ミスフォールドαSタンパク質は凝集し得る。ミスフォールドαSタンパク質はタンパク質凝集体に局在し得る。ミスフォールドαSタンパク質は非機能性タンパク質であり得る。ミスフォールドαSタンパク質はタンパク質の病原性コンフォーマーであり得る。
【0041】
本明細書で使用される場合、可溶性ミスフォールドαS凝集体を含む「可溶性」種は、生理学的条件下で体液中溶液を形成し得るが、「不溶性」種は、このような体液中に沈殿、原線維、堆積物、もつれまたは他の非溶解形態として存在し得る。生理学的条件下で非体液に溶解するが、体液に溶解しない種は、不溶性とみなされる。例えば、αSなどの原線維は、例えばドデシル硫酸ナトリウム(SDS)などの界面活性剤の水溶液に溶解することができるが、生理学的条件下で、体液に依然として不溶性であり得、したがって、不溶性とみなされる。
【0042】
核形成依存性凝集は、凝集核が形成し、さらなるおよび/またはより大きな凝集体の急速な形成を刺激する遅い「遅滞期」を特徴とし得る。遅滞期は、予め形成された「核」または「シード」の添加によって最小化または排除され得る。「シード」または「核」は、さらなる凝集を誘導する能力を有するミスフォールドαSタンパク質または短い断片化された原線維を指す。
【0043】
ミスフォールドαSタンパク質の凝集体は、「脱凝集」、すなわち崩壊または破壊されて、より小さな断片および凝集体、例えば断片化された原線維およびより小さなミスフォールドaS凝集体を放出し得る。ミスフォールドαS凝集体シードのコレクションの触媒活性は、混合物中のシードの数に少なくとも部分的に比例し得る。したがって、ミスフォールドαS凝集体を破壊して、より小さなミスフォールドαS凝集体および断片化された原線維をシードとして放出することは、さらなる凝集のための触媒活性の増加をもたらし得る。
【0044】
「単量体αSタンパク質」および「単量体αS基質」という句は、互換的に使用され、シードに関連する凝集に対する触媒活性を有さない、それらの天然の非病原性構成の1つまたは複数のシードを含まないαSタンパク質分子を指す。
【0045】
「各」という用語に言及する場合、「すべて、例外なく」を意味するものではない。例えば、インキュベーションサイクルが言及され、「各インキュベーションサイクル」がある特定のステップを含むと言われる場合、インキュベーションサイクルが10回行われ、インキュベーションサイクルのうちの1つがある特定のステップを含む場合、そのインキュベーションサイクルは制限を満たすことを意図している。
【0046】
「から本質的になる(consisting essentially of)」という移行句は、特許請求の範囲を、特定されている材料またはステップならびに「特許請求されている発明の基本的なおよび新規な特徴に実質的に影響を及ぼさないもの」に限定する。MPEP§2111.03(III.)。
【0047】
特に定義されない限り、全ての技術用語および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。
【0048】
sCSF
一態様では、sCSFは生理的塩類水溶液と血漿タンパク質とを含み得る。
【0049】
生理的塩類水溶液は生理的CSFを模倣するように設計され得る。生理的塩類水溶液は、ヒトCSF中に存在する塩の少なくとも1つに対応する塩を含む水性溶液を含み得る。一部の態様では、生理的塩類水溶液は、ナトリウム、カリウム、塩化物、カルシウム、マグネシウム、およびリン酸イオンのうちの1つまたは複数を含む。生理的塩類水溶液中の塩は、ヒトCSFに見られる濃度と同様の濃度で提供され得る。例えば、生理的塩類水溶液は、130~160mMのNaCl;2.7~3.9mMのKCl;1~10mMのCaCl 2HO;0.5~10mMのMgCl 6HO;0.5~5mMのNaHPO 7HO;および0.1~2mMのNaHPO Oを含み得る。一部の態様では、生理的塩類水溶液は、148mMのNaCl;3mMのKCl;1.4mMのCaCl 2HO;0.8mMのMgCl 6HO;0.8mMのNaHPO 7HO;および0.2mMのNaHPO Oで構成される。例えば、ある生理的塩類水溶液は、約150mMのNa、約3mMのK、約1.4mMのCa、約0.8mMのMg、約1.0mMのP、および約155mMのClを含む。一部の態様では、sCSFは、20~25mMの炭酸ナトリウムおよび/または0.2~1.5mMのグルコースもしくはスクロースをさらに含む。一部の態様では、sCSFは0.2~1.0mg/mLのスクロースをさらに含む。一部の態様では、生理的塩類溶液は任意選択である。一部の態様では、生理的塩類溶液は、最大約(すなわち、±10%以内)75mMのNaClを含む、最大約150mMのNaClの濃度を有するNaCl溶液から本質的になる。
【0050】
生理的塩類水溶液を調製する方法は当技術分野で公知であり、生理的塩類水溶液の成分は市販もされている。例えば、一部の態様では、生理的塩類水溶液は、マサチューセッツ州ホリストン所在のHarvard Apparatusから市販されているHarvard Apparatus人工CSFを含む。一部の態様では、生理的塩類水溶液は、M Dialysis Inc.から市販されている灌流液を含む。一部の独立した態様では、Harvard Apparatus人工および/または灌流液は、本発明での使用から特に除外される。
【0051】
一部の態様では、sCSFは緩衝化溶液であり得る。一態様では、緩衝液はHEPESを含む。一部の態様では、緩衝液は、約50mMのHEPES、約100mMのHEPES、約150mMのHEPES、約200mMのHEPES、約250mMのHEPES、約500mMのHEPES、約1MのHEPES、またはそれらの濃度のいずれか2つの間の任意の値もしくは範囲を含む、1mMのHEPES~1MのHEPESの間を含む。
【0052】
sCSFは、約8、約7.5、約5~8、約5.5~約7.5、約6~約7.5、約6~約7、約6.5、またはそれらのpH値のいずれか2つの間の任意の値もしくは範囲未満であるpHを有し得る。
【0053】
一態様では、sCSFは緩衝化溶液であり、緩衝液はHEPESを含み、pHは約7.5である。
【0054】
sCSFはまた、1種または複数の血漿タンパク質を含む。血漿タンパク質は、血漿中に通常見られるタンパク質である。ヒトCSFは、はるかに低い濃度であるが、血漿中に見られるタンパク質の一部を含有する。ヒトCSFは、およそ0.3%の血漿タンパク質またはおよそ15~40mg/dLの総血漿タンパク質を含有する。したがって、一部の態様では、溶液中の様々な血漿タンパク質の合計量を表す総血漿タンパク質は、0.01mg/mL~15mg/mLの範囲の濃度を有する。
【0055】
血漿タンパク質の例としては、アルブミン(例えば、HSAおよびBSA)、フィブリノーゲン、アルブミン前駆体タンパク質(例えば、BSA前駆体タンパク質)、トランスサイレチン、ガンマグロブリン(例えば、免疫グロブリンG)、アポリポタンパク質(ApoA1、ApoE、ApoJ、ApoD等)、リポタンパク質(例えば、高密度または低密度リポタンパク質)、補体タンパク質、プロトロンビン、およびトランスフェリンが挙げられる。一部の態様では、血漿タンパク質は、HSA、BSA、BSA前駆体タンパク質、トランスフェリン、および免疫グロブリンG、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される。
【0056】
一部の態様では、血漿タンパク質は0.1~0.3mg/mLのBSAからなるか、またはから本質的になる。他の態様では、血漿タンパク質は、0.1~0.2mg/mLのBSAおよび0.02~0.06mg/mLのトランスフェリンからなるか、またはから本質的になる。さらなる態様では、血漿タンパク質は、0.4~0.5mg/mLのBSA、0.01~0.03mg/mLのBSA前駆体タンパク質、および0.005~0.02mg/mLの免疫グロブリンGからなるか、またはから本質的になり、sCSFは0.2~1.0mg/mLのスクロースも含む。
【0057】
一部の態様では、血漿タンパク質は、0.01mg/mL~1.5mg/mL、0.02mg/mL~0.8mg/mL、0.02mg/mL~0.4mg/mL、0.05mg/mL~0.4mg/mL、約1.5mg/mL、約2.0mg/mL、約2.5mg/mL、約3.0mg/mL、約3.5mg/mL、約4.0mg/mL、約4.5mg/mL、約5.0mg/mL、約5.5mg/mL、約6.0mg/mL、約6.5mg/mL、約7.0mg/mL、約7.5mg/mL、約8.0mg/mL、約8.5mg/mL、約9.0mg/mL、約9.5mg/mL、約10.0mg/mL、約10.5mg/mL、約11.0mg/mL、約11.5mg/mL、約12.0mg/mL、約12.5mg/mL、約13.0mg/mL、約13.5mg/mL、約14.0mg/mL、約14.5mg/mL、約15.0mg/mL、またはそれらの濃度のいずれか2つの間の任意の値もしくは範囲を含む、0.01mg/mL~15mg/mLの濃度のHSAからなるか、またはから本質的になる。
【0058】
一部の態様では、sCSFは洗浄剤または界面活性剤を含む。一態様では、洗浄剤は、サルコシルとしても知られるラウロイルサルコシン酸ナトリウムである。一態様では、洗浄剤はドデシル硫酸ナトリウムである。一態様では、洗浄剤は、約0.1%のサルコシル、約0.2%のサルコシル、約0.3%のサルコシル、約0.4%のサルコシル、約0.5%のサルコシル、約0.6%のサルコシル、約0.7%のサルコシル、約0.8%のサルコシル、約0.9%のサルコシル、約1.0%のサルコシル、またはそれらの濃度のいずれか2つの間の任意の値もしくは範囲である。
【0059】
一態様では、特に、その全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第10,989,718号明細書に開示されているように、低速αS-SAAの対照溶液として作用する場合、sCSFは、Harvard Apparatus人工CSF、0.155mg/mLのBSA、および0.042mg/mLのトランスフェリンから本質的になる。約0.155mg/mLのBSAは、ヒトCSF中のBSAの生理学的濃度(または「1X」)であると考えられる。約0.042mg/mLのトランスフェリンは、ヒトCSF中のトランスフェリンの生理学的濃度の3倍(「3X」)であると考えられる。別の態様では、sCSFは、Harvard Apparatus人工CSFおよび0.2015mg/mLのBSA(またはヒトCSF中のBSAの生理学的濃度の「1.3X」)から本質的になる。
【0060】
一部の態様では、特に、その各々の全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第11,079,396号明細書および米国仮特許出願第63/375,126号に開示されているように、高速αS-SAAの対照溶液として作用する場合、sCSFは、HEPES、HSA、およびNaCl溶液(米国特許第11,079,396号明細書および米国仮特許出願第63/375,126号のこれらの態様では、アッセイがサルコシルを含む)から本質的になり得る。アッセイがサルコシルを含まない一態様では、sCSFは、HEPES、NaCl溶液、HSA、およびサルコシルから本質的になる。一態様では、sCSFは、100mMのHEPES、pH7.5、75mMのNaCl、HSA、および0.5%のサルコシルから本質的になる。
【0061】
一部の態様では、sCSFは陽性対照の成分として使用される。陽性対照を使用して、αS凝集体が生体試料中に存在する場合に予想される結果(すなわち、陽性結果)をもたらすことができる。陽性対照は、内因性であろうと合成であろうと、シードをさらに含む。一部の態様では、sCSFは陰性対照の成分である。陰性対照を使用して、αS凝集体が生体試料中に存在しない場合に予想される結果(すなわち、陰性結果)をもたらすことができる。陰性対照は、単量体αS基質およびプレインキュベーション混合物の全ての成分をさらに含む。さらなる態様では、sCSFは、既知の量のシードを含む比較対照である。αS-SAAを使用して形成されたαS凝集体の量を決定するためのベンチマークとして、比較対照を使用することができる。さらなる態様では、sCSFは、半定量的αS-SAAにおいて希釈剤として使用され得る。
【0062】
一態様では、sCSFは、疾患特異的陽性対照として多系統萎縮症(「MSA」)またはPDまたはレビー小体型認知症(「LBD」)合成シードを含有し得、結果は、ヒト試料がMSA患者、PD患者、LBD患者、またはこれらの病態の2つ以上を示す患者に由来するかどうかを比較および決定するために使用される。
【0063】
別の態様では、合成シードを使用して、sCSFにおける較正曲線を作成することができる。そのような曲線の動態パラメータは、生体試料中の内因性シードの濃度を決定するのに役立ち得る。
【0064】
さらに別の態様では、sCSFは、皮膚または嗅粘膜などの組織のSAAにおいて希釈剤として使用され得る。ある特定の組織はSAAを妨害し得る。組織中のシード濃度が高い場合、sCSFを使用して組織の干渉面を希釈することができるが、検出可能な増幅を受けるのに十分なシードをSAA中に保持することができる。
【0065】
生体試料
「生体試料」は、ミスフォールドαS凝集体を検出するための分析に適した対象由来の任意の生体試料を含むことを意味する。適切な生体試料には、例えば、羊水、胆汁、血液、血漿、CSF、耳垢、皮膚、滲出液、糞便、胃液、リンパ液、乳汁、粘液、粘膜、例えば嗅粘膜を含む鼻粘膜、腹水、胸水、膿、唾液、皮脂、精液、汗、滑液、涙、および尿から表される液体または液体が含まれ得る。体液が体から取り出され、適用可能であれば、本明細書に記載される方法およびキットで使用するために処理および/または調製されている場合、それは「生体試料」または単に「試料」と呼ばれる。試料、例えばCSF試料、皮膚試料、嗅粘膜試料、血液もしくは血漿試料、または唾液試料が特許請求の範囲において「用意される」と言及される場合、意図される意味は、文脈が明らかにそうでないことを指示しない限り、試料がSAAの準備ができた処理および/または調製された形態で提供されることである。本明細書に記載される方法およびキットは、インビトロで実施および使用される。
【0066】
本明細書で使用される場合、「αS」は、完全長の140アミノ酸のアルファ-シヌクレインタンパク質、例えば「αS-140」を指し得る。他のアイソフォームまたはフラグメントには、例えば、エクソン3の喪失のために残基41~54を欠く「αS-126」、α-シヌクレイン-126;および例えば、エクソン5の喪失のために残基103~130を欠く「αS-112」、α-シヌクレイン-112が含まれ得る。
【0067】
一態様では、単量体αS基質は、140個のアミノ酸を有し、14,460Daの分子質量を有し、以下の配列によって表される野生型または組換えヒトαSタンパク質を含むか、から本質的になるか、またはからなる:
配列番号1:
【数1】
【0068】
一部の態様では、単量体αS基質は、配列番号1の保存的バリアントを含むか、から本質的になるか、またはからなる。保存的バリアントは、類似の生化学的特性を有し、αS-SAAにおいて得られたタンパク質の活性に対して最小のまたは有益な影響を有するアミノ酸への1つまたはいくつかのアミノ酸の置換においてのみ配列番号1から逸脱するペプチドまたはアミノ酸配列であり得る。保存的バリアントは、基本成分、すなわち配列番号1と実質的に同様に機能的に働かなければならない。例えば、配列番号1の保存的バリアントは、ミスフォールドαSタンパク質と凝集し、同様の反応条件下で実質的に同様の反応速度論で凝集体を形成する。保存的バリアントは、例えば、アミノ酸配列中に1、2、3、4、5、6、7(5%)および最大14個(10%)の置換を有し得る。
【0069】
一部の態様では、単量体αS基質は、15,283Daの分子質量をもたらし、以下の配列によって表される、配列番号1のC末端に6個の追加のヒスチジンアミノ酸(すなわち、ポリHis精製タグ)を含む組換えαSタンパク質を含む:
配列番号2:
【数2】
【0070】
一部の態様では、単量体αS基質は、米国特許第11,079,396号明細書に開示される単量体αS基質およびその保存的バリアントのいずれかであり得る。一部の態様では、単量体αS基質またはその保存的バリアントは、配列番号1からなる単量体αS基質を特に除外する。
【0071】
一部の態様では、単量体αS基質は、全体が参照により本明細書に組み込まれる、Shahnawaz,M.らDevelopment of a Biochemical Diagnosis of Parkinson’s Disease by Detection of alpha-Synuclein Misfolded Aggregates in Cerebrospinal Fluid.JAMA Neurol 74、163~172(2017)に記載されるように発現および調製され得る。
【0072】
一部の態様では、単量体αS基質は、全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第11,254,718号明細書に記載されるように発現および調製され得る。
【0073】
一部の態様では、本方法は、標識化形態の単量体αS基質を用意することを含み得る。標識された単量体αS基質は、保存的バリアントとみなされ得る。標識化形態の第1の単量体αS基質は、共有結合的に組み込まれた放射性アミノ酸、共有結合的に組み込まれた、同位体標識されたアミノ酸、共有結合的に組み込まれたフルオロフォアなどのうちの1つまたは複数を含み得る。したがって、ミスフォールドαS凝集体の検出は、ミスフォールドαS凝集体の増幅部分に組み込まれる標識化形態の単量体αS基質を検出することを含み得る。
【0074】
プレインキュベーション混合物は、インキュベーションサイクルを行う前のプレインキュベーション混合物の総体積の関数として、様々な濃度の単量体αS基質を含み得る。一部の態様では、プレインキュベーション混合物は、約500nM~約500μMの間;約1μM~約200μMの間;約5μM~約100μMの間;約10μM~約50μMの間;約50μM~約75μMの間;約65μM(すなわち、約1mg/ml);65μM;約10μM~約30μMの間;10μM超30μM未満;約20μM;約19.6μM(すなわち、約0.3mg/ml);または19.6μMの濃度または濃度範囲の単量体αS基質を含み得る。一態様では、プレインキュベーション混合物は、インキュベーションサイクルを行う前のプレインキュベーション混合物の総体積の関数として、約0.3mg/mlの濃度の単量体αS基質を含む。
【0075】
緩衝組成物
プレインキュベーション混合物は、様々な緩衝組成物を含み得る。緩衝組成物は、反応混合物のpHを約pH5~約pH9、約pH6~約pH8、約pH6~約pH7、約pH7~約pH8、約pH7、約pH7.4、約pH6.2~約pH6.5(pH6.3、6.4および6.5を含む)の範囲に維持するのに有効であり得る。一態様では、緩衝組成物は、反応混合物のpHを約6.5に維持するのに有効であり得る。一部の態様では、プレインキュベーション混合物は、緩衝液トリス-HCL、MES、PIPES、MOPS、BES、TESおよびHEPESのうちの1つまたは複数を含む。一部の態様では、緩衝液は、約100mM、約200mM、約300mM、約400mM、約500mM、約600mM、または約700mMの濃度のPIPESを含む。一態様では、緩衝液は約100mMの濃度のPIPESを含む。
【0076】
塩溶液
一部の態様では、プレインキュベーション混合物は、所与の濃度の塩を含む。塩は、例えば、蛍光検出におけるシグナル対ノイズ比を増強し得る。一態様では、塩はNaClを含む。他の適切な塩としては、KClが挙げられ得る。一態様では、塩、例えばNaClは、約50mM~約1,000mM、約50mM~約500mM、約50~約150mM、約150mM~約500mM、約50mM、約150mM、約300mM、約500mM、約600mM、または約700mMの濃度でプレインキュベーション混合物中に存在し得る。一態様では、塩、例えばNaClは、約500mMの濃度で存在する。
【0077】
指示薬
一部の態様では、プレインキュベーション混合物は、検出可能な量のミスフォールドαS凝集体が反応混合物中に存在するかどうかを決定するための指示薬を含む。指示薬は、検出可能な量のミスフォールドαS凝集体の存在下では指示状態を示し、検出可能な量のミスフォールドαS凝集体の非存在下では非指示状態を示すことを特徴とすることができる。生体試料中のミスフォールドαS凝集体の存在を決定することは、ミスフォールドαS凝集体の指示薬の指示状態を検出することを含み得る。指示薬の指示状態と指示薬の非指示状態は、蛍光の違いを特徴とし得る。よって、生体試料中のミスフォールドαS凝集体の存在を決定するステップは、蛍光の違いを検出することを含み得る。一部の態様では、モル過剰の指示薬を使用してもよく、モル過剰は、例えば、反応混合物中の単量体αS基質およびミスフォールドαS凝集体の総モル量よりも多い。
【0078】
一部の態様では、指示薬はフルオロフォアを含む。一部の態様では、指示薬は、チオフラビン-T(ThT)、コンゴレッド、m-I-スチルベン、クリサミンG、PIB、BF-227、X-34、TZDM、FDDNP、IMPY、NIAD-4、発光共役ポリチオフェン、緑色蛍光タンパク質および黄色蛍光タンパク質などの蛍光タンパク質との融合体、それらの誘導体などのうちの1つまたは複数を含み得る。適切な指示薬はThTである。指示薬がThTを含む一態様では、プレインキュベーション混合物中のThT濃度は約5μM~約10μMの間である。指示薬がThTを含む一態様では、プレインキュベーション混合物中のThT濃度は10μMである。
【0079】
サルコシル
一部の態様では、プレインキュベーション混合物はサルコシルを含む。一部の態様では、サルコシルは、0.01%w/v~約1.0%w/vの濃度で存在する。一部の態様では、サルコシルは、0.05%w/v~約0.2%w/vの濃度で存在する。一部の態様では、サルコシルは、約0.1%w/vの濃度で存在する。
【0080】
インキュベーション条件
反応混合物は、複数のウェルを有するマルチウェルプレートなどの適切なサイズの容器内に保持され得る。例えば、マルチウェルプレートは、96個のウェルを含み得る。マルチウェルプレートのウェルは、100μL~1000μL、150μL~750μL、または200μL~350μLの体積を有し得る。一部の態様では、マルチウェルプレートの少なくとも1つのウェルは、1つまたは複数のビーズを含有する。
【0081】
各インキュベーションサイクルにおける反応混合物の温度は、温度(℃)で、独立して、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、または前述の値のいずれか2つの間の範囲、例えば、約15℃~約50℃の間、または約25℃~約45℃の間、または約30℃~約42℃の間であり得る。一部の態様では、インキュベーションは、温血動物についてのほぼ正常な生理学的温度で行われる。さらなる態様では、反応混合物のインキュベーションは、約35℃~約45℃の間または約37℃~約42℃の間の温度で行われる。一態様では、本方法は、反応混合物を約42℃の温度でインキュベートすることを含む。
【0082】
いくつかの態様では、インキュベーション混合物を脱凝集させることは、インキュベーション混合物を振盪、超音波処理、撹拌、凍結/解凍、レーザー照射、オートクレーブインキュベーション、高圧、均質化などの物理的破壊に供することを含み得る。振盪は、軌道撹拌などの周期的撹拌を含み得る。周期的撹拌は、約50回転毎分(RPM)~10,000RPMの間で行われ得る。周期的撹拌は、約200RPM~約2000RPMの間で行われ得る。周期的撹拌は、約500RPMまたは約600~800RPMで行われ得る。一態様では、振盪は、約800RPMでの軌道撹拌を含む。インキュベーション混合物の脱凝集は、約5秒~約10分の間、約30秒~約1分の間、約45秒~約1分の間、約1分間など、各インキュベーションサイクル後に行われ得る。
【0083】
反応混合物をインキュベートするステップおよび脱凝集させるステップを必要に応じて繰り返して、生体試料のミスフォールドαS凝集体を増幅して、検出可能な量のミスフォールドα-S凝集体を得る。反応混合物をインキュベートすることおよび反応混合物を脱凝集させることは、インキュベーションサイクルを構成する。インキュベーションサイクルは、1回~約1000回の間、2回~約500回の間、約50回~約500回の間、約150回~約250回の間など繰り返され得る。一態様では、インキュベーションサイクルの最終ラウンドについて、検出ステップを実施する前の脱凝集ステップを省略することが有利であり得る。
【0084】
インキュベーションサイクルは、約1分~約5時間の間、約10分~約2時間の間、約15分~約1時間の間、約25分~約45分の間などの時間行われ得る。一部の態様では、反応混合物をインキュベートすることおよびミスフォールドαS凝集体の少なくとも一部を脱凝集させることは、約0.1~1時間続くインキュベーションサイクルを含む。各インキュベーションサイクルは、約1分間~約5時間の間のインキュベーションと約5秒間~約10分間の間の脱凝集;約10分間~約2時間の間のインキュベーションと約30秒間~約1分間の間の脱凝集;約14分間~約1時間の間のインキュベーションと約45秒間~約1分間の間の脱凝集;約25分間~約45分間の間のインキュベーションと約45秒間~約1分間の間の脱凝集;および約1分間のインキュベーションと約1分間の脱凝集のうちの1つまたは複数で、反応混合物を独立にインキュベートすることおよび脱凝集させることを含み得る。一態様では、各インキュベーションサイクルは、約14分間のインキュベーションと約1分間の脱凝集を含む。
【0085】
ビーズ
一部の態様では、プレインキュベーション混合物は、1つまたは複数のビーズを含み得る。ビーズは、ベアリングビーズとして一般的に使用される低摩擦表面を有する高密度ビーズなどの小型の、典型的には球形の物体である。反応混合物中にビーズを含めると、単量体αS基質および生体試料の可溶性ミスフォールドαSタンパク質からのミスフォールドαS凝集体の形成速度が増加する。これらのビーズは、本明細書の他の箇所に記載される濃縮および/または免疫枯渇ステップで使用される抗体コーティング磁性もしくは常磁性ビーズまたは粒子(例えば、Dynabeads)とは組成および機能が異なる。
【0086】
ビーズは、様々な化学的に不活性な材料から構成され得る。例えば、一部の態様では、ビーズは、シリカ、ガラス、ホウケイ酸ガラス、またはSiから構成される。
【0087】
一部の態様では、ビーズは、Siを含むか、から本質的になるか、またはからなる。一部の態様では、ビーズは、ホウケイ酸ガラスを含むか、から本質的になるか、またはからなる。一態様では、ジルコニウム/シリカビーズは除外される。一態様では、ホウケイ酸ガラスビーズ以外のガラスビーズは除外される。
【0088】
一部の態様では、インキュベーション混合物に含まれるビーズは、0.5mm超の平均直径を有し得る。一部の態様では、ビーズは、0.5mm超~約10mmの平均直径を有する。一部の態様では、ビーズは、0.5mm超~約5mmの平均直径を有する。さらなる態様では、ビーズは、0.5mm超~約3.5mmの範囲の平均直径を有する。一部の態様では、ビーズは約1.0~約10mmの平均直径を有するが、追加の態様では、ビーズは約1.0mm~約5mmの平均直径を有する。さらなる態様では、ビーズは、1.0mm超~約3.5mmの範囲の平均直径を有する。一部の態様では、ビーズは2.38mm~約10mmの平均直径を有するが、追加の態様では、ビーズは2.38mm~約5mmの平均直径を有する。さらなる態様では、ビーズは、約2.3mm以上~約3.5mm、約2.38~約3.5mm、または約2.45mm~約3.5mmの範囲の平均直径を有する。さらなる態様では、ビーズは、約1mm~約5mm、2.3mm超~約5mm、3mm超~約5mm、約2.38mm、約2.45mm、または約3.175mmの平均直径を有し得る。一部の態様では、ビーズは、Siを含むか、から本質的になるか、またはからなり、2.38mmの平均直径を有し、ウシ血清アルブミン(BSA)でブロッキングされている。一部の態様では、ビーズは、Siを含むか、から本質的になるか、またはからなり、3.175mmの平均直径を有し、ブロッキングされていない。一部の態様では、ビーズは、ホウケイ酸ガラスを含むか、から本質的になるか、またはからなり、2.45mmの平均直径を有し、ブロッキングされていない。一部の態様では、2.3mm以下の平均直径を有するビーズは本発明から除外される。一部の態様では、2.3mm以下の平均直径を有するガラスビーズは本発明から除外される。一部の態様では、3mm以下の平均直径を有するビーズは本発明から除外される。ビーズの径分布は、ビーズの90%超が平均ビーズ直径の80~120%の間または平均ビーズ直径の90~110%の間で見られるように定義される。
【0089】
プレインキュベーション混合物に含まれるビーズの数は変化し得る。一部の態様では、プレインキュベーション混合物は1つのビーズからなる。一部の態様では、プレインキュベーション混合物は2つのビーズからなる。一部の態様では、プレインキュベーション混合物は複数のビーズを含む。一態様では、プレインキュベーション混合物は、2つのブロッキングされていない1/8インチ(3.175mm)のSiビーズからなる。
【0090】
一部の態様では、1つまたは複数のビーズの表面はタンパク質で「ブロッキングされている」。ビーズの表面をタンパク質でブロッキングすることは、ビーズの表面の全部またはかなりの部分の上にコーティングまたは層を提供することを指す。任意の適切な生体適合性タンパク質を使用して、ビーズの表面をコーティングすることができる。ビーズの表面のブロッキングに使用するのに適したタンパク質は、BSAなどのアルブミンである。他の適切なブロッキングタンパク質としては、カゼインまたは粉乳が挙げられ得る。1つまたは複数のビーズは、1つまたは複数のビーズを、タンパク質を含む溶液に浸漬することによってブロッキングされ得る。溶液は、PIPES、トリス-HCl、MES、MOPS、BES、TES、およびHEPESなどの水溶液および/または緩衝化溶液であり得る。
【0091】
インキュベーション混合物は、試験管などの適切なサイズの容器内に保持される。適切な滅菌インキュベーション容器は当業者に公知である。一部の態様では、インキュベーション混合物は、複数のウェルを含むマルチウェルプレートに含有される。例えば、マルチウェルプレートは、96個のウェルを含むことができる。一態様では、例えばビーズがSiビーズである場合、容器は黒色底96ウェルプレート(Costar 3916)であり得る。一態様では、例えばビーズがSiビーズである場合、容器は底部読み取りGreiner CBPプレートであり得る。一態様では、例えばビーズがホウケイ酸ガラスビーズである場合、容器は透明底96ウェルプレート(Costar 3603)であり得る。
【0092】
検出
検出は、反応混合物をインキュベートするステップおよび脱凝集させるステップを必要に応じて繰り返して、生体試料中に存在する十分なミスフォールドαS凝集体を増幅して、検出可能な量のミスフォールドαS凝集体を有する増幅されたインキュベーション混合物を得ることを含む。インキュベーション混合物を指示薬と接触させ、増幅された反応混合物の蛍光レベルを決定することができる。
【0093】
適切な指示薬は、ベーシックイエロー1としても知られているThTである。アミロイド原線維のクロスβシート四次構造などのβシートに富む沈着物を含有する試料にThTを添加すると、ThTはそれぞれ約435nm(または蛍光光度計もしくは分光蛍光光度計に応じて約440nm)および約485nm(または蛍光光度計もしくは分光蛍光光度計に応じて約490nm)で励起および発光極大を有して強く蛍光を発する。
【0094】
ThT蛍光は、典型的には、フィルター蛍光光度計または分光蛍光光度計を使用する蛍光分光法によって測定される。一部の態様では、ThT蛍光発光強度は、生体試料中のミスフォールドαS凝集体の量を定量化するために分析を行う場合に、対応する対照試料のレベルと比較され得る。ThT蛍光レベルが決定されると、それは様々な方法で表示され得る。例えば、レベルは、数値、比例バー(すなわち、棒グラフ)、または当業者に公知の任意の他の表示方法としてディスプレイ上にグラフィック表示され得る。
【0095】
蛍光レベルの上昇は、生体試料中のαS凝集体の存在を示す。一部の態様では、蛍光レベルの有意な上昇は、生体試料中のαS凝集体の存在を示す。一部の態様では、「有意な上昇」は、遅滞期の間の任意の時点でのインキュベートされた混合物の蛍光レベルと比較した、最大蛍光でのインキュベートされた混合物の蛍光の標準偏差の少なくとも2倍の最大蛍光でのインキュベートされた混合物の蛍光レベルの上昇であり、生体試料中のαS凝集体の存在を示す。
【0096】
神経障害およびシヌクレイノパチー
αS凝集は、タンパク質ミスフォールディング障害(PMD)、例えばPD、LBDおよびMSAに関連し得る。しかしながら、既存の技術では、この凝集現象がこれらの疾患の原因であるかどうかは明らかではない;これらのミスフォールドαS凝集体が、数ある他の影響の中でも、細胞機能障害および組織損傷を引き起こし得ると推測されるにすぎない。すなわち、本明細書に記載される方法およびキットは、個体がミスフォールドαS凝集体を有するかどうかに基づいて、個体がある特定の疾患を有するかどうかを直接決定するものではない。
【0097】
試料中にミスフォールドαS凝集体が存在するかどうかを決定するために本明細書に記載される方法およびキットによって得られる情報は、中間的な結果または一種の参照情報にすぎず、その結果に基づいて個体がある特定の疾患を有するという結論を直接導き出すことはできない。したがって、少なくとも1つの態様において、本出願において特許請求されるものは、疾患を診断する方法ではない。
【0098】
別の態様では、神経障害を有する対象におけるPD、LBD、MSA、またはそれぞれの態様のスペクトルの診断を補助する方法が提供される。神経障害は、神経系の任意の障害である。神経障害の例としては、PDなどの運動障害、MSAなどの自律神経系疾患、およびLBDなどの精神神経疾患が挙げられる。
【0099】
一部の態様では、神経障害はシヌクレイノパチーである。シヌクレイノパチーは、ニューロン、神経線維、およびグリア細胞などの神経系の細胞におけるαSの凝集体の異常な蓄積を特徴とする神経変性疾患である。一部の態様では、シヌクレイノパチーは、例えば認知障害、睡眠障害および胃腸管機能障害を含む、PD、LBDまたはMSAに関連する症状を有する。
【0100】
一部の態様では、試料は、PD、LBD、またはMSAの臨床徴候を示さない対象から採取され得る。他の態様では、生体試料は、PD、MSA、LBD、またはそれらの任意の組み合わせの臨床徴候を示す対象から採取され得る。PDの最も認識可能な症状は、運動関連機能障害である。
【0101】
一部の態様では、本方法は、PDを有すると診断された対象を、PDおよび/またはその症状のための処置で処置することを含む。脳深部刺激療法を使用して、PDに関連する運動症状を軽減することができる。PDの運動症状の処置に有用な薬物には、レボドパ、ドーパミンアゴニストおよびモノアミンオキシダーゼB阻害剤が含まれる。しかしながら、PDのためのさらなる処置が開発され続けている。Radhakrishnan DM、Goyal V、Neurol India.、66(補遺):S26~S35(2018)およびIarkovら、Front Aging Neurosci.、12:4(2020)を参照されたい。
【0102】
補足的診断試験
一部の態様では、本方法は、αS-SAAに基づく指示を確認するため、例えば、PDを有するとαS-SAAによって示される患者由来のミスフォールドαS凝集体と、MSAまたはLBDを有するとαS-SAAによって示される患者由来のミスフォールドαS凝集体をさらに区別するための追加の試験をさらに含み得る。追加の試験の例としては、PDまたはMSAまたはLBDのミスフォールドαS凝集体の1つに対して高い親和性を有するリガンドの使用、ミスフォールドαS凝集体からのプロテアーゼ耐性フラグメントのプロファイルの作成、およびCD、FTIRまたはcryo-ETを使用した検出されたミスフォールドαS凝集体の構造の評価が挙げられる。
【0103】
キット
別の態様は、生体試料中のミスフォールドαS凝集体の存在を検出するためのキットを提供する。キットは、既知量の単量体αS基質と;既知量の指示薬と;緩衝組成物と;場合により、約1mm~約5mm、2.3mm超~約5mm、3mm超~約5mm、約2.38mm、約2.45mm、または約3.175mmの平均直径を有する1つまたは複数のビーズと;場合によりサルコシルとを含む。キットはまた、本明細書中に記載されるsCSFを含む。キットは、本明細書に記載されるミスフォールドαS凝集体を検出する方法を行うように使用者に指示する説明書、ならびに単量体αS基質およびαS-SAA緩衝液の適格性を試験するため、周辺マトリックス由来の生体試料を希釈するため、および半定量的αS-SAAのために生体試料を段階希釈するための説明書を含み得る。キットはまた、キットの成分を保持するためのパッケージを含むべきである。
【0104】
キットは、一般的に、試薬を保持する1つまたは複数の容器を有するパッケージを、1つまたは複数の別個の組成物として、または場合により、試薬の適合性が許す場合には混和物として含む。キットは、緩衝液、標識剤、対照、およびミスフォールドαS凝集体の検出を行うために必要な任意の他の材料をさらに含み得る。キットはまた、スワブまたは他の体液収集装置などの、対象から試料を得るためのツールを含むことができる。
【0105】
キットはまた、キットを使用して、対象におけるシヌクレイノパチーの処置を導く方法を行うための説明書を含み得る。キットに含まれる説明書は、パッケージング材料に添付することができるか、または添付文書として含めることができる。説明書は、典型的には、書面または印刷物であるが、これらに限定されない。このような説明書を格納し、それらをエンドユーザーに伝達することができる任意の媒体が、本開示によって企図される。そのような媒体には、それだけに限らないが、電子記憶媒体(例えば、磁気ディスク、テープ、カートリッジ、チップ)、光学媒体(例えば、CD ROM)などが含まれる。本明細書で使用される場合、「説明書」という用語は、説明書を提供するインターネットサイトのアドレスを含むことができる。
【0106】
キットは、以下のうちの1つまたは複数を含み得る:1つもしくは複数の個々のプレートもしくは装置として、または組み合わせ装置として含まれる、ビーズ分配装置;複数のウェルを含むマルチウェルプレート;マイクロ流体プレート;振盪装置;インキュベート装置;および蛍光測定装置。例えば、振盪マイクロプレートリーダーを使用して、インキュベーションと振盪のサイクルを実施し、実験中にThT蛍光発光を自動的に測定することができる(例えば、FLUOstar OPTIMA、BMG LABTECH Inc.、Cary、N.C.またはBuehler Shaker TIMIX 5振盪機)。
【0107】

本発明を以下の例によって説明する。しかしながら、特定の例、材料、量、および手順は、本明細書に示される本発明の範囲および精神に従って広く解釈されるべきである。
【0108】
例1:「低速アッセイ」αS-SAA条件中に陰性対照として使用されるsCSF
対照溶液を「低速アッセイ」αS-SAA条件下で陰性対照として使用した。「低速アッセイ」αS-SAAの一般的な条件は、米国特許第10,989,718号明細書に記載されている。本明細書の結果を得るために使用される具体的なαS-SAA条件は以下の通りである:
【0109】
陰性対照については、インキュベーション混合物を96ウェルプレートに用意し、インキュベーション混合物は、総体積200μLのために、(1)1mg/mlの配列番号2によって表されるシードなしαS基質;(2)pH6.5の100mM PIPESを含む緩衝組成物;(3)500mM NaClを含む塩溶液;(4)10μMのThTを含む指示薬;および(5)40μLの対照溶液を含んでいた。
【0110】
インキュベーションサイクルをインキュベーション混合物に対して実施し、各インキュベーションサイクルは、(1)第1のインキュベーション混合物を29分間インキュベートすること;および(b)Omega FLUOstarを使用して37℃の一定温度で合計300時間、700rpmで1分間、インキュベーション混合物を軌道振盪して、インキュベーションされた対照溶液を形成することを含んでいた。440nmで励起後、490nmで30分毎にプレートにおいてThT蛍光を測定した。
【0111】
4つの異なる対照溶液を使用した:
1.条件 「1B3T」:Harvard Apparatus人工CSF+0.155mg/mL BSA(1X)+0.042mg/mLトランスフェリン(3X)
2.条件 「1.3B」:Harvard Apparatus人工CSF+0.2015mg/mL BSA(1.3X)
3.条件 「3B1IgG」:Harvard Apparatus人工CSF+0.465mg/mL BSA(3X)+0.012mg/mL IgG(1X)
4.条件 「H」:Harvard Apparatus人工CSF
【0112】
試験した基質の全てが配列番号2に対応することを意図していたが、基質は異なる時間に、いくつかは異なる発現および/または精製条件によって調製された。
【0113】
結果を表1に示し、「Neg/総Neg対照」は、試行の総数と比較して、基質自己凝集を示さなかった試行の数を意味する。「Pos/総Neg対照」は、試行の総数と比較して、基質自己凝集を示した試行の数を意味する。
【表1】
【0114】
図3は、陰性対照溶液として1B3Tを使用したAMP-13の低速αS-SAAについての経時的な蛍光強度(kRFU)のグラフを示す。
【0115】
図4は、陰性対照溶液として1B3Tを使用したAMP-14の低速αS-SAAについての経時的な蛍光強度(kRFU)のグラフを示す。
【0116】
図5は、陰性対照溶液として1.3Bを使用したAMP-6の低速αS-SAAについての経時的な蛍光強度(kRFU)のグラフを示す。
【0117】
例2:「低速アッセイ」αS-SAA条件中に陽性対照として使用されるsCSF
対照溶液を「低速アッセイ」αS-SAA条件中に陽性対照として使用した。陽性対照については、インキュベーション混合物は、配列番号1によって表される野生型ヒト組換えタンパク質を含む20fgの合成αS凝集体(Abcamから購入)をさらに含んでいた。
【0118】
結果を表2に示し、「Pos/総Pos対照」は、試行の総数と比較して、シードとの基質の凝集を示す試行の数を意味する。「Neg/総Pos対照」は、試行の総数と比較して、シードとの基質の凝集を示さなかった試行の数を意味する。
【表2】
【0119】
図6は、陽性対照溶液としての1B3T中20fgのシードの存在下でAMP-13についての低速αS-SAAの経時的な蛍光強度(kRFU)のグラフを示す。
【0120】
図7は、陽性対照溶液としての1.3B中20fgのシードの存在下でAMP-6の低速αS-SAAについての経時的な蛍光強度(kRFU)のグラフを示す。
【0121】
例3:「高速アッセイ」αS-SAA条件中に陰性対照として使用されるsCSF
sCSFを「高速アッセイ」αS-SAA条件下で陰性対照として使用した。「高速アッセイ」αS-SAAの一般的な条件は、米国特許第11,079,396号明細書に記載されている。具体的には、αS-SAAを、0.3mg/mlの配列番号2によって表されるシードなしαS(これは、米国特許第11,254,718号明細書に開示されているプロトコルに従って適切に調製されている)を使用して、2.38mmの窒化ケイ素ビーズの存在下、800rpmで軌道振盪して行った。
【0122】
図8は、陰性対照溶液として100mM HEPES、pH7.5、75mM NaCl、1.5mg/mL HSAおよび0.5%サルコシルを使用したαS基質の高速αS-SAAについての経時的な蛍光強度の代表的なグラフを示す。図8では、αS基質の自己凝集は観察されない。96個のウェルのうち、3個(3.1%)のみが自己凝集を示した。比較実験では、対照溶液として健康なヒトCSFを使用した自己凝集を有するウェルの割合が5%の自己凝集を生じた。
【0123】
例4:「高速アッセイ」αS-SAA条件を使用する基質のスクリーニングに使用するためのsCSF
sCSFを(本質的に陰性対照として)使用して、「高速アッセイ」αS-SAA条件下で基質をスクリーニングした。この実験では、αS基質は、米国特許第11,254,718号明細書の教示から逸脱した方法で精製された。図9は、対照溶液として100mM HEPES、pH7.5、75mM NaCl、1.5mg/mL HSAおよび0.5%サルコシルを使用した不適格なαS基質の高速αS-SAAについての経時的な蛍光強度のグラフを示す。図9に示されるように、αS基質は自己凝集を示した。
【0124】
例5:「高速アッセイ」αS-SAA条件中に陽性対照として使用されるsCSF
sCSFを「高速アッセイ」αS-SAA条件中に陽性対照として使用した。陽性対照については、インキュベーション混合物は、配列番号1によって表される野生型ヒト組換えタンパク質を含む20fgの合成αS凝集体(Abcamから購入)をさらに含んでいた。
【0125】
図10は、陽性対照溶液として100mM HEPES、pH7.5、75mM NaCl、1.5mg/mL HSAおよび0.5%サルコシルを使用した20fgのシードの存在下でのαS基質の高速αS-SAAについての経時的な蛍光強度のグラフを示す。図10は、予想される凝集を示す。実際、ウェルの100%が予想される凝集を示した。
【0126】
例6:希釈剤として使用されるHC由来のCSF
段階希釈を使用して、αS-SAA反応の50%が陽性である希釈(SD50)を推定することによってαSの相対量を決定した。この推定は純粋に陽性ウェルの数に依存するため、特定のCSFマトリックスによる動態変化は関連しない。PDおよびDLB患者由来のCSFの希釈の増加を評価すると、技術的反復の陽性は減少する。しかしながら、異なるHCドナー由来のCSFを使用して希釈する場合、陽性ウェルの数は変化し得る。言い換えると、異なる患者由来のCSFは、凝集に対して異なる効果を有する。この可変効果は、緩衝液にスパイクした場合に非常に再現性よく凝集するrec-シード(rec-seed)で実証可能である。しかしながら、異なる患者由来のCSFにスパイクした場合、CSF試料に基づいて凝集が変化する。図11を参照されたい。実験を繰り返した場合、rec-シードに対する各CSFの効果は再現可能であった。したがって、使用されるHC-CSFに応じて力価が変化するため、段階希釈のための希釈剤としてHC-CSFを使用することはできない。段階希釈に基づく再現性のある滴定のためには、本明細書に記載されるsCSFが必要である。
【0127】
例7:半定量的αS-SAAの希釈剤として使用されるsCSF
段階希釈は、シードを含有する一定体積のCSF試料を、シードを含有しない別の溶液(例えば、sCSF)と混合することを指す。段階希釈は、混合試料中のシードの濃度を低下させる。αS-SAAのために混合物のアリコートを取る。混合試料を再び希釈して、さらに低濃度のシードを含むより高い希釈を得る。この手順は、最高の所望の希釈、すなわち最低濃度のシードを有する希釈に達するまで繰り返される。ここでは、1:81までの1:3段階希釈(各希釈が66.6%希釈を含有することを意味する)を実施した。このように試料を分析することにより、より多くのシードを含有する試料が、より低い濃度のシードを含む試料よりも高い希釈でシーディング活性を示すので、相対的なシード数を決定することができる。
【0128】
この手順が実用的であるためには、希釈剤が豊富でなければならない。この比較が意味のあるものであるためには、全ての試料を同じ希釈剤で希釈しなければならない。したがって、健康な対照ヒトCSFは、入手しやすさの点と異なる患者由来の異なるCSF試料にわたる様々なタンパク質および他の生物学的プロファイルの点の両方で実行可能ではない。本明細書に記載されるsCSFは、αS-SAAのための段階希釈の商業的かつ大規模な使用を可能にする。
【0129】
図12は、段階希釈レベルでの「高速アッセイ」αS-SAA条件中の経時的な蛍光強度の一連のグラフを示す。図12は、100mM HEPES、pH7.5、75mM NaCl、1.5mg/mL HSA、および0.5%サルコシルから本質的になるsCSFが、正常圧水頭症(「NPH」)患者由来のCSFを使用して得られた結果を再現し、HC由来のCSFを使用した場合に結果が変化したことを実証している。このアッセイでは、陰性NPHとHCの両方が陰性である。これは、半定量化を可能にするための安定かつ再現性のあるマトリックスの必要性を強調する。ウェルの50%が陽性であるために必要な希釈である「SD50」を計算し、シードの量を推定することができる。しかしながら、標準偏差でシードの数を推定することは可能であるが、「シード」の定義は明確ではない。したがって、この方法は、ミスフォールドαSの定量化ではなく、試料間のシーディング活性を比較するための半定量的代替物を提供する。さらに、sCSFは、HC-CSFほど増幅を阻害せず、これにより、より大きな枠を試料間で区別することが可能になる。
【0130】
図13は、希釈剤として100mM HEPES、pH7.5、75mM NaCl、および1.5mg/mL HSAを使用した段階希釈レベルでのPD陽性試料の代替「高速アッセイ」αS-SAA条件(具体的には、アッセイ自体が、米国特許第11,079,396号明細書に記載されるように、サルコシルを含む)中の経時的な蛍光強度の一連のグラフを示す。各グラフの下の3つの円は、希釈毎に分析された3つの反復を表す。灰色の円は検出可能なシード増幅を示した反復を表し、白色の円は、検出可能なシード増幅がないことを示した反復を表す。この表記法は、図14にも使用されている。
【0131】
図14をさらに参照すると、高速アッセイ条件で強い(2603)および弱い(2978)増幅パターンを示した2つのCSF試料を、3つの基質および高速アッセイの2つのバージョンを使用してNPH-CSFおよびsCSFに3倍段階希釈した。SD50を、Spearmen-Karberモデルを使用して各試料について計算した。AMP-Aを使用すると、2603のシードの推定数が2978のシードの推定数よりも多かったため(67.5>10.8)、これらの2つのCSF試料間でシーディング活性に実質的な差があった。AMP50でも同様のパターンが観察された。SD50の推定は、通常、数桁の変動を示すため、図14に示される結果は非常に再現性がある。同じAMP50基質を使用すると、sCSFへの希釈はNPH-CSFへの希釈と顕著に類似していた。代替高速アッセイバージョンは、検出の下限(より高い分析感度)を示しており、これは、2603および2978のCSF試料のより高い希釈が陽性反復を示したので、ここでも観察される。全体として、図14に示される全ての条件は、2978の場合よりも2603の場合の方がより多いシード数を推定することができた。(N/T:試験せず。SE:標準誤差。)
【0132】
例8:半Q αS-SAA-動態正規化
rec-シードのT50は、再現性のある方法でCSFドナーに応じて変化し(図11)、阻害性またはアミロイド形成性CSF成分を明らかにする。したがって、3つのPD-CSF試料をニートでおよびスパイクしたrec-シードを用いて分析した。正規化シーディング係数(φ)を計算し、H&Yスコアとの関連性を評価した。際立ったことに、φはH&Yスコアと強く関連していた。図15を参照されたい。統一パーキンソン病評価スケール(UPDRS)、パーキンソン病-自律神経機能不全における転帰のスケール(SCales for Outcomes in PArkinson’s-Autonomic Dysfunction)(SCOPA-AUT)、モントリオール認知機能評価(MoCA)試験、およびドーパミントランスポーター特異的結合比(DaTscan SBR)などを含む、試料のより大きなコホートおよび追加の臨床パラメータの分析を評価しなければならない。
【0133】
例9:嗅粘膜中のミスフォールドαS凝集体の検出
5.1 収集および前処理
処置の10分前に患者を局所麻酔(リドカインを用いた鼻スプレー)に供した。硬性ファイバースコープを通して、嗅粘膜(鼻中隔と中鼻甲介との間)を特定する。ファイバースコープを適所に保持したまま、綿棒を鼻孔に挿入し、それが嗅粘膜(OM)に達したら、鼻孔の壁を穏やかに掻破して試料を収集した。スワブを鼻から取り出し、3mLの生理溶液(生理食塩水緩衝液)を含有する15mLコニカルチューブに入れた。使い捨てハサミを使用して、スワブの蒸気を15mLコニカルチューブ内に収まるように切断した。チューブを1分間ボルテックスした。使い捨てピンセットを使用して、スワブを3mLの生理溶液(生理食塩水緩衝液)を含む第2の15mLコニカルチューブに移し、1分間ボルテックスした。同じ使い捨てピンセットを使用して、スワブを3mLの生理溶液を含む第3の15mLコニカルチューブに移し、1分間ボルテックスした。スワブを廃棄した。15mLチューブの各々から3mL(合計9mL)を単一の15mLチューブにプールし、これを4℃で20分間、800×gで遠心分離した。8mLの上清生理食塩水を廃棄した。ペレットおよび1mLの生理食塩水を-80℃で保存した。
【0134】
5.2 前処理。αS-SAA試料調製。
約2μgの試料を保持する細菌接種ループを使用して、ペレットからOM試料を収集した。3つのループを収集し(6μg)、広範囲のボルテックスおよび上下ピペッティングによって50μLの1×PBS(Sigma、カタログ番号P5493-1L)に再懸濁した。最終的な再懸濁液を、それぞれ16.7μL(1アリコート当たり2μgのOM試料)を含有する3つの単回使用アリコートに等分する。試料を急速凍結し、使用するまで-80℃で保存した。
【0135】
5.3 αS-SAAのための試料処理。
OM/PBS試料を解凍し、4μLの試料を76μLのsCSF(Amprion、カタログ番号S2022)にピペッティングして1:20希釈を行った。24μLの1:20希釈を456μLのsCSFにピペッティングすることによって1:400(12ng/40μL)希釈を調製した。
【0136】
5.4 αS-SAA。
反応混合物は、40μLのOM試料(12ngおよび/または24ng)および60μLのプレインキュベーション混合物を含有していた。プレインキュベーション混合物は、100mMのPIPES pH6.5、500mMのNaCl、10μMのThT、0.1%のサルコシル、および2つのSiビーズ(1/8インチ、グレード5)を含んでいた。プレートを42℃で合計15分間のサイクルで、1分間軌道振盪し、引き続いて14分間インキュベートする。Omegaシェーカー/リーダーに関連するロボットアーム(8プレートずつ)を使用する場合、撹拌を600RPMに設定し、スタンドアロンOmegas(1プレートずつ)を800RPMに設定した。蛍光読み取り値を440-10nm(励起)および490-10nm(発光)で取得した。図16は、非シヌクレイノパチー対照と比較した、PDを有すると診断された患者由来のαS-SAA凝集曲線を示す。
【0137】
本明細書で引用される全ての特許、特許出願、および刊行物、ならびに電子的に利用可能な資料の完全な開示は、本明細書の具体的な引用がそのように述べているか否かにかかわらず、参照により組み込まれる。上記の詳細な説明および例は、理解を明確にするためにのみ与えられている。不必要な制限がそこから理解されるべきではない。本発明は、図示および記載された正確な詳細に限定されず、当業者に明らかな変形例は、特許請求の範囲によって定義される本発明内に含まれる。
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【配列表】
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【国際調査報告】