新しいバイオマーカーテスト、血液にアルツハイマー病の神経変性検出

January, 25, 2023, Pittsburgh--ピッツバーグ大学医学部、神経科学グループの研究者は、血液サンプルにアルツハイマー病神経変性の新しいマーカーを検出するテストを開発した。研究成果は、Brain誌に発表された。

そのバイオマーカー「脳由来タウ」(BD-tau)は、アルツハイマー病関連変性を臨床的に検出するために使われている現在の血液診断テストを凌ぐ。それは、アルツハイマー病に特化しており、脳脊髄液(CSF)のアルツハイマー病神経変性と相関している。

「現在、アルツハイマー病診断は、神経画像処理を必要としている」とピッツバーグ大学精神科准教授、Thomas Karikariは、指摘している。「そのテストは高価であり､スケジュールに長い時間がかかる。また、多くの患者は、米国でさえ、MRIやPETスキャナを利用できない。アクセシビリティが主要な問題である」。

現在、アルツハイマー病診断には､臨床医は、国立老化研究所(National Institute on Aging and the Alzheimer’s Association)による2011年設定ガイドラインを利用する。ガイドラインは､AT(N) Frameworkと言い、アルツハイマー病理学の3つの明確な構成要素を必要とする、脳におけるアミロイドプラーク、タウモツレ、神経変性の存在。イメージングまたはCSFサンプルの分析のいずれかによる。

残念ながら、両方のアプローチとも経済的、実用的制限がある。血液サンプルにおける便利で信頼できるAT(N)バイオマーカー開発の必要性を決定づけ、そのコレクションは侵襲性が少なく、必要なリソースは少ない。品質に妥協することなく、血中のアルツハイマー病の症状を検出する簡素なツールの開発は、改善されたアクセシビリティへの重要なステップである、とKarikariは説明している。

「血液バイオマーカーの最重要用途は、人々の生活改善、臨床的信頼の改善、アルツハイマー病診断のリスク予測改善である」(Karikari)。

現在の血液診断法は、アルツハイマー病を高信頼に診断する3つの必要なチェックマーカーのうちの2つにヒットするプラズマアミロイドベータの異常、リン酸化型タウを正確に検出できる。アルツハイマー病を高信頼に診断する3つの必要なチェックマーカーのうちの2つにヒットする。しかし、AT(N) Frameworkを血液サンプルに適用する際の最大の障害は、神経変性マーカー検出の難しさにある。これは、脳に特有であり、身体の他の場所で作られる誤解を招く可能性がある汚染物質の影響を受けない。

例えば、ニューロフィラメント軽鎖の血中レベル、神経細胞損傷のタンパク質マーカーは、アルツハイマー病、パーキンソン病や他の認知症で高くなり、アルツハイマ病を他の神経変性疾患から区別しようとする際に、それは役に立たなくなる。一方、血中のトータルタウの検出は、脳脊髄液(CSF)におけるそのレベルのモニタリングと比べると、情報量が少ないことが分かっている。

脳など、様々な組織におけるタウタンパク質の分子生物学、バイオケミストリのチームの知見を適用することで、Karikariと、スウェーデンのUniversity of Gothenburgの研究者を含むチームは、BD-tauを選択的に検出する技術を開発した。これは、一方で脳外の細胞が生成する浮遊性の「ビッグタウ」タンパク質を避ける。

それをするためにチームは、特別な抗体を設計した。これは、選択的にBD-tauと結びつき、血中でそれを検出しやすくする。チームは、その測定法を､5つの独立したコーホートから得た600の患者サンプルで検証した。これには、死後アルツハイマー病が確認された患者、初期のアルツハイマー病を示唆する記憶障害がある患者からのものが含まれる。

テストは､新しい測定法を使って、アルツハイマー病患者の血中サンプルで検出されたBD-tauのレベルがCSFにおけるレベルと一致し、アルツハイマー病を他の神経変性疾患から高信頼に区別することを示していた。BD-tauのレベルも脳解剖分析で確認された脳組織のアミロイドプラーク、タウモツレの厳しさと相関していた。

研究チームは､BD-tauの血中レベルモニタリングが、臨床試験デザインを改善し、歴史的に研究コーホートに含まれていなかった人々からの患者のスクリーニング、登録を容易にすると期待している。

研究チームは、広範な研究グループで血液BD-tauの大規模臨床検証を行う予定である。
(詳細は、https://www.upmc.com/)