[go: up one dir, main page]

JP2024064487A - Diagnostic markers for dementia - Google Patents

Diagnostic markers for dementia Download PDF

Info

Publication number
JP2024064487A
JP2024064487A JP2022173105A JP2022173105A JP2024064487A JP 2024064487 A JP2024064487 A JP 2024064487A JP 2022173105 A JP2022173105 A JP 2022173105A JP 2022173105 A JP2022173105 A JP 2022173105A JP 2024064487 A JP2024064487 A JP 2024064487A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hmgb1
dementia
complex
concentration
subject
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022173105A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
均 岡澤
Hitoshi Okazawa
晋吾 山田
Shingo Yamada
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Medical and Dental University NUC
Shino Test Corp
Original Assignee
Tokyo Medical and Dental University NUC
Shino Test Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Medical and Dental University NUC, Shino Test Corp filed Critical Tokyo Medical and Dental University NUC
Priority to JP2022173105A priority Critical patent/JP2024064487A/en
Publication of JP2024064487A publication Critical patent/JP2024064487A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

To provide a method of accurately determining dementia using a relatively simple procedure that does not require a large-sized special device, a kit used for the determination, and the like.SOLUTION: A method disclosed herein comprises detecting an amyloid β-HMGB1 complex in one or more biological samples collected from a subject, and determining if the subject has dementia or not using concentration of the amyloid β-HMGB1 complex as an indicator.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、アミロイドβ-HMGB1複合体を指標として、被験者がアルツハイマー型認知症(アルツハイマー病)等の認知症に罹患しているか否かを判定する方法や、アミロイドβ-HMGB1複合体を検出し、かつ被験者が認知症に罹患しているか否かを判定するためのキット等に関する。 The present invention relates to a method for determining whether a subject suffers from dementia such as Alzheimer's disease using amyloid β-HMGB1 complex as an indicator, and a kit for detecting amyloid β-HMGB1 complex and determining whether a subject suffers from dementia.

アルツハイマー病(Alzheimer's disease;以下、「AD」ということがある)は、不可逆的な進行性中枢神経疾患の1つであり、記憶障害や思考障害を伴う認知機能障害(認知症)、行動障害、人格変化等の症状を呈することが知られている。アルツハイマー病は、認知症患者の中で最も多い疾患であり、認知症患者全体の約60~80%を占めている。アルツハイマー病は、一般に65歳以上の高齢者で発症するが、中には64歳以下でも発症し、その場合、若年性アルツハイマー病と呼ばれている。 Alzheimer's disease (hereinafter sometimes referred to as "AD") is an irreversible progressive central nervous system disease that is known to present symptoms such as cognitive impairment (dementia) accompanied by memory impairment and thinking disorders, behavioral disorders, and personality changes. Alzheimer's disease is the most common dementia disease, accounting for approximately 60-80% of all dementia patients. Alzheimer's disease generally develops in elderly people aged 65 or older, but it can also develop in people aged 64 or younger, in which case it is called early-onset Alzheimer's disease.

内閣府の発表によると、2012年の日本における認知症患者数は462万人であり、65歳以上の高齢者の7人に1人であったが、2025年には約700万人まで増加し、5人に1人になると見込まれている。AD等の認知症患者数が増加すると、医療費の増大や介護問題等で国や患者関係者達の経済的又は精神的負担が深刻化することが予想される。 According to a Cabinet Office announcement, the number of dementia patients in Japan in 2012 was 4.62 million, or one in seven people aged 65 or older, but this number is expected to increase to approximately 7 million, or one in five, by 2025. As the number of dementia patients, such as AD, increases, it is expected that the economic and mental burden on the country and those related to patients will become more severe due to rising medical expenses and nursing care issues.

認知症の診断は、面接及び質問紙法が主体であり、客観的診断法は未だ確立されていないのが現状である。面接及び質問紙法は、診断者による差があり、定量性に欠けるという欠点がある。この問題を解決するため、客観的診断法の確立のため研究が行われている。例えば、ADにおいては、症状の進行に伴い大脳の萎縮が認められるため、磁気共鳴画像法(MRI)を用いた画像診断を行う方法が考案されている。また、過剰にリン酸化されたTau(以下、「タウ」ということがある)の細胞内凝集(神経原線維変化)が、アミロイドβ(以下、「Aβ」ということがある)の細胞外蓄積(老人斑)とともに、脳で顕著に観察される。そして、Aβが蓄積すると、神経細胞内の微小管が構造変化を起こして神経細胞が死んでいくことになり、当該神経細胞死が起こると共にタウも細胞の外に漏れ、脳脊髄液(Cerebrospinal Fluid;以下、「CSF」ということがある)試料中に蓄積すると考えられている。このことから、脳脊髄液試料中のタウをマーカーとして用いる診断法も考案されている。しかしながら、これら方法は大型の専門機器が必要となる等、利便性、経済性、汎用性などの面で十分とは言い難いものであった。 Dementia is mainly diagnosed by interview and questionnaire, and an objective diagnostic method has not yet been established. Interview and questionnaire methods have the disadvantage that they vary depending on the diagnostician and lack quantification. In order to solve this problem, research is being conducted to establish an objective diagnostic method. For example, in AD, cerebral atrophy is observed as the symptoms progress, so a method of performing image diagnosis using magnetic resonance imaging (MRI) has been devised. In addition, intracellular aggregation (neurofibrillary tangles) of excessively phosphorylated Tau (hereinafter sometimes referred to as "tau") is prominently observed in the brain along with extracellular accumulation (senile plaques) of amyloid beta (hereinafter sometimes referred to as "Aβ"). When Aβ accumulates, microtubules in nerve cells undergo structural changes and nerve cells die, and it is believed that tau leaks out of the cells and accumulates in cerebrospinal fluid (hereinafter sometimes referred to as "CSF") samples as the nerve cells die. For this reason, a diagnostic method using tau in a cerebrospinal fluid sample as a marker has also been devised. However, these methods require large, specialized equipment and are not sufficient in terms of convenience, economy, or versatility.

赤血球に含有されるプラズマローゲンが、認知症の診断マーカーとして有用であることが報告されている(特許文献1)。また、本発明者は、HMGB1(high mobility group box 1)が、軽度認知障害(Mild Cognitive Impairment;以下、「MCI」ということがある)の診断マーカーとして有用であることを報告している(特許文献2)。 It has been reported that plasmalogens contained in red blood cells are useful as a diagnostic marker for dementia (Patent Document 1). The present inventor has also reported that HMGB1 (high mobility group box 1) is useful as a diagnostic marker for mild cognitive impairment (hereinafter sometimes referred to as "MCI") (Patent Document 2).

一方、アミロイドβとHMGB1が、インビトロにおいて複合体を形成し得ることは報告されている(非特許文献1)。しかしながら、アミロイドβ-HMGB1複合体が、認知症の診断マーカーとして有用であることはこれまで知られていなかった。 On the other hand, it has been reported that amyloid β and HMGB1 can form a complex in vitro (Non-Patent Document 1). However, it was not previously known that the amyloid β-HMGB1 complex was useful as a diagnostic marker for dementia.

国際公開第2012/090625号パンフレットInternational Publication No. 2012/090625 国際公開第2020/255938号パンフレットInternational Publication No. 2020/255938

Biochem Biophys Res Commun . 2003 Feb 14;301(3):699-703.Biochem Biophys Res Commun. 2003 Feb 14;301(3):699-703.

本発明の課題は、認知症を、大型の専門機器を使用する必要がなく、かつ比較的簡便な方法で精度よく判定する方法や、その判定に用いるキット等を提供することにある。 The objective of the present invention is to provide a method for accurately determining dementia in a relatively simple manner without the need for large specialized equipment, and to provide a kit or the like for use in said determination.

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を進める過程において、ELISA(Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay)を用いて、AD患者における生体試料中のAβ-HMGB1複合体の濃度が上昇することを見いだすとともに、かかるAβ-HMGB1複合体の濃度を指標として、AD等の認知症に罹患した者と、認知症に罹患していない者(MCI患者や脳機能障害と診断されていない健常者)とを判別できることを見いだした。さらに、1又は2の生体試料中のAβ-HMGB1複合体の濃度と、生体試料中のHMGB1の濃度とを組み合わせて解析することにより、認知症の判定精度が向上することも確認した。前述の特許文献2には、HMGB1濃度は、MCI患者においては健常者と比べ上昇するものの、AD患者においてはむしろ健常者のレベルまで低下することが報告されている。このため、Aβ-HMGB1複合体が、AD等の認知症の診断マーカーとして有用であることや、HMGB1との組合せにより、認知症の判定精度が向上することは驚きであった。本発明は、これらの知見に基づき、完成するに至ったものである。 In the course of intensive research to solve the above problems, the present inventors have found that the concentration of Aβ-HMGB1 complex in biological samples from AD patients is increased using ELISA (Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay), and have found that the concentration of the Aβ-HMGB1 complex can be used as an index to distinguish between those suffering from dementia such as AD and those not suffering from dementia (MCI patients and healthy individuals not diagnosed with brain dysfunction). Furthermore, it has been confirmed that the accuracy of dementia determination can be improved by combining and analyzing the concentration of the Aβ-HMGB1 complex in the biological sample 1 or 2 and the concentration of HMGB1 in the biological sample. The aforementioned Patent Document 2 reports that the HMGB1 concentration is increased in MCI patients compared to healthy individuals, but is reduced to the level of healthy individuals in AD patients. For this reason, it was surprising that the Aβ-HMGB1 complex is useful as a diagnostic marker for dementia such as AD, and that the combination with HMGB1 improves the accuracy of dementia diagnosis. The present invention was completed based on these findings.

すなわち、本発明は、以下のとおりである。
〔1〕以下の工程(a)及び(b)を含む、認知症の判定方法。
(a)被験者から採取された1又は2以上の生体試料中のアミロイドβ-HMGB1複合体の濃度を測定する工程;
(b)被験者から採取された1又は2以上の生体試料中のアミロイドβ-HMGB1複合体の濃度を指標として、被験者が認知症に罹患しているか否かを判定する工程;
〔2〕工程(b)において、被験者から採取された1又は2以上の生体試料中のアミロイドβ-HMGB1複合体の濃度と、認知症に罹患していない対照者由来の1又は2以上の生体試料中のアミロイドβ-HMGB1複合体の濃度とを比較し、被験者から採取された1又は2以上の生体試料中のアミロイドβ-HMGB1複合体の濃度が、認知症に罹患していない対照者由来の1又は2以上の生体試料中のアミロイドβ-HMGB1複合体の濃度よりも高い場合、被験者は認知症に罹患している可能性が高いと判定する、上記〔1〕に記載の判定方法。
〔3〕生体試料が、血液試料又は脳脊髄液試料である、上記〔1〕又は〔2〕に記載の判定方法。
〔4〕工程(b)において、
被験者から採取された2以上の生体試料中のアミロイドβ-HMGB1複合体の濃度と、認知症に罹患していない対照者由来の2以上の生体試料中のアミロイドβ-HMGB1複合体の濃度とを比較し、さらに、
被験者から採取された1又は2以上の生体試料中のHMGB1の濃度と、認知症に罹患していない対照者由来の1又は2以上の生体試料中のHMGB1の濃度とを比較し、
被験者から採取された2以上の生体試料中のアミロイドβ-HMGB1複合体の濃度が、認知症に罹患していない対照者由来の2以上の生体試料中のアミロイドβ-HMGB1複合体の濃度よりも高く、かつ、被験者から採取された1又は2以上の生体試料中のHMGB1の濃度が、認知症に罹患していない対照者由来の1又は2以上の生体試料中のHMGB1の濃度よりも高い場合、被験者は認知症に罹患している可能性が高いと判定する、上記〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の判定方法。
〔5〕認知症に罹患していない対照者が、健常者又は軽度認知障害患者である、上記〔2〕~〔4〕のいずれかに記載の判定方法。
〔6〕認知症が、アルツハイマー型認知症である、上記〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の判定方法。
〔7〕ヒトアミロイドβに特異的に結合する抗体又はその標識物と、ヒトHMGB1に特異的に結合する抗体又はその標識物とを含む、アミロイドβ-HMGB1複合体を検出し、かつ、認知症を判定するためのキット。
〔8〕さらに、HMGB1を検出するための、上記〔7〕に記載のキット。
That is, the present invention is as follows.
[1] A method for diagnosing dementia, comprising the following steps (a) and (b):
(a) measuring the concentration of amyloid β-HMGB1 complex in one or more biological samples obtained from a subject;
(b) determining whether or not the subject is suffering from dementia using the concentration of amyloid β-HMGB1 complex in one or more biological samples collected from the subject as an index;
[2] The method of determining whether or not amyloid β-HMGB1 complex is likely to be affected by dementia, wherein in step (b), the concentration of the amyloid β-HMGB1 complex in one or more biological samples collected from the subject is compared with the concentration of the amyloid β-HMGB1 complex in one or more biological samples derived from a control individual not suffering from dementia, and if the concentration of the amyloid β-HMGB1 complex in the one or more biological samples collected from the subject is higher than the concentration of the amyloid β-HMGB1 complex in one or more biological samples derived from a control individual not suffering from dementia, the subject is determined to be likely to be affected by dementia, as described in [1] above.
[3] The method of determining the presence or absence of a biological sample according to [1] or [2] above, wherein the biological sample is a blood sample or a cerebrospinal fluid sample.
[4] In step (b),
comparing the concentration of amyloid β-HMGB1 complex in two or more biological samples taken from the subject with the concentration of amyloid β-HMGB1 complex in two or more biological samples taken from a control individual not suffering from dementia; and
comparing the concentration of HMGB1 in one or more biological samples taken from the subject with the concentration of HMGB1 in one or more biological samples from a control individual not suffering from dementia;
The method of any of the above-mentioned [1] to [3], wherein the subject is judged to have a high possibility of suffering from dementia if the concentration of the amyloid β-HMGB1 complex in two or more biological samples collected from the subject is higher than the concentration of the amyloid β-HMGB1 complex in two or more biological samples derived from a control individual not suffering from dementia, and the concentration of HMGB1 in one or more biological samples collected from the subject is higher than the concentration of HMGB1 in one or more biological samples derived from a control individual not suffering from dementia.
[5] The method of any one of [2] to [4] above, wherein the control person not suffering from dementia is a healthy person or a patient with mild cognitive impairment.
[6] The method for determining dementia according to any one of [1] to [5] above, wherein the dementia is Alzheimer's dementia.
[7] A kit for detecting amyloid β-HMGB1 complexes and diagnosing dementia, comprising an antibody that specifically binds to human amyloid β or a labeled version thereof, and an antibody that specifically binds to human HMGB1 or a labeled version thereof.
[8] The kit according to [7] above, further comprising: a kit for detecting HMGB1.

また本発明の実施の他の形態として、
上記工程(a)と、被験者から採取された1又は2以上の生体試料中のアミロイドβ-HMGB1複合体の濃度を指標として、被験者が認知症に罹患しているか否かを判定するためのデータを作成する工程(B)とを順次含む、認知症を判定するためのデータを作成する方法;や、
上記工程(a)及び(b)を含む、認知症の診断方法;や、
上記工程(a)及び(b)を含み、かつ、工程(b)において、認知症に罹患している可能性が高いと判定された被験者に対して、認知症を治療する処置又は認知症の悪化を予防する処置を施す(例えば、認知症治療薬を投与する)工程を含む、認知症の治療方法又は認知症悪化の予防方法;や、
1又は2以上の生体試料中のアミロイドβ-HMGB1複合体の濃度が、認知症に罹患していない対照者由来の1又は2以上の生体試料中のアミロイドβ-HMGB1複合体の濃度よりも高い認知症患者に対して、認知症を治療する処置又は認知症の悪化を予防する処置を施す(例えば、認知症治療薬を投与する)工程を含む、認知症の治療方法又は認知症悪化の予防方法;や、
アミロイドβ-HMGB1複合体の検出、及び、認知症の判定(診断)における使用のための、ヒトアミロイドβに特異的に結合する抗体、又はその標識物と、ヒトHMGB1に特異的に結合する抗体、又はその標識物;
を挙げることができる。
In another embodiment of the present invention,
A method for preparing data for diagnosing dementia, comprising the above step (a) and step (B) of preparing data for diagnosing whether or not a subject suffers from dementia, using the concentration of amyloid β-HMGB1 complex in one or more biological samples collected from the subject as an index; or
A method for diagnosing dementia, comprising the steps (a) and (b);
A method for treating dementia or preventing the worsening of dementia, comprising the above steps (a) and (b), and comprising a step of administering a treatment for treating dementia or a treatment for preventing the worsening of dementia (e.g., administering a dementia treatment drug) to a subject determined to have a high possibility of having dementia in step (b); or
A method for treating dementia or preventing the worsening of dementia, comprising a step of administering a treatment for treating dementia or a treatment for preventing the worsening of dementia (e.g., administering a dementia therapeutic drug) to a dementia patient having a higher concentration of amyloid β-HMGB1 complex in one or more biological samples than the concentration of amyloid β-HMGB1 complex in one or more biological samples derived from a control person not suffering from dementia; or
An antibody that specifically binds to human amyloid β, or a labeled product thereof, and an antibody that specifically binds to human HMGB1, or a labeled product thereof, for use in detecting an amyloid β-HMGB1 complex and in assessing (diagnosing) dementia;
Examples include:

本発明によると、認知症を、大型の専門機器を使用する必要がなく、かつ比較的簡便な方法で精度よく判定できるため、より多くの認知症患者に対して、適切な治療を行うことにより、あるいは、認知症悪化の予防の適切な処置を行うことにより、認知症の治療、及び認知症の病期進行の予防に資するものである。 The present invention does not require the use of large specialized equipment and can accurately diagnose dementia using a relatively simple method, which contributes to the treatment of dementia and the prevention of the progression of the disease by providing appropriate treatment to more dementia patients or by providing appropriate measures to prevent the deterioration of dementia.

2種類のAβ(Aβ1-40又はAβ1-42)と、dsHMGB1及びatHMGB1を含むヒトHMGB1を1:1のモル比で混合・インキュベートした後、抗Aβ抗体又は抗HMGB1抗体を用いたウェスタンブロッティングを行った結果を示す図である。FIG. 1 shows the results of Western blotting using an anti-Aβ antibody or an anti-HMGB1 antibody after mixing and incubating two types of Aβ (Aβ1-40 or Aβ1-42) with human HMGB1 including dsHMGB1 and atHMGB1 at a molar ratio of 1:1. 図1aの実験において、混合するAβ(Aβ1-40又はAβ1-42)及びHMGB1の濃度を、それぞれ2倍又は4倍にし、同様の解析を行った結果を示す図である。FIG. 1 shows the results of a similar analysis performed in the experiment of FIG. 1a, except that the concentrations of Aβ (Aβ1-40 or Aβ1-42) and HMGB1 to be mixed were increased by 2-fold or 4-fold, respectively. Aβ(Aβ1-40)と2種類のHMGB1(dsHMGB1又はatHMGB1)を1:1のモル比で混合・インキュベートした後、抗Aβ抗体又は抗HMGB1抗体を用いたウェスタンブロッティングを行った結果を示す図である。FIG. 1 shows the results of Western blotting using anti-Aβ antibody or anti-HMGB1 antibody after mixing and incubating Aβ (Aβ1-40) and two types of HMGB1 (dsHMGB1 or atHMGB1) at a molar ratio of 1:1. 2種類のADモデルマウス(5×FADマウス及びAPP-KIマウス)由来の大脳皮質溶解液について、抗Aβ抗体又は抗HMGB1抗体を用いたウェスタンブロッティングを行った結果を示す図である。FIG. 1 shows the results of Western blotting, performed with anti-Aβ antibody or anti-HMGB1 antibody, on cerebral cortex lysates derived from two types of AD model mice (5×FAD mice and APP-KI mice). 種類のADモデルマウス(5×FADマウス及びAPP-KIマウス)由来の大脳皮質溶解液について、抗Aβ抗体又は抗HMGB1抗体を用いた免疫沈降を行い、抗Aβ抗体又は抗HMGB1抗体を用いたウェスタンブロッティングを行った結果を示す図である。FIG. 1 shows the results of immunoprecipitation using anti-Aβ antibody or anti-HMGB1 antibody for cerebral cortex lysates derived from different types of AD model mice (5×FAD mice and APP-KI mice), followed by Western blotting using anti-Aβ antibody or anti-HMGB1 antibody. 図2aは、3種類の群(AD群[AD患者、n=70]、MCI群[MCI患者、n=23]、及びcontrol群[健常者、n=48])における脳脊髄液(CSF)試料中のAβ-HMGB1複合体の濃度を測定した結果を示す図である。図中の「**」は、統計学的に有意差がある(p<0.01)ことを示す(以下同じ)。図2bは、3種類の群(AD群[AD患者、n=31]、MCI群[MCI患者、n=3]、及びcontrol群[健常者、n=30])における血漿試料中のAβ-HMGB1複合体の濃度を測定した結果を示す図である。図2cは、AD群(AD患者、n=70)におけるCSF試料中のAβ-HMGB1複合体の濃度及びHMGB1の濃度を測定し、両者の関係を示す図である。FIG. 2a is a diagram showing the results of measuring the concentration of Aβ-HMGB1 complex in cerebrospinal fluid (CSF) samples in three groups (AD group [AD patients, n = 70], MCI group [MCI patients, n = 23], and control group [healthy subjects, n = 48]). "**" in the figure indicates that there is a statistically significant difference (p < 0.01) (same below). FIG. 2b is a diagram showing the results of measuring the concentration of Aβ-HMGB1 complex in plasma samples in three groups (AD group [AD patients, n = 31], MCI group [MCI patients, n = 3], and control group [healthy subjects, n = 30]). FIG. 2c is a diagram showing the relationship between the concentration of Aβ-HMGB1 complex and the concentration of HMGB1 in CSF samples in the AD group (AD patients, n = 70). 図2dは、図2aの結果を基に、AD群及びcontrol群間のROC(Receiver Operating Characteristic)分析を行った結果を示す図である。図2eは、図2aの結果を基に、MCI群及びcontrol群間のROC分析を行った結果を示す図である。図2fは、図2bの結果を基に、AD群及びcontrol群間のROC分析を行った結果を示す図である。図2gは、図2bの結果を基に、MCI群及びcontrol群間のROC分析を行った結果を示す図である。Figure 2d is a diagram showing the results of a receiver operating characteristic (ROC) analysis between the AD group and the control group based on the results of Figure 2a. Figure 2e is a diagram showing the results of a receiver operating characteristic (ROC) analysis between the MCI group and the control group based on the results of Figure 2a. Figure 2f is a diagram showing the results of a receiver operating characteristic (ROC) analysis between the AD group and the control group based on the results of Figure 2b. Figure 2g is a diagram showing the results of a receiver operating characteristic (ROC) analysis between the MCI group and the control group based on the results of Figure 2b. 図2hは、AD群及びcontrol群における血漿中のAβ-HMGB1複合体の濃度と、ADAS-cog値との関係を示す図である。図2iは、AD群及びcontrol群における血漿中のAβ-HMGB1複合体の濃度と、MMSE値との関係を示す図である。Figure 2h shows the relationship between the plasma Aβ-HMGB1 complex concentration and the ADAS-cog score in the AD group and the control group. Figure 2i shows the relationship between the plasma Aβ-HMGB1 complex concentration and the MMSE score in the AD group and the control group. 図2jは、AD群における血漿中のAβ-HMGB1複合体の濃度と、ADAS-cog値の年変化との関係を示す図である。図2kは、AD群における血漿中のAβ-HMGB1複合体の濃度と、MMSE値の年変化との関係を示す図である。Figure 2j shows the relationship between the concentration of Aβ-HMGB1 complex in plasma and the annual change in ADAS-cog score in the AD group. Figure 2k shows the relationship between the concentration of Aβ-HMGB1 complex in plasma and the annual change in MMSE score in the AD group. 2種類のADモデルマウス(5×FADマウス[図3a]及びAPP-KIマウス[図3b])由来の脳の矢状切片を、抗Aβ抗体及び抗HMGB1抗体を用いた免疫組織化学染色法により解析した結果を示す図である。図中の「***」は、統計学的に有意差がある(p<0.001)ことを示す(以下同じ)。Sagittal brain sections from two types of AD model mice (5xFAD mice [Fig. 3a] and APP-KI mice [Fig. 3b]) were analyzed by immunohistochemical staining using anti-Aβ and anti-HMGB1 antibodies. "***" in the figure indicates a statistically significant difference (p<0.001) (hereinafter the same). プレセニリン-1(PS1)遺伝子にM146L変異(PS1-M146L)を有する家族性AD患者由来の脳の矢状切片を、抗Aβ抗体及び抗HMGB1抗体を用いた免疫組織化学染色法により解析した結果を示す図である。FIG. 1 shows the results of immunohistochemical staining analysis of sagittal brain sections from familial AD patients with M146L mutation (PS1-M146L) in the presenilin-1 (PS1) gene using anti-Aβ antibody and anti-HMGB1 antibody. 2種類のADモデルマウス(5×FADマウス[図5a]及びAPP-KIマウス[図5b])由来の脳の矢状切片と、PS1-M146Lを有する家族性AD患者(図5c)由来の脳の矢状切片を、抗Aβ抗体、抗HMGB1抗体、及び抗MAP2抗体を用いた免疫組織化学染色法により解析した結果を示す図である。FIG. 5 shows the results of immunohistochemical staining analysis of sagittal brain sections derived from two types of AD model mice (5×FAD mice [FIG. 5a] and APP-KI mice [FIG. 5b]) and a sagittal brain section derived from a familial AD patient with PS1-M146L (FIG. 5c) using anti-Aβ, anti-HMGB1, and anti-MAP2 antibodies. 初代神経細胞を8種類の被験物質(dsHMGB1、atHMGB1、Aβ1-40、Aβ1-42、Aβ1-40-dsHMGB1複合体、Aβ1-40-atHMGB1複合体、Aβ1-42-dsHMGB1複合体、及びAβ1-42-atHMGB1複合体)の存在下でインキュベートした後、3種類の抗体(抗pSer46-MARCKS抗体[図6a]、抗リン酸化タウ抗体[図6b]、及び抗β-アクチン抗体[図6a及び6b])を用いたウェスタンブロッティングを行った結果を示す図である。図中の「##」は、「no treatment」に対して統計学的に有意差がある(p<0.01)ことを示す。This figure shows the results of Western blotting using three types of antibodies (anti-pSer46-MARCKS antibody [Figure 6a], anti-phosphorylated tau antibody [Figure 6b], and anti-β-actin antibody [Figures 6a and 6b]) after incubating primary neurons in the presence of eight types of test substances (dsHMGB1, atHMGB1, Aβ1-40, Aβ1-42, Aβ1-40-dsHMGB1 complex, Aβ1-42-dsHMGB1 complex, and Aβ1-42-atHMGB1 complex). "##" in the figure indicates that there is a statistically significant difference (p<0.01) compared to "no treatment". 図6cは、初代神経細胞を4種類の被験物質(dsHMGB1、Aβ1-40、Aβ1-40-dsHMGB1複合体、及びAβ1-42-dsHMGB1複合体)の存在下でかつ、モノクローナル抗体#129の存在下又は非存在下でインキュベートした後、3種類の抗体(抗pSer46-MARCKS抗体、抗リン酸化タウ抗体、及び抗β-アクチン抗体)を用いたウェスタンブロッティングを行った結果を示す図である。図6dは、TLR4をノックダウンした初代神経細胞(図中の「TLR4-siRNA(+)」)と、TLR4をノックダウンしない初代神経細胞(図中の「TLR4-siRNA(-)」)とを、それぞれ4種類の被験物質(dsHMGB1、Aβ1-40、Aβ1-40-dsHMGB1複合体、及びAβ1-42-dsHMGB1複合体)の存在下でインキュベートした後、4種類の抗体(抗TLR4抗体、抗pSer46-MARCKS抗体、抗リン酸化タウ抗体、及び抗β-アクチン抗体)を用いたウェスタンブロッティングを行った結果を示す図である。図中の「##」は、統計学的に有意差がある(p<0.01)ことを示す(以下同じ)。Figure 6c shows the results of Western blotting using three types of antibodies (anti-pSer46-MARCKS antibody, anti-phosphorylated tau antibody, and anti-β-actin antibody) after incubating primary neurons in the presence of four types of test substances (dsHMGB1, Aβ1-40, Aβ1-40-dsHMGB1 complex, and Aβ1-42-dsHMGB1 complex) and in the presence or absence of monoclonal antibody #129. FIG. 6d shows the results of Western blotting using four types of antibodies (anti-TLR4 antibody, anti-pSer46-MARCKS antibody, anti-phosphorylated tau antibody, and anti-β-actin antibody) after incubating primary neurons with TLR4 knockdown ("TLR4-siRNA(+)" in the figure) and primary neurons without TLR4 knockdown ("TLR4-siRNA(-)" in the figure) in the presence of four types of test substances (dsHMGB1, Aβ1-40, Aβ1-40-dsHMGB1 complex, and Aβ1-42-dsHMGB1 complex). "##" in the figure indicates that there is a statistically significant difference (p<0.01) (same below). 図6eは、初代神経細胞を8種類の被験物質(dsHMGB1、atHMGB1、Aβ1-40、Aβ1-42、Aβ1-40-dsHMGB1複合体、Aβ1-40-atHMGB1複合体、Aβ1-42-dsHMGB1複合体、及びAβ1-42-atHMGB1複合体)の存在下でインキュベートした後、バルーニングした小胞体(ER)を有する細胞数を測定した結果を示す図である。図6fは、初代神経細胞を4種類の被験物質(dsHMGB1、Aβ1-40、Aβ1-40-dsHMGB1複合体、及びAβ1-42-dsHMGB1複合体)の存在下でかつ、モノクローナル抗体#129の存在下又は非存在下でインキュベートした後、バルーニングしたERを有する細胞数を測定した結果を示す図である。FIG. 6e shows the results of measuring the number of cells having ballooned endoplasmic reticulum (ER) after incubating primary neurons in the presence of eight types of test substances (dsHMGB1, atHMGB1, Aβ1-40, Aβ1-42, Aβ1-40-dsHMGB1 complex, Aβ1-40-atHMGB1 complex, Aβ1-42-dsHMGB1 complex, and Aβ1-42-atHMGB1 complex). FIG. 6f shows the results of measuring the number of cells having ballooned ER after incubating primary neurons in the presence of four types of test substances (dsHMGB1, Aβ1-40, Aβ1-40-dsHMGB1 complex, and Aβ1-42-dsHMGB1 complex) and in the presence or absence of monoclonal antibody #129. 図7aは、AD群(n=31)及びMCI群(n=23)におけるCSF試料中のAβ-HMGB1複合体の濃度を測定し、両群間のROC分析を行った結果を示す図である。図7bは、AD群(n=30)及びMCI群(n=6)における血漿試料中のAβ-HMGB1複合体の濃度を測定し、両群間のROC分析を行った結果を示す図である。図7cは、図7aにおける、CSF試料中のAβ-HMGB1複合体の濃度と、両群におけるCSF試料中のHMGB1の濃度とを組み合わせて、両群間のROC分析を行った結果を示す図である。図7dは、図7bにおける、血漿試料中のAβ-HMGB1複合体の濃度と、両群におけるCSF試料中のHMGB1の濃度とを組み合わせて、両群間のROC分析を行った結果を示す図である。図7eは、図7aにおける、CSF試料中のAβ-HMGB1複合体の濃度と、図7bにおける、血漿試料中のAβ-HMGB1複合体の濃度と、図7c又は7dにおける、CSF試料中のHMGB1の濃度とを組み合わせて、両群間のROC分析を行った結果を示す図である。FIG. 7a is a diagram showing the results of measuring the concentration of Aβ-HMGB1 complex in CSF samples in the AD group (n=31) and the MCI group (n=23) and performing ROC analysis between the two groups. FIG. 7b is a diagram showing the results of measuring the concentration of Aβ-HMGB1 complex in plasma samples in the AD group (n=30) and the MCI group (n=6) and performing ROC analysis between the two groups. FIG. 7c is a diagram showing the results of combining the concentration of Aβ-HMGB1 complex in the CSF sample in FIG. 7a and the concentration of HMGB1 in the CSF sample in both groups and performing ROC analysis between the two groups. FIG. 7d is a diagram showing the results of combining the concentration of Aβ-HMGB1 complex in the plasma sample in FIG. 7b and the concentration of HMGB1 in the CSF sample in both groups and performing ROC analysis between the two groups. Figure 7e shows the results of an ROC analysis between the two groups, combining the concentration of Aβ-HMGB1 complex in CSF samples in Figure 7a, the concentration of Aβ-HMGB1 complex in plasma samples in Figure 7b, and the concentration of HMGB1 in CSF samples in Figure 7c or 7d.

本発明の判定方法としては、被験者から採取された1又は2以上の生体試料中のAβ-HMGB1複合体(すなわち、AβとHMGB1との複合体)の濃度を測定(必要に応じてさらに定量)する工程(a);及び被験者から採取された1又は2以上の生体試料中のAβ-HMGB1複合体の濃度を指標として、被験者が認知症に罹患しているか否か(認知症を発症しているか否か)を判定する工程(b);を順次含む、認知症を判定する方法(以下、「本件判定方法」ということがある)であれば特に制限されず、本件判定方法は、医師による認知症の有無の診断を補助する方法であって、医師による診断行為を含まない。 The method of the present invention is not particularly limited as long as it is a method of determining dementia (hereinafter, sometimes referred to as the "method of determination") that sequentially includes the steps of: (a) measuring (and, if necessary, quantifying) the concentration of the Aβ-HMGB1 complex (i.e., a complex of Aβ and HMGB1) in one or more biological samples collected from a subject; and (b) determining whether or not the subject is suffering from dementia (whether or not the subject has developed dementia) using the concentration of the Aβ-HMGB1 complex in one or more biological samples collected from the subject as an indicator. The method of determination of dementia is a method that assists a doctor in diagnosing the presence or absence of dementia, and does not include a diagnostic act by a doctor.

本発明のキットとしては、「アミロイドβ-HMGB1複合体を検出するため」という用途と、「認知症を判定するため」という用途に特定された、ヒトAβに特異的に結合する抗体(すなわち、抗ヒトAβ抗体)又は抗ヒトAβ抗体の標識物と、ヒトHMGB1に特異的に結合する抗体(すなわち、抗ヒトHMGB1抗体)又は抗ヒトHMGB1抗体の標識物とを含むキット(以下、「本件キット」ということがある)であれば特に制限されず、本件キットは、認知症を判定するためのキットや、認知症の診断を補助するためのキットに関する用途発明であり、これらキットには、一般にこの種のキットに用いられる成分、例えば担体、pH緩衝剤、安定剤の他、取扱説明書、認知症を判定するための説明書等の添付文書が通常含まれる。 The kit of the present invention is not particularly limited as long as it is a kit (hereinafter sometimes referred to as "the present kit") that contains an antibody that specifically binds to human Aβ (i.e., an anti-human Aβ antibody) or a labeled anti-human Aβ antibody, and an antibody that specifically binds to human HMGB1 (i.e., an anti-human HMGB1 antibody) or a labeled anti-human HMGB1 antibody, and is specified for the uses of "detecting amyloid β-HMGB1 complexes" and "diagnosing dementia." The present kit is a use invention related to a kit for diagnosing dementia or a kit for assisting in the diagnosis of dementia, and these kits usually contain components generally used in this type of kit, such as a carrier, a pH buffer, and a stabilizer, as well as an instruction manual, instructions for diagnosing dementia, and other attached documents.

本発明において、「認知症」とは、認知機能(例えば、記憶機能、遂行機能、注意機能、視空間認知機能、言語理解機能)の低下が認められ、認知症の診断基準を満たし、かつ、基本的な日常生活や社会生活には支障がある状態を意味する。すなわち、「認知症」には、認知機能の低下は認められるものの、認知症の診断基準は満たさず、かつ、基本的な日常生活や社会生活には支障がない状態(すなわち、軽度認知障害)は含まれない。ここで「認知症の診断基準を満たす」とは、例えば、ミニメンタルステート検査(MMSE;Mini Mental State Examination)の点数が20点以下(例えば、19点以下、18点以下、17点以下、16点以下、15点以下、14点以下、13点以下、12点以下、11点以下等)であること;ADAS-cog(Alzheimer's Disease Assessment Scale-cognitive subscale)の点数が10点以上(例えば、11点以上、12点以上、13点以上、14点以上、15点以上、16点以上、17点以上、18点以上、19点以上、20点以上、21点以上、22点以上等)であること;及び、臨床的認知症尺度(CDR;Clinical Dementia Rating)の点数が1点以上(例えば、1.1点以上、1.2点以上、1.3点以上、1.4点以上等)であること;から選択される1又は2以上を意味する。 In the present invention, "dementia" refers to a state in which a decline in cognitive function (e.g., memory function, executive function, attention function, visuospatial cognition function, language comprehension function) is observed, the diagnostic criteria for dementia are met, and basic daily and social activities are impaired. In other words, "dementia" does not include a state in which a decline in cognitive function is observed but the diagnostic criteria for dementia are not met, and basic daily and social activities are not impaired (i.e., mild cognitive impairment). Here, "meeting the diagnostic criteria for dementia" means, for example, one or more selected from the following: a Mini Mental State Examination (MMSE) score of 20 points or less (e.g., 19 points or less, 18 points or less, 17 points or less, 16 points or less, 15 points or less, 14 points or less, 13 points or less, 12 points or less, 11 points or less, etc.); an ADAS-cog (Alzheimer's Disease Assessment Scale-cognitive subscale) score of 10 points or more (e.g., 11 points or more, 12 points or more, 13 points or more, 14 points or more, 15 points or more, 16 points or more, 17 points or more, 18 points or more, 19 points or more, 20 points or more, 21 points or more, 22 points or more, etc.); and a Clinical Dementia Rating (CDR) score of 1 point or more (e.g., 1.1 points or more, 1.2 points or more, 1.3 points or more, 1.4 points or more, etc.).

本明細書において、認知症としては、例えば、アルツハイマー病(アルツハイマー型認知症)、パーキンソン病で発症する認知症、Lewy小体型認知症、前頭側頭型認知症、進行性非流暢性失語で発症する認知症、意味性認知症、大脳皮質基底核変性症で発症する認知症等を挙げることができ、後述する本実施例でその効果が実証されているため、アルツハイマー型認知症を好適に例示することができる。 In this specification, examples of dementia include Alzheimer's disease (Alzheimer's dementia), dementia caused by Parkinson's disease, dementia with Lewy bodies, frontotemporal dementia, dementia caused by progressive non-fluent aphasia, semantic dementia, and dementia caused by corticobasal degeneration. Since the effectiveness of this embodiment has been demonstrated in the examples described below, Alzheimer's dementia is a suitable example.

本発明において、「生体試料」としては、被験者(生体)由来の試料であればよく、例えば、血液試料、脳脊髄液(CSF)試料、尿試料を挙げることができ、後述する本実施例において、その効果が実証されているため、血液試料やCSF試料を好適に例示することができる。 In the present invention, a "biological sample" may be any sample derived from a subject (living body), and examples thereof include blood samples, cerebrospinal fluid (CSF) samples, and urine samples. In the present embodiment described below, the effectiveness of such samples has been demonstrated, and therefore blood samples and CSF samples are preferred examples.

上記工程(a)において、生体試料中のAβ-HMGB1複合体の濃度を測定・定量する方法としては、生体試料中のAβ-HMGB1複合体タンパク質を特異的に検出できる方法であればよく、例えば、生体試料又はその処理物(例えば、血液試料の場合、血清試料や血漿試料;脳脊髄液試料の場合、遠心処理により夾雑物を除いた脳脊髄液;尿試料の場合、遠心処理により夾雑物を除いた尿)を用いて、Aβ-HMGB1複合体を特異的に認識する抗体を用いた免疫学的測定法を挙げることができる。 In the above step (a), the method for measuring and quantifying the concentration of the Aβ-HMGB1 complex in a biological sample may be any method capable of specifically detecting the Aβ-HMGB1 complex protein in the biological sample, and examples of such methods include immunological assays using an antibody that specifically recognizes the Aβ-HMGB1 complex using a biological sample or a processed product thereof (e.g., in the case of a blood sample, a serum sample or a plasma sample; in the case of a cerebrospinal fluid sample, cerebrospinal fluid from which impurities have been removed by centrifugation; in the case of a urine sample, urine from which impurities have been removed by centrifugation).

上記免疫学的測定法としては、例えば、抗ヒトAβ抗体又はその標識物と、抗ヒトHMGB1抗体又はその標識物とを用いた免疫組織化学染色法、サンドイッチELISA、サンドイッチEIA、サンドイッチRIA、ウェスタンブロッティング、免疫沈降法とウェスタンブロッティングとの組合せ等を挙げることができる。 Examples of the immunological measurement method include immunohistochemical staining using an anti-human Aβ antibody or a labeled substance thereof and an anti-human HMGB1 antibody or a labeled substance thereof, sandwich ELISA, sandwich EIA, sandwich RIA, Western blotting, and a combination of immunoprecipitation and Western blotting.

本発明において、Aβ-HMGB1複合体濃度の値は、絶対値であっても、相対値であってもよい。Aβ-HMGB1複合体濃度の絶対値は、例えば、既知の濃度のAβ及び/又はHMGB1を用いて、Aβ-HMGB1複合体由来のシグナル量(例えば、蛍光量、色素量)と、Aβ-HMGB1複合体濃度との関係を示す検量線を作成し、かかる検量線を基に算出することができる。また、Aβ-HMGB1複合体濃度の相対値は、例えば、認知症に罹患していない対照者由来のAβ-HMGB1複合体由来のシグナル量(例えば、蛍光量、色素量)を基準にして算出することができる。 In the present invention, the value of the Aβ-HMGB1 complex concentration may be an absolute value or a relative value. The absolute value of the Aβ-HMGB1 complex concentration can be calculated, for example, by creating a calibration curve showing the relationship between the amount of signal (e.g., amount of fluorescence, amount of dye) derived from the Aβ-HMGB1 complex and the Aβ-HMGB1 complex concentration using known concentrations of Aβ and/or HMGB1. The relative value of the Aβ-HMGB1 complex concentration can be calculated, for example, based on the amount of signal (e.g., amount of fluorescence, amount of dye) derived from the Aβ-HMGB1 complex derived from a control subject not suffering from dementia.

上記工程(b)において、被験者が認知症に罹患しているか否かを判定する方法や、上記工程(B)において、被験者が認知症に罹患しているか否かを判定するためのデータを作成する方法としては、例えば、ある閾値(カットオフ値)よりも高いことを基準にして、判定する方法を挙げることができ、かかるカットオフ値としては、例えば、認知症に罹患していない対照者における生体試料中のAβ-HMGB1複合体濃度の平均値;当該平均値+標準偏差(SD);当該平均値+2SD;当該平均値+3SD;認知症に罹患していない対照者における生体試料中のAβ-HMGB1複合体濃度の中央値;当該Aβ-HMGB1複合体濃度の第三四分位数;当該Aβ-HMGB1複合体濃度の最大値;等を挙げることができる。また、カットオフ値は、感度(認知症に罹患している者を、正しく陽性と判定できる割合)及び特異度(認知症に罹患していない者を、正しく陰性と判定できる割合)が高くなるように、認知症患者における生体試料中のAβ-HMGB1複合体濃度のデータと、認知症に罹患していない対照者における生体試料中のAβ-HMGB1複合体濃度のデータを基に、統計解析ソフトウェアを用いたROC曲線を用いて算出することもできる。 In the above step (b), the method for determining whether or not a subject has dementia, and in the above step (B), the method for creating data for determining whether or not a subject has dementia, can include, for example, a method for determining whether or not a subject has dementia based on a criterion of being higher than a certain threshold value (cut-off value). Examples of such cut-off values include the average value of Aβ-HMGB1 complex concentrations in biological samples from control subjects not suffering from dementia; the average value + standard deviation (SD); the average value + 2SD; the average value + 3SD; the median value of Aβ-HMGB1 complex concentrations in biological samples from control subjects not suffering from dementia; the third quartile of the Aβ-HMGB1 complex concentration; the maximum value of the Aβ-HMGB1 complex concentration; and the like. In addition, the cutoff value can be calculated using an ROC curve with statistical analysis software based on data on Aβ-HMGB1 complex concentrations in biological samples from dementia patients and data on Aβ-HMGB1 complex concentrations in biological samples from control subjects without dementia, so as to increase sensitivity (the proportion of people with dementia who can be correctly judged as positive) and specificity (the proportion of people without dementia who can be correctly judged as negative).

上記工程(b)において、被験者が認知症に罹患しているか否かを判定する方法としては、具体的には、
被験者から採取された1又は2以上の生体試料中のAβ-HMGB1複合体の濃度と、認知症に罹患していない対照者由来の1又は2以上の生体試料中のAβ-HMGB1複合体の濃度とを比較し、被験者から採取された1又は2以上の生体試料中のAβ-HMGB1複合体の濃度が、認知症に罹患していない対照者由来の1又は2以上の生体試料中のAβ-HMGB1複合体の濃度よりも高い場合、被験者は認知症に罹患している可能性が高いと判定する方法;や、
被験者から採取された2以上の生体試料(好ましくは、血液試料及び脳脊髄液試料)中のアミロイドβ-HMGB1複合体の濃度と、認知症に罹患していない対照者由来の2以上の生体試料(好ましくは、血液試料及び脳脊髄液試料)中のアミロイドβ-HMGB1複合体の濃度とを比較し、さらに、
被験者から採取された1又は2以上の生体試料(好ましくは、脳脊髄液試料)中のHMGB1の濃度と、認知症に罹患していない対照者由来の1又は2以上の生体試料(好ましくは、脳脊髄液試料)中のHMGB1の濃度とを比較し、
被験者から採取された2以上の生体試料中のアミロイドβ-HMGB1複合体の濃度が、認知症に罹患していない対照者由来の2以上の生体試料中のアミロイドβ-HMGB1複合体の濃度よりも高く、かつ、被験者から採取された1又は2以上の生体試料中のHMGB1の濃度が、認知症に罹患していない対照者由来の1又は2以上の生体試料中のHMGB1の濃度よりも高い場合、被験者は認知症に罹患している可能性が高いと判定する方法;
等を好適に例示することができる。
In the above step (b), the method for determining whether or not a subject suffers from dementia specifically includes:
A method for determining that a subject is highly likely to suffer from dementia, by comparing the concentration of the Aβ-HMGB1 complex in one or more biological samples collected from a subject with the concentration of the Aβ-HMGB1 complex in one or more biological samples from a control subject not suffering from dementia, when the concentration of the Aβ-HMGB1 complex in the one or more biological samples collected from the subject is higher than the concentration of the Aβ-HMGB1 complex in the one or more biological samples from the control subject not suffering from dementia; or
comparing the concentration of amyloid β-HMGB1 complex in two or more biological samples (preferably a blood sample and a cerebrospinal fluid sample) taken from the subject with the concentration of amyloid β-HMGB1 complex in two or more biological samples (preferably a blood sample and a cerebrospinal fluid sample) taken from a control individual not suffering from dementia; and
comparing the concentration of HMGB1 in one or more biological samples (preferably cerebrospinal fluid samples) taken from the subject with the concentration of HMGB1 in one or more biological samples (preferably cerebrospinal fluid samples) from a control individual not suffering from dementia;
A method for determining that a subject is likely to suffer from dementia, when the concentration of amyloid β-HMGB1 complex in two or more biological samples collected from the subject is higher than the concentration of amyloid β-HMGB1 complex in two or more biological samples derived from a control subject not suffering from dementia, and the concentration of HMGB1 in one or more biological samples collected from the subject is higher than the concentration of HMGB1 in one or more biological samples derived from a control subject not suffering from dementia;
Suitable examples include the following.

また、上記工程(B)において、被験者が認知症に罹患しているか否かを判定するためのデータを作成する方法としては、具体的には、被験者から採取された1又は2以上の生体試料中のAβ-HMGB1複合体の濃度と、認知症に罹患していない対照者由来の1又は2以上の生体試料中のAβ-HMGB1複合体の濃度とを比較し、被験者から採取された1又は2以上の生体試料中のAβ-HMGB1複合体の濃度が、認知症に罹患していない対照者由来の1又は2以上の生体試料中のAβ-HMGB1複合体の濃度よりも高い場合、被験者は認知症に罹患している可能性が高いと判定するためのデータを作成する方法等を好適に例示することができる。 In addition, in the above step (B), a specific example of a method for creating data for determining whether or not a subject is suffering from dementia is a method in which the concentration of the Aβ-HMGB1 complex in one or more biological samples collected from the subject is compared with the concentration of the Aβ-HMGB1 complex in one or more biological samples from a control subject not suffering from dementia, and if the concentration of the Aβ-HMGB1 complex in one or more biological samples collected from the subject is higher than the concentration of the Aβ-HMGB1 complex in one or more biological samples from the control subject not suffering from dementia, data is created for determining that the subject is highly likely to be suffering from dementia.

本明細書において、「認知症に罹患していない対照者」としては、認知症に罹患していない者(被験者のコントロール)、すなわち、1)認知機能の低下は認められない;2)認知症の診断基準を満たさない;及び3)基本的な日常生活や社会生活には支障がない;の1)~3)の基準のうち、少なくとも1つの基準を満たす者であればよく、具体的には、健常者、軽度認知障害に罹患している患者を挙げることができ、健常者や軽度認知障害患者を好適に例示することができる。 In this specification, a "control subject not suffering from dementia" refers to a person not suffering from dementia (a control for the subject), that is, a person who satisfies at least one of the following criteria 1) to 3): 1) no decline in cognitive function; 2) not meeting the diagnostic criteria for dementia; and 3) no impairment in basic daily life or social life.Specific examples of such a person include healthy individuals and patients suffering from mild cognitive impairment, with healthy individuals and patients with mild cognitive impairment being preferred examples.

本発明において、認知症の判定の指標であるAβ-HMGB1複合体におけるAβは、ヒト由来のAβ(Amyloid beta)タンパク質又はそれを構成するペプチドであり、Aβを構成するペプチドは、具体的には、以下の[B群ペプチド]から選択される1又は2種以上のペプチドを挙げることができる。
[B群ペプチド]
(1)配列番号1に示されるアミノ酸配列からなるペプチド(Aβ1-40)、或いは、配列番号1に示されるアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換及び/又は付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、認知症患者における発現量が、認知症に罹患していない対照者と比べ高いAβ-HMGB1複合体におけるペプチド;
(2)配列番号2に示されるアミノ酸配列からなるペプチド(Aβ1-42)、或いは、配列番号2に示されるアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換及び/又は付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、認知症患者における発現量が、認知症に罹患していない対照者と比べ高いAβ-HMGB1複合体におけるペプチド;
In the present invention, Aβ in the Aβ-HMGB1 complex, which is an index for determining dementia, is human-derived Aβ (Amyloid beta) protein or a peptide constituting the protein, and specific examples of the peptide constituting Aβ include one or more peptides selected from the following [Group B peptides]:
[B group peptides]
(1) A peptide (Aβ1-40) consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, or a peptide in the Aβ-HMGB1 complex consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 in which one or several amino acids have been deleted, substituted and/or added, and the expression level in dementia patients is higher than that in controls not suffering from dementia;
(2) a peptide (Aβ1-42) consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, or a peptide in the Aβ-HMGB1 complex consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 in which one or several amino acids have been deleted, substituted and/or added, and the expression level in dementia patients is higher than that in controls not suffering from dementia;

本発明において、認知症の判定の指標であるAβ-HMGB1複合体におけるHMGB1は、ヒト由来のHMGB1(high mobility group box 1)タンパク質又はそれを構成するペプチドであり、ヒト由来のHMGB1タンパク質は、具体的には、以下の[A群タンパク質]から選択される1又は2種以上のタンパク質を挙げることができる。
[A群タンパク質]
(1)配列番号3に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質(HMGB1のアイソフォーム1[NCBIReference Sequence:NP_001300821])、或いは、配列番号3に示されるアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換及び/又は付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、認知症患者における発現量が、認知症に罹患していない対照者と比べ高いAβ-HMGB1複合体におけるタンパク質;
(2)配列番号4に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質(HMGB1のアイソフォーム4[NCBIReference Sequence:NP_001350590])、或いは、配列番号4に示されるアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換及び/又は付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、認知症患者における発現量が、認知症に罹患していない対照者と比べ高いAβ-HMGB1複合体におけるタンパク質;
In the present invention, HMGB1 in the Aβ-HMGB1 complex, which is an indicator for diagnosing dementia, is human-derived HMGB1 (high mobility group box 1) protein or a peptide constituting the same, and specific examples of human-derived HMGB1 protein include one or more proteins selected from the following [Group A proteins]:
[Group A Protein]
(1) a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3 (HMGB1 isoform 1 [NCBI Reference Sequence: NP_001300821]), or a protein in the Aβ-HMGB1 complex consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3 in which one or several amino acids have been deleted, substituted and/or added, and whose expression level in dementia patients is higher than that in controls not suffering from dementia;
(2) a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 4 (HMGB1 isoform 4 [NCBI Reference Sequence: NP_001350590]), or a protein in the Aβ-HMGB1 complex consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 4 in which one or several amino acids have been deleted, substituted and/or added, and the expression level in dementia patients is higher than that in controls not suffering from dementia;

上記「1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換及び/又は付加されたアミノ酸配列」とは、通常1~10個の範囲内、好ましくは1~7個の範囲内、より好ましくは1~6個の範囲内、さらに好ましくは1~5個の範囲内、さらにより好ましくは1~4個の範囲内、特に好ましくは1~3個の範囲内、特により好ましくは1~2個の範囲内、最も好ましくは1個の数のアミノ酸が欠失、置換及び/又は付加されたアミノ酸配列を意味する。 The above "amino acid sequence in which one or several amino acids have been deleted, substituted and/or added" generally means an amino acid sequence in which 1 to 10 amino acids have been deleted, substituted and/or added, preferably 1 to 7 amino acids, more preferably 1 to 6 amino acids, even more preferably 1 to 5 amino acids, even more preferably 1 to 4 amino acids, particularly preferably 1 to 3 amino acids, especially preferably 1 to 2 amino acids, and most preferably 1 amino acid.

本件キットにおける抗ヒトAβ抗体や抗ヒトHMGB1抗体は、前述した免疫学的測定法等の方法を用いて、アミロイドβ-HMGB1複合体を検出するために使用するものである。本件キットとしては、さらに、「HMGB1を検出するため」という用途に特定されたものが好ましく、HMGB1の検出は、本件キットにおける抗ヒトHMGB1抗体を用いて、前述した免疫学的測定法等の方法により行うことができる。 The anti-human Aβ antibody and anti-human HMGB1 antibody in the present kit are used to detect amyloid β-HMGB1 complexes using the immunological assay method and other methods described above. The present kit is preferably further specified for use as "for detecting HMGB1," and HMGB1 can be detected using the anti-human HMGB1 antibody in the present kit and the immunological assay method and other methods described above.

本件キットにおける抗ヒトAβ抗体や抗ヒトHMGB1抗体としては、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、ヒト抗体、キメラ抗体、ヒト化抗体などの抗体であってもよく、また、この中には、F(ab’)、Fab、diabody、Fv、ScFv、Sc(Fv)などの抗体の一部からなる抗体断片も含まれる。 The anti-human Aβ antibody and anti-human HMGB1 antibody in the present kit may be an antibody such as a monoclonal antibody, a polyclonal antibody, a human antibody, a chimeric antibody, or a humanized antibody, and also includes antibody fragments consisting of a portion of an antibody, such as F(ab') 2 , Fab, diabody, Fv, ScFv, and Sc(Fv) 2 .

本件キットにおいて、抗ヒトAβ抗体や抗ヒトHMGB1抗体の標識物における標識物質としては、例えば、ペルオキシダーゼ(horseradish peroxidase等)、アルカリフォスファターゼ、β-D-ガラクトシダーゼ、グルコースオキシダーゼ、グルコ-ス-6-ホスフェートデヒドロゲナーゼ、アルコール脱水素酵素、リンゴ酸脱水素酵素、ペニシリナーゼ、カタラーゼ、アポグルコースオキシダーゼ、ウレアーゼ、ルシフェラーゼ、アセチルコリンエステラーゼ等の酵素;FITC、Cy3、Cy5、ローダミン、Alexa Fluor(登録商標)等の蛍光物質;緑色蛍光タンパク質(GreenFluorescence Protein;GFP)、シアン蛍光タンパク質(Cyan Fluorescence Protein;CFP)、青色蛍光タンパク質(Blue Fluorescence Protein;BFP)、黄色蛍光タンパク質(YellowFluorescence Protein;YFP)、赤色蛍光タンパク質(Red FluorescenceProtein;RFP)、ルシフェラーゼ(luciferase)等の蛍光タンパク質;H、14C、125I若しくは131I等の放射性同位体;ビオチン;アビジン;などを挙げることができる。 In the present kit, examples of the labeling substance in the labeling product of the anti-human Aβ antibody or anti-human HMGB1 antibody include enzymes such as peroxidase (horseradish peroxidase, etc.), alkaline phosphatase, β-D-galactosidase, glucose oxidase, glucose-6-phosphate dehydrogenase, alcohol dehydrogenase, malate dehydrogenase, penicillinase, catalase, apo-glucose oxidase, urease, luciferase, and acetylcholinesterase; fluorescent substances such as FITC, Cy3, Cy5, rhodamine, and Alexa Fluor (registered trademark); fluorescent proteins such as green fluorescent protein (GFP), cyan fluorescent protein (CFP), blue fluorescent protein (BFP), yellow fluorescent protein (YFP), red fluorescent protein (RFP), and luciferase; 3 H, 14 C, 125 Examples of the antibody include radioisotopes such as 131I or 131I ; biotin; avidin; and the like.

本件キットにおいて、抗ヒトAβ抗体や抗ヒトHMGB1抗体は、公知の手法を用いて作製することができる。例えば、抗ヒトAβポリクローナル抗体や抗ヒトHMGB1ポリクローナル抗体は、非ヒト哺乳動物(例えば、マウス、ラット、ウサギ、ヤギ、ヒツジ)に、ヒトAβを構成するペプチド(好ましくは、Aβ1-40やAβ1-42)やヒトHMGB1を構成するペプチドを感作抗原として免疫し、抗血清を回収し、精製する、通常の方法により製造することができる。精製は、一般的な生化学的方法、例えば塩析、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィーなどを適宜組み合わせることにより行うことができる。 In the present kit, the anti-human Aβ antibody or anti-human HMGB1 antibody can be produced using known techniques. For example, the anti-human Aβ polyclonal antibody or anti-human HMGB1 polyclonal antibody can be produced by a conventional method in which a non-human mammal (e.g., mouse, rat, rabbit, goat, or sheep) is immunized with a peptide constituting human Aβ (preferably Aβ1-40 or Aβ1-42) or a peptide constituting human HMGB1 as a sensitizing antigen, and the antiserum is collected and purified. Purification can be performed by appropriately combining general biochemical methods such as salting out, ion exchange chromatography, and affinity chromatography.

また、抗ヒトAβモノクローナル抗体や抗ヒトHMGB1モノクローナル抗体は、例えば、公知のハイブリドーマ法により作製することができる。まず、抗体産生ハイブリドーマを作製する。ヒトAβを構成するペプチド(好ましくは、Aβ1-40やAβ1-42)やヒトHMGB1を構成するペプチドを感作抗原として使用して、これを通常の免疫方法に従って哺乳動物に免疫し、得られる免疫細胞を通常の細胞融合法によって公知の親細胞と融合させ、通常のスクリーニング法により、モノクローナル抗体産生細胞をクローニングする。感作抗原で免疫される哺乳動物としては、特に限定はされないが、細胞融合に使用する親細胞(ミエローマ細胞)との適合性を考慮して選択するのが好ましく、一般的にはげっ歯類の動物、例えば、マウス、ラット、ハムスターなどが使用されることが多い。感作抗原で哺乳動物を免疫する方法としては、公知の方法を用いることができる。上記免疫細胞と融合されるミエローマ細胞としては、公知の種々の細胞株が使用可能である。免疫細胞とミエローマ細胞の細胞融合は公知の方法、例えば、ミルスタインらの方法(Methods Enzymol. 73: 3-46 (1981))などに準じて行うことができる。得られた融合細胞は、通常の選択培地、例えば、HAT培地(ヒポキサンチン、アミノプテリン、及びチミジンを含む培養液)で培養することにより選択することができる。このHAT培地での培養は、目的とするハイブリドーマ以外の細胞(非融合細胞)が死滅するまで、通常数日から数週間継続される。次に、通常の限界希釈法を実施し、ヒトAβに結合する抗体を産生するハイブリドーマや、ヒトHMGB1に結合する抗体を産生するハイブリドーマのスクリーニング及びクローニングが行われる。このようにして得られたハイブリドーマの培養上清を精製することによって、ヒトAβに結合するモノクローナル抗体や、ヒトHMGB1に結合するモノクローナル抗体を取得することができる。精製は、一般的な生化学的方法、例えば塩析、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィーなどを適宜組み合わせることにより行うことができる。 In addition, anti-human Aβ monoclonal antibodies and anti-human HMGB1 monoclonal antibodies can be produced, for example, by a known hybridoma method. First, an antibody-producing hybridoma is produced. A peptide constituting human Aβ (preferably Aβ1-40 or Aβ1-42) or a peptide constituting human HMGB1 is used as a sensitizing antigen, and a mammal is immunized with this according to a conventional immunization method. The resulting immune cells are fused with known parent cells by a conventional cell fusion method, and monoclonal antibody-producing cells are cloned by a conventional screening method. The mammal to be immunized with the sensitizing antigen is not particularly limited, but is preferably selected in consideration of compatibility with the parent cells (myeloma cells) used for cell fusion, and rodents, such as mice, rats, and hamsters, are generally used. A known method can be used as a method for immunizing a mammal with the sensitizing antigen. Various known cell lines can be used as the myeloma cells to be fused with the above-mentioned immune cells. The cell fusion between immune cells and myeloma cells can be performed according to known methods, such as the method of Milstein et al. (Methods Enzymol. 73: 3-46 (1981)). The obtained fused cells can be selected by culturing in a conventional selection medium, such as HAT medium (a culture medium containing hypoxanthine, aminopterin, and thymidine). The culture in this HAT medium is usually continued for several days to several weeks until cells other than the target hybridoma (non-fused cells) die. Next, a conventional limiting dilution method is performed to screen and clone hybridomas that produce antibodies that bind to human Aβ or hybridomas that produce antibodies that bind to human HMGB1. By purifying the culture supernatant of the hybridoma obtained in this way, a monoclonal antibody that binds to human Aβ or a monoclonal antibody that binds to human HMGB1 can be obtained. The purification can be performed by appropriately combining general biochemical methods, such as salting out, ion exchange chromatography, and affinity chromatography.

抗ヒトAβモノクローナル抗体や抗ヒトHMGB1モノクローナル抗体はまた、遺伝子工学的手法により抗体遺伝子を含む発現ベクターで形質転換した宿主により産生することもできる。ヒトAβを構成するペプチド(好ましくは、Aβ1-40やAβ1-42)やヒトHMGB1を構成するペプチドを感作抗原として免疫した哺乳動物の脾細胞;リンパ球;又は、モノクローナル抗体を産生するハイブリドーマからmRNAを取得し、これを鋳型としてcDNAライブラリーを作製することができる。感作抗原と反応する抗体を産生しているクローンをスクリーニングし、得られたクローンを培養し、培養上清から一般的な生化学的方法、例えば塩析、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィーなどを適宜組み合わせることにより目的とするモノクローナル抗体を精製することができる。また、キメラ抗体、CDR移植抗体、ヒト化抗体、一本鎖抗体、又はそれらの抗原結合性断片は、例えば、上記モノクローナル抗体の可変領域や超可変領域を用いて遺伝子工学的手法により作製することができる(例えば、Method in Enzymology 203: 99-121(1991))。 Anti-human Aβ monoclonal antibodies and anti-human HMGB1 monoclonal antibodies can also be produced by a host transformed with an expression vector containing an antibody gene by genetic engineering techniques. mRNA can be obtained from spleen cells, lymphocytes, or hybridomas producing monoclonal antibodies of a mammal immunized with a peptide constituting human Aβ (preferably Aβ1-40 or Aβ1-42) or a peptide constituting human HMGB1 as a sensitizing antigen, and a cDNA library can be prepared using this as a template. A clone producing an antibody that reacts with the sensitizing antigen is screened, the obtained clone is cultured, and the desired monoclonal antibody can be purified from the culture supernatant by an appropriate combination of general biochemical methods such as salting out, ion exchange chromatography, affinity chromatography, etc. Furthermore, chimeric antibodies, CDR-grafted antibodies, humanized antibodies, single-chain antibodies, or antigen-binding fragments thereof can be produced, for example, by genetic engineering techniques using the variable regions or hypervariable regions of the above-mentioned monoclonal antibodies (e.g., Method in Enzymology 203: 99-121 (1991)).

以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらの例示に限定されるものではない。 The present invention will be explained in more detail below with reference to examples, but the technical scope of the present invention is not limited to these examples.

1.方法
[サンドイッチELISAを用いたAβ-HMGB1複合体の解析]
96ウェルプレートを、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)で希釈した抗HMGB1モノクローナル抗体(1mg/L、clone2D4、シノテスト社製)でコートし、4℃で一晩インキュベートした。0.05%のTween 20を含むPBS(洗浄液)でウェルを洗浄した後、1%のBSAを含むPBSを、各ウェル当たり400μL添加し、37℃で2時間インキュベートすることによりブロッキング処理を行った。ウェルを上記洗浄液で洗浄した後、ヒトCSF試料、ヒト血漿試料、又は希釈キャリブレーター(0、175、350、700、1400pg/mLのAβ-HMGB1複合体含有液)を、それぞれ1%のBSA含有PBSで1/4濃度に希釈し、各100μLをウェルに添加し、37℃で20~24時間インキュベートした。ウェルを上記洗浄液で洗浄した後、ペルオキシダーゼ標識抗Aβ抗体(クローン6E10抗体[Biolegend社製]及びクローン82E1抗体[#10323、IBL社製]の混合物)を添加し、室温で2時間インキュベートすることにより抗原-抗体反応を行った。ペルオキシダーゼの基質であるTMB(3,3',5,5'-tetra-methylbenzidine)(同仁堂研究所社製)を各ウェルに添加し、0.35mol/Lの硫酸ナトリウムで反応を停止させ、マイクロプレートリーダー(モデル680、Bio-Rad社製)を用いて450nmの吸光度を測定した。検出可能なAβ-HMGB1複合体の濃度範囲は、30~2000pg/mLであることを確認した。なお、上記抗HMGB1モノクローナル抗体(clone2D4)は、dsHMGB1及びatHMGB1の両方を検出する抗体である。また、上記抗Aβ抗体(クローン6E10抗体及びクローン82E1抗体)は、2種類のAβ(Aβ1-40又はAβ1-42)を検出する抗体である。
1. Method [Analysis of Aβ-HMGB1 complex using sandwich ELISA]
A 96-well plate was coated with anti-HMGB1 monoclonal antibody (1 mg/L, clone 2D4, manufactured by Sinotest) diluted with phosphate-buffered saline (PBS) and incubated overnight at 4°C. After washing the wells with PBS containing 0.05% Tween 20 (washing solution), 400 μL of PBS containing 1% BSA was added to each well and incubated at 37°C for 2 hours to perform blocking treatment. After washing the wells with the above washing solution, human CSF samples, human plasma samples, or diluted calibrators (0, 175, 350, 700, 1400 pg/mL Aβ-HMGB1 complex-containing solutions) were each diluted to 1/4 concentration with PBS containing 1% BSA, and 100 μL of each was added to the wells and incubated at 37°C for 20 to 24 hours. After washing the wells with the above-mentioned washing solution, peroxidase-labeled anti-Aβ antibody (a mixture of clone 6E10 antibody [Biolegend] and clone 82E1 antibody [#10323, IBL]) was added and incubated at room temperature for 2 hours to carry out an antigen-antibody reaction. TMB (3,3',5,5'-tetra-methylbenzidine) (Dojindo Laboratories), a substrate for peroxidase, was added to each well, the reaction was stopped with 0.35 mol/L sodium sulfate, and the absorbance at 450 nm was measured using a microplate reader (model 680, Bio-Rad). It was confirmed that the concentration range of the detectable Aβ-HMGB1 complex was 30 to 2000 pg/mL. The anti-HMGB1 monoclonal antibody (clone 2D4) is an antibody that detects both dsHMGB1 and atHMGB1. Moreover, the above-mentioned anti-Aβ antibodies (clone 6E10 antibody and clone 82E1 antibody) are antibodies that detect two types of Aβ (Aβ1-40 or Aβ1-42).

[ADモデルマウス]
5×FADトランスジェニックB6/SJLマウス(以下、「5×FADマウス」という)、すなわち、ヒト変異APP(KM670/671NLスウェーデン型変異、I716Vフロリダ型変異、及びV717Iロンドン型変異)と、ヒト変異PS1(M146L変異及びL285V変異)とを過剰発現するADモデルマウス(文献「J Neurosci26, 10129-10140 (2006)」参照)は、Jackson Laboratory(BarHarbor, Maine, USA)から購入した。また、APP-KIマウス、すなわち、ヒト変異APP(KM670/671NLスェーデン型変異、E693G北極圏型変異、I716FBeyreuther/Iberian変異)を有するADモデルマウス(文献「Nat Neurosci17, 661-663 (2014)」参照)は、理研バイオリソース研究センターより入手した。5×FADマウス及びAPP-KIマウスから、定法に従って脳組織試料を調製し、凍結保存した。
[AD model mouse]
5xFAD transgenic B6/SJL mice (hereinafter referred to as "5xFAD mice"), i.e., AD model mice overexpressing human mutant APP (KM670/671NL Swedish mutation, I716V Florida mutation, and V717I London mutation) and human mutant PS1 (M146L mutation and L285V mutation) (see literature "J Neurosci 26, 10129-10140 (2006)"), were purchased from Jackson Laboratory (Bar Harbor, Maine, USA). In addition, APP-KI mice, i.e., AD model mice having human mutant APP (KM670/671NL Swedish mutation, E693G Arctic mutation, I716F Beyreuther/Iberian mutation) (see literature "Nat Neurosci17, 661-663 (2014)"), were obtained from the Riken BioResource Research Center. Brain tissue samples were prepared from 5xFAD mice and APP-KI mice according to standard methods and cryopreserved.

[ヒト脳組織試料]
PS1-M146Lを有する家族性のAD患者及び非認知症の対照者(非神経疾患対照者)から、定法に従って脳組織試料を調製し、凍結保存した。ヒト脳組織試料の使用については、東京医科歯科大学の倫理委員会の承認を得た上で、インフォームドコンセントを得た。
[Human brain tissue samples]
Brain tissue samples were prepared from familial AD patients with PS1-M146L and non-demented controls (non-neurological disease controls) according to standard methods and cryopreserved. The use of human brain tissue samples was approved by the Ethics Committee of Tokyo Medical and Dental University, and informed consent was obtained.

[ADモデルマウスの脳組織試料を用いた免疫組織化学染色法]
上記ADモデルマウスの脳組織試料を、4%のPFA(パラホルムアルデヒド)溶液で固定処理を行った後、ミクロトーム(大和光機工業社製)を用いて5μm厚の脳の矢状切片を作製した。キシレン及びエタノールによる脱パラフィン処理後、10mMのクエン酸溶液中で15分間煮沸し、抗原賦活化処理を行った。その後、脳の矢状切片を、10%のFBSを含むPBS中で60分間インキュベートし、5種類の1次抗体(マウス抗Aβ抗体[#10323、IBL社製、希釈倍率1:1000]、ラビット抗HMGB1抗体[ab18256、Abcam社製、希釈倍率1:2000]、Cy3がコンジュゲートしたマウス抗GFAP抗体[c9205、sigma-Aldrich社製、希釈倍率1:5000]、ラビット抗MAP2抗体[ab32454、abcam社製、希釈倍率1:1000]、及びヤギ抗Iba1抗体[011-27991、富士フイルム和光純薬社製、希釈倍率1:500])の存在下で、4℃で12時間インキュベートした。その後、脳の矢状切片を、PBSで洗浄した後、2種類の2次抗体(Alexa Fluor 488でコンジュゲートしたDonkey抗マウスIgG[A21202、Thermo Fisher Scientific社製、希釈倍率1:1000]及びCy3でコンジュゲートしたDonkey抗ラビットIgG[711-165-152、JacksonLaboratory社製、希釈倍率1:1000])の存在下で、室温で1時間インキュベートした。その後、脳の矢状切片を、PBSで洗浄した後、0.2μg/mLのDAPI(4',6-diamidino-2-phenylindole)を含むPBS中で、細胞核を染色し、共焦点レーザー走査型顕微鏡(FV1200IX83、オリンパス社製)を用い、各種1次抗体由来の蛍光シグナルを検出した画像と、細胞核由来のDAPI蛍光シグナルを検出した画像(DAPI画像)と、これらの画像を重ね合わせた画像(Merge画像)を取得した。
[Immunohistochemical staining method using brain tissue samples from AD model mice]
The brain tissue samples of the AD model mice were fixed with 4% PFA (paraformaldehyde) solution, and then 5 μm-thick sagittal brain sections were prepared using a microtome (manufactured by Yamato Koki Kogyo Co., Ltd.). After deparaffinization with xylene and ethanol, the samples were boiled in 10 mM citric acid solution for 15 minutes for antigen retrieval. Sagittal brain sections were then incubated in PBS containing 10% FBS for 60 minutes and incubated in the presence of five primary antibodies (mouse anti-Aβ antibody [#10323, IBL, dilution ratio 1:1000], rabbit anti-HMGB1 antibody [ab18256, Abcam, dilution ratio 1:2000], Cy3-conjugated mouse anti-GFAP antibody [c9205, sigma-Aldrich, dilution ratio 1:5000], rabbit anti-MAP2 antibody [ab32454, Abcam, dilution ratio 1:1000], and goat anti-Iba1 antibody [011-27991, Fujifilm Wako Pure Chemical, dilution ratio 1:500]) at 4°C for 12 hours. Then, the sagittal brain sections were washed with PBS and incubated at room temperature for 1 hour in the presence of two types of secondary antibodies (Alexa Fluor 488-conjugated Donkey anti-mouse IgG [A21202, Thermo Fisher Scientific, dilution ratio 1:1000] and Cy3-conjugated Donkey anti-rabbit IgG [711-165-152, Jackson Laboratory, dilution ratio 1:1000]). The sagittal brain sections were washed with PBS and then stained with 0.2 μg/mL DAPI (4',6-diamidino-2-phenylindole) in PBS. Using a confocal laser scanning microscope (FV1200IX83, Olympus), images were obtained that detected fluorescent signals derived from various primary antibodies, images that detected DAPI fluorescent signals derived from cell nuclei (DAPI images), and images that were superimposed on these images (Merge images).

[ヒト脳組織試料を用いた免疫組織化学染色法]
上記ヒト脳組織試料について、抗Aβ抗体、抗HMGB1抗体、及び抗MAP2抗体を用いた免疫組織化学染色法は、上記[ADモデルマウスの脳組織試料を用いた免疫組織化学染色法]の項目に記載の方法に従って行った。
[Immunohistochemical staining method using human brain tissue samples]
Immunohistochemical staining of the above human brain tissue samples using anti-Aβ antibody, anti-HMGB1 antibody, and anti-MAP2 antibody was performed according to the method described in the above section [Immunohistochemical staining using brain tissue samples from AD model mice].

[CSF試料及び血漿試料の調製]
空腹時の3種類の被験者(AD患者71名、MCI患者26名、及び、脳機能障害と診断されていない健常者48名)(表1参照)から腰椎穿刺によりCSFを採取した後、夾雑物を除くために、遠心処理(1000×g、10分間、4℃)し、上清をCSF試料として-80℃で保存した。また、上記3種類の被験者の肘静脈から採血し、抗凝固剤(EDTA-2K)入りチューブに入れた後、遠心処理(1500×g、10分間、室温)し、上清を血漿試料として、-80℃で保存した。
Preparation of CSF and Plasma Samples
CSF samples were collected by lumbar puncture from three types of fasting subjects (71 AD patients, 26 MCI patients, and 48 healthy subjects not diagnosed with brain dysfunction) (see Table 1), and then centrifuged (1000×g, 10 minutes, 4° C.) to remove impurities, and the supernatants were stored at −80° C. as CSF samples. Blood was also collected from the elbow vein of each of the three subjects, placed in a tube containing an anticoagulant (EDTA-2K), centrifuged (1500×g, 10 minutes, room temperature), and the supernatants were stored at −80° C. as plasma samples.

Figure 2024064487000001
Figure 2024064487000001

[神経心理学的スコア]
主治医により、MMSE(日本語版)と、ADAS-cogが実施された。
[Neuropsychological score]
The patient's physician administered the MMSE (Japanese version) and ADAS-cog.

[CSF試料におけるAβ及びタウの検出]
CSF試料におけるAβ1-40及びAβ1-42は、ヒトAβ(1-40)ELISAキット(292-62301、富士フイルム和光純薬社製)及びヒトAβ(1-42)ELISAキット(298-62401、富士フイルム和光純薬社製)を用いて検出した。また、CSF試料におけるリン酸化タウ(p-Tau)は、INNOTEST Phospho-tau(181P)(Innogenetics社製)を用いて検出した。
Detection of Aβ and tau in CSF samples
Aβ1-40 and Aβ1-42 in the CSF samples were detected using a human Aβ(1-40) ELISA kit (292-62301, Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and a human Aβ(1-42) ELISA kit (298-62401, Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). Phosphorylated tau (p-Tau) in the CSF samples was detected using INNOTEST Phospho-tau (181P) (Innogenetics).

[Aβ-HMGB1複合体の調製]
2種類のAβペプチド粉末(Aβ1-40[Amyloidβ-Protein〔Human、1-40〕、4307-v、ペプチド研究所社製];及びAβ1-42[Amyoid β-Protein〔Human、1-42〕、4349-v、ペプチド研究所社製])を、DMSO中に1mMの濃度で溶解し、Aβ1-40含有液及びAβ1-42含有液を調製した。また、ジスルフィド型ヒトHMGB1(dsHMGB1)(HM-120、HMGBiotech社製)を、PBS中に140μMの濃度で溶解し、dsHMGB1含有液を調製した。また、100μMのdsHMGB1を20mMのDTTとともに37℃で24時間インキュベートした後、PBSを用いて4℃で3時間透析し、完全還元型HMGB1(atHMGB1)含有液を調製した。dsHMGB1含有液又はatHMGB1含有液と、Aβ含有液とを、それぞれPBSで60μMに希釈した後、等モル比で混合し、加熱蓋付きのPCRサーマルサイクラーで37℃、48時間インキュベートし、4種類のAβ-HMGB1複合体(Aβ1-40-dsHMGB1複合体、Aβ1-40-atHMGB1複合体、Aβ1-42-dsHMGB1複合体、又はAβ1-42-atHMGB1複合体)含有液を調製し-80℃で保存した。実験に使用する場合、Aβ-HMGB1複合体含有液を氷上で溶解し、使用濃度となるようにPBSで希釈した。
[Preparation of Aβ-HMGB1 complex]
Two types of Aβ peptide powders (Aβ1-40 [Amyloid β-Protein [Human, 1-40], 4307-v, Peptide Institute]; and Aβ1-42 [Amyloid β-Protein [Human, 1-42], 4349-v, Peptide Institute]) were dissolved in DMSO at a concentration of 1 mM to prepare an Aβ1-40-containing solution and an Aβ1-42-containing solution. Disulfide-type human HMGB1 (dsHMGB1) (HM-120, HMGBiotech) was dissolved in PBS at a concentration of 140 μM to prepare a dsHMGB1-containing solution. In addition, 100 μM dsHMGB1 was incubated with 20 mM DTT at 37 ° C. for 24 hours, and then dialyzed with PBS at 4 ° C. for 3 hours to prepare a fully reduced HMGB1 (atHMGB1)-containing solution. The dsHMGB1-containing solution or the atHMGB1-containing solution and the Aβ-containing solution were each diluted to 60 μM with PBS, mixed in an equimolar ratio, and incubated at 37 ° C. for 48 hours in a PCR thermal cycler with a heated lid to prepare four types of Aβ-HMGB1 complexes (Aβ1-40-dsHMGB1 complex, Aβ1-40-atHMGB1 complex, Aβ1-42-dsHMGB1 complex, or Aβ1-42-atHMGB1 complex)-containing solutions, which were then stored at −80 ° C. When used in an experiment, the Aβ-HMGB1 complex-containing solution was thawed on ice and diluted with PBS to the working concentration.

[Tricin-SDS-PAGE及びウェスタンブロッティング]
Aβ-HMGB1複合体を検出するために、文献「Nat. Protoc.1, 16-22 (2006)」に記載の方法に従って、Tricin-SDS-PAGEを行った。まず、電気泳動の6時間前に、ゲル(上ゲル:4%、スペーサーゲル:10%、下ゲル:16%)をキャストした。次に、等量のサンプルバッファー(1%のSDS、3%のメルカプトエタノール、15%のグリセロール、65mMのTris/HCl[pH7.0]、及び0.05%のBPB[ブロモフェノールブルー]を含む液)を、サンプル(上記Aβ-HMGB1複合体含有液、又はADモデルマウスから定法に従って調製した大脳皮質溶解液)に加え、37℃で15分間インキュベートし、電気泳動用バッファー(Anode buffer[100mMのTris、22.5mMのHCl〔pH8.9〕]、Cathodebuffer[100mMのTris、100mMのTricin、0.1%のSDS〔pH8.25以下〕])の存在下で、30V、30分間電気泳動を行った。その後、電気泳動を150Vに切り替え、サンプルが流れ終わる前に停止した。ゲルを、電極バッファー(300mMのTris、100mMの酢酸[pH8.6])の存在下で、0.4mA/cmで24時間、セミドライ法により、イモビロン(登録商標)-Pポリフッ化ビニリデンのメンブレン(Millipore社製)へ転写させた。その後、メンブレンを、5%のスキムミルクを含むTBST溶液(10mMのTris-HCl[pH8.0]、150mMの塩化ナトリウム、0.05%のTween-20)中で1時間ブロッキング処理を行った後、3種類の1次抗体(ラビット抗HMGB1抗体[ab18256、Abcam社製、希釈倍率1:2000]、ラビット抗Aβ抗体[#2454S、CellSignaling Technology社製、希釈倍率1:1000]、及びマウス抗Aβ抗体[#10323、IBL社製、希釈倍率1:200])と、2種類の2次抗体(HRP標識抗ラビットIgG[NA934、GE Healthcare社製、希釈倍率1:3000]及びHRP標識抗マウスIgG[NA931、GE Healthcare社製、希釈倍率1:3000])を用いたウェスタンブロッティングを、定法に従って行った。各種1次抗体が結合するタンパク質の検出には、ECL Select Western Blotting Detection Reagent(RPN2235、GE Healthcare社製)と、発光画像解析装置(ImageQuant LAS500、GE Healthcare社製)を用いた。
[Tricin-SDS-PAGE and Western blotting]
To detect the Aβ-HMGB1 complex, Tricin-SDS-PAGE was performed according to the method described in the literature "Nat. Protoc.1, 16-22 (2006)". First, a gel (upper gel: 4%, spacer gel: 10%, lower gel: 16%) was cast 6 hours before electrophoresis. Next, an equal amount of sample buffer (a solution containing 1% SDS, 3% mercaptoethanol, 15% glycerol, 65 mM Tris/HCl [pH 7.0], and 0.05% BPB [bromophenol blue]) was added to the sample (the Aβ-HMGB1 complex-containing solution, or the cerebral cortex lysate prepared according to a standard method from an AD model mouse), incubated at 37°C for 15 minutes, and electrophoresis was performed at 30V for 30 minutes in the presence of an electrophoresis buffer (anode buffer [100 mM Tris, 22.5 mM HCl [pH 8.9]], cathode buffer [100 mM Tris, 100 mM Tricin, 0.1% SDS [pH 8.25 or less]]). Then, electrophoresis was switched to 150V and stopped before the sample finished flowing. The gel was transferred to an Immobilon®-P polyvinylidene fluoride membrane (Millipore) by semi-dry transfer in the presence of electrode buffer (300 mM Tris, 100 mM acetic acid [pH 8.6]) at 0.4 mA/ cm2 for 24 hours. The membrane was then blocked for 1 hour in TBST solution (10 mM Tris-HCl [pH 8.0], 150 mM sodium chloride, 0.05% Tween-20) containing 5% skim milk, and then incubated with three types of primary antibodies (rabbit anti-HMGB1 antibody [ab18256, Abcam, dilution ratio 1:2000], rabbit anti-Aβ antibody [#2454S, CellSignaling Technology, dilution ratio 1:1000], and mouse anti-Aβ antibody [#10323, IBL, dilution ratio 1:200]) and two types of secondary antibodies (HRP-labeled anti-rabbit IgG [NA934, GE Healthcare, dilution ratio 1:3000] and HRP-labeled anti-mouse IgG [NA931, GE Healthcare, dilution ratio 1:3000]). Western blotting was performed using ECL Select Western Blotting Detection Reagent (RPN2235, GE Healthcare, dilution ratio 1:3000) according to a standard method. Proteins bound to various primary antibodies were detected using ECL Select Western Blotting Detection Reagent (RPN2235, GE Healthcare) and a luminescence image analyzer (ImageQuant LAS500, GE Healthcare).

[初代神経細胞の培養]
E15のマウス胚から4~6個の大脳皮質を解剖し、0.05%のトリプシンを含むPBS(#25200056、Thermo Fisher Scientific社製)4mL中に、37℃で15分間インキュベートした後、ピペッティングにより大脳皮質由来細胞を解離させた。細胞を70μmセルストレーナー(#22-363-548、Thermo Fisher Scientific社製)に通し、遠心分離で回収し、2%のB27、0.5mMのL-グルタミン、1%のペニシリン/ストレプトマイシン、及び0.5μMのAra-C(arabinofuranosyl cytosine)を含むneurobasal medium(Thermo FisherScientific社製)で培養することにより、マウス初代大脳皮質ニューロンを得た。培養開始7日後、0.56nMの8種類の被験物質(dsHMGB1、atHMGB1、Aβ1-40、Aβ1-42、Aβ1-40-dsHMGB1複合体、Aβ1-40-atHMGB1複合体、Aβ1-42-dsHMGB1複合体、及びAβ1-42-atHMGB1複合体)含有液を添加し、室温で3時間インキュベートした。なお、当該被験物質の濃度は、MCI/AD患者由来CSFにおけるHMGB1濃度(文献「Nat. Commun.11, 1-22 (2020).」参照)を参考にして決定した。また、ヒト抗HMGB1抗体による効果を確認するため、当該被験物質とともに、0.56nMのヒト抗HMGB1抗体も添加し、同様にインキュベートした実験も行った。その後、以下の[ウェスタンブロッティング]の項目に記載の方法に従って、神経突起変性を解析した。また、ERのバルーニング(ballooning)を、BZ-X700(キーエンス社製)を用いた生細胞のタイムラプス撮影により解析した。また、TLR4のノックダウンは、lipofectamineRNAiMAX reagent(#13778030、Thermo Fisher Scientific社製)を用いて、TLR4 siRNA(Santa Cruz Biotechnology社製)を細胞にトランスフェクションすることにより実施した。細胞は、被験物質の添加の前に、TLR4のノックダウン後36時間培養した。
[Culture of primary neurons]
Four to six cerebral cortices were dissected from E15 mouse embryos and incubated in 4 mL of PBS (#25200056, Thermo Fisher Scientific) containing 0.05% trypsin for 15 minutes at 37°C, after which the cells were dissociated by pipetting. The cells were passed through a 70 μm cell strainer (#22-363-548, Thermo Fisher Scientific), collected by centrifugation, and cultured in neurobasal medium (Thermo Fisher Scientific) containing 2% B27, 0.5 mM L-glutamine, 1% penicillin/streptomycin, and 0.5 μM Ara-C (arabinofuranosyl cytosine) to obtain mouse primary cerebral cortical neurons. Seven days after the start of culture, 0.56 nM of eight types of test substances (dsHMGB1, atHMGB1, Aβ1-40, Aβ1-42, Aβ1-40-dsHMGB1 complex, Aβ1-40-atHMGB1 complex, Aβ1-42-dsHMGB1 complex, and Aβ1-42-atHMGB1 complex)-containing solution was added and incubated at room temperature for 3 hours. The concentration of the test substance was determined with reference to the HMGB1 concentration in CSF from MCI/AD patients (see the literature "Nat. Commun.11, 1-22 (2020)"). In addition, in order to confirm the effect of human anti-HMGB1 antibody, an experiment was also performed in which 0.56 nM of human anti-HMGB1 antibody was added together with the test substance and incubated in the same manner. Thereafter, neurite degeneration was analyzed according to the method described in the following [Western blotting] section. ER ballooning was analyzed by time-lapse photography of live cells using a BZ-X700 (Keyence). TLR4 knockdown was performed by transfecting cells with TLR4 siRNA (Santa Cruz Biotechnology) using lipofectamineRNAiMAX reagent (#13778030, Thermo Fisher Scientific). Cells were cultured for 36 hours after TLR4 knockdown before the addition of test substances.

[ウェスタンブロッティング]
インキュベートした細胞を、PBSで掻き取り、回収した。遠心処理(10000×g、1分間、4℃)し、細胞ペレットを、抽出バッファー(2%のSDS、1mMのDTT、及び10mMのTris-HCl[pH7.5]を含む液)で溶解した。100℃で加熱した後、細胞溶解液を遠心処理(16000g×10分間、4℃)し、上清を等量のサンプルバッファー(125mMのTris-HCl[pH6.8]、4%のSDS、20%のグリセロール、12%のメルカプトエタノール、及び0.05%のBPBを含む液)に添加し、サンプルを調製した。サンプルを定法に従ってSDS-PAGEで分離し、セミドライ法にて、イモビロン-Pポリフッ化ビニリデンのメンブレン(Millipore社製)へ転写させた。その後、メンブレンを、5%のスキムミルクを含むTBST溶液(10mMのTris-HCl[pH8.0]、150mMの塩化ナトリウム、0.05%のTween-20)中で1時間ブロッキング処理を行った後、4種類の1次抗体(ラビット抗pSer46-MARCKS抗体[GL Biochem社製、希釈倍率1:10,000、反応条件;室温で1時間]、マウス抗リン酸化タウ抗体[AT-8][#90206、Innogenetics社製、希釈倍率1:2000、反応条件;室温で3時間]、マウス抗β-アクチン抗体[#sc-47778、Santa Cruz Biotechnology社製、希釈倍率1:1000、反応条件;4℃で12時間]、及びマウス抗TLR4抗体[#NB100-56566、Novus社製、希釈倍率1:5000、反応条件;室温で3時間]を含むCan GetSignal Solution(東洋紡社製)と、2種類の2次抗体(HRP標識抗ラビットIgG[NA934、GEHealthcare社製、希釈倍率1:3000]及びHRP標識抗マウスIgG[NA931、GEHealthcare社製、希釈倍率1:3000])を含むCan Get Signal Solution(東洋紡社製)とを用いたウェスタンブロッティングを、定法に従って行った。各種1次抗体が結合するタンパク質の検出には、ECL Select Western Blotting Detection Reagent(RPN2235、GE Healthcare社製)と、発光画像解析装置(ImageQuant LAS500、GE Healthcare社製)を用いた。
[Western blotting]
The incubated cells were scraped with PBS and collected. After centrifugation (10,000×g, 1 min, 4° C.), the cell pellet was dissolved in extraction buffer (containing 2% SDS, 1 mM DTT, and 10 mM Tris-HCl [pH 7.5]). After heating at 100° C., the cell lysate was centrifuged (16,000 g×10 min, 4° C.), and the supernatant was added to an equal amount of sample buffer (containing 125 mM Tris-HCl [pH 6.8], 4% SDS, 20% glycerol, 12% mercaptoethanol, and 0.05% BPB) to prepare a sample. The sample was separated by SDS-PAGE according to a standard method, and transferred to an Immobilon-P polyvinylidene fluoride membrane (Millipore) by the semi-dry method. The membrane was then blocked for 1 hour in TBST solution (10 mM Tris-HCl [pH 8.0], 150 mM sodium chloride, 0.05% Tween-20) containing 5% skim milk, and then incubated with four types of primary antibodies (rabbit anti-pSer46-MARCKS antibody [GL Biochem, dilution ratio 1:10,000, reaction conditions: 1 hour at room temperature], mouse anti-phosphorylated tau antibody [AT-8] [#90206, Innogenetics, dilution ratio 1:2000, reaction conditions: 3 hours at room temperature], mouse anti-β-actin antibody [#sc-47778, Santa Cruz Biosciences, dilution ratio 1:2000, reaction conditions: 3 hours at room temperature], and mouse anti-β-actin antibody [#sc-47778, Santa Cruz Biosciences, dilution ratio 1:2000, reaction conditions: 3 hours at room temperature]). Western blotting was performed according to a standard method using Can GetSignal Solution (Toyobo) containing Can 10000 IgG (Novus Biotechnology, dilution ratio 1:1000, reaction conditions: 12 hours at 4 ° C.) and mouse anti-TLR4 antibody [#NB100-56566, Novus, dilution ratio 1:5000, reaction conditions: 3 hours at room temperature] and Can Get Signal Solution (Toyobo) containing two types of secondary antibodies (HRP-labeled anti-rabbit IgG [NA934, GE Healthcare, dilution ratio 1:3000] and HRP-labeled anti-mouse IgG [NA931, GE Healthcare, dilution ratio 1:3000]). For detection of proteins bound by various primary antibodies, ECL Select Western Blotting Detection Reagent (RPN2235, GE Healthcare) and a luminescence image analyzer (ImageQuant LAS500, GE Healthcare) were used.

[Aβ-HMGB1複合体とTLR4との親和性に関するELISA]
1nMの2種類のAβ-HMGB1複合体(Aβ1-40-dsHMGB1複合体、及びAβ1-42-dsHMGB1複合体)を含むPBS100μLと、ヒト抗dsHMGB1抗体(モノクローナル抗体#129)(国際公開第2020/059847号パンフレット)とを室温で30分間インキュベート(プレインキュベート)した後、ヒト抗dsHMGB1抗体(HMGB1 ELISA kit Exp、326078738、シノテスト社製)をプレコートした96ウェルプレートに、プレインキュベートしたサンプルと、1nMの4種類のHMGB1(atHMGB1、dsHMGB1、Aβ1-40-dsHMGB1複合体、及びAβ1-42-dsHMGB1複合体)を含むPBS100μLとをそれぞれ添加し、37℃で24時間インキュベートした。各ウェルを、洗浄液(HMGB1 ELISA KIT Exp、326078738、シノテスト社製)で3回洗浄した後、各種濃度(0、0.25、0.5、1、2、又は4nM)のペルオキシダーゼ標識(Peroxidase Labeling Kit-NH2、LK11、同仁化学研究所社製)ヒトTLR4(1478-TR-050、R&D社製)100μLを各ウェルに添加し、25℃で24時間インキュベートした。各ウェルを上記洗浄液で洗浄した後、100μLの蛍光試薬(HMGB1 ELISA KIT Exp、326078738、シノテスト社製)を添加し、25℃で30分間インキュベートした。100μLの停止液(HMGB1 ELISA KIT Exp、326078738、シノテスト社製)で反応を停止させ、プレートリーダー(SPARK 10M、TECAN社製)を用いて450nmの吸光度を測定した。
[ELISA regarding affinity of Aβ-HMGB1 complex to TLR4]
100μL of PBS containing 1nM of two types of Aβ-HMGB1 complexes (Aβ1-40-dsHMGB1 complex, and Aβ1-42-dsHMGB1 complex) and human anti-dsHMGB1 antibody (monoclonal antibody #129) (International Publication No. WO 2020/059847) were incubated (pre-incubated) at room temperature for 30 minutes, and then the pre-incubated sample and 100μL of PBS containing 1nM of four types of HMGB1 (atHMGB1, dsHMGB1, Aβ1-40-dsHMGB1 complex, and Aβ1-42-dsHMGB1 complex) were added to a 96-well plate pre-coated with human anti-dsHMGB1 antibody (HMGB1 ELISA kit Exp, 326078738, manufactured by Shino Test Co., Ltd.), and incubated at 37 ° C. for 24 hours. Each well was washed three times with a washing solution (HMGB1 ELISA KIT Exp, 326078738, manufactured by Chinotestu Co., Ltd.), and then 100 μL of various concentrations (0, 0.25, 0.5, 1, 2, or 4 nM) of peroxidase-labeled (Peroxidase Labeling Kit-NH2, LK11, manufactured by Dojindo Laboratories Co., Ltd.) human TLR4 (1478-TR-050, manufactured by R&D Co., Ltd.) was added to each well and incubated for 24 hours at 25° C. After washing each well with the above washing solution, 100 μL of a fluorescent reagent (HMGB1 ELISA KIT Exp, 326078738, manufactured by Chinotestu Co., Ltd.) was added and incubated for 30 minutes at 25° C. The reaction was stopped with 100 μL of stopping solution (HMGB1 ELISA KIT Exp, 326078738, manufactured by Chinotestu), and the absorbance at 450 nm was measured using a plate reader (SPARK 10M, manufactured by Tecan).

[統計解析]
統計解析は、R version 3.6.2を使用して行った。ボックスプロットを使用して、データ分布を描写した。ボックスプロットは、中央値、四分位、及びひげを示し、25~75%範囲外のデータを示す。p値は、Wilcoxonの順位和検定と事後Bonferroni補正を使用して算出した。他の群間比較には、Student’s t testを使用した。多群間比較には、Tukey’s HSD testを使用した。相関分析は、Microsoft Excel for Microsoft 365で行い、Pearsonの相関係数のp値はRで算出した。ROC(Receiver Operating Characteristic)分析は、ROCRパッケージで行った。
[Statistical analysis]
Statistical analysis was performed using R version 3.6.2. Box plots were used to depict data distribution. Box plots show median, quartiles, and whiskers, with data outside the 25-75% range. p-values were calculated using Wilcoxon rank sum test with post-hoc Bonferroni correction. Student's t test was used for other between-group comparisons. Tukey's HSD test was used for multiple between-group comparisons. Correlation analysis was performed with Microsoft Excel for Microsoft 365, and p-values for Pearson's correlation coefficient were calculated with R. ROC (Receiver Operating Characteristic) analysis was performed with the ROCR package.

2.結果
[Aβ-HMGB1複合体は、インビトロで形成され、ADモデルマウスの脳(インビボ)にも存在する]
まず、2種類のAβ(Aβ1-40又はAβ1-42)と、dsHMGB1及びatHMGB1を含むヒトHMGB1(1690-HMB-050、R&D社製)とを1:1のモル比で混合・インキュベートし、抗Aβ抗体又は抗HMGB1抗体を用いたウェスタンブロッティングを行った結果、いずれの抗体を用いた場合にも、Aβ(Aβ1-40又はAβ1-42)とHMGB1の1:1複合体の予測分子量である約35kDaの位置に、バンドが検出された(図1a、矢印参照)。
2. Results [Aβ-HMGB1 complexes are formed in vitro and are also present in the brains of AD model mice (in vivo)]
First, two types of Aβ (Aβ1-40 or Aβ1-42) and human HMGB1 containing dsHMGB1 and atHMGB1 (1690-HMB-050, R&D) were mixed and incubated at a 1:1 molar ratio, and Western blotting was performed using an anti-Aβ antibody or an anti-HMGB1 antibody. As a result, when either antibody was used, a band was detected at a position of approximately 35 kDa, which is the predicted molecular weight of the 1:1 complex of Aβ (Aβ1-40 or Aβ1-42) and HMGB1 (Figure 1a, see arrow).

また、Aβ(Aβ1-40又はAβ1-42)単独では、Aβのモノマーに相当するバンドに加えて、Aβのオリゴマーに相当するバンドが検出されたのに対して、ヒトHMGB1を添加することにより、Aβのオリゴマーに相当するバンドが検出されなくなった(図1a、矢頭参照)。 When Aβ (Aβ1-40 or Aβ1-42) was used alone, bands corresponding to Aβ oligomers were detected in addition to bands corresponding to Aβ monomers, whereas the addition of human HMGB1 prevented the detection of bands corresponding to Aβ oligomers (see arrowhead in Figure 1a).

また、混合するAβ(Aβ1-40又はAβ1-42)とヒトHMGB1の濃度を上げると、より高分子量のAβ-HMGB1複合体由来のバンドが検出された(図1b参照)。例えば、分子量65kDaの位置に、Aβ:HMGB1が2:1の複合体由来のバンドが検出され(図1b、矢印参照)、分子量100kDaの位置に、Aβ:HMGB1が2:3の複合体由来のバンドが検出された(図1b、矢印参照)。 Furthermore, when the concentrations of Aβ (Aβ1-40 or Aβ1-42) and human HMGB1 were increased, bands derived from the higher molecular weight Aβ-HMGB1 complex were detected (see Figure 1b). For example, a band derived from the Aβ:HMGB1 complex with a ratio of 2:1 was detected at the molecular weight position of 65 kDa (see arrow in Figure 1b), and a band derived from the Aβ:HMGB1 complex with a ratio of 2:3 was detected at the molecular weight position of 100 kDa (see arrow in Figure 1b).

また、Aβ(Aβ1-40)とdsHMGB1を混合・インキュベートした方が、Aβ(Aβ1-40)とatHMGB1を混合・インキュベートするよりも、Aβ-HMGB1複合体由来のバンドがより強く検出された(図1c参照)。 In addition, when Aβ (Aβ1-40) and dsHMGB1 were mixed and incubated, the band derived from the Aβ-HMGB1 complex was detected more strongly than when Aβ (Aβ1-40) and atHMGB1 were mixed and incubated (see Figure 1c).

以上の結果から、AβとHMGB1の複合体が、インビトロで形成されることが確認された。 These results confirmed that a complex of Aβ and HMGB1 is formed in vitro.

次に、ADモデルマウスの脳内にAβ-HMGB1複合体が存在するかどうかを解析した(図1d、e参照)。2種類のADモデルマウス(5×FADマウス及びAPP-KIマウス)と対照マウス(B6/SJLマウス)から定法に従って調製した大脳皮質溶解液について、抗Aβ抗体又は抗HMGB1抗体を用いたウェスタンブロッティングを行った結果、抗Aβ抗体及び抗HMGB1抗体により検出された分子量45kDa、50kDa、及び75kDaのバンドは、対照マウスの大脳皮質溶解液よりも、ADモデルマウスの大脳皮質溶解液の方がより強く検出された(図1d参照)。また、ADモデルマウスの大脳皮質溶解液を、抗Aβ抗体又は抗HMGB1抗体を用いて定法により免疫沈降させると、抗Aβ抗体及び抗HMGB1抗体で検出されたそれぞれのバンドは、抗HMGB1抗体及び抗Aβ抗体でも検出されることが示された(図1e参照)。 Next, we analyzed whether Aβ-HMGB1 complexes existed in the brains of AD model mice (see Figures 1d and 1e). Western blotting was performed using anti-Aβ or anti-HMGB1 antibodies on cerebral cortex lysates prepared according to standard methods from two types of AD model mice (5xFAD mice and APP-KI mice) and a control mouse (B6/SJL mouse). As a result, the bands with molecular weights of 45 kDa, 50 kDa, and 75 kDa detected by anti-Aβ and anti-HMGB1 antibodies were more strongly detected in the cerebral cortex lysates of AD model mice than in the cerebral cortex lysates of control mice (see Figure 1d). In addition, when the cerebral cortex lysates of AD model mice were immunoprecipitated according to standard methods using anti-Aβ or anti-HMGB1 antibodies, the bands detected by anti-Aβ and anti-HMGB1 antibodies were also detected by anti-HMGB1 and anti-Aβ antibodies (see Figure 1e).

これらの結果は、ADモデルマウスの脳内において、Aβ-HMGB1複合体が存在していることを示すとともに、正常マウスと比べ、ADモデルマウスの方がAβ-HMGB1複合体の量が増加することを示している。HMGB1は、アセチル化(文献「EMBO J. 22,5551-5560 (2003)」)、リン酸化(文献「J Immunol. 182, 5800 (2009)」、文献「Lab. Invest. 89, 948-959 (2009)」)、メチル化(文献「J Biol. Chem.282, 16336-16344 (2007)」)等の複数の修飾を受けることが報告されている。興味深いことに、胸腺から精製したHMGB1の2次元電気泳動解析では、分子量30kDa、35kDa、及び60kDaのHMGB1タンパク質スポットが検出されていることから(文献「EMBO J. 22,5551-5560 (2003)」)、本実施例において、抗Aβ抗体及び抗HMGB1抗体により検出された分子量45kDa、50kDa、及び75kDaのバンドは、これら修飾HMGB1タンパク質と、Aβとの複合体由来のバンドであることが示唆された。 These results indicate the presence of Aβ-HMGB1 complexes in the brains of AD model mice, and that the amount of Aβ-HMGB1 complexes is increased in AD model mice compared to normal mice. HMGB1 has been reported to undergo multiple modifications, including acetylation (EMBO J. 22,5551-5560 (2003)), phosphorylation (J Immunol. 182,5800 (2009), Lab. Invest. 89,948-959 (2009)), and methylation (J Biol. Chem.282,16336-16344 (2007)). Interestingly, in two-dimensional electrophoresis analysis of HMGB1 purified from thymus, HMGB1 protein spots with molecular weights of 30 kDa, 35 kDa, and 60 kDa were detected (EMBO J. 22, 5551-5560 (2003)). This suggests that the bands with molecular weights of 45 kDa, 50 kDa, and 75 kDa detected in this example with anti-Aβ and anti-HMGB1 antibodies are bands derived from complexes between these modified HMGB1 proteins and Aβ.

[AD患者における生体試料中のAβ-HMGB1複合体の濃度は上昇する]
図1d及びeの結果から、ADのバイオマーカーとしてのAβ-HMGB1複合体の有用性が示唆された。そこで、Aβ-HMGB1複合体を指標として、ADを判定できるかどうかを解析するために、3種類の群(AD群[AD患者]、MCI群[MCI患者]、及びcontrol群[健常者])におけるCSF試料及び血漿試料中のAβ-HMGB1複合体の濃度を、ELISAを用いて測定した。その結果、多くのAD群において、CSF試料及び血漿試料中のAβ-HMGB1複合体の濃度が上昇した(図2a及び2b参照)。一方、MCI群においては、かかる上昇は認められず、また、control群においては、一部(CSF試料では、3例[NC11、NC15、及びW232];血漿試料では、2例[NC05及びNC17])が上昇するにとどまった(図2a及び2b参照)。このうち、1例(W232)は、MMSE値が正常以下(24.0)でp-Tauレベルが高いこと(181pg/mL)が判明し、再度通院し、4年以内に早期ADと診断された。
[The concentration of Aβ-HMGB1 complexes is increased in biological samples from AD patients]
The results of Figures 1d and e suggest the usefulness of the Aβ-HMGB1 complex as a biomarker for AD. Therefore, in order to analyze whether AD can be diagnosed using the Aβ-HMGB1 complex as an indicator, the concentrations of the Aβ-HMGB1 complex in the CSF and plasma samples in three groups (AD group [AD patients], MCI group [MCI patients], and control group [healthy subjects]) were measured by ELISA. As a result, in many AD groups, the concentrations of the Aβ-HMGB1 complex in the CSF and plasma samples increased (see Figures 2a and 2b). On the other hand, no such increase was observed in the MCI group, and in the control group, only some (three cases [NC11, NC15, and W232] in the CSF samples; two cases [NC05 and NC17] in the plasma samples) showed an increase (see Figures 2a and 2b). Of these, one patient (W232) was found to have a subnormal MMSE score (24.0) and elevated p-Tau level (181 pg/mL), returned to the hospital, and was diagnosed with early AD within 4 years.

この結果は、生体試料中のAβ-HMGB1複合体の濃度が上昇することを指標として、AD等で発症する認知症に罹患した患者と、認知症に罹患していない者(軽度認知障害患者や脳機能障害と診断されていない健常者)とを判別できる可能性を示唆している。 These results suggest that it may be possible to distinguish between patients with dementia caused by AD and other conditions and those without dementia (patients with mild cognitive impairment and healthy individuals who have not been diagnosed with brain dysfunction) by using increased concentrations of Aβ-HMGB1 complexes in biological samples as an indicator.

図2aの結果、すなわち、Aβ-HMGB1複合体の濃度が、AD群におけるCSF試料中において上昇したのに対して、MCI群におけるCSF試料中では上昇しなかったことを示す結果とは対照的に、我々は以前に、HMGB1の発現レベルが、AD患者のCSF試料よりもMCI患者のCSF試料の方が上昇することを報告している(文献「Nat. Commun.11, 1-22 (2020)」参照)。そこで、同じAD患者から同じ時期に採取したCSF試料中のHMGB1の濃度と、Aβ-HMGB1複合体の濃度とを比較した。その結果、興味深いことに、CSF試料中のHMGB1の濃度と、Aβ-HMGB1複合体の濃度とは、負の相関関係を示した(図2c参照)。この負の相関関係は、CSF試料中のHMGB1の濃度と、Aβ-HMGB1複合体の濃度の両方を測定することにより、MCIとADを識別し、患者の認知機能の低下レベルを評価できることを示している。 In contrast to the results in Figure 2a, which show that the concentration of Aβ-HMGB1 complexes was elevated in CSF samples from the AD group but not in the MCI group, we have previously reported that the expression level of HMGB1 is higher in CSF samples from MCI patients than in CSF samples from AD patients (see Nat. Commun.11, 1-22 (2020)). Therefore, we compared the concentration of HMGB1 and the concentration of Aβ-HMGB1 complexes in CSF samples taken at the same time from the same AD patients. Interestingly, the concentration of HMGB1 in CSF samples and the concentration of Aβ-HMGB1 complexes showed a negative correlation (see Figure 2c). This negative correlation indicates that by measuring both the concentration of HMGB1 and the concentration of Aβ-HMGB1 complexes in CSF samples, it is possible to distinguish between MCI and AD and evaluate the level of cognitive decline in patients.

また、図2a及び2bの結果を基に、AD群及びcontrol群間のROC分析を行った結果、AUC(Area Under the Curve)値はそれぞれ0.5314及び0.7742であり、共に0.5を超えていた(図2d及び2f参照)。一方、AD群(n=8)及びcontrol群(n=6)におけるCSF試料中のAβ(Aβ1-40)の濃度を測定した結果を基に、AD群及びcontrol群間のROC分析を行った結果、AUC値は0.333であり、0.5以下であった。 Furthermore, based on the results of Figures 2a and 2b, ROC analysis was performed between the AD group and the control group, and the AUC (Area Under the Curve) values were 0.5314 and 0.7742, respectively, both of which exceeded 0.5 (see Figures 2d and 2f). On the other hand, based on the results of measuring the concentrations of Aβ (Aβ1-40) in CSF samples in the AD group (n=8) and the control group (n=6), ROC analysis was performed between the AD group and the control group, and the AUC value was 0.333, which was below 0.5.

これらの結果は、(Aβではなく)Aβ-HMGB1複合体の濃度を指標として、AD等で発症する認知症に罹患した患者と、認知症に罹患していない者とを判別できることを示している。なお、図2a及び2bの結果を基に、MCI群及びcontrol群間のROC分析を行った結果、AUC値はそれぞれ0.4688及び0.4667と、共に0.5以下であることから、Aβ-HMGB1複合体の濃度は、軽度認知障害に罹患した患者と、軽度認知障害に罹患していない者との判別に使用できないことが確認された(図2e及び2g参照)。 These results indicate that the concentration of the Aβ-HMGB1 complex (rather than Aβ) can be used as an indicator to distinguish between patients with dementia caused by AD, etc., and those without dementia. Based on the results of Figures 2a and 2b, ROC analysis was performed between the MCI group and the control group, and the AUC values were 0.4688 and 0.4667, respectively, both of which were below 0.5, confirming that the concentration of the Aβ-HMGB1 complex cannot be used to distinguish between patients with mild cognitive impairment and those without mild cognitive impairment (see Figures 2e and 2g).

また、AD群及びcontrol群におけるAβ-HMGB1複合体の濃度と、2種類の認知機能スコア値(ADAS-cog値及びMMSE値)との関係性を解析したところ、AD群においては、Aβ-HMGB1複合体の濃度と、ADAS-cog値との間に正の相関関係が認められたのに対して、control群ではかかる相関関係を認められなかった(図2h参照)。また、AD群においては、Aβ-HMGB1複合体の濃度と、MMSE値との間に負の相関関係が認められたのに対して、control群ではかかる相関関係を認められなかった(図2i参照)。
この結果は、Aβ-HMGB1複合体の濃度の上昇と、認知機能の低下との間に、正の相関関係があることを示している。
In addition, when the relationship between the concentration of Aβ-HMGB1 complex and two types of cognitive function scores (ADAS-cog and MMSE) in the AD and control groups was analyzed, a positive correlation was observed between the concentration of Aβ-HMGB1 complex and the ADAS-cog score in the AD group, whereas no such correlation was observed in the control group (see FIG. 2h). In addition, a negative correlation was observed between the concentration of Aβ-HMGB1 complex and the MMSE score in the AD group, whereas no such correlation was observed in the control group (see FIG. 2i).
The results indicate that there is a positive correlation between increased concentrations of Aβ-HMGB1 complexes and decline in cognitive function.

さらに、AD群におけるAβ-HMGB1複合体の濃度と、2種類の認知機能スコア値(ADAS-cog値及びMMSE値)の年変化との関係性を解析したところ、Aβ-HMGB1複合体の濃度と、ADAS-cog値の年変化との間に正の相関関係が認められ(図2j参照)、また、Aβ-HMGB1複合体の濃度と、MMSE値との間に負の相関関係が認められた(図2k参照)。
この結果は、Aβ-HMGB1複合体の濃度と、認知機能の低下との間に、正の相関関係があることを示している。
Furthermore, when the relationship between the concentration of Aβ-HMGB1 complex in the AD group and the annual changes in two types of cognitive function scores (ADAS-cog and MMSE) was analyzed, a positive correlation was found between the concentration of Aβ-HMGB1 complex and the annual changes in ADAS-cog scores (see Figure 2j), and a negative correlation was found between the concentration of Aβ-HMGB1 complex and the MMSE scores (see Figure 2k).
The results indicate that there is a positive correlation between the concentration of Aβ-HMGB1 complexes and the decline in cognitive function.

[Aβ-HMGB1複合体はAβプラーク周辺の神経細胞に存在する]
我々は以前、細胞死病理学の表現型を3つのパターン(活性ネクローシス[Active Necrosis]、二次ネクローシス[Secondary Necrosis]、及び細胞死のゴースト[Ghost of Cell Death])に分類した(文献「Nat. Commun.11, 1-22 (2020)」参照)。Aβ-HMGB1複合体の濃度上昇の病理学的意義を調べるため、2種類のADモデルマウス(5×FADマウス及びAPP-KIマウス)由来の脳の矢状切片を、抗Aβ抗体及び抗HMGB1抗体を用いた免疫組織化学染色法により解析した。その結果、細胞外Aβ凝集体(Aβプラーク)の周辺部で二次ネクローシスが生じた細胞において、Aβ由来のシグナルと、HMGB1由来のシグナルとが共局在しており(図3a及びbにおける顕微鏡画像参照)、Aβ-HMGB1複合体はAβプラーク周辺の細胞に存在することが示された。また、これら重なったシグナルは、弱いDAPIシグナルとともに、死滅しつつある細胞の細胞質に存在したことから、Aβ-HMGB1複合体は、老人斑形成周辺の二次障害を受けた神経細胞で形成されていることが示唆された。さらに、Aβ由来のシグナルと、HMGB1由来のシグナルとが共局在する領域を定量した結果、かかる領域は、正常マウスと比べ、ADモデルマウスの方が有意に増加することが確認された(図3a及びbにおけるグラフ参照)。
[Aβ-HMGB1 complexes are present in neurons surrounding Aβ plaques]
We previously classified the phenotype of cell death pathology into three patterns (active necrosis, secondary necrosis, and ghost of cell death) (see reference "Nat. Commun.11, 1-22 (2020)"). To investigate the pathological significance of increased concentrations of Aβ-HMGB1 complexes, sagittal sections of brains from two types of AD model mice (5xFAD mice and APP-KI mice) were analyzed by immunohistochemical staining using anti-Aβ and anti-HMGB1 antibodies. As a result, in cells in which secondary necrosis occurred around extracellular Aβ aggregates (Aβ plaques), Aβ-derived signals and HMGB1-derived signals were colocalized (see microscopic images in Figures 3a and b), indicating that Aβ-HMGB1 complexes are present in cells around Aβ plaques. In addition, these overlapping signals, together with weak DAPI signals, were present in the cytoplasm of dying cells, suggesting that Aβ-HMGB1 complexes are formed in neurons that have suffered secondary damage around the formation of senile plaques. Furthermore, the colocalization of Aβ-derived signals and HMGB1-derived signals was quantified, and it was confirmed that such areas were significantly increased in AD model mice compared to normal mice (see graphs in Figures 3a and b).

さらに,PS1-M146Lを有する家族性のAD患者由来の脳の矢状切片を、抗Aβ抗体及び抗HMGB1抗体を用いた免疫組織化学染色法により解析した。その結果、Aβ由来のシグナルと、HMGB1由来のシグナルは、細胞外Aβ凝集体(老人斑)を取り囲む細胞の細胞質内に、弱いDAPIシグナルとともに共局在していた(図4参照)。また、HMGB1由来のシグナルは、細胞内Aβのない正常細胞では核内に検出されたのに対して(図4の矢印参照)、異常細胞では核内に加えて、細胞質内でも検出され、Aβ由来のシグナルと共局在していた(図4の四角で囲った部分参照)。かかる異常なニューロンの形態学的な変化は、HD及びAD病態で同定された正常な機能の損なわれたYAP機能と関連するTRIAD(Transcriptional Repression-Induced Atypical cell Death)ネクローシスの典型的な特徴と一致する(文献「Nat.Commun. 11, 1-22 (2020)」、「J Cell Biol. 172, 589-604 (2006)」、「Hum. Mol.Genet. 25, 4749-4770 (2016)」、及び「Acta Neuropathol. Commun. 5, 19 (2017)」参照)。さらに、Aβ由来のシグナルと、HMGB1由来のシグナルとが共局在する領域を定量した結果、かかる領域は、非神経疾患対照者と比べ、PS1-M146Lを有する家族性のAD患者の方が有意に増加することが確認された(図4におけるグラフ参照)。 Furthermore, sagittal sections of brains from familial AD patients with PS1-M146L were analyzed by immunohistochemical staining using anti-Aβ and anti-HMGB1 antibodies. As a result, Aβ-derived signals and HMGB1-derived signals were colocalized with weak DAPI signals in the cytoplasm of cells surrounding extracellular Aβ aggregates (senile plaques) (see Figure 4). Furthermore, whereas HMGB1-derived signals were detected in the nuclei of normal cells without intracellular Aβ (see arrows in Figure 4), they were detected in the cytoplasm as well as the nuclei of abnormal cells, where they colocalized with Aβ-derived signals (see boxed area in Figure 4). These abnormal neuronal morphological changes are consistent with typical features of TRIAD (Transcriptional Repression-Induced Atypical cell Death) necrosis associated with impaired YAP function identified in HD and AD pathology (see references Nat.Commun. 11, 1-22 (2020), J Cell Biol. 172, 589-604 (2006), Hum. Mol.Genet. 25, 4749-4770 (2016), and Acta Neuropathol. Commun. 5, 19 (2017)). Furthermore, quantification of areas where Aβ-derived signals and HMGB1-derived signals colocalized confirmed that such areas were significantly increased in familial AD patients with PS1-M146L compared to non-neurological controls (see graph in Figure 4).

[Aβ-HMGB1複合体は、死滅しつつある神経細胞で生成され、ミクログリアによって除去される]
Aβ-HMGB1複合体の生成に関与する細胞種を確認するため、2種類のADモデルマウス(5×FADマウス及びAPP-KIマウス)由来の脳の矢状切片と、PS1-M146Lを有する家族性AD患者由来の脳の矢状切片を、抗Aβ抗体及び抗HMGB1抗体と、抗MAP2抗体、抗Iba1抗体、又は抗GFAP抗体とを用いた免疫組織化学染色法により解析した。まず、抗MAP2抗体、すなわち、神経細胞特異的マーカーであるMAP2に対する抗体を用いた解析の結果、ADモデルマウス(5×FADマウス及びAPP-KIマウス)由来の脳組織において、Aβ由来のシグナルと、HMGB1由来のシグナルは、Aβプラークを取り囲む、死滅しつつある神経細胞に共局在することが確認された(図5a及び5b参照)。また、PS1-M146Lを有する家族性AD患者由来の脳組織においては、Aβ由来のシグナルと、HMGB1由来のシグナルが、細胞内Aβを有する死滅しつつある神経細胞(一次ネクローシス[文献「Nat. Commun. 11, 1-22 (2020)」参照])、及び、老人斑の周辺又は近くの死滅しつつある神経細胞(二次ネクローシス[文献「Commun. Biol.4, 1175 (2021)」及び文献「Nat. Commun.11, 1-22 (2020)」参照])において、それぞれ共局在することが確認された(図5c参照)。
これらの結果は、Aβ-HMGB1複合体は、死滅しつつある神経細胞で生成されたことを示している。
[Aβ-HMGB1 complexes are produced in dying neurons and cleared by microglia]
To identify the cell type involved in the generation of the Aβ-HMGB1 complex, sagittal sections of brains from two types of AD model mice (5×FAD mice and APP-KI mice) and sagittal sections of brains from familial AD patients with PS1-M146L were analyzed by immunohistochemical staining using anti-Aβ and anti-HMGB1 antibodies, anti-MAP2 antibodies, anti-Iba1 antibodies, or anti-GFAP antibodies. First, as a result of analysis using anti-MAP2 antibodies, i.e., antibodies against MAP2, a neuronal cell-specific marker, in brain tissues from AD model mice (5×FAD mice and APP-KI mice), it was confirmed that Aβ-derived signals and HMGB1-derived signals colocalized in dying neurons surrounding Aβ plaques (see Figures 5a and 5b). In addition, in brain tissue from familial AD patients with PS1-M146L, Aβ-derived signals and HMGB1-derived signals were confirmed to colocalize in dying neurons with intracellular Aβ (primary necrosis [see Nat. Commun. 11, 1-22 (2020)] and in dying neurons around or near senile plaques (secondary necrosis [see Commun. Biol.4, 1175 (2021) and Nat. Commun.11, 1-22 (2020)]) (see Figure 5c).
These results indicate that Aβ-HMGB1 complexes are generated in dying neurons.

また、抗Iba1抗体、すなわち、ミクログリア特異的マーカーであるIba1に対する抗体を用いた解析の結果、ADモデルマウス(5×FADマウス及びAPP-KIマウス)由来の脳組織、及びPS1-M146Lを有する家族性AD患者由来の脳組織において、Aβ由来のシグナルと、HMGB1由来のシグナルが、細胞外Aβ凝集体の境界に共局在することが確認された。しかしながら、ミクログリア自体はAPP(Aβ前駆体)の切断によりAβを生成しないこと、及び、ミクログリアが食細胞として機能していることを考慮すると、これらのミクログリアは、後にAβプラークを形成するネクローシスした神経細胞のクラスターから生成されたAβ-HMGB1複合体を、食作用により分解したと考えるのが妥当である(文献「Commun. Biol. 4, 1175 (2021)」及び「Nat. Commun.11, 1-22 (2020)」参照)。 In addition, analysis using anti-Iba1 antibodies, i.e., antibodies against Iba1, a microglia-specific marker, confirmed that Aβ-derived signals and HMGB1-derived signals colocalized at the boundaries of extracellular Aβ aggregates in brain tissue from AD model mice (5xFAD mice and APP-KI mice) and brain tissue from familial AD patients with PS1-M146L. However, considering that microglia themselves do not produce Aβ by cleaving APP (Aβ precursor) and that microglia function as phagocytes, it is reasonable to consider that these microglia degraded by phagocytosis the Aβ-HMGB1 complexes generated from clusters of necrotic neurons that later form Aβ plaques (see references "Commun. Biol. 4, 1175 (2021)" and "Nat. Commun.11, 1-22 (2020)").

また、抗GFAP抗体、すなわち、アストロサイト特異的マーカーであるGFAPに対する抗体を用いた解析の結果、ADモデルマウス(5×FADマウス及びAPP-KIマウス)由来の脳組織、及びPS1-M146Lを有する家族性AD患者由来の脳組織において、Aβ由来のシグナルと、HMGB1由来のシグナルの明確な共局在は認められなかった。 Furthermore, analysis using anti-GFAP antibodies, i.e., antibodies against GFAP, an astrocyte-specific marker, showed no clear colocalization of Aβ-derived signals and HMGB1-derived signals in brain tissue from AD model mice (5xFAD mice and APP-KI mice) or in brain tissue from familial AD patients with PS1-M146L.

以上の結果を総合すると、HMGB1-TLR4-PKC-Ku70経路によって誘導される細胞内アミロイドβが蓄積し、TRIADネクローシスのプロセスを経る神経細胞の細胞質内でAβ-HMGB1複合体が生成されることを示している(文献「Commun. Biol. 4, 1175 (2021)」及び文献「Nat. Commun.11, 1-22 (2020)」参照)。TRIADネクローシスに陥った神経細胞は、AD病態の進行に伴い、「ネクローシスからネクローシスへの増幅」というメカニズムで指数関数的に増加する(文献「Commun. Biol.4, 1175 (2021)」及び文献「Nat.Commun. 11, 1-22 (2020)」参照)。AD病態の進行に伴い、Aβの負荷も増加するため、Aβ-HMGB1複合体の生成は、AD後期で増加すると考えられ、生成部位である二次TRIAD神経細胞にAβ-HMGB1複合体が局在することが、MCI期ではAβ-HMGB1複合体の発現レベルが低く、AD進行期では、Aβ-HMGB1複合体の発現レベルが高いことを説明できる。 Taken together, these results indicate that intracellular amyloid beta induced by the HMGB1-TLR4-PKC-Ku70 pathway accumulates, and Aβ-HMGB1 complexes are generated in the cytoplasm of neurons undergoing the process of TRIAD necrosis (see Commun. Biol. 4, 1175 (2021) and Nat. Commun.11, 1-22 (2020)). As the AD pathology progresses, the number of neurons that have fallen into TRIAD necrosis increases exponentially through a mechanism known as "necrosis-to-necrosis amplification" (see Commun. Biol.4, 1175 (2021) and Nat.Commun. 11, 1-22 (2020)). As the AD pathology progresses, the Aβ load also increases, so it is thought that the production of the Aβ-HMGB1 complex increases in the later stages of AD. The localization of the Aβ-HMGB1 complex in the secondary TRIAD neurons, where it is produced, explains why the expression level of the Aβ-HMGB1 complex is low in the MCI stage and high in the advanced AD stage.

[Aβ-dsHMGB1複合体は神経突起変性を誘導する]
Aβ-HMGB1複合体が、HMGB1と同様に、神経突起変性を誘導するかどうかを調べるために、初代神経細胞を8種類の被験物質(dsHMGB1、atHMGB1、Aβ1-40、Aβ1-42、Aβ1-40-dsHMGB1複合体、Aβ1-40-atHMGB1複合体、Aβ1-42-dsHMGB1複合体、及びAβ1-42-atHMGB1複合体)の存在下でインキュベートした後、神経突起/シナプス変性のマーカーであるMARCKSにおけるSer46のリン酸化を検出する抗体(抗pSer46-MARCKS抗体)と、シナプス変性のマーカーとして確立されているタウにおけるSer202及びThr205のリン酸化を検出する抗体(抗リン酸化タウ抗体)とを用いたウェスタンブロッティングを行った。その結果、初代神経細胞をatHMGB1の存在下でインキュベートしても、被験物質の非存在下でインキュベートした場合(図中の「no treatment」)と比べ、pSer46-MARCKS及びリン酸化タウのレベルは変わらなかったのに対して、dsHMGB1の存在下でインキュベートすると、pSer46-MARCKS及びリン酸化タウのレベルが増加した(図6a及び6b参照)。一方、初代神経細胞をアミロイドβ(Aβ1-40及びAβ1-42)の存在下でインキュベートしても、被験物質の非存在下でインキュベートした場合(図中の「no treatment」)と比べ、pSer46-MARCKS及びリン酸化タウのレベルは変わらなかった(図6a及び6b参照)。また、初代神経細胞を、Aβ-atHMGB1複合体(Aβ1-40-atHMGB1複合体及びAβ1-42-atHMGB1複合体)の存在下でインキュベートしても、被験物質の非存在下でインキュベートした場合(図中の「no treatment」)と比べ、pSer46-MARCKS及びリン酸化タウのレベルは変わらなかったのに対して、Aβ-dsHMGB1複合体(Aβ1-40-dsHMGB1複合体及びAβ1-42-dsHMGB1複合体)の存在下でインキュベートすると、pSer46-MARCKS及びリン酸化タウのレベルが増加した(図6a及び6b参照)。
[Aβ-dsHMGB1 complex induces neurite degeneration]
To examine whether the Aβ-HMGB1 complex induces neurite degeneration in the same way as HMGB1, primary neurons were incubated in the presence of eight types of test substances (dsHMGB1, atHMGB1, Aβ1-40, Aβ1-42, Aβ1-40-dsHMGB1 complex, Aβ1-40-atHMGB1 complex, Aβ1-42-dsHMGB1 complex, and Aβ1-42-atHMGB1 complex), and then Western blotting was performed using an antibody that detects phosphorylation of Ser46 in MARCKS, a marker of neurite/synaptic degeneration (anti-pSer46-MARCKS antibody), and an antibody that detects phosphorylation of Ser202 and Thr205 in tau, which has been established as a marker of synaptic degeneration (anti-phosphorylated tau antibody). As a result, the levels of pSer46-MARCKS and phosphorylated tau did not change when primary neurons were incubated in the presence of atHMGB1 compared to when they were incubated in the absence of the test substance ("no treatment" in the figure), whereas the levels of pSer46-MARCKS and phosphorylated tau increased when they were incubated in the presence of dsHMGB1 (see Figures 6a and 6b). On the other hand, the levels of pSer46-MARCKS and phosphorylated tau did not change when primary neurons were incubated in the presence of amyloid β (Aβ1-40 and Aβ1-42) compared to when they were incubated in the absence of the test substance ("no treatment" in the figure) (see Figures 6a and 6b). Furthermore, when primary neurons were incubated in the presence of Aβ-atHMGB1 complexes (Aβ1-40-atHMGB1 complexes and Aβ1-42-atHMGB1 complexes), the levels of pSer46-MARCKS and phosphorylated tau did not change compared to when the cells were incubated in the absence of the test substance ("no treatment" in the figure), whereas when the primary neurons were incubated in the presence of Aβ-dsHMGB1 complexes (Aβ1-40-dsHMGB1 complexes and Aβ1-42-dsHMGB1 complexes), the levels of pSer46-MARCKS and phosphorylated tau increased (see Figures 6a and 6b).

これらの結果は、(Aβ-atHMGB1複合体ではなく)Aβ-dsHMGB1複合体が、神経突起変性作用を有することを示している。 These results indicate that the Aβ-dsHMGB1 complex (rather than the Aβ-atHMGB1 complex) has a neurite degenerative effect.

次に、ヒト抗dsHMGB1抗体(モノクローナル抗体#129)が、Aβ-dsHMGB1複合体による神経突起変性作用に影響を与えるかどうかを調べるために、初代神経細胞を4種類の被験物質(dsHMGB1、Aβ1-40、Aβ1-40-dsHMGB1複合体、及びAβ1-42-dsHMGB1複合体)の存在下でかつ、モノクローナル抗体#129の存在下又は非存在下でインキュベートした後、抗pSer46-MARCKS抗体及び抗リン酸化タウ抗体を用いたウェスタンブロッティングを行った。その結果、初代神経細胞を、Aβ-dsHMGB1複合体(Aβ1-40-dsHMGB1複合体及びAβ1-42-dsHMGB1複合体)の存在下でインキュベートすると、被験物質の非存在下でインキュベートした場合(図中の「no treatment」)と比べ、pSer46-MARCKS及びリン酸化タウのレベルは増加したのに対して、かかるAβ-dsHMGB1複合体とともにモノクローナル抗体#129の存在下でインキュベートすると、pSer46-MARCKS及びリン酸化タウのレベルの増加が抑制された(図6c参照)。 Next, to examine whether human anti-dsHMGB1 antibody (monoclonal antibody #129) affects the neurite degeneration caused by the Aβ-dsHMGB1 complex, primary neurons were incubated in the presence of four test substances (dsHMGB1, Aβ1-40, Aβ1-40-dsHMGB1 complex, and Aβ1-42-dsHMGB1 complex) and in the presence or absence of monoclonal antibody #129, and then Western blotting was performed using anti-pSer46-MARCKS antibody and anti-phosphorylated tau antibody. As a result, when primary neurons were incubated in the presence of Aβ-dsHMGB1 complexes (Aβ1-40-dsHMGB1 complexes and Aβ1-42-dsHMGB1 complexes), the levels of pSer46-MARCKS and phosphorylated tau increased compared to when incubated in the absence of the test substance ("no treatment" in the figure), whereas when incubated with the Aβ-dsHMGB1 complexes in the presence of monoclonal antibody #129, the increase in the levels of pSer46-MARCKS and phosphorylated tau was suppressed (see Figure 6c).

また、TLR4がAβ-dsHMGB1複合体による神経突起変性作用に影響を与えるかどうかを調べるために、TLR4をノックダウンした初代神経細胞と、TLR4をノックダウンしない初代神経細胞とを、それぞれ4種類の被験物質(dsHMGB1、Aβ1-40、Aβ1-40-dsHMGB1複合体、及びAβ1-42-dsHMGB1複合体)の存在下でインキュベートした後、抗TLR4抗体、抗pSer46-MARCKS抗体、及び抗リン酸化タウ抗体を用いたウェスタンブロッティングを行った。その結果、TLR4をノックダウンしない初代神経細胞を、dsHMGB1やAβ-dsHMGB1複合体(Aβ1-40-dsHMGB1複合体及びAβ1-42-dsHMGB1複合体)の存在下でインキュベートすると、被験物質の非存在下でインキュベートした場合(図中の「no treatment TLR4-siRNA(-)」)と比べ、pSer46-MARCKS及びリン酸化タウのレベルは増加したのに対して、TLR4をノックダウンした初代神経細胞を、dsHMGB1やAβ-dsHMGB1複合体(Aβ1-40-dsHMGB1複合体及びAβ1-42-dsHMGB1複合体)の存在下でインキュベートすると、pSer46-MARCKS及びリン酸化タウのレベルの増加が抑制された(図6d参照)。
さらに、Aβ-HMGB1複合体(Aβ1-40-dsHMGB1複合体及びAβ1-42-dsHMGB1複合体)とTLR4との親和性に関するELISAを行った結果、Aβ-dsHMGB1複合体が、dsHMGB1と同様に、TLR4に対して高い結合親和性を有することも確認した。
Furthermore, to examine whether TLR4 affects the neurite degeneration action of the Aβ-dsHMGB1 complex, primary neurons with TLR4 knockdown and primary neurons without TLR4 knockdown were incubated in the presence of four types of test substances (dsHMGB1, Aβ1-40, Aβ1-40-dsHMGB1 complex, and Aβ1-42-dsHMGB1 complex), and then Western blotting was performed using anti-TLR4 antibody, anti-pSer46-MARCKS antibody, and anti-phosphorylated tau antibody. As a result, when primary neurons without TLR4 knockdown were incubated in the presence of dsHMGB1 or Aβ-dsHMGB1 complexes (Aβ1-40-dsHMGB1 complexes and Aβ1-42-dsHMGB1 complexes), the levels of pSer46-MARCKS and phosphorylated tau increased compared to when incubated in the absence of the test substance ("no treatment TLR4-siRNA(-)" in the figure), whereas when primary neurons with TLR4 knockdown were incubated in the presence of dsHMGB1 or Aβ-dsHMGB1 complexes (Aβ1-40-dsHMGB1 complexes and Aβ1-42-dsHMGB1 complexes), the increase in the levels of pSer46-MARCKS and phosphorylated tau was suppressed (see FIG. 6d).
Furthermore, ELISA was performed regarding the affinity of the Aβ-HMGB1 complexes (Aβ1-40-dsHMGB1 complex and Aβ1-42-dsHMGB1 complex) to TLR4, and the results confirmed that the Aβ-dsHMGB1 complexes have high binding affinity to TLR4, similar to dsHMGB1.

以上の結果は、Aβ-dsHMGB1複合体がTLR4へ結合し、神経突起変性を誘導することを示しているとともに、Aβ-dsHMGB1複合体における当該結合ドメイン(表面)は、dsHMGB1の外側領域に存在し、Aβ(Aβ1-40及びAβ1-42)が当該結合ドメインの形を安定化していることが示唆された。 These results indicate that the Aβ-dsHMGB1 complex binds to TLR4 and induces neurite degeneration, and also suggest that the binding domain (surface) in the Aβ-dsHMGB1 complex is present in the outer region of dsHMGB1 and that Aβ (Aβ1-40 and Aβ1-42) stabilizes the shape of the binding domain.

[Aβ-dsHMGB1複合体は神経細胞死を誘導する]
次に、神経突起変性作用を有するAβ-dsHMGB1複合体が、細胞死を誘導するかどうかを調べるため、初代神経細胞を8種類の被験物質(dsHMGB1、atHMGB1、Aβ1-40、Aβ1-42、Aβ1-40-dsHMGB1複合体、Aβ1-40-atHMGB1複合体、Aβ1-42-dsHMGB1複合体、及びAβ1-42-atHMGB1複合体)の存在下でインキュベートした後、細胞死の形態の1つであるバルーニングしたERを有する細胞数を測定した。その結果、初代神経細胞をatHMGB1やアミロイドβ(Aβ1-40及びAβ1-42)、又はAβ-atHMGB1複合体(Aβ1-40-atHMGB1複合体及びAβ1-40-atHMGB1複合体)の存在下でインキュベートしても、被験物質の非存在下でインキュベートした場合(図中の「no treatment」)と比べ、バルーニングしたERを有する細胞数はほとんど変わらなかったのに対して、dsHMGB1やAβ-dsHMGB1複合体(Aβ1-40-dsHMGB1複合体及びAβ1-42-dsHMGB1複合体)の存在下でインキュベートすると、バルーニングしたERを有する細胞数が増加した(図6e参照)。
この結果は、Aβ-dsHMGB1複合体が細胞死を誘導する作用を有することを示している。
[Aβ-dsHMGB1 complex induces neuronal cell death]
Next, to examine whether the Aβ-dsHMGB1 complex, which has a neurite degenerative effect, induces cell death, primary neurons were incubated in the presence of eight types of test substances (dsHMGB1, atHMGB1, Aβ1-40, Aβ1-42, Aβ1-40-dsHMGB1 complex, Aβ1-40-atHMGB1 complex, Aβ1-42-dsHMGB1 complex, and Aβ1-42-atHMGB1 complex), and then the number of cells with ballooned ER, which is one form of cell death, was measured. As a result, when primary neurons were incubated in the presence of atHMGB1, amyloid beta (Aβ1-40 and Aβ1-42), or Aβ-atHMGB1 complexes (Aβ1-40-atHMGB1 complex and Aβ1-40-atHMGB1 complex), the number of cells with ballooned ER was almost unchanged compared to when incubated in the absence of the test substance ("no treatment" in the figure), whereas when incubated in the presence of dsHMGB1 or Aβ-dsHMGB1 complexes (Aβ1-40-dsHMGB1 complex and Aβ1-42-dsHMGB1 complex), the number of cells with ballooned ER increased (see FIG. 6e).
This result indicates that the Aβ-dsHMGB1 complex has the effect of inducing cell death.

また、初代神経細胞を4種類の被験物質(dsHMGB1、Aβ1-40、Aβ1-40-dsHMGB1複合体、及びAβ1-42-dsHMGB1複合体)の存在下でかつ、モノクローナル抗体#129の存在下又は非存在下でインキュベートした後、バルーニングしたERを有する細胞数を測定した結果、初代神経細胞を、Aβ-dsHMGB1複合体(Aβ1-40-dsHMGB1複合体及びAβ1-42-dsHMGB1複合体)の存在下でインキュベートすると、被験物質の非存在下でインキュベートした場合(図中の「no treatment」)と比べ、バルーニングしたERを有する細胞数は増加したのに対して、かかるAβ-dsHMGB1複合体とともにモノクローナル抗体#129の存在下でインキュベートすると、バルーニングしたERを有する細胞数の増加が抑制された(図6f参照)。
この結果から、モノクローナル抗体#129が、Aβ-dsHMGB1複合体による細胞死を抑制することが確認された。
In addition, primary neurons were incubated in the presence of four types of test substances (dsHMGB1, Aβ1-40, Aβ1-40-dsHMGB1 complex, and Aβ1-42-dsHMGB1 complex) and in the presence or absence of monoclonal antibody #129, and the number of cells having ballooned ER was then measured. As a result, when primary neurons were incubated in the presence of Aβ-dsHMGB1 complexes (Aβ1-40-dsHMGB1 complexes and Aβ1-42-dsHMGB1 complexes), the number of cells having ballooned ER increased compared to when incubated in the absence of the test substances ("no treatment" in the figure), whereas when incubated in the presence of the Aβ-dsHMGB1 complexes and monoclonal antibody #129, the increase in the number of cells having ballooned ER was suppressed (see FIG. 6f).
These results confirmed that monoclonal antibody #129 inhibits cell death caused by the Aβ-dsHMGB1 complex.

以上の結果から、二次ネクローシスの過程で死滅しつつある神経細胞において、dsHMGB1とAβがAβ-dsHMGB1複合体を形成することが示された。AD病態の後期において、このような神経細胞内でのAβ-dsHMGB1複合体形成によるHMGB1放出の抑制や、ミクログリアでの細胞外HMGB1取り込み後のAβ-dsHMGB1複合体へのHMGB1の固定化により、細胞外のHMGB1量が減少すると考えられる。一方、細胞外のAβ-dsHMGB1複合体は、ネクローシスした神経細胞からの放出により、増加する。Aβ-dsHMGB1複合体はHMGB1と同様、シナプス損傷や二次ネクローシスを誘導することが明らかとなった。AD後期の細胞外Aβ-dsHMGB1複合体の量が増加すると、AD病態が進行することが予想される。 These results indicate that dsHMGB1 and Aβ form an Aβ-dsHMGB1 complex in dying neurons during the process of secondary necrosis. In the later stages of AD pathology, the amount of extracellular HMGB1 is thought to decrease due to the inhibition of HMGB1 release caused by the formation of the Aβ-dsHMGB1 complex in neurons and the fixation of HMGB1 to the Aβ-dsHMGB1 complex after the uptake of extracellular HMGB1 in microglia. On the other hand, the amount of extracellular Aβ-dsHMGB1 complex increases due to its release from necrotic neurons. It has been revealed that the Aβ-dsHMGB1 complex, like HMGB1, induces synaptic damage and secondary necrosis. It is expected that the increase in the amount of extracellular Aβ-dsHMGB1 complex in the later stages of AD will lead to the progression of AD pathology.

[Aβ-HMGB1複合体と、HMGB1等との組合せ解析により、認知症の判定精度が向上する]
図2d及び2fに示す結果は、AD群及びcontrol群における生体試料中のAβ-HMGB1複合体の濃度を指標として、認知症を判定できることを示している。次に、生体試料中のAβ-HMGB1複合体の濃度以外の要素を組み合わせることにより、認知症の判定精度が向上するかどうかを検討した。
[Analysis of the combination of Aβ-HMGB1 complex and HMGB1 improves the accuracy of dementia diagnosis]
The results shown in Figures 2d and 2f indicate that dementia can be diagnosed using the concentration of Aβ-HMGB1 complexes in biological samples from the AD and control groups as an index. Next, we investigated whether the accuracy of dementia diagnosis could be improved by combining factors other than the concentration of Aβ-HMGB1 complexes in biological samples.

まず、AD群及びMCI群におけるCSF試料及び血漿試料中のAβ-HMGB1複合体の濃度を測定し、両群間のROC分析を行った結果、AD群及びcontrol群間と同様に、AUC値はそれぞれ0.600及び0.725と、共に0.5を超えていた(図7a及び7b参照)。一方、AD群(n=8)及びMCI群(n=2)におけるCSF試料中のAβ(Aβ1-40)の濃度を測定した結果を基に、AD群及びcontrol群間のROC分析を行った結果、AUC値は0.438であり、0.5以下であった。 First, the concentrations of Aβ-HMGB1 complexes in CSF and plasma samples from the AD and MCI groups were measured, and ROC analysis was performed between the two groups. As with the AD and control groups, the AUC values were 0.600 and 0.725, respectively, both exceeding 0.5 (see Figures 7a and 7b). On the other hand, ROC analysis was performed between the AD and control groups based on the results of measuring the concentrations of Aβ (Aβ1-40) in CSF samples from the AD (n=8) and MCI (n=2) groups, resulting in an AUC value of 0.438, below 0.5.

これらの結果から、(Aβではなく)Aβ-HMGB1複合体の濃度を指標として、AD等で発症する認知症に罹患した患者と、軽度認知症に罹患した患者(すなわち、認知症に罹患していない者)とを判別できることが確認された。 These results confirmed that the concentration of the Aβ-HMGB1 complex (rather than Aβ) can be used as an indicator to distinguish between patients with dementia caused by AD etc. and patients with mild dementia (i.e., those without dementia).

次に、かかるCSF試料又は血漿試料中のAβ-HMGB1複合体の濃度と、CSF試料中のHMGB1の濃度とを組み合わせて、両群間のROC分析を行った結果、AUC値はそれぞれ0.644及び0.758と向上した(図7c及び7d参照)。さらに、かかるCSF試料中のAβ-HMGB1複合体の濃度と、かかる血漿試料中のAβ-HMGB1複合体の濃度と、かかるCSF試料中のHMGB1の濃度とを組み合わせて、両群間のROC分析を行った結果、AUC値は0.817とさらに向上した(図7e参照)。 Next, the concentrations of the Aβ-HMGB1 complex in the CSF or plasma samples were combined with the concentrations of HMGB1 in the CSF samples to perform ROC analysis between the two groups, and the AUC values improved to 0.644 and 0.758, respectively (see Figures 7c and 7d). Furthermore, the concentrations of the Aβ-HMGB1 complex in the CSF samples, the Aβ-HMGB1 complex in the plasma samples, and the HMGB1 concentration in the CSF samples were combined to perform ROC analysis between the two groups, and the AUC value further improved to 0.817 (see Figure 7e).

これらの結果は、CSF試料又は血漿試料中のAβ-HMGB1複合体の濃度と、CSF試料中のHMGB1の濃度とを組み合わせて解析するか、あるいは、CSF試料及び血漿試料中のAβ-HMGB1複合体の濃度と、CSF試料中のHMGB1の濃度とを組み合わせて解析することにより、CSF試料又は血漿試料中のAβ-HMGB1複合体の濃度単独で解析した場合と比べ、認知症の判定精度が向上することを示している。 These results indicate that the accuracy of dementia diagnosis is improved by analyzing the concentration of Aβ-HMGB1 complexes in CSF samples or plasma samples in combination with the concentration of HMGB1 in CSF samples, or by analyzing the concentration of Aβ-HMGB1 complexes in CSF samples and plasma samples in combination with the concentration of HMGB1 in CSF samples, compared to analyzing the concentration of Aβ-HMGB1 complexes in CSF samples or plasma samples alone.

本発明は、認知症の早期発見、認知症の治療、及び認知症の病期進行の予防に資するものである。 The present invention contributes to the early detection of dementia, the treatment of dementia, and the prevention of the progression of dementia.

Claims (8)

以下の工程(a)及び(b)を含む、認知症の判定方法。
(a)被験者から採取された1又は2以上の生体試料中のアミロイドβ-HMGB1複合体の濃度を測定する工程;
(b)被験者から採取された1又は2以上の生体試料中のアミロイドβ-HMGB1複合体の濃度を指標として、被験者が認知症に罹患しているか否かを判定する工程;
A method for diagnosing dementia, comprising the following steps (a) and (b).
(a) measuring the concentration of amyloid β-HMGB1 complex in one or more biological samples obtained from a subject;
(b) determining whether or not the subject is suffering from dementia using the concentration of amyloid β-HMGB1 complex in one or more biological samples collected from the subject as an index;
工程(b)において、被験者から採取された1又は2以上の生体試料中のアミロイドβ-HMGB1複合体の濃度と、認知症に罹患していない対照者由来の1又は2以上の生体試料中のアミロイドβ-HMGB1複合体の濃度とを比較し、被験者から採取された1又は2以上の生体試料中のアミロイドβ-HMGB1複合体の濃度が、認知症に罹患していない対照者由来の1又は2以上の生体試料中のアミロイドβ-HMGB1複合体の濃度よりも高い場合、被験者は認知症に罹患している可能性が高いと判定する、請求項1に記載の判定方法。 The method according to claim 1, wherein in step (b), the concentration of the amyloid β-HMGB1 complex in one or more biological samples collected from the subject is compared with the concentration of the amyloid β-HMGB1 complex in one or more biological samples from a control individual not suffering from dementia, and if the concentration of the amyloid β-HMGB1 complex in one or more biological samples collected from the subject is higher than the concentration of the amyloid β-HMGB1 complex in one or more biological samples from a control individual not suffering from dementia, the subject is determined to be highly likely to suffer from dementia. 生体試料が、血液試料又は脳脊髄液試料である、請求項1に記載の判定方法。 The method according to claim 1, wherein the biological sample is a blood sample or a cerebrospinal fluid sample. 工程(b)において、
被験者から採取された2以上の生体試料中のアミロイドβ-HMGB1複合体の濃度と、認知症に罹患していない対照者由来の2以上の生体試料中のアミロイドβ-HMGB1複合体の濃度とを比較し、さらに、
被験者から採取された1又は2以上の生体試料中のHMGB1の濃度と、認知症に罹患していない対照者由来の1又は2以上の生体試料中のHMGB1の濃度とを比較し、
被験者から採取された2以上の生体試料中のアミロイドβ-HMGB1複合体の濃度が、認知症に罹患していない対照者由来の2以上の生体試料中のアミロイドβ-HMGB1複合体の濃度よりも高く、かつ、被験者から採取された1又は2以上の生体試料中のHMGB1の濃度が、認知症に罹患していない対照者由来の1又は2以上の生体試料中のHMGB1の濃度よりも高い場合、被験者は認知症に罹患している可能性が高いと判定する、請求項1に記載の判定方法。
In step (b),
comparing the concentration of amyloid β-HMGB1 complex in two or more biological samples taken from the subject with the concentration of amyloid β-HMGB1 complex in two or more biological samples from a control individual not suffering from dementia; and
comparing the concentration of HMGB1 in one or more biological samples taken from the subject with the concentration of HMGB1 in one or more biological samples from a control individual not suffering from dementia;
The method of claim 1, wherein the subject is determined to be highly likely to be suffering from dementia if the concentration of the amyloid β-HMGB1 complex in two or more biological samples collected from the subject is higher than the concentration of the amyloid β-HMGB1 complex in two or more biological samples derived from a control subject not suffering from dementia, and the concentration of HMGB1 in one or more biological samples collected from the subject is higher than the concentration of HMGB1 in one or more biological samples derived from a control subject not suffering from dementia.
認知症に罹患していない対照者が、健常者又は軽度認知障害患者である、請求項2又は4に記載の判定方法。 The method of claim 2 or 4, wherein the control subject not suffering from dementia is a healthy subject or a patient with mild cognitive impairment. 認知症が、アルツハイマー型認知症である、請求項1~4のいずれかに記載の判定方法。 The method for determining dementia according to any one of claims 1 to 4, wherein the dementia is Alzheimer's dementia. ヒトアミロイドβに特異的に結合する抗体又はその標識物と、ヒトHMGB1に特異的に結合する抗体又はその標識物とを含む、アミロイドβ-HMGB1複合体を検出し、かつ、認知症を判定するためのキット。 A kit for detecting amyloid β-HMGB1 complexes and diagnosing dementia, comprising an antibody or a labeled substance thereof that specifically binds to human amyloid β, and an antibody or a labeled substance thereof that specifically binds to human HMGB1. さらに、HMGB1を検出するための、請求項7に記載のキット。 The kit according to claim 7, further comprising a kit for detecting HMGB1.
JP2022173105A 2022-10-28 2022-10-28 Diagnostic markers for dementia Pending JP2024064487A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022173105A JP2024064487A (en) 2022-10-28 2022-10-28 Diagnostic markers for dementia

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022173105A JP2024064487A (en) 2022-10-28 2022-10-28 Diagnostic markers for dementia

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024064487A true JP2024064487A (en) 2024-05-14

Family

ID=91034207

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022173105A Pending JP2024064487A (en) 2022-10-28 2022-10-28 Diagnostic markers for dementia

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2024064487A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Majbour et al. Oligomeric and phosphorylated alpha-synuclein as potential CSF biomarkers for Parkinson’s disease
JP5657382B2 (en) Highly sensitive immunoassay and biological target peptide and protein measurement kits
JP7492711B2 (en) Alzheimer&#39;s Disease Biomarkers
US8354236B2 (en) Detection of neurodegenerative disease
JP2015511014A (en) Oligomeric Aβ in the diagnosis, prognosis and monitoring of Alzheimer&#39;s disease
JP2015514206A (en) Method and kit for detection of anti-beta amyloid antibody
Saunders et al. Citrullination of TDP-43 is a key post-translation modification associated with structural and functional changes and progressive pathology in TDP-43 mouse models and human proteinopathies
WO2022181333A1 (en) Test for mild cognitive impairment
CN104487847B (en) Tropomyosin isoforms associated with Alzheimer&#39;s disease and mild cognitive impairment
JP2024064487A (en) Diagnostic markers for dementia
JP2007319127A (en) Diagnostic method for Alzheimer&#39;s disease
US20220308073A1 (en) Biomarker for alzheimer&#39;s disease
WO2020255938A1 (en) Diagnostic marker for mild cognitive impairment
JP5991666B2 (en) Method and kit for detecting Alzheimer&#39;s disease
Vrillon Clinical study of novel fluid biomarkers in Alzheimer's disease and other neurodegenerative disorders
Lapcinski et al. The β-amyloid oligomer Aβ* 56 is associated with Alzheimer’s dementia independently of amyloid pathology
Majbour Exploring the potential role of the protein, Alpha-Synuclein, as diagnostic target for Parkinson's disease
Guo et al. Autoantibody to the Rab6A/Rab6B in Autoimmune Cerebellar Ataxia Associated with Sjogren’s Syndrome
JP2025073338A (en) Method for testing risk of progression or onset of cognitive impairment in patients with Alzheimer&#39;s disease, and method for testing Alzheimer&#39;s disease
KR20230163548A (en) CSF phosphorylated tau and amyloid beta profiles as biomarkers of tauopathies.
Tegg Plasma insulin-degrading enzyme: Characterisation and evaluation as a potential biomarker for Alzheimer's disease
WO2018212261A1 (en) Specific binding reagent for detecting qualitative difference of 4-repeat tau, and detection method, detection kit, and medication screening method using same
Tegg Plasma Insulin-Degrading Enzyme: Characterisation and Evaluation as a Potential Biomarker for Alzheimer’s

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20241011

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20241101

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20250328

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20251024