Research press release

【神経変性】アミロイドβの脳内蓄積を予測するバイオマーカー

Nature

Neurodegeneration: Biomarkers predict accumulation of amyloid-beta in the brain

アルツハイマー病の最も初期の病理学的特徴であるアミロイドβの脳内蓄積を予測する血漿バイオマーカーについて報告する論文が、今週掲載される。今回の研究では、血漿バイオマーカーが1人1人の脳内のアミロイドβの状況を予測する方法として臨床に役立つ可能性が実証された。ただし、一般的な臨床応用までには、時系列データを用いた有効性確認のためのさらなる研究が必要となっている。

現在のところ、脳内アミロイドβ濃度の評価を高い信頼性で行うためには、PET画像法または脳脊髄液中のアミロイドβ濃度の測定を行うしかない。そのため、費用対効果がより高く、侵襲性のより低い診断ツールの開発が急務である。今回、国立長寿医療センター研究所の柳澤勝彦(やなぎさわ かつひこ)たちの研究グループは、免疫沈降と質量分析を組み合わせた方法によって、数種類のアミロイドβ関連ペプチド断片の血中濃度を測定した。その際、柳澤たちは、2つの独立したデータセット(日本で収集された121人分の試料からなる発見データセットと、オーストラリアで収集された252人分の試料からなる検証データセット)を用いた。これら2つのコホートのいずれにも、認知機能の正常な者、軽度認知機能障害のある者、アルツハイマー病患者が含まれていた。そして柳澤たちは、数種類のアミロイドβ関連ペプチド断片の比率と合計値によって、個人の脳内アミロイドβ沈着量を正確に予測できることを明らかにした。

これらの血漿バイオマーカーは、侵襲性が最小限であるとともに、費用便益と拡張性の点で従来の技術より優れており、臨床応用の範囲が広がる可能性がある。例えば、アルツハイマー病の疾患修飾治療薬の臨床試験は、患者がアルツハイマー病の最初期にある場合に最も効果が高いため、これらのバイオマーカーは、適切な臨床試験参加者の選抜に役立つ可能性がある。将来的には、社会経済的地位にかかわらずアルツハイマー病のリスクがある者を特定するための集団検診にこれらのバイオマーカーを活用できる可能性があるが、監視用ツールとしての有用性は、今後の評価を待たなければならないと柳澤たちは指摘している。

Plasma biomarkers that can predict amyloid beta deposition in the brain - the earliest pathological signature of Alzheimer’s disease - are reported online in Nature this week. The findings demonstrate the potential clinical use of plasma biomarkers in predicting brain amyloid-beta status in individuals. However, further validation studies with longitudinal data are needed prior to general clinical application.

At present, levels of amyloid-beta in the brain can only be assessed reliably via PET imaging or by measuring amyloid-beta levels in the cerebrospinal fluid. There is, therefore, an urgent need for a more cost-effective and less-invasive diagnostic tool. Using an approach that combines a technique known as immunoprecipitation with mass spectrometry, Katsuhiko Yanagisawa and colleagues measured the levels of several amyloid-beta-associated peptide fragments in the blood. The authors tested their method using two independent datasets - a discovery dataset from Japan with samples from 121 people and a validation dataset from Australia comprising 252 samples. Both cohorts included cognitively normal individuals, individuals with mild cognitive impairment and patients with Alzheimer’s disease. They show that the ratios of the different amyloid-beta-associated peptide fragments and a composite score can accurately predict the level of amyloid-beta deposition in an individual’s brain.

These plasma biomarkers are minimally invasive and also have cost–benefit and scalability advantages over current techniques, potentially enabling broader clinical access. For example, clinical trials of disease-modifying therapies for Alzheimer’s disease are expected to be most effective when patients are at the earliest stages of the disease; these biomarkers may thus aid the selection of suitable clinical trial participants. In the future, they could potentially be used for population screening to identify at-risk individuals irrespective of socio-economic status, although the authors note that their usefulness as a monitoring tool remains to be evaluated.

doi: 10.1038/nature25456

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