京大、アルツハイマー病特有のアミロイドβ立体構造に特異的な抗体を開発

アルツハイマー病特有のアミロイドβ立体構造に特異的な抗体の開発
―より正確な診断手法への応用に期待―


＜概要＞
　入江　一浩　農学研究科教授らの研究グループは、アルツハイマー病（以下、AD）の原因物質と考えられているアミロイドβタンパク質（以下、Aβ４２）において、神経細胞に対して毒性を持ちやすい立体構造を標的とする抗体「２４B３」を開発しました。標的とした立体構造は毒性コンホマーと呼ばれ、この構造を持つ比較的少数のAβ４２の分子どうしが結合（オリゴマー化）することで神経細胞に毒性を示し、アルツハイマー病を発症するという説が提唱されています。今回開発した抗体を用いてAD患者とADではない人の脳脊髄液を解析したところ、AD患者からはより多くの割合で毒性コンホマーを含むAβが確認できました。本抗体は、より正確かつ早期にADを診断するためのツールとして活用することが期待されます。本成果は７月４日、英国の学術誌Scientific　Reportsに掲載されました。


　※図は添付の関連資料を参照


１．背景
　アルツハイマー病（AD）の原因物質と考えられているAβ４２は、オリゴマー化することによって神経細胞に対して毒性を示します。このことから、抗Aβオリゴマー抗体は、ADの診断・予防・治療において有望視されています。特に診断に関しては、現在行われている検査手法では過剰診断されてしまう例が報告されており、より選択的に神経毒性を持つAβオリゴマーを検出する手法の開発に注目が集まっていました。入江教授のグループは、Aβ４２のGlu２２、Asp２３というアミノ酸残基付近での「毒性ターン」構造を特徴とした毒性配座理論を提唱しています（ChemBioChem　２００９，１０，２８７）。近年、本研究者らは、Aβ４２の毒性コンホマーを標的とした立体構造特異抗体「１１A１」を開発しました（ACS　Chem．Neurosci．２０１０，１，７４７）。１１A１は、従来抗体では認識が困難であった細胞内毒性オリゴマーを顕著に検出した一方で、毒性コンホマーをあまり形成しない野生型Aβ４２の単量体およびアミロイド線維にも反応が見られました。そこで、本研究では毒性コンホマーに対する特異性がより高い抗体を再探索しました。


２．研究手法・成果
　１１A１開発時に得られた７種のモノクローナル抗体の特性を評価した結果、１１A１と比べて、毒性コンホマー（毒性オリゴマー）に約１０倍強く結合し、野生型Aβ４２の単量体にはほとんど反応しない抗体（２４B３）を発見しました。また２４B３は、E２２P−Aβ４２（毒性コンホマーに固定したAβ４２）ならびに野生型Aβ４２の神経細胞毒性を、数種の市販のN末端抗体よりも強く抑制することがわかりました。そこで、２４B３を用いてヒト脳脊髄液を解析したところ、AD患者において、毒性コンホマーを持つAβ量の全Aβ４２量に対する割合が、ADではない人に比べて有意に高いことを確認しました。


３．波及効果、今後の予定
　今回開発した２４B３抗体は、AD発症に寄与すると考えられる毒性立体構造を持つAβ４２に対して選択的に反応することから、AD診断の新しいツールになる可能性があると考えています。今後は、２４B３抗体による毒性コンホマー（毒性オリゴマー）の検出感度を上げ、脳脊髄液ではなく血液を使ったAD診断に応用すべく、研究を進めています。


４．研究プロジェクトについて
　本研究は、科学研究費助成事業［基盤研究（S）課題番号　２６２２１２０２、課題名：アミロイドβの毒性配座理論を基盤としたアルツハイマー病の新しい予防戦略］および武田科学振興財団の支援を受けました。なお本研究計画は、京都府立医科大学ならびに京都大学の医の倫理委員会により承認されています。


＜論文タイトルと著者＞
　タイトル：Monoclonal　antibody　with　conformational　specificity　for　a　toxic　conformer　of　amyloid　β４２　and　its　application　toward　the　Alzheimer"s　disease　diagnosis
　著者：村上一馬、徳田真樹、鈴木天志、入江由美、花木瑞穂、泉尾直孝、物部容子、赤木謙一、石井亮太郎、建部陽嗣、徳田隆彦、前田雅弘、久米利明、清水孝彦、入江一浩
　掲載誌：Scientific　Reports，６，２９０３８（２０１６）
　DOI：http://doi.org/10.1038/srep29038