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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Development of blood biomarkers for Alzheimer's disease using high sensitivity digital ELISA method

Research Project

Project/Area Number 18K15461
Research InstitutionNational Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology

Principal Investigator

建部 陽嗣  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 脳機能イメージング研究部, 研究員(任常) (00637027)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywordsリン酸化タウ / アルツハイマー病 / 体液バイオマーカー / ニューロフィラメント / Simoa
Outline of Annual Research Achievements

超高感度デジタルアッセイ技術であるSimoa(Single molecular array; 米国Quanterix社)を導入し,世界で初めて,ヒトの血液中でアルツハイマー病(AD)コア・バイオマーカーの1つであるp-tau(リン酸化タウ蛋白)をfg/mLのオーダー(従来のELISA法の1000倍の感度)で検出できる定量系を開発してきた。
p-tauに加えて、ADの他のコア・バイオマーカーである、Aβ40、Aβ42、t-Tau(タウ蛋白)、NF-L(ニューロフィラメント軽鎖)に関して多施設の血液・髄液サンプル測定を行った。その結果、全ての物質をSimoaにて安定して測定できることを確認した。血液透析を受けている患者の血中t-tauを測定すると、血液透析を受けたかどうかに関係なく腎不全の患者でより高く、タウの分解と排泄への腎臓の関与が示唆された。ダウン症(DS)患者は加齢とともにADを発症するリスクが高くなる。DS患者の血液でコア・バイオマーカーを測定すると、血中NF-L濃度の値が認知機能を予測する客観的なマーカーになる可能性がわかった。他にも、AD以外の認知症として、ヘルペス脳炎患者の体液バイオマーカーの測定も行い、髄液中のp-tau濃度が有意に上昇することを確認した。
これまで使用してきたp-tau測定系は、市販のkitを改良したものである。しかし、市販kitの仕様が変更されたため、これまで通りの測定が困難になった。そのため、完全オリジナルなp-tau測定系の作成に着手している。新たに作成した測定系では、AD血液で有意にp-tau濃度が高値となることを確認した。現在、タウPET脳画像との相関を検討しているところである。
また、ALS(筋萎縮性側索硬化症)の残存運動神経内に蓄積するTDP-43の独自の測定系の開発にも成功し、血液・髄液サンプルでの検討を始めている。

  • Research Products

    (9 results)

All 2021 2020

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Cerebral spinal fluid biomarker profiles in CNS infection associated with HSV and VZV mimic patterns in Alzheimer’s disease2021

    • Author(s)
      Shinomoto Makiko、Kasai Takashi、Tatebe Harutsugu、Kitani-Morii Fukiko、Ohmichi Takuma、Fujino Yuzo、Allsop David、Mizuno Toshiki、Tokuda Takahiko
    • Journal Title

      Translational Neurodegeneration

      Volume: 10 Pages: 2

    • DOI

      10.1186/s40035-020-00227-w

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Quantification of Blood Caffeine Levels in Patients With Parkinson's Disease and Multiple System Atrophy by Caffeine ELISA2020

    • Author(s)
      Ohmichi Takuma、Kasai Takashi、Shinomoto Makiko、Matsuura Jun、Koizumi Takashi、Kitani-Morii Fukiko、Tatebe Harutsugu、Sasaki Hidenao、Mizuno Toshiki、Tokuda Takahiko
    • Journal Title

      Frontiers in Neurology

      Volume: 11 Pages: 580127

    • DOI

      10.3389/fneur.2020.580127

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Intrathecal nusinersen treatment after ventriculo-peritoneal shunt placement: A case report focusing on the neurofilament light chain in cerebrospinal fluid2020

    • Author(s)
      Tozawa Takenori、Kasai Takashi、Tatebe Harutsugu、Shiomi Kozue、Nishio Hisahide、Tokuda Takahiko、Chiyonobu Tomohiro
    • Journal Title

      Brain and Development

      Volume: 42 Pages: 311~314

    • DOI

      10.1016/j.braindev.2019.12.006

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] THE EXPRESSION OF MICROTUBULE ASSOCIATED PROTEIN TAU IN MICE PODOCYTE2021

    • Author(s)
      Tomohiro Miyasaka, Jiarui Chang, Zhiwei Yao, Satoko Wada-Kakuda, Harutsugu Tatebe, Takahiko Tokuda
    • Organizer
      15th International Conference on Alzheimer‘s & Parkinson‘s Diseases
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マウス腎臓における微小管結合タンパク質タウの発現2020

    • Author(s)
      宮坂 知宏, 常 嘉瑞, 姚 シビ, 角田 聡子, 建部 陽嗣, 徳田 隆彦
    • Organizer
      第39回日本認知症学会学術集会
  • [Presentation] 成人ダウン症候群患者の血漿NfL上昇とApoEフェノタイプの関係2020

    • Author(s)
      笠井 高士, 篠本 真紀子, 建部 陽嗣, 森井 芙貴子, 大道 卓摩, 近藤 正樹, 水野 敏樹, 徳田 隆彦
    • Organizer
      第39回日本認知症学会学術集会
  • [Presentation] 血液バイオマーカーの進歩 認知症の多項目血液バイオマーカー2020

    • Author(s)
      徳田 隆彦, 建部 陽嗣
    • Organizer
      第39回日本認知症学会学術集会
    • Invited
  • [Presentation] VPシャント留置後のヌシネルセン治療による髄液中neurofilament light-chainの経時的変化2020

    • Author(s)
      戸澤 雄紀, 千代延 友裕, 笠井 高士, 建部 陽嗣, 西尾 久英
    • Organizer
      第62回日本小児神経学会学術大会
  • [Presentation] 成人ダウン症候群の認知症診断と認知機能予後予測における血液バイオマーカーの有効性2020

    • Author(s)
      篠本 真紀子, 笠井 高士, 建部 陽嗣, 近藤 正樹, 大道 卓摩, 水野 敏樹, 徳田 隆彦
    • Organizer
      第61回日本神経学会学術大会

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Published: 2021-12-27  

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