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アルツハイマー病マウスおよびラットモデルにおけるβアミロイド斑の組織学

動物モデルにおけるアミロイドβ（Aβ）プラークおよび関連する神経炎症の分析を専門とするグローバルな非臨床CROです。
マウスおよびラットの脳内におけるプラークの検証済み多重免疫蛍光法（IF）および高度な形態学的解析を提供しております。

お見積りをご依頼ください

バイオスペクティブは、ベータアミロイド斑の組織学サービス提供において業界をリードする専門知識を有しております。これには、多様な抗体を用いた多重免疫蛍光（mIF）染色が含まれます。当社は、Aβ斑の特徴（例：個数、サイズ、面積、タイプ、形態計測）の測定ならびに、活性化ミクログリアや反応性アストロサイトを含む関連する神経炎症との複雑な空間的関係の分析において、独自の能力を有しております。これには、当社独自の「微小環境解析」技術を活用しております。

当社のサービスをご覧ください：

バイオスペクティブ社が 提供するアミロイド斑染色・解析に関する受託研究サービスの内容はどのようなものでしょうか ？

アルツハイマー病研究向けに、高解像度Aβプラーク検出、空間マッピング、神経炎症プロファイリングを提供しております。

バイオスペクティブでは 、 高度な 多重免疫蛍光（mIF）組織染色、高解像度全スライドイメージング、および自動化された 機械学習ベースの形態解析を活用し、アミロイドβ（Aβ）プラークとグリア細胞の微小環境応答に関する包括的な特性評価を提供いたします 。

PFTAAアミロイド斑の画像

APP/PS1マウスの大脳皮質におけるアミロイド斑の蛍光pFTAA染色 。

当社のプラットフォームは、アミロイドβ病理と ミクログリアおよびアストロサイトの表現型を定量的かつ多パラメータで分析することを可能にし、空間分解能を有する生物学的指標を統合することで、従来のプラーク負荷測定を超えた、治療効果の感度が高く包括的な評価を実現します。

当社のアミロイド斑染色および分析技術

アミロイド斑の検出と定量

  • 最適化された線維状 アミロイドOC抗体を用いた線維状アミロイド検出 （オプション ：汎Aβ／Aβ40／Aβ42／Aβ43、4G8、6E10、pFTAA染色 による定量）。
  • プラーク測定指標：個数、面積、 サイズ分布、形態指標（ 円形度など）。

高度なプラーク微小環境プロファイリング

  • ミクログリア/Iba1 やアストロサイト/GFAP などの関連マーカーの密度を、プラーク全体およびプラーク微小環境において、プラークからの距離の関数として定量します。
  • ミクログリアおよびアストロサイトの検出と形態学的分類。特定の形態を持つグリア細胞の数は、アミロイドプラーク全体および個々のプラークから異なる距離にある局所的な領域で測定できます。
  • プラーク環境におけるミクログリアとアストロサイトの比率など、ミクログリアとアストロサイトの相互作用指標。

全スライドイメージングおよび空間解析

  • 全スライド、高解像度、マルチチャンネル蛍光イメージング。
  • 自動神経解剖学的脳セグメンテーション — 海馬、扁桃体、内嗅皮質など、各脳関心領域（ROI）において全ての指標が算出されます。

トランスレーショナル統合

アミロイド斑のモンタージュ

バイオスペクティブ社が開発したプロセスを用いて自動染色および画像解析を施した 、APP/PS1トランスジェニック マウスの脳組織切片から得られた Aβプラークの例示モンタージュです 。

組織の種類と疾患モデル

種

  • トランスジェニック齧歯類モデル（ 、APP/PS1、5xFAD、Tg2576、APP KIモデルを含む）

組織形態

  • FFPE切片：高スループット、安定性良好
  • 固定凍結切片：検出が困難な炎症マーカーに最適

応用分野

  • 治療効果研究
  • プラーク関連神経炎症のメカニズムモデル化

バイオスペクティブ社のアミロイドβプラーク染色および定量解析のワークフローについてご説明いたします。

脳サンプルの調製、染色、スライドスキャン、および定量的画像解析に関する確立されたプロトコルです。

アミロイドβプラーク染色および解析のプロセスについて

バイオスペクティブでは、ホルマリン固定脳標本からのアミロイドβプラーク染色および分析のために、標準化され再現性の高い多段階プロセスを導入しております：

 

  1. 検体調製
    • FFPEまたは固定凍結脳の高精度マイクロトミー切片法または凍結切片法による切片作成。
    • OCおよび各Aβアイソフォーム特異的抗体に最適化されたカスタム抗原回収 プロトコルにより、高親和性結合とプラーク形態の保存を保証します。マルチプレックスパネルに含まれる追加抗体については、回収条件をさらにカスタマイズいたします。通常、ギ酸回収、熱誘導回収（HIER）、酵素回収、またはこれらの方法の組み合わせを実施しております。
    • 染色品質・特異性ならびに組織完全性に対する厳格な品質管理（QC）を実施いたします。

  2. 染色（IHC または 多重 IF）
    • アミロイドマーカー
      • OC線維状アミロイド（一次デフォルトマーカー）
      • 汎Aβ、Aβ 1–40、1–42、1–43、6E10、4G8、およびMAOB-2（またはカスタムアミロイド抗体）
      • pFTAA染色
    • 微小環境マーカー
      • Iba1（ミクログリア）
      • GFAP（星状細胞）
      • TREM2、LAMP1、CD68、NeuN、APP、および／またはカスタムマーカー
      • DAPI（核）
    • マルチプレクシングの利点
      • マルチプレクシングにより、単一のスライド上で細胞タイプ特異的な微小環境解析が可能となり、個々のプラークを取り巻く細胞環境を正確に特徴づけられます。

  3. イメージング
    • 全切片マルチチャンネル蛍光走査

  4. 定量解析
    当社は、アミロイドβプラークのセグメンテーションと計数、グリア細胞の形態解析、微小環境解析を含む、多重免疫蛍光法のための完全自動定量解析を開発いたしました。

バイオスペクティブ社のプロセス図：動物モデルからの脳組織サンプル採取、組織切片作成、多重免疫蛍光染色、全スライドスキャン、定量的画像解析の実施。

検体採取・調製・発送に関するガイドライン

サンプルの完全性とデータの信頼性を確保するため、包括的なサポートを提供いたします：

  • サンプル採取：動物には冷たいPBSおよび／または10％中性緩衝ホルマリンを用いて灌流を行い、脳を慎重に摘出してください。
  • サンプル調製：脳は 10%中性緩衝ホルマリンで適切に短時間固定する必要があります。 
  • サンプル発送：サンプルは アジ化ナトリウムを含むPBS中で発送してください 。

アミロイドβプラークを定量化する理由とは？

アルツハイマー病におけるAβ病理の概要と、確固たる定量分析が重要な理由について簡単にご説明いたします。

アミロイド斑は、凝集したAβペプチドの細胞外沈着物であり、アルツハイマー病の神経病理学的特徴の一つです（Selkoe, 2016）。 Aβペプチドは アミロイド前駆体タンパク質（APP） の切断によって生成され 、 これらのペプチドは 異なる長さを持ち、 Aβ40および Aβ42が アルツハイマー病において最も 一般的です 。 脳内におけるAβプラークの 蓄積は 、 明確な 時空間パターン に従います 。最初に新皮質に現れ、 その後 海馬を含む皮質下領域へ広がっていきます（Braak, 1991;Braak, 2006）。

βアミロイド病理の進行における時空間パターン（Braak, 1991年より改変）

アミロイド斑およびそれに伴う神経炎症性微小環境の詳細な定量化は極めて重要です：

  • アルツハイマー病（AD）に対する初の承認疾患修飾療法は、病理学的形態のβアミロイドを標的とした抗体治療であり、アミロイド斑の除去を目的としています （Perneczky, 2024）。
  • プラーク周辺にはしばしば炎症性微小環境が認められ、これは主にミクログリアによって駆動されると考えられています（Tsering, 2024）。
  • 特定のサブタイプのミクログリア（疾患関連ミクログリア、DAM）およびアストロサイト（疾患関連アストロサイト、DAA）が、ADにおいて豊富に存在することが確認されています（Deczkowska, 2018;Habib, 2020）。 ミクログリアはプラークに高度に局在していることが確認されていますが、アストロサイトはプラークからより離れた位置に存在することが報告されています （Mallach, 2024）。
  • アミロイド斑の周囲では、ミクログリアとアストロサイトの相互作用が乱れていることが確認されています（Mallach, 2024）。
  • ミクログリア（Savage, 2019） およびアストロサイト （Patani, 2023） は 、ストレス条件下で劇的な形態学的変化を経験し、神経変性疾患において重要な役割を果たすと考えられています （Hulshof, 2022;Gao, 2023）。

本動画では、当社のアミロイド斑染色および解析プラットフォームの概要をご説明いたします。アルツハイマー病モデルであるAPP/PS1マウスを用いた実例を交えながら、当社の多重免疫蛍光法と自動空間解析技術が、プレクリニカル研究における疾患進行の測定や治療評価の支援を目的として、斑負荷量、グリア細胞活性化、ならびに斑微小環境を定量化する手法をご紹介いたします。

バイオスペクティブ社は、アミロイド斑および関連する神経炎症の分析をどのように行っているのでしょうか？

当社のAβ定量手法の概要と、アルツハイマー病マウスモデルを用いた実例をご紹介します。

アミロイド斑染色および微小環境解析のワークフローを示すため、アルツハイマー病（AD）のアミロイドβマウスモデルであるAPP/PS1（ARTE10）モデルにおいて、疾患負荷の進行的蓄積を特徴づけました。マウスは生後6ヶ月、9ヶ月、12ヶ月で解析され、対照群である生後6ヶ月のマウスと比較されました。

Aβプラーク微小環境解析のアニメーションによるワークフロー

本研究において、以下の結果が得られました：

  • 各年齢層において、アミロイド斑の密度が段階的に、かつ極めて有意に増加していること。
  • アミロイド病理に追随する時空間パターンにおいて、ミクログリア（Iba1）およびアストロサイト（GFAP）の染色密度により定量化された神経炎症の全体的な増加が認められました。
  • 疾患状態をより感度高く測定する高度な指標：
    • 活性化ミクログリアの密度
    • 平均星状細胞肥大スコア
    • プラーク近傍におけるミクログリアとアストロサイトの比率
  • これらの高度な指標の感度が高いため、前臨床治療効果試験においては、同数の動物を用いてより微小な効果を検出することが可能となります。さらに、これらの指標は、ミクログリア、アストロサイト、ミクログリアとアストロサイトの相互作用、あるいはグリア細胞とアミロイド斑の相互作用を標的とする治療薬において、特に有用であると考えられます。
ADブレインズ（4BB、6M、9M、12MおよびWT）

アルツハイマー病のAPP/PS1マウスモデルにおけるアミロイドβおよび関連するグリア病理の時間的・空間的進行。

研究調査のインタラクティブプレゼンテーション

下記の「画像インタラクティブ」では、APP/PS1 マウスモデルおよび対照 マウスの脳組織高解像度マルチプレックス免疫蛍光切片を含む、アミロイドβプラークおよび炎症性微小環境解析の結果をご覧いただけます。

インタラクティブビューアーのご利用方法
左側のパネルまたは画面上の矢印を使用して「イメージストーリー」を閲覧いただけます。 高解像度顕微鏡画像はマウスでパン操作が可能で、スクロールホイールまたは「+/-」ボタンで拡大・縮小できます。右上のコントロールパネルでは画像チャンネルやセグメンテーションオーバーレイの表示切替が可能です。最適な体験のため、全画面表示モードへの切り替えをお勧めいたします。本インタラクティブプレゼンテーションにより、顕微鏡を直接覗き込むかのように、モデル動物の神経病理学的所見と関連する機能障害を詳細にご確認いただけます。

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目次
コントロールパネル
Section: ARTE10 - 12 months
セグメンテーション
チャンネル

アミロイド斑および神経炎症性微小環境解析を説明するイメージインタラクティブ。APP/PS1（ARTE10）マウスモデルおよび対照マウスからの高解像度多重免疫蛍光脳組織切片を含む。

バイオスペクティブ社のアミロイド斑染色・分析サービスの主な利点：

  • 高感度OC線 維状アミロイド 検出
  • オプションによるpan-Aβ、 Aβ40、Aβ42、 Aβ43アイソフォーム解析
  • カスタム抗体／マーカー染色
  • 高スループット、自動化された全スライドイメージングおよび神経解剖学的領域分析
  • アミロイド斑の特性評価および定量化
  • グリア細胞の形態および表現型解析
  • 高度な神経炎症およびプラーク環境指標 — 疾患進行の微小な変化にも高感度に対応
  • 種間（マウス、ラット）互換性
  • 補完的サービス（例：免疫測定法による体液バイオマーカー測定）

バイオスペクティブ社のプラットフォームが提供するアミロイド斑環境指標の選択

指標

単位

説明

アミロイド斑密度

1mm²あたりの個数

各解剖学的ROIにおけるアミロイド斑の密度

染色密度

割合

多重免疫蛍光法または免疫組織化学法で使用される各染色法における陽性ピクセルの割合

活性化ミクログリアの密度

mm²あたりの数

非分枝形態に分類されたミクログリアの密度

アストロサイトの平均肥大スコア

形態スコア

ROI内で検出されたアストロサイトの平均形態スコア

プラーク微小環境におけるグリア細胞の密度

1mm²あたりの数

アミロイド斑から異なる距離（例：斑から0 µm以内、10 µm、20 µm、30 µmなど）におけるプラーク微小環境内のミクログリアまたはアストロサイトの密度

プラーク近傍におけるミクログリアとアストロサイトの比率

単位なし

プラーク微小環境の至近距離（例：プラーク周囲10 µm以内）におけるミクログリアとアストロサイトの比率

プラーク形態計測

複数

プラーク検出から、プラークサイズ、円形度など、様々な形態学的指標を抽出することが可能です。

この表は、Biospective社のプラットフォームが提供する様々なアミロイドプラーク環境指標を比較したものです。

アミロイド斑染色および定量分析サービスに関するご要望や見積もりのお問い合わせにつきましては、下記までご連絡ください。

お問い合わせ
よくあるご質問

なぜOCなどの線維特異的抗体を使用されるのでしょうか。また、従来のAβ抗体と比べてどのような違いがあるのでしょうか。

OCは、線維状アミロイドおよび線維状オリゴマーを検出するための当社の主要な抗体であり、βシート構造を豊富に含む凝集体に対する特異性から選ばれました。若年性プラークと成熟プラークの両方を検出でき、 コンパクトコアプラークや拡散性線維構造を 確実に 識別します 。さらに 重要な点として、細胞内APPを検出しません。

また 、 細胞外アミロイドを特異的に検出する汎Aβ抗体 も 提供しております 。 OCと同様に、 細胞内Aβや全長APPに対する交差反応性が最小限であるため、 細胞外 プラークのみを正確に 定量することが 可能です 。

OCおよび汎Aβに加え、Aβ1-40、Aβ1-42、Aβ1-43、 MOAB-2、ならびに従来の6E10および4G8抗体クローンの 多重定量もサポートしており、プラークの不均一性に関する詳細な生化学的・空間的プロファイリングを可能にします。 この複合的なアプローチ により、 プラークの 性質（ 拡散型と高密度コア型） 、 サイズ、 成熟度、分布、治療介入によるリモデリングといった、 プラークの微細な構造を捉えることが 可能となります。

アミロイド染色剤やタンパク質凝集マーカーとの併用染色は可能でしょうか？

はい。チオフラビン SやpFTAAなどのアミロイド染色剤は 、組織および固定条件が適合する場合、多重染色パネルに組み込むことが可能です。チオフラビン Sは 古典的なβシート型アミロイドマーカー であり、pFTAAは 線維状構造を分解能する高感度 染色剤です 。 これらの染色剤はOC抗体やAβ抗体を補完し、プラークタンパク質の構造を多層的に評価することを可能にします。

どの組織フォーマットに対応しておりますか（FFPE、凍結切片）？

当施設では、FFPE組織および固定凍結組織の両方を日常的に処理しております。HIER法、ギ酸処理、酵素消化を含む抗原回収条件は 、 各アミロイド抗体（例：OC 、 汎Aβ、 Aβ1-40/42/43）およびマルチプレックス対応性に最適化 されております 。当社のワークフローは、蛍光色素の安定性を損なうことなく、微細なプラーク形態および周囲の微細構造を保持いたします。

同時に何個のマーカーを実行できますか？

当社の標準マルチプレックスパネルでは、1回の染色で4マーカーとDAPIをサポートしております 。 通常、AF488、AF555、AF647、AF750を使用します。 交差反応を防ぐため 、複数の宿主種由来の一次抗体を混合し、 種特異的な二次抗体を 検証しております 。 必要に応じて、 高S/N比を維持しつつ マルチプレックス能力を拡張するため、あらかじめ標識された一次抗体を組み込んでおります 。

自己蛍光を低減するために、蛍光消光剤をお使いになりますか？

全スライドスキャンおよび大規模コホート研究に対応しておりますか？

CSFまたは血液バイオマーカーデータを組織学的所見と統合することは可能でしょうか？

参考文献

キーワード

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アミロイド斑染色および定量解析サービスに関する最新情報。

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