(57)【要約】本発明の一実施形態により、哺乳類の眼の中のアミロイドタンパク質を検出するためのデバイスおよび方法が提供される。方法は、波長特性、偏光特性、またはこれらの組合せのうちの少なくとも１つを有する光源で眼を照射することであって、それぞれの特性は少なくとも１つのアミロイド結合性化合物がアミロイドタンパク質に結合されたときにそのアミロイド結合性化合物中に蛍光を発生するのに適切な特性であり、アミロイド結合性化合物は眼に導入されており、アミロイド形成性障害を示すアミロイドタンパク質に特異的に結合すること、、少なくとも、アミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物によって生成される蛍光に対する蛍光の時間減衰率を決定し、この決定により眼の中のアミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物の存在を少なくとも時間減衰率に基づき区別することが可能になることとを含む。
2013534171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
哺乳類の眼の中のアミロイドタンパク質を検出するためのデバイスであって、
光を放射して、ある波長の光、偏光、またはこれらの組合せのうちの少なくとも１つで前記眼を照射するように構成された光源であって、それぞれの光は少なくとも１つのアミロイド結合性化合物が前記アミロイドタンパク質に結合されたときに前記アミロイド結合性化合物中に蛍光を発生するのに適切な光であり、前記アミロイド結合性化合物が、前記眼に導入されており、アミロイド形成性障害を示す前記アミロイドタンパク質に特異的に結合と、
前記眼の前記照射の結果として生成される蛍光を含む光を受光し、少なくとも、前記アミロイドタンパク質に結合された前記アミロイド結合性化合物によって生成される前記蛍光に対する蛍光の時間減衰率を決定し、前記決定により前記眼の中の前記アミロイドタンパク質に結合された前記アミロイド結合性化合物の存在を少なくとも前記時間減衰率に基づき区別することが可能になるように構成された光学ユニットと
を備えるデバイス。
【請求項２】
前記光学ユニットが、分子ローターアミロイド結合性化合物、コンゴレッドまたはコンゴレッド誘導体アミロイド結合性化合物、クリサミンアミロイド結合性化合物、クリサミン誘導体アミロイド結合性化合物、クリサミンＧまたはクリサミンＧ誘導体アミロイド結合性化合物、チオフラビンＴまたはチオフラビンＴ誘導体アミロイド結合性化合物、およびチオフラビンＳまたはチオフラビンＳ誘導体アミロイド結合性化合物のうちの少なくとも１つについての時間減衰率を決定するように構成されている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記光学ユニットが、少なくとも、前記アミロイドタンパク質に結合された前記アミロイド結合性化合物によって生成される前記蛍光に対する蛍光の強度を決定する、請求項１または２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記光学ユニットが、前記アミロイドタンパク質に結合された前記アミロイド結合性化合物の量を、前記強度と前記時間減衰率のうちの少なくとも一方に基づき決定するように構成される、請求項３に記載のデバイス。
【請求項５】
前記光学ユニットが、前記眼の特定の領域内で比減衰率を持つ光子の平均的個数を決定するように構成される、前記請求項のいずれかに記載のデバイス。
【請求項６】
前記光源がパルスレーザーを備える、前記請求項のいずれかに記載のデバイス。
【請求項７】
前記パルスレーザーが約１ＭＨｚから約２４０ＭＨｚまでの間の範囲の繰り返し率で光を放射するように構成される、請求項６に記載のデバイス。
【請求項８】
前記パルスレーザーが約４０ピコ秒から約４００ピコ秒までの間の範囲のパルス幅を持つ光を放射するように構成される、請求項６または７に記載のデバイス。
【請求項９】
前記パルスレーザーが、約４０ＭＨｚの繰り返し率で、約２００ピコ秒幅のパルス幅を持つ光を放射するように構成される、請求項６から８までのいずれかに記載のデバイス。
【請求項１０】
前記光源からの光を、前記眼の中の複数の場所にわたって走査するように構成された光学式走査ユニットをさらに備える、前記請求項のいずれかに記載のデバイス。
【請求項１１】
前記光学式走査ユニットが、平行移動ステージ上に装着された対物レンズと、ガルバノミラーを備えるスキャナーとを備える、請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記光学式走査ユニットが、前記光源による照射を使用して前記眼の少なくとも１つの目的の領域のサンプリングを行うように配置構成され、前記サンプリングが、前記少なくとも１つの領域内の１つまたは複数の点、１つまたは複数の面、または１つまたは複数の立体のうちの少なくとも１つを照射し、前記蛍光の放射を検出することを含む、請求項１０または１１に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記光学式走査ユニットが、前記眼の１つより多くの領域にまたがる異なる場所をサンプリングするように配置構成される、請求項１０から１２までのいずれかに記載のデバイス。
【請求項１４】
前記光学式走査ユニットが、前記眼の中へ深さ方向に延在する垂直軸にそった一連の面内で、前記光源を使用して前記眼の面走査を実行するように配置構成される、請求項１０から１３までのいずれかに記載のデバイス。
【請求項１５】
前記眼から放射された蛍光を検出するための光検出器ユニットをさらに備える、前記請求項のいずれかに記載のデバイス。
【請求項１６】
前記光検出器ユニットが、フォトダイオード、光電子増倍管、電荷結合素子、および増強電荷結合素子のうちの少なくとも１つを備える、請求項１５に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記光検出器ユニットがアバランシェ光検出器を備える、請求項１５に記載のデバイス。
【請求項１８】
前記眼から蛍光を発せられた光の光子カウントを示す電気信号を前記光検出器ユニットから受信する時間相関単光子計数モジュールをさらに備える、請求項１５から１７までのいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１９】
時間チャネルユニットの関数としての光子カウントの分布に基づき蛍光の前記時間減衰率を決定するように構成された少なくとも１つのプロセッサモジュールをさらに備える、請求項１８に記載のデバイス。
【請求項２０】
前記光学ユニットが、前記アミロイドタンパク質に結合された前記アミロイド結合性化合物を、眼の組織の背景自己蛍光、他の非特異的粒子および未結合アミロイド結合性化合物の自己蛍光から区別するように構成される、前記請求項のいずれかに記載のデバイス。
【請求項２１】
前記光学ユニットが、前記アミロイド結合性化合物、前記アミロイドタンパク質に結合された前記アミロイド結合性化合物、および前記アミロイドタンパク質のうちの１つより多くの、存在または量のうちの少なくとも１つを区別するように構成される、前記請求項のいずれかに記載のデバイス。
【請求項２２】
前記アミロイドタンパク質が凝集体を含む、前記請求項のいずれかに記載のデバイス。
【請求項２３】
前記アミロイドタンパク質がプレアミロイドタンパク質凝集体を含む、前記請求項のいずれかに記載のデバイス。
【請求項２４】
前記アミロイドタンパク質がベータアミロイドを含む、前記請求項のいずれかに記載のデバイス。
【請求項２５】
前記アミロイド形成性障害がアルツハイマー病を含む、前記請求項のいずれかに記載のデバイス。
【請求項２６】
前記光学ユニットが、検出された蛍光にのみ基づき、前記アミロイドタンパク質の少なくとも前記存在を区別するように構成される、前記請求項のいずれかに記載のデバイス。
【請求項２７】
前記光学ユニットが、検出された蛍光に基づき、前記眼に前記アミロイド結合性化合物を送達する速度を決定するように構成される、前記請求項のいずれかに記載のデバイス。
【請求項２８】
前記光学ユニットが、検出された蛍光に基づき、前記眼に送達されたアミロイド結合性化合物の空間的分布を決定するように構成される、前記請求項のいずれかに記載のデバイス。
【請求項２９】
前記光学ユニットが、検出された蛍光に基づき、前記眼の角膜の界面における前記アミロイド結合性化合物の濃度の勾配を決定するように構成される、前記請求項のいずれかに記載のデバイス。
【請求項３０】
前記光学ユニットが、検出された蛍光に基づき、前記眼の房水中における、前記アミロイド結合性化合物の空間的分布および前記アミロイド結合性化合物の時間的分布のうちの少なくとも１つを決定するように構成される、前記請求項のいずれかに記載のデバイス。
【請求項３１】
前記光学ユニットが、前記眼の組織から放射される天然蛍光による蛍光信号の増大に基づき、前記眼の眼球界面の場所を決定するように構成される、前記請求項のいずれかに記載のデバイス。
【請求項３２】
前記光学ユニットが、（ｉ）前記眼の解剖学的構造体から離れている距離、および（ｉｉ）強度測定値の変化の検出のうちの少なくとも１つに基づき、前記眼の核上の場所を決定するように構成される、前記請求項のいずれかに記載のデバイス。
【請求項３３】
前記光学ユニットが、前記眼の解剖学的構造体または下部構造体の少なくとも１つの寸法を、前記解剖学的構造体または下部構造体の少なくとも一部の天然蛍光励起に基づき、決定するように構成される、前記請求項のいずれかに記載のデバイス。
【請求項３４】
前記少なくとも１つの寸法を決定することが、前記構造体または下部構造体の厚さを決定すること、前記構造体または下部構造体の形状を決定すること、および前記眼の１つまたはそれより多くの構造体もしくは下部構造体の間の距離を決定することのうちの少なくとも１つを含む、請求項３３に記載のデバイス。
【請求項３５】
前記光学ユニットが、前記眼の中を走査して励起天然蛍光を決定し、それにより前記眼の中の少なくとも１つの目的の領域を決定し、
前記光源による照射を使用して前記眼の中の前記少なくとも１つの目的の領域のサンプリングを行い、前記サンプリングが、前記光源による照射を使用して、前記少なくとも１つの領域の少なくとも１つの領域全体の測定または前記少なくとも１つの領域内の異なる場所のサンプリングのうちの少なくとも１つを実行することを含み、異なる場所の前記サンプリングが前記少なくとも１つの領域内の１つの点、１つの面、または１つの立体のうちの少なくとも１つを照射することを含むように構成され、
前記サンプリングが、前記少なくとも１つのサンプリングされた領域内の少なくとも、前記アミロイドタンパク質に結合された前記アミロイド結合性化合物によって生成される前記蛍光に対する蛍光の強度および蛍光の時間減衰率を決定する前記請求項のいずれかに記載のデバイス。
【請求項３６】
前記光学ユニットが、前記眼の中に深さ方向で軸方向走査のそれぞれの点にそった励起天然蛍光を決定し、それにより前記眼の中の少なくとも１つの目的とする場所を決定するように構成され、
前記光学ユニットが、軸方向走査の方向に垂直な一連の面内で、前記光源を使用する前記眼の１組の面走査のそれぞれの走査のそれぞれの点で、少なくとも、前記アミロイドタンパク質に結合された前記アミロイド結合性化合物によって生成される前記蛍光に対する蛍光の強度および蛍光の時間減衰率を決定するように構成される、前記請求項のいずれかに記載のデバイス。
【請求項３７】
前記デバイスが、前記アミロイド形成性障害を示す前記アミロイドタンパク質について、前記眼の中のリアルタイム探索を可能にするように構成される、前記請求項のいずれかに記載のデバイス。
【請求項３８】
前記光源が、前記眼の中で前記アミロイドタンパク質に結合された前記アミロイド結合性化合物に対する蛍光励起スペクトルのピーク領域に対する適切な波長の光を放射するように構成され、前記光学ユニットが、前記眼の中で前記アミロイドタンパク質に結合された前記アミロイド結合性化合物に対する蛍光発光スペクトルのピーク領域に対する適切な波長の光を検出するように構成される、前記請求項のいずれかに記載のデバイス。
【請求項３９】
前記アミロイド結合性化合物が化合物＃１１である、前記請求項のいずれかに記載のデバイス。
【請求項４０】
前記励起スペクトルが約４７０ｎｍのピークを有し、前記光源が前記励起スペクトルの前記ピークのプラスまたはマイナス約２０ｎｍの範囲内の光を放射するように構成され、前記発光スペクトルが約５８０ｎｍのピークを有し、前記光学ユニットが前記発光スペクトルの前記ピークのプラスまたはマイナス約２０ｎｍの範囲内の光を検出するように構成される、請求項３８または３９に記載のデバイス。
【請求項４１】
前記アミロイドタンパク質がアミロイド形成性障害を示す、前記請求項のいずれかに記載のデバイス。
【請求項４２】
哺乳類の眼の中のアミロイドタンパク質を検出するための方法であって、
波長特性、偏光特性、またはこれらの組合せのうちの少なくとも１つを有する光源で前記眼を照射することであって、それぞれの特性は少なくとも１つのアミロイド結合性化合物が前記アミロイドタンパク質に結合されたときに前記アミロイド結合性化合物中に蛍光を発生するのに適切な特性であり、前記アミロイド結合性化合物が、前記眼に導入されており、前記アミロイド形成性障害を示す前記アミロイドタンパク質に特異的に結合することと、
前記眼を前記照射することの結果として発生する蛍光を含む光を受光することと、
少なくとも、前記アミロイドタンパク質に結合された前記アミロイド結合性化合物によって生成される前記蛍光に対する蛍光の時間減衰率を決定し、前記決定により前記眼の中の前記アミロイドタンパク質に結合された前記アミロイド結合性化合物の前記存在を少なくとも前記時間減衰率に基づき区別することが可能になることと
を含む方法。
【請求項４３】
少なくとも、前記アミロイドタンパク質に結合された前記アミロイド結合性化合物によって生成される前記蛍光に対する蛍光の強度を決定することをさらに含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記アミロイドタンパク質に結合された前記アミロイド結合性化合物の量を、前記強度と前記時間減衰率のうちの少なくとも１つに基づき決定することをさらに含む、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記光源で前記眼を照射することが、パルスレーザーで前記眼を照射することを含む、請求項４２から４４までのいずれかに記載の方法。
【請求項４６】
約１ＭＨｚから約２４０ＭＨｚの間の繰り返し率の光で前記眼を照射することを含む、請求項４２から４５までのいずれかに記載の方法。
【請求項４７】
約４０ピコ秒から約４００ピコ秒の幅の間のパルス幅を持つ光を前記眼に照射することを含む、請求項４２から４６までのいずれかに記載の方法。
【請求項４８】
約４０ＭＨｚの繰り返し率および約２００ピコ秒の幅のパルス幅で光を前記眼に照射することを含む、請求項４２から４７までのいずれかに記載の方法。
【請求項４９】
前記眼の組織から放射される天然蛍光による蛍光信号の増大に基づき、前記眼の眼球界面の場所を決定することをさらに含む、請求項４２から４８までのいずれかに記載の方法。
【請求項５０】
前記光源による照射を使用して前記眼の少なくとも１つの目的の領域のサンプリングを行うことを含み、前記サンプリングが、前記少なくとも１つの領域内の１つまたは複数の点、１つまたは複数の面、または１つまたは複数の立体のうちの少なくとも１つを照射し、前記蛍光の放射を検出することをさらに含む、請求項４２から４９までのいずれかに記載の方法。
【請求項５１】
前記サンプリングが前記眼の１つより多くの領域にまたがる異なる場所をサンプリングすることを含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
前記眼の中へ深さ方向に延在する垂直軸にそった一連の面内で、前記光源を使用して前記眼の面走査を実行することをさらに含む、請求項４２から５１までのいずれかに記載の方法。
【請求項５３】
前記眼の核上の場所を、（ｉ）前記眼の解剖学的構造体から離れている距離、および（ｉｉ）強度測定値の変化の検出のうちの少なくとも１つに基づき決定することをさらに含む、請求項４２から５２までのいずれかに記載の方法。
【請求項５４】
前記アミロイドタンパク質に結合された前記アミロイド結合性化合物の前記存在を前記区別することが、前記アミロイドタンパク質に結合された前記アミロイド結合性化合物を、眼の組織の背景自己蛍光、他の非特異的粒子および未結合アミロイド結合性化合物の自己蛍光から区別することを含む、請求項４２から５３までのいずれかに記載の方法。
【請求項５５】
前記アミロイド結合性化合物、前記アミロイドタンパク質に結合された前記アミロイド結合性化合物、および前記アミロイドタンパク質のうちの１つより多くの、存在または量のうちの少なくとも１つを区別することをさらに含む、請求項４２から５４までのいずれかに記載の方法。
【請求項５６】
前記アミロイドタンパク質が凝集体を含む、請求項４２から５５までのいずれかに記載の方法。
【請求項５７】
前記アミロイドタンパク質がプレアミロイドタンパク質凝集体を含む、請求項４２から５６までのいずれかに記載の方法。
【請求項５８】
前記アミロイドタンパク質がベータアミロイドを含む、請求項４２から５７までのいずれかに記載の方法。
【請求項５９】
前記アミロイド形成性障害がアルツハイマー病を含む、請求項４２から５８までのいずれかに記載の方法。
【請求項６０】
前記アミロイド結合性化合物が分子ローターを含む、請求項４２から５９までのいずれかに記載の方法。
【請求項６１】
前記アミロイド結合性化合物が、コンゴレッドまたはコンゴレッド誘導体アミロイド結合性化合物；クリサミンアミロイド結合性化合物；クリサミン誘導体アミロイド結合性化合物；クリサミンＧまたはクリサミンＧ誘導体アミロイド結合性化合物；チオフラビンＴまたはチオフラビンＴ誘導体アミロイド結合性化合物；およびチオフラビンＳまたはチオフラビンＳ誘導体アミロイド結合性化合物のうちの少なくとも１つを含む、請求項４２から５９までのいずれかに記載の方法。
【請求項６２】
検出された蛍光にのみ基づき、前記アミロイドタンパク質の少なくとも前記存在を区別することを含む、請求項４２から６１までのいずれかに記載の方法。
【請求項６３】
検出された蛍光に基づき、前記眼に前記アミロイド結合性化合物を送達する速度を決定することをさらに含む、請求項４２から６２までのいずれかに記載の方法。
【請求項６４】
前記眼の特定の領域内で比減衰率を持つ光子の平均的個数を決定することをさらに含む、請求項４２から６３までのいずれかに記載の方法。
【請求項６５】
検出された蛍光に基づき、前記眼に送達されるアミロイド結合性化合物の空間的分布を決定することをさらに含む、請求項４２から６４までのいずれかに記載の方法。
【請求項６６】
検出された蛍光に基づき、前記眼の前記角膜の界面において前記アミロイド結合性化合物の濃度の勾配を決定することをさらに含む、請求項４２から６５までのいずれかに記載の方法。
【請求項６７】
検出された蛍光に基づき、前記眼の房水中の前記アミロイド結合性化合物の空間的分布および前記アミロイド結合性化合物の時間的分布のうちの少なくとも１つを決定することをさらに含む、請求項４２から６６までのいずれかに記載の方法。
【請求項６８】
前記眼の解剖学的構造体または下部構造体の少なくとも１つの寸法を、前記解剖学的構造体または下部構造体の少なくとも一部の天然蛍光励起に基づき、決定することをさらに含む、請求項４２から６７までのいずれかに記載の方法。
【請求項６９】
前記少なくとも１つの寸法を決定することが、前記構造体もしくは下部構造体の厚さを決定すること、前記構造体または下部構造体の形状を決定すること、および前記眼の１つまたはそれより多くの構造体または下部構造体の間の距離を決定することのうちの少なくとも１つを含む、請求項６８に記載の方法。
【請求項７０】
前記光検出器デバイスを使用して、前記眼によって発生する蛍光を検出することをさらに含む、請求項４２から６９までのいずれかに記載の方法。
【請求項７１】
前記光検出器デバイスが、フォトダイオード、光電子増倍管、電荷結合素子、および増強電荷結合素子のうちの少なくとも１つを備える、請求項７０に記載の方法。
【請求項７２】
前記光検出器デバイスが高速アバランシェフォトダイオード検出器を備える、請求項７１に記載の方法。
【請求項７３】
前記眼によって発生する蛍光の時間相関単光子計数を実行することをさらに含む、請求項４２から７２までのいずれかに記載の方法。
【請求項７４】
前記時間相関単光子計数を実行することが、前記光源をパルスさせることと、時間チャネルユニットの関数としての光子カウントの分布に基づき蛍光の前記時間減衰率を決定することとを含む、請求項７３に記載の方法。
【請求項７５】
前記眼の中を走査して励起天然蛍光を決定し、それにより前記眼の中の少なくとも１つの目的の領域を決定することと、
前記光源による照射を使用して前記眼の中の少なくとも１つの目的の領域のサンプリングを行い、前記サンプリングが、前記少なくとも１つの領域内の１つまたは複数の点、１つまたは複数の面、または１つまたは複数の立体のうちの少なくとも１つを照射することとを含み、
前記サンプリングが、前記少なくとも１つのサンプリングされた領域内の少なくとも前記アミロイドタンパク質に結合された前記アミロイド結合性化合物によって生成される前記蛍光に対する蛍光の強度および蛍光の時間減衰率を決定することである、請求項４２から７４までのいずれかに記載の方法。
【請求項７６】
前記眼の中への深さ方向の軸方向走査を実行して、前記軸方向走査のそれぞれの点にそって励起天然蛍光を決定し、それにより前記眼の中の少なくとも１つの目的とする場所を決定することと、
前記軸方向走査の方向に垂直な一連の面内で、前記光源を使用して前記眼の面走査を実行し、前記面走査のそれぞれの走査のそれぞれの点で少なくとも前記アミロイドタンパク質に結合された前記アミロイド結合性化合物によって生成される前記蛍光に対する蛍光の強度および蛍光の時間減衰率を決定することと
を含む、請求項４２から７５までのいずれかに記載の方法。
【請求項７７】
前記アミロイド形成性障害を示す前記アミロイドタンパク質について前記眼の中のリアルタイム探索を可能にする、請求項４２から７６までのいずれかに記載の方法。
【請求項７８】
前記眼の中で前記アミロイドタンパク質に結合された前記アミロイド結合性化合物に対する蛍光励起スペクトルのピーク領域に対する適切な波長の光を前記眼に照射することと、
前記眼の中で前記アミロイドタンパク質に結合された前記アミロイド結合性化合物に対する蛍光発光スペクトルのピーク領域に対する適切な波長の前記眼から受光した光を検出することとをさらに含む、請求項４２から７７までのいずれかに記載の方法。
【請求項７９】
前記アミロイド結合性化合物が化合物＃１１である、請求項７８に記載の方法。
【請求項８０】
前記励起スペクトルが約４７０ｎｍのピークを有し、前記眼の前記照射が前記励起スペクトルの前記ピークのプラスまたはマイナス約２０ｎｍの範囲内の波長であり、前記発光スペクトルが約５８０ｎｍのピークを有し、前記眼から受光した光の前記検出が前記発光スペクトルの前記ピークのプラスまたはマイナス約２０ｎｍの範囲内の波長である、請求項７８または請求項７９に記載の方法。
【請求項８１】
前記アミロイドタンパク質がアミロイド形成性障害を示す、請求項４２から８０までのいずれかに記載の方法。
【請求項８２】
哺乳類におけるアミロイド形成性障害またはその素因を診断する方法であって、
波長特性、偏光特性、またはこれらの組合せのうちの少なくとも１つを有する光源で前記哺乳類の眼を照射することであって、それぞれの特性が少なくとも１つのアミロイド結合性化合物が前記アミロイド形成性障害を示すアミロイドタンパク質に結合されたときに前記アミロイド結合性化合物中に蛍光を発生するのに適切な特性であり、前記アミロイド結合性化合物が、前記眼に導入されており、前記アミロイド形成性障害を示す前記アミロイドタンパク質に特異的に結合することと、
前記眼に照射した結果として発生する蛍光を含む光を受光することと、
少なくとも、記アミロイドタンパク質に結合された前記アミロイド結合性化合物によって生成される前記蛍光に対する蛍光の時間減衰率を決定し、前記決定により前記眼の中の前記アミロイドタンパク質に結合された前記アミロイド結合性化合物の前記存在を少なくとも前記時間減衰率に基づき区別することが可能になることとを含み、
結合の正常対照レベルと比較したときの前記眼の中の前記アミロイドタンパク質への前記アミロイド結合性化合物の結合の増大が、アミロイド形成性障害の診断、または前記哺乳類のアミロイド形成性障害を発症するリスクを示す方法。
【請求項８３】
前記アミロイド形成性障害がアルツハイマー病である、請求項８２に記載の方法。
【請求項８４】
哺乳類の眼の解剖学的構造体を識別するための方法であって、
波長特性、偏光特性、またはこれらの組合せのうちの少なくとも１つを有する光源で前記眼を照射することであって、それぞれの特性が前記眼の前記解剖学的構造体内に天然蛍光を発生するのに適切な特性であることと、
前記光源で照射することによって生成される前記天然蛍光の強度の変化が最大である前記眼の中の場所を決定し、前記決定することによって前記天然蛍光の強度の変化が最大である前記場所に基づき前記解剖学的構造体を識別することが可能になることと
を含む方法。
【請求項８５】
前記解剖学的構造体が前記眼の前部の解剖学的構造体を含む、請求項８４に記載の方法。
【請求項８６】
前記解剖学的構造体を前記識別することが、解剖学的界面の場所を決定することを含む、請求項８４または８５に記載の方法。
【請求項８７】
前記解剖学的界面の場所を決定することが、前記天然蛍光の強度の増大が最大である場所を決定することに基づき、前記眼の水晶体嚢の界面の場所を決定することを含む、請求項８６に記載の方法。
【請求項８８】
前記解剖学的構造体を前記識別することが、前記眼の中で前記光源によって生成される天然蛍光に基づき、角膜の厚さ、角膜の形状、房水の深さ、水晶体の形状、水晶体の厚さのうちの少なくとも１つ、および前記眼の前記水晶体の少なくとも１つの下部構造体の厚さおよび形状のうちの少なくとも１つを決定することを含む、請求項８４から８７までのいずれかに記載の方法。
【請求項８９】
前記水晶体の前記少なくとも１つの下部構造体が、前記眼の水晶体嚢、皮質、核上、および核のうちの少なくとも１つを含む、請求項８８に記載の方法。
【請求項９０】
前記解剖学的構造体を前記識別することが、前記眼の少なくとも２つの解剖学的構造体の間の眼球内距離を決定することを含む、請求項８４から８９までのいずれかに記載の方法。
【請求項９１】
前記光源を使用して、前記哺乳類の前記眼の中の、アミロイド形成性障害を示すアミロイドタンパク質を検出することをさらに含む、請求項８４から９０までのいずれかに記載の方法。
【請求項９２】
前記哺乳類の前記眼を前記光源で照射し、前記光源が波長特性、偏光特性、またはこれらの組合せのうちの少なくとも１つをさらに備え、それぞれの特性が少なくとも１つのアミロイド結合性化合物が前記アミロイド形成性障害を示す前記アミロイドタンパク質に結合されたときに前記アミロイド結合性化合物中に蛍光を発生するのに適切な特性であり、前記アミロイド結合性化合物が、前記眼に導入されており、前記アミロイド形成性障害を示す前記アミロイドタンパク質に特異的に結合する、光源で前記哺乳類の眼を照射することと、
前記眼に照射した結果として発生する蛍光を含む光を受光することと、
少なくとも、前記アミロイドタンパク質に結合された前記アミロイド結合性化合物によって生成される前記蛍光に対する蛍光の時間減衰率を決定し、前記決定により前記眼の中の前記アミロイドタンパク質に結合された前記アミロイド結合性化合物の前記存在を少なくとも前記時間減衰率に基づき区別することが可能になることとをさらに含む、請求項９１に記載の方法。
【請求項９３】
前記アミロイドタンパク質に結合された前記アミロイド結合性化合物の前記存在を前記区別することが、前記アミロイドタンパク質に結合された前記アミロイド結合性化合物を眼の組織の背景自己蛍光、他の非特異的粒子および未結合アミロイド結合性化合物の自己蛍光から区別することを含む、請求項９２に記載の方法。
【請求項９４】
前記アミロイド形成性障害を示す前記アミロイドタンパク質について、前記眼の中のリアルタイム探索を可能にする、請求項８４から９３までのいずれかに記載の方法。
【請求項９５】
前記眼の中で前記アミロイドタンパク質に結合された前記アミロイド結合性化合物に対する蛍光励起スペクトルのピーク領域に対する適切な波長の光を前記眼に照射することと、
前記眼の中で前記アミロイドタンパク質に結合された前記アミロイド結合性化合物に対する蛍光発光スペクトルのピーク領域に対する適切な波長の前記眼から受光した光を検出することとをさらに含む、請求項８４から９４までのいずれかに記載の方法。
【請求項９６】
前記アミロイド結合性化合物が化合物＃１１である、請求項９５に記載の方法。
【請求項９７】
前記励起スペクトルが約４７０ｎｍのピークを有し、前記眼の前記照射が前記励起スペクトルの前記ピークのプラスまたはマイナス約２０ｎｍの範囲内の波長であり、前記発光スペクトルが約５８０ｎｍのピークを有し、前記眼から受光した光の前記検出が前記発光スペクトルの前記ピークのプラスまたはマイナス約２０ｎｍの範囲内の波長である、請求項９５または請求項９６に記載の方法。
【請求項９８】
前記方法によって少なくとも前記時間減衰率に基づき類似の蛍光スペクトルを持つ少なくとも２つの異なる発蛍光団を区別することが可能になり、前記類似の蛍光スペクトルが発光スペクトルと励起スペクトルとの著しいオーバーラップの少なくとも１つを含む、請求項４２から８１までのいずれかに記載の方法。
【請求項９９】
少なくとも１つの発蛍光団の蛍光強度および寿命減衰のうちの少なくとも１つの分布を２次元で表すことをさらに含む、請求項４２から８１までのいずれかに記載の方法。
【請求項１００】
少なくとも１つの発蛍光団の蛍光強度および寿命減衰のうちの少なくとも１つに基づき、結合された光子の数と未結合の光子の数を決定することをさらに含む、請求項４２から８１までのいずれかに記載の方法。
【請求項１０１】
タンパク質へ結合されたアミロイド結合性化合物およびタンパク質へ未結合のアミロイド結合性化合物の蛍光強度および寿命減衰の分布を２次元で表すことをさらに含む、請求項１００に記載の方法。
【請求項１０２】
２次元での表現をスキャナーおよびレーザーのうちの少なくとも１つと同期することをさらに含む、請求項１０１に記載の方法。
【請求項１０３】
前記眼の特定の領域上で、特定の寿命減衰に関連付けられている、蛍光強度を平均することによってパラメータを決定することをさらに含む、請求項４２から８１までのいずれかに記載の方法。
【請求項１０４】
共焦点経路にそって位置合わせ光源と前記眼の位置合わせを行って、前記眼の中の基準点を決定することをさらに含む、請求項４２から８１までのいずれかに記載の方法。
【請求項１０５】
眼組織内のタンパク質上の結合された発蛍光団を決定するための方法であって、
波長特性、偏光特性、またはこれらの組合せのうちの少なくとも１つを有する光源で前記眼組織を照射することであって、それぞれの特性が少なくとも１つのアミロイド結合性化合物が前記タンパク質に結合されたときに前記アミロイド結合性化合物中に蛍光を発生するのに適切な特性であり、前記アミロイド結合性化合物が、前記眼組織に導入されており、前記タンパク質に特異的に結合することと、
前記眼に照射した結果として発生する蛍光を含む光を受光することと、
少なくとも前記タンパク質に結合された前記アミロイド結合性化合物によって生成される前記蛍光に対する蛍光の時間減衰率を決定し、前記決定により前記眼組織の中の前記タンパク質に結合された前記アミロイド結合性化合物の前記存在を少なくとも前記時間減衰率に基づき区別することが可能になることと
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本願は、２０１０年８月１６日に出願された先の米国仮特許出願第６１／３７４，１３１号および２０１０年１２月２１日に出願された米国仮特許出願第６１／４２５，４９０号の利益を主張し、そして２０１１年２月１１日に出願された欧州特許出願第１１００１１４８．３号に対する米国特許法第１１９条または３６５条の下での優先権を主張する。
【０００２】
本出願はまた、現在米国特許第７，８２８，４３６号である、２００７年４月１１日に出願された米国特許出願第１１／７８６，５１４号；および２００８年５月２１日に出願され、米国特許出願公開第２００９／００４１６６６号として公開された米国特許出願第１２／１５４，２２６号；ならびに米国特許第７，１０７，０９２号および米国特許第７，２９７，３２６号に関連する。
【０００３】
上記特許、公報および出願の全ての教示全体が、本明細書中に参考として援用される。
【背景技術】
【０００４】
発明の背景
疾患は、進行過程において早期に発見するのが常に望ましい。早期検出により、さまざまな疾患の治療に際してその成功率を高めることが一般的に実証されている早期治療が可能になる。人々の眼、特に眼の水晶体を分析することで、さまざまな種類の疾患の兆候がわかることが発見されている。例えば、研究者らは、アルツハイマー病［ＡＤ］の犠牲者の眼の水晶体の核上（supranucleus）内にβアミロイドペプチドおよびその凝集体（aggregate）を見つけた。Goldsteinらの米国特許第７，２９７，３２６号（特許文献１）を参照。核上は、厚さが数分の１ミリメートル程度しかないため、水晶体のこの領域から得られる測定は、場所に関して正確であり、情報に関して特異性があり、取得が高速である必要がある。これは、患者が照らされた標的を凝視しているときであってもヒトの眼はほとんど一定した運動を行っているため、特に正しい。
【０００５】
正常対照値と比較して被験哺乳類の眼の水晶体核上および／または水晶体皮質領域内のβアミロイドペプチドとその凝集体の存在、または量の増大は、被験哺乳類がアミロイド形成性障害などの神経変性疾患を罹患しているか、またはそのような神経変性疾患を発症するリスクが高いことを示すことが判明している。
【０００６】
アミロイド形成性障害の早期検出を可能にするためのシステムおよび方法に関して、継続的に必要性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第７，２９７，３２６号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態によれば、凝集体を含むアミロイドタンパク質などの、アミロイドタンパク質を哺乳類の眼の中で検出するための方法が提供される。いくつかの実施形態では、アミロイドタンパク質の検出は、アミロイド形成性障害を示す。この方法は、波長特性、偏光特性、またはこれらの組合せのうちの少なくとも１つを有する光源で眼を照射することであって、それぞれの特性は少なくとも１つのアミロイド結合性化合物がアミロイドタンパク質に結合されたときにそのアミロイド結合性化合物中に蛍光を発生するのに適切な特性であり、アミロイド結合性化合物が、眼に導入されており、アミロイド形成性障害を示すアミロイドタンパク質に特異的に結合することと、眼を照射した結果として発生する蛍光を含む光を受光することと、少なくとも、アミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物によって生成される蛍光に対する蛍光の時間減衰率を決定し、この決定により眼の中のアミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物の存在を少なくとも時間減衰率に基づき区別することが可能になることとを含む。
【０００９】
さらなる関係する実施形態では、この方法は、少なくとも、アミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物によって生成される蛍光に対する蛍光の強度を決定することをさらに含みうる。アミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物の量は、強度と時間減衰率の少なくとも一方に基づき決定されうる。この方法は、眼の組織から放射される天然蛍光による蛍光信号の増大に基づき眼の水晶体嚢などの眼球界面の場所を決定することをさらに含みうる。光源による照射を使用して眼の少なくとも１つの領域のサンプリングを行うことができ、このサンプリングは光源による照射を使用して領域全体の測定またはその１つまたは複数の領域内の異なる場所のサンプリングのうちの少なくとも一方を実行することを含み、異なる場所のサンプリングは眼の中の少なくとも１つの点、面、および／または立体を照射することを含む。このサンプリングは、眼の１つより多くの領域にまたがる異なる場所をサンプリングすることを含みうる。例えば、眼の中へ深さ方向に延在する垂直軸にそった一連の面内で、光源を使用して眼の面走査が実行されうる。眼の核上の場所は、（ｉ）眼または角膜界面の水晶体嚢の界面などの特定の解剖学的構造体から離れている距離、または（ｉｉ）強度測定結果の変化（勾配）の検出に基づき決定されうる。アミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物の存在を区別することは、アミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物を眼の組織の背景自己蛍光および他の非特異的粒子さらには未結合造影剤の自己蛍光から区別することを含みうる。この方法は、アミロイド結合性化合物、アミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物、およびアミロイドタンパク質のうちの１つより多くの存在および量のうちの少なくとも１つを区別することを含みうる。アミロイドタンパク質は、凝集体もしくはプレアミロイドタンパク質凝集体（ペプチドＡβ１−４２および／またはＡβ１−４０のダイマー、トライマー、またはより高次のオリゴマーを含む）を含みうる。例えば、アミロイドタンパク質は、ベータアミロイドを含みうる。アミロイド形成性障害には、アルツハイマー病が含まれうる。
【００１０】
さらなる関係する実施形態では、アミロイド結合性化合物は、分子ローター、クリサミンおよび／またはクリサミン誘導体、アミロイド結合性コンゴレッドおよび／またはコンゴレッド誘導体化合物、アミロイド結合性クリサミンＧまたはクリサミンＧ誘導体化合物、アミロイド結合性チオフラビンＴまたはチオフラビンＴ誘導体化合物、およびアミロイド結合性チオフラビンＳまたはチオフラビンＳ誘導体化合物を含みうる。この方法は、蛍光の検出にのみ基づき少なくともアミロイドタンパク質の存在を区別することを含みうる。この方法は、眼の特定の領域内で比減衰率を持つ光子の平均的個数を決定することをさらに含みうる。アミロイド結合性化合物を眼に送達する速度、眼に送達されたアミロイド結合性化合物の空間的分布、および／または眼の角膜の界面におけるアミロイド結合性化合物の濃度勾配は、検出された蛍光に基づき決定されうる。さらに、眼の房水中のアミロイド結合性化合物の空間的分布および／またはアミロイド結合性化合物の時間的分布は、検出された蛍光に基づき決定されうる。
【００１１】
この方法は、解剖学的構造体もしくは下部構造体の少なくとも一部の天然蛍光励起に基づき眼の解剖学的構造体もしくは下部構造体の少なくとも１つの寸法を決定することをさらに含みうる。少なくとも１つの寸法を決定することは、構造体もしくは下部構造体の厚さを決定することと、構造体もしくは下部構造体の形状を決定することと、眼の１つまたはそれより多くの構造体もしくは下部構造体の間の距離を決定することのうちの少なくとも１つを含みうる。例えば、少なくとも１つの寸法を決定することは、角膜の厚さ、角膜の形状、房水の深さ、水晶体の形状、または水晶体の厚さを決定すること、または水晶体の表面から水晶体の皮質または核上もしくは核までの距離などの、眼の水晶体または他の構造体もしくは下部構造体内の内部測定を決定することを含みうる。この方法は、フォトダイオード、光電子増倍管、電荷結合素子（ＣＣＤ）、および増強電荷結合素子（ＩＣＣＤ）のうちの少なくとも１つなどの光検出器デバイス、例えば、高速アバランシェフォトダイオード検出器を使用して眼によって生成される蛍光を検出することをさらに含みうる。この方法は、眼によって生成される蛍光の時間相関単光子計数を実行することを含みうる。時間相関単光子計数は、光源をパルス（ｐｕｌｓｅ）させることと、時間チャネルユニットの関数としての光子カウントの分布に基づき蛍光の時間減衰率を決定することとを含みうる。
【００１２】
さらなる関係する実施形態において、この方法は、眼の中を走査して、励起された天然蛍光を決定し、それにより眼の中の少なくとも１つの目的の領域を決定することと、光源による照射を使用して眼の中の少なくとも１つの目的の領域のサンプリングを行い、このサンプリングは光源による照射を使用して少なくとも１つの領域の少なくとも１つの領域全体の測定または少なくとも１つの領域内の異なる場所のサンプリングのうちの少なくとも一方を実行することを含み、異なる場所のサンプリングは少なくとも１つの領域内の１つの点、１つの面、または１つの立体のうちの少なくとも１つを照射することを含むこととを含むことができ、このサンプリングでは、少なくとも１つのサンプリングされた領域内の少なくとも、アミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物によって生成される蛍光に対する蛍光の強度および蛍光の時間減衰率を決定する。例えば、この方法は、眼の中の深さ方向の軸方向走査（ｚ走査）を実行して、軸方向走査のそれぞれの点にそって励起された天然蛍光を決定し、それにより眼の中の少なくとも１つの目的とする場所を決定することと、軸方向走査の方向に垂直な一連の面内で、光源を使用して眼の面走査を実行し、面走査のそれぞれの走査のそれぞれの点で少なくとも、アミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物によって生成される蛍光に対する蛍光の強度および蛍光の時間減衰率を決定することとを含みうる。この方法によって、アミロイド形成性障害を示すアミロイドタンパク質について、眼の中をリアルタイム探索することができる。
【００１３】
さらなる関係する実施形態において、この方法は、眼の中でアミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物に対する蛍光励起スペクトルのピーク領域に対する適切な波長の光を眼に照射することと、眼の中でアミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物に対する蛍光発光スペクトルのピーク領域に対する適切な波長の眼から受光した光を検出することとをさらに含みうる。アミロイド結合性化合物は、化合物＃１１でありうる。励起スペクトルは、約４７０ｎｍのピークを有することができ、眼の照射は励起スペクトルのピークのプラスまたはマイナス約２０ｎｍの範囲内の波長であり、発光スペクトルは、約５８０ｎｍのピークを有することができ、眼から受光した光の検出は発光スペクトルのピークのプラスまたはマイナス約２０ｎｍの範囲内の波長である。
【００１４】
本発明による別の実施形態では、哺乳類の眼の中のアミロイドタンパク質を検出するためのデバイスが実現される。このデバイスは、ある波長の光、偏光、またはこれらの組合せのうちの少なくとも１つを発光して眼に照射し、それぞれの光は少なくとも１つのアミロイド結合性化合物がアミロイドタンパク質に結合されたときにそのアミロイド結合性化合物中に蛍光を発生するのに適切な光であり、アミロイド結合性化合物は眼に導入されており、アミロイド形成性障害を示すアミロイドタンパク質に特異的に結合するように構成された光源と、眼の照射の結果として生成される蛍光を含む光を受光し、少なくとも、アミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物によって生成される蛍光に対する蛍光の時間減衰率を決定し、この決定により眼の中のアミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物の存在を少なくとも時間減衰率に基づき区別することが可能になるように構成された光学ユニットを備える。
【００１５】
さらなる関係する実施形態において、光学ユニットは時間減衰率を決定するように構成することができ、この時間減衰率は、アミロイド結合性分子ローター化合物、アミロイド結合性コンゴレッドまたはコンゴレッド誘導体アミロイド結合性化合物、アミロイド結合性クリサミン化合物、アミロイド結合性クリサミン誘導体化合物、アミロイド結合性クリサミンＧまたはクリサミンＧ誘導体化合物、アミロイド結合性チオフラビンＴまたはチオフラビンＴ誘導体化合物、およびアミロイド結合性チオフラビンＳまたはチオフラビンＳ誘導体化合物のうちの少なくとも１つに対する時間減衰率である。光学ユニットは、少なくとも、アミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物によって生成される蛍光に対する蛍光の強度を決定しうる。光学ユニットは、アミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物の量を、強度と時間減衰率のうちの少なくとも一方に基づき決定するように構成されうる。光学ユニットは、眼の特定の領域内で比減衰率を持つ光子の平均的個数を決定するように構成されうる。光源は、パルス状レーザーを備えうる。デバイスは、光源からの光を眼の中の複数の場所にわたって走査するように構成された光学式走査ユニットをさらに備えうる。光学式走査ユニットは、平行移動ステージ上に装着された対物レンズおよびガルバノミラーを備えるスキャナーを備えうる。光学式走査ユニットは、光源による照射を使用して眼の少なくとも１つの領域のサンプリングを行うように配置構成することができ、このサンプリングは光源による照射を使用して少なくとも１つの領域の少なくとも１つの領域全体の測定または少なくとも１つの領域内の異なる場所のサンプリングのうちの少なくとも一方を実行することを含み、異なる場所のサンプリングは少なくとも１つの領域内の１つの点、１つの面、または１つの立体のうちの少なくとも１つを照射することを含む。光学式走査ユニットは、眼の１つより多くの領域にまたがる異なる場所をサンプリングするように配置構成されうる。一例において、光学式走査ユニットは、眼の中へ深さ方向に延在する垂直軸にそった一連の面内で光源を使用して眼の面走査を実行するように配置構成されうる。デバイスは、フォトダイオード、光電子増倍管、電荷結合素子（ＣＣＤ）、および増強電荷結合素子（ＩＣＣＤ）のうちの少なくとも１つなどの、眼から放射された蛍光を検出するための光検出器ユニット、例えば、アバランシェ光検出器をさらに備えうる。
【００１６】
さらなる関係する実施形態において、デバイスは、眼から蛍光を発せられた光の光子カウントを示す電気信号を光検出器ユニットから受信する時間相関単光子計数モジュールをさらに備えうる。デバイスは、時間チャネルユニットの関数としての光子カウントの分布に基づき蛍光の時間減衰率を決定するように構成された少なくとも１つのプロセッサモジュールを備えうる。光学ユニットは、アミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物を眼の組織の背景自己蛍光および他の非特異的粒子さらには未結合アミロイド結合性化合物の自己蛍光から区別するように構成されうる。光学ユニットは、アミロイド結合性化合物、アミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物、およびアミロイドタンパク質のうちの複数の存在および量のうちの少なくとも１つを区別するように構成されうる。アミロイドタンパク質は、凝集体またはプレアミロイドタンパク質凝集体を含みうる。例えば、アミロイドタンパク質は、ベータアミロイドを含みうる。アミロイド形成性障害には、アルツハイマー病が含まれうる。
【００１７】
さらなる関係する実施形態において、光学ユニットは、蛍光の検出にのみ基づき少なくともアミロイドタンパク質の存在を区別するように構成されうる。光学ユニットは、アミロイド結合性化合物を眼に送達する速度、眼に送達されたアミロイド結合性化合物の空間的分布、および／または眼の角膜の界面におけるアミロイド結合性化合物の濃度勾配を、検出された蛍光に基づき決定するように構成されうる。光学ユニットは、検出された蛍光に基づき眼の房水中のアミロイド結合性化合物の空間的分布および時間的分布のうちの少なくとも一方を決定するように構成されうる。光学ユニットは、眼の組織から放射される天然蛍光による蛍光信号の増大に基づき眼の水晶体嚢などの眼球界面の場所を決定するように構成されうる。光学ユニットは眼の核上の場所を、（ｉ）眼または角膜界面の水晶体嚢の界面などの特定の解剖学的構造体から離れている距離、または（ｉｉ）強度測定結果の変化（勾配）の検出に基づき決定するように構成されうる。光学ユニットは、解剖学的構造体もしくは下部構造体の少なくとも一部の天然蛍光励起に基づき眼の解剖学的構造体もしくは下部構造体の少なくとも１つの寸法を決定するように構成することができ、少なくとも１つの寸法を決定することは、構造体もしくは下部構造体の厚さを決定すること、構造体もしくは下部構造体の形状を決定すること、眼の１つまたはそれより多くの構造体もしくは下部構造体の間の距離を決定することのうちの少なくとも１つを含みうる。
【００１８】
さらなる関係する実施形態において、光学ユニットは、眼の中を走査して、励起された天然蛍光を決定し、それにより眼の中の少なくとも１つの目的の領域を決定し、光源による照射を使用して眼の中の少なくとも１つの目的の領域のサンプリングを行い、このサンプリングは光源による照射を使用して少なくとも１つの領域の少なくとも１つの領域全体の測定または少なくとも１つの領域内の異なる場所のサンプリングのうちの少なくとも一方を実行することを含み、異なる場所のサンプリングは少なくとも１つの領域内の１つの点、１つの面、または１つの立体のうちの少なくとも１つを照射することを含むように構成されうるものであり、このサンプリングでは、少なくとも１つのサンプリングされた領域内の少なくとも、アミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物によって生成される蛍光に対する蛍光の強度および蛍光の時間減衰率を決定する。例えば、光学ユニットは、眼の中へ深さ方向の軸方向走査（ｚ走査）のそれぞれの点にそって励起された天然蛍光を決定し、それにより眼の中の少なくとも１つの目的とする場所を決定し、ｚ走査の方向に垂直な一連の面内で、光源を使用する眼の１組の面走査（ｘｙ走査）のそれぞれの走査のそれぞれの点で少なくとも、アミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物によって生成される蛍光に対する蛍光の強度および蛍光の時間減衰率を決定するように構成されうる。このデバイスは、アミロイド形成性障害を示すアミロイドタンパク質について眼の中のリアルタイム探索を可能にするように構成されうる。
【００１９】
さらなる関係する実施形態において、光源は、眼の中でアミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物に対する蛍光励起スペクトルのピーク領域に対する適切な波長の光を放射するように構成され、光学ユニットは、眼の中でアミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物に対する蛍光発光スペクトルのピーク領域に対する適切な波長の光を検出するように構成されうる。アミロイド結合性化合物は、化合物＃１１でありうる。励起スペクトルは、約４７０ｎｍのピークを有することができ、光源は励起スペクトルのピークのプラスまたはマイナス約２０ｎｍの範囲内の光を放射するように構成され、発光スペクトルは、約５８０ｎｍのピークを有することができ、光学ユニットは発光スペクトルのピークのプラスまたはマイナス約２０ｎｍの範囲内の光を検出するように構成される。アミロイドタンパク質は、アミロイド形成性障害を示しうる。
【００２０】
本発明による別の実施形態では、哺乳類、例えば、霊長類（ヒトなど）、イヌ、ネコ、ヒツジ、ウシ、および同様の動物におけるアミロイド形成性障害またはその素因を診断する方法が提供される。この方法は、波長特性、偏光特性、またはこれらの組合せのうちの少なくとも１つを有する光源で哺乳類の眼を照射することであって、それぞれの特性は少なくとも１つのアミロイド結合性化合物がアミロイド形成性障害を示すアミロイドタンパク質に結合されたときにそのアミロイド結合性化合物中に蛍光を発生するのに適切な特性であり、アミロイド結合性化合物は眼に導入されており、アミロイド形成性障害を示すアミロイドタンパク質に特異的に結合することと、眼に照射した結果として発生する蛍光を含む光を受光することと、少なくとも、アミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物によって生成される蛍光に対する蛍光の時間減衰率を決定し、この決定により眼の中のアミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物の存在を少なくとも時間減衰率に基づき区別することが可能になることとを含む。結合の正常対照レベルと比較したときの眼の中のアミロイドタンパク質へのアミロイド結合性化合物の結合の増大は、アミロイド形成性障害の診断、または哺乳類のアミロイド形成性障害を発症するリスクを示す。アミロイド形成性障害は、アルツハイマー病でありうる。
【００２１】
本発明による別の実施形態では、哺乳類の眼の解剖学的構造体を識別するための方法が提供される。この方法は、波長特性、偏光特性、またはこれらの組合せのうちの少なくとも１つを有する光源で眼を照射することであって、それぞれの特性は眼の解剖学的構造体内に天然蛍光を発生するのに適切な特性であることと、光源で照射することによって生成される天然蛍光の強度の変化が最大である眼の中の場所を決定し、この決定することによって天然蛍光の強度の変化が最大である場所に基づき解剖学的構造体を識別することが可能になることとを含む。特定の実施形態において、本発明の一実施形態による本明細書で説明されているデバイスは、このような方法で使用される。
【００２２】
さらなる関係する実施形態において、解剖学的構造体は、眼の前部の解剖学的構造体を含みうる。解剖学的構造体の識別は、天然蛍光の強度の増大が最大である場所を決定することに基づき眼の水晶体嚢の界面の場所を決定することなどの、解剖学的界面の場所を決定することを含みうる。解剖学的構造体の識別は、眼の中で光源によって生成される天然蛍光に基づき眼の角膜の厚さ、角膜の形状、房水の深さ、水晶体の形状、水晶体の厚さ、および水晶体の下部構造体（例えば、水晶体嚢、皮質、核上、核）の厚さおよび／または形状のうちの少なくとも１つを決定することを含み、また眼の少なくとも２つの解剖学的構造体の間の眼球内距離を決定することを含みうる。この方法は、光源を使用して哺乳類の眼の中にアミロイド形成性障害を示すアミロイドタンパク質を検出することをさらに含みうる。この方法は、哺乳類の眼を光源で照射し、光源は波長特性、偏光特性、またはこれらの組合せのうちの少なくとも１つをさらに備え、それぞれの特性は少なくとも１つのアミロイド結合性化合物がアミロイド形成性障害を示すアミロイドタンパク質に結合されたときにそのアミロイド結合性化合物中に蛍光を発生するのに適切な特性であり、アミロイド結合性化合物は眼に導入されており、アミロイド形成性障害を示すアミロイドタンパク質に特異的に結合することと、眼に照射した結果として発生する蛍光を含む光を受光することと、少なくとも、アミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物によって生成される蛍光に対する蛍光の時間減衰率を決定し、この決定により眼の中のアミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物の存在を少なくとも時間減衰率に基づき区別することが可能になることとを含みうる。アミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物の存在を区別することは、アミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物を眼の組織の背景自己蛍光および他の非特異的粒子さらには未結合アミロイド結合性化合物の自己蛍光から区別することを含みうる。この方法によって、アミロイド形成性障害を示すアミロイドタンパク質について眼の中をリアルタイム探索することができる。この方法は、眼の中でアミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物に対する蛍光励起スペクトルのピーク領域に対する適切な波長の光を眼に照射することと、眼の中でアミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物に対する蛍光発光スペクトルのピーク領域に対する適切な波長の眼から受光した光を検出することとをさらに含みうる。アミロイド結合性化合物は、化合物＃１１でありうる。励起スペクトルは、約４７０ｎｍのピークを有することができ、眼の照射は励起スペクトルのピークのプラスまたはマイナス約２０ｎｍの範囲内の波長であり、発光スペクトルは、約５８０ｎｍのピークを有することができ、眼から受光した光の検出は発光スペクトルのピークのプラスまたはマイナス約２０ｎｍの範囲内の波長である。
【００２３】
さらなる関係する実施形態において、方法によって、少なくとも時間減衰率に基づき眼の中の類似の蛍光スペクトルを持つ少なくとも２つの異なる発蛍光団を区別することが可能になり、類似の蛍光スペクトルは発光スペクトルと励起スペクトルとの著しいオーバーラップの少なくとも１つを含む。方法は、２つの次元における少なくとも１つの発蛍光団の蛍光強度および寿命減衰のうちの少なくとも一方の分布を表すことをさらに含みうる。さらに、方法は、少なくとも１つの発蛍光団の蛍光強度および寿命減衰のうちの少なくとも一方に基づき眼の中で結合された光子の数と未結合の光子の数を決定することを含みうる。方法は、タンパク質への結合されたアミロイド結合性化合物およびタンパク質への未結合のアミロイド結合性化合物の蛍光強度および寿命減衰の分布を２次元で表すことを含みうる。２次元で表すことは、スキャナーおよびレーザーのうちの少なくとも一方と同期されうる。この方法は、眼の特定の領域の上で、特定の寿命減衰に関連付けられている、蛍光強度を平均することによってパラメータを決定することをさらに含みうる。それに加えて、この方法は、共焦点経路にそって位置合わせ光源と眼の位置合わせを行って、眼の中の基準点を決定することをさらに含みうる。
【００２４】
本発明によるさらなる実施形態では、眼組織内のタンパク質上の結合された発蛍光団を決定するための方法が提供される。この方法は、波長特性、偏光特性、またはこれらの組合せのうちの少なくとも１つを有する光源で眼組織を照射することであって、それぞれの特性は少なくとも１つのアミロイド結合性化合物がタンパク質に結合されたときにそのアミロイド結合性化合物中に蛍光を発生するのに適切な特性であり、アミロイド結合性化合物は眼組織に導入されており、タンパク質に特異的に結合することと、眼に照射した結果として発生する蛍光を含む光を受光することと、少なくとも、タンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物によって生成される蛍光に対する蛍光の時間減衰率を決定し、この決定により眼組織の中のタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物の存在を少なくとも時間減衰率に基づき区別することが可能になることとを含む。
【００２５】
前記の内容は、さまざまな図面全体を通して類似の参照文字は同じ部分または要素を指し示す、添付図面に例示されているような、本発明の例示的な実施形態に関する以下のより具体的な説明から明らかになるであろう。これらの図面は、必ずしも縮尺通りではなく、代わりに本発明の実施形態を例示することに重点を置いている。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明の一実施形態による光学系の略図である。
【図２】図２Ａは、眼のｚ走査における水晶体界面を検出するためのアルゴリズムの実行中に測定される、蛍光強度対変位のグラフであり、図２Ｂは、本発明の一実施形態による、図２Ａのグラフの一次導関数のグラフである。
【図３】図３Ａおよび３Ｂは、本発明の一実施形態による蛍光減衰時間の決定を例示するグラフである。
【図４】図４は、本発明の一実施形態による、時間相関単光子計数法の使用を例示する略図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態による蛍光アミロイド結合性化合物として使用されうる、化合物＃１１の構造体を示す図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態によるデバイスによって得られる蛍光アミロイド結合性化合物の化合物＃１１の蛍光ヒストグラムである。
【図７】図７は、本発明の一実施形態により得られる、化合物＃１１の蛍光寿命画像とその対応する強度画像の図である。
【図８】図８Ａは、本発明の一実施形態によるアミロイド結合性化合物、および凝集体ペプチドに結合されたアミロイド結合性化合物を示す蛍光寿命画像である。図８Ｂは、本発明の一実施形態による、図８Ａの蛍光寿命画像のアミロイド結合性化合物および凝集体ペプチドに結合されたアミロイド結合性化合物に対する対応する蛍光寿命ヒストグラムを示す図である。
【図９】図９Ａは、本発明の一実施形態により、インビボ検査でウサギにおいて測定された蛍光アミロイド結合性化合物＃１１に関する比減衰率の光子の頻度のプロットである。図９Ｂは、本発明の一実施形態による、図９Ａの検査に対応する蛍光ヒストグラムである。
【図１０】図１０Ａおよび１０Ｂは、本発明の一実施形態による実験における、ウサギの検査の際のベースラインとなる朝と投薬した後のその日の終わりに測定された蛍光アミロイド結合性化合物の化合物＃１１に関係する比減衰率の光子の頻度を示すプロットである。
【図１１】図１１Ａおよび１１Ｂは、本発明の一実施形態による実験における、ベースラインと動物実験の４日目の終わりの後に撮った２つの蛍光寿命画像である。
【図１２】図１２は、本発明の一実施形態による、４７０ｎｍで励起されたときの蛍光アミロイド結合性化合物の化合物＃１１の発光スペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の例示的な実施形態を以下に説明する。
【００２８】
本発明の一実施形態によれば、凝集体を形成しうるか、または凝集体をすでに形成している、アミロイドタンパク質の信頼性の高い早期非侵襲性検出を行うためのシステムおよび方法が提供される。いくつかの実施形態では、アミロイドタンパク質および／または凝集体の検出は、アミロイド形成性障害を示す。アミロイド形成性障害は、ＡＤ、家族性ＡＤ、散発性ＡＤ、クロイツフェルトヤコブ病、変異型クロイツフェルトヤコブ病、海綿状脳症、プリオン病（スクレピー、牛海綿状脳症、および他の動物プリオン病を含む）、パーキンソン病、ハンチントン病（およびトリヌクレオチドリピート病）、筋萎縮性側索硬化症、ダウン症（トリソミー２１）、ピック病（前頭側頭性痴呆）、レービー小体病、脳の鉄蓄積を伴う神経変性（ハレルフォルデン−シュパッツ病）、シヌクレイノパシー（パーキンソン病、多系萎縮症、レービー小体を伴う痴呆、その他を含む）、ニューロン核内封入体病、タウオパシー（進行性核上性麻痺、ピック病、皮質基底変性、遺伝性前頭側頭性痴呆（パーキンソン症候群を伴うか、または伴わない）、発病前の神経変性状態、およびグアム筋萎縮性側索硬化症／パーキンソン症候群痴呆複合症を含む）を含む。これらの疾患は単独で、またはさまざまな組合せで起こりうる。アミロイドタンパク質分析は、脳の致命的海綿状神経変性を特徴とするプリオン媒介疾患であり、重度の致命的な神経学的徴候および症状を伴う、感染性海綿状脳症（ＴＳＥ）を検出するためにも有用である。ＴＳＥプリオン病は、クロイツフェルトヤコブ病（ＣＪＤ）、新しい変種のクロイツフェルトヤコブ病（ｎｖ−ＣＪＤ）、ゲルストマン・ストロイスラー・シャインカー症候群、致死性家族性不眠症、クル、アルパーズ症候群、牛海綿状脳症（ＢＳＥ）、スクレピー、および慢性消耗病（ＣＷＤ）を含む。
【００２９】
診断方法は、哺乳類、例えば、霊長類（ヒトなど）、イヌ、ネコ、ヒツジ、ウシ、および同様の動物の眼組織に対して実施しうる。被験個体（例えば、ヒト対象）は、そのような疾患に罹患していることが疑われる個体（患者）、またはそのような疾患を発症するリスクの高い個体を含む。例えば、ＡＤの家族歴または高齢などの他のリスク要因のある個体は、本明細書で説明されている技術を使用して検査される。そのような疾患に罹患している、または発症するリスクが高いことが知られていない人も検査することができる。
【００３０】
診断方法は、哺乳類（例えば、ヒト対象）の眼組織に、アミロイドタンパク質、例えば、βアミロイド（Ａβ）に結合する発蛍光団化合物を接触させることによって行われる。「アミロイドタンパク質」によって、アミロイドタンパク質が（完全に、または部分的に）凝集するかどうかに関係なく、ＡＤ老人斑に関連するタンパク質またはペプチドを意味する。好ましくは、アミロイドタンパク質は、アミロイド前駆体タンパク質（ＡＰＰ）またはＡβなどのＡＰＰの（例えば、天然に存在する）タンパク質分解切断生成物である。ＡＰＰ切断生成物は、Ａβ１−４０、Ａβ２−４０、Ａβ１−４２、さらには酸化もしくは架橋Ａβを含む。発蛍光団化合物は、一塩基変異多型（ＳＮＰ）を含む、ＡＰＰおよびＡβの天然に存在する変異体にも結合しうる。発蛍光団化合物は、必ずしもそうではないが、βアミロイド凝集体に結合しうる。βアミロイド凝集体に結合する発蛍光団については、参照により本明細書に組み込まれている、Goldsteinら、「Cytosolic  β-amyloid  deposition  and  supranuclear  cataracts  in  lenses  from  people  with  Alzheimer’s  disease」、Lancet  ２００３年、３６１巻：１２５８〜６５頁で説明されている。
【００３１】
ＡＤ中に蓄積する病原性タンパク質であるＡβを含む凝集体は、核上／深皮質白内障を水晶体内に、さらにはアルツハイマー病患者の脳内にも形成することが判明している。Ａβ沈着物は、水晶体皮質繊維細胞のサイトゾル内に細胞内凝集体として集まる。水晶体Ａβは、正常成人脳内のものに匹敵するレベルで成人の水晶体内に可溶性の見かけ上のモノマーおよびダイマー種として存在することが示されている。実質的な割合の水晶体Ａβが、豊富な水晶体構造タンパク質αＢクリスタリンを含む他の水晶体タンパク質に結合されている。ＡβおよびαＢクリスタリンは、ナノモル分子間結合親和力をインビトロで示し、ギ酸処理されたヒト水晶体ホモジネートから共免疫沈降し、これはタンパク質・タンパク質連合を示す。ヒトＡβ１−４２は、βシートの含有量の増大とともに水晶体タンパク質凝集を促進する。Ａβ強化水晶体タンパク質凝集は、金属キレート化または活性酸素種スカベンジャーによって阻害され、したがって、金属タンパク質酸化還元反応が、この水晶体タンパク質凝集プロセスおよびＡＤにおける核上白内障形成に関与していることが示されている。
【００３２】
データは、Ａβと水晶体タンパク質との間の病理学的相互作用が発生していることを示している。さらに、水晶体中のこれらのＡβ媒介反応は、顕著にＡＤ病態生理学に関わっているアミロイド形成性Ａβ種、特に、ヒトＡβ１−４２種は、水晶体タンパク質凝集および核上／皮質白内障形成を助長する強力な酸化促進ペプチドであったことを示している。タンパク質凝集および白内障形成に関する詳細は、参照により教示全体が本明細書に組み込まれている、Goldsteinらの米国特許第７，１０７，０９２号で見られうる。
【００３３】
本発明の一実施形態によれば、正常対照レベルの結合と比較して、眼組織、例えば、水晶体細胞の細胞内区画への発蛍光団化合物の結合の増大は、哺乳類がＡＤに罹患しているか、ＡＤを発症するリスクが高いことを示している。本明細書で使用されているように、「発蛍光団」または「発蛍光団化合物」は、特定の波長および／または偏光特性の光を照射されたときに望ましい蛍光特性を有する任意の物質である。好ましくは、本明細書で説明されている技術では、発蛍光団は、「アミロイド結合性化合物」であり、これは本明細書ではアミロイドタンパク質に結合する化合物を意味し、「アミロイドタンパク質」は上で定義されているとおりのものである。このような発蛍光団は、特定の波長および／または偏光特性の光に曝されたときに天然蛍光を発するアミロイド結合性化合物でありうる。代替えとして、またはそれに加えて、発蛍光団は、アミロイド結合性化合物部分と組み合わせた蛍光標識部分を含む化合物でありえて、アミロイド結合性化合物部分は、一般的に、蛍光標識が存在しない場合に所望の蛍光特性を示さない。一実施形態において、発蛍光団は、発蛍光団が使用される媒体中で良好な溶解性を示す、眼の角膜を貫通する、およびアミロイドタンパク質に結合するという特性を有する。発蛍光団は、アミロイドに結合されたときと未結合のときとでは異なる蛍光特性を有しうる。例えば、発蛍光団の蛍光のスペクトル強度および時間減衰率は、発蛍光団がアミロイドに結合されたときに、未結合のときと比べて変化しうる。化合物＃１１（図５に関連して以下でさらに説明される）はそのような発蛍光団であり、そこでは、時間減衰率は、化合物がアミロイドに結合されたときに、それが未結合のときと比べて変化する。発蛍光団、特に化合物＃１１のそのような特性の詳細については、参照により本明細書に組み込まれている、J.  Sutharsanら、「Rational  Design  of  Amyloid  Binding  Agents  Based  on  the  Molecular  Rotor  Motif」、ChemMedChem  ２０１０年、５巻、５６〜６０頁で説明されている。好ましくは、発蛍光団化合物は、Ａβ１−４２またはアミロイド前駆体タンパク質（ＡＰＰ）の別の断片に結合する。発蛍光団化合物は、タンパク質を含む他のβプリーツシートと比較してアミロイドタンパク質に優先的に結合しうる。上で指摘されているように、発蛍光団化合物は蛍光プローブを含むか、または蛍光プローブを添加することなく発蛍光団として働きうる。例えば、蛍光プローブまたは発蛍光団は、クリサミンまたは｛（トランス，トランス），−１−ブロモ−２，５−ビス−（３−ヒドロキシカルボニル−４−ヒドロキシ）スチルベンゼン（ＢＳＢ）｝などのクリサミン誘導体化合物でありうる。特定の一実施形態では、発蛍光団は、化合物＃１１（図５に関連して以下でさらに説明される）であってよく、これは分子ローターモチーフに従って設計された蛍光化合物である。本発明の一実施形態によれば、アミロイド結合性化合物は、分子ローター、クリサミン、および／またはクリサミン誘導体であってよい。例示的な発蛍光団は、（参照により本明細書に組み込まれている）米国特許第６，８４９，２４９号で説明されており、クリサミンまたは｛（トランス，トランス），−１−ブロモ−２，５−ビス−（３−ヒドロキシカルボニル−４−ヒドロキシ）スチルベンゼン（ＢＳＢ）｝などのクリサミン誘導体化合物を含む。クリサミンＧおよびその誘導体は、当技術分野において公知である（例えば、米国特許第６，１３３，２５９号、米国特許第６，１６８，７７６号、米国特許第６，１１４，１７５号）。これらの化合物は、Ａβペプチドに結合するが、蛍光を発しない。診断方法では、蛍光アミロイド結合性クリサミンＧ誘導体を使用して、眼の中のＡβペプチドを検出することができる。生物学的利用可能蛍光プローブも使用することができる。このような発蛍光団およびプローブは、例えば、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｐｒｏｂｅｓ，  Ｉｎｃ．（米国オレゴン州ユージン所在）から市販されている。ある種の色素、例えば、Ｘ−３４または｛（トランス，トランス），−１−ブロモ−２，５−ビス−（３−ヒドロキシカルボニル−４−ヒドロキシ）スチルベンゼン（ＢＳＢ）（Styrenら、２０００年、J.  Histochem.４８巻：１２２３〜１２３２頁、Linkら、２００１年、Neurobiol.  Aging２２巻：２１７〜２２６頁、およびSkrovonsksyら、２０００年、Proc.  Natl.  Acad.  Sci.  U.S.A.９７巻：７６０９〜７６１４頁）が脳組織（眼の組織ではなく）を分析するために使用されている。これらのプローブは、青緑色の範囲内の光を放射し、したがって診断的に関係のある蛍光のレベルは、青緑色の範囲内のヒト水晶体自己蛍光の量を超える。他の有用な化合物として、Ｍｅ−Ｘ０４（１，４−ビス（４’−ヒドロキシスチル）−２−メトキシベンゼン）などの検出可能なメトキシ剤が挙げられる。他のメトキシ剤としては、例えば、クリサミンまたは｛（トランス，トランス），−１−ブロモ−２，５−ビス−（３−ヒドロキシカルボニル−４−ヒドロキシ）スチルベンゼン（ＢＳＢ）｝などのクリサミン誘導体化合物が挙げられる。このような化合物は、参照により本明細書に組み込まれている、Mathisら、Curr.  Pharm.  Des.、１０巻（１３号）：１４６９〜９３頁（２００４年）、米国特許第６，４１７，１７８号、米国特許第６，１６８，７７６号、米国特許第６，１３３，２５９号、および米国特許第６，１１４，１７５号において説明されている。チオフラビンＴ、チオフラビンＳ、コンゴレッド色素、前記のものの誘導体、または他の誘導体などの他のアミロイド結合性プローブも使用されうる。検出可能標識化合物に関するさらなる詳細は、参照により教示全体が本明細書に組み込まれている、Goldsteinらの米国特許第７，２９７，３２６号に示されている。それに加えて、前記のものに関するさらなる詳細は、参照により本出願および特許の教示全体が本明細書に組み込まれている、米国特許出願公開第２００８／００８８７９５号、米国特許出願公開第２００９／００４１６６６号、および米国特許第７，１０７，０９２号に示されている。特定の一実施形態において、発蛍光団は、化合物＃１１（図５に関連して以下でさらに説明される）でありうる。
【００３４】
関連する方法、アミロイド形成性障害、アミロイドタンパク質、および発蛍光団化合物に関するさらなる詳細は、参照により特許すべての教示全体が本明細書に組み込まれている、Goldsteinらの米国特許第７，２９７，３２６号、Goldsteinらの米国特許第７，１０７，０９２号、およびGoldsteinらの米国特許第６，８４９，２４９号に示されている。それに加えて、前記のものに関するさらなる詳細は、参照により本出願の教示全体が本明細書に組み込まれている、米国特許出願公開第２００８／００８８７９５号、米国特許出願公開第２００９／００４１６６６号に示されている。
【００３５】
本明細書において提供される方法は、発蛍光団を好適な対照に投与した後、検査患者の水晶体の蛍光を比較することをさらに含みうる。好適な対照の例は、非ＡＤ対象（または個体群）の内因性自己蛍光または発蛍光団投与後の非ＡＤ対象（または非ＡＤ対象群）の蛍光のレベルまで含む。
【００３６】
本発明の一実施形態によれば、本明細書で開示されている技術に基づき眼の中に存在することがわかっているアミロイドタンパク質の量を、病状、または病状の発症のリスクを表すアミロイドタンパク質の量を示す統計分析結果と比較しうる。理論の制約を望むことなく、健康な成人は、典型的には、眼の水晶体の核上領域内に少なくとも何らかの最小レベルのアミロイドタンパク質を有すると確信される。したがって、本明細書で開示されている技術は、個体が眼の中のアミロイドタンパク質の正常対照レベルを超える統計的に有意なレベルである眼の中のアミロイドタンパク質の量を有するかどうかを判定するために使用されうる。アルツハイマー病を罹患している人の眼の中のアミロイドタンパク質沈着の研究については、参照により本明細書に組み込まれている、Goldsteinら、「Cytosolic  β-amyloid  deposition  and  supranuclear  cataracts  in  lenses  from  people  with  Alzheimer’s  disease」、Lancet  ２００３年、３６１巻：１２５８〜６５頁で説明されている。
【００３７】
実験＃１に関連して以下でさらに説明されているように、本発明による一実施形態は、未結合のアミロイド結合性化合物とは反対に、アミロイドタンパク質に結合されたときのアミロイド結合性化合物を区別することができることが示されている。特に、実験＃１の結果から、例えば未結合の蛍光アミロイド結合性化合物−ここでは、化合物＃１１−に対する１．４ｎｓの時間減衰率、および例えばアミロイドタンパク質に結合されたときのアミロイド結合性化合物−ここでは、凝集ベータアミロイド（Ａβ）ペプチドに対する２．２５ｎｓの時間減衰率が判明している。本発明の一実施形態によれば、未結合のアミロイド結合性化合物の化合物＃１１の検出は、１．４ｎｓプラスまたはマイナス０．３ｎｓの時間減衰率によって示されうるが、アミロイドタンパク質に結合された結合済みのアミロイド結合性化合物の化合物＃１１の検出は、２．２５ｎｓプラスまたはマイナス０．３ｎｓの時間減衰率によって示されうる。アミロイド結合性化合物をアミロイドタンパク質から区別するための他の減衰率および信頼水準が使用されうる。
【００３８】
本発明の一実施形態によれば、眼の水晶体中のアミロイド結合性化合物標識ベータアミロイド（Ａβ）タンパク質を検出するための蛍光撮像方法およびデバイスが提供される。一態様において、本明細書で実現されるデバイスは、寿命分光法と組み合わせた蛍光走査機構を使用して、蛍光分子の検出を可能にし、空間分布さらにはその周囲環境の性質に関する情報を提供する光学式撮像デバイスである。
【００３９】
本発明の一実施形態によれば、このデバイス、例えば、多機能光学式走査蛍光システムによって、眼の前部の解剖学的構造体をその天然蛍光励起に基づき識別することが可能であり、角膜の厚さおよび水晶体の形状などの眼の前部に関する空間的情報を提供することができ、眼球内距離を提示することができる。
【００４０】
それに加えて、本発明の一実施形態による多機能光学式走査システムは、アミロイドタンパク質に結合されることなく、眼の中の外因性蛍光アミロイド結合性化合物に関するインビボ眼球内薬物動態学的調査を行うツールとなるものである。例えば、システムは、涙液膜／角膜上皮界面などの、角膜界面におけるアミロイド結合性化合物の勾配濃度を決定することができる。さらに、システムは、房水中のアミロイド結合性化合物の生物学的利用可能性に関する空間的および時間的情報を決定することができる。
【００４１】
さらに、本発明の一実施形態による多機能光学式走査システムは、蛍光減衰時間（τ）などの、光学的シグネチャに基づき蛍光分子を検出し、弁別することを可能にする。このシステムは、眼の水晶体中のＡβに結合されている標識蛍光アミロイド結合性化合物の検出、眼の中の天然蛍光の検出、および（ｉ）眼の水晶体中のＡβに結合された標識蛍光アミロイド結合性化合物と（ｉｉ）眼の中の天然蛍光との区別を可能にする。本明細書で使用されているように、「天然蛍光」は、導入される造影剤とは独立して生じる眼の中の天然蛍光を意味する。
【００４２】
図１は、本発明の一実施形態による光学デバイスの略図である。蛍光励起は、高開口部数対物レンズ１０１によって眼の中に集束されるパルスレーザービームによって達成される。蛍光は、高速アバランシェフォトダイオード検出器（ＡＰＤ）１０２とともに共焦点構成を介して時間相関単光子計数法（ＴＣＳＰＣ）を使用して検出される。ＴＣＳＰＣは、光の短いパルスを使用して試料（眼）１０３を繰り返し励起し、時間の関数としてその後の蛍光放射を記録することによって実行される。これは、通常、ナノ秒の時間スケールで生じる。
【００４３】
図１の実施形態において、水晶体の解剖学的構造体の識別は、平行移動ステージ１０４を使用して軸上の対物レンズ１０１を走査することによって実行される。角膜、水晶体嚢、および水晶体の核上領域などの前部の解剖学的構造体を明らかにするために走査にそったすべての点で信号を測定する。それに加えて、この走査では、眼に施される外因性アミロイド結合性化合物の薬物動態に関する情報も提供される。このような情報は、アミロイド結合性化合物の空間的および時間的情報だけでなく、角膜を貫通し房水中に入るアミロイド結合性化合物の濃度ももたらす。
【００４４】
図１の実施形態において、眼の中の目的とする場所が軸方向走査にそったすべての点で測定された励起天然蛍光から知られた後、１組のガルバノメーターミラー１０５を使用して光軸に垂直な面（ｘｙ）内で別の走査が実行される。測定された蛍光減衰曲線の２次元走査の対応する部位への割り当てを確実にするために、１組のガルバノメーターの走査が、時間相関個別光子計数に対するレーザーパルスおよび光検出と同期される。このようなｘｙ走査により、それぞれの部位（ピクセル）に対する蛍光減衰時間情報を持つ画像が表示される。図１の実施形態において、１つまたはそれより多くのモジュールが、専用の特殊ハードウェアモジュールを使用して、および／または例えばフレームグラバーモジュール、ＴＣＳＰＣモジュール、τ計算モジュール、およびスキャナー制御モジュールを含む、モジュールの機能を実行するように特別にプログラムされた汎用コンピュータを使用して実装されうる。汎用コンピュータおよび／または１つまたはそれより多くの特殊ハードウェアモジュールは、モジュールの機能に適したデータケーブルおよびデータポートを介して互いにデータを受信しうる。
【００４５】
図１の実施形態において、時間相関個別光子計数について、水晶体の走査された場所毎に自己蛍光減衰曲線が登録され、そこで、発蛍光団の分布の２次元表現を、その蛍光減衰時間に基づき、さらにはその強度にも基づき評価し分析することができる。計算された減衰時間の画像は、誤った色で符号化され、臨床的な解釈が改善されるように強度画像上に重ね合わせることができる。蛍光減衰時間がそれぞれの蛍光分子に対する特性であるため、試料体積中で励起される発蛍光団（水晶体の天然蛍光からのアミロイド結合性化合物）を決定し、分離することができる。蛍光強度と寿命測定結果とを組み合わせることによって、いくつかの蛍光標識を弁別するための余次元の情報を得る。
【００４６】
本明細書で説明されているように、本発明の一実施形態によるデバイスは、光源を備えうる。本明細書で使用されているように、「光源」は、蛍光の時間減衰率が照射の結果として受光される蛍光に基づきその後決定されうるように、少なくとも１つのアミロイド結合性化合物がアミロイドタンパク質に結合されたときにそのアミロイド結合性化合物中に蛍光を生成するのに適したある波長の光および偏光を眼に照射するための光を放射するように構成できる任意の光源とされうる。
【００４７】
本発明による一実施形態では、光源は、眼の中でアミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物に対する蛍光励起スペクトルのピーク領域に対する適切な波長の光を放射するように構成され、光学ユニットは、眼の中でアミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物に対する蛍光発光スペクトルのピーク領域に対する適切な波長の光を検出するように構成されうる。例えば、アミロイド結合性化合物が化合物＃１１である場合、励起スペクトルは、約４７０ｎｍのピークを有し、光源は、４７０ｎｍのプラスまたはマイナス５ｎｍ、プラスまたはマイナス１０ｎｍ、プラスまたはマイナス１５ｎｍ、またはプラスまたはマイナス２０ｎｍの範囲内などの、約４７０ｎｍのピークのプラスまたはマイナス約２０ｎｍの範囲内の光を放射するように構成されうる。さらに、化合物＃１１に対する発光スペクトルは、約５８０ｎｍのピークを有し、光学ユニットは、５８０ｎｍのプラスまたはマイナス５ｎｍ、プラスまたはマイナス１０ｎｍ、プラスまたはマイナス１５ｎｍ、またはプラスまたはマイナス２０ｎｍの範囲内などの、約５８０ｎｍのピークのプラスまたはマイナス約２０ｎｍの範囲内の光を検出するように構成されうる。一般に、典型的には、励起スペクトルのピークと蛍光化合物の発光スペクトルのピークとの間に偏移がある。本発明の一実施形態によれば、発光スペクトルのピークが励起スペクトルに関して著しく偏移する化合物を使用するのが有益であり、これにより、結合された発蛍光団からの蛍光を眼の天然自己蛍光から区別することが可能になる。例えば、ピークが約５００ｎｍより大きい発光スペクトルは、眼の天然自己蛍光から区別するのに有利である。化合物＃１１は、約５８０ｎｍのピークを持つ発光スペクトルが約４７０ｎｍのピークを持つ励起スペクトルから著しく偏移されている、そのような目的に対して有用であることが実証されている。図１２は、本発明の一実施形態による、４７０ｎｍで励起されたときの蛍光アミロイド結合性化合物の化合物＃１１の発光スペクトルである。使用されうる他の励起スペクトルおよび発光スペクトルは、前記の内容に基づき当業者には明らかであろう。
【００４８】
本発明の一実施形態によれば、デバイスは、「光学ユニット」を使用しうる。これは、本明細書で使用されているように、眼の照射の結果として生成される蛍光を含む光を受光し、少なくとも、アミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物によって生成される蛍光に対する蛍光の時間減衰率を決定し、この決定により眼の中のアミロイドタンパク質に結合されたアミロイド結合性化合物の存在を少なくとも時間減衰率に基づき区別することが可能になるように構成できる任意のユニットを意味する。例えば、図１を参照すると、光学ユニットは、対物レンズ１０１、平行移動ステージ１０４、スキャナー１０５、光検出器１０２、カメラ、ＬＥＤ、さまざまなレンズ、開口部、ビームスプリッタ、二色性フィルター、時間減衰計算モジュール、フレームグラバーモジュール、ＴＣＳＰＣモジュール、およびスキャナー制御モジュールのうちの１つまたはそれより多くを含みうる。光学ユニットの機能の一部は、特別にプログラムされた汎用コンピュータによって、または例えば時間減衰計算を実行するため専用ハードウェアによって実装されうる。
【００４９】
本発明の一実施形態によれば、対物レンズ１０１、平行移動ステージ１０４、およびガルバノメーターミラーを備えたスキャナー１０５の機能は、これらのコンポーネントの代わりに、または、これらのコンポーネントに加えて異なる可能なさまざまなデバイスを使用して実行されうる。総称的に、平行移動ステージ、対物レンズ、およびガルバノミラーを備えたスキャナーの機能は、本明細書では、「光学式走査ユニット」によって実装される機能として称され、これは、眼の中の基準点を決定することを目的とする、また眼の中の発蛍光団を分析することを目的とすることを含む、眼の中の所望の目的の領域の上で光線を走査する同等の機能を実行するデバイスまたはデバイスの集合体を指しうる。このような光学式走査ユニットは、レンズの平行移動、または多次元の運動経路にそったレンズの運動を誘発する機能を実行することができ、目的の領域の上で光を走査する、例えば、目的の領域の上で光線の点、面、立体、または他の種類の走査を、例えば、光線の光路内でミラーまたは他の光学デバイスの運動を誘発することによって実行する機能を実行しうる。
【００５０】
図１の実施形態において、共焦点配置構成の使用は、光が眼に軸外れで、例えば、４５度の角度で入る必要のあるシステムでは必要になるような、拡張剤の使用が不要になることを意味している。これは、患者にとっては都合がよい。
【００５１】
図２Ａは、眼の照射経路にそった走査（ｚ走査）における水晶体界面を検出するためのアルゴリズムの実行中に測定される、天然蛍光強度対変位のグラフであり、図２Ｂは、本発明の一実施形態による、図２Ａのグラフの一次導関数のグラフである。このアルゴリズムに対する論拠は、天然蛍光強度値の増大が単位走査距離当たり最大となる場所は、水晶体境界が始まる箇所を示す妥当な指標であるという仮定である。特に、このアルゴリズムは、蛍光強度の最大変曲点に対応するｚ走査の開始点からの距離を決定する。一実施形態では、このアルゴリズムは以下のように進行し、リアルタイムで実行しうる。
１）第１の（独立変数）次元がロータリーエンコーダを介して測定されるような、開始点からの距離、つまり、走査距離であり、第２の次元（従属変数）が光子検出器（ＡＰＤ）を介して測定されるような蛍光強度である２次元配列でデータを収集する。
２）このデータ配列を５点移動平均プロファイルと畳み込んで強度値を平滑化する、つまり、弁別に干渉する高周波ノイズを除去する。
３）平滑化されたデータ配列を微分プロファイルと畳み込んで強度配列の一次導関数を得る。
４）最大の微分強度値に対する強度の一次導関数を求める。これは、最大変曲点である。対応する走査距離を決定する。
【００５２】
図２Ａおよび２Ｂに示されているように、水晶体嚢の場所は、上記の技術を使用して決定されうる。さらに、角膜、房水、および水晶体などの解剖学的構造体の場所、およびそれらの間の距離も決定されうる。任意の軸にそった特定のデータからの測定の距離を指定するためにオフセットが適用されうる。
【００５３】
図３Ａおよび３Ｂは、本発明の一実施形態による蛍光減衰時間の決定を例示するグラフである。蛍光減衰時間は、強度（ここでは、光子／秒）対時間（ここでは、ナノ秒）の曲線への単一または二重当てはめ指数関数（図３Ａ）によって計算されうる。これは、勾配への直線当てはめによっても得ることができる（図３Ｂ）。本明細書で使用されているように、「蛍光の時間減衰率」は、蛍光強度の減衰曲線の特性時間定数、例えば、指数関数的時間定数または蛍光減衰曲線に当てはめられた勾配を表す。
【００５４】
図２Ａ、２Ｂ、および３Ａ、３Ｂの上記のアルゴリズムは、例えば、専用の特殊ハードウェアモジュールを使用して、および／または上記のアルゴリズムを実行するように特別にプログラムされた汎用コンピュータを使用して実装されうる。このようなモジュールは、例えば、図１の実施形態のＴＣＳＰＣモジュール、フレームグラバーモジュール、τ計算モジュールからのデータを使用するか、または受信しうる。
【００５５】
図４は、本発明の一実施形態による、時間相関単光子計数法の使用を例示する略図である。パルス光源４０６は、試料４０３を繰り返し励起する。試料放射は、検出器ユニットのアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）４０２によって観測されるが、励起フラッシュは、同期モジュール（ＳＹＮＣ）４０７によって検出される。定比弁別器（ＣＦＤ）４０８は、検出器４０２から検出された−その振幅と無関係の−第１の光子のみに応答する。試料放射からのこの第１の光子は、時間波高変換器（ＴＡＣ）４０９に対する停止信号である。励起パルスが、開始信号をトリガーする。マルチチャネルアナライザー（ＭＣＡ）４１０が、ＴＡＣ４０９からの単一光子イベントの反復開始／停止信号を記録し、時間チャネルユニットの関数として光子カウントのヒストグラムを生成する。寿命は、このヒストグラムから計算される。ＭＣＡは、専用の特殊ハードウェアモジュールを使用して、および／またはそのようなタスクを実行するように特別にプログラムされた汎用コンピュータを使用して実装され、特別にプログラムされた汎用コンピュータとデータ通信を行いうる。
【００５６】
本発明による一実施形態では、蛍光アミロイド結合性化合物およびデバイスを備えるシステムは、適切な臨床検査後にアルツハイマー型認知症と一致する症候および徴候を有する患者において考えられるアルツハイマー病の診断を補助することを意図したものである。デバイスは、蛍光寿命分光法と組み合わせた共焦点走査機構を使用する。このデバイスにより、眼の前部の解剖学的構造体を識別し、その光学的シグネチャに基づき蛍光を発している発蛍光団を弁別することができる。
【００５７】
図５は、本発明の一実施形態による蛍光アミロイド結合性化合物として使用されうる、化合物＃１１の構造体を示している。化合物＃１は、分子ローターモチーフに従って設計された蛍光化合物であり、凝集ベータアミロイド（Ａβ）ペプチドに結合することが示されている。これは、固有蛍光と併せて、化合物＃１１がアルツハイマー病患者の水晶体組織内に見つかったＡβ凝集体に対するインビボマーカーのよい候補であることを示唆している。化合物＃１１に対する化学名は、［（Ｅ）−２−（２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ）エチル−２−シアノ−３−（６−（ピペリジン−１−イル）ナフタレン−２−イル）アクリレート］である。化合物＃１１に関するさらなる詳細については、すべての開示が参照により本明細書に組み込まれている、J.  Sutharsanら、「Rational  Design  of  Amyloid  Binding  Agents  Based  on  the  Molecular  Rotor  Motif」、ChemMedChem  ２０１０年、５巻、５６〜６０頁で説明されている。化合物＃１１は、化合物＃１１約５ｍｇ／ｇ、ペトロラタム８０％、鉱物油２０％を含有する眼軟膏（化合物＃１１眼軟膏）に調合されている。
【００５８】
本発明の一実施形態によれば、発蛍光団アミロイド結合性化合物は、さまざまな異なる可能な形態のうちのどれかで検査される個体の眼に施されうる。例えば、発蛍光団アミロイド結合性化合物は、軟膏、溶液として、コンタクトレンズを使用して、注射により、液体形態で、固体形態で、イオン泳動により、または他の技術によって施されうる。
【００５９】
本発明の一実施形態によるデバイスは、共焦点検出方式で高い感度と速度とにより時間領域内の蛍光を検出するように設計される。デバイスは、１）平行移動ステージおよびガルバノメータースキャナーを使用して水晶体の核上などの、眼の前部内の場所に光ビームを送達し、走査することと、２）蛍光寿命測定結果に基づき蛍光を発している発蛍光団を識別し、弁別することの２つの主要機能を有する。
【００６０】
本発明の一実施形態によるデバイスは、軸方向走査すなわちｚ走査を使用して眼球解剖学的構造体を識別し、これは眼球内距離に関する情報を取得するために眼の光軸にそった眼組織の天然蛍光のレーザー励起に基づく。ｚ走査により、寿命測定が実行される場所に関する情報を与える深さの関数としての天然蛍光強度のプロットが明らかになる。標的の場所は、例えば、ヒトの眼の中の水晶体の核上とされうる。走査は、眼球運動アーチファクトを低減するように、数秒で、例えば、約０．２秒、０．３秒、０．４秒、０．５秒、０．６秒、０．７秒、０．８秒、０．９秒、１．０秒、１．２秒、１．４秒、１．６秒、１．８秒、または２．０秒などの２秒以下で、または眼球運動アーチファクトを低減するのに適した別の時間の長さで完了されうる。代替的に、またはそれに加えて、デバイスは、動きアーチファクトを低減するために眼球運動追跡と連携して使用されうる。圧電駆動、リニアモーター、および他の制御運動デバイスがこのような目的に使用されうる。軸方向スキャンでも、涙液膜／角膜上皮界面などの眼球界面におけるアミロイド結合性化合物の勾配濃度、さらには房水中のアミロイド結合性化合物の生物学的利用能の測定結果を可能にしうる。
【００６１】
本発明の一実施形態によるデバイスは、ｘｙ走査を実行することによって蛍光分子を識別し、試料はガルバノメーター駆動デバイスでラスター走査される。蛍光寿命は、ヒトの水晶体の走査されたそれぞれの場所について登録され、そのため、発蛍光団の分布の２次元表現は、蛍光減衰時間さらには強度に基づき評価され、分析されうる。減衰寿命時間に基づく発蛍光団分布の２次元表現は、蛍光強度に基づく２次元表現も含みうるが、必ずしもそうである必要はなく、本明細書では「蛍光寿命画像」と称される。
【００６２】
本発明の一実施形態によれば、蛍光寿命測定は、短レーザーパルスで眼を繰り返し励起し、その後の蛍光放射を時間の関数として記録することに基づく。蛍光減衰時間はそれぞれの蛍光分子の特性であるため、試料体積中で励起されている水晶体の天然蛍光からのアミロイド結合性化合物を決定し、分離することができる。
【００６３】
特に、本発明による一実施形態では、蛍光寿命測定は、時間相関単光子計数法（ＴＣＳＰＣ）によって得られうる。走査速度およびデータ取得は、例えば、任意の眼球運動アーチファクトを低減するため０．５秒で、または眼球運動アーチファクトを低減するのに適切な別の長さの時間で、同期され、実行されうる。ＴＣＳＰＣの原理は、パルスレーザーによって放射される単一光子の検出、および到来する個別の光子の検出時間の記録に基づく。光子が検出されると、対応する検出器パルスの時間が測定される。多数の検出された光子に対するこれらのイベントはメモリ内に集められる。蛍光減衰寿命は、個別の時間測定結果からヒストグラムを構成することによって計算されうる。本発明の一実施形態によるデバイスは、ＴＣＳＰＣモードで動作し、例えば、毎秒約１０７個の光子計数率を達成しうる。したがって、１ｍｓよりも短い時間内に、１０４個の光子を集めることができる。このような計数率は、ヒトの眼の水晶体内の高速走査情報を得るために高速度が必要である場合重要である。他の計数率を使用することもできる。
【００６４】
本発明の一実施形態によるデバイスは、ヒトの眼の水晶体内の特定の場所から特定の情報を取得するように設計されうる。このような場所の例として、核上、水晶体嚢、核、角膜、および房水が挙げられる。
【００６５】
これは、対象の正確な位置決め、眼の眼球解剖学的構造体の知識、および高い特異性と感度で水晶体内の走査領域の発蛍光団の情報を取得することによって達成される。本発明の一実施形態による光学的プラットフォームの略図が図１に示されている（上でも説明されている）。蛍光励起は、高開口部数対物レンズ１０１によって眼１０３の中に集束されるパルスレーザービームによって達成される。レーザーは、例えば、約４０ＭＨｚの繰り返し率でパルス化され、幅約２００ピコ秒のパルスを発生しうるが、他の繰り返し率およびパルス幅も使用可能である。例えば、約１ＭＨｚから約２４０ＭＨｚまでの低い繰り返し率を使用することができ、約４０ピコ秒から約４００ピコ秒までの範囲のパルス幅を使用することができる。次いで、光ビームが、一対のガルバノメータースキャナーから反射され、平行移動ステージ１０４上に装着された高い開口部数の対物レンズ１０１によって集光される。眼の核上における蛍光測定は、対象の眼を最初にデバイスに位置合わせし、１）目的の領域（ＲＯＩ）の場所を決定するためのｚ走査、および２）核上内の領域の上で特定の情報を取得するためのｘｙ走査を実行することによって得られる。
【００６６】
本発明の一実施形態によれば、対象の位置合わせは、対物レンズの焦点面を測定の基準開始点として識別することである。固視標としても使用される、発光ダイオード（ＬＥＤ）は、リングの形状で眼１０３の角膜上に対物レンズ１０１によって焦点を合わされる。角膜の表面からのリングの反射を視覚化するためにカメラが使用される。これが達成された後、眼の走査を実行して必要な情報を取得することができる。
【００６７】
本発明の一実施形態によれば、水晶体の解剖学的構造体の識別は、平行移動ステージ１０４を使用して（軸上の）光軸にそって対物レンズ１０１を走査することによって実行される。ｚ走査は、レーザー源による天然蛍光の励起、および角膜、水晶体嚢、および水晶体の核上領域などの前部の解剖学的構造体ならびにその相対的距離を識別することを伴う。それに加えて、この走査では、眼に施される外因性アミロイド結合性化合物の薬物動態に関する情報も提供することができる。
【００６８】
本発明の一実施形態によれば、ｚ走査測定を使用して眼の中の目的の領域が識別された後、ガルバノメーターミラーを使用して軸方向走査に垂直な面内の面走査（ｘｙ走査）が実行される。測定された蛍光減衰曲線の２次元走査の対応する部位への割り当てを確実にするために、ガルバノメーターミラーが、ＴＣＳＰＣ測定用のデータ収集ボードと同期される。ｘｙ走査は、例えば、０．５秒でヒトの眼の核上内の５０×５０μｍの領域を走査することと、寿命減衰値を抽出することとを伴いうる。他のサイズおよび場所の領域、ならびに走査回数も使用されうることは理解されるであろう。
【００６９】
本発明の一実施形態によれば、高速アバランシェフォトダイオード検出器（ＡＰＤ）１０２を使用して共焦点構成を通じてＴＣＳＰＣにより検出が行われる。励起分子からの蛍光は、同じ対物レンズ１０１で励起レーザーとして集光され、残っている散乱レーザー光を除去する追加の帯域通過フィルターで二色性ミラーの後に濾波され、小開口部に通され、これにより共焦点検出が可能になる。高速タイミングオプションにより、ＡＰＤ１０２は、例えば、５０ピコ秒の半値全幅よりもよい時間分解能と、５５０ｎｍで４９％の光子検出効率をもたらしうるが、他の時間分解能および光子検出効率も使用されうる。
【００７０】
ＴＣＳＰＣの背後のデータ収集および電子回路の例示が、本発明の一実施形態による図４に示されている（上でも説明されている）。パルス光源４０６は、（例えば）４０ＭＨｚの繰り返し率で試料４０３を繰り返し励起するが、励起パルスは、（例えば）４０ＭＨｚにも設定されている同期（ＳＹＮＣ）モジュール４０７によって検出される。励起パルスが、開始信号をトリガーする。定比弁別器（ＣＦＤ）４０８は、その振幅と無関係に、検出器から検出された第１の光子のみに応答する。試料放射からのこの第１の光子は、時間波高変換器（ＴＡＣ）４０９に対する停止信号である。ＡＰＤ４０２が光子を検出すると、短パルスがＰＭＴの出力のところに出される。パルスは、ＣＦＤ４０８によって「クリーン」にされ、「停止」パルスとしてＴＡＣ４０９に入る。停止パルス（つまり、第１の到来する光子）が検出された後、電圧ランプが停止され、電圧値（開始パルスと停止パルスとの時間差に等しい）がマルチチャネルアナライザー（ＭＣＡ）４１０に送信される。ＭＣＡ４１０は、ＴＡＣ４０９からの単一光子イベントの反復開始／停止信号を記録し、検出された電圧（時間）に応じてチャネル内のカウントを増分する。このプロセスは、パルス毎に繰り返され、最終的に、多数のサイクルの後に、時間チャネルユニットの関数として光子カウントのヒストグラムが生成される。このヒストグラムは、蛍光強度を時間の関数として表し、これから蛍光減衰寿命が得られる。
【００７１】
本発明の一実施形態によれば、データ収集は、さらにデータ分析を行うために検出されたすべての光子に対するすべての関連情報を格納する、特別な時間標識時間分解モードで動作するＰｉｃｏＨａｒｐ  ３００  ＴＣＳＰＣ  （ＰｉｃｏＱｕａｎｔ，  ＧｍｂＨ（ドイツ、ベルリン所在））のＰＣボードを使用して実行されうる。特に、すべての光子到来時間が、レーザー励起パルスおよび試料の位置および検出チャネルの番号と同期して検出器に記録される。収集ボードの同期速度は、例えば、４０ＭＨｚに、時間分解能は４ピコ秒に、チャネルカウント深さ（channel  count  depth）は１６ビットに設定されうる（他の同期速度、時間分解能、およびチャネルカウント深さも使用されうる）。
【００７２】
本発明の一実施形態によれば、ＳｙｍＰｈｏＴｉｍｅ（ＰｉｃｏＱｕａｎｔ，  ＧｍｂＨ（ドイツ、ベルリン所在））を使用して実行されうる、ソフトウェア収集は、ＴＣＰ／ＩＰネットワークを介して制御され、画像のラインおよびフレームを定義するＴＴＬ信号を通じてガルバノメータースキャナーおよび収集ボードの両方と同期されうる。ＬＳＭコマンドモードのＳｙｍＰｈｏＴｉｍｅは、例えば、蛍光寿命および強度画像を記録し、表示しうる。
【００７３】
本発明の一実施形態によれば、蛍光寿命は、ヒトの水晶体内の走査されたそれぞれの場所について登録され、そのため、発蛍光団の分布の２次元表現は、蛍光減衰時間および強度に基づき評価され、分析できる。蛍光寿命減衰に基づき作成された色分けされた画像を強度画像上に重ね合わせて、臨床的解釈を行いやすくすることができる。蛍光寿命画像の計算は、１つのピクセルに対応するすべての光子をソートしてヒストグラムに入れ、次いで、指数関数的減衰関数に当てはめて寿命情報を抽出することによって行われうる。次いで、このプロシージャを画像内のすべてのピクセルについて繰り返す。ソフトウェアアルゴリズムが、テールフィッティングさらに数値再畳み込みを使用してデータを多指数関数的減衰関数に当てはめうる。当てはめプロシージャは、当てはめに対する開始パラメータの品質に依存しているので、領域走査で特定の発蛍光団を示す比減衰率の光子の頻度数を画像から直接抽出することができる。前記のアルゴリズムは、コンピュータによって実行されえて、コンピュータのモニターなどの２次元ディスプレイ上にデータを表示することを伴いうる。
【００７４】
本発明による一実施形態では、特定の寿命減衰に関連する平均強度は、アミロイドタンパク質の凝集の尺度として使用されうる。つまり、眼の特定の領域の上で、特定の寿命減衰に関連付けられている、蛍光強度を平均することによってパラメータを形成することができる。パラメータは、例えば、パラメータの変化に基づき個体の疾患の進行を監視するための、凝集の尺度として使用することができる。このようなパラメータは、コンピュータまたは他の専用ハードウェアによって決定されうる。
【００７５】
本発明の一実施形態によりデバイスによって得られる蛍光アミロイド結合性化合物の化合物＃１１の蛍光ヒストグラムが、図６に示されている。単一指数関数当てはめの結果、寿命減衰率は２ｎｓとなる。
【００７６】
図７は、本発明の一実施形態により得られる、化合物＃１１の蛍光寿命画像とその対応する強度画像を示している。これらの画像は、０．５秒で得られた１００×１００ピクセルであり、５０×５０ミクロンの面積の走査領域を表す。
【００７７】
本発明による一実施形態では、蛍光時間領域技術を使用して、寿命シグネチャに基づき発蛍光団を検出し、分解する。蛍光強度と寿命測定結果とを組み合わせることによって、蛍光標識を弁別するための余次元の情報を得る。実験＃１で説明されているインビトロ研究において、寿命減衰シグネチャに基づき蛍光を発している発蛍光団を弁別する際の本発明による実施形態の能力が実証される。さらに、実験＃２で説明されているウサギの眼の薬物動態研究から、水晶体の核上内の蛍光アミロイド結合性化合物の化合物＃１１の検出可能な蛍光信号が示されている。より重要なのは、ウサギの眼の水晶体内で検出された信号が、容易に識別され、アミロイド結合性化合物それ自体に割り当てられたということである。
【００７８】
当業者であれば、明細書で提示されている任意の方法（さらにはこれらの方法の個別ステップおよびこれらの方法のいくつかのその後のステップの組合せも）、特に、関連するデータの収集および任意選択による処理、そうして得られたデータと正常対照値との比較、および／またはその比較の際の有意な偏差の発見を伴う技術的ステップは、その後の別の診断ステップに先だって、それと独立して、およびその準備として、つまり、得られた値と正常対照値（複数可）との間の潜在的偏差をアルツハイマー病（実際の診断）などの特定のアミロイド形成性障害に帰する前に実行されうることを理解するであろう。その後の別の診断に先だって、それと独立して、およびその準備として実行されるこれらの方法（個別のステップさらにはこれらの方法のいくつかのその後のステップの組合せを含む）は、本発明の個別の実施形態として特に企図される。
【００７９】
本発明の一実施形態によれば、システムのさまざまなサブコンポーネントが、既存のサプライヤーによって供給されうる。例えば、励起源は、ＰｉｃｏＱｕａｎｔ社（ドイツ、ベルリン所在）が販売するＰｉｃｏｓｅｃｏｎｄ  Ｐｕｌｓｅｄ  Ｌａｓｅｒ、ＬＤＨシリーズ、Ｂｅｃｋｅｒ  ＆  Ｈｉｃｋｌ社（ドイツ、ベルリン所在）が販売するＰｉｃｏｓｅｃｏｎｄ  Ｄｉｏｄｅ  Ｌａｓｅｒ，  ＢＤＬシリーズ、または浜松ホトニクス社（日本、浜松所在）が販売するＰｉｃｏｓｅｃｏｎｄ  Ｌｉｇｈｔ  Ｐｕｌｓｅｒ，  ＰＬＰシリーズでありうる。データ収集は、ＰｉｃｏＱｕａｎｔ社（ドイツ、ベルリン所在）が販売するＴＣＳＰＣモジュール、ＰｉｃｏＨａｒｐ  ３００、Ｂｅｃｋｅｒ  ＆  Ｈｉｃｋｌ社（ドイツ、ベルリン所在）が販売するＴＣＳＰＣモジュール、ＳＰＣシリーズ、または浜松ホトニクス社（日本、浜松所在）が販売する同期遅延発生器Ｃ１０６４７を使用して実行されうる。光子計数検出器は、ＰｉｃｏＱｕａｎｔ社（ドイツ、ベルリン所在）が販売する検出器ユニット、ＰＭＡシリーズ、Ｂｅｃｋｅｒ  ＆  Ｈｉｃｋｌ社（ドイツ、ベルリン所在）が販売する検出器ユニット、ＩＤ−１００シリーズ、またはＳｔｒｅａｋｓｃｏｐｅ（浜松ホトニクス社（日本、浜松所在）が販売するＣ１０６２７シリーズ）でありうる。他の励起源、データ収集モジュール、および光子計数検出器も使用されうることは理解されるであろう。
【００８０】
本発明の上記の実施形態の一部は１つまたはそれより多くのコンピュータシステムを使用して実装できる。例えば、これらの実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアとの組合せを使用して実装されうる。ソフトウェアで実装された場合、ソフトウェアコードが、単一のコンピュータに収められているか、または複数のコンピュータにまたがって分散されているかを、任意の好適なプロセッサもしくはプロセッサ群上で実行できる。
【００８１】
さらに、コンピュータは、ラックマウントコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、単一回路基板コンピュータ、またはチップ上のシステムなどの多くの形態のうちのどれかで具現化されうることも理解されるべきであろう。それに加えて、コンピュータは、一般的にはコンピュータとはみなされないが、好適な処理機能を備える、携帯情報端末（ＰＤＡ）、スマートフォン、または任意の他の好適な携帯型もしくは固定型電子デバイスを含む、デバイスに具現化されうる。
【００８２】
また、コンピュータは、１つまたはそれより多くの入力および出力デバイスを有しうる。これらのデバイスは、とりわけ、ユーザーインターフェースを提供するために使用できる。ユーザーインターフェースを提供するために使用できる出力デバイスの例としては、出力を視覚的に提示するためのプリンタまたはディスプレイ画面、および出力を聴覚的に提示するためのスピーカーもしくは他の音発生デバイスが挙げられる。ユーザーインターフェースに使用できる入力デバイスの例としては、キーボード、ならびにマウス、タッチパッド、タッチスクリーン、およびデジタイジングタブレットなどのポインティングデバイスが挙げられる。別の例として、コンピュータは、音声認識または他の可聴形式で入力情報を受け取りうる。
【００８３】
そのようなコンピュータは、エンタープライズネットワークもしくはインターネットなどのローカルエリアネットワークまたはワイドエリアネットワークを含む、任意の好適な形態で１つまたはそれより多くのネットワークに相互接続されうる。そのようなネットワークは、任意の好適な技術に基づき、任意の好適なプロトコルに従って動作し、ワイヤレスネットワーク、有線ネットワーク、または光ファイバーネットワークを含みうる。
【００８４】
また、本明細書で概要が述べられているさまざまな方法もしくはプロセスは、さまざまなオペレーティングシステムまたはプラットフォームのうちのどれか１つを採用する１つまたはそれより多くのプロセッサ上で実行可能なソフトウェアとしてコーディングされうる。それに加えて、そのようなソフトウェアは、多数の好適なプログラミング言語および／またはプログラミングもしくはスクリプティングツールのうちのどれかを使用して書くことができ、またフレームワークもしくは仮想マシン上で実行される実行可能機械語コードまたは中間コードとしてコンパイルされうる。
【００８５】
この点で、本発明の少なくとも一部は、１つまたはそれより多くのコンピュータもしくは他のプロセッサ上で実行されたときに上述の発明のさまざまな実施形態の少なくとも一部を実装する方法を実行する１つまたはそれより多くのプログラムを符号化した１つのコンピュータ可読媒体（または複数のコンピュータ可読媒体）（例えば、コンピュータメモリ、１つまたはそれより多くのフロッピー（登録商標）ディスク、コンパクトディスク、光ディスク、磁気テープ、フラッシュメモリ、フィールドプログラマブルゲートアレイもしくは他の半導体デバイス内の回路構成、または他の有形なコンピュータ記憶媒体）として具現化されうる。１つまたは複数のコンピュータ可読媒体は可搬性を有することができ、したがって、そこに格納されている１つまたは複数のプログラムを１つまたはそれより多くの異なるコンピュータもしくは他のプロセッサ上に読み込んで、上述のような本発明のさまざまな態様を実装することができる。
【００８６】
この点に関して、上述の実施形態の少なくとも一部の１つの実装は、プロセッサ上で実行されたときにこれらの実施形態の上述の機能のうちの一部もしくは全部を実行するコンピュータプログラム（例えば、複数の命令）を符号化した少なくとも１つのコンピュータ可読媒体を備えることが理解されるべきであろう。本明細書で使用されているように、「コンピュータ可読媒体」という用語は、機械もしくは製造物（つまり、製造品）であるとみなせるコンピュータ可読媒体のみを包含する。コンピュータ可読媒体は、例えば、コンピュータ可読情報を符号化もしくは格納しうる有形の媒体、コンピュータ可読情報を符号化もしくは格納しうる記憶媒体、および／またはコンピュータ可読情報を符号化もしくは格納しうる非一時的媒体でありうる。コンピュータ可読媒体の他の例として、網羅するものではないが、コンピュータメモリ（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、または他の種類のコンピュータメモリ）、磁気ディスクもしくはテープ、光ディスク、および／または機械もしくは製造物であるとみなせる他の種類のコンピュータ可読媒体が挙げられる。
【００８７】
「プログラム」または「ソフトウェア」という用語は、本明細書では、上述の本発明のさまざまな態様を実装するようにコンピュータもしくは他のプロセッサをプログラムするために使用できる任意の種類のコンピュータコードまたはコンピュータ行使可能命令セットを一般的な意味で指すために使用される。それに加えて、本実施形態の一態様によれば、行使されたときに本発明の方法を実行する１つまたはそれより多くのコンピュータプログラムは、単一のコンピュータもしくはプロセッサ上に常駐する必要はなく、モジュール式に異なる多数のコンピュータもしくはプロセッサ上に分散させて本発明のさまざまな態様を実装しうることは理解されるべきであろう。
【００８８】
コンピュータ行使可能命令は、１つまたはそれより多くのコンピュータもしくは他のデバイスによって行使される、プログラムモジュールなどの、多くの形態をとりうる。一般に、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行する、または特定の抽象データ型を実装するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含む。典型的には、プログラムモジュールの機能は、さまざまな実施形態で望まれているように組み合わせるか、または分散されうる。
【実施例】
【００８９】
実験＃１−ベータアミロイドペプチド（１−４２）によるＮｅｕｒｏｐｔｉｘ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｌｉｇａｎｄのインビトロ研究：
本発明の一実施形態により、化合物＃１１に結合された凝集Ａβペプチドに関するインビトロ研究を実行した。本発明の一実施形態によるデバイスを使用して、凝集Ａβペプチドを伴う化合物＃１１の蛍光寿命測定を実施した。図８Ａは、本発明の一実施形態による図８Ｂに示されている対応する蛍光寿命ヒストグラムとともに、化合物＃１１および凝集Ａβペプチドに結合された化合物＃１１を示す蛍光寿命画像である。寿命ヒストグラムを当てはめることによって、減衰率を決定する。これらの結果から、低レベルの光子検出で０．８５ｎｓと小さい寿命差の発蛍光団を弁別することができる本発明による一実施形態の優れた性能が実証される。以下で実験の説明を行う。
【００９０】
このインビトロ研究の目的は、化合物＃１１のアミロイド結合性化合物の光学シグネチャを識別し、凝集Ａβペプチドに結合されたときのその蛍光特性を特徴付けることであった。特に、研究の目的は、１）化合物＃１１の寿命減衰率の特徴付け、および２）ベータアミロイド（Ａβ）ペプチドに結合された化合物＃１１と未結合の化合物＃１１を検出し、弁別する能力であった。
デバイス：
Ｎｅｕｒｏｐｔｉｘ  ＳＡＰＰＨＩＲＥ  ＩＩデバイス（Ｎｅｕｒｏｐｔｉｘ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（米国マサチューセッツ州アクトン所在））は、この実験のインビトロ測定に適合された、ヒトの臨床的研究専用のデバイスである。これは、発蛍光団を弁別することを可能にする蛍光寿命分光法と組み合わせた共焦点走査機構を使用する。このデバイスでは、１）核上などの眼の前部内の特定の場所に光ビームを走査することと、２）蛍光寿命測定に基づき蛍光を発している発蛍光団を識別することとが可能になる。
方法−凝集Ａβペプチドの調製：
Ａβ（１−４２）をｐＨ７．４のＰＢＳ中に溶解して最終濃度１００μＭとすることによって凝集Ａβペプチドを調製した。この溶液を室温にて３日間１２００ｒｐｍで磁気的に攪拌した。ＰＢＳ中の１００μＭのＡβ（１−４２）原液の一定量をとって、最大４週間、−８０℃の温度で凍結したが、その特性に目立った変化はなかった。１５０μＬの事前凝集Ａβ（１−４２）を２．８５ｍＬの化合物＃１１に加えて、Ａβ（１−４２）の最終濃度を５μＭ、化合物＃１１の最終濃度を４μＭとした。溶液を５ｍＬバイアルに移し、２５℃で蛍光測定を実行した。
【００９１】
実験および結果
化合物＃１１からなる試料をＮｅｕｒｏｐｔｉｘ  ＳＡＰＰＨＩＲＥ  ＩＩ  Ｄｅｖｉｃｅの前に置いた。試料の走査の場所が決定された後、ラスター走査を実行して、蛍光寿命測定結果を得た。図８Ａは、１秒の取得時間内に得られた１００μｍ×１００μｍの走査範囲の画像（２００×２００ピクセル）を示している。画像は、寿命減衰量を表すように陰影付けされている。画像背景の大部分をなす陰影は、１．４ｎｓの寿命減衰を表し、これは蛍光アミロイド結合性化合物の寿命減衰に対応する。画像内で検出されたスポットは、２．２５ｎｓの寿命減衰を表す凝集Ａβペプチドのスポットである。図８Ｂのプロットは、化合物＃１１と凝集Ａβペプチドに結合された化合物＃１１の両方について計算された蛍光減衰率を示している。
【００９２】
結論
凝集Ａβペプチドを使用する化合物＃１１のインビトロ蛍光寿命測定をＮｅｕｒｏｐｔｉｘ  ＳＡＰＰＨＩＲＥ  ＩＩ  Ｄｅｖｉｃｅで実行した。蛍光寿命減衰率に基づき、化合物＃１１への結合および未結合のペプチドを分解することができる。これらの結果から、寿命差が０．８５ｎｓである発蛍光団を数百個の光子の検出レベルだけで弁別することができるＳＡＰＰＨＩＲＥ  ＩＩ  Ｄｅｖｉｃｅの優れた性能が実証される。
【００９３】
実験＃２−ダッチベルテッドウサギの眼球内薬物動態研究
本発明の一実施形態により、本発明の一実施形態によるデバイスを使用して、ウサギの眼の中の化合物＃１１のインビボ薬物動態研究を実施した。図９Ａは、対照となるウサギとともにアミロイド結合性化合物を投薬された２匹のウサギで測定された比減衰率の光子の頻度数のプロットである。蛍光アミロイド結合性化合物（化合物＃１１）に関係する比減衰率の光子の頻度を、本発明の一実施形態により、蛍光ヒストグラム（図９Ｂ）から計算した。これらの結果から、アミロイド結合性化合物が角膜を貫通し、ウサギの眼の水晶体内のデバイスによって検出されうることが実証される。以下で実験の説明を行う。
【００９４】
はじめに
蛍光アミロイド結合性化合物の局所性投与を介した用量反応の眼球内薬物動態調査をダッチベルテッドウサギにおいて実施した。化合物＃１１のアミロイド結合性化合物を軟膏で使用して４日間にわたり毎日ウサギを試験した。２匹の動物の右眼に軟膏形態の化合物＃１１（０．５％）を投薬した。１匹の動物を未処理とし、対照動物として使用した。これらの動物に、４日間の特定の時点において投薬し、ＳＡＰＰＨＩＲＥ  ＩＩシステムで各日の始まりと終わりに蛍光強度および寿命測定の検査を行った。
【００９５】
これらの結果は以下を示す。
１）連続局所性投与の後に軟膏形態の５ｍｇ／ｇの濃度の化合物＃１１で検出可能な蛍光信号が得られた。
２）１日の始まりと終わりに、また４日間にわたって実行された蛍光測定は、ウサギの眼の水晶体核内に化合物＃１１の蛍光の増大を示す。
方法：
以下の表に記載する時間間隔および投薬濃度で眼球内測定を実行した。
【００９６】
【表１】
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【００９７】
研究を、４日間にわたり日時をずらし、単一の場所および単一の計装で実施した。試験は、研究専用の薄暗い明かりの部屋で実行した。
【００９８】
すべての動物に眼球内局所適用により化合物＃１１を投薬し、右眼で検査した。動物は麻酔し、Ｎｅｕｒｏｐｔｉｘ  ＳＡＰＰＨＩＲＥ  ＩＩデバイスの前のプラットフォーム上に手保持した。おおよその位置決めは、動物飼育係が行い、測定場所の微調整は、Ｎｅｕｒｏｐｔｉｘ  ＳＡＰＰＨＩＲＥ  ＩＩの操作者が行った。位置合わせが済んだ後、ＳＡＰＰＨＩＲＥ  ＩＩの操作者が測定シーケンスを開始した。動物に対してベースラインとなる測定を投薬前に行い、次いで、各日の始まりと終わりに行った（表１）。
【００９９】
実験計画および投与量：
各日の始まりと終わりに眼の蛍光寿命および強度測定を実施した。これらの測定では、ウサギの眼を軸方向に走査して（ｚ走査）眼球間情報を取得し、面走査（ｘｙ走査）して眼の特定の領域内、この場合には水晶体の核である領域の寿命減衰測定を実行した。
【０１００】
目的とする場所が識別された後、ｘｙ走査を実行しながら時間相関単光子計数法（ＴＣＳＰＳ）を開始した。次いで、蛍光寿命画像を撮像し、それぞれのピクセルの場所について減衰寿命ヒストグラムを得た。蛍光寿命画像内で、計算された減衰時間を色分けした。それぞれの測定を３回実行した。比減衰率の光子の頻度数を、ｘｙ走査で得られた化合物＃１１のシグネチャの減衰率頻度から計算し、３回の測定に関して平均した。蛍光色素で毎日１回較正測定が行われ、研究全体にわたって明らかなドリフトのない繰り返し可能な性能を示した。デバイスは、ヒトの使用に合わせて特別に設計されているが、プラットフォームは、ウサギを保持するように少し修正された。
【０１０１】
投薬は、眼球内局所適用を介してＴｏｘｉｋｏｎの職員によってそれぞれの動物の右眼の中に実行された。
【０１０２】
群１：Ｄｅｘｄｏｍｉｔｏｒ（０．５ｍｇ／ｋｇ）、Ｋｅｔａｍｉｎｅ（５ｍｇ／ｋｇ）の皮下注射で動物に麻酔をかけた。次いで、長さ約１／２インチの軟膏リボンを試験群内のそれぞれの動物の右下まぶたに、４日にわたり１日３回施した。
【０１０３】
対照：対照群では、１匹の動物を、軟膏または溶液を眼に投与しないことを除き試験群内の動物と同じように取り扱った。
【０１０４】
結果のまとめ：
各日の始まり（朝）と終わり（晩）に眼の中のアミロイド結合性化合物の蛍光強度および寿命測定を実施した。図１０Ａおよび１０Ｂは、５匹のウサギの水晶体核の４日間の研究期間においてベースラインとなる朝と投薬した後のその日の終わりに測定された化合物＃１１に関係する比減衰率の光子の頻度数を示すプロットである。図１０Ａは、朝の測定に対するプロットであり、図１０Ｂは、晩の測定に対するプロットであり、両方とも化合物＃１１の眼軟膏を投薬したウサギに対するものである。化合物＃１１の眼軟膏を投薬された２匹のウサギ（１００２および１００３）に関する測定は、眼の核内の蛍光信号の有意な増大を示している。図１０Ａおよび１０Ｂは、毎日３回、３時間の間をあけて投薬した後に、４日間の研究期間に累積蛍光信号が測定されることを示している。
【０１０５】
図１１Ａおよび１１Ｂでは、ベースラインと動物１００３による研究の４日目の終わりの後に撮った２つの蛍光寿命画像である。ベースラインの測定は、眼の水晶体中に化合物＃１１が存在しないことを示す黒色の画像を示した。４日後、ｘｙ走査によって、蛍光寿命のシグネチャである２ｎｓ（灰色で表示）の減衰率の寿命画像が明らかになった。２匹のウサギの間の収集された信号の差は、技師による投薬変動および動物による瞬きに起因するものとしてよい。
【０１０６】
結論
主目的は、５ｍｇ／ｇの濃度の化合物＃１１の眼軟膏で達成された。化合物＃１１の連続局所性投与は、適用してから数時間後に核内に蓄積する傾向を有し、また少なくとも１２時間の間そこ留まる傾向を有していた。
【０１０７】
本明細書で引用されているすべての特許、公開された出願、および参考文献の教示は、すべての内容が参照により本明細書に組み込まれる。
【０１０８】
本発明は、具体的に示され、例示的な実施形態を参照しつつ説明されているが、当業者であれば付属の請求項によって包含される本発明の範囲から逸脱することなく形態および細部にさまざまな変更を加えられることを理解するであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図９】
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【図１０】
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【図１２】
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【図７】
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【図８】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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