WO2008064883A1 - In vitro verfahren zur diagnose und frühdiagnose von neurodegenerativen erkrankungen - Google Patents

Abstract

In vitro Verfahren zur Erkennung und Früherkennung, zur Bestimmung des Schweregrads und zur Verlaufsbeurteilung und Prognose von neurodegenerativen Erkrankungen, bei dem man in einer Serum- oder Plasmaprobe eines Patienten, der an subjektiven oder objektiv nachweisbaren kognitiven Störungen leidet, mit Hilfe eines immundiagnostischen Bestimmungsverfahrens die Apolipoprotein C-I (Apo C-I) Immunreaktivität bestimmt.

Description

In vitro Verfahren zur Diagnose und Frühdiagnose von neuro- degenerativen Erkrankungen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues in vitro Verfahren für die Diagnose und insbesondere Frühdiagnose von neurodegenerativen Erkrankungen, insbesondere von Demenz- erkrankungen wie der Alzheimer Krankheit und deren Vorstufen.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird dabei der Begriff "Diagnose" als Oberbegriff für medizinische Bestimmungen gebraucht, denen je nach dem klinischen Zustand des Patienten, bei dem die Bestimmung durchgeführt wird, unterschiedliche Fragestellungen zugrunde liegen können und die der Erkennung und im vorliegenden Falle insbesondere auch der Früherkennung, der Bestimmung des Schweregrads und der Verlaufsbeurteilung, auch der therapiebegleitenden Verlaufsbeurteilung, und der Prognose des zukünftigen Verlaufs einer Erkrankung dienen. Dabei ist im vorliegenden Zusammenhang von besonderer Bedeutung, dass eine Diagnose auch eine Negativdiagnose sein kann, bei der z.B. aufgrund der Nicht - feststellbarkeit einer bestimmten krankheitstypischen Bio- markerkonzentration in einer Blutprobe eines Patienten das Vorliegen einer bestimmten Erkrankung unwahrscheinlich gemacht wird. Für die Negativdiagnose sind auch Biomarker von großem Wert, für die bei mehreren verschiedenen Krankheiten pathologisch veränderte Konzentrationen festgestellt werden können und die daher allein, für sich genommen, noch keine positive Diagnose einer spezielle Krankheit ermöglichen - obwohl sie in der Regel bei Hinzuziehung weiterer klinischer oder biochemischer Parameter auch für die Positivdiagnose entscheidend sein können.

Die Erkrankungen, um deren Diagnose es bei der vorliegenden Erfindung geht, sind sich eher langsam entwickelnde, chronische neurodegenerative Erkrankungen von nichtinfektiöser Ätiologie, insbesondere Demenz-Erkrankungen.

Als Demenz-Erkrankungen (Dementia) werden generell Krankheiten bezeichnet, für die ein gemeinsames Merkmal ist, dass erworbene intellektuelle Fähigkeiten, v.a. das Gedächtnis, und das normale Persönlichkeitsniveau als Folge von Hirnschädigungen beeinträchtigt sind. Demenzerkrankungen sind in der Regel sich relativ langsam entwickelnde Krankheiten von chronischem Charakter. Treten Demenzerscheinungen vor dem hohen Alter im mittleren Lebensalter auf, werden sie als präsenile Demenz-Erkrankungen bezeichnet. Bei Demenz-Erkran- kugnen unterscheidet man auf der Basis der für sie typischen Symptome und hirnpathologischen Veränderungen insbesondere die folgenden Erkrankungen bzw. Gruppen von Erkrankungen:

Die Alzheimer Demenz (AD) (Alzheimer Krankheit; Morbus Alzheimer) ist die häufigste neurodegenerative Demenz-Erkrankung, macht 2/3 aller Demenzfälle aus und stellt auch das praktisch wichtigste Anwendungsgebiet für die vorliegende Erfindung dar. AD zeichnet sich durch drei wichtige, allerdings erst post mortem mit Sicherheit feststellbare pathologische Merkmale aus: die Bildung von Amyloid-Plaques und neurofibrillären Bündeln sowie den Verlust an Nervenzellen (Übersicht s. (1); Literaturangaben in der Beschreibung in Form von Zahlen beziehen sich auf die der Beschreibung folgende Literaturliste) . Amyloid-Plaques bestehen aus extraneuronalen Aggregaten des Amyloid-ß-Proteins, während die Neurofibrillenbündel hauptsächlich Tau-Protein und Neurofilamente enthalten. Es wird vermutet, dass die Plaque- und Neurofibrillenbildung die Ursache für das Absterben von Nervenzellen ist.

Die wichtigsten Symptome von AD sind zunehmende Merkfähig- keits- und Denkstörungen bei relativ lang anhaltender Ge- mütsansprechbarkeit , wobei diese Symptome von weiteren weniger spezifischen Störungen begleitet werden, die die Abgrenzung der AD von anderen Demenzformen erschweren.

Beobachtungen an AD-Patienten und Patienten, die im Laufe ihrer langjährigen klinischen Beobachtung AD entwickelten, führten zur Formulierung von Kriterien für gegeneinander abgrenzbare Patientengruppen, die die ganze Breite von

(a) Personen ohne subjektive und objektive kognitive Störungen (die im Rahmen der vorliegenden Anmeldung die Kontrollgruppe repräsentieren) , über

(b) Patienten, die über subjektiv empfundene kognitive Leistungseinbußen klagen, bei denen jedoch keine kognitiven Defizite festgestellt werden können (im Rahmen der vorliegenden Anmeldung ist das die Gruppe der "SKS" -Patienten, wobei "SKS" für "subjektive kognitive Störungen" steht) , weiter über

(c) Patienten, bei denen leichte kognitive Störungen feststellbar sind und bei denen dann, wenn keine anderen demenzverursachenden Erkrankungen vorliegen, die Diagnose "möglicherweise AD" ("mgl AD") gestellt wird (im Rahmen der vorliegenden Anmeldung ist das die Gruppe "LKS mgl AD", wobei "LKS" für "leichte kognitive Störungen" steht) bis hin - A -

(d) zur Gruppe der Patienten mit dem typischen Bild erheblicher kognitiver Störungen, die schleichend begonnen haben und langsam progredieren, für die dann, wenn andere Demenz-Ursachen ausgeschlossen werden können, die Diagnose "wahrscheinlich AD" gestellt wird (im Rahmen der vorliegenden Anmeldung ist das die Gruppe "ws AD", wobei die Abkürzung für "wahrscheinlich Alzheimer" steht) , abdecken.

Bezüglich der Zuordnung von Patienten mit subjektiven und/- oder objektiven kognitiven Störungen zu verschiedenen Gruppen wird ergänzend verwiesen auf (2) , (3) , (4) und (5) .

Die Demenz mit Lewy-Körperchen (dementia with lewy-bodies: DLB) ist nach der Alzheimer Demenz die zweithäufigste Ursache für eine demenzielle Erkrankung. Neuropathologisch ist die DLB durch das Auftreten von sogenannten Lewy-Körperchen im Hirnstamm und im Cortex charakterisiert. Diese Lewy-- Körperchen bestehen überwiegend aus Aggregaten des präsynaptischen Proteins α-Synuclein und Ubiquitin. Die Lewy-- Body-Pathologie kann in unterschiedlichem Ausmaß mit Alzheimer und Parkinson-typischen neuropathologischen Veränderungen assoziiert sein. So kommt es auch bei der DLB zur Bildung von beta-Amyloid und senilen Plaques, jedoch nicht zu Neurofibrillenbündeln (Übersicht s. (6)). Lewy-Körperchen sind auch im Gehirn von Patienten mit Morbus Parkinson vorhanden, wenn auch in einer unterschiedlichen Verteilung.

Kernsymptome von DLB sind eine progrediente kognitive Störung, Verwirrtheitsepisoden mit fluktuierender Aufmerksam- keits- und Bewusstseinslage, Parkinsonismus, häufige Stürze und Synkopen (anfallsartige, kurz dauernde Bewusstlosig- keit) . Die Sensitivität und Spezifität der diagnostischen Kriterien zeigen durchgehend eine hohe Spezifität, aber zum Teil eine sehr niedrige Sensitivität. Das bedeutet, dass die DLB im klinischen Alltag häufig nicht diagnostiziert wird. Die Frontotemporale Demenz (FTD) wird auch als Pick' sehe Krankheit bezeichnet und macht ca. 20% der präsenilen Demenzerkrankungen aus. FTD ist teilweise genetisch bedingt und zählt zu den sogenannten Tauopathien, die sich durch eine Über- oder Unterexpression eines Tauprotein-Subtyps bzw. durch die Expression eines mutierten Tauproteins auszeichnen. Neuropathologisch kommt es zu einer lokalen Atrophie des frontalen und/oder temporalen Cortex sowie der Substantia Nigra und der Basalganglien . Dies hat unterschiedlich ausgeprägte Sprachstörungen, eine Wesensänderung sowie Verhaltensauffälligkeiten zur Folge. Insgesamt ist die FTD mit einer Sensitivität von 93% bei einer Spezifität von nur 23% unterdiagnostiziert, wobei die AD die häufigste Fehldiagnose darstellt.

Unter dem Begriff vaskuläre Demenz (vascular dementia; VAD) werden Erkrankungen zusammengefasst , bei denen eine Demenz durch Durchblutungsstörungen im Gehirn ausgelöst wird. Es gibt unterschiedliche Typen der VAD, von denen die Multi-- Infarkt -Demenz (MID) und die subcorticale VAD (auch als Binswanger' sehe Erkrankung bezeichnet) die häufigsten Formen darstellen.

Bei der Binswanger' sehen Erkrankung handelt es sich um eine langsam progrediente demenzielle Entwicklung, die pathologisch durch cerebrovasculäre Läsionen in der weißen Hirnsubstanz charakterisiert ist. Klinisch resultiert dies in Verhaltensauffälligkeiten wie Agitation, Reizbarkeit, Depression und Euphorie sowie einer leichten Gedächtnisstörung.

Die MuIti-Infarkt -Demenz entsteht allmählich als Folge von mehreren kleinen Schlaganfällen, auch als transiente ischämische Attacken (TIA) bezeichnet, die zum Untergang von Hirngewebe im Cortex und/oder subcortikalen Arealen führten. Die Schlaganfälle können auch gänzlich unbemerkt geblieben sein, die Demenz ist in diesem Falle die erste spürbare Folge. Bei Vorliegen einer MID kommt es zur stufenweisen Abnahme kognitiver Fähigkeiten, verbunden mit schweren Depressionen, StimmungsSchwankungen und Epilepsie.

Eine Diagnose von Demenz-Erkrankungen erfolgt heutzutage überwiegend auf der Basis neuropsychologischer Untersuchungen und der Beobachtung der Krankheitsentwicklung und ihres Verlaufs, unter Heranziehung von Ausschlusskriterien für bestimmte Demenzformen. Diese Untersuchungen liefern in sehr vielen Fällen mehrdeutige Ergebnisse, die die o.g. Zahlen für die unterdiagnostizierten Demenzformen oder unrichtig diagnostizierten Fälle erklären. Die krankheitstypischen Gehirnveränderungen können an lebenden Patienten naturgemäß nicht direkt festgestellt werden, und apparatemedizinische Untersuchungen der Gehirnfunktionen mittels z.B. Computeroder Magnetresonanz-Tomographie sind aufwändig und teuer.

Es wäre daher wünschenswert, die Erkennung und insbesondere Früherkennung von Demenzerkrankungen durch die Messung von aussagekräftigen Biomarkern, die mit Hilfe eines relativ einfachen Testverfahrens z.B. in einer Blutprobe (Serumprobe, Plasmaprobe) eines Patienten bestimmt werden können, ergänzen und dadurch erheblich verbessern zu können.

Für die Alzheimer-Diagnostik veröffentlichten das Ronald und Nancy Reagan Institut der Alzheimer Association und die NIA-Working Group Richtlinien für die Kriterien, die an einen idealen Biomarker zur Detektion der AD gestellt werden (7) . Folgende Kriterien sollen im Idealfall durch den Biomarker erfüllt werden:

1. Er sollte hirnspezifisch sein und ein fundamentales Merkmal der Neuropathologie dieser Erkrankungen detek- tieren.

2. Die diagnostische Sensitivität und die Spezifität von mindestens 80% sollte gegeben sein.

3. Die krankheitsspezifische Veränderung des Biomarkers sollte sich in einem möglichst frühen Stadium der Erkrankung manifestieren, um mit geeigneten Therapiemaßnahmen beginnen zu können (8) .

Bis jetzt gibt es jedoch keinen in der Zirkulation (d.h. im Blut bzw. in Blutpräparaten wie Serum oder Plasma) eines Patienten nachweisbaren Biomarker, der im klinischen Alltag zur Verbesserung der Früh- und Differentialdiagnose von AD herangezogen werden könnte und alle o.g. Kriterien erfüllt. Aktuell werden verschiedene potentielle Markerkandidaten untersucht, darunter Inflammationsmarker wie IL-6 und TNFα, Marker für oxidativen Stress wie 3 -Nitrotyrosin, sowie Marker, die mit charakteristischen pathologischen Veränderungen der AD assoziiert sind, wie Amyloid ß, das einen Hauptbestandteil der Amyloid-Plaques darstellt, und das Tau-Protein, das einen wesentlichen Bestandteil der Neurofi- brillenbündel darstellt (vgl. die Übersicht in (7); (9)) .

Es besteht ein aktueller Bedarf nach ergänzenden, valide Laborbefunde liefernden Untersuchungsmethoden, die auf einer Bestimmung von als Biomarker für Demenzerkrankungen, insbesondere für die Alzheimer Demenz (AD) , geeigneten Substanzen in Blut- bzw. Plasmaproben beruhen und bei Patienten, bei denen der Verdacht auf Vorliegen einer Demenzerkrankung, insbesondere von AD, besteht, unterstützend für eine frühe Positivdiagnose und/oder für eine negative Ausschlussdiagnose geeignet sind.

Die vorliegende Erfindung stellt eine solche Untersuchungs- methode in Form eines in vitro Verfahrens zur Erkennung und Früherkennung, zur Bestimmung des Schweregrads und zur Verlaufsbeurteilung und Prognose von neurodegenerativen Erkrankungen bereit, bei dem man in einer Serum- oder Plasmaprobe eines Patienten, der an subjektiven oder objektiv nachweisbaren kognitiven Störungen leidet, mit Hilfe eines immundiagnostischen Bestimmungsverfahrens die Apo C- I -Immunreaktivität bestimmt, und bei dem man auf der Basis der dafür gemessenen Konzentration Schlüsse hinsichtlich des Vorliegens einer neurodegenerativen Erkrankung oder einer für diese typischen Frühform davon oder hinsichtlich des Verlaufs der Erkrankung und/oder des Erfolgs der Bemühungen zu ihrer Abmilderung oder Verhinderung zieht.

Vorteilhafte bzw. bevorzugte Ausgestaltungen eines Verfahrens gemäß Anspruch 1 sind in den Unteransprüchen 2 bis 8 wiedergegeben .

Grundlage der vorliegenden Erfindung ist der experimentelle Befund, dass im Blut (Serum, Plasma) von Patienten mit kognitiven Störungen bis hin zur Diagnose "möglicherweise Alzheimer" oder "wahrscheinlich Alzheimer" im Vergleich mit Kontrollpersonen auf charakteristische Weise verminderte Konzentrationen des immunreaktiven Apo C-I gemessen werden.

Wenn im Rahmen der vorliegenden Anmeldung von "immunreaktivem Apo C-I" oder "immundiagnostisch bestimmbarem Apo C-I" gesprochen wird, wird damit ein Analyt definiert, wie er mit Hilfe eines Immunoassays, insbesondere eine Immunoassays, wie er im experimentellen Teil der vorliegenden Anmeldung bzw. in der deutschen Patentanmeldung DE 103 43 815 Al der Anmelderin näher beschrieben wird, bestimmbar ist.

Wie in der genannten DE 103 43 815 Al - auf deren gesamten Inhalt, soweit dieser die Assaydurchführung und die Diskussion zu den damit bestimmbaren Apo C-I Molekülen bzw. Apo C- I -Abkömmlingen betrifft, zur Ergänzung der Offenbarung der vorliegenden Anmeldung ausdrücklich Bezug genommen wird - erläutert wird, werden mit einem Immunoassay der genannten Art in Blut von gesunden Kontrollpersonen solche Apo C-I- Anteile bestimmt, die eine Bindefähigkeit gegenüber hydrophoben Molekülstrukturen bzw. hydrophoben Oberflächen aufweisen und die durch Umsetzung mit einem geeigneten Material für die hydrophobe Ausschlusschromatographie (z.B. Octylse- pharose) aus der Probe entfernbar sind. Das auf die beschriebene Weise bestimmbare Apo C-I bzw. der entsprechende Apo C- I -Abkömmling wird dabei auch als "freies Apolipoprotein C-I" bezeichnet. Es weist die Eigenschaften auf, aus einer Serum- oder Plasma-Probe (in PBS Verdünnung) heraus an hydrophobe Molekülstrukturen, z.B. die Octylreste eines hydrophoben Octylsepharose-Chromatographie-Materials, gebunden zu werden, von dem es unter typischen Bedingungen für die Elution von Proteinen, insbesondere mit verdünnter Essigsäure, eluiert werden kann. Die Verwendung des Begriffs "freies Apolipoprotein C-I" bedeutet jedoch nicht notwendigerweise, daß das durch hydrophobe Interaktionschromatographie abtrennbare Material in den Ursprungsproben völlig frei vorliegen muss. Assoziate bzw. Aggregate, auch mit Lipiden, die unter den Versuchsbedingungen beim Kontakt mit Octylse- pharose unter Bindung des Apolipoproteins C-I an das Chroma- tographiermaterial aufgebrochen werden, sind ebenfalls als "freies Apolipoprotein C-I" im Sinne der Verwendung dieses Begriffs anzusehen.

Wie der genannten DE 103 43 815 Al zu entnehmen ist, erkennt der genannte Immunoassay im Blut von Krebspatienten auch eine Apo C- I -Fraktion, die nicht an Octylsepharose bindet und deren Auftreten für Tumorerkrankungen charakteristisch zu sein scheint. Ggf. wäre daher im Rahmen der Gesamtdiagnose auf eine Demenzerkrankung bzw. auf deren Vorstufen unter Verwendung der bei der Bestimmung des immunreaktiven Apo C-I gewonnenen Messwerte auszuschließen, dass die Messwerte bei dem jeweiligen Patienten durch eine Krebserkrankung verfälscht werden. Das kann beispielsweise auf die in der DE 103 43 815 Al beschriebene Weise erfolgen, indem man prüft, ob sich die gemessenen Konzentrationswerte durch einen Kontakt der Probe mit z.B. Octylsepharose verändern.

Das gemäß der vorliegenden Erfindung zu bestimmende immunreaktive Apo C-I umfasst neben Analyten, die das vollständige Peptid Apo C-I darstellen oder enthalten, auch "Apo C-I Abkömmlinge" . Darunter sind insbesondere immunreaktive Apo C-I -Fragmente und Aggregate zu verstehen, insbesondere solche, die sich in dem genannten Sandwich- Immunoassay wie das freie Protein Apolipoprotein C-I verhalten. Die "Abkömmlinge" können z.B. um einzelne Aminosäuren oder Aminosäuresequenzen verkürzte Apolipoprotein C- I -Moleküle sein, oder auch - z.B. durch Aggregation - sterisch oder konformatio- nell veränderte vollständige Apolipoprotein C- I -Moleküle .

Dass auch die Bestimmung solcher Apo C- I -Abkömmlinge von der Erfindung umfasst sein soll, trägt den bekannten Tatsachen Rechnung, dass Immunoassays normalerweise nicht zwischen unterschiedlichen Analyten unterscheiden können, wenn die Unterschiede außerhalb der für die Antikörperbindung genutzten Molekülabschnitte liegen, d.h. im Falle eines Sandwich- Immunoassays in Endbereichen des erfassten Moleküls außerhalb der von den beiden Bindungsstellen für die Antikörper begrenzten Aminosäuresequenz. Ferner soll der weiteren bekannten Tatsache Rechnung getragen werden, dass dann, wenn peptidische Analyten in der Zirkulation auftreten, stets auch mit dem Auftreten ihrer Abbauprodukte in Form von Peptidfragmenten zu rechnen ist. Die Konzentrationen derartiger Fragmente sind in der Regel in etwa proportional zu der Konzentration des Ausgangspeptids, wobei die Konzentrationsunterschiede Stabilitätsunterschiede bzw. unterschiedliche Geschwindigkeiten des "Clearings" der Peptide bzw. Fragment durch weiteren proteolytischen Abbau oder durch Ausschleusung aus dem Kreislauf z.B. über die Nieren widerspiegeln.

Soweit in der Literatur eine Diskussion von Apo C-I im Zusammenhang mit der Alzheimer Krankheit gefunden werden kann, handelt es sich ausschließlich um Untersuchungen zur Apolipoprotein C-I Expression in Extrakten von Gehirngewebe Verstorbener, jedoch nicht in der Zirkulation lebender Patienten (vgl. 10). Angesichts der Existenz der Blut-Hirn- Schranke (blood-brain barrier, BBB) , die einen Schrankeneffekt für den Übergang von z.B. proteinischen Substanzen zwischen dem Gehirn und der Zirkulation ausübt, können aus Untersuchungen mit Gehirngewebeextrakten keine Schlüsse bezüglich des Auftretens bzw. der Konzentration von proteinischen Substanzen in der Zirkulation gezogen werden.

Soweit im Rahmen der in der DE 103 43 815 Al beschriebenen chromatographischen Untersuchungen auch Fraktionen aus Seren von zwei Alzheimer-Patienten vermessen wurden, wurden keine statistisch signifikanten Ergebisse erhalten, die einen Schluss bezüglich eines Zusammenhangs zwischen der Konzentration des immunreaktiven Apo C-I und verschiedenen Stufen von Demenzerkrankungen bzw. der Alzheimer-Krankheit erlauben würden .

Die nachfolgend im experimentellen Teil beschriebenen Messergebnisse in EDTA-Plasmaproben von 60 augenscheinlich gesunden Normalpersonen (symptomfreien Kontrollen) und 196 Patienten mit leichten bis schweren kognitiven Störungen gemäß den eingangs beschrieben Gruppen (b) bis (d) ergab erstmals eine klare, diagnostisch signifikante Korrelation zwischen den für immunreaktives Apo C-I gefundenen Konzentrationen und der Schwere der Demenzsymptome in Form kognitiver Störungen, wobei die gemessenen Konzentrationen in signifikanter Weise mit der Schwere von AD-Vorstufen korrelierten und damit die klinische Unterscheidung der verschiedenen Patientengruppen widerspiegelten.

Die erfindungsgemäße Bestimmung von immunreaktivem Apo C-I im Rahmen der Diagnostik von neurodegenerativen Erkrankungen wird insbesondere als Messung vorgeschlagen, die die parallele Bestimmung physiologischer bzw. klinischer und neuro- psychologischer Parameter und anderer Biomarker ergänzt und für differentialdiagnostische Zwecke verfeinert.

Das Verfahren wird daher bevorzugt im Rahmen einer Multipa- rameter-Bestimmung durchgeführt, bei der gleichzeitig mindestens ein weiterer für das jeweilige Krankheitsbild aus- sagekräftiger biochemischer oder physiologischer Parameter bestimmt wird und bei der ein Messergebnis in Form eines Satzes von mindestens zwei Messgrößen gewonnen wird, der zur Feindiagnostik der neurodegenerativen Erkrankung ausgewertet wird.

Neben der Bestimmung des immunreaktiven Apo C-I kann z.B. wenigstens ein weiterer biochemischer Parameter bestimmt werden, der aus den Gruppen der natriuretischen Peptide, Entzündungsmediatoren, Komplementkomponenten, Cytokine, Chemokine, der Blutkoagulanzien und fibrinolytischen Faktoren, Akutphasenproteine und radikalischen Verbindungen ausgewählt ist. Als Co-Parameter sind insbesondere auch zu nennen diejenigen Parameter, die in den älteren deutschen Patentanmeldungen der Anmelderin mit den Aktenzeichen 10 2005 034 174.8 (midregionales Proadrenomedullin) , 10 2005 036 094.7 (liquordiagnostische Bestimmung von Procalcito- nin) , 10 2006 027 818.6 und 10 2006 023 175.9 diskutiert werden sowie der Parameter CPS-I (Carbamoylphosphat Syn- thetase 1) , zu dem sich relevante Diskussionen im Hinblick auf neurodegenerative Erkrankungen in den Anmeldungen EP 05023420.2 und DE 10 2006 021 406.4 finden.

Es ist dabei vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Verfahren auch als Simultanbestimmung mittels einer Chiptechnologie- Messvorrichtung oder einer immunchromatographisehen Messvorrichtung erfolgen kann und die Auswertung der dabei ggf. erhaltenen komplexen Messergebnisse mit Hilfe eines geeigneten Computerprogramms erfolgen kann.

Obwohl die Untersuchungen bisher auf Plasmaproben von Patienten beschränkt waren, die Anzeichen von Vorstufen von AD zeigten bzw. für die die Diagnose "wahrscheinlich Alzheimer" gestellt worden war, gehen die Erfinder davon aus, dass - möglicherweise mit unterschiedlichen typischen Konzentrationsbereichen - auch bei anderen neurodegenerativen Erkrankungen, insbesondere bei vaskulärer Demenz (VAD) und Demenz mit Lewy-Körperchen (DLB) , charakteristische Veränderungen der Konzentrationen des immunreaktiven Apo C-I in Patientenplasmen feststellbar sein könnten.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Messergebnissen und einer Figur noch näher erläutert .

Figur 1 zeigt die Ergebnisse der Messung der Konzentrationen des immunreaktiven Apo C-I, wie sie mit dem im experimentellen Teil beschriebenen Sandwich- Immu- noassay bestimmbar sind, und zwar in EDTA-Plasmen von 60 gesunden Kontrollpersonen, und von 196 Patienten mit kognitiven Störungen verschiedener Schwere, die den o.g. Gruppen (b) , (c) und (d) , d.h. den Gruppen ¹¹SKS" (50 Patienten), "LKS mgl AD" (46 Patienten) und "ws AD" (100 Patienten) entsprachen.

Experimenteller Teil

1. Apolipoprotein C-I -Immunoassay

Die direkte Messung von immundiagnostisch bestimmbarem Apo C-I in Plasma erfolgte mit dem gleichen Sandwich- Immunoassay, wie er bereits in der deutschen Patentanmeldung DE 103 43 815 Al der Anmelderin beschrieben wird. Im einzelnen ist dieser Assay wie folgt aufgebaut:

Für die direkte immundiagnostische Bestimmung von Apolipoprotein C-I im Serum wurde aus den nachfolgend beschriebenen Bestandteilen ein Immunoassay vom Sandwich-Typ aufgebaut :

a) Coated Tubes : Polystyrolröhrchen (Greiner) wurden mit einem kommerziell erhältlichen polyklonalen affinitätsgerei- nigten Antikörper gegen Apolipoprotein C-I (Bezugsquelle: Acris Antibody, Bad Neuheim, Deutschland) beschichtet. Der Antikörper war nach Herstellerangaben durch Immunisierung von Kaninchen mit humanen Apo C-I erhalten und über eine Sepharose-Affinitätssäule mit humanem Apolipoprotein C-I aufgereinigt worden. Zur Beschichtung wurden 0,2 μg Antikörper in 300 μl PBS an Polystyrolröhrchen (Greiner, Deutschland) gebunden, die mit Schaf-Anti -Kaninchen IgG-Antikörper (Sigma) beschichtet waren. Die Bindung wurde nach 18 Stunden bei Raumtemperatur beendet. Anschließend wurden die Röhrchen 2 mal mit je 3 ml 0,5% Rinderserumalbumin (BSA) in PBS gewaschen. Nach ihrer Trocknung in Vakuum wurden die Röhrchen als Festphase für den Apolipoprotein C- I -Immunoassay verwendet .

b) Akridiniumester-markierter Antikörper: 100 μg eines anderen Antikörpers gegen humanes Apolipoprotein C-I (aus Kaninchen; Bezugsquelle: Academie Bio-Medical Company, Texas, USA) in 100 μl PBS wurden mit 10 μg Akridinium-NHS- Ester (in 10 μl Acetonitril) umgesetzt. Nach einer 10-minütigen Inkubation bei Raumtemperatur erfolgte die Reinigung des markierten Antikörpers unter Abtrennung unumgesetzter Bestandteile der Reaktionsmischung durch HPLC an SW 300 (Waters) . Für seine Verwendung im Immunoassey wurde der markierte Antikörper in PBS mit 0,5% BSA und 1 mg/ml Kaninchen IgG zur Absättigung der Röhrchenwände auf ca. 1 Mio. RLU/300 μl (RLU = relative Lichteinheiten) eingestellt.

2. Durchführung der immundiagnostischen Bestimmung von Apolipoprotein C-I in Serum- bzw. Plasma-Proben

Serum- bzw. Plasmaproben wurden 1:10 000 mit PBS, 0,5% BSA verdünnt. Davon wurden jeweils 300 μl in die mit dem immobilisierten Antikörper beschichteten o.g. Röhrchen pipettiert und anschließend für 4 Stunden bei Raumtemperatur unter Schütteln (300 U/min auf einem Heidolph-Kreisschüttler) inkubiert. Der Röhrcheninhalt wurde anschließend mit PBS ausgewaschen (4 -maliges Befüllen und Dekantieren mit jeweils 1 ml PBS) , und an die Röhrchenwand gebundenes Apolipoprotein C-I wurde innerhalb von 20 Stunden bei Raumtemperatur und 300 U/min mit 300 μl je Röhrchen des akridiniumestermarkier- ten Anti-Apolipoprotein C- I -Antikörpers umgesetzt. Danach wurde ungebundener markierter Antikörper durch 5 -maliges Waschen mit je 1 ml PBS entfernt, und die verbleibende Chemilumineszenz wurde auf bekannte Weise in einem Berthold Luminometer 952 T gemessen.

Zur Kalibrierung des Assays wurde ein synthetisches Apolipoprotein C-I verwendet. Eine typische Standardkurve, wie sie für den obigen Assay erhalten wird, ist in Fig. 3 der bereits genannten DE 103 43 815 Al gezeigt.

3. Messung der Apo C- I -Immunreaktivität im Plasma von gesunden Kontrollen und Patienten mit kognitiven Störungen verschiedenen Schweregrads

Zur Ermittlung eines Bezugswerts für die Konzentration des immundiagnostisch bestimmbaren "freien" Apo C-I wurde eine Messung in EDTA- Plasmen von 60 symptomfreien Kontrollpersonen durchgeführt, die weder Symptome kognitiver Störungen zeigten noch an irgendeiner anderen erkennbaren Erkrankung (Tumorerkrankungen; schwere Infektion oder Entzündung) litten, für die bekannt ist, dass sie die Apo C-I-Spiegel in der Zirkulation beeinflussen. Für die Kontrollgruppe wurde ein Mittelwert (Median) für die gemessene Apo C-I-Konzentra- tion von 332 μg/ml ermittelt.

Als Patientenkollektiv dienten Patienten mit Demenzerscheinungen in Form kognitiver Störungen verschiedener Schwere, aufgrund derer eine Zuordnung der einzelnen Patienten zu einer der o.g. Gruppen (b) , (c) bzw (d) erfolgt war.

Die gemessenen Konzentrationen an immunreaktivem Apo C-I im Plasma von gesunden Kontrollen und Patienten mit kognitiven Störungen sind in Figur 1 gezeigt .

Die ermittelten Zahlenwerte in Form der sog. Mediane für die verschiedenen Patientengruppen waren wie folgt :

Die Konzentrationen des in Plasmen immundiagnostisch bestimmbaren Apo C-I, erkennbar an den Werten für die Mediane der verschiedenen Patientengruppen, sinken mit der Schwere der Symptome in der Richtung:

Kontrollen > SKS > LKS mgl AD = ws AD klar ab.

Aus der bereits erwähnten älteren DE 103 43 815 Al ist es bekannt, dass die messbaren Konzentrationen von Apo C-I auch bei anderen Krankheiten oder physiologischen Zuständen Abweichungen von den bei Kontrollpersonen messbaren Werten zeigen; die meisten einschlägigen Erkrankungen wie z.B. Sepsis oder Tumoren sind jedoch klinisch in der Regel einfach diagnostisch von Demenzerkrankungen abgrenzbar und ihren evtl. Auswirkungen können daher bei der Stellung einer Diagnose angemessen berücksichtigt werden.

Obwohl Apo C-I somit daher kein gehirnspezifischer Parameter ist, eignet sich die Messung der Apo C- I -Immunreaktivität in der Zirkulation (Plasma, Serum) angesichts der o.g. Korrelationen sehr gut für Zwecke der unterstützenden AD-Frühdia- gnostik.

Literatur

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3. Boetsch T., Operationalisierte Demenzdiagnostik, Kapitel 6.1 in: Hampel, Padberg, Möller (Hrsg.), Alzheimer Demenz - Klinische Verläufe, diagnostische Möglichkeiten, moderne Therapiestrategien; WVG mbH Stuttgart 2003

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Claims

Patentansprüche

1. In vitro Verfahren zur Erkennung und Früherkennung, zur Bestimmung des Schweregrads und zur Verlaufsbeurteilung und Prognose von neurodegenerativen Erkrankungen, bei dem man in einer Serum- oder Plasmaprobe eines Patienten, der an subjektiven oder objektiv nachweisbaren kognitiven Störungen leidet, mit Hilfe eines immundiagnostischen Bestimmungsverfahrens die Konzentration des immunreaktiven Apolipoproteins Apo C-I bestimmt, und bei dem man auf der Basis der gemessenen Konzentration Schlüsse hinsichtlich des Vorliegens einer neurodegenerativen Erkrankung oder einer für diese typischen Frühform davon oder hinsichtlich des Verlaufs der Erkrankung und/oder des Erfolgs der Bemühungen zu ihrer Abmilderung oder Verhinderung zieht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das immundiagnostische Bestimmungsverfahren ein Immunoassay vom Sandwichtyp ist .

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, die neurodegenerative Erkrankung eine Demenzerkrankung ist, die ausgewählt ist aus einer Gruppe, die die Alzheimer Demenz (AD) , Demenz mit Lewy-Körperchen (DLB) , frontotemporale Demenz (FTD) und verschiedene Formen der vaskulären Demenz (VD) umfaßt.

4. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es im Rahmen der Alzheimer-Diagnostik zur Erkennung von Frühformen der Alzheimer Demenz (AD) durchgeführt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es im Rahmen einer Multiparameter-Bestim- mung durchgeführt wird, bei der gleichzeitig mindestens ein weiterer für das jeweilige Krankheitsbild aussagekräftiger biochemischer oder physiologischer Parameter bestimmt wird und bei der ein Messergebnis in Form eines Satzes von mindestens zwei Messgrößen gewonnen wird, der zur Feindiagnostik der neurodegenerativen Erkrankung ausgewertet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Multiparameter-Bestimmung neben der Bestimmung des immunreaktiven Apo C-I wenigstens ein weiterer biochemischer Parameter bestimmt wird, der aus den Gruppen der natriuretischen Peptide, Entzündungsmediatoren, Komplement - komponenten, Cytokine, Chemokine, der Blutkoagulanzien und fibrinolytischen Faktoren, Akutphasenproteine und radikalischen Verbindungen ausgewählt ist.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Multiparameter-Bestimmung als Simultanbestimmung mittels einer Chiptechnologie-Messvorrichtung oder mittels einer immunchromatographisehen Messvorrichtung erfolgt .

8. Verfahren nach Anspruch einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung des komplexen Messergebnisses der Multiparameter-Bestimmung mit Hilfe eines Computerprogramms erfolgt .