Biomarkørundersøgelse for Alzheimers sygdom (BiomarkerAD)

Alzheimers sygdom (AD) er en progressiv neurodegenerativ sygdom karakteriseret ved tab af kognitive hjernefunktioner og funktionsnedgang. Et af de patologiske træk ved denne tilstand er den progressive aflejring i hjernen af ​​amyloid beta-peptid (A-beta) (1). Når det først er deponeret i hjernen, udøver peptidet en toksisk virkning ved at udløse en kronisk betændelse, der initialt interfererer med normal hjernefunktion og til sidst resulterer i neuronal død (2). Det er i øjeblikket postuleret, at ved en vis tærskel for A-beta-akkumulering er kompenserende mekanismer i hjernen ikke længere tilstrækkelige til at klare A-beta-toksicitet, og det kliniske syndrom af AD udvikler sig. Det er muligt, at A-beta kan ophobes i hjernen over en periode på op til 10-15 år, før de kliniske symptomer bliver signifikante. Spørgsmålet er blevet rejst, om ophobningen af ​​A-beta muligvis er en normal aldringsproces, hvilket tyder på, at alle mennesker kan være modtagelige for sygdommen, hvis de lever længe nok - det skal bemærkes, at forekomsten af ​​Alzheimers sygdom stiger til over 40 % over 85 år.

Blandt de mange mulige aldringsrelaterede faktorer, der er involveret i udviklingen af ​​AD, kan ældning af immunsystemet markant øge ændringer i hjernen og intensivere det neurologiske fald hos patienter med denne sygdom. En direkte konsekvens af immunosenescens er den øgede hyppighed af systemiske infektioner, og faktisk har mange, der dør med AD, tidligere lidt af en alvorlig infektion. Da patienter med AD har en vedvarende kronisk inflammatorisk respons i hjernen, forbundet med aktivering af gliaceller og en delvist forstyrret blodhjernebarriere, kan systemisk inflammation intensivere denne proces i hjernen og øge den samlede neuronale skade.

I modsætning til skader forårsaget af immunaktivering har A-beta-vaccinationsstudier vist meget lovende effekter i musemodeller af sygdommen, især med hensyn til clearance af amyloidplakker med A-beta-antistoffer (3). Ved test hos patienter med AD udviklede 6 % af de vaccinerede patienter alvorlige betændelsesreaktioner i hjernen (4). Ikke desto mindre viste en kohorte af patienter forbedrede kognitive tests, hvor specifikke antistoffer blev induceret (5). I en nylig undersøgelse påviste vi, at en sådan hjernebetændelse kan skyldes øgede niveauer af IFN-γ i hjernen (6), muligvis som følge af subklinisk systemisk infektion og de specifikke immunresponser observeret hos mennesker.

Mens den kroniske inflammation skrider frem gennem hele sygdommen, kan den specifikke arm af immunsystemet, dvs. hjernespecifikke lymfocytter, også stimuleres til at spille en rolle. I modsætning til tidligere antagelser viser vores fund hos mennesker med AD, at et specifikt immunrespons på A-beta faktisk er signifikant induceret hos både ældre individer og patienter med AD sammenlignet med midaldrende individer (7). Naturen og rollen af ​​dette immunrespons på A-beta hos mennesker mangler endnu at blive undersøgt og kan føre til karakterisering af veje forbundet med neuronal celledød og resultere i nye diagnostiske modaliteter og immunterapeutiske tilgange.

Formålet med denne undersøgelse er at bestemme, om perifere markører, der muligvis er relateret til A-beta-induceret inflammation i hjernen, er øget hos patienter med klinisk AD.

Metode Dette er en observationel pilotundersøgelse, der sammenligner niveauet af inflammatoriske markører i det perifere blod hos patienter med AD med niveauet af aldersmatchede og kognitivt normale ældre individer, såvel som med raske unge kontroller.

Forsøgspersonerne vil omfatte mænd og kvinder ældre end 60 år diagnosticeret med klinisk AD i henhold til DSM-IV kriterier. Kontrolgruppen vil omfatte kognitivt normale mænd og kvinder, der bor i samfundet, over 60 år. Derudover vil en gruppe raske unge mandlige og kvindelige kontroller i alderen 20-30 år fungere som referencegruppe. Diagnosen af ​​både ældre patienter og kontroller vil blive bestemt uafhængigt af et tværfagligt team af eksperter på Memory Clinic i Beersheva Mental Health Center.

Alle forsøgspersoner og kontroller skal give skriftligt informeret samtykke til deltagelse i undersøgelsen. I tilfælde af patienter med AD vil en uafhængig psykiater blive bedt om at bekræfte, at patienten er i stand til at acceptere deltagelse i undersøgelsen. I tilfælde af patienter med AD, som har nedsat dømmekraft og ikke er i stand til at give samtykke til deres deltagelse, vil en juridisk værge være forpligtet til at give skriftligt informeret samtykke.

Efter indhentning af demografiske data vil der blive udtaget en enkelt mængde på 25 ml blod fra alle forsøgspersoner. Blod vil blive tappet i to hepariniserede rør på 10 ml hver, og et serologisk rør (med prokoagulant) på fem ml vil blive tappet til serumisolering. De hepariniserede rør vil blive holdt ved stuetemperatur, indtil lymfocytter er oprenset samme dag. Seraprøver vil blive opbevaret ved 4°C. Der vil blive tappet blod før middag for at lette rensningen samme dag. Efter perifert blod mononukleær celle (PBMC) og sera isolation vil følgende analyse blive udført:

1. Generering af AD-specifikke monoklonale antistoffer. Da antistoffer, der binder den N-terminale del af A-beta øger dens clearance fra hjernen og nu testes i et klinisk forsøg, er det vigtigt at identificere de naturligt forekommende specifikke monoklonale antistoffer induceret hos patienter med AD og bestemme, om de påvirker sygdomsforløbet. Sådanne specifikke antistoffer kan også have diagnostiske og terapeutiske egenskaber. Disse specifikke humane monoklonale antistoffer vil blive isoleret og produceret in vitro ved hybridomteknikken ved hjælp af en proprietær fusionspartnercellelinje kendt som MFP-2. Kort fortalt vil PBMC'er blive fusioneret med MFP-2, og de resulterende hybridomer vil blive screenet for ikke-specifik Ig-produktion og derefter for de immunglobuliner, der er specifikke for A-beta ved anvendelse af standardteknikker for ELISA. Hybridomer, der udskiller specifikke humane monoklonale antistoffer, vil blive serielt subklonet til stabilisering, ekspanderet og dyrket i definerede medier til produktion af store mængder monoklonale antistoffer.
2. Analyse af T-celle undergrupper og serum-afledte cytokiner. Aldring er forbundet med senecense af immunsystemet udtrykt ved et fald i naive T-celler og en stigning i hukommelse og regulatoriske T-celler. Som et resultat ændres cytokinhomeostase både i periferien og i hjernen og kan bidrage til patogenesen af ​​AD. Således vil analyse af T-celle-undersæt (naiv og hukommelse CD4, CD8 og regulatorisk CD4CD25) ved hjælp af fluorescensaktiveret cellesortering (FACS) og serum-afledte cytokiner ved ELISA blive udført og korreleret med patienternes kliniske score.

Statistisk evaluering af forskelle i middelværdier mellem grupper vil blive udført ved hjælp af Student's-t-testen.