Biomarkerstudie voor de ziekte van Alzheimer (BiomarkerAD)

De ziekte van Alzheimer (AD) is een progressieve neurodegeneratieve ziekte die wordt gekenmerkt door het verlies van cognitieve hersenfuncties en functionele achteruitgang. Een van de pathologische kenmerken van deze aandoening is de progressieve afzetting in de hersenen van amyloïde beta-peptide (A-beta) (1). Eenmaal in de hersenen afgezet, oefent het peptide een toxisch effect uit door een chronische ontsteking op gang te brengen die aanvankelijk de normale hersenfunctie verstoort en uiteindelijk resulteert in neuronale dood (2). Momenteel wordt verondersteld dat bij een bepaalde drempel van A-bèta-accumulatie compensatiemechanismen in de hersenen niet langer voldoende zijn om A-bèta-toxiciteit het hoofd te bieden, en het klinische syndroom van AD ontwikkelt zich. Het is mogelijk dat A-bèta zich gedurende een periode van 10-15 jaar ophoopt in de hersenen voordat de klinische symptomen significant worden. De vraag is gerezen of de ophoping van A-bèta mogelijk een normaal verouderingsproces is, wat suggereert dat alle mensen vatbaar kunnen zijn voor de ziekte als ze maar lang genoeg leven - opmerkelijk is dat de prevalentie van de ziekte van Alzheimer stijgt tot meer dan 40% ouder dan 85 jaar.

Van de vele mogelijke verouderingsgerelateerde factoren die betrokken zijn bij de ontwikkeling van AD, kan senescentie van het immuunsysteem veranderingen in de hersenen aanzienlijk versterken en de neurologische achteruitgang bij patiënten met deze ziekte versterken. Een direct gevolg van immunosenescentie is de toegenomen frequentie van systemische infecties en in feite hebben veel mensen die aan de ziekte van Alzheimer overlijden eerder aan een ernstige infectie geleden. Aangezien patiënten met AD een aanhoudende chronische ontstekingsreactie in de hersenen hebben, geassocieerd met de activering van gliacellen en een gedeeltelijk verstoorde bloed-hersenbarrière, kan systemische ontsteking dit proces in de hersenen versterken en de algehele neuronale schade vergroten.

In tegenstelling tot de schade die wordt veroorzaakt door immuunactivering, hebben onderzoeken naar A-bèta-vaccinatie veelbelovende effecten van de ziekte aangetoond in muismodellen, met name wat betreft de klaring van amyloïde plaques door A-bèta-antilichamen (3). Bij testen bij patiënten met AD ontwikkelde 6% van de gevaccineerde patiënten ernstige ontstekingsreacties in de hersenen (4). Desalniettemin vertoonde een cohort patiënten verbeterde cognitieve tests waarbij specifieke antilichamen werden geïnduceerd (5). In een recente studie hebben we aangetoond dat een dergelijke hersenontsteking het gevolg kan zijn van verhoogde niveaus van IFN-γ in de hersenen (6), mogelijk als gevolg van subklinische systemische infectie en de specifieke immuunresponsen die bij mensen worden waargenomen.

Terwijl de chronische ontsteking gedurende de ziekte voortschrijdt, kan ook de specifieke arm van het immuunsysteem, d.w.z. hersenspecifieke lymfocyten, worden gestimuleerd om een ​​rol te spelen. In tegenstelling tot eerdere aannames tonen onze bevindingen bij mensen met AD aan dat een specifieke immuunrespons op A-beta inderdaad significant wordt geïnduceerd bij zowel oudere personen als patiënten met AD in vergelijking met personen van middelbare leeftijd (7). De aard en rol van deze immuunrespons op A-beta bij de mens moet nog worden onderzocht, en kan leiden tot de karakterisering van routes die verband houden met neuronale celdood, en resulteren in nieuwe diagnostische modaliteiten en immunotherapeutische benaderingen.

Het doel van deze studie is om te bepalen of perifere markers die mogelijk verband houden met A-beta-geïnduceerde ontsteking van de hersenen verhoogd zijn bij patiënten met klinische AD.

Methode Dit is een observationele pilootstudie waarin het niveau van inflammatoire markers in het perifere bloed van patiënten met AD wordt vergeleken met dat van cognitief normale oudere personen van dezelfde leeftijd en met gezonde jonge controles.

Proefpersonen zullen mannen en vrouwen ouder dan 60 jaar zijn, gediagnosticeerd met klinische AD volgens DSM-IV-criteria. De controlegroep bestaat uit cognitief normale, in de gemeenschap wonende mannen en vrouwen ouder dan 60 jaar. Daarnaast zal een groep gezonde jonge mannelijke en vrouwelijke controles in de leeftijd van 20-30 jaar als referentiegroep dienen. De diagnose van zowel oudere patiënten als controles zal onafhankelijk worden bepaald door een multidisciplinair team van experts in de Memory Clinic van het Beersheva Mental Health Center.

Alle proefpersonen en controles moeten schriftelijke geïnformeerde toestemming geven voor deelname aan het onderzoek. In het geval van de patiënten met AD zal een onafhankelijke psychiater nodig zijn om te bevestigen dat de patiënt in staat is om in te stemmen met deelname aan het onderzoek. In het geval van patiënten met AD die een verminderd beoordelingsvermogen hebben en niet in staat zijn om in te stemmen met hun deelname, is een wettelijke voogd vereist om schriftelijke geïnformeerde toestemming te geven.

Na het verzamelen van demografische gegevens zal bij alle proefpersonen een enkele hoeveelheid van 25 ml bloed worden afgenomen. Er wordt bloed afgenomen in twee gehepariniseerde buisjes van elk 10 ml en er wordt één serologische buis (met procoagulans) van vijf ml afgenomen voor serumisolatie. De gehepariniseerde buisjes worden op kamertemperatuur gehouden totdat de lymfocyten op dezelfde dag zijn gezuiverd. Seramonsters worden bewaard bij 4°C. Bloed zal vóór de middag worden afgenomen om de zuivering op dezelfde dag te vergemakkelijken. Na perifere mononucleaire bloedcellen (PBMC) en sera-isolatie worden de volgende analyses uitgevoerd:

1. Generatie van AD-specifieke monoklonale antilichamen. Aangezien antilichamen die het N-terminusgedeelte van A-beta binden de klaring ervan uit de hersenen bevorderen en nu in een klinische studie worden getest, is het belangrijk om de natuurlijk voorkomende specifieke monoklonale antilichamen die bij patiënten met de ziekte van Alzheimer worden geïnduceerd, te identificeren en te bepalen of ze de verloop van de ziekte. Dergelijke specifieke antilichamen kunnen ook diagnostische en therapeutische eigenschappen hebben. Deze specifieke menselijke monoklonale antilichamen zullen worden geïsoleerd en in vitro worden geproduceerd door middel van de hybridomatechniek met behulp van een eigen fusiepartnercellijn die bekend staat als MFP-2. In het kort, PBMC's zullen worden gefuseerd met MFP-2 en de resulterende hybridoma's zullen worden gescreend op niet-specifieke Ig-productie en vervolgens op die immunoglobulinen die specifiek zijn voor A-beta met behulp van standaardtechnieken van ELISA. Hybridoma's die specifieke menselijke monoklonale antilichamen afscheiden, zullen serieel worden gesubkloneerd voor stabilisatie, geëxpandeerd en gekweekt in gedefinieerde media voor productie van grote hoeveelheden monoklonale antilichamen.
2. Analyse van subsets van T-cellen en van serum afgeleide cytokines. Veroudering wordt in verband gebracht met een gevoel van het immuunsysteem, wat tot uiting komt in een afname van het aantal naïeve T-cellen en een toename van het aantal geheugen- en regulerende T-cellen. Als gevolg hiervan is de cytokinehomeostase zowel in de periferie als in de hersenen veranderd en kan dit bijdragen aan de pathogenese van AD. Aldus zal analyse van T-cel subsets (naïeve en geheugen CD4, CD8 en regulatoire CD4 CD25) met behulp van fluorescentie-geactiveerde celsortering (FACS) en van serum afgeleide cytokines door ELISA worden uitgevoerd en gecorreleerd met de klinische score van de patiënten.

Statistische evaluatie van verschillen in gemiddelde waarden tussen groepen zal worden uitgevoerd met behulp van de Student's-t-test.