Elecsys® β-Amyloid (1-42), Total-Tau und Phospho-Tau (181P)

Unterstützung für die Alzheimer-Diagnostik

Alzheimer

Eine sorgfältige Abklärung von degenerativen Zentralnervensystem-Erkrankungen ist wichtig, wenn es gilt, altersbedingte Vergesslichkeit von einer beginnenden Demenz zu unterscheiden. Biomarker im Liquor erlauben es uns heute, Alzheimer, die häufigste Demenzform, bereits im Frühstadium nachzuweisen. 

 


Liquor-Diagnostik

Die Analyse der Zerebrospinalflüssigkeit (Liquor, CSF) ist ein wesentlicher Teil der neurologischen und psychiatrischen Diagnostik und stellt sowohl das durchführende Labor wie auch den befundenden Labormediziner vor Herausforderungen. Die Ablagerungen von β-Amyloid (1-42)-Peptiden im Gehirn und neurofibrillären Tangles sind die frühesten Veränderungen bei der Entwicklung einer Alzheimer-Erkrankung und können mithilfe verschiedener Verfahren nachgewiesen werden1. Die Liquordiagnostik kann daher als zusätzliches Kriterium in die Diagnosestellung eingebunden werden und dabei helfen, Alzheimer Patienten im symptomarmen Stadium (mild cognitive impairment, MCI) oder asymptomatischen Stadium zu identifizieren2.

Diagnosestellung
Der Hausarzt ist meist die erste Anlaufstelle für eine Diagnosestellung. Gegebenenfalls wird die Patientin oder der Patient in einer zweiten Phase für vertiefte medizinische und neuropsychologische Abklärungen an einen Spezialisten oder eine Memory Clinic überwiesen. Die Diagnosestellung ist komplex und braucht Zeit3. Die Diagnostik umfasst u.a. eine ärztliche Untersuchung (psychiatrisch, neurologisch, internistisch), eine umfassende neuropsychologische Untersuchung, eine strukturelle und funktionelle Bildgebung (MRI, CT, PET), ein EEG, Doppler- und Duplexsonografie der hirnversorgenden Gefässe sowie die Liquordiagnostik. Die Diagnose einer Demenz oder Alzheimer-Erkrankung, verhilft den Betroffenen und ihren Angehörigen zu einer frühzeitigen Einstellung auf die Erkrankung und bietet zudem die Möglichkeit, Massnahmen zu treffen, die eine optimale Lebensqualität mit der Krankheit gewährleisten. Aktuell gibt es keine Behandlung, die eine Demenz verhindern, aufhalten oder heilen könnte. Aber es gibt Mittel und Wege, die Symptome zu mildern und den Krankheitsverlauf vorübergehend zu verzögern.

 

Elecsys® β-Amyloid (1-42) CSF, Elecsys® Total-Tau CSF und Elecsys® Phospho-Tau (181P) CSF sind immunologische In-vitro-Tests zur quantitativen Bestimmung der Konzentration des β-Amyloid (1-42)-Proteins und des gesamten Tau-Proteins in humanem Liquor. Die drei Marker können einzeln oder in Kombination verwendet werden.

Anwendungszweck

  1. Vorhersage der Progression
    Der Elecsys® Total‐Tau CSF oder der Elecsys® Phospho-Tau CSF Test wird alleine oder in Kombination mit dem Elecsys® β‐Amyloid (1‐42) CSF Test als Quotient bei erwachsenen Patienten mit leichter kognitiver Störung („mild cognitive impairment“, MCI) verwendet. Das Ergebnis dient als Hilfestellung zur Identifizierung von Patienten mit einem geringeren versus höheren Risiko des kognitiven Verfalls, was durch Änderung eines klinischen Scores innerhalb eines Zeitraums von 2 Jahren definiert ist.

  2. Konkordanz mit Amyloid Positronen-Emissions-Tomographie (PET-Scan)
    Der Elecsys® Total‐Tau CSF oder der Elecsys® Phospho-Tau CSF Test wird in Kombination mit dem Elecsys® β‐Amyloid (1‐42) CSF Test als Quotient bei erwachsenen Patienten mit kognitiver Störung verwendet, um diese auf Alzheimer-Krankheit und andere Ursachen kognitiver Beeinträchtigung zu evaluieren. Ein positives oder negatives CSF-Ergebnis stimmt mit dem positiven bzw. negativen Amyloid-PET Ergebnis überein.

 

Anwendungsbeschränkungen

  • Die Elecsys® Total‐Tau CSF, Phospho-Tau (181P) CSF und β-Amyloid (1-42) CSF Tests sind eine Ergänzung zu anderen klinischen diagnostischen Bewertungen.
  • Ein positives Elecsys® Phospho-Tau (181P) CSF Test-Ergebnis und / oder ein positiver Elecsys® Phospho-Tau (181P) CSF zu Elecsys® β-Amyloid (1-42) CSF Quotient stellt keine Diagnose der Alzheimer Krankheit oder anderer kognitiver Störungen dar.
  • Die Sicherheit und Wirksamkeit der Elecsys® Total‐Tau CSF, Phospho-Tau (181P) CSF und β-Amyloid (1-42) CSF Tests wurde nicht zur Überwachung des Ansprechens auf die Therapie etabliert.

Falls der Elecsys® Total-Tau/ β-Amyloid (1-42) -Quotient oder der Elecsys® Phospho-Tau / β-Amyloid (1-42) -Quotient mit den angegebenen Cutoffs verwendet wird, ist das präanalytische Vorbereitungsverfahren für die Entnahme und Messung von Liquorproben für den Elecsys® β-Amyloid (1-42) CSF Test genau zu befolgen. Anderenfalls sind die angegebenen Cutoffs nicht gültig.

Diese Einschränkung gilt nicht, wenn Total-Tau oder Phospho-Tau als Einzelmarker verwendet wird.

 Vorbereitungsschritte Hinweise
1. Lumbalpunktion (LP) am Patienten mit 22 Gauge Kanüle und abtropfen
  • Verwenden von Spritzen oder Schläuchen vermeiden
  • Lumbalpunktion (LP) am Vormittag durchführen

2. Die ersten 1-2 mL verwerfen

 
3. 12 mL Liquor in 15 mL Sarstedt-Röhrchen, 62.554.502, auffangen
  • Jede Probe auf Hämolyse überprüfen
  • Die Liquorprobe darf nicht rötlich aussehen
  • Ausschliesslich 15 mL Sarstedt-Röhrchen, 62.554.502, verwenden
4. 10 Minuten bei 4 °C mit 2000 g zentrifugieren
  • Zentrifugation innerhalb von 30 Minuten nach Lumbalpunktion (LP)
5. 0.5 mL Aliquote aus dem 15 mL Probenröhrchen in 0.5 mL Sarstedt-Röhrchen, 72.730.005, überführen
  • Ausschliesslich 0.5 mL Sarstedt-Röhrchen, 72.730.005, verwenden
  • Zum Überführen eine Sarstedt-Pipette verwenden
  • Die Pipettenspitze muss immer vollständig mit Liquor gefüllt sein
  • Vor der Verwendung einer 1.25 mL Sarstedt-Pipette (70.1186.210) dreimal ein- und auspipettieren
6. Aliquots einfrieren (mindestens -60 C)
  • Das gesamte Verfahren von der Probenahme bis zum Einfrieren der Aliquote muss innerhalb von 3 Stunden abgeschlossen sein                                                             
  • Proben vor der Messung bei ‑60 °C mindestens 3 Tage lang aufbewahren
7. Nach dem Einfrieren:
Liquorproben bei 20-25 °C 30 Minuten lang aufrecht stehend und anschließend 20 Minuten lang bei 20-25 °C in einem Rollenmischer auftauen lassen
  • Probenentnahmegefässe direkt für die Messung im Gerät verwenden. Nicht in neue Röhrchen überführen
  • Um Verdunstungsverluste zu vermeiden, Probenentnahmegefässe erst unmittelbar vor der Messung öffnen                 
8. Messung auf cobas e Systemen:
Das 0.5 mL Sarstedt-Röhrchen kann nur zusammen mit einem Milian Carrier Tube verwendet werden
  Elecsys® β-Amyloid (1-42)
Elecsys® Total-Tau
Elecsys® Phospho-Tau
Testdauer
18 Min.
18 Min.
18 Min.
Testprinzip
Sandwich-Prinzip
Sandwich-Prinzip
Sandwich-Prinzip
Probenmaterial Liquor
Liquor
Liquor
Probenvolumen
50 µl
50 µl
50 µl
Reagenz-Haltbarkeit Ungeöffnet bei 2 – 8 °C:
bis zum angegebenen Verfallsdatum

Nach dem Öffnen bei 2–8 °C: 8 Wochen

Onboard: 28 Tage
Ungeöffnet bei 2 – 8 °C:
bis zum angegebenen Verfallsdatum

Nach dem Öffnen bei 2–8 °C: 8 Wochen

Onboard: 28 Tage
Ungeöffnet bei 2 – 8 °C:
bis zum angegebenen Verfallsdatum

Nach dem Öffnen bei 2–8 °C: 8 Wochen

Onboard: 28 Tage
Messbereich 200 ‑ 1700 pg/mL 80 - 1300 pg/mL
8 - 120 pg/mL
Erfassungsgrenze (LoB)

Nachweisgrenze
(LoD)

Bestimmungsgrenze (LoQ)

60 pg/mL


120 pg/mL


200 pg/mL

30 pg/mL


60 pg/mL


80 pg/mL

4 pg/mL


8 pg/mL


8 pg/mL
Cutoff-Werte Einzelparameter    
Elecsys® β‑Amyloid (1‑42)
CSF ≤ 1000 pg/mL - Testergebnis positiv

Elecsys® β‑Amyloid (1‑42)
CSF > 1000 pg/mL - Testergebnis negativ        
Elecsys® Total-Tau > 300 pg/mL
-Testergebnis positiv


Elecsys® Total-Tau ≤ 300 pg/mL
-Testergebnis negativ    
Elecsys® Phospho-Tau > 27 pg/mL -
Testergebnis positiv

Elecsys® Phospho-Tau ≤ 27 pg/mL -
Testergebnis negativ
Cutoff-Werte Quotient
Elecsys® Total-Tau/ β-Amyloid (1-42) -Quotient > 0.28  - Testergebnis positiv
Elecsys® Total-Tau/ β-Amyloid (1-42) -Quotient ≤ 0.28  - Testergebnis negativ    
Cutoff-Werte Quotient
Elecsys® Phospho-Tau/ β-Amyloid (1-42) -Quotient > 0.024  - Testergebnis positiv
Elecsys® Phospho-Tau/β-Amyloid (1-42) -Quotient ≤ 0.024  - Testergebnis negativ    

Welchen diagnostischen Vorteil haben die neuen Assays?

Die Ablagerungen von β-Amyloid (1-42)-Peptiden und neurofibrillären Tangles im Gehirn sind die zwei frühesten Veränderungen bei der Entwicklung einer Alzheimer-Erkrankung und können mithilfe verschiedener Verfahren nachgewiesen werden.

Die Verwendung von Biomarkern wurde in die neueste Fassung der Konsens-Diagnosekriterien für die Alzheimer-Krankheit, MCI und präklinische Alzheimer Erkrankung aufgenommen, die vom National Institute on Aging (NIA) und der Alzheimer’s Association vorgeschlagen werden. Nur diese neuen Kriterien berücksichtigen die Tatsache, dass eine Alzheimer-Demenz Teil einer Gesamtheit klinischer und biologischer Phänomene ist4,5. Daher empfehlen verschiedene internationale Gesellschaften zur Beurteilung von Alzheimer-Patienten den Einsatz von entweder CSF-Biomarkern oder PET-Bildgebung6,7,8.

Die Elecsys® β-Amyloid (1-42) CSF, Total-Tau CSF und Phospho-Tau CSF Tests werden als zusätzliche Tests zu anderen klinischen diagnostischen Untersuchungen eingesetzt.

Was muss bei der Interpretation des Ergebnisses beachtet werden?
Für die Identifizierung von Patienten mit Risiko für kognitive Defizite und die Übereinstimmung mit einem visuellen Amyloid-PET werden folgende Cut-off Werte angewendet:

  • Wenn Total-Tau / β-Amyloid (1-42)-Quotient* > 0.28 Testergebnis positiv.
  • Wenn Total-Tau / β-Amyloid (1-42)-Quotient* ≤ 0.28 Testergebnis negativ.

  • Wenn Phospho-Tau/ β-Amyloid (1-42)-Quotient** > 0.024 Testergebnis positiv.
  • Wenn Phospho-Tau/ β-Amyloid (1-42)-Quotient** ≤ 0.024 Testergebnis negativ.

*Der Quotient sollte vor dem Vergleich mit 0.28 auf 3 Dezimalstellen gerundet werden.
**Der Quotient sollte vor dem Vergleich mit 0.024 auf 4 Dezimalstellen gerundet werden.

Der gemessene β-Amyloid (1-42), Total-Tau und Phospho-Tau-Wert einer bestimmten Probe mit Tests von verschiedenen Herstellern kann aufgrund von unterschiedlichen Testmethoden und abweichenden Reagenzien variieren. Die Ergebnisse von mit verschiedenen Testmethoden bestimmten Proben sind nicht austauschbar. Es ist zu beachten, dass der angegebene Cutoff des Elecsys® Tests aufgrund der Klebrigkeit des β-Amyloid-Proteins nur dann gültig ist, wenn das von Roche validierte präanalytische Vorbereitungsverfahren  genau befolgt wird.


Übereinstimmungsrate mit visuellem Amyloid-PET Werten (%)

Die Übereinstimmung mit visuellen PET-Werten wurde durch eine retrospektive Studie (Roche-Studiennummer RD002145) mit Proben der BioFINDER Kohorte bestimmt, basierend auf archivierten Liquorproben und PET-Scan-Ergebnissen9.

Da bei der BioFINDER Studie ein anderes präanalytisches Vorbereitungsverfahren zur Anwendung kam, wurde in der Studie RD002575 ein Korrekturfaktor ermittelt.

Es wurden folgende Übereinstimmungsraten mit Elecsys® Total-Tau / β-Amyloid (1-42) oder Phospho-Tau / β-Amyloid (1-42) mit visuellen Amyloid-PET Werten erreicht:

PPA (= positive prozentuale Übereinstimmung (Sensitivität))

90.9 (95 % CI = Confidence Interval (Vertrauensintervall): 83.9‑95.6)

NPA (= negative prozentuale Übereinstimmung (Spezifität)) 89.2 (95 %-CI: 83.5, 93.5)
Prozentuale Übereinstimmung, insgesamt

89.9 (95 %-CI: 85.7, 93.2)

Für diagnostische Zwecke sind die Ergebnisse stets im Zusammenhang mit der Patientenvorgeschichte, der klinischen Untersuchung und anderen Untersuchungsergebnissen zu werten10.

  1. Bickel H: Epidemiologie dementieller Erkrankungen und ihre Auswirkungen auf das Sozial- und Gesundheitswesen. In: Psychogeriatrie in Europa –Modelle für Deutschland. Rottenburg-Stuttgart: Akademie der Diözese, 1995 (S. 7-16).
  2. Kraft E, Marti M, Werner S, Sommer H: Cost of dementia in Switzerland. SwissMedWkly 2010; 140:w13093 (Update: 2011).
  3. Monsch AU, Büla C, Hermelink M, Kressig RW, Martensson B, Mosimann U, Müri R, Vögeli S,  von Gunten A, Schweizer Expertengruppe. Konsensus 2012 zur Diagnostik und Therapie von Demenzkranken in der Schweiz; Praxis 2012; 101 (19): 1239–1249.
  4. Jack CR Jr, Albert MS, Knopman DS, et al. Introduction to the recommendations from the National Institute on Aging-Alzheimer's Association workgroups on diagnostic guidelines for Alzheimer's disease.Alzheimers Dement. 2011;7(3):257-262.
  5. Albert MS, DeKosky ST, Dickson D, et al. The diagnosis of mild cognitive impairment due to Alzheimer's disease: recommendations from the National Institute on Aging-Alzheimer's Association workgroups on diagnostic guidelines for Alzheimer's disease. Alzheimers Dement. 2011;7:270-279
  6. Dubois B, Feldman HH, Jacova C, et al. Advancing research diagnostic criteria for Alzheimer's disease: the IWG-2 criteria. Lancet Neurol 2014;13:614-629.
  7. EMA/CHMP/SAWP/893622/2011; Committee for Medicinal Products for Human Use (CHMP); 17 November 2011; Qualification opinion of Alzheimer’s disease novel methodologies/biomarkers for the use of CSF AB 1-42 and t-tau signature and/or PET-amyloid imaging (positive/ negative) as a biomarkers for enrichment, for use in regulatory clinical trials – in mild and moderate of Alzheimer's.
  8. EMA/CHMP/539931/2014 2; Committee for Medicinal Products for Human Use (CHMP); 28 January 2016; Draft guideline on the clinical investigation of medicines
  9. http://biofinder.se/the_biofinder_study_group/
  10. Blennow K, Hampel H, Weiner M, et al. Cerebrospinal fluid and plasma biomarkers in Alzheimer disease. Nat. Rev.  Neurol. 2010;6:131-144.