25ème colloque CORATA-IBS La Rochelle 21 au 23 mai 2008 Session : Nouveaux marqueurs Marqueurs biologiques de la maladie d Alzheimer Partie 1 : Partie 2 : Partie 3 : Partie 4 : Généralités sur la maladie d Alzheimer Biomarqueurs et diagnostic de la maladie d Alzheimer LCR et dosage des peptides Aβ et des protéines Tau Conclusion et perspectives Prof. Sylvain Lehmann CHU de Montpellier Laboratoire de Biochimie / Plate-forme de Protéomique Clinique (PPC) / Hôpital St. Eloi 80, av A. Fliche, 34295 Montpellier Cedex 5 / Tel: 04 67 33 71 23 Secrétariat : 04 67 33 71 24 / Fax: 04 67 33 69 21 Email: s-lehmann@chu-montpellier.fr / http://ppc.chu-montpellier.fr
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Généralités sur la maladie d Alzheimer (1) Démence d évolution lente Prévalence âge 14,2% des personnes de plus de 75 ans sont atteint de démence 600 000 Maladie d Alzheimer (MA) / 750 000 déments en France 130 000 nouveaux cas par an MA et démences = Problème majeur de santé publique Diagnostic est non fait dans 50% des cas avec de la prévalence et de incidence avec l âge Proportion of population 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 Probabilité d être indemne de démence 50 60 70 80 90 100 Age
Généralités sur la maladie d Alzheimer (2) Critères diagnostiques surtout dépendants de critères d exclusion Même si progrès de nombreux doutes diagnostiques subsistent Efficacité symptomatique des traitements AC Inhibiteurs Plainte du patient Examen clinique Tests neuropsychologiques Diagnostic Bilan biologique Neuroimagerie Développement des nouvelles stratégies (vaccins, β-sécrétase, γ- sécrétase, β-sheet breakers, immunisation) Importance du Dg précoce et efficient
Maladie d Alzheimer : facteurs de risques Maladie d Alzheimer : clinique Age, traumatisme crânien, sexe, ATCD familiaux et épidémiologie Facteurs de risques génétiques Chromosome Maladie d Alzheimer gène % MA en : clinique relation et épidémiologie 21 14 1 19 APP PS1 PS2 ApoE ε4 0,4% 5,6% 0,1% 65% âge de début 45-60ans 35-60ans 35-60ans >55ans Tableau clinique MA familiale autosomique dominante MA familiale autosomique dominante MA familiale autosomique dominante Risque > de MA
Physiopathologie Diagnostic de certitude Analyse neuropathologique donc post-mortem Dépôts amyloïdes Aβ42 + Dégénérescence neurofibrillaire Tau MALADIE D ALZHEIMER
Les plaques Beta Amyloïde Amyloid Precursor Protein Situation physiologique: Libération de sapp. Effet neurotrophique et neuroprotecteur N Aβ C β-sapp β-secretase CTF Aβ 42 γ-secretase Aβ 40 Situation pathologique : Agrégation des peptides Aβ1-40 et 1-42. Déposition des plaques séniles Beta Amyloïde
Les protéines Tau et ptau Kinase Phosphatase Microtubules Phosphorylation de Tau Dépolymérisation des microtubules Accumulation ptau sous forme de fibrilles Perturbation de fonctionnement de l axone Mort neuronale
25ème colloque CORATA-IBS La Rochelle 21 au 23 mai 2008 Session : Nouveaux marqueurs Marqueurs biologiques de la maladie d Alzheimer Partie 1 : Partie 2 : Partie 3 : Partie 4 : Généralités sur la maladie d Alzheimer Biomarqueurs et diagnostic de la maladie d Alzheimer LCR et dosage des peptides Aβ et des protéines Tau Conclusion et perspectives Prof. Sylvain Lehmann CHU de Montpellier Laboratoire de Biochimie / Plate-forme de Protéomique Clinique (PPC) / Hôpital St. Eloi 80, av A. Fliche, 34295 Montpellier Cedex 5 / Tel: 04 67 33 71 23 Secrétariat : 04 67 33 71 24 / Fax: 04 67 33 69 21 Email: s-lehmann@chu-montpellier.fr / http://ppc.chu-montpellier.fr
Les Biomarqueurs Déclanchement d une pathologie Exposition, Environnement, Terrain Biomarqueurs Latence Pathologie Maladie Syndrome Biomarqueurs Risque Phénotype Dépistage Pronostic Diagnostic Histoire naturelle Réponse au traitement
Les Biomarqueurs Avantages Mesure objective Précise, quantifiable Reproductible Robuste Peu de biais Physiopathologie Coût et temps Prélèvements Erreur de mesure Norme Statistique Ethique Inconvénients/ Contraintes
Rationalité d utilisation du LCR 150 ml de LCR est en contact direct avec l espace extracellulaire du cerveau. Les modifications biochimiques sont le reflet des processus pathologiques
Utilisation clinique du LCR JAMA. 2006; 296: 2050 Paramètres classique du LCR: Sodium, Chlore, Glucose (2/3 glycémie) Concentration totale en protéine (0.2-0.4 g/l) < 5 cellules mononuclée/ ml et pas de GR. Variation pathologiques: Infection, Hemorragie, Cancer Affection Neurodégénerative (MA, PK..) Réponse inflamatoires et immunologique (SEP )
Utilisation clinique du LCR 14-3-3 proteins (Creutzfeldt-Jakob) PM Control CJD + ± + + - 39 kda 28 kda 14-3-3 Distribution oligoclonale des Ig (sclérose en plaque) Analyse des AA (maladie métabolique)
Biomarqueurs en Neurologie
Biomarqueurs de la MA Peptides Aβ et Protéines Tau totale et Phosphorylées (P-Tau) Aβ 42 Aβ 40
25ème colloque CORATA-IBS La Rochelle 21 au 23 mai 2008 Session : Nouveaux marqueurs Marqueurs biologiques de la maladie d Alzheimer Partie 1 : Partie 2 : Partie 3 : Partie 4 : Généralités sur la maladie d Alzheimer Biomarqueurs et diagnostic de la maladie d Alzheimer LCR et dosage des peptides Aβ et des protéines Tau Conclusion et perspectives Prof. Sylvain Lehmann CHU de Montpellier Laboratoire de Biochimie / Plate-forme de Protéomique Clinique (PPC) / Hôpital St. Eloi 80, av A. Fliche, 34295 Montpellier Cedex 5 / Tel: 04 67 33 71 23 Secrétariat : 04 67 33 71 24 / Fax: 04 67 33 69 21 Email: s-lehmann@chu-montpellier.fr / http://ppc.chu-montpellier.fr
Préanalytique : Prélèvement et Transport Le prélèvement se fait directement dans des tubes spécifiques en polypropylène uniquement Acheminement immédiatement à 4 C (sur glace) vers la Biochimie St Eloi, CHU Montpellier Traitement une fois par mois (selon volume) Conservation à -80 C.
Dosages et Rendu du Résultat ELISA peptide Aβ1-42, protéine TAU & protéine phosphotau Patient 110 112 113 Aβ1-42 pg/ml 387 630 320 TAU pg/ml 158 425 213 ptau pg/ml 26 42 27 114 204 899 76 115 315 260 32 116 529 187 16 117 194 483 58 Seuils Aβ1-42 > 500 pg/ml Tau < 300 pg/ml (21 50 ans) 450 pg/ml (51 70 ans) 500 pg/ml (> 71 ans) ptau < 60 pg/ml
Dosages et Rendu du Résultat
Diagnostic différentiel Dr Blennow, Clinical Laboratory International, Oct.2001: 8-10 Pathologie Tau total Tau -181P Aβ1-42 Sénescence normal normal Mal. Alzheimer Dépression Mal. Parkinson Démence alcoolique Dem. frontotemporale ou faible ou faible ou faible Dem. Corps Lewy ou faible Faiblement Mal. Creutzfeldt- Jakob ou Acc.Vascul.Cérébra transitoire Dem. vasculaire Données divergentes ou
Index Aβ Tau (IATI) Aβ 1-42 (pg/ml) 2000 1500 1000 500 Aβ Tau index ou ATI > 1 Aβ 1-42 = 240 + 1.18 Tau ATI = Aβ 1-42 / (240 + 1.18 Tau) < 1 0 0 500 1000 1500 Tau (pg/ml)
Nos résultats Diagnostics Dosages dans le LCR (ELISA - Innogenetics ) Alzheimer vs Autres Démences Sensibilité Spécificité Courbe de ROC Ab 42 (<400 pg/ml) 43,5 % 63,3 % 0,560 Tau (>300 pg/ml) 73,9 % 56,7 % 0,740 P-Tau (>60 pg/ml) 69,6 % 90,0 % 0,776 IATI (<1) 82,6 % 53,3 % 0,767 IATI = [ Aβ ] 240 + 1.18[Tau] Neurology 1999;52:1555-1562
Combinaison Tau, Aß42 et P-Tau(181P) ATI 3 ptau = 60 2,5 2 1 1,5 ATI = 1 1 0,5 3 2 0 0 50 100 150 200 ptau (pg/ml)
Comparaison des courbes de ROC Sensitivity 100 80 60 40 Aβ Tau P-Tau IATI 20 0 0 20 40 60 80 100 100-Specificity
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Conclusions Maladie d Alzheimer : Intérêt de la PL et de l utilisation conjointe de Tau, phosphotau et Aβ1-42 Pour le diagnostic de formes atypiques, Pour un diagnostic d exclusion Pour le diagnostic précoce (éthique..) Mais PL cout, nomenclature, difficulté / clinique / imagerie
Biobanque Neurologie/CHU Montpellier Traçabilité complète des prélèvements Validée par CPP, déclaration à l AFSSAPS à ce jour >210 prélèvements, 150 avec confirmation diagnostique et résultats des marqueurs SLA 15 Psy. 6 MA 34 SEP 18 DFT 8 Parkinson 9 Dem. Vascul. 11 Autres 20 Témoin 11 MCL 4 Hydroceph. 14
Perspective: recherche protéomique MW pi 128 4 5 6 7 8 9 64 32 HPLC Dionex U3000 - Année 2008 16 2 IPG Phor 6 gels 13x16cm SELDI-TOF, renouvellement en cours ProteinChip (SELDI-TOF-MS) Western Blot Grade Clinique