DE69729654T2

DE69729654T2 - Verfahren zur bestimmung der prognose eines patienten mit einer neurologischen krankheit

Info

Publication number: DE69729654T2
Application number: DE69729654T
Authority: DE
Inventors: Pierre Sevigny; Heiko Wiebusch; Keith Schappert
Original assignee: Nova Molecular Inc
Current assignee: Nova Molecular Inc
Priority date: 1996-12-16
Filing date: 1997-12-16
Publication date: 2005-07-21
Anticipated expiration: 2017-12-17
Also published as: EP0946753B1; JP2009213482A; CA2275504A1; WO1998027227A3; EP0948647A1; AU5675798A; US6022683A; WO1998027226A2; JP2013059347A; CA2275404C; DE69729654D1; DE69729473T2; EP0948647B1; EP0946753A2; JP2012152229A; JP2001524809A; CA2275504C; CA2275404A1; AU5571798A; WO1998027226A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bestimmung der Prognose für einen Patienten mit einer neurologischen Krankheit.
Neurologische Krankheiten umfassen Alzheimer-Erkrankung (AD), Creutzfeld-Jakob-Erkrankung, Huntington'sche Krankheit, Lewy-Body Krankheit, Pick'sche Krankheit, Parkinson'sche Krankheit (PD), amyotrope Lateralsklerose, multiple Sklerose (MS), Neurofibromatose und Krankheiten ohne notwendige genetische Komponente wie Gehirnverletzung, Hirnschlag und Multi-Infarkt-Demenz (MID). Die meisten dieser Krankheiten werden verkörpert durch ein Auftreten während des mittleren Erwachsenenalters und führen zu schneller Degeneration spezifischer Arten von Neuronen innerhalb des Nervensystems, was schließlich zu vorzeitigem Tod führt. Es gibt keine bekannten Heilmittel und nur wenige Therapien, die das Fortschreiten dieser Erkrankungen verlangsamen.
Parkinson'sche Krankheit (PD) ist eine häufige neurodegenerative Erkrankung, die zuerst im mittleren bis späteren Lebensalter auftritt. Es gibt familiäre und sporadische Fälle, obwohl familiäre Fälle lediglich 1–2 Prozent aller beobachteten Fälle ausmachen. Die krankheitsauslösenden neurologischen Veränderungen sind in gewissem Ausmaß variabel und nicht vollständig aufgeklärt. Die Krankheit entsteht im allgemeinen asymmetrisch mit Tremor in einer Hand oder in einem Bein und schreitet mit einem symmetrischen Verlust der freien Beweglichkeit fort. Der Patient wird dann durch Steifheit und Tremor außer Gefecht gesetzt. In fortgeschrittenen Stadien wird die Krankheit oft durch Demenz begleitet.
Die Diagnose familiärer und sporadischer Fälle von Parkinson'scher Erkrankung kann nur nach dem Auftreten der Krankheitssymptome erfolgen. Anticholinerge Verbindungen, Propranolol, Primidon und Levadopa werden häufig verabreicht, um neurale Übertragungen zu modifizieren und somit die Symptome der Erkrankung zu unterdrücken, obwohl es keine bekannte Therapie gibt, die das zugrundeliegende Fortschreiten aufhält oder verlangsamt.
Multiple Sklerose (MS) ist eine neurodegenerative Erkrankung des Gehirns und des Rückenmarks, wobei die Myelinscheide der Nervenfasern zusammenbricht. MS ist gegenwärtig unheilbar. Es gibt nur wenige Behandlungen, die lediglich zu vorübergehenden Verbesserungen der Krankheitssymptome führen.
Ein Schlaganfall ist der plötzliche Tod eines Teils der Gehirnzellen aufgrund von Sauerstoffmangel. Ein Schlaganfall tritt auf, wenn der Blutfluss zum Gehirn gestört ist, was zu einer Fehlfunktion des Gehirns führt. Der Blutfluss im Gehirn kann durch eine Blockade oder durch ein Bersten einer Arterie im Gehirn gestört sein.
In den Vereinigten Staaten erleiden etwa 400000 Menschen pro Jahr einen Schlaganfall, und bis zu 40% dieser Schlaganfälle können tödlich sein. Die durch Schlaganfälle verursachten Kosten werden nicht nur durch die Millionen an Dollar gemessen, die durch Arbeit, Krankenhausaufenthalt und Pflege von Überlebenden in Pflegeheimen verloren gehen. Die Hauptkosten eines Schlaganfalls sind der Verlust der Unabhängigkeit, der bei 30% der Überlebenden auftritt. Ein bisher selbständiger und lebenswerter Lebensstil kann nach einem Schlaganfall den Großteil seiner Qualität verlieren und Familienmitglieder müssen häufig eine neue Rolle als Pfleger übernehmen.
Andere zerebrale vaskuläre Krankheiten mit ähnlichen Folgen wie Schlaganfall sind Multi-Infarktdemenz (MID), vaskuläre Demenz (VaD), und kardiovaskuläre Verletzung oder Unfall. Zusätzlich kann bei Krankheiten wie AIDS häufig vaskuläre Demenz als Komplikation auftreten. Wie bei den vorhergehend genannten Krankheiten gibt es für diese Krankheiten keine bekannten Heilmittel und die meisten Therapien sind nur zur Rehabilitation hilfreich oder lindern das Risiko, einen weiteren vaskulären Vorfall zu erleiden.
Apolipoprotein E (apoE) fungiert als ein Ligand in dem Prozess der rezeptor-vermittelten Internalisierung lipid-reicher Lipoproteine. ApoE ist wahrscheinlich auch am reversen Lipidtransport beteiligt. Im Zentralnervensystem (CNS) spielt apoE eine zentrale Rolle in der Mobilisierung und Neuverteilung von Cholesterin und Phospholipid während des Membranumbaus, der mit der synaptischen Elastizität assoziiert ist. Die Wichtigkeit von apoE im Gehirn wird weiterhin durch das Fehlen anderer Plasma-Apolipoproteine mit Schlüsselfunktion wie apoA1 und ApoB im Gehirn unterstrichen.
Das apoE-Gen auf dem Chromosom 19 besitzt 3 allgemeine Allele (E2, E3, E4), die für drei Haupt-Isoformen von apoE kodieren. Es wurde gezeigt, dass die Häufigkeit des apoE4-Alels bei sporadischer Alzheimer-Erkrankung (AD) und bei spät auftretender familiärer Alzheimer-Erkrankung (AD) deutlich erhöht ist. Dieser Gendosis-Effekt wurde sowohl bei sporadischen als auch bei familiären Fällen (d. h., mit zunehmendem Alter bei Auftreten der Krankheit steigt die Kopiezahl des E4-Allels) beobachtet. Frauen, die im allgemeinen ein höheres Risiko haben, Alzheimer zu entwickeln, zeigen im Vergleich mit gleichaltrigen Männern eine erhöhte apoE4-Allelfrequenz.
Die cholinerge Hypothese der geriatrischen Erinnerungsstörung hat einige grundsätzliche Fragen hinsichtlich der Heterogenität der Reaktionen auf verschiedene Cholinomimetika bei AD aufgeworfen. Das Fehlen deutlicher heilsamer Effekte von Cholin und Lecithin bei geriatrischen Patienten ohne und mit AD ist immer noch verblüffend. Weiterhin haben zahlreiche klinische Untersuchungen mit Esterase-Inhibitoren wie Physostigmin und Tacrin gezeigt, dass im Gegensatz zu den Ergebnissen, die man bei jungen Patienten erhielt, die optimale akute Dosis, die notwendig ist, um die Leistung bei Gedächtnisaufgaben zu verbessern, bei Patienten unterschiedlichen Alters stark variierte.
Neurologische Krankheiten stellen eine einzigartige Serie von Komplikationen für den behandelnden Arzt, den Patienten und die Pflegepersonen bereit; die Krankheiten schreiten oft schnell fort und zerstören eine große Anzahl von bedeutenden Lebensfunktionen. Der fortschreitende Charakter dieser Krankheiten führt dazu, dass der Zeitfaktor einen entscheidenden Punkt bei der Wahl und der Verabreichung verschiedener Behandlungsoptionen darstellt. Es wäre wünschenswert, den Schweregrad der Prognose für Patienten zu kennen, bei denen verschiedene neurologische Krankheiten diagnostiziert wurden.
In WO 95/29257 wird ein Verfahren zur Behandlung von Alzheimer Krankheit (AD) in einem Patienten beschrieben, umfassend a) das Bestimmen der Anwesenheit von Apolipoprotein E3 und E2 aus peripheren Geweben des Patienten die das Ausmaß der Störung der Acetylcholinsynthese im Gehirn zeigt; b) das Verabreichen eines geeigneten therapeutischen Wirkstoffes an den Patienten relativ zum Ausmaß der Störung der Acetylcholinsynthese in Schritt a).
WO 96/026070 beschreibt ein Verfahren zur Prognostizierung des Verlaufs und der Art des Krankheitsverlaufs in einem Patienten und des schließlichen Ausmaßes an Demenz an dem ein Patient während einer β Amyloid-assoziierten Erkrankung leiden würde, umfassend den Nachweis der An- oder Abwesenheit von ApoE Isoformen oder von DNA, die für ApoE Isoformen kodiert, im Patienten.
WO 96/03656 beschreibt ein Verfahren zur Prognostizierung einer chronischen neurodegenerativen Pathologie nach Kopfverletzung, umfassend den Nachweis der An- oder Abwesenheit von ApoE Isoformen oder von DNA, die für ApoE Isoformen kodiert, im Patienten.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Wir haben ein Verfahren zur Bestimmung der Prognose von Patienten mit nicht-AD neurologischen Krankheiten wie Parkinson'sche Krankheit, Multiple Sklerose oder Schlaganfall entdeckt. Unsere prognostischen Verfahren stellen eine Prognose für den Patienten bereit, einschließlich einer Vorhersage der ungefähren Entwicklung des Patienten hinsichtlich Fortschreitensrate, Schweregrad der Krankheitssymptome und Lebensdauer. Die prognostischen Verfahren ermöglichen es behandelnden Ärzten, Patienten und Familienmitgliedern, eine sachkundige Auswahl bei Therapieformen zu treffen. Dieses Verfahren wird auch schnellere und kostengünstigere Behandlungen bereitstellen, durch Bestimmung der relativen Eignung der verschiedenen therapeutischen und palliativen Möglichkeiten. Auch wenn eine Arzneistofftherapie ungeeignet ist, so wird das prognostische Verfahren an den Patienten und dessen Familienmitglieder eine sachkundigere und realistischere Einschätzung des Ergebnisses des Patienten, einschließlich eines Einblicks in die wirksamste Strategie zur Rehabilitation geben, und eine Vorhersage des Risikos des Patienten für zukünftige Krankheiten. In einem ersten Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung der Prognose eines Patienten bereit, an dem bereits eine nicht-AD neurologische Krankheit diagnostiziert wurde, umfassend:

a) das Identifizieren eines Patienten mit dieser Krankheit;
b) das Bestimmen des ApoE Genotyps oder Phänotyps des Patienten;
c) das Bestimmen des BChE Genotyps oder Phänotyps des Patienten;
d) das Umwandeln der in Schritt b) und c) erhaltenen Daten in eine Prognose für den Patienten.

Die Prognose kann eine Vorhersage der Wirksamkeit des Arzneistoffes, des Ergebnisses des Patienten und des Risikos des Patienten für zukünftige Krankheitsereignisse beinhalten. In bevorzugten Ausführungsformen kann das erfindungsgemäße Verfahren weiterhin die Schritte der Bestimmung des BChE Phänotyps oder Genotyps eines Patienten, den Erhalt eines Patientenprofils beinhalten, welches vorzugsweise das Geschlecht, das Alter und/oder den Genotyp (z. B. Presenilin, Apolipoprotein E oder BChE Genotyp) umfasst.
In anderen bevorzugten Ausführungsformen des prognostischen Verfahrens wird der Patient mit einer nicht-AD neurologischen Erkrankung diagnostiziert, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Parkinson'sche Krankheit (PD), multiple Sklerose (MS), und Schlaganfall, umfassend Multi-Infarkt-Demenz (MID), vaskuläre Demenz (VaD) und cardiovaskuläre Verletzung oder Unfall, z. B. als Komplikation bei AIDS.
In einem zweiten Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren bereit zur Bestimmung der Prognose des zukünftigen Risikos des Auftretens einer nicht-AD neurologischen Erkrankung in einem asymptomatischen Säuger. In bevorzugten Ausführungsformen ist der Säuger ein Mensch und das Verfahren beinhaltet weiter die Bestimmung des BChE Genotyps oder Phänotyps des Säugers, den Erhalt eines Patientenprofils, welches vorzugsweise das Geschlecht, das Alter und/oder den Genotyp (z. B. Presenilin, Apolipoprotein E oder BChE Genotyp) umfasst.
Es muss beachtet werden, dass die durch das Prognoseverfahren vorgeschlagenen Therapien allein, oder in Kombination mit anderen bekannten Therapien verwendet werden können, die nicht andererseits für den Patienten kontraindiziert sind.
Zum Zwecke der vorliegenden Erfindung werden die folgenden Begriffe nachstehend definiert.
„Nicht-AD neurologische Krankheit" bezeichnet jede Krankheit außer Alzheimer Krankheit, die die neuronalen Zellen des Nervensystems involviert. Insbesondere umfasst sind: Prionenerkrankungen (z. B. Creutzfeldt-Jakob Krankheit); Pathologien des sich entwickelnden Gehirns (z. B. kongenitale Defekte des Aminosäuremetabolismus, wie Succinylargininurie, Cystathioninurie, Histidinämie, Homocystinurie, Hyperammonämie, Phenylketonurie und Tyrosinämie, und Fragiles X Syndrom); Pathologien des erwachsenen Gehirns (z. B. Neurofibromatose, Huntington'sche Krankheit, Depression, amyotrope Lateralsklerose, multiple Sklerose und Schlaganfall); Zustände, die im Erwachsenenalter auftreten (z. B. Creutzfeld-Jakob Krankheit; Huntington'sche Krankheit, Lewy-Body Krankheit, Parkinso'nsche Erkrankung, Pick'sche Krankheit, amyotrope Lateralsklerose, multiple Sklerose, Neurofibromatose), Gehirnverletzung, Schlaganfall, Multi-Infarkt-Demenz (MID), vaskuläre Demenz (VaD), Pathologien des Gehirns (z. B. Gehirnausfälle, Gehirnverletzung, Koma, Infektion durch verschiedene Agenzien und diätetische Defizienzen) und cardiovaskuläre Verletzung oder Unfall, z. B. als Komplikation bei AIDS.
„Wirksamkeit des Arzneistoffes" bezeichnet die Bestimmung eines geeigneten Arzneistoffes, der Dosierung des Arzneistoffes, des Verabreichungsschemas und die Vorhersage der therapeutischen Nützlichkeit.
„Bereits diagnostiziert" bedeutet bereits diagnostiziert als an neurologischer Krankheit leidend oder mit einer genetischen Prädisposition oder einem Risiko zur Entwicklung einer neurologischen Erkrankung.
„Patientenprofil" bezeichnet Daten, die den Patienten betreffen, für den die prognostische Analyse durchgeführt wird. Daten können Information hinsichtlich der Diagnose des Patienten, Alter, Geschlecht und Genotyp beinhalten. Das Profil des Patienten kann auch Materialien des Patienten wie Blut, Serumproteinproben, Zerebrospinalflüssigkeit oder aufgereinigte RNA oder DNA umfassen.
„Asymptomatisch" bedeutet, das der Säuger oder der menschliche Patient keine klinischen Anzeichen der Krankheit hat, aber nichtsdestotrotz ein „stiller" Träger eines Genotyps sein kann, der durch das erfindungsgemäße Verfahren bestimmt wird und der später zum Auftreten von Krankheitssymptomen führt oder eine Wahrscheinlichkeit dafür nahe legt.
„ApoE Genotypisierung" bezeichnet die Bestimmung des Typs und der Zahl von apoE-Allelen, die im Patienten vorkommen, sei es durch Nukleinsäuresequenzierung, PCR oder RT-PCR Amplifikation, Untersuchung des apoE Proteins, oder durch andere dem Fachmann geläufige Verfahren.
„Allelgehalt" bezeichnet das relative Verhältnis von apoE2, 3 und 4 Allelen in der chromosomalen DNA des Patienten. Der Allelgehalt" kann durch Vergleich der relativen Zahl der vom Patienten bereits bekannten apoE-Alleltypen ermittelt werden.
„PCR oder RT-PCR Amplifikation" bezeichnet das Durchführen eines Polymerase-Ketten-Reaktionsschritts mit einer DNA-Probe oder das Durchführen eines Reverse-Transkriptase-Polymerase-Ketten-Reaktionsschritts mit einer RNA-Probe, so dass in Anwesenheit von geeignet aufgebauten Primern ein DNA-Fragment synthetisiert wird oder nicht, und somit den Allelstatus eines Patienten offenbart.
„BChE Genotyp" bezeichnet die Bestimmung der Allele des Patienten, die für das Butyrylcholinesterase-Genprodukt kodieren. Dies kann durch Nukleinsäuresequenzierung, RT-PCR, PCR, Untersuchung des BChE Proteins, einer Bestimmung der BChE Enzymaktivität oder durch andere dem Fachmann geläufige Verfahren durchgeführt werden.
„BCHE-K Allel" bezeichnet den Polymorphismus des Butyrylcholinesterase (BChE) Gens, das eine Punktmutation an Nukleotid 1615 aufweist, welche die Aminosäure 539 von Alanin zu Threonin umwandelt und zu einem Enzym mit verminderter katalytischer Aktivität führen kann. Andere Polymorphismen an diesem Lokus existieren (z. B. Deletionen (BCHE*FS4), Missense-Mutationen (BCHE*24 M, *1005, *250P, *267R, *330I, *365R, *418S, *515C, *539T) und Nonsense-Mutationen (BCHE119*STOP, *465STOP)) und sind von der Erfindung umfasst.
„Prognose" bezeichnet ein Verfahren, wobei diagnostische Daten, einschließlich der neurologischen Diagnose des Patienten und genetische Daten, wie der apoE und BChE Genotyp des Patienten, verarbeitet werden, um therapeutische Optionen und Prognosen bereitzustellen. Die Verarbeitung kann in nicht-beschränkender Weise das Sammeln der medizinischen Historie eines Patienten, einschließlich Alter und Geschlecht, apoE und BChE Genotypisierung mit geeignet aufgebauten Primern und einem RT-PCR- oder PCR-Amplifikationsschritt, apoE und BChE Phänotypisierung mit einem Antikörper-vermittelten Verfahren oder enzymatischen Test, und einen statistischen Analyseschritt, der diese Rohdaten in eine Prognose umwandelt, umfassen. Die Prognose kann eine Vorhersage der Reaktion des Patienten auf eine Arzneistofftherapie, der Erholungszeit, des Alters bei Auftritt der Krankheit, der Wirksamkeit der Behandlung, der Rehabilitationszeit, der Symptomologie der Angriffe und des Risikos für zukünftige Krankheiten umfassen. Ein hoher apoE4-Allelgehalt könnte z. B. als positives Anzeichen für Schlaganfallpatienten gewertet werden, die gut auf Arzneistofftherapie ansprechen und als negatives Anzeichen für die Reaktion von PD- und MS-Patienten auf Arzneistofftherapie. Eine Prognose kann auch für asymptomatische und gesunde Patienten erstellt werden, um zukünftige Risiken vorherzusagen und um zu bestimmen, welche präventiven Therapien in Betracht gezogen oder begonnen werden sollten, um diese Krankheitsrisiken zu vermindern. Die Prognose kann die Verwendung eines Computer-Softwareprogramms beinhalten, um die Patientendaten zu analysieren und um statistische Kreuzvergleiche gegen verwandte Datenbanken durchzuführen, die konstant auf den neuesten Stand gebracht werden.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Wir zeigen hier, dass eine Korrelation von Alter, Geschlecht, apoE-Genotyp und BChE-Genotyp dazu verwendet werden kann, eine Prognose für einen gegebenen Patienten mit einer nicht-AD neurologischen Erkrankung aufzustellen. Die Prognose kann eine Vorhersage des relativen Alters beim Krankheitsbeginn, der Schnelligkeit des Krankheitsfortschritts als auch des Risikos für eine zukünftige Krankheit umfassen.
Wir haben den Zusammenhang zwischen dem apoE4-Genotyp und den cholinergen Defiziten untersucht, und wir haben beobachtet, dass die apoE-Konzentration umso niedriger ist, je höher die Anzahl von apoE4-Allelen ist. Weiterhin ist eine Reduzierung der ChAT Aktivität im Hippocampus und im temporalen Cortex bei AD Fällen invers proportional zur Kopienzahl des apoE4-Allels (d. h., bei erhöhter apoE4-Allel-Kopiezahl ist die ChAT-Aktivität verringert). Zusätzlich haben wir gefunden, dass ein anderer präsynaptischer Marker der cholinergen Projektion, der nikotinische Rezeptor, bei apoE4-AD Patienten deutlich verringert war. Umgekehrt haben wir gefunden, dass ein typischer postsynaptischer Marker, der M1 muskarinische Rezeptor bei AD, verglichen mit nicht-AD Patienten unverändert vorliegt, ungeachtet dessen, ob apoE4 anwesend ist oder nicht. Der M2 muskarinische Rezeptor, ein zusammengesetzter prä- und postsynaptischer Marker, wird ebenfalls durch die apoE4-Allel-Gendosis nicht beeinflusst. Wir haben auch beobachtet, dass die Anwesenheit des apoE4-Allels das Alter beim erstem Auftreten der neurologischen Krankheit vermindert und die Prognose verschlechtert.
Die vorstehend genannten Ergebnisse weisen deutlich auf die Existenz unterschiedlicher genetischer Einheiten bei neurologischen Erkrankungen hin, die mit differentiellen Schweregraden der Veränderungen cholinerger Innervierung korrelieren. Der Grad der Innervierung korreliert in umgekehrter Weise mit der Prognose, einschließlich der Fähigkeit, auf cholinomimetische Arzneistoffe zu reagieren.
Wir glauben, dass die Korrelation zwischen dem apoE4-Allelgehalt und den Rückgängen der ChAT-Aktivität und der nikotinischen Rezeptoren durch wenigstens zwei unterschiedliche Phänomene erklärt werden kann. Zuerst könnten Phospholipide wie Phosphatidylcholin (PC) und Phosphatidylethanolamin (PE), die als Cholin-Vorläufer bei der Synthese von Acetylcholin (Ach) dienen können, über den klassischen apoE-LDL Rezeptorsignalweg in Neuronen transportiert werden. Eine Isoform-abhängige gestörte Regulation des Transports von Phospholipiden im Gehirn von apoE4-Trägern könnte die verminderten Konzentrationen von PC, PE und Cholin erklären, die bei AD berichtet wurden (Pettegrew J. W., 1989, Ann. NY Acad. Sci., 568: 5–28; Nitch RM et al., 1992, Proc. Natl. Acad. Sci., 89: 1671–1675). Dies kann wiederum zu verringerter Fähigkeit zur Ach-Synthese führen. Diese Hypothese stimmt mit Membrandefekten überein, die bei AD-Patienten berichtet wurden, wie Veränderungen der Membran-Fließeigenschaften im Hippocampus und in den Plättchen von AD-Patienten. Der Verlust an Cholesterin, der bei AD berichtet wurde und die Auswirkungen von apoE4 auf die nikotinische Bindeaktivität stimmen mit der apoE4/gestörte Lipidhomöostase-Hypothese überein.
Zusätzlich zu dem vorstehend genannten, könnte die Verminderung neuronaler ChAT Aktivitäten und Cholinkonzentrationen sowohl bei AD als auch bei nicht-AD Patienten parallel mit dem Verlust von cholinergen Neuronen ablaufen. Die Analyse der Anzahl von Acetylcholinesterase-positiven Neuronen im Nukleus basalis von Meynert (NMB) und dem diagonalen Band von Broca (DBB) in AD-Patienten zeigte deutliche Verluste von cholinergen Neuronen in apoE4 Trägern gegenüber apoE3 homozygoten AD-Fällen.
Obwohl diese Beobachtungen anfänglich in AD-Patienten gemacht wurden, haben wir entdeckt, dass unsere Beobachtungen hinsichtlich apoE-Allelgehalt und Arzneistofftherapie auf nicht-AD neurologische Erkrankungen verallgemeinert werden kann, da der zugrundeliegende Mechanismus, der durch den apoE-Allelgehalt verändert wird, nicht spezifisch für AD ist. Unsere Entdeckung zeigt, dass der apoE4-Allelgehalt, zusammen mit Parametern des Patientenprofils, individuelle Variationen der Reaktion eines Patienten auf Arzneistoffbehandlung, Rehabilitation und Risiko für zukünftige Erkrankung vorhersagen kann. Das erfindungsgemäße Verfahren stellt nützliche Vorhersagen für Patienten mit nicht-AD neurologischen Erkrankungen wie Schlaganfall, Parkinson und multipler Sklerose bereit, wie in den hier beschriebenen Beispielen diskutiert. Prospektive-retrospektive Analysen von Patienten, die auf Arzneistoffe, die dazu gedacht sind, die Bedingungen von Schlaganfall, Parkinson und multipler Sklerose (z. B. Aspirin, Antithrombotika, Ticlopidin (Ticlid^TM), Levodopa-Carbidopa, (Sinemet^TM) und Interferon β-1B (Betaseron^TM) zu lindern, gut oder schlecht ansprechen, werden in den Beispielen dargestellt. Wir schlagen außerdem vor, dass das erfindungsgemäße Verfahren dazu verwendet werden kann, prognostische Protokolle für andere zerebrale vaskuläre Verletzungen zu erzeugen, an denen ähnliche Krankheitsmechanismen wie beim Schlaganfall beteiligt sind. Solche Krankheiten umfassen Multi-Infarkt-Demenz (MID), kardiovaskuläre Verletzung, Gehirnverletzung oder zerebrale vaskuläre Pathologien als Komplikation bei AIDS.
Das Prognoseverfahren ist für einen Arzt nützlich, um den am meisten geeigneten Arzneistoff, die Dosierung des Arzneistoffes, die Verabreichung oder eine palliative Therapie für einen Patienten auszuwählen. Die Erfindung stellt auch ein Verfahren bereit, um das zukünftige Krankheitsrisiko eines Patienten vorherzusagen. Dieses Vorhersageverfahren ermöglicht es dem Patienten und dem behandelnden Arzt, präventive Therapien in Betracht zu ziehen und zu beginnen, bevor eine nicht-AD neurologische Erkrankung auftritt oder um wenigstens das Risiko für zukünftige Krankheiten zu verringern.
Die vorliegende Erfindung wird durch Bezug auf die folgenden Beispiele, die die Erfindung eher veranschaulichen als beschränken sollen, leichter verständlich gemacht.
BEISPIEL I
Verfahren und Untersuchungsaufbau
Bestimmung der apoE-Konzentrationen und des Allelgehalts
Eine Genotypanalyse für jeden Patienten wurde mit DNA mit hohem Molekulargewicht oder alternativ mit RNA durchgeführt, die aus 5 ml Vollblut isoliert wurde, das jedem Patienten entnommen wurde. Der apoE Genotyp wurde mit einem Allel-spezifischen Verfahren zur Primerverlängerung bestimmt. Mit D, E, F, G und H bezeichnete Primer wurden durch Genosys Biotech (The Woodland, TX) synthetisiert, mit Primersequenzen aus Main et al. (Main R. F. et al., 1991, J. Lipid Res. 32: 183–187). Reaktionen wurden in einem Volumen von 50 μl durchgeführt und enthielten 1 μg DNA; Desoxyadenosintriphosphat; Desoxycytidintriphosphat, Desoxythymidintriphosphat und Desoxyguanosintriphosphat, jeweils 0,2 mmol/L; 10% Dimethylsulfoxid; 12,5 pmol jeweils von den Primern D, E, F oder G; 25 pmol Primer H; und 10 μl 10 × PCR Reaktionspuffer (Vektor Biosystem, Toronto, ONT). Die DNA im Reaktionsgemisch wurde zuerst für 10 Minuten bei 96°C denaturiert und dann auf 4°C abgekühlt. Eine Einheit Taq Polymerase (Vector Biosystem, Toronto, ONT wurde dann zu jeder Probe zugegeben. Jede Probe wurde für 2 Minuten bei 96°C nochmals erhitzt und mit 30 Wärmezyklen in einem Wärmezykler behandelt, wobei jeder Zyklus aus einer 10 sec. Denaturierung bei 96°C, 30 sec Anlagerung bei 58°C und 1 Minute Verlängerung bei 65°C bestand. Die Reaktionsprodukte wurden durch Elektrophorese von 10 μl des Reaktionsgemisches für 1 Stunde bei 67 V in einem 1% Agarosegel sichtbar gemacht, das TPE Puffer (0,08 mol/L Tris-Phosphat, 0,002 mol/L EDTA, Sigma, St. Louis, USA) und Ethidiumbromid (0,15 μg/ml) enthielt. Die Gele wurden dann photographiert und das Bandenprofil mit bekannten Standards verglichen.
Alternativ kann der apoE Phänotyp in einem Patienten durch Verwendung von einer Serumprobe oder eine Probe Zerebrospinalflüssigkeit bestimmt werden. Proteine werden auf einem 25 cm SDS Polyacrylamidgel (10%) nach Größe aufgetrennt und mit einer BIORAD^TMTrans-Blot Zelle auf einen Nitrozellulosefilter übertragen und der Nachweis des apoE Proteins wird mit einem polyklonalen Antikörper durchgeführt, der gegen das menschliche apoE Protein gerichtet ist (International Immunology Corp., CA, Verdünnung 1 : 2000). Um die Antikörperspezifität zu kontrollieren, wird eine Absorption des anti-apoE Antikörpers mit gereinigtem menschlichem apoE Protein (MW 34–36 kDa) durchgeführt, um zu sehen, ob es den Nachweis von apoE spezifisch blockieren wird. Molekulargewichtsmarker (Rainbow Markers, Amersham) laufen in benachbarten Vertiefungen, während die Sichtbarmachung der Banden mit einem Chemilumineszenz-Nachweiskit durchgeführt wird (Amersham, Kat. Nr. RPN 2100). Die Quantifizierung der autoradiographischen Signale wird mit einem MCID Bildverarbeitungssystem durchgeführt (Ste-Catherine, Ontario), das mit der ID-Software zur Gelanalyse ausgestattet ist.
Patienten, die den Arzneistofftest vollständig abgeschlossen haben, wurden zur Bestimmung ihres apoE Genotyps wie vorstehend beschrieben ausgewählt (siehe oben und Poirier et al., 1993, Lancet 342: 697–699). Patienten wurden hinsichtlich des Einflusses untersucht, den verschiedene apoE Genotypen (z. B. 2/2, 3/2, 3/3, 3/4, 2/4 und 4/4) auf die Reaktion eines Patienten auf Arzneistofftherapie, Erholungszeit, Alter, bei dem die Krankheit auftritt, Wirksamkeit der Behandlung, Zeit zur Rehabilitation, Symptomologie der Attacken und Risiko für zukünftige Erkrankungen haben.
BEISPIEL II
Zusammenhang zwischen ApoE Genotyp und Ergebnis einer Arzneistofftherapie in Patienten, die an Schlaganfall leiden
Wir haben 51 Schlaganfall-Patienten untersucht, um zu bestimmen, ob es einen Zusammenhang zwischen apoE Genotyp und Ergebnis der Arzneistofftherapie gibt. Unsere kleine Untersuchungsgruppe bestand aus weißen Frauen, bei denen gegenwärtig ein Schlaganfall diagnostiziert wurde und die gegenwärtig entweder mit Aspirin oder Anti-Thrombose-Medikamenten (z. B. Ticlid^TM) behandelt wurden. Obwohl unsere Untersuchungsgruppe klein und hinsichtlich Geschlecht nicht randomisiert ist, haben die Patienten in dieser Untersuchung eine Verteilung des apoE-Allels, die einer viel größeren randomisierten nordamerikanischen Population (siehe Tabelle 1) ähnlich ist. Zur Bestimmung des apoE Genotyps des Patienten wurden jedem Patienten 5 ml Blut entnommen und als Ausgangsmaterial für genetisches Material verwendet, zur Bestimmung des apoE-Allels wie in Beispiel I beschrieben. Der apoE Genotyp des Patienten wurde dann mit Daten aus der Krankenakte des Patienten verglichen. Wir haben die Geschwindigkeit gemessen, mit der sich die Patienten von einem Schlaganfall erholen und die Dauer ihrer Rehabilitation, um den möglichen Zusammenhang zwischen dem apoE Genotyp eines Patienten und der Schlaganfall-Prognose zu bestimmen.
Ergebnisse Tabelle 1. apoE-Allelverteilung der Untersuchungsgruppe im Vergleich mit einer repräsentativen Population
Zur Bestimmung des Verhältnisses zwischen apoE Genotyp und der Zeit, die ein Patient benötigt, um sich vollständig von einem Schlaganfall zu erholen, haben wir die Daten wie folgt analysiert. Wir teilten die Untersuchungsgruppe in zwei Populationen, in jene Patienten, die sich nach Arzneistoffbehandlung schnell erholten (schnelle Reaktion) und jene Patienten, die sich nach Arzneistoffbehandlung langsam erholen (langsame Reaktion) und fragten nach der apoE-Allelverteilung (Tabelle 2)
Tabelle 2. apoE Genotyp-Verteilung bei Schlaganfallpatienten, die sich nach Arzneistofftherapie vollständig erholen, schnell gegenüber langsam
Bei Vergleich der Genotypen dieser beider Populationen beobachteten wir eine Verbindung zwischen der Geschwindigkeit der Erholung nach einem Schlaganfall und der Tatsache, ein Träger des apoE4-Allels zu sein. Die schnellste Antwort auf Arzneistofftherapie nach Schlaganfall trat bei Patienten auf, die das apoE4-Allel trugen (Tabelle 2). Bei Analyse dieser Daten als eine Futnktion des ApoE4-Allelgehalts, waren die Patienten mit einem höheren apoE4-Allelgehalt überrepräsentiert unter den Patienten, die sich gut erholten (Tabelle 3).
Tabelle 3. Vergleich des apoE4 Genotyp-Gehalts und der Erholung vom Schlaganfall
Zur Bestimmung des Verhältnisses zwischen apoE Genotyp und dem Alter, bei dem die Krankheit auftritt, wurden Daten über den apoE Genotyp als eine Funktion des Alters des Patienten analysiert, bei dem der erste Schlaganfall auftrat (Tabelle 4). In dieser Untersuchung waren die Mehrzahl der Patienten, 74%, keine apoE4 Träger, und die Genotypen waren über alle Altersgruppen gleichmäßig verteilt, wodurch bevorzugte Ergebnisse aufgrund Lebensdauer, die möglicherweise mit dem apoE Genotyp gekoppelt ist, minimiert wurden.
Tabelle 4. apoE4-Allelverteilung als Funktion des Alters bei Schlaganfall des Patienten
Zusätzlich zeigt die Analyse der Daten dieser Altersgruppe keine großen Unterschiede in der Wirksamkeit der Behandlung, obwohl die Patienten in der Altersgruppe mit 70 Jahren insgesamt am besten auf Arzneistofftherapie anzusprechen scheinen (Tabelle 5).
Tabelle 5. Wirksamkeit der Arzneistoffbehandlung bei Schlaganfallpatienten als eine Funktion des Alters
Zur Bestimmung, ob der apoE Genotyp die Gesamtzeit beeinflusst, die ein Schlaganfallpatient zur Rehabilitation braucht (eine lange Rehabilitationszeit nach einem Schlaganfall ist üblich), haben wir die Rehabilitationszeit des Patienten als Funktion des apoE Genotyp des Patienten untersucht. Wir beobachteten einen direkten und positiven Zusammenhang zwischen der Anwesenheit eines apoE4-Allels und einer kurzen Rehabilitationszeit (Tabelle 6).
Tabelle 6. Gesamt-Rehabilitationszeit, die nach einem Schlaganfall nötig ist, als Funktion des apoE Genotyp des Patienten
Zur Bewertung, ob der apoE Genotyp eines Patienten die Erholung direkt nach einem Schlaganfall beeinflusst, haben wir die Fähigkeit eines Patienten untersucht, eine unmittelbare Erholung nach einem Schlaganfall zu erreichen, als eine Funktion des apoE-Genotyps des Patienten. Wir beobachteten, dass die Geschwindigkeit der Erholung unmittelbar nach einem Schlaganfall nicht vom apoE Genotyp abhängt (Tabelle 7).
Tabelle 7. Fähigkeit des Patienten zur Erholung unmittelbar nach einem Schlaganfall als eine Funktion des apoE Genotyps des Patienten
Zusammengefasst haben wir entdeckt, dass zwischen der Anwesenheit eines apoE4-Allels und dem Ergebnis eines Schlaganfallpatienten eine direkte Verbindung besteht. Wir glauben, dass das apoE4-Allel für den Schlaganfall Patienten nützlich sein könnte. Wir sagen weiterhin voraus, dass die Fähigkeit, die Expression oder Stabilität des apoE4-Genprodukts heraufzuregulieren, heilsame Konsequenzen für einen Patienten haben könnte, der einen Schlaganfall erlitten hat. Diese Erfindung schlägt vor, dass die Fähigkeit eines Arzneistoffs, die apoE4-Genexpression oder -Stabilität zu erhöhen, diesen Arzneistoff als therapeutisch wirksamen Arzneistoff für Schlaganfallpatienten nahe legt.
BEISPIEL III
Zusammenhang zwischen apoE-Genotypen und dem Ergebnis einer Arzneistofftherapie im Patienten, die an Parkinson'scher Krankheit leiden
Wir haben 59 Patienten analysiert, die an Parkinson'scher Erkrankung (PD) leiden, um zu bestimmen, ob ein Zusammenhang zwischen dem apoE-Genotyp des Patienten und dem Ergebnis einer Arzneistofftherapie besteht. Unsere kleine Gruppe bestand aus weißen Männern, die an PD litten und sich gegenwärtig in Behandlung mit Levodopa-Carbidopa (Sinemet^TM) befanden. Diese Patienten litten an keiner anderen Erkrankung des Zentralnervensystems. Um den apoE-Genotyp der Patienten zu bestimmen, wurden 5 ml Vollblut aus jedem Patienten entnommen und als Quelle von genetischem Material für die wie hier in Beispiel I beschriebene apoE-Allel-Bestimmung verwendet. Der apoE-Genotyp des Patienten wurde dann mit Informationen aus der Krankenakte des Patienten verglichen. Unsere Analyse basierte auf einem Vergleich der Reaktion des Patienten auf die Behandlung, die dazu gedacht war, die Symptome des Tremors und der Steifheit als Funktion des apoE-Genotyps des Patienten zu verbessern.
Ergebnisse Tabelle 8. Verteilung des apoE-Genotyps der Untersuchungsgruppe, einer größeren Population, und über verschiedene Altersgruppen
Obwohl unsere Untersuchungsgruppe klein und nicht nach Geschlecht randomisiert ist, haben die Patienten in dieser Untersuchung eine apoE-Allelverteilung, die zu einer viel größeren randomisierten nordamerikanischen Population (Tabelle 8) ähnlich ist. Wir haben eine ähnliche apoE-Allel-Verteilung auch unter verschiedenen Altersgruppen beobachtet, was nahe legt, dass der apoE-Genotyp nicht mit einer langen Lebensdauer gekoppelt ist (Tabelle 8). Wir haben das Durchschnittsalter der Patienten, die gut auf eine Arzneistofftherapie ansprachen (gute Reaktion), mit jenen verglichen, die schlecht ansprachen (schlechte Reaktion) und beobachteten ein ähnliches Durchschnittsalter, nämlich 64–67 Jahre, so dass in diesem Datensatz kein Zusammenhang mit dem Alter bestätigt werden konnte. Eine Analyse des apoE-Allelgehaltes zwischen Patienten, die gut und schlecht auf die Arzneistofftherapie ansprachen, legte ebenfalls offen, dass Altersunterschiede den Ausgang der Behandlung nicht beeinflussen.
Im Gegensatz dazu beobachteten wir eine starke negative Korrelation zwischen der Reaktion eines Patienten auf die Arzneistofftherapie und den apoE4-Allelgehalt. Patienten ohne apoE4-Allel zeigten eine bessere Reaktion, wie gemessen durch Verbesserungen der Symptome der Steifheit und des Tremors, als jene Patienten mit einem apoE4-Allel (Tabelle 9). Somit ziehen wir die Schlussfolgerung, dass zwischen Patienten, die ein apoE4-Allel tragen und dem Behandlungsergebnis für Parkinson'scher Erkrankung eine negative Korrelation besteht.
Tabelle 9. Reaktion auf einen Arzneistoff in Patienten mit Parkinson'scher Erkrankung mit unterschiedlichen apoE-Genotypen
BEISPIEL IV
Zusammenhang zwischen dem apoE-Genotyp und dem Ergebnis einer Arzneistofftherapie in Patienten mit Multipler Sklerose
Wir haben 65 Patienten, die an Multipler Sklerose (MS) leiden, analysiert, um zu bestimmen, ob es einen Zusammenhang zwischen dem apoE-Genotyp eines Patienten und dem Ausgang einer Arzneistofftherapie gibt. Unsere Gruppe bestand aus weißen Frauen, die an MS leiden, und gegenwärtig unter Behandlung mit Interferon β-1B (Betaseron^TM) stehen. Zur Bestimmung der apoE-Genotypen der Patienten wurden aus jedem Patienten 5 ml Vollblut entnommen und als Quelle für genetisches Material für die vorstehend beschriebene Bestimmung des apoE-Allels verwendet (siehe Beispiel I). Der apoE-Genotyp des Patienten wurde dann mit Informationen aus der Krankenakte des Patienten verglichen. Unsere Analyse basierte auf einem Vergleich der Reaktion des Patienten auf die Arzneistoffbehandlung symptomatischer Verschlechterungen als Funktion des apoE-Genotyps des Patienten.
Ergebnisse
Wir analysierten die Häufigkeiten der apoE-Genotypen in unserer Untersuchungsgruppe verglichen mit einer größeren Population. Wir beobachteten, dass die Patienten in dieser Untersuchung eine Verteilung des apoE-Allels aufwiesen, die ähnlich zu einer viel größeren randomisierten nordamerikanischen Population (Tabelle 10) ist. Wir beobachteten auch eine ähnliche Verteilung unter verschiedenen Altersgruppen, was nahe legt, dass der apoE-Genotyp nichts mit einer langen Lebensdauer (Tabelle 10) zu tun hat.
Tabelle 10. Verteilung des apoE-Genotyps der Untersuchungsgruppe, einer größeren Population und unter verschiedenen Altersgruppen
Zur Bestimmung der Verbindung zwischen dem apoE-Genotyp und der Reaktion des Patienten auf eine Arzneistofftherapie, die dazu gedacht ist, das symptomatische Aufflackern der MS zu vermindern, haben wir die Daten wie folgt analysiert. Wir haben die Untersuchungsgruppe in zwei Populationen aufgeteilt, in jene Patienten, die nach Arzneistofftherapie weniger Attacken haben (gute Reaktion) und jene Patienten, die während der Arzneistofftherapie sehr viele Attacken haben (schlechte Reaktion) und fragten nach der apoE-Allelverteilung (Tabelle 11). Wir haben beobachtet, dass nicht-apoE4 Patienten auf eine Arzneistofftherapie besser ansprachen als Patienten, die apoE4 aufwiesen (Tabelle 11).
Tabelle 11. apoE-Genotyp-Verteilung in MS-Patienten, die auf eine Arzneistofftherapie gut ansprechen, im Vergleich mit Patienten, die schlecht ansprechen
Bei Analyse dieser MS-Patienten auf Anwesenheit des apoE4-Allels war die Korrelation zwischen jenen Patienten, die gut ansprechen und dem Fehlen eines apoE4-Allels noch deutlicher (Tabelle 12). Das Fehlen eines apoE4-Allels ist ein deutliches Anzeichen für eine gute Reaktion auf Arzneistofftherapie.
Tabelle 12. apoE4-Allelgehalt in MS-Patienten, die auf eine Arzneistofftherapie gut ansprechen gegenüber jenen Patienten, die schlecht ansprechen
In einer anderen Analyse von MS-Patienten untersuchten wir den Zusammenhang zwischen dem apoE4-Allelgehalt und der qualitativen Art der MS-Attacken in jedem Jahr während einer Behandlung. Die folgenden Ergebnisse sind in acht Gruppen eingeteilt, Patienten mit schwächeren Attacken, die auf Behandlung schlecht ansprechen, verglichen mit Patienten mit schwächeren Attacken, die auf Behandlung gut ansprechen, und Patienten mit ernsten Attacken, die auf die gleiche Weise verglichen wurden (Tabelle 13). Wir beobachteten, dass ein apoE4-Allelgehalt einen negativen Einfluss auf die Wirksamkeit der Arzneistoffbehandlung für MS-Patienten hatte, wie gemessen durch eine winzige Verminderung der Anzahl von verschlechternden Attacken (Tabelle 13). Daraus schließen wir, dass ein apoE4- Allelgehalt ein deutlicher Indikator für ein schlechtes Ansprechen eines MS-Patienten auf Arzneistoffbehandlung ist.
Tabelle 13. apoE4-Allelgehalt in MS-Patienten mit einer qualitativen Veränderung der Attacken
Aus diesen Ergebnissen wird deutlich, dass das Apolipoprotein E-Gen nicht nur mit der Wirksamkeit eines Arzneistoffes bei der Alzheimer-Erkrankung gekoppelt ist, aber ebenso direkt mit der Wirksamkeit eines Arzneistoffes in unterschiedlichen ZNS-Krankheiten wie Schlaganfall, Parkinson'scher Krankheit und Multipler Sklerose in Verbindung steht. Aufgrund der spezifischen Rolle des apoE-Gens und seiner vorgeschlagenen Beteiligung bei der Zellregeneration und den Plastizitätserfordernissen, die für eine Krankheit spezifisch sind, sagen wir voraus, dass sich der für die Krankheit relevante Genotyp von Krankheit zu Krankheit unterscheiden wird.
BEISPIEL V
Bestimmung einer Risikoprognose und des Erlebnisses einer therapeutischen Behandlung nach Schlaganfall mit genetischer Analyse von apoE4 und BChE-K
Ein Schlaganfall ist ein akutes neurologisches Ereignis, das zum Tode von neuralem Gewebe des Gehirns und zu einem Verlust der motorischen, sensorischen und/oder kognitiven Funktion führt. Man sagt, dass es in den Vereinigten Staaten die dritthäufigste Todesursache ist. Eine genetische Veranlagung kann bei der Pathogenese von Schlaganfall wichtig sein. Eine solche Veranlagung kann nicht nur Gene beinhalten, die zu einem erhöhten Blutdruck beitragen, aber auch Gene, die unabhängig vom Blutdruck wirken. Zwillingsuntersuchungen und familiäre Häufung legen Hinweise für genetische Faktoren nahe, die zu einem Schlaganfall mit einer polygenischen Ätiologie beitragen.
Genetische Faktoren, die zur Pathogenese eines Schlaganfalls beitragen, sind nur wenig etabliert. Man nimmt an, dass die folgenden Gene und Polymorphismen bei einem Schlaganfall beteiligt sind: ACE Insertions-/Deletionspolymorphismen, Faktor-V-Gen, Faktor-VII-Gen, PIA2-Polymorphismus des Glykoprotein-IIIa-Gens, ApoE und die Interleukin-1β-konvertierendes Enzym (ICE)-Gen-Familie.
Die Butyrylcholinesterase (BChE) wird in den meisten menschlichen Geweben exprimiert, aber ihre genaue metabolische Funktion im Körper ist immer noch unbekannt. Die polymorphe Genvariante BChE-K, die aus einer Punktmutation am Nukleotid 1615 (GCA zu ACA) besteht, die das Alanin an Position 539 zu Threonin umwandelt, hat eine verminderte katalytische Aktivität (Bartels et al., Am. J Hum. Genet. 50: 1086–1103, 1992). Neuere Forschungsarbeiten von Lehmann et al. (Hum. Mol. Genet. 11: 1933–1936 (1997)) legen nahe, dass BChE-K mit einem weiteren Anstieg des Risikos einer spät auftretenden AD in apoE4-Trägern assoziiert ist.
Wir haben entdeckt, dass die Kombination von apoE4 und BChE-K dazu beitragen, das Risiko einer Einzelperson hinsichtlich der Entwicklung eines Schlaganfalls zu definieren. Wir haben den apoE4- und den BChE-K-Genotyp für 50 weibliche Schlaganfallpatienten und 64 in Alter und Geschlecht übereinstimmende gesunde Kontrollen (Tabelle 16) bestimmt. In der Kontrollgruppe beobachteten wir 17 von 64 heterozygote und 4 von 64 homozygote Träger des BChE-K-Allels. Wir beobachteten, dass 15 von 64 Versuchspersonen eine Kopie des apoE-Allels aufwiesen. Diese beiden Allelverteilungen stimmen mit einem Hardy-Weinberg-Equilibrium für die identifizierte Allelfrequenz überein (Tabelle 14). In den Schlaganfallpatienten trugen 22 von 50 Personen eine Kopie von BChE-K und 3 von 50 wiesen zwei BChE-K-Allele auf. Von diesen 50 Personen waren 15 Träger eines apoE4-Allels. Der identifizierte Trägerstatus stimmte mit einer Hardy-Weinberg-Population für die beobachtete Allelfrequenz (Tabelle 14) überein.
Tabelle 14. Allelfrequenzen von apoE4 und BChE-K
Für Patienten im Alter von 58 Jahren und älter, betrug die Allelfrequenz von BChE-K 0,195 bei den Kontrollen, und 0,28 in den 50 Fällen von Schlaganfall, wodurch ein Chancenverhältnis für Schlaganfall von 1,6 (basierend auf Allelhäufigkeiten) und 2,1 (basierend auf Trägerhäufigkeiten) (Tabelle 17) bereitgestellt wird. In apoE4-Trägern betrug das Chancenverhältnis für einen Schlaganfalls etwa 1 (Tabelle 15).
Tabelle 15. Chancenverhältnisse für Schlaganfall für BChE-K-Allele
Die Allelfrequenz von apoE4 betrug 0,12 in Kontrollen und 0,15 in 50 Fällen von Schlaganfall, woraus sich ein Chancenverhältnis von Schlaganfall von 1,3 (basierend auf Allelfrequenzen) und 1,4 (basierend auf Trägerfrequenzen) (Tabelle 16) ergibt. In BChE-K-Trägern war das Chancenverhältnis von Schlaganfall 1,9 (berechnet für den Trägerstatus) (Tabelle 16).
Tabelle 16. Chancenverhältnis für Schlaganfall für apoE4-Allele
Unter Beachtung des Trägerstatus beider Genmutationen haben wir entdeckt, dass in den Fällen von Schlaganfall eine zweifache Zunahme (8% gegenüber 18%) verglichen zu Kontrollen vorliegt, in Trägern sowohl mit dem apoE4- als auch dem BChE-K-Allel (Tabelle 17). Dieser Trend zeigt sich auch in den apoE4-Trägern.
Tabelle 17. Verhältnisse der Kontrollen und Schlaganfall-Testpersonen sowohl mit BChE-K- und apoE4-Allelen
In Tabelle 18 stellen wir das Chancenverhältnis für Schlaganfall für Testpersonen bereit, die wenigstens ein apoE4- und BChE-K-Allel aufweisen, verglichen mit Kontroll-Testpersonen, die keines der beiden Allele besitzen. In weiblichen Personen über 58 Jahre, die sowohl das apoE4- als auch das BChE-K-Allel tragen, war das Chancenverhältnis, einen Schlaganfall zu erleiden 2,8fach höher als in gleichaltrigen Kontrollen. Diese Daten sagen für weibliche Träger dieses genetischen Status ein fast 3fach höheres Risiko für einen Schlaganfall voraus.
Tabelle 18. Chancenverhältnis für Schlaganfall
Zusammengefasst haben wir entdeckt, dass die Bestimmung des Allelstatus hinsichtlich apoE4 und BChE-K einer Einzelperson ein nützliches Werkzeug bei der Vorhersage des Risikos einer Einzelperson für einen Schlaganfall ist. Weiterhin legen unsere Ergebnisse nahe, dass eine prognostische Vorhersage es dem Patienten ermöglichen könnte, prophylaktische Therapien durchzuführen, bevor die Krankheit zuschlägt. So könnte z. B. das Schlaganfallrisiko für asymptomatische und gesunde Personen wie junge Erwachsene und lange bevor ein Schlaganfall aufgetreten ist, berechnet werden. Dann könnte mit fortschreitendem Alter des Individuums eine präventive Therapie begonnen werden, um die Wahrscheinlichkeit eines katastrophalen Schlaganfalls im späteren Leben zu verhindern oder zu verringern.

Claims

Verfahren zur Bestimmung der Prognose für einen Patienten, bei dem bereits eine neurologische Erkrankung diagnostiziert wurde, die nicht AD ist, wobei dieses Verfahren umfasst: a) Identifizierung eines Patienten mit der Erkrankung; b) Bestimmung des apoE Genotyps oder Phänotyps des Patienten; c) Bestimmung des BchE Genotyps oder Phänotyps des Patienten; d) Konvertieren der Daten, die in den Schritten b) und c) erhalten wurden in ein Prognoseprotokoll für den Patienten.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Prognose eine Vorhersage der Arzneimittelwirksamkeit, des Patientenergebnisses oder eine Vorhersage des Patientenerkrankungsrisikos einschließt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Verfahren weiterhin das Erhalten von Daten in Bezug auf den Patienten für den die Prognoseanalyse durchgeführt wird, umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei die Daten eine Bestimmung des Patientengeschlechts einschließen.
Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei die Daten das Alter des Patienten einschließen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei bei dem Patienten eine Erkrankung diagnostiziert wurde oder er als prädisponiert mit einer Erkrankung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus, Schlaganfall, Parkinson Erkrankung, Multipler Sklerose, Multi-Infarkt Demenz (MID), Vaskuläre Demenz, kardiovaskulärem Schaden und kardiovaskulärem Unfall, bestimmt ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei bei dem Patienten Schlaganfall diagnostiziert wurde oder dass er prädispositioniert ist einen Schlaganfall zu erleiden.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei diagnostiziert wurde, dass der Patient Parkinson Erkrankung hat oder dass er prädispositioniert ist Parkinson Erkrankung zu bekommen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei diagnostiziert wurde, dass der Patient Multiple Sklerose hat oder dass er prädisponiert ist, Multiple Sklerose zu bekommen.
Verfahren zur Identifizierung eines Patienten, der eine neurologische Erkrankung hat, die nicht AD ist, zur Teilnahme an einer klinischen Studie eines Arzneimittels zur Behandlung einer neurologischen Erkrankung, wobei das Verfahren umfasst: a) Identifizierung eines Patienten, bei dem die Erkrankung bereits diagnostiziert wurde oder der prädispositioniert oder gefährdet ist die Erkrankung zu bekommen; b) Bestimmung des apoE Genotyps oder Phänotyps des Patienten; c) Bestimmung des BchE Genotyps oder Phänotyps des Patienten; e) Konvertieren der Daten, die in den Schritten b) und c) erhalten wurden und Bestimmen der Prognose des Patienten, wobei die Prognose eine Vorhersage einschließt, ob der Patient ein Kandidat für eine Arzneimittelstudie ist zur Behandlung einer neurologischen Erkrankung.
Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei das Arzneimittel Tacrin ist.
Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei der Patient asymptomatisch ist.
Verfahren zur Bestimmung einer Prognose eines zukünftigen Risikos einer neurologischen Erkrankung, die nicht AD ist, für einen Säuger, der asymptomatisch für die Erkrankung ist, wobei das Verfahren umfasst: a) Bestimmung des apoE Genotyps oder Phänotyps des Säugers; b) Bestimmung des BchE Genotyps oder Phänotyps des Säugers; c) Konvertieren der Daten, die in den Schritten b) und c) erhalten wurden in ein Prognoseprotokoll für den Säuger, wobei das Prognoseprotokoll eine Vorhersage des zukünftigen Erkrankungsrisikos des Säugers, der Arzneimittelwirksamkeit für die Erkrankung oder des Behandlungsergebnisses einschließt.
Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei der Säuger ein Mensch ist.
Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei das Verfahren weiterhin das Erhalten von Daten in Bezug auf den Patienten für den die Prognoseanalyse durchgeführt wird, umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei die Daten eine Bestimmung des Säugergeschlechts einschließen.
Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei die Daten das Alter des Säugers einschließen.