Pratique Neurologique – FMC 2013;4:65–72 Démences et biomarqueurs

Les biomarqueurs du LCR et duplasma : utilisation diagnostique etpronostique dans la maladied'Alzheimer et les syndromesapparentés

CSF and plasma biomarkers: Diagnostic andprognostic use in Alzheimer's disease and relateddementia

A. Gabelle a,b

J. Touchon a,c

S. Lehmann a,b

aCentre mémoire ressources recherche Languedoc-Roussillon, universitéMontpellier I, hôpital Gui de Chauliac, CHRU Montpellier, 80, avenue Augustin-Fliche,34295 Montpellier cedex 5, FrancebInserm U1040, biochimie-protéomique clinique, IRB – CCBHM, CHRU de Saint-Éloi,80, avenue Augustin-Fliche, 34295 Montpellier cedex 5, FrancecInserm U1061, hôpital La Colombière, Pavillon 42, 39, avenue Charles-Flahault,34093 Montpellier cedex 5, France

RÉSUMÉCes dix dernières années ont été le témoin ddiagnostique de la maladie d'Alzheimer (MA). Lade continuum physiopathologique de la maladdiagnostic in vivo, et ce dès les stades précoces dnous permet maintenant de passer d'une entité clibiologique. Parmi les trois types de biomarqueufonctionnelle, les biomarqueurs du LCR possèdenseule investigation les deux lésions neuro-patholmer. La pertinence de l'utilisation des biomarqrecherche mais leur évaluation en pratique clinifait que débuter. Nous décrirons les caractéristiquen termes de diagnostics positifs et différentielprécoces de la maladie. L'étude PLM combinant

dans les bio-banques des trois CMRRs (Paris-Npermet d'avancer des réponses concernant la pedu LCR en consultation Mémoire, mais égalemenl'harmonisation des procédures pour limiter l'imps'affranchir des contraintes de la ponction lombairl'utilisation des biomarqueurs plasmatiques. Nousparticulier sera développé concernant leur impac© 2013 Publié par Elsevier Masson SAS.

SUMMARYOver the last 10 years, there has been a paradigdisease (AD). Scientific thought has enriched the

the disease and pointed out the contribution of biomthe early stages of the disease. The use of these bpathological entity to a clinic-biological entity. Am

© 2013 Publié par Elsevier Masson SAS.http://dx.doi.org/10.1016/j.praneu.2013.01.015

Mots clésMaladie d'AlzheimerBiomarqueursLiquide céphalo-rachidienPlasmaPeptide amyloïdeProtéine Tau

KeywordsAlzheimer diseaseCSF biomarkersPlasma biomarkersAmyloid peptideTau protein

Auteur correspondant :A. Gabelle,centre mémoire ressourcesrecherche Languedoc-Roussillon, universitéMontpellier I, hôpital Gui deChauliac, CHRU Montpellier,80, avenue Augustin-Fliche,34295 Montpellier, France.Adresse e-mail :audreygabelle@hotmail.com

e la révolution conceptuelle dans le champ pensée scientifique s'est enrichie du conceptie et de l'apport des biomarqueurs pour une la maladie. L'utilisation de ces biomarqueursnico-pathologique à un concept d'entité clinico-rs : biologiques, d'imagerie morphologique ett l'avantage principal de refléter in vivo en uneogiques caractéristiques du processus Alzhei-ueurs du LCR est d'ailleurs bien validée enque de routine dans les centres Mémoire nees des biomarqueurs du LCR et leurs apportss de la MA, mais également dès les stadesles données de plus de 1200 patients intégrésord, Lille et Montpellier) sera présentée. Ellertinence de l'utilisation des trois biomarqueurst de proposer un consensus dans le champ deact des facteurs pré-analytiques. Enfin, poure, de nombreuses recherches se focalisent sur

en décrirons les intérêts et les limites. Un pointt comme facteur pronostique du déclin cognitif.

mal shift in the diagnostic field of Alzheimer'sconcept of the pathophysiological continuum ofarkers for in vivo diagnosis, specifically during

iomarkers has enabled us to move from a clinic-ong the three types of biomarkers – biological,

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morphological and functional brain imaging – CSF biomarkers have the main advantage to reflect the two pathophysiological lesionsof the Alzheimer process in a unique in vivo investigation. The relevance of CSF biomarkers is well validated in research but theevaluation of their interest and diagnostic accuracy in routine clinical practice in Memory centers is just beginning. We describe thecharacteristics of CSF biomarkers and their contributions in terms of positive and differential diagnosis of AD, but also during the earlystages of the disease. The PLM study (CMRRs Paris-Nord, Lille and Montpellier), combining data from over 1200 patients includedin the three CMRRs bio-banks, will be presented. It allows us to put forward answers about the relevance of using three CSFbiomarkers in Memory consultation, but also to propose a consensus for procedures harmonization to reduce the impact of pre-analytical factors. Finally, to overcome the constraints of lumbar puncture, much research focuses on the use of plasma biomarkers.We describe their usefulness and limitations. A specific point will be developed regarding their impact as a prognostic factor forcognitive decline.© 2013 Published by Elsevier Masson SAS.

A. Gabelle et al.Démences et biomarqueurs

INTRODUCTION

Ces dix dernières années ont été le témoin de la révolutionconceptuelle dans le domaine des affections neurodégénéra-tives et en particulier dans le champ diagnostique de la maladied'Alzheimer (MA). La pensée scientifique s'est enrichie duconcept de continuum physiopathologique de la maladieet de l'apport des biomarqueurs pour un diagnostic in vivo,dès les stades précoces de la maladie. Ainsi, les plaquesextracellulaires de protéine b-amyloïde et les dépôtsneuro-fibrillaires intracellulaires correspondant aux lésionsneuro-pathologiques caractéristiques de la MA sont présentesde nombreuses années avant l'apparition de la plainte cogni-tive. Selon l'hypothèse de Jack et al., les dépôts amyloïdesconstitués de peptide insoluble b-amyloïde seraient les plusprécoces dans la frise chronologique d'apparition des lésionsneuro-pathologiques (Jack et al., 2010). Chez les sujets géné-tiquement prédisposés à la MA, les modifications structurelleset fonctionnelles, contemporaines d'un excès de production dupeptide amyloïde dans le plasma et dans le liquide céphalora-chidien (LCR), sont présentes presque 20 ans avant les pre-miers signes cliniques de la maladie (Fleisher et al., 2012). Larecherche devait donc s'orienter sur la découverte de mar-queurs permettant d'optimiser le diagnostic de la maladiedès les stades précoces, à la fois pour optimiser la prise encharge des patients et pour évaluer les stratégies thérapeuti-ques innovantes visant à ralentir voire à bloquer le processuspathologique. Reflétant in vivo les lésions neuro-pathologiqueset les modifications structurelles et fonctionnelles de la MA,trois types de biomarqueurs furent développés et sont actuel-lement disponibles en recherche : les marqueurs d'imageriemorphologique (IRM, volumétrie de l'hippocampe), fonction-nelle (TEP ou Pittsburgh Compound B, PIB) et les marqueursbiologiques soit du LCR (dosages du peptide Ab42, de laprotéine Tau et de sa forme phosphorylée P-Tau181) soit duplasma (dosages des peptides amyloïdes Ab42, Ab40 et sesformes tronquées Abn-42, Abn-40). L'utilisation de ces biomar-queurs doit nous permettre de passer d'une entité clinico-pathologique à un concept d'entité clinico-biologique. Les bio-marqueurs d'imagerie morphologique, fonctionnelle et du LCRfont partie intégrante des nouveaux critères de recherche« diagnostic » de la MA et de son stade précoce (MA prodro-male) qui ont été récemment proposés (Dubois et al., 2010 ;Sperling et al., 2011). Bien qu'ils restent des biomarqueurs derecherche, leur utilisation en pratique clinique de routine dansles centres Mémoire tend à se généraliser.Dans cet article, nous nous focaliserons sur la pertinence del'utilisation diagnostique et pronostique des biomarqueurs du

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LCR et du plasma dans le champ de la MA et des syndromesapparentés, en se basant sur les données en recherche et enpratique clinique de routine dans les centres mémoire ressour-ces et recherche.

CARACTÉRISTIQUES GÉNÉRALES DESBIOMARQUEURS BIOLOGIQUES

Un biomarqueur correspond à un marqueur du vivant. Il se doitde souscrire à plusieurs critères : être fiable, précis, reproduc-tible, pouvoir idéalement provenir d'un geste non invasifcomme la prise de sang ou modérément invasif telle la ponc-tion lombaire (PL) et avoir une sensibilité (Se) et une spécificité(Sp) supérieures à 80 %. L'utilisation du LCR comme prélè-vement biologique de référence dans l'analyse des biomar-queurs se base sur les avantages inhérents à ses propriétéscérébrales, source idéale de données physiopathologiques etdiagnostiques. Une modification biologique, en particulier pro-téique du LCR peut refléter les processus neuro-dégénératifsen cours. De plus, les effets secondaires (infections post-PL,syndrome post-PL. . .) restent rares (< 0,3 %) chez les sujetsâgés et les nouvelles modalités de prélèvements (aiguillesouple, anesthésies cutanées et gazeuses, formation desjeunes médecins au geste par des stimulateurs de PL, hyp-nose-analgésie, musicothérapie lors de la PL. . .) limitentl'appréhension du geste et de la douleur.Trois principaux biomarqueurs protéiques sont utilisés dans lechamp des affections neurodégénératives : le peptide Ab, laprotéine Tau totale (T-Tau) et sa forme phosphorylée (P-Tau).Le peptide Ab42 est le produit de cascades de clivages pro-téolytiques de l'APP par les b et g-sécrétases. Les taux d'Ab42sont corrélés à l'intensité des dépôts d'Ab au niveau desplaques amyloïdes dans le néocortex et l'hippocampe dansles cerveaux autopsiés. La fraction peptidique Ab42 est détec-tée par Elisa avec un Innotest b-amyloïd qui analyse les anti-corps 3D6 et 21F12. Les taux Ab42 varient avec l'âge. Ils sontévalués à 792 � 182 pg/mL pour la tranche d'âge (21–50 ans)et à 790 � 228 pg/mL pour celle de (51–70 ans). Selon Inno-genetics®, le test Ab42 est considéré comme positif si savaleur est inférieure à 450 pg/mL mais nous rediscuteronsdes valeurs seuils diagnostiques ultérieurement.La protéine Tau, localisée au niveau des axones, comprend sixiso-formes différentes dans le cerveau humain et de nombreuxsites de phosphorylation. D'un point de vue physiopathologique,la concentration de Tau dans le LCR reflète l'intensité globale dela dégénérescence neuronale. Les nouvelles techniquesd'Elisa, détectant toutes iso-formes de la protéine Tau

Pratique Neurologique – FMC 2013;4:65–72 Démences et biomarqueurs

indépendamment de leur état de phosphorylation, ont permisd'optimiser la Se et la Sp de cette recherche. En pratiquecourante, les anticorps utilisés pour l'Innotest hTAU Ag (Tautotale) sont HT7, BT2 et AT120. Les concentrations de la pro-téine Tau varient avec l'âge de façon physiologique. Les valeursde référence dans le LCR sont, pour la tranche d'âge (21–50 ans) de 136 � 89 pg/mL et pour celle (51–70 ans) de 243� 127 pg/mL. Le dosage est considéré comme positif si laconcentration de Tau est supérieure à 450 pg/mL. Nous redis-cuterons également des valeurs seuils diagnostiquesultérieurement.Les taux de P-Tau dans le LCR sont associés à la pathologieneuro-fibrillaire (DNF) néocorticale dans la MA, avec descorrélations entre les scores de DNF et la densité de Tauhyper-phosphorylée aux niveaux des aires frontales, tempo-rales, pariétales et de l'hippocampe. Différentes techniques dedosage Elisa ont été développées en fonction des épitopesphosphorylés de Tau (les thréonines 181, 231 et les sérines235 et 199 ; la thréonine 231 et les sérines 386 et 404). Le testde détection Elisa le plus utilisé est l'Innotest Phospho-Tau P-Thr 181 (thréonine en 181) analysant les anticorps HT7 etAT270. Les valeurs de référence varient avec l'âge. Le testde la P-Tau 181 est positif si sa valeur est supérieure à 60 pg/mL. La performance des épitopes 181, 199 et 231 pour lediagnostic direct et pour les diagnostics différentiels, sontsimilaires.

LES BIOMARQUEURS DU LCR

Intérêt diagnostique et pronostiquedes biomarqueurs du LCR

Seuls les biomarqueurs du LCR nous donnent accès in vivoaux deux lésions physiopathologiques du processus Alzhei-mer en une seule investigation. Le profil typique des biomar-queurs en faveur d'un processus Alzheimer associe unediminution du peptide Ab42 et une augmentation du taux deT-Tau et de P-Tau. Le dosage de Tau est estimé avec une Se/Sp de 88 %/80 % ; celui de la P-Tau 181 avec une Se/Sp de88 %/80 % ; le ratio Tau/Ab42 avec une Se/Sp de 81 %/85 %et le ratio de P-Tau/Ab42 de 81 %/78 %. Une méta-analyseincluant 13 études sur l'Ab42 avec 600 MA versus 450 sujetstémoins, 36 études avec la protéine Tau comparant 2500 MAversus 1400 contrôles, et 11 études sur la P-Tau avec 800 MAvs 370 contrôles, conclut à une Sp globale des biomarqueurscomprise entre 85 et 94 % et une Se entre 83 et 100 %(Blennow et Hampel, 2003). L'intérêt des dosages d'Ab42,de T-Tau et P-Tau est donc validé depuis de nombreusesannées pour le diagnostic positif de la MA versus des sujetstémoins dans de nombreuses études mono-centriques desujets sélectionnés mais également pour le diagnostic diffé-rentiel de MA (Tableau I). Toutefois, peu de données sontdisponibles en pratique clinique de routine dans les centresmémoire.Dans le cadre de la mesure no 33 du « Plan Alzheimer 2008–2012 », le diplôme interuniversitaire « Méthodes de dévelop-pement industriel et MA » a permis de mettre en œuvre desprojets stimulants. Ainsi, l'étude PLM a vu le jour grâce à lamise en commun des bases de données « biobanque » desCMRRs de Paris-Nord, Lille et Montpellier. Plus de 1200 sujetssont ainsi analysables dans le cadre de PLM. Un des premiersobjectifs de l'étude PLM fut de déterminer, en pratique clinique

de routine, la pertinence des biomarqueurs du LCR pour lediagnostic positif de MA en comparaison avec les autresaffections neurodégénératives. Initialement, les 677 patientsde Montpellier ont été analysés (Gabelle et al., 2013a, b). Puis,les résultats ont été validés dans une seconde cohorte de638 patients de Lille et Paris-Nord. Les diagnostics ont étéréalisés par des équipes multidisciplinaires d'experts dans ledomaine, en se basant sur les examens cliniques, neuropsy-chologiques et l'imagerie cérébrale morphologique et fonction-nelle. Les cliniciens sont en aveugle des résultats desbiomarqueurs. Dans la cohorte de Montpellier, les 272 MAsont comparés aux 405 patients non MA. Nous avons classéles patients non MA en sept groupes différents : MCI-MA,angiopathie amyloïde (AA), dégénérescence lobaire fronto-temporale (DLFT, incluant le variant frontal des DFT, ladémence sémantique ou l'aphasie primaire progressive nonfluente), démence à corps de Lewy (DCL), autres affectionsneurodégénératives (ODD), autres affections non neurodégé-nératives (OND) et les troubles psychiatriques (PSY). Lesvaleurs moyennes de chaque biomarqueur en fonction desdiagnostics sont représentées sur la Fig. 1. Des courbes deROC ont été réalisées pour définir les biomarqueurs ou lesratios les plus pertinents pour les diagnostics différentiels dugroupe de patients MA. Avec une valeur seuil de 61 pg/mL, laP-Tau apparaît comme le meilleur biomarqueur pour discrimi-ner les sujets MA des patients non MA (aire sous la courbeAUC [SE] = 0,87 [0,01]), avec Se à 77 % et Sp à 88 % cor-respondant à un index de Youden (Y) de 1,65 (Gabelle et al.,2013a, b). La P-Tau est statistiquement supérieure à l'Ab42(AUC [SE] = 0,76 [0,02], p < 0,0001) et un peu meilleure quel'AUC de la T-Tau (AUC = 0,84 [0,01], p = 0,21) (Fig. 2). Enregardant les ratios, l'Ab42/P-Tau obtient le meilleur score(AUC [SE] = 0,88 [0,01], Se 85,2 %, Sp 84 %, YI = 1,69). Pourl'aide au diagnostic différentiel MA versus DLFT, l'utilisation dela P-Tau seule permet une excellente Se et Sp (P-Tau AUC[SE] = 0,87 [0,02], 95 % IC 0,82 à 0,90). D'autres études surun plus faible effectif mettent en évidence un intérêt du ratio P-Tau/Ab42 pour discriminer les sujets MA des DFT avec uneSe/Sp de 91/98 % (De Souza et al., 2011). Dans l'étude PLM,la Tau semble la plus pertinente pour discriminer les patientsMA des DCL (Tau AUC [SE] = 0,80 [0,05], 95 % IC 0,75 à0,84) (Gabelle et al., 2013a, b).En plus des trois biomarqueurs classiques, d'autres mar-queurs protéiques commencent à être utilisés en pratiquede routine dans nos CMRRs comme l'Ab38, l'Ab40 ou lesformes solubles de l'APP (sAPPa, sAPPb). Les dosages dupeptide Ab38 et du sAPPb (Gabelle et al., 2011) semblentpertinents dans l'arsenal « diagnostic » MA versus DFT. Ainsi,dans notre étude comparant 52 AD versus 34 DFT, le mar-queur amyloïde le plus pertinent est le ratio Ab38/Ab40(AUC = 0,87) (Gabelle et al., 2011). Pour la discriminationMA versus DCL, le peptide Ab40 et le ratio Ab42/Ab38 (Se/Sp 78/67 %) semblent également intéressants (Mulugetaet al., 2011). L'intérêt diagnostique de l'Ab40 est égalementmis en évidence pour le diagnostic des angiopathies amyloï-des cérébrales (Renard et al., 2012).Concernant les diagnostics différentiels de type aphasie nonfluente progressive (ANFP) ou atrophie corticale postérieure(ACP), le profil des biomarqueurs dans le LCR n'est pas sidiscriminant (les ratios T-Tau/Ab42 et P-Tau/Ab42 ratios étantaltérés dans 60 % ANFP et 61 % ACP respectivement). Majo-ritairement, les ANFP ont un profil de type MA (Seguin et al.,2011), profil également observé chez 90 % des ACP cliniques,

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Tableau I. Tableau représentant les différents profils des biomarqueurs du LCR en fonction des différentes patho-logies neurodégénératives.

Biomarqueurs dans le LCR

Pathologies Tau total Tau-181b Ab1-42 Ab1-40 Ab1-38 Ab40/42

MA N ou N

Dépression N N N N N N

Fv-DFT N ou N ou N

DCL N ou N N

APP

CDJ N ou ND ND ND

D vasculaire N N ND

Références bibliographiques : Gabelle et al., 2011, Bibl et al., 2007, Mulugeta et al., 2011, Mollenhauer et al., 2011, Wiltfanget al., 2003, Spies et al., 2010.N : normal ; : augmentation faible ; : augmentation franche ; : augmentation majeure ; ND : pas de données dans la littérature ; MA : maladie d'Alzheimer ; fv-DFT : démence fronto-temporale comportementale ; DCL : démence à corps de Lewy ; APP : aphasie primaire progressive ; CDJ : maladie de Creutzfeldt-Jakob ; D.vasculaire : démence vasculaire.

A. Gabelle et al.Démences et biomarqueurs

corroborant les données neuro-pathologiques de ces affec-tions. Pour les démences sémantiques, peu de données sontdisponibles mais il semblerait qu'un profil de type MA soitretrouvé dans un tiers des cas et qu'un profil de type DFTdans les deux tiers.L'intérêt des biomarqueurs du LCR à des stades précoces duprocessus Alzheimer est également évoqué. La valeur pré-dictive de l'Ab42, de la Tau et P-Tau et du ratio Ab42/Ab40dans le risque de progression des sujets vers la MA a été miseen évidence dans plusieurs études (Hampel et al., 2004 ;Hansson et al., 2006 ; Herukka et al., 2007). Une méta-ana-lyse sur 19 études a montré que la combinaison Ab42 et T-Tausans ou avec P-Tau présentait l'odd-ratio le plus élevé à 18,1(95 %, IC [9,6–34,2]). Avec un suivi moyen de 9,2 ans [4,1–11,8], le ratio Ab42/P-Tau est plus pertinent pour prédire l'évo-lution d'un MCI vers la MA avec une Se/Sp respectivement de88 % et 90 % (Buchhave et al., 2012). Les études concernantles formes prodromales de la MA selon les nouveaux critèresdiagnostiques sont en cours. Le PHRC BALTAZAR et lacohorte du Plan Alzheimer MEMENTO permettront de mieuxappréhender la pertinence de ces biomarqueurs comme fac-teur prédictif de MA dès les stades très précoces du processusneuro-dégénératif.

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Quelles limites à l'utilisation de cesbiomarqueurs ?

Si l'on se laissait aveugler par les promesses des biomar-queurs du LCR, nous pourrions penser, devant tout syndromeamnésique progressif, pouvoir certifier le diagnostic de MA, duvivant du patient, sans attendre l'examen anatomopatholo-gique. Gardons à l'esprit que cela est possible pour des équi-pes spécialisées en combinant l'ensemble des biomarqueurscliniques, neuropsychologiques, biologiques et d'imageriemorphologique et fonctionnelle. En dehors de ce cadre denombreuses questions demeurent concernant l'utilisation iso-lée des biomarqueurs du LCR en pratique clinique de routine. Ilest nécessaire dans un premier temps d'harmoniser les pro-cédures afin que le diagnostic ait la même valeur surl'ensemble du territoire français et européen. De nombreusesétudes sont en cours pour définir un consensus commun surles conditions de prélèvements (technique de réalisation desPL, horaire du prélèvement. . .), les données pré-analytiques(type de tube de recueil, conditions d'acheminement deséchantillons au laboratoire d'analyse, variabilité desdosages. . .) et analytiques (valeurs seuils optimales,

1 Lehmann S, Schraen S, Quadrio I, Paquet C, Bombois S, Delaby C, et al.Collection tube and biomarker cut-off impact for Alzheimer's disease diagnosis,soumis.

Figure 1. Valeurs moyennes (en pg/mL) des concentrations des troisbiomarqueurs (Ab42, Tau, P-Tau) en fonction des diagnostics

clinques des 677 sujets de la cohorte de Montpellier. AD : Maladied'Alzheimer ; MCI : déficit cognitif léger ; DLFT : démence fronto-temporale comportementale ; LBD : démence à corps de Lewy ;

AA : angiopathie amyloïde ; ODD : autres affectionsneurodégénératives ; OND : autres affections nonneurodégénératives ; PSY : troubles psychiatriques.

Pratique Neurologique – FMC 2013;4:65–72 Démences et biomarqueurs

pertinence de l'utilisation d'un seul biomarqueur, arbre déci-sionnel des différents profils combinatoires possibles. . .).Dans ce cadre, les données de l'étude PLM ont permis d'éva-luer la variabilité inter-centre du dosage des biomarqueurs duLCR dans les trois CMRRs (Dumurgier et al., 2012) ; deproposer des valeurs seuils en fonction de la question diag-nostique posée (Gabelle et al., 2013a, b) et d'analyser l'impactdes tubes sur les résultats1. Pour déterminer les coefficientsde corrélation intra-classe (ICC), une étude test/re-test a étéréalisée sur 32 échantillons analysés trois fois de suite dansles trois laboratoires de biochimie travaillant en collaborationavec les trois CMRRs. Entre les trois laboratoires, la variabilitéla plus élevée est observée pour l'Ab42, probablement enraison de procédures analytiques et pré-analytiques. L'ICC(SE) de l'Ab est de 0,76 (0,06). Celui de la T-Tau et P-Tau

sont respectivement de 0,92 (0,02) et 0,94 (0,02). La variabilitéintra-essai est inférieure à 10 %. La variabilité inter-essai estinférieure à 20 %. Concernant les valeurs seuils optimales,notre étude détermine par courbe de ROC les seuils suivantspour la pTau-181 59 pg/mL, la Tau 306 pg/mL et 500 pg/mLpour l'Ab42. Ces valeurs seuils déterminées pour les centresfrançais doivent être préférées aux valeurs seuils définies auniveau international afin d'optimiser la Se et la Sp diagnosti-ques. Un travail en collaboration avec la Société française debiologie clinique est en cours pour une optimisation de lastandardisation des dosages et du rendu des résultats enFrance.L'impact de la nature du tube sur le dosage des biomarqueursdu LCR et en particulier de l'Ab42 avait déjà été avancé parnotre équipe. Une première analyse avait montré une diffé-rence de plus de 50 % des concentrations de peptides amy-loïdes en fonction du tube utilisé bien qu'il soit enpolypropylène. L'analyse précise de la composition en poly-mères des tubes en polypropylène révélait d'ailleurs qu'unemajorité est en fait composée de copolymères avec du poly-éthylène. Toutefois, il semble que la différence observée soitindépendante de la composition du tube mais secondaireà des problèmes de traitement de surface des tubes (Per-ret-Liaudet et al., 2012a, b). En pratique clinique de routine,une analyse de l'impact de la nature du tube sur les concen-trations des trois biomarqueurs, sur leurs valeurs seuils pourune Se et Sp optimales a été réalisée sur les 677 sujets de labase de données de Montpellier (272 MA, 405 non MA). Nousavons comparé 358 échantillons collectés avec le tubeBecton-Dickinson et 319 avec le tube Starstedt. Des modèlesde régression linéaire et des calculs de courbe de ROC ont étéréalisés. Une validation sur les bases de données de Lille et deParis-Nord complète l'étude initiale. Ainsi, nous avons démon-tré qu'il existait un effet de la nature du tube sur la Se de l'Ab42(mais pas la Sp) alors qu'aucun impact n'est observé pour la T-Tau et la P-Tau. Le tube Starstedt semble améliorer la Se et laSp des trois biomarqueurs1. En accord avec la Société fran-çaise de biologie clinique, il nous semble souhaitable d'utiliserun seul et unique tube pour l'ensemble des CMRRs français.L'utilisation d'un même tube a déjà été mise en place pour lesPHRC BALTAZAR et la cohorte MEMENTO.Si les réponses aux questions techniques d'analyse des bio-marqueurs progressent et que les procédures d'harmonisationse mettent en place, les débats sur les questions éthiquesconcernant l'utilisation des biomarqueurs du LCR et le rendudes résultats aux patients, surtout dès le stade de plainte demémoire, constituent la prochaine étape.

LES BIOMARQUEURS PLASMATIQUES

Intérêt diagnostique et pronostique desbiomarqueurs plasmatiques

Malgré les intérêts majeurs du LCR, l'utilisation de la PLcomme test de dépistage en population semble peu envisa-geable. Face à cet argument, le dosage des biomarqueursdans le plasma constitue un outil de choix. Toutefois, la

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Figure 2. Représentation par courbe de ROC de la pertinence des biomarqueurs P-Tau (A) et Ab42 (B) pour discriminer les sujets MAversus non MA au sein de l'étude PLM dans les trois CMRRs (Paris-Nord, Lille et Montpellier). La P-Tau est meilleure que l'Ab42 et que laTau (données non présentées) pour différencier les deux groupes de patients. En abscisse : la spécificité, en ordonnée : la sensibilité. CSF

phospho-Tau : dosage de P-Tau dans le LCR ; CSF ABeta1-42 : dosage d'Ab42 dans le LCR.

A. Gabelle et al.Démences et biomarqueurs

pertinence des biomarqueurs plasmatiques pour le diagnosticpositif et différentiel de la MA est encore soumise à débat(Mehta et al., 2000 ; Mayeux et al., 2003) limitant l'émergenced'un consensus dans ce domaine. L'intérêt prédictif de l'Ab40et Ab42 comme facteur de risque de développer la MA sembleplus convaincant. Ainsi, dans deux études longitudinalesmajeures dont la Rotterdam Study, un ratio bas d'Ab42/Ab40plasmatique est associé à un risque augmenté de démence(Van Oijen et al., 2006 ; Lambert et al., 2009). Les taux d'Ab42,Ab40 et leur ratio semblent également de bons facteurs pré-dictifs de conversion entre le MCI et la MA. Ainsi un ratio Ab42/Ab40 bas implique un risque augmenté de conversion (Schupfet al., 2008). Dans une étude « cas-cohorte » (133 patientsprésentant une démence incidente, suivis pendant deux ans)à partir des 9294 sujets de l'étude 3C, nous avons montré uneassociation entre des concentrations plasmatiques élevéesd'Ab40 et d'Abn-42 et un statut cognitif plus faible (évaluépar la fluence verbale) deux ans avant le diagnostic de MA(Gabelle et al., 2013a, b). Une association entre des concen-trations faibles d'Ab42, d'Abn-42 et le risque de déclin cognitifrapide a également été mise en évidence chez les sujets nondéments mais qui vont convertir vers la MA au cours des deuxans de suivi (Gabelle et al., 2013a, b). Ces données nécessi-tent d'être reproduites sur un plus large échantillon mais l'uti-lisation des biomarqueurs plasmatiques comme outil prédictifdu déclin cognitif et en particulier des patients « déclineursrapides » semble des plus prometteuses.

Les limites des biomarqueurs plasmatiques

Malgré le foisonnement des recherches dans ce domaine, lestechniques ne permettent de doser que les peptides amyloï-des, les concentrations de Tau ou de P-Tau n'étant pas plei-nement détectables. Il est également essentiel d'être vigilantsur les données pré-analytiques et analytiques de détection etde mesure plasmatiques des peptides Ab qui sont dépendan-tes de facteurs confondants. La capacité de liaison non

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spécifique de l'Ab42 aux protéines plasmatiques est connue.Ces liaisons peuvent masquer les épitopes détectables et ledegré de masquage peut varier avec les conditions métabo-liques de chaque individu. Il persiste également des incertitu-des quant à la nature précise des Ab mesurées par lesanticorps : monomériques, oligomériques ou les deux. Toute-fois, les avancées technologiques de ces dernières annéesdans ce domaine sont garantes de l'avenir prometteur desbiomarqueurs plasmatiques dans le champ diagnostique etpronostique des affections neurodégénératives.

CONCLUSION

Les avancées dans le domaine des biomarqueurs des mala-dies neurodégénératives et en particulier de la MA ouvrent denouveaux champs diagnostiques in vivo et commencentà impacter notre raisonnement clinique diagnostique. Avantl'avènement de ces marqueurs, la précision du diagnosticdépendait de notre expertise clinique, des données d'inter-rogatoire, des tests neuropsychologiques et du suivi. Désor-mais, les diagnostics réalisés en consultation mémoirespécialisée tendent à associer également les résultats desbiomarqueurs du LCR, de l'imagerie morphologique et fonc-tionnelle. L'analyse combinatoire des marqueurs biologiqueset d'imagerie dépend de l'accès aux plateaux techniques et del'expertise du clinicien dans ces nouveaux domaines. Il estnécessaire de rappeler que l'HAS ne recommande l'utilisationdu dosage des biomarqueurs dans le LCR que pour les casatypiques et chez les sujets jeunes. Les nouveaux critèresdiagnostiques de la MA intégrant les biomarqueurs sont uni-quement évalués en recherche. L'évaluation de la pertinencede l'utilisation des biomarqueurs en pratique clinique de rou-tine représente l'étape suivante. L'étude PLM (CMRR deParis-Nord, Lille et Montpellier) a déjà permis de répondreà des questions majeures dans ce domaine. L'écriture des

Points essentiels

� L'utilisation des biomarqueurs dans la maladied'Alzheimer doit nous permettre de passerd'une entité clinico-pathologique à un conceptd'entité clinico-biologique.

� Les nouveaux critères diagnostiques de lamaladie d'Alzheimer intégrant les biomar-queurs sont uniquement évalués en recherche.

� Parmi les trois types de biomarqueurs : biolo-giques, d'imagerie morphologique et fonction-nelle, seuls les biomarqueurs du LCR reflètentin vivo les deux lésions neuro-pathologiquescaractéristiques du processus Alzheimer.

� L'évaluation de la pertinence de l'utilisation desbiomarqueurs en pratique clinique de routinedans nos centres Mémoire est en cours.

� L'étude PLM (Paris-Nord, Lille et Montpellier)combinant les données clinico-biologiques deplus de 1200 patients cognitifs permet d'avan-cer des réponses concernant la pertinence del'utilisation des trois biomarqueurs du LCR enconsultation Mémoire.

� Un consensus français sur l'harmonisation desprocédures limitant l'impact des facteurs pré-analytiques du dosage des biomarqueurs duLCR sera bientôt disponible.

Pratique Neurologique – FMC 2013;4:65–72 Démences et biomarqueurs

recommandations de ce groupe de travail dans le champ del'utilisation en pratique des biomarqueurs est en cours auniveau français et européen.

Déclaration d'intérêtsLes auteurs déclarent ne pas avoir de conflits d'intérêts en relationavec cet article.

RemerciementsRemerciements à l'ensemble de l'équipe PLM :CMRR de Paris-Nord : Dr Julien Dumurgier, Dr Claire Paquet, PrJacques Hugon, Dr Katell Peoc'h, Pr Jean-Louis Laplanche ; CMRRde Lille : Dr Olivier Vercruysse, Dr Stéphanie Bombois, Pr FlorencePasquier, Dr Susanna Schraen, Pr Bernard Sablonnière, Pr Luc Buée.Remerciements aux Pr Joël Ménard, Pr Hervé Maisonneuve, Pr JeanMarie Goehrs, Pr Patrick Trunet et Pr Annick Alpérovitch pour leursoutien dans la réalisation de cette étude.Remerciements à la Fondation du Plan Alzheimer.

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