Novel approaches for the differentiation between subjects with preclinical and clinical Alzheimer’s disease and healthy subjects validated by cerebrospinal fluid

Abstract

Introduction: Diagnosing Alzheimer’s Disease (AD) is complex, the earlier the disease's stage, the more difficult. Various factors are hindering an effortless diagnosis of the disease. Depressive symptoms can be a confounding variable, and the established diagnostic tools to find neurobiological evidence for a developing AD are high in cost and effort. Therefore, novel approaches providing differential diagnostic information are wanted.

Methods: For Menne et al., 2020, sensitivity and specificity of different neuropsychological tests to discriminate between 190 CSF-positive and 307 CSF-negative subjects with varying numbers of depressive symptoms were calculated. For Schipke & Menne et al., 2020, a logistic algorithm with 6 serum biomarkers was trained and validated to be used for dichotomous classification (suspicious/not suspicious of AD) on 55 subjects with MCI AD, 25 subjects with MCI non-AD, and 68 healthy controls. For Miebach et al., 2019, a semi-structured interview on subjective cognitive decline was conducted with memory clinic patients and controls without objective cognitive decline (healthy controls n=76, AD relatives n=24, subjective cognitive decline n=105). Subsequently, interview questions were associated with CSF biomarkers.

Results: For Menne et al., 2020, we found that the neuropsychological test TMT-B is best in discriminating between patients with and without CSF values typical for AD in subjects with elevated numbers of depressive symptoms. For Schipke & Menne et al., 2020, it could be shown that the biomarker panel can differentiate between MCI due to AD patients and healthy controls with an accuracy of 86%. For Miebach et al., 2019, it was found that reported decline in memory and language abilities is associated with lower Aß-42 levels in CSF.

Discussion: Early and differential diagnostic for AD is crucial for taking preventive action as early as possible. The established diagnostic gold standard, for which neurobiological evidence for AD is essential, is not readily available to the broader public for various reasons. With the findings presented here, we demonstrate alternative approaches to the established diagnostic measures, which are possible to be performed outside of specialized memory clinics. Furthermore, they are lower in cost and effort and less invasive.

Einleitung: Die Diagnose der Alzheimer-Krankheit (AD) ist komplex, je früher das Stadium der Erkrankung, desto schwieriger. Es gibt verschiedene Faktoren, die eine einfache Diagnose der Krankheit erschweren. Depressive Symptome können dabei eine Stör-Variable sein, und die etablierten Diagnosewerkzeuge, um neurobiologische Hinweise für eine beginnende AD zu finden, sind mit hohen Kosten und Aufwand verbunden. Daher sind neuartige Ansätze nötig, die differentialdiagnostische Informationen liefern. Methoden: Für Menne et al., 2020, wurden Sensitivität und Spezifität verschiedener neuropsychologischer Tests zur Unterscheidung zwischen 190 CSF-positiven und 307 CSF-negativen Probanden mit verschiedener Anzahl depressiver Symptome berechnet. Für Schipke & Menne et al., 2020, wurde ein logistischer Algorithmus mit 6 Serumbiomarkern trainiert und validiert, um dann für eine dichotome Klassifizierung (hinweisgebend / nicht hinweisgebend auf AD) bei 55 Probanden mit MCI bei AD, 25 Probanden mit non-AD MCI sowie 68 gesunden Kontrollen angewendet zu werden. Für Miebach et al., 2019, wurde ein halbstrukturiertes Interview zu subjektiven Gedächtnisbeschwerden mit Patienten und Kontrollen ohne objektivierbare kognitive Einschränkungen aus verschiedenen Memory Clinics durchgeführt (gesunde Kontrollen n=76, AD-Verwandte n=24, subjektive Gedächtnisbeschwerden n=105). Anschließend wurden die Interviewfragen mit CSF-Biomarkern assoziiert. Ergebnisse: Für Menne et al., 2020, fanden wir, dass bei einer erhöhten Anzahl depressiver Symptome der neuropsychologische Test TMT-B am besten zur Unterscheidung zwischen Patienten mit und ohne AD-typische Liquor-Werte geeignet ist. Für Schipke & Menne et al., 2020, konnte gezeigt werden, dass das Biomarker-Panel mit einer Genauigkeit von 86% zwischen MCI aufgrund von AD-Patienten und gesunden Kontrollen unterscheiden kann. Für Miebach et al., 2019, wurde festgestellt, dass ein subjektiver Rückgang der Gedächtnis- und Sprachfähigkeiten mit niedrigeren Aß-42-Spiegeln im Liquor verbunden ist. Diskussion: Früh- und Differentialdiagnostik für AD ist essenziell zur frühestmöglichen Prävention. Der etablierte diagnostische Goldstandard, für den neurobiologische Hinweise auf AD unerlässlich sind, ist aus verschiedenen Gründen für die breite Öffentlichkeit nicht niedrigschwellig zugänglich. Mit den hier vorgestellten Ergebnissen zeigen wir, dass es alternative Ansätze zu den etablierten diagnostischen Maßnahmen gibt, die außerhalb spezialisierter Gedächtnisambulanzen durchgeführt werden können. Darüber hinaus sind sie kostengünstiger und weniger invasiv.