Lexikon der Medizinischen Laboratoriumsdiagnostik
Autoren
T. O. Kleine

Liquor-tau-Protein, phosphoryliert

Liquor-tau-Protein, phosphoryliert
Synonym(e)
Liquor-p-tau-Protein
Englischer Begriff
phosphorylated tau in cerebrospinal fluid (CSF)
Definition
CSF-tau-Proteine sind Kenngröße spezifisch für Demenzerkrankungen mit überphosphorylierten tau-Proteinen in CSF und gleicher oder höherer Effizienz als klinische und neuropsychologische Demenz-Evaluation.
Struktur
Basisches Protein mit bis zu 14 Arginin- und 44 Lysinresten in bis zu 6 Isoformen T1–T6 mit 55–60 kDa (Liquor-tau-Proteine, gesamt).
Synthese – Verteilung – Abbau – Elimination
In Neuronen und Glia-Zellen des Zentralnervensystems (ZNS) Synthese von bis zu 6 Isoformen T1–T6 durch alternatives Pro-mRNA-Spleißen von einem Gen auf Chromosom 1 mit posttranslationaler Phosphorylierung an selektierten Serin- und Threoninresten mittels „Routine“-Kinasen (Liquor-tau-Proteine, gesamt).
Unter pathologischen Bedingungen Zunahme der Phosphorylierung anderer selektierter Ser-, Thr- und Tyr-Resten.
Funktion – Pathophysiologie
„Paired helical filaments“ (PHFs), „neurofibrillary tangles“ (NTFs). 3 überphosphorylierte gekürzte tau-Proteine als Grundeinheit (Triplet) formen spontan unlösliche, helikal-gewundene, gepaarte Filamente von ca. 10 nm Länge („paired helical filaments“, PHFs) vermischt mit „straight filaments“ von ca. 15 nm Länge, wobei (Heparansulfat-)Proteoglykane, Aluminium, Mg, Ca, Fe eine Chaperon-ähnliche Wirkung an Samenfilamenten haben. Proteinase-resistente PHFs akkumulieren zu „neurofibrillary tangles“ (NTF) perikaryal sowie in Axonen dystrophischer Neuronen und induzieren Apoptose; hyperphosphoryliertes (holo-)tau-Protein diffundiert in CSF. Resultat: intrazelluläre Verminderung von tau-Protein → Destabilisierung von Zytoskelett mit Mikrotubuli-Dysfunktion (Liquor-tau-Proteine, gesamt) → neuronale Malfunktion mit gestörtem vesikulären-tubulären Transport u. a. mit APP-Anhäufung → neuronaler Zelltod, eventuell Demenz.
Untersuchungsmaterial – Entnahmebedingungen
Ventrikel-, Subokzipital-(SOP-), Lumballiquor, feste Abnahmezeiten, z. B. zwischen 10 und 12 Uhr in Polypropylen-Röhrchen in Eis in 0,5 mL Aliquots, entzellen bei 10.000 × g, 10 Minuten, 4 °C, gelagert –70 bis −80 °C; zyklisches Auftauen-Frieren von Aliquots beeinflusst Ergebnisse.
Analytik
Sandwich Enzyme-Linked Immunoassay bzw. Enzyme-linked Immunosorbentassay (ELISA) mit monoklonalen Antikörpern bindet spezifisch an 1 phosphorylierte (p) Aminosäure – Thr181 (p-tauThr181), Thr231 (p-tauThr231), Ser199 (p-tauSer199), Ser235 (p-tauSer235) – oder 2 phosphorylierte Aminosäuren – Thr231 plus Ser235 (p-tauThr231/Ser235), Ser396 plus Ser404 (p-tauSer396/Ser404).
Umrechnungsfaktor zw. konv. u. int. Einheit
Umrechnung von pg/mL in ng/L mit Faktor 1.
Referenzbereich – Erwachsene
Referenzbereich Erwachsene für Lumballiquor:
 
Liquor-tau-Protein-Konzentration (pg/mL)
Liquor-tau-Protein-Konzentration (pmol/L)
CSF-p-tauThr181
7–69
2,9–27,3
CSF-p-tauSer199
<100
0,2–1,6
CSF-p-tauThr231
<70
 
CSF-p-tauThr181/Ser231
180–1100
 
CSF-p-tauSer396/Ser404
<120
 
Referenzbereich – Kinder
Nicht vorhanden.
Indikation
Alzheimer-Krankheit (AD), frontotemporale Demenz (FTD), vaskuläre Demenz (VD) mit 30–50 % der Fälle mit AD-Pathologie, Lewy-Body-Demenz (LBD), Depression, M. Parkinson (PD), progressive supranukleäre Lähmung, kortikobasale Degeneration.
Interpretation
CSF-p-tauThr181-Protein erhöht bei AD im Vergleich zu LBD, FTD, VD, Demenz bei M. Parkinson, normal bei akutem Schlaganfall.
Diagnostische Wertigkeit
CSF-p-tau-Protein-Test mit größerer Spezifität für Demenz-Pathologie ist weniger abhängig von Alter und Grad der kognitiven Abnahme als CSF-t-tau-Protein- und CSF-Aβ1-42-Test: CSF-p-tauThr231-Test erhöht AD-Sensitivität von 58 auf 90 % bei 92 % Spezifität im Vergleich zu CSF-t-tau-Protein-Test; CSF-p-tauThr231-Test früher erhöht vor „minimal cognitive impairment“ (MIP), korreliert mit PHF-Bildung, Abnahme im AD-Verlauf; CSF-p-tauThr231/Ser235 erkennt mit 65 % Sensitivität MIP-Patienten, die AD-entwickeln bei 100 % Spezifität. p-tauThr181-Protein-Test differenziert FTD von AD mit 42 % Sensitivität bei 85 % Spezifität, p-tauSer199-Protein-Test mit 79 % Sensitivität bei 85 % Spezifität.
Damit übertreffen CSF-p-tau-Protein-Tests klinische und neuropsychologische Evaluation von Demenzen mit 65–90 % diagnostischer Sicherheit in spezialisierten Zentren. Nicht standardisierte Methoden, Ausschlusswerte, Patientenkollektive machen p-tau-Protein-Bestimmung methoden- und laborabhängig.
Literatur
Hampel H, Mitchell A, Blennow K et al (2004) Core biological marker candidates of Alzheimer’s disease – perspectives for diagnosis, prediction of outcome and reflection of bilogical activity. J Neural Transm 111:247–272CrossRefPubMed