DE19631192C2 - Verfahren zur Früherkennung gestosegefährdeter schwangerer Frauen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Diagnose eines er­ höhten Risikos einer klinisch gesunden Frau an einer hyper­ tensiven Erkrankung in der Schwangerschaft zu erkranken, bei dem der Frau eine Blutprobe entnommen wird.

Hypertensive Erkrankungen in der Schwangerschaft können nach ihren Schweregraden unterschieden werden in:
Schwangerschafts-Hypertonie bzw. PIH, Schwangerschafts-Pro­ teinurie, Präeklampsie bzw. EPH-Gestose, dem HELLP-Syndrom (h = hemolysis, el = elevated liver enzymes, l = low plate­ let count) als Sonderform der Präeklampsie und Eklampsie.

Hypertensive Erkrankungen zählen zu den häufigsten Kompli­ kationen der Schwangerschaft. Als potentiell für Mutter und Kind lebensbedrohliche Erkrankung ist die frühzeitige Iden­ tifizierung von schwangeren Frauen, die eine hypertensive Erkrankung, wie beispielsweise eine Präeklampsie/EPH- Gestose, entwickeln, eine der Hauptaufgaben der Schwanger­ schaftsvorsorge. Die Präeklampsie weist eine Inzidenz von 3% bis 5% auf.

Das klinische Bild der EPH-Gestose bzw. Präeklampsie ist durch eine komplexe systemische Symptomatik gekennzeichnet, in deren Verlauf es zu Ödemen (E = edema), Proteinausschei­ dung (P = proteinuria) und arteriellem Bluthochdruck (H = hypertension) kommt. Klinisch ist es wichtig, diese Erkran­ kung von einer einfachen transienten Hypertonie bzw. PIH zu unterscheiden, in deren Verlauf es nicht zur weiteren kli­ nischen Folgesymptomatik des Bluthochdrucks kommt. Zu einer Manifestation der Symptomatik der Präeklampsie kommt es in aller Regel im letzten Schwangerschaftsdrittel. Eine sich in kurzer Zeit entwickelnde Manifestation kann schließlich zu lebensbedrohlichen Komplikationen für die werdende Mut­ ter und das Kind führen. Die Erfolge der Intensivmedizin und der Perinatologie haben die Mortalität dieser Erkran­ kung für Mutter und Kind deutlich reduziert. Trotzdem ist die hypertensive Erkrankung und insbesondere die Präeklamp­ sie weiterhin eine der lebensbedrohlichsten Erkrankungen in der Schwangerschaft.

Trotz der Definition von Risikofaktoren (Sibai et al.: Risk factors for preeclampsia in healthy nulliparous women: a prospective multicenter study. AM. J. Obstet. Gynecol. 172: 642-648, 1991) gibt es bis heute keine zuverlässigen Methoden bzw. Verfahren, die Entwicklung der hypertensiven Erkrankung und insbesondere der Präeklampsie mit ausrei­ chender Sicherheit vorauszusagen. Dies ist jedoch eine Vor­ aussetzung zur Identifizierung einer mit dem Risiko dieser Erkrankung behafteten Frau und zur Einleitung präventiver oder krankheitsmildender Maßnahmen.

Es wurde beobachtet, daß die Konzentration von zellulärem Fibronektin im Serum von Frauen, die im letzten Schwanger­ schaftsdrittel an einer Präeklampsie erkranken, bereits im zweiten Schwangerschaftsdrittel erhöht ist (unter anderen: Taylor et al.: High plasma cellular fibronectin levels cor­ relates with biochemical and clinical features of pree­ clampsia but cannot be attributed to hypertension alone. Am. J. Obstet. Gynecol. 165: 895-901, 1991). Zur Etablie­ rung eines prädiktiven diagnostischen Verfahrens eignet sich diese Beobachtung nicht, da es sich erstens um ein Po­ pulationsphänomen handelt, das wegen der Streubreite der experimentellen Daten nur einen mäßigen prädiktiven Wert für eine einzelne Frau hat und da zweitens die Konzentrati­ on von zellulärem Fibronektin im Serum auch bei Normal­ schwangeren im Verlaufe der Schwangerschaft leicht an­ steigt.

Aus der WO 95/24650 ist ein Verfahren zur Diagnose eines erhöhten Risikos einer Frau an einer hypertensiven Erkran­ kung in der Schwangerschaft zu erkranken, bekannt. Bei die­ sem Verfahren wird die Konzentration von zellaktiven Sub­ stanzen (Cytokine) insbesondere von M-CSF bei Frauen in der Schwangerschaft bestimmt und mit der Konzentration von M- CSF von normalen Frauen verglichen.

Bei diesem Verfahren ist nachteilig, daß die Sensitivität (Anzahl der Testpositiven/Anzahl der Kranken) und die Spe­ zifität (Anzahl der Testnegativen/Anzahl der Gesunden) ei­ nes gefundenen prädiktiven Wertes relativ niedrig sind, so daß der prädiktive Wert entsprechend unzuverlässig ist. Ei­ ne Unterscheidung zwischen einer klinisch weniger bedrohli­ chen PIH und einer Präeklampsie wird bei diesem Verfahren zudem nicht durchgeführt.

Aus Chemical Abstracts Vol 121, 1994, Nr. 121: 131607 t ist bekannt, daß die Konzentration des endothelassoziierten Ad­ häsionsmeleküls VCAM-1 im Serum präeklampstischer Frauen erhöht ist. Somit ist bekannt, daß an Präeklampsie erkrankte Patentinnen eine höhere Konzentration des endothelassozi­ ierten Adhäsionsmoleküls VCAM-1 im Serum aufweisen, als ge­ sunde Frauen mit einer unkomplizierten Schwangerschaft. Für das endothelassoziierte Adhäsionsmolekül ICAM-1 wurde in dieser Druckschrift dem Fachmann der (falsche) Hinweis ge­ geben, daß auch bei bereits an Präeklampsie erkrankte Patien­ tinnen die ICAM-1 Konzentration im Serum keine signifikan­ ten Abweichungen zu der Serumkonzentration der gesunden schwangeren Frauen aufweist.

Aus der US-PS 53 54 659 ist bekannt, daß erhöhte Konzentra­ tionen von cICAM-1 in der Amnionflüssigkeit als Indikatoren einer Risikoschwangerschaft angesehen werden können. In dieser Druckschrift werden erhöhte Konzentrationen von cICAM-1 als Indikatoren einer entzündlichen Veränderung be­ wertet. Die Aussage einer Risikoschwangerschaft bezieht sich folglich in sehr eingeschränkter Weise auf manifeste entzündliche Veränderungen im Bereich der Amnionflüssig­ keit. Im Hinblick auf die Diagnostik anderer Körperflüssig­ keiten sagt die Druckschrift, daß sie sich in sehr einge­ schränktem Maße auf die Identifizierung entzündlicher Pro­ zesse beschränkt. Diese Druckschrift bezieht sich nicht auf hypertensive Erkrankungen bzw. Präeklampsie.

Aus der EP-359 274 A2 ist ein Verfahren zur Bestimmung von Präeklampsie und schwangerschaftsinduzierter Hypertonie bzw. PIH bekannt, bei dem das Vorhandensein von endothelen Zellmarkern in Blutproben, Plasma oder Serum von schwange­ ren Frauen bestimmt wird. Als endotheler Zellmarker wird endotheles zelluläres Fibronektin verwendet. Auch hier han­ delt es sich um die Diagnose einer manifesten Erkrankung. Zu einer prädiktiven Diagnose eines erhöhten Krankheitsri­ sikos kann dieser Druckschrift kein Hinweis entnommen wer­ den.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Ver­ fahren zu finden, mit dem möglichst frühzeitig und mit gu­ ter Zuverlässigkeit ein erhöhtes Risiko einer Frau an einer hypertensiven Erkrankung in der Schwangerschaft zu erkran­ ken, vorhersagbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Konzentration mindestens eines endothelassoziierten Adhäsi­ onsmoleküls der Blutprobe bestimmt und mit der Konzentrati­ on des endothelassoziierten Adhäsionsmoleküls im Blut einer Kontrollpopulation gesunder Frauen verglichen wird.

Die Erfindung ermöglicht die zuverlässige frühzeitige Iden­ tifizierung von schwangeren Frauen, die ein hohes Risiko haben, im Verlaufe der Schwangerschaft an einer hypertensi­ ven Erkrankung zu erkranken.

Wegen der großen klinischen Bedeutung der Präeklampsie als potentiell lebensbedrohliche Schwangerschaftserkrankung wird das erfindungsgemäße Verfahren zu einer verbesserten Gesundheitsvorsorge von schwangeren Frauen beitragen, die klinischen Präventions- und Interventionsmöglichkeiten bei identifizierten Risikopatientinnen verbessern und durch Ra­ tionalisierung der Schwangerenvorsorge kostensenkend wir­ ken.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird als endothelassoziiertes Adhäsionsmolekül ICAM-1 (= CD54) bestimmt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Ver­ fahrens wird als endothelassoziiertes Adhäsionsmolekül VCAM-1 (= CD106) bestimmt.

Sowohl ICAM-1 als auch VCAM-1 weisen im Blut gesunder schwangerer Frauen eine enge Regulation ihrer Konzentratio­ nen auf und schwanken nicht im Verlauf der Schwangerschaft. Es gibt kaum eine Überschneidung der gesunden und der er­ krankten Patientenpopulationen. Bereits im zweiten Drittel der Schwangerschaft und früher kann das Risiko, an einer hypertensiven Erkrankung wie Präeklampsie und HELLP während der Schwangerschaft zu erkranken bestimmt werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfah­ rens wird aus einer Plasmaprobe der untersuchten Frau die Konzentrationen von ICAM-1 und VCAM-1 bestimmt. Die Sensi­ tivität und die Spezifität des prädiktiven Wertes der Be­ stimmungen wird durch die Kombination der beiden Parameter noch erhöht. Durch Mehrfachbestimmungen oder durch die Be­ stimmung eines weiteren Moleküls als dritten Parameter, kann noch eine weitere Erhöhung der Sensitivität und Spezi­ fität des prädiktiven Wertes erzielt werden.

Grundsätzlich ist es möglich, endothelzellassoziierte Mole­ küle zu bestimmen, die ähnlich wie die Moleküle ICAM-1 und VCAM-1 reguliert sind, um eine Risikoaussage bezüglich ei­ ner hypertensiven Erkrankung treffen zu können.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beige­ fügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht sind.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: Konzentrationen von löslichem ICAM-1 und VCAM-1 im Plasma gesunder schwangerer Frauen im Verlaufe der Schwangerschaft,

Fig. 2: Konzentrationen von löslichem ICAM-1 und VCAM-1 im Plasma gesunder schwangerer Frauen (CON) im Vergleich zu Frauen mit manifester EPH-Gestose (PRE), HELLP-Syndrom (HELLP) und transienter Hy­ pertonie (PIH),

Fig. 3: individuelle Verlaufskontrollen der Konzentratio­ nen von löslichem ICAM-1 in ng/ml während der Schwangerschaft von Frauen, die eine Präeklampsie entwickeln mit S als Zeitpunkt des Einsetzens klinischer Symptome einer Präeklampsie,

Fig. 4: individuelle Verlaufskontrollen der Konzentratio­ nen von löslichem VCAM-1 in ng/ml während der Schwangerschaft von Frauen, die eine Präeklampsie entwickeln mit S als Zeitpunkt des Einsetzens klinischer Symptome einer Präeklampsie und

Fig. 5: ein vereinfachtes Fließbild eines Verfahrens zur Diagnose eines erhöhten Risikos einer Frau an ei­ ner hypertensiven Erkrankung in der Schwanger­ schaft zu erkranken.

Einer schwangeren Frau wird eine Blutprobe im zweiten Tri­ mester der Schwangerschaft oder früher entnommen und unter Zusatz von EDTA nach Standardprotokollen als Plasmaprobe aufgearbeitet. Mit Hilfe von kommerziell verfügbaren ELISA(enzyme-linked immunosorbent assay)-Testsystemen, z. B. der Firma R Systems, Heidelberg, wird die Bestimmung der Konzentration von VCAM-1 (CD106) und ICAM-1 (CD54) durchge­ führt. Bei Verwendung von Testsystemen anderer Anbieter sind vorher die mit diesen Systemen ermittelten Normalwerte zu bestimmen und das System entsprechend zu eichen.

Zeigt sich keine erhöhte Konzentration von VCAM-1 und ICAM-1 im Blut der schwangeren Frau, so besteht kein erhöh­ tes Erkrankungsrisiko. Wird eine erhöhte Konzentration von VCAM-1 bzw. ICAM-1 festgestellt, wird zunächst geprüft, ob die untersuchte schwangere Frau klinisch gesund ist. Ist die schwangere Frau klinisch gesund, so besteht ein hohes Risiko zu einem späteren Zeitpunkt der Schwangerschaft an einer Präeklampsie (PRE) zu erkranken. Ist die schwangere Frau klinisch nicht gesund, wird zunächst ein Monitoring entsprechend der Grunderkrankung durchgeführt.

Gesunde schwangere Frauen mit signifikant erhöhter Plasma­ konzentration von VCAM-1 bzw. ICAM-1 haben ein deutlich er­ höhtes Risiko, zu einem späteren Zeitpunkt der Schwanger­ schaft an einer Präeklampsie (PRE) zu erkranken. Bei einer Abweichung von mehr als drei Standardabweichungen (SD) vom Mittelwert der Normalpopulation jeder der beiden Parameter ist dieses Risiko größer als 80%. Das heißt, die bestimmte Konzentration des endothelassoziierten Adhäsionsmoleküls liegt bspw. als prädiktiver Wert oberhalb eines aus Mittel­ wert der Normalpopulation plus dreifacher Standardabwei­ chung gebildeten Konfidenzwertes (1, 2). Bei einer Abwei­ chung von mehr als zwei Standardabweichungen (SD) vom Mit­ telwert der Normalpopulation ist das Risiko einer Erkran­ kung immer noch größer als 50%. Die Rate falsch negativer Bestimmungen, das heißt nicht identifizierte Risikopatien­ ten, liegt bei einem aus Mittelwert plus zwei Standardab­ weichungen gebildeten Konfidenzwert (3, 4) bei etwa 15% und bei drei Standardabweichungen bei etwa 35%. Die Sensitivi­ tät und Spezifität und der daraus resultierende prädiktive Wert der VCAM-1- und ICAM-1-Bestimmungen kann durch Mehr­ fachbestimmungen und Kombination der beiden Parameter noch gesteigert werden.

Die Konzentration (5) von VCAM-1 im Plasma gesunder schwan­ gerer Frauen beträgt 699 ± 169 ng/ml und die Konzentration (6) von ICAM-1 beträgt 229 ± 56 ng/ml, d. h. die Konzentratio­ nen (5, 6) von VCAM-1 und ICAM-1 sind bei gesunden schwange­ ren Frauen in einem engen Bereich geregelt und schwanken nicht im Verlauf der normalen Schwangerschaft.

Bei Frauen mit manifester Präeklampsie (PRE) ist die Plas­ makonzentration von VCAM-1 und die Plasmakonzentration von ICAM-1 deutlich erhöht (s. Fig. 2). Durch die enge Regula­ tion dieser Moleküle bei gesunden Schwangeren gibt es kaum eine Überschneidung von gesunden und erkrankten Patienten­ populationen. Das bedeutet, daß bei beiden Meßparametern mehr als 85% der erkrankten Frauen bzw. Patientinnen VCAM-1- und ICAM-1-Plasmawerte oberhalb eines oberen 97,5%- Konfidenzbereichs bzw. Konfidenzwertes (3, 4) (Mittelwert plus zweifache Standardabweichung) der Kontrollpopulation aufweisen. Mehr als zwei Drittel der erkrankten Patientin­ nen weisen VCAM-1- und ICAM-1-Plasmawerte oberhalb eines oberen 99,5%-Konfidenzbereichs bzw. Konfidenzwertes (1, 2) (Mittelwert plus dreifache Standardabweichung) auf.

Durch die systematische serielle Analyse longitudinaler Profile einer großen Anzahl von Plasmaproben von schwange­ ren Frauen war es möglich, ICAM-1- und VCAM-1-Bestimmungen bei Frauen durchzuführen, bevor diese Frauen manifest er­ krankten. Dabei zeigte sich, daß bei mehreren Hundert Be­ stimmungen nur sehr wenige Frauen erhöhte ICAM-1 und VCAM-1 Konzentrationen im Plasma aufwiesen. Die sieben Frauen die­ ses sehr großen Kollektivs, die eine Präeklampsie (PRE) entwickelten, wiesen bereits Wochen bis Monate vor der Ma­ nifestation der Erkrankung deutlich erhöhte Konzentrationen (7, 8) eines oder beider Meßparameter im Plasma auf. Aus diesen Befunden in Verbindung mit den Befunden an manifest erkrankten schwangeren Frauen wird nachgewiesen, daß die Messung bzw. Bestimmung der Plasmakonzentration von lösli­ chem ICAM-1 und VCAM-1 nützliche Parameter für die sensiti­ ve prognostisch-prädiktive Identifizierung von Schwangeren sind, die eine Präeklampsie (PRE) im Verlaufe der Schwan­ gerschaft entwickeln.

Claims (12)

1. Verfahren zur Diagnose eines erhöhten Risikos einer kli­ nisch gesunden Frau an einer hypertensiven Erkrankung in der Schwangerschaft zu erkranken, bei dem der Frau eine Blutprobe entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration mindestens eines endothelassoziierten Adhäsionsmoleküls der Blutprobe bestimmt und mit der Konzentration des endothelasso­ ziierten Adhäsionsmoleküls im Blut einer Kontrollpopulation gesunder Frauen verglichen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des endothelassoziierten Adhäsionsmoleküls aus dem Plasma der Blutprobe bestimmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des endothelassoziierten Adhäsionsmoleküls aus dem Serum der Blutprobe bestimmt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Konzentration von ICAM-1 bestimmt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Konzentration von VCAM-1 bestimmt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Konzentration der endothelassoziierten Adhäsionsmoleküle zu einem beliebigen Zeitpunkt während der Schwangerschaft bestimmt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Konzentration des endothelassoziierten Adhäsionsmoleküls mindestens einmal ab der 16. Schwanger­ schaftswoche bestimmt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Konzentration des endothelassozierten Adhäsionsmoleküls mit Hilfe von immunologischen Testverfahren bestimmt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des endothelassozierten Adhäsionsmoleküls mit Hilfe von einem ELISA-Testsystem bestimmt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß klinisch gesunde Frauen mit signifikant er­ höhter Konzentration des endothelassozierten Adhäsionsmoleküls ein deutlich erhöhtes Risiko haben, an Präeklampsie (PRE) in der Schwangerschaft zu erkranken.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die bestimmte Konzentration des endothelas­ soziierten Moleküls als prädiktiver Wert mit einem statistisch gebildeten Konfidenzwert von normalen Konzentrationen des en­ dothelassoziierten Moleküls verglichen wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sensitivität, die dem Verhältnis einer Anzahl von Testpo­ sitiven zu einer Anzahl von Kranken entspricht, und eine Spe­ zifität, die dem Verhältnis einer Anzahl von Testnegativen zu einer Anzahl von Gesunden entspricht, des prädiktiven Wertes der bestimmten Konzentration durch Kombination zweier endothe­ lassoziierter Adhäsionsmoleküle gesteigert werden.