Correlates of response to acetylcholinesterase inhibitor therapy in Alzheimer’s disease

Correlates of response to acetylcholinesterase inhibitor therapy in Alzheimer's disease

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J Psychiatry Neurosci 2003;28(1):13-26

Krista L. Lanctôt, PhD; Nathan Herrmann, MD; Maysoon M. LouLou, MSc

Neuropsychopharmacology Research Program and HOPE Research Centre, Sunnybrook and Women’s College Health Sciences Centre, and Departments of Psychiatry, Pharmacology and Medicine, University of Toronto, Toronto, Ont.

Abstract

Cholinesterase inhibitors improve cognition and behaviour in some patients with Alzheimer’s disease (AD). Studies that have focused on methods to predict response to anticholinesterase therapy and markers for response are reviewed. Among the possible predictors of improvement in cognitive outcomes are apolipoprotein genotype, pretreatment postural blood pressure drop, quantitative electroencephalography (qEEG) and disease progression rate. Of these, qEEG profile after a single dose of an acetylcholinesterase inhibitor was consistently found to be a good predictor of cognitive response. Studies have assessed baseline behavioural profiles and baseline single-photon emission computed tomographic profiles as possible predictors of improvement of behavioural symptoms of AD, but these require further study. Possible markers of response during drug treatment include red blood cell cholinesterase inhibition, cerebrospinal fluid monoamine measurement, pupillary response and platelet amyloid precursor protein analyses. Although they, too, require further study, the analysis of platelet amyloid precursor protein may have value as a correlate of the putative disease-modifying effects of long-term treatment. Studying correlates of response may help to elucidate the mechanism of action of acetylcholinesterase inhibitors.

Résumé

Les inhibiteurs de l’acétylcholinestérase améliorent la cognition et le comportement de certains patients atteints de la maladie d’Alzheimer (MA). Des études portant avant tout sur les méthodes de prévision de la réaction au traitement par anticholinestérase et sur les marqueurs de réaction sont examinées. Le génotype de l’apolipoprotéine, l’hypotension orthostatique avant le traitement, l’électroencéphalographie quantitative (EEGq) et le taux de progression de la maladie comptent parmi les prédicteurs possibles de l’amélioration des résultats cognitifs. Il a été établi clairement que le profil d’EEGq est un bon prédicteur de la réaction sur le plan cognitif suite à l’administration d’une dose d’un inhibiteur de l’acétylcholinestérase. Des études ont évalué les profils de comportement de base et les profils établis au départ par tomographie monophotonique d’émission comme prédicteurs possibles de l’amélioration des symptômes comportementaux de la MA. Ces profils devraient toutefois faire l’objet d’autres études. L’inhibition de la cholinestérase des érythrocytes, la mesure de la monoamine du liquide céphalorachidien, le réflexe pupillaire et les analyses de la protéine précurseur amyloïde plaquettaire sont au nombre des marqueurs possibles de la réaction au cours d’une pharmacothérapie. Même s’il faut aussi y consacrer d’autres études, l’analyse de la protéine précurseur amyloïde plaquettaire pourrait être un corrélat valable des effets présumés d’une pharmacothérapie à long terme comme traitement de fond. L’étude des corrélats de réaction pourrait aider à révéler le mécanisme d’action des inhibiteurs de l’acétylcholinestérase.


Medical subject headings: acetylcholine; acetylcholinesterase; Alzheimer disease; amyloid beta-protein precursor; apolipoproteins E; behavioral symptoms; cholinesterase inhibitors; dementia; electroencephalography; sex factors; tacrine; tomography, emission-computed, single-photon; treatment outcome.

Submitted Oct. 26, 2001; Revised May 15, 2002; Accepted May 24, 2002

Acknowledgements: Dr. Lanctôt was partially supported by the Kunin-Lunenfeld Applied Research Unit of Baycrest Centre for Geriatric Care. Ms. LouLou was partially supported by a University of Toronto School of Graduate Studies open fellowship.

Competing interests: None declared for Ms. LouLou. Dr. Lanctôt has received consultantancy fees from AstraZeneca, Boehringer Ingelheim and Janssen-Ortho; has received research support from Janssen-Ortho, Novartis, Neotherapeutics and Bristol-Myers Squibb; and has received travel assistance from Pfizer. Dr. Herrmann has received speaker’s fees from Janssen-Ortho, Pfizer, Eli Lilly and AstraZeneca; and has received research support from Janssen, Novartis, Lundbeck, Neotherapeutics, Eli Lilly and Bristol-Myers Squibb.

Correspondence to: Dr. Krista L. Lanctôt, 2075 Bayview Ave., Rm. FG05, Sunnybrook and Women’s College Health Sciences Centre, Toronto ON M4N 3M5; fax 416 480-6022; Krista.Lanctot@swchsc.on.ca