Background Exaggerated corticotropin (ACTH) and cortisol response to the combined dexamethasone (DEX)/corticotropin releasing hormone (CRH) test, indicating impaired regulation of the hypothalamus-pituitary-adrenocortical (HPA) system, is frequently observed in depression. In the present study, we examined whether change in HPA system function during the first weeks of hospitalization predicts response to antidepressant treatment in major depression and thus constitutes a potential biomarker. Methods We conducted the DEX/CRH test in 50 inpatients suffering from severe major depression, once after study inclusion and a second time 2 to 3 weeks later while under continuous antidepressant treatment. Results We found increased ACTH and cortisol responses to the first DEX/CRH test compared with healthy control subjects. In the second DEX/CRH test 2 to 3 weeks later, 36 of the 50 patients showed an attenuated cortisol response, while 14 patients did not display improvement or exhibited even aggravation of the altered HPA system function. Improved HPA system regulation in the second DEX/CRH test was associated with beneficial treatment response after 5 weeks and a higher remission rate at the end of hospitalization. Conclusions The results suggest that change in HPA system regulation assessed with repeated DEX/CRH tests is a potential biomarker that may predict clinical outcome at follow-up. There is consensus that the drug development process could be improved, once reliable biomarkers become available that help to allow a judgement regarding the efficacy of a novel drug candidate. The combined DEX/CRH test seems to be a promising candidate for such a biomarker. Exaggerated corticotropin (ACTH) and cortisol response to the combined dexamethasone (DEX)/corticotropin releasing hormone (CRH) test, indicating impaired regulation of the hypothalamus-pituitary-adrenocortical (HPA) system, is frequently observed in depression. In the present study, we examined whether change in HPA system function during the first weeks of hospitalization predicts response to antidepressant treatment in major depression and thus constitutes a potential biomarker. We conducted the DEX/CRH test in 50 inpatients suffering from severe major depression, once after study inclusion and a second time 2 to 3 weeks later while under continuous antidepressant treatment. We found increased ACTH and cortisol responses to the first DEX/CRH test compared with healthy control subjects. In the second DEX/CRH test 2 to 3 weeks later, 36 of the 50 patients showed an attenuated cortisol response, while 14 patients did not display improvement or exhibited even aggravation of the altered HPA system function. Improved HPA system regulation in the second DEX/CRH test was associated with beneficial treatment response after 5 weeks and a higher remission rate at the end of hospitalization. The results suggest that change in HPA system regulation assessed with repeated DEX/CRH tests is a potential biomarker that may predict clinical outcome at follow-up. There is consensus that the drug development process could be improved, once reliable biomarkers become available that help to allow a judgement regarding the efficacy of a novel drug candidate. The combined DEX/CRH test seems to be a promising candidate for such a biomarker.

Mood and anxiety disorders are considered stress-related diseases characterized by an impaired function of mineralocorticoid and glucocorticoid receptors (MR and GR, respectively), the major regulatory elements of the hypothalamus-pituitary-adrenocortical (HPA) axis. A number of so-called chaperone proteins moderate the function of these receptors. Genetic variations in one of these chaperones, FKBP5, were associated with antidepressant treatment response in depression and with a major risk-factor for the development of posttraumatic stress disorder. To further investigate the effect of FKPB5 polymorphisms on corticosteroid receptor-mediated HPA axis regulation we conducted the Trier Social Stress test, a standardized procedure to evaluate psychosocial stress response, in 64 healthy volunteers. We genotyped rs4713916, rs1360780 and rs3800737, the three single nucleotide polymorphisms (SNPs) in the FKBP5 region which had shown the strongest effect in previous studies. In addition, we evaluated the effects of the GR polymorphisms Bcl1 and N363S as well as the MR polymorphism I180V. Subjects homozygous for any of the FKBP5 variants displayed an incomplete normalization of the stress-elicited cortisol secretion. This was also observed following a second test additionally accompanied by an increased self-reported anxiety. Regarding GR and MR, only carriers of the Bcl1 variant displayed an altered cortisol response in the prognosticated direction. While Bcl1 was predominantly associated with anticipatory cortisol, homozygous carriers of the FKBP5 minor allele showed insufficient cortisol recovery and increased self-reported anxiety after psychosocial stress. This reaction pattern suggests that subjects carrying these variants are at risk of displaying chronically elevated cortisol levels after repeated stress constituting a risk factor for stress-related diseases.

Context:The efficacy of antidepressant drug treatment in depression is unsatisfactory; 1 in 3 patients does not fully recover even after several treatment trials.Genetic factors and clinical characteristics contribute to the failure of a favorable treatment outcome.Objective: To identify genetic and clinical determinants of antidepressant drug treatment outcome in depression.Design: Genomewide pharmacogenetic association study with 2 independent replication samples.Setting: We performed a genomewide association study in patients from the Munich Antidepressant Response Signature (MARS) project and in pooled DNA from an independent German replication sample.A set of 328 singlenucleotide polymorphisms highly related to outcome in both genomewide association studies was genotyped in a sample of the Sequenced Treatment Alternatives to Relieve Depression (STAR*D) study.Participants: A total of 339 inpatients with a depressive episode (MARS sample), a further 361 inpatients with depression (German replication sample), and 832 outpatients with major depression (STAR*D sample). Main Outcome Measures:We generated a multilocus genetic variable that described the individual number of alleles of the selected single nucleotide polymorphisms associated with beneficial treatment outcome in the MARS sample ("response" alleles) to evaluate additive genetic effects on antidepressant drug treatment outcome.Results: Multilocus analysis revealed a significant contribution of a binary variable that categorized patients as carriers of a high vs low number of response alleles in the prediction of antidepressant drug treatment outcome in both samples (MARS and STAR*D).In addition, we observed that patients with a comorbid anxiety disorder combined with a low number of response alleles showed the least favorable outcome. Conclusion:These results demonstrate the importance of multiple genetic factors combined with clinical features in the prediction of antidepressant drug treatment outcome, which underscores the multifactorial nature of this trait.