ケネディ病および筋萎縮性側索硬化症（ALS）における細胞シグナル伝達、再神経支配および代謝 (CERMALS)

筋萎縮性側索硬化症（ALS）では、機能的な運動ニューロンの喪失は最初は側副神経支配によって補われますが、病気が進行するにつれて、通常は補填ができなくなり、進行性の筋力低下につながります。 逆に、長期の ALS 生存者では、ゆっくりとした機能低下は、長期にわたる除神経に対する代償反応をうまく維持する能力と相関しています。 機能と生存にとって重要なプロセスである代償性再神経支配が長期にわたって維持される分子機構はまだ解明されていない。 我々は以前、筋因子がALS長期生存者の筋神経支配と機能の維持に関与している可能性があることを示した（Bruneteau et al.,2013）。 エネルギー代謝とグルコース恒常性の変化も疾患の臨床経過に影響を与えますが、それらが ALS 進行に寄与するメカニズムは不明です。 インスリンシグナル伝達カスケードは、インスリン様成長因子-1 (IGF-1) シグナル伝達経路と多くの共通のステップを共有しており、筋肉量の維持とグルコースおよびエネルギー代謝を結びつけており、どちらも ALS の進行に関係しています。 私たちの作業仮説は、インスリンシグナル伝達経路がALSにおける側副神経再支配と筋機能の維持に主要な役割を果たしているというものです。 この仮説を裏付けるために、ALS 患者から得た筋肉標本の神経支配を定量化し、これらの結果をインスリンの主要なシグナル伝達経路の活性化レベルおよびグルコース代謝の重要な決定因子の発現と相関させます。 これらのデータは、インスリンシグナル伝達とグルコース恒常性が疾患の進行にどのように影響するかを理解するために、長期にわたる運動機能と運動ニューロン損失の評価とともに分析されます。 時間の経過に伴う高レベルの側副再神経支配の維持にエネルギーとグルコース代謝がどのように関与しているかを解明するために、ALS患者で得られた結果を、同年齢の健常者および球脊髄性筋萎縮症（SBMA）患者の結果と比較する。

患者の評価

1. 臨床評価

   • 患者の特徴
   • 患者の特徴は、組み入れ時に検討されます：個人または家族の病歴、発症年齢、発症部位（四肢または球）、リルゾールを含む併用薬。
   • 疾患の評価は、ベースライン、3 か月、6 か月、および 12 か月後に実行されます。
   • 機能障害は、日常生活活動のパフォーマンスを評価する 12 項目の尺度である、改訂された ALS 機能評価尺度 (ALSFRS-R) を使用して評価されます。 徴候と症状は 4 (正常な機能) から 0 (課題を試行できない) までの範囲にあります (Cedarbaum et al., 1999)。 以下を含む 12 の機能がリストされています。上肢と下肢の関与のため、字を書く、食事をとる、着替える、寝返りをする、歩く、階段を登る。呼吸機能。
   • 筋力は、医学研究評議会の等級分けシステムに従って、徒手筋力検査により 28 個の筋肉について測定されます。

2. 臨床検査

   • 血小板数や凝固検査などの日常的な生物学的検査はベースラインで実施されます。
   • すべての患者について、すべての主要なALS関連遺伝子の遺伝子スクリーニングが組み入れ時に実施されます（これまでのC9ORF72、SOD1、TARDBP、FUS、UBQLN2、TBK1遺伝子、および発見される可能性のある新たな主要なALS関連遺伝子を含む）。 。
   • 呼吸機能は、ALSセンターでの定期的なフォローアップ手順の一環として、ベースライン、M6およびM12で評価されます。これには、予測される正常肺活量のパーセンテージとして表される肺活量、動脈分圧を決定するための動脈血液ガス分析が含まれます。酸素と二酸化炭素、および夜間パルスオキシメトリー（オキシヘモグロビン飽和度）。
3. 表面 EMG 手順と運動単位数指数 (MUNIX) 測定 神経筋機能の表面 EMG 評価は、ベースラインですべての患者に対して実行されます。 標準化されたEMGプロトコルには、上肢と下肢の運動神経伝導研究、および両上肢の脊髄副神経、腋窩神経、尺骨神経および橈骨神経の神経筋伝達を評価するための反復的な神経刺激研究が含まれます。 MUNIX 測定は、ベースライン、3 か月、6 か月、および 12 か月の時点で三角筋および上腕二頭筋に対して実行されます。
4. 栄養状態と一般的な代謝プロファイルの評価

栄養状態と一般的な代謝プロファイルの評価は、2 つの患者グループのベースラインで行われ、以下が含まれます。

• 体重、身長、BMI測定、ウエストとヒップ周囲（ウエスト/ヒップ比の計算）、栄養素摂取量のデータ収集
• 全身デュアルX線吸光光度計（DEXA）による体組成測定
• 安静時エネルギー消費量の評価（間接熱量測定）
• 標準流動食試験の摂取前および摂取後 30 分後のグルコースおよびインスリンレベルの測定によるインスリン分泌およびインスリン抵抗性の評価。 インスリン抵抗性およびインスリン分泌は HOMA-IR (インスリン抵抗性指数) の計算によって評価され、インスリン分泌は HOMA-B (インスリン分泌指数) およびインスリン生成指数の計算によって評価されます。
• IGF-1軸成分の血清濃度の測定。

運動点筋生検手順 すべての患者に対し、局所麻酔下で開腹生検により三角筋から筋肉サンプルを採取します。 NMJ を含む領域は、メスの先端によって筋束の表面に引き起こされる小さなけいれんによって決定されます。 健康な対照被験者の場合、関節または骨の疾患に対する肩の手術中に三角筋の生検標本が採取されます。

生検標本の縦方向のストリップ上の NMJ の存在は、コリンエステラーゼ活性を明らかにする古典的な Koelle 法を使用して確認されます (Koelle および Friedenwald、1949)。 各生検標本はいくつかの筋肉断片に細分されます。 NMJ の形態の共焦点イメージング研究では、筋肉サンプルを 4% パラホルムアルデヒドで固定します。 NMJ の超微細構造を電子顕微鏡で研究する場合、サンプルから採取した筋肉の薄片をパラホルムアルデヒド 2% とグルタルアルデヒド 2.5% の混合液で固定します。 いくつかの筋肉断片は、組織学的、生化学的、分子的研究のためにイソペンタン中で新鮮冷凍されます。