ALS/FTDスペクトルの疾患バイオシグネチャ：臨床的アプローチを超えた新しいインパクトのある生物学的視点 (SPECTRALS)

筋萎縮性側索硬化症（ALS）および前頭側頭側頭筋症（FTD）は、同じ疾患の連続体の2つの症状と考えられており、一般的な臨床的、遺伝的、病理学的特徴を共有しています。 どちらの疾患も同じ患者では共発生することができますが、ALS、FTD、またはそれらの混合表現型を引き起こす基礎となるメカニズムは完全には理解されていません。 残念ながら、ALS/FTD臨床診断のための信頼できるバイオマーカーはまだ不足しています。 このプロジェクトの目的は、従来の脳脊髄液（CSF）サンプルだけでなく、皮膚、嗅覚粘膜（OM）、血清、涙などの他の簡単にアクセス可能な組織を調査するために、最先端の学際的なアプローチを採用することです。 このプロジェクトは、ALS/FTD臨床表現型を認識できる新しいバイオマーカーを発見し、特定の表現型の臨床診断を強化することを目的としています（例： Bulbar vs Spinal Onset ALS）は、混合疾患の表現型を発症するリスクがある患者（ALS+FTDまたはその逆）を予測し、治療治療の有効性を評価し、各疾患の発症と進行に関与する特定の生物学的メカニズムを明らかにすることができます。 プロジェクトの付加価値は、この研究分野でまだ徹底的に検討されていない組織を使用することにより、末梢の観点からALS/FTDを探求することです。 これらの組織は、Biomarker発見のための直接的な分析にさらされるか、ALS/FTD神経変性プロセスの理解を深め、新しい麻薬性分子またはメカニズムを明らかにするために有用な細胞および構造研究を実行するために処理されます。 私たちの目的を達成するために、プロジェクトの最初の年は患者の登録に専念し、すでに利用可能なCSF、血清、裂傷、およびBALS、SAL、FTDの広範囲に特徴付けられたコホートから収集された遡及的研究を行い、他の非腫瘍性神経条件（NNC）の被験者から収集されます。 これらのサンプルは、次の分析（1）NGS、（2）SIMOA（NFL、TAU、ホスホタウ、およびベータアミロイドタンパク質を定量化するため）、（3）マイクロ流体（miRNAおよび長い非コーディングRNAプロファイルを決定するため）、（4）バイオペックス（ニネート - 適応性経路を評価する）; （5）種子増幅アッセイ（末梢病理学的TDP-43を検出するため）、および（6）Miseq Illumina（微生物叢組成を分析する）。 マイクロ流体およびバイオペプレックス分析の場合、遡及的研究はバイオマーカーの発見に役立ちます。 一方、Simoaの場合、SAAとMiseqはこの研究を分析し、極めて重要な予備データの収集と分析手順の微調整を可能にします。 申請者は、OM（SAA）の血清およびTDP-43コンテンツのmiRNAプロファイルがバルとサルを区別できることを示す有望なデータをすでに取得しています。 これらの発見は、分子および生物学的プロファイリングが実行可能であり、ALS/FTDの診断に具体的に影響を与える可能性があることを示唆しています。 この研究の2年目は、新しく収集されたサンプルを、バイオマーカーの検証のために、またはすべての必要で重要なデータを収集して、いくつかの末梢の変化が実際に病理間で実際に異なるかどうか、そしてどの程度異なるかを判断するために、以前に記述された同じ分析に服従することに焦点を当てます。 すべてのデータは、データサイエンスセンターグループ（専門家のバイオインフォマティクス、統計学者、数学者、神経生物学者）によって処理され、ALS/FTDスペクトルの疾患生物署名の特定が可能かどうかを評価します。

研究グループは、4つの手術ユニット（OUS）で構成されています：Fondazione IRCCS ISTITUTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTOTUTO DEGRI STUDI DI NAPOLI「FEDERICO II」（UO2）、Consorzio Interuniversitario Risonze Magnetiche Metallo Proteine（UO3）およびAzyienda osistalia diositaliria diositali. （UO4）。 Sardinia（UO4）のグループを含めることが決定されました。これは、ALSの発生率が最も高いイタリア地域の1つであり、より不均一な臨床症状を持つ患者の登録に貢献するからです。 OU1とUO4は、研究の最初の年に遡及的な生物学的サンプルを選択し、ALS/FTDおよびNNC患者を募集する責任があります。 CSF、血液、涙、皮膚、およびOMサンプルは、SALS（n = 105）、BALS（n = 32）、FTD（n = 66）、およびNNC（n = 27）患者のOU1およびUO4による標準化および共有手順を使用して収集されます。 SALS（n = 45）、BALS（n = 12）、FTD（n = 30）、およびNNC（n = 12）患者から収集されたサンプルのサブセットは、UO1およびUO4ですでに入手可能であり、新しい患者登録の最初の年に分析されます。 募集されたすべての被験者は、広範な臨床心理学的および神経心理学的評価を受け、CSF、血液、OM、皮膚、涙のサンプリングの前に、バーガートスティックスティックテストを受けます。 サンプルは、次のように各UOによって分布し、分析されます。CSFは、UO4でのSIMOA分析または（1）miRNAおよび長い非コードRNAのいずれか、および（2）UO1でのSAA分析のいずれかのいずれかのいずれかに調製されます。血液はUO1とUO4ですぐに処理され、UO4（NFL、アミロイドベータ、タウ、トレオニン181 TAU（P-TAU）レベルでリン酸化されたシモア測定）およびUO1で分析される血清画分を分離します（MiRNAおよび長いコーディングRNAプロファイルの評価）。 涙は、miRNAと長い非コードRNA、またはUO1でのSAA分析のために準備されます。 OMは、（1）miRNAおよび長い非コードRNA、（2）SAAおよび（3）UO1での微生物叢分析のために準備されます。 最後に、皮膚は（1）miRNAおよび長い非コードRNAまたは（2）UO1での（2）SAA分析のために準備され、（3）内部分離および内在化/染色/脱分解経路の分子特性の超解像度顕微鏡分析を含む（3）細胞生物学研究のためにUO2に送られる原発性細胞線維芽細胞を得るために処理されます。 最後に、UO3は（1）組換えTDP-43（UO1で実行されたSAA分析用）を生成します。詳細な構造特性のために良質のNMRスペクトルを生成するのに役立ち、（2）タンパク質NMRによる選択されたSAA産物を分析するのに役立ちます。 関連するすべての臨床および心理情報を含むこのプロジェクトで生成されたすべてのデータは、UO1で最近作成されたデータサイエンスセンター（DSC）グループのメンバーによって分析されます。 DSCは、臨床、OMIC、およびイメージングデータに洗練された分析方法論を適用することを目的とした、バイオインフォマティシャル、統計学者、数学者、神経生物学者の専門知識を組み合わせています。 最後に、UO3で作業している他の協力者（適切なセクションを参照）は、Protein-NMR研究を支援します。 したがって、すべてのUOS間の相乗的なコラボレーションは、プロジェクトの目的を達成するために不可欠です。