ALS/FTD频谱中的疾病生物签名：超出临床方法的新的有影响力的生物学观点 (SPECTRALS)

肌萎缩性外侧硬化症（ALS）和额颞痴呆（FTD）被认为是同一疾病连续体的两种表现，具有共同的临床，遗传和病理特征。 两种疾病甚至可以在同一患者中共同发生，但是，触发ALS，FTD或其混合表型的基本机制尚不完全了解。 不幸的是，仍然缺乏用于ALS/FTD临床诊断的可靠生物标志物。 该项目的目的是采用尖端的多学科方法来研究传统的脑脊液（CSF）样品，还研究其他易于获得的组织，例如皮肤，嗅觉粘膜（OM），血清和眼泪。 该项目旨在发现能够识别ALS/FTD临床表型的新生物标志物，增强特定表型的临床诊断（例如， Bulbar vs脊柱发作ALS），预测患有混合疾病表型（ALS+FTD或VICE）风险的患者，评估治疗疗法的功效，并能够揭示每种疾病的发作和进展中涉及的特定生物学机制。 该项目的附加价值是，它将通过使用尚未在该研究领域进行详尽检查的组织来探索ALS/FTD。 这些组织将进行生物标志物发现的直接分析，或者对进行细胞和结构研究进行处理，以加深我们对ALS/FTD神经退行性过程的理解，并发现新的可药物分子或机制。 为了实现我们的目标，该项目的第一年将致力于入学患者，还使用已经可用的CSF，血清，眼泪和OM样品进行了回顾性研究，这些研究是从广泛特征的BALS，SALS，FTD患者的患者中，以及其他非神经脱发性神经脱发的患者（NNC）（NNC）。 这些样品将经过以下分析（1）NGS，（2）SIMOA（以量化NFL，Tau，磷酸-TAU和β-淀粉样蛋白），（3）微流体（）微流体（确定miRNA和长期非编码RNA RNA Profiles）； （5）种子扩增测定（检测外周病理性TDP-43）和（6）Miseq Illumina（分析微生物群组成）。 对于微流体和Bioplex分析，回顾性研究将用于生物标志物发现。 而对于Simoa，SAA和Miseq分析，这项研究将允许收集关键的初步数据和分析程序的微调。 申请人已经获得了有前途的数据，表明OM（SAA）中血清和TDP-43含量中的miRNA轮廓可以区分巴尔斯和SAL。 这些发现表明，分子和生物学分析是可行的，可能会明显影响ALS/FTD的诊断。 该研究的第二年将集中于对新收集的样品进行与先前所述的分析，无论是用于生物标志物验证还是收集所有必要的和基本数据，以确定以及在何种程度上某些外围变化在何种程度上的病理学之间有所不同。 所有数据将由数据科学中心小组（专业的生物信息学家，统计学家，数学家和神经生物学家）处理，以评估我们的发现是否允许鉴定ALS/FTD光谱中的疾病生物签名。

该研究小组由四个手术单位（OUS）组成：fondazione irccs istituto rologico carlo Besta（UO1），Universitàdeglistudi di Napoli“ Federico II”（uo2） （UO4）。 已经决定包括来自撒丁岛（UO4）的一组，因为它是ALS发病率最高的意大利地区之一，并将有助于接受更多异质临床表现的患者入学。 OU1和UO4将负责选择回顾性的生物样品，并在研究的第一年招募ALS/FTD和NNC患者。 CSF，血液，眼泪，皮肤和OM样品已经或将使用OU1和UO4的标准化和共享程序收集，从总计SALS（n = 105），BALS（n = 32），FTD（n = 66）和NNC（n = 27）（n = 27）患者中收集。 已经在UO1和UO4上提供了从SALS（n = 45），BALS（n = 12），FTD（n = 30）和NNC（n = 12）患者收集的样品子集，并将在新患者入学的第一年进行分析。 所有被招聘的受试者都将接受广泛的临床和神经心理学评估，并将在CSF，血液，OM，皮肤和眼泪取样前接受Burghart Sniffin'Sticks测试。 每个UO将分布样本和分析如下：CSF将在UO4或（1）miRNA和（1）miRNA和长的非编码RNA以及（2）在UO1上进行SAA分析制备CSF。 Blood will be immediately processed at UO1 and UO4 to isolate the serum fraction that will be analyzed at UO4 (Simoa measurement of NfL, amyloid-beta, tau and phosphorylated at threonine 181 tau (p-tau) levels) and UO1 (evaluation of miRNA and long non-coding RNA profiles and evaluation of the innate-adaptive immunity pathway). 将为miRNA和长的非编码RNA或在UO1进行SAA分析准备泪水。 OM将用于（1）miRNA和长的非编码RNA，（2）SAA和（3）UO1的微生物群分析。 最后，将准备（1）miRNA和长期非编码RNA或（2）在UO1进行的SAA分析，并将处理以获取原代细胞成纤维细胞，这些原始细胞成纤维细胞将被发送到UO2进行（3）细胞生物学研究，包括超分辨率显微镜研究，包括对其内在化/降解途径的细胞内聚集物和分子表征的超分辨率显微镜分析。 最后，UO3将（1）产生重组TDP-43（对于在UO1上进行的SAA分析）具有特殊特征，可用于生成具有良好质量的NMR光谱以用于详细的结构表征，并且（2）通过Protein-NMR分析选定的SAA产品。 该项目中生成的所有数据，包括所有相关的临床和心理信息，都将由最近在UO1创建的数据科学中心（DSC）小组的成员分析。 DSC结合了生物信息学家，统计学家，数学家和神经生物学家的专业知识，目的是将复杂的分析方法应用于临床，OMIC和成像数据。 最后，在UO3工作的其他合作者（请参阅适当的部分）将有助于蛋白质-NMR研究。 因此，所有UOS之间的协同合作对于实现项目的目标至关重要。