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神经病学入门资源指南2024.pdf
C9ORF72中内含子GGGGCC的重复膨胀是肌萎缩性侧面硬化症和额颞痴呆的常见遗传原因。重复序列均以意义和反义方向转录，以产生不同的二肽重复蛋白，其中poly（ga），poly（gr）和pr pr（pr）与神经变性有关。poly（pr）与RNA结合可能有助于毒性，但是尚未对转录组对poly（pr）-RNA结合的分析进行分析。因此，我们在人类细胞中进行了交联和免疫沉淀（夹）分析，以识别py（PR）的RNA结合位点。我们发现poly（PR）与近600个RNA结合，序列Gaaga富含结合位点。体外实验表明，聚（Gaaga）RNA与对照RNA高的（PR）结合pol（PR），并诱导聚（PR）的相分离为冷凝物。这些数据表明poly（PR）优先结合含Poly（Gaaga）的RNA，这可能具有生理后果。
C9orf72 六核苷酸重复扩增在 ALS 中的作用/...
肌萎缩侧索硬化症 (ALS) 和额颞叶痴呆 (FTD) 是具有共同的神经退行性途径和特征的进行性神经系统疾病。ALS/FTD 最常见的遗传原因是 9 号染色体开放阅读框 72 (C9orf72) 基因第一个内含子区域的 GGGGCC 六核苷酸重复扩增。在这篇综述中，我们全面总结了阐明 ALS/FTD 中六核苷酸重复扩增相关致病机制的越来越多的证据。这些机制包括 DNA 和转录 RNA 的结构多态性、通过相分离形成的 RNA 焦点以及二肽重复蛋白的细胞质积累和毒性。此外，G-四链体结构的形成严重损害了 C9orf72 蛋白的表达和正常功能。我们还讨论了 GGGGCC RNA 对特定 RNA 结合蛋白的隔离，这进一步加剧了 C9orf72 六核苷酸重复扩增的毒性。对 ALS/FTD 中六核苷酸重复扩增致病机制的深入了解为这些毁灭性疾病提供了多种潜在的药物靶点。
C9orf72 poly（...
摘要：前列腺素是通过Cox（环氧酶）同工酶的作用从花生四烯酸产生的生物活性脂质。nsaids通过抑制COX活性来降低前列腺素的生物合成，是有效的抗炎，抗染料和镇痛药。但是，它们的使用受到心血管不良反应的限制，包括心肌梗塞，中风，高血压和心力衰竭。虽然NSAID可以通过抑制血管保护性前列腺素来增加动脉粥样硬化事件和高血压的风险，但对NSAIDS与心力衰竭风险之间的联系却鲜为人知。当前的证据表明，NSAID可以通过促进心肌和血管重塑来增加心力衰竭的风险。的确，前列腺素在调节心肌和脉管系统中发生的结构和功能变化方面起着重要作用，以应对生理和病理刺激。本综述将总结有关前列腺素在心肌和血管重塑中的作用的当前知识，并探索如何通过靶向特定的前列腺素来抵消适应不良的重塑。
阐明临床光谱和重复长度在C9orf72重复扩展中的作用
摘要自发现C9ORF72重复扩张是额颞痴呆（FTD）和肌萎缩性侧面硬化症的最常见遗传原因，它越来越多地与更广泛的表型相关，包括其他类型的痴呆，运动障碍，运动障碍，精神病，精神症状和缓慢的进步FTD。鉴于即将进行的临床试验，对C9ORF72相关疾病患者的迅速识别至关重要。与C9orf72重复扩张相关的引人注目的临床异质性在很大程度上无法解释。与其他重复扩张障碍相比，重复长度对表型的影响的证据尚无定论。患有C9ORF72相关疾病的患者通常具有很长的重复扩张，其中包含数百至数千个GGGGCC重复，但较小的扩张也可能具有临床意义。重复扩展导致神经变性的确切阈值未知，实验室之间的不一致的截止值为遗传咨询带来挑战。精确且大规模的重复扩展测量受到技术困难的尺寸，并在整个组织内和组织内部的重复长度变化。新颖的长阅读测序方法产生了有希望的结果，并开放了途径，以进一步研究这种令人着迷的重复扩展，阐明其长度，纯度和甲基化模式是否可能调节C9ORF72-相关疾病的临床特征。
具有有限脱靶效应的双 gRNA 方法可在体内纠正 C9ORF72 重复扩增
设计。我们为所有实验设置了阳性和阴性对照，并根据阳性和阴性对照的表现包括或排除数据点。我们使用 SPSS 来评估数据是否符合统计方法的假设，如果假设不满足，我们将调整为其他统计方法。生物复制是对生物学上不同的样本进行平行测量以捕获随机的生物学变异，这与技术复制不同，技术复制是对同一样本进行重复测量，代表多个独立测量。在免疫印迹、Southern 印迹和 GUIDE-seq 测定中，重复次数是指独立的细胞培养。对于体内和体外 RNA 焦点测量，重复次数是指
层次谱聚类揭示了 C9orf72 无症状携带者的大脑大小和形状变化
用于检测神经退行性疾病（例如阿尔茨海默病或额颞叶变性）中无症状脑部变化的传统方法通常是在预定义的粒度级别上评估体积变化，例如逐体素或先验定义的感兴趣皮质体积。在这里，我们应用一种基于层次谱聚类的方法，这是一种基于图的分区技术。我们的方法使用多级分割，在标准统计框架内以数据驱动、无偏见、全面的方式检测变化。此外，谱聚类可以检测形状变化和大小变化。我们使用层次谱聚类进行了基于张量的形态测量，以检测遗传性额颞叶痴呆症倡议无症状和有症状的额颞叶变性突变携带者的变化，并将结果与更传统的基于体素张量和体素的形态测量分析的结果进行了比较。在有症状组中，基于层次谱聚类的方法产生的结果与基于体素的方法获得的结果大致一致。在无症状的 C9orf72 扩增携带者中，谱聚类检测到了内侧颞叶皮质的大小变化，而基于体素的方法只能在症状期检测到。此外，在无症状和有症状期，谱聚类方法检测到了 C9orf72 的运动前皮质形状的变化。总之，本研究显示了层次谱聚类在数据驱动的分割和检测单基因额颞叶变性的有症状和无症状阶段的结构变化方面的优点。
全基因组综合CRISPR屏幕将FIS1识别为ALS连接C9orf72
C9ORF72基因中的突变是肌萎缩性侧索硬化症（ALS）的最常见原因。已经提出了功能的毒性增益和功能致病机制的丧失。从小鼠敲除研究中获得的证据表明C9orf72是免疫功能的调节剂。为了进一步了解其细胞功能，我们在缺乏C9ORF72的人髓样细胞中进行了全基因组的合成CRISPR筛查。我们发现C9orf72和Fis1之间存在强大的合成遗传相互作用，该遗传相互作用编码了与线粒体裂变和线粒体有关的线粒体膜蛋白。质谱实验表明，在C9ORF72基因敲除细胞中，FIS1与一类免疫调节剂结合，这些免疫调节剂激活受体以进行晚期糖基末端（RAGE）产物和触发炎症级联反应。这些发现提出了C9ORF72的新型遗传相互作用，并提出了FIS1在不存在C9ORF72的情况下抑制炎症信号传导的补偿性作用。
双重靶向CRISPR-CASRX在体外和体内降低了C9orf72 ALS/FTD感官和反义重复RNA
额颞痴呆（FTD）和肌萎缩性侧索硬化症（ALS）的最常见遗传原因是G 4 C 2重复扩展在C9orf72基因的内含子中。这种重复的扩展经历了双向转录，产生了感觉和反义重复的RNA物种。在所有阅读帧中，有义务和反义的重复RNA都经历重复相关的非AUG翻译，以生成五种不同的二肽重复蛋白（DPRS）。重要的是，毒性与感官和反义重复衍生的RNA和DPR既相关。这表明针对感官和反义重复RNA可能会提供最有效的治疗策略。涉及RNA的CRISPR-CAS13系统为同时定位多个RNA转录本的途径提供了有希望的途径，因为它们成熟了自己的引导阵列，因此可以从单个构造中靶向一个以上的RNA物种。我们表明，源自Ruminococcus flavefaciens（CASRX）的CRISPR-CAS13D可以成功地将C9orf72 sense和反义重复记录和DPR降低到过度表达C9orf72重复的HEK细胞中的背景水平。CRISPR-CASRX还显着降低了三种独立的C9ORF72患者衍生的IPSC-神经元系中的内源性和反义重复RNA和DPR，而没有可检测到的脱靶效应。为了确定CRISPR-CASRX在体内是否有效，我们使用AAV递送处理了两种不同的C9orf72重复小鼠模型，并观察到在有意义和反义重复的转录本上都显着降低。这项工作共同介绍了将RNA靶向CRISPR系统作为C9ORF72 ALS/FTD的治疗方法的潜力。
二肽重复蛋白抑制 C9ORF72 ALS/FTD 中的同源性指导 DNA 双链断裂修复
方法和结果：使用 DNA DSB 修复分析，我们评估了特定修复途径的效率，发现 PR、GR 和 GA 降低了非同源末端连接 (NHEJ)、单链退火 (SSA) 和微同源介导的末端连接 (MMEJ) 的效率，但不降低同源重组 (HR)。我们发现 PR 部分通过与核仁蛋白核磷蛋白 (NPM1) 结合来抑制 DNA DSB 修复。NPM1 的消耗会抑制 NHEJ 和 SSA，这表明 PR 表达细胞中 NPM1 的功能丧失会导致非同源和同源定向 DNA DSB 修复途径受阻。通过删除 NPM1 亚细胞定位信号，我们发现 PR 会结合 NPM1，无论 NPM1 指向哪个细胞区室。删除已知可与其他富含精氨酸的蛋白质结合的 NPM1 酸性环基序可消除 PR 和 NPM1 结合。使用共聚焦和超分辨率免疫荧光显微镜，我们发现 RAD52（SSA 修复机制的一个组成部分）的水平相对于使用 CRISPR/Cas9 基因组编辑删除了 C9ORF72 扩增的同源对照显著增加 iPSC 神经元。对死后脑组织的 Western 分析证实，与对照相比，C9ALS/FTD 样本中的 RAD52 免疫反应性显著增加。
CRISPR 干扰用于评估 C9ORF72 的修饰剂- ...
神经退行性疾病的治疗方法仍然相当有限，包括额颞叶痴呆 (FTD) 和肌萎缩侧索硬化症 (ALS)，这强调了对更深入的机制洞察和疾病相关模型的需求。开发传统的敲除和转基因小鼠需要大量的时间和资金，这阻碍了我们开发遗传风险因素、疾病修饰剂和其他 FTD/ALS 相关靶点的新型疾病模型的能力。为了克服这些限制，我们生成了一种新型 CRISPRi 干扰 (CRISPRi) 敲入小鼠。CRISPRi 使用催化死亡形式的 Cas9，与转录阻遏物融合以敲低蛋白质表达，然后引入针对目的基因的单个引导 RNA。为了验证该模型的实用性，我们选择了 TAR DNA 结合蛋白 (TDP-43) 剪接靶点 stathmin-2 (STMN2)。由于 TDP-43 活性丧失，STMN2 RNA 在 FTD/ALS 中下调，并且 STMN2 缺失被认为在 ALS 发病机制中发挥作用。STMN2 功能丧失与 FTD 的关系尚未确定。我们发现与对照组相比，家族性 FTD 病例中的 STMN2 蛋白水平显著降低，这表明 STMN2 耗竭可能与 FTD 的发病机制有关。在这里，我们提供了概念证明，即我们可以同时敲低 Stmn2 并表达 9 号染色体开放阅读框 72 ( C9ORF72 ) 基因中的扩增重复序列，成功复制 C9 相关病理的特征。有趣的是，Stmn2 的耗竭对二肽重复蛋白 (DPR) 的表达或沉积没有影响，但显著减少了磷酸化 Tdp-43 (pTdp-43) 内含物的数量。我们认为，我们的新型 CRISPRi 小鼠提供了一种多功能且快速的方法来沉默体内基因表达，并提出该模型将有助于了解孤立基因的功能或在其他神经退行性疾病模型的背景下的基因功能。