OBJECTIVE Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal motor neuron degenerative disease with characteristic of progressive general muscle weakness and atrophy. ALS is still lack of efficient treatment and laboratory biomarkers. In this study, we longitudinally examined ALS patients' peripheral blood to search potential biomarkers. 18 ALS patients aged between 20 and 65 years were recruited in a clinical trial and longitudinal plasma samples were obtained and analyzed at baseline, 1, 3, 6 and 12 months follow up. Neurofilament light chain (NFL), phosphorylated neurofilament heavy chain (pNFH) by ELISA and exosomal TAR DNA-binding protein-43 (TDP-43) ratio were measured by flow cytometry assay in isolated exosomes RESULTS: Exosomal TDP-43 ratio significantly changed in 3-month (increased 60.8 ± 18.9%, p = 0.0005) and 6-month (increased 60.2 ± 32.6%, p = 0.0291) follow-up and close to significance at 12-month follow-up (increased 12.8 ± 10.8%, p = 0.0524). When subclassifying patients into rapid and slow progression groups, NFL but not pNFH is significantly higher in the rapid progression group at baseline (22.74 ± 1.66 pg/mL vs. 43.96 ± 12.87 pg/mL, p = 0.0136) and at 3-month follow-up (28.40 ± 3.39 pg/mL vs. 40.33 ± 5.44 pg/mL, p = 0.0356). CONCLUSION In this study, we found exosomal TDP-43 ratio was increasing along with follow-up at 3 and 6 months and NFL levels in plasma was associated with rapid progression in ALS patients. In addition to NFL, exosomal TDP-43 ratio might be a potential candidate of biomarkers for ALS long-term follow-up studies.

中文翻译：

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肌萎缩侧索硬化患者血浆中的外泌体 TAR DNA 结合蛋白 43 和神经丝：一项纵向随访研究

目的肌萎缩侧索硬化（ALS）是一种致命的运动神经元退行性疾病，其特征是进行性全身肌肉无力和萎缩。ALS仍然缺乏有效的治疗和实验室生物标志物。在这项研究中，我们纵向检查了 ALS 患者的外周血，以寻找潜在的生物标志物。在一项临床试验中招募了 18 名年龄在 20 至 65 岁之间的 ALS 患者，并在基线、1、3、6 和 12 个月的随访中获取并分析了纵向血浆样本。通过流式细胞术测定分离外泌体中的神经丝轻链 (NFL)、磷酸化神经丝重链 (pNFH) 和外泌体 TAR DNA 结合蛋白-43 (TDP-43) 比率3 个月（增加 60.8 ± 18.9%，p = 0.0005）和 6 个月（增加 60。2 ± 32.6%，p = 0.0291) 随访并且在 12 个月的随访中接近显着性（增加 12.8 ± 10.8%，p = 0.0524）。当将患者细分为快速进展组和缓慢进展组时，快速进展组在基线（22.74 ± 1.66 pg/mL vs. 43.96 ± 12.87 pg/mL，p = 0.0136）和 3 个月随访时的 NFL 显着更高，而非 pNFH上（28.40 ± 3.39 pg/mL 与 40.33 ± 5.44 pg/mL，p = 0.0356）。结论在这项研究中，我们发现外泌体 TDP-43 比率随着 3 个月和 6 个月的随访而增加，并且血浆中的 NFL 水平与 ALS 患者的快速进展相关。除了 NFL，外泌体 TDP-43 比率可能是 ALS 长期随访研究的潜在生物标志物候选者。当将患者细分为快速进展组和缓慢进展组时，快速进展组在基线（22.74 ± 1.66 pg/mL vs. 43.96 ± 12.87 pg/mL，p = 0.0136）和 3 个月随访时的 NFL 显着更高，而非 pNFH上（28.40 ± 3.39 pg/mL 与 40.33 ± 5.44 pg/mL，p = 0.0356）。结论在这项研究中，我们发现外泌体 TDP-43 比率随着 3 个月和 6 个月的随访而增加，并且血浆中的 NFL 水平与 ALS 患者的快速进展相关。除了 NFL，外泌体 TDP-43 比率可能是 ALS 长期随访研究的潜在生物标志物候选者。当将患者细分为快速进展组和缓慢进展组时，快速进展组在基线（22.74 ± 1.66 pg/mL vs. 43.96 ± 12.87 pg/mL，p = 0.0136）和 3 个月随访时的 NFL 显着更高，而非 pNFH上（28.40 ± 3.39 pg/mL 与 40.33 ± 5.44 pg/mL，p = 0.0356）。结论在这项研究中，我们发现外泌体 TDP-43 比率随着 3 个月和 6 个月的随访而增加，并且血浆中的 NFL 水平与 ALS 患者的快速进展相关。除了 NFL，外泌体 TDP-43 比率可能是 ALS 长期随访研究的潜在生物标志物候选者。44 pg/mL，p = 0.0356)。结论在这项研究中，我们发现外泌体 TDP-43 比率随着 3 个月和 6 个月的随访而增加，并且血浆中的 NFL 水平与 ALS 患者的快速进展相关。除了 NFL，外泌体 TDP-43 比率可能是 ALS 长期随访研究的潜在生物标志物候选者。44 pg/mL，p = 0.0356)。结论在这项研究中，我们发现外泌体 TDP-43 比率随着 3 个月和 6 个月的随访而增加，并且血浆中的 NFL 水平与 ALS 患者的快速进展相关。除了 NFL，外泌体 TDP-43 比率可能是 ALS 长期随访研究的潜在生物标志物候选者。