ABSTRACT

Objective: Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a progressive and fatal motor neuron disease. Hypoxic stress is suspected as the pathogenesis of ALS, however, no positron emission tomography (PET) study for hypoxic stress has been conducted in the spinal cord of ALS patients.

Methods: In the present study, we examined cervical spinal hypoxic stress of nineALS patients with upper extremity (U/E) atrophy by¹⁸F-fluoromisonidazole (FMISO) PET.

Results: On the ipsilateral side of C1 and C5 levels, ¹⁸F-FMISO uptake increased significantly compared with the contralateral side (*p < 0.05) and the control subject (**p < 0.01). In addition, a strong correlation was found between ¹⁸F-FMISO uptake of the C5 level and the rate of progression of the ALS FRS-R score (R = 0.781, *p = 0.013).

Conclusion: These results indicate that hypoxic stress increased in the spinal cord of ALS patients with a close link to ALS progression. Both hypoxic stress and a compromised response to hypoxia, which may lead to subsequent motor neuron death, could be a potential therapeutic target for ALS.

摘要

目的：肌萎缩侧索硬化（ALS）是一种进行性和致命的运动神经元疾病。缺氧应激被怀疑是 ALS 的发病机制，然而，没有在 ALS 患者的脊髓中进行缺氧应激的正电子发射断层扫描 (PET) 研究。

方法：在本研究中，我们通过¹⁸ F-氟咪唑 (FMISO) PET检查了上肢 (U/E) 萎缩的九型 ALS 患者的颈椎缺氧应激。

结果：在 C1 和 C5 水平的同侧，与对侧 (* p < 0.05) 和对照受试者 (** p < 0.01)相比，¹⁸ F-FMISO 摄取显着增加。此外，发现C5 水平的¹⁸ F-FMISO 摄取与 ALS FRS-R 评分的进展速度之间存在很强的相关性（R = 0.781，* p = 0.013）。

结论：这些结果表明，与 ALS 进展密切相关的 ALS 患者脊髓中的缺氧应激增加。缺氧应激和对缺氧的反应减弱，可能导致随后的运动神经元死亡，可能是 ALS 的潜在治疗目标。