The chromosome 9p21 amyotrophic lateral sclerosis-frontotemporal dementia (ALS-FTD) locus contains one of the last major unidentified autosomal-dominant genes underlying these common neurodegenerative diseases. We have previously shown that a founder haplotype, covering the MOBKL2b, IFNK, and C9ORF72 genes, is present in the majority of cases linked to this region. Here we show that there is a large hexanucleotide (GGGGCC) repeat expansion in the first intron of C9ORF72 on the affected haplotype. This repeat expansion segregates perfectly with disease in the Finnish population, underlying 46.0% of familial ALS and 21.1% of sporadic ALS in that population. Taken together with the D90A SOD1 mutation, 87% of familial ALS in Finland is now explained by a simple monogenic cause. The repeat expansion is also present in one-third of familial ALS cases of outbred European descent, making it the most common genetic cause of these fatal neurodegenerative diseases identified to date.

Using exome sequencing, we identified a p.R191Q amino acid change in the valosin-containing protein (VCP) gene in an Italian family with autosomal dominantly inherited amyotrophic lateral sclerosis (ALS). Mutations in VCP have previously been identified in families with Inclusion Body Myopathy, Paget disease, and Frontotemporal Dementia (IBMPFD). Screening of VCP in a cohort of 210 familial ALS cases and 78 autopsy-proven ALS cases identified four additional mutations including a p.R155H mutation in a pathologically proven case of ALS. VCP protein is essential for maturation of ubiquitin-containing autophagosomes, and mutant VCP toxicity is partially mediated through its effect on TDP-43 protein, a major constituent of ubiquitin inclusions that neuropathologically characterize ALS. Our data broaden the phenotype of IBMPFD to include motor neuron degeneration, suggest that VCP mutations may account for ∼1%–2% of familial ALS, and provide evidence directly implicating defects in the ubiquitination/protein degradation pathway in motor neuron degeneration.

We aimed to accurately estimate the frequency of a hexanucleotide repeat expansion in C9orf72 that has been associated with a large proportion of cases of amyotrophic lateral sclerosis (ALS) and frontotemporal dementia (FTD).We screened 4448 patients diagnosed with ALS (El Escorial criteria) and 1425 patients with FTD (Lund-Manchester criteria) from 17 regions worldwide for the GGGGCC hexanucleotide expansion using a repeat-primed PCR assay. We assessed familial disease status on the basis of self-reported family history of similar neurodegenerative diseases at the time of sample collection. We compared haplotype data for 262 patients carrying the expansion with the known Finnish founder risk haplotype across the chromosomal locus. We calculated age-related penetrance using the Kaplan-Meier method with data for 603 individuals with the expansion.In patients with sporadic ALS, we identified the repeat expansion in 236 (7·0%) of 3377 white individuals from the USA, Europe, and Australia, two (4·1%) of 49 black individuals from the USA, and six (8·3%) of 72 Hispanic individuals from the USA. The mutation was present in 217 (39·3%) of 552 white individuals with familial ALS from Europe and the USA. 59 (6·0%) of 981 white Europeans with sporadic FTD had the mutation, as did 99 (24·8%) of 400 white Europeans with familial FTD. Data for other ethnic groups were sparse, but we identified one Asian patient with familial ALS (from 20 assessed) and two with familial FTD (from three assessed) who carried the mutation. The mutation was not carried by the three Native Americans or 360 patients from Asia or the Pacific Islands with sporadic ALS who were tested, or by 41 Asian patients with sporadic FTD. All patients with the repeat expansion had (partly or fully) the founder haplotype, suggesting a one-off expansion occurring about 1500 years ago. The pathogenic expansion was non-penetrant in individuals younger than 35 years, 50% penetrant by 58 years, and almost fully penetrant by 80 years.A common Mendelian genetic lesion in C9orf72 is implicated in many cases of sporadic and familial ALS and FTD. Testing for this pathogenic expansion should be considered in the management and genetic counselling of patients with these fatal neurodegenerative diseases.Full funding sources listed at end of paper (see Acknowledgments).

Background: The evidence base for the diagnosis and management of amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is weak. Objectives: To provide evidence‐based or expert recommendations for the diagnosis and management of ALS based on a literature search and the consensus of an expert panel. Methods: All available medical reference systems were searched, and original papers, meta‐analyses, review papers, book chapters and guidelines recommendations were reviewed. The final literature search was performed in February 2011. Recommendations were reached by consensus. Recommendations: Patients with symptoms suggestive of ALS should be assessed as soon as possible by an experienced neurologist. Early diagnosis should be pursued, and investigations, including neurophysiology, performed with a high priority. The patient should be informed of the diagnosis by a consultant with a good knowledge of the patient and the disease. Following diagnosis, the patient and relatives/carers should receive regular support from a multidisciplinary care team. Medication with riluzole should be initiated as early as possible. Control of symptoms such as sialorrhoea, thick mucus, emotional lability, cramps, spasticity and pain should be attempted. Percutaneous endoscopic gastrostomy feeding improves nutrition and quality of life, and gastrostomy tubes should be placed before respiratory insufficiency develops. Non‐invasive positive‐pressure ventilation also improves survival and quality of life. Maintaining the patient’s ability to communicate is essential. During the entire course of the disease, every effort should be made to maintain patient autonomy. Advance directives for palliative end‐of‐life care should be discussed early with the patient and carers, respecting the patient’s social and cultural background.

Background

 Geographical differences in the incidence of amyotrophic lateral sclerosis (ALS) have been reported in the literature but comparisons across previous studies are limited by different methods in case ascertainment and by the relatively small size of the studied populations. To address these issues, the authors undertook a pooled analysis of European population based ALS registries. 

Methods

 All new incident ALS cases in subjects aged 18 years old and older were identified prospectively in six population based registries in three European countries (Ireland, UK and Italy) in the 2 year period 1998–1999, with a reference population of almost 24 million. 

Results

 Based on 1028 identified incident cases, the crude annual incidence rate of ALS in the general European population was 2.16 per 100 000 person years; 95% CI 2.0 to 2.3), with similar incidence rates across all registries. The incidence was higher among men (3.0 per 100 000 person years; 95% CI 2.8 to 3.3) than among women (2.4 per 100 000 person years; 95% CI 2.2 to 2.6). Spinal onset ALS was more common among men compared with women, particularly in the 70–80 year age group. Disease occurrence decreased rapidly after 80 years of age. 

Conclusions

 ALS incidence is homogeneous across Europe. Sex differences in incidence may be explained by the higher incidence of spinal onset ALS among men, and the age related disease pattern suggests that ALS occurs within a susceptible group within the population rather than being a disease of ageing.

To identify novel genes associated with ALS, we undertook two lines of investigation. We carried out a genome-wide association study comparing 20,806 ALS cases and 59,804 controls. Independently, we performed a rare variant burden analysis comparing 1,138 index familial ALS cases and 19,494 controls. Through both approaches, we identified kinesin family member 5A (KIF5A) as a novel gene associated with ALS. Interestingly, mutations predominantly in the N-terminal motor domain of KIF5A are causative for two neurodegenerative diseases: hereditary spastic paraplegia (SPG10) and Charcot-Marie-Tooth type 2 (CMT2). In contrast, ALS-associated mutations are primarily located at the C-terminal cargo-binding tail domain and patients harboring loss-of-function mutations displayed an extended survival relative to typical ALS cases. Taken together, these results broaden the phenotype spectrum resulting from mutations in KIF5A and strengthen the role of cytoskeletal defects in the pathogenesis of ALS.

Background

 Different amyotrophic lateral sclerosis (ALS) phenotypes have been recognised, marked by a varying involvement of spinal and bulbar upper and lower motor neurons. However, the differential characteristics of these phenotypes are still largely unknown. 

Objective

 To define the epidemiology and outcome of ALS phenotypes in a population based setting. 

Methods

 All ALS cases incident in two Italian regions were prospectively collected from 1995 to 2004 in an epidemiological register. Cases were classified according to established ALS phenotypes: classic, bulbar, flail arm, flail leg, pyramidal, respiratory, pure lower motor neuron (PLMN) and pure upper motor neuron (PUMN). 

Results

 ALS phenotype were determined in 1332 out of 1351 incident patients (98.6%). Classic and bulbar phenotypes had similar mean annual incidence rates. Gender specific incidence rates showed a male preponderance in respiratory, flail arm, classic and PLMN phenotypes; in all other phenotypes, men and women had similar incidence rates. Age at onset was significantly lower in pyramidal, PLMN and PUMN phenotypes and higher in the bulbar phenotype. The best outcomes were observed in PUMN, pyramidal, PLMN and flail arm phenotypes and the worst in respiratory and bulbar phenotypes. 

Conclusions

 Our epidemiological findings suggest that ALS phenotypes carry distinctive and easily distinguishable clinical and prognostic characteristics, strongly related to a complex interplay between gender and age. The categorisation of ALS patients according to more homogenous clinical groups is relevant in identifying biological markers for ALS and should be considered for the design of clinical trials.

The cause of amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is still unknown. A possible relationship between ALS and sport participation has been supposed, but never definitely demonstrated. We studied a cohort of 7325 male professional football players engaged by a football team from the Italian First or Second Division in the period 1970-2001. ALS cases were identified using different concurrent sources. Standardized morbidity ratios (SMRs) were calculated. During the 137,078 person-years of follow-up, five ALS cases were identified (mean age of onset, 43.4 years). Three cases had a bulbar onset, significantly more than expected (P = 0.003). Since the number of expected cases was 0.77, the overall SMR was 6.5 [95% confidence interval (CI), 2.1-15.1]. The SMR was significantly increased for an ALS onset before 49 years, but not for older subjects. A significant increase of the SMR was found in the periods 1980-1989 and 1990-2001, whereas no ALS case was found in the 1970-1979 period. A dose-response relationship between the duration of professional football activity and the risk of ALS was found (>5 years, 15.2, 95% CI, 3.1-44.4; < or =5 years, 3.5, 95% CI, 0.4-12.7). Our findings seem to indicate that playing professional football is a strong risk factor for ALS.

The authors identify mutations in the MATR3 gene as a cause of ALS and dementia in several families. MATR3 is known to bind the ALS-associated protein TDP-43, and at least one of these mutations alters the efficiency of this binding. MATR3 is an RNA- and DNA-binding protein that interacts with TDP-43, a disease protein linked to amyotrophic lateral sclerosis (ALS) and frontotemporal dementia. Using exome sequencing, we identified mutations in MATR3 in ALS kindreds. We also observed MATR3 pathology in ALS-affected spinal cords with and without MATR3 mutations. Our data provide more evidence supporting the role of aberrant RNA processing in motor neuron degeneration.

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a relentlessly progressive, fatal motor neuron disease with a variable natural history. There are no accurate models that predict the disease course and outcomes, which complicates risk assessment and counselling for individual patients, stratification of patients for trials, and timing of interventions. We therefore aimed to develop and validate a model for predicting a composite survival endpoint for individual patients with ALS.We obtained data for patients from 14 specialised ALS centres (each one designated as a cohort) in Belgium, France, the Netherlands, Germany, Ireland, Italy, Portugal, Switzerland, and the UK. All patients were diagnosed in the centres after excluding other diagnoses and classified according to revised El Escorial criteria. We assessed 16 patient characteristics as potential predictors of a composite survival outcome (time between onset of symptoms and non-invasive ventilation for more than 23 h per day, tracheostomy, or death) and applied backward elimination with bootstrapping in the largest population-based dataset for predictor selection. Data were gathered on the day of diagnosis or as soon as possible thereafter. Predictors that were selected in more than 70% of the bootstrap resamples were used to develop a multivariable Royston-Parmar model for predicting the composite survival outcome in individual patients. We assessed the generalisability of the model by estimating heterogeneity of predictive accuracy across external populations (ie, populations not used to develop the model) using internal-external cross-validation, and quantified the discrimination using the concordance (c) statistic (area under the receiver operator characteristic curve) and calibration using a calibration slope.Data were collected between Jan 1, 1992, and Sept 22, 2016 (the largest data-set included data from 1936 patients). The median follow-up time was 97·5 months (IQR 52·9-168·5). Eight candidate predictors entered the prediction model: bulbar versus non-bulbar onset (univariable hazard ratio [HR] 1·71, 95% CI 1·63-1·79), age at onset (1·03, 1·03-1·03), definite versus probable or possible ALS (1·47, 1·39-1·55), diagnostic delay (0·52, 0·51-0·53), forced vital capacity (HR 0·99, 0·99-0·99), progression rate (6·33, 5·92-6·76), frontotemporal dementia (1·34, 1·20-1·50), and presence of a C9orf72 repeat expansion (1·45, 1·31-1·61), all p<0·0001. The c statistic for external predictive accuracy of the model was 0·78 (95% CI 0·77-0·80; 95% prediction interval [PI] 0·74-0·82) and the calibration slope was 1·01 (95% CI 0·95-1·07; 95% PI 0·83-1·18). The model was used to define five groups with distinct median predicted (SE) and observed (SE) times in months from symptom onset to the composite survival outcome: very short 17·7 (0·20), 16·5 (0·23); short 25·3 (0·06), 25·2 (0·35); intermediate 32·2 (0·09), 32·8 (0·46); long 43·7 (0·21), 44·6 (0·74); and very long 91·0 (1·84), 85·6 (1·96).We have developed an externally validated model to predict survival without tracheostomy and non-invasive ventilation for more than 23 h per day in European patients with ALS. This model could be applied to individualised patient management, counselling, and future trial design, but to maximise the benefit and prevent harm it is intended to be used by medical doctors only.Netherlands ALS Foundation.