Transporter-facilitated uptake of serotonin (5-hydroxytryptamine or 5-HT) has been implicated in anxiety in humans and animal models and is the site of action of widely used uptake-inhibiting antidepressant and antianxiety drugs. Human 5-HT transporter (5-HTT) gene transcription is modulated by a common polymorphism in its upstream regulatory region. The short variant of the polymorphism reduces the transcriptional efficiency of the 5-HTT gene promoter, resulting in decreased 5-HTT expression and 5-HT uptake in lymphoblasts. Association studies in two independent samples totaling 505 individuals revealed that the 5-HTT polymorphism accounts for 3 to 4 percent of total variation and 7 to 9 percent of inherited variance in anxiety-related personality traits in individuals as well as sibships.

Abstract: Mood, emotion, cognition, and motor functions as well as circadian and neuroendocrine rhythms, including food intake, sleep, and reproductive activity, are modulated by the midbrain raphe serotonin (5‐HT) system. By directing the magnitude and duration of postsynaptic responses, carrier‐facilitated 5‐HT transport into and release from the presynaptic neuron are essential for the fine tuning of serotonergic neurotransmission. Interest in the mechanism of environmental factor‐, disease‐, and therapy‐induced modification of 5‐HT transporter (5‐HTT) function and its impact on early brain development, event‐related synaptic plasticity, and neurodegeneration is widespread and intensifying. We have recently characterized the human and murine 5‐HTT genes and performed functional analyses of their 5′‐flanking regulatory regions. A tandemly repeated sequence associated with the transcriptional apparatus of the human 5‐HTT gene displays a complex secondary structure, represses promoter activity in nonserotonergic neuronal cells, and contains positive regulatory components. We now report a novel polymorphism of this repetitive element and provide evidence for allele‐dependent differential 5‐HTT promoter activity. Allelic variation in 5‐HTT‐related functions may play a role in the expression and modulation of complex traits and behavior.

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.

Ammar Al-Chalabi, Jan Veldink and colleagues perform a genome-wide association study for amyotrophic lateral sclerosis (ALS) in 15,156 cases and 26,242 controls. They identify three new genome-wide-significant variants and establish ALS as a complex trait with a polygenic architecture, but with a distinct and important role for low-frequency variants. To elucidate the genetic architecture of amyotrophic lateral sclerosis (ALS) and find associated loci, we assembled a custom imputation reference panel from whole-genome-sequenced patients with ALS and matched controls (n = 1,861). Through imputation and mixed-model association analysis in 12,577 cases and 23,475 controls, combined with 2,579 cases and 2,767 controls in an independent replication cohort, we fine-mapped a new risk locus on chromosome 21 and identified C21orf2 as a gene associated with ALS risk. In addition, we identified MOBP and SCFD1 as new associated risk loci. We established evidence of ALS being a complex genetic trait with a polygenic architecture. Furthermore, we estimated the SNP-based heritability at 8.5%, with a distinct and important role for low-frequency variants (frequency 1–10%). This study motivates the interrogation of larger samples with full genome coverage to identify rare causal variants that underpin ALS risk.

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.

Abstract Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a rapidly progressive neurodegenerative disorder due to selective loss of motor neurons (MNs). Mutations in the fused in sarcoma ( FUS ) gene can cause both juvenile and late onset ALS. We generated and characterized induced pluripotent stem cells (iPSCs) from ALS patients with different FUS mutations, as well as from healthy controls. Patient-derived MNs show typical cytoplasmic FUS pathology, hypoexcitability, as well as progressive axonal transport defects. Axonal transport defects are rescued by CRISPR/Cas9-mediated genetic correction of the FUS mutation in patient-derived iPSCs. Moreover, these defects are reproduced by expressing mutant FUS in human embryonic stem cells (hESCs), whereas knockdown of endogenous FUS has no effect, confirming that these pathological changes are mutant FUS dependent. Pharmacological inhibition as well as genetic silencing of histone deacetylase 6 (HDAC6) increase α-tubulin acetylation, endoplasmic reticulum (ER)–mitochondrial overlay, and restore the axonal transport defects in patient-derived MNs.

TDP-43 (TAR DNA-binding protein 43) inclusions are a hallmark of amyotrophic lateral sclerosis (ALS). In this study, we report that TDP-43 and nuclear factor κB (NF-κB) p65 messenger RNA and protein expression is higher in spinal cords in ALS patients than healthy individuals. TDP-43 interacts with and colocalizes with p65 in glial and neuronal cells from ALS patients and mice expressing wild-type and mutant TDP-43 transgenes but not in cells from healthy individuals or nontransgenic mice. TDP-43 acted as a co-activator of p65, and glial cells expressing higher amounts of TDP-43 produced more proinflammatory cytokines and neurotoxic mediators after stimulation with lipopolysaccharide or reactive oxygen species. TDP-43 overexpression in neurons also increased their vulnerability to toxic mediators. Treatment of TDP-43 mice with Withaferin A, an inhibitor of NF-κB activity, reduced denervation in the neuromuscular junction and ALS disease symptoms. We propose that TDP-43 deregulation contributes to ALS pathogenesis in part by enhancing NF-κB activation and that NF-κB may constitute a therapeutic target for the disease.

The development of therapeutics for ALS/MND is largely based on work in experimental animals carrying human SOD mutations. However, translation of apparent therapeutic successes from in vivo to the human disease has proven difficult and a considerable amount of financial resources has been apparently wasted. Standard operating procedures (SOPs) for preclinical animal research in ALS/MND are urgently required. Such SOPs will help to establish SOPs for translational research for other neurological diseases within the next few years. To identify the challenges and to improve the research methodology, the European ALS/MND group held a meeting in 2006 and published guidelines in 2007 (1). A second international conference to improve the guidelines was held in 2009. These second and improved guidelines are dedicated to the memory of Sean F. Scott.

Abstract Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is the most frequent motor neuron disease. Cytoplasmic fused in sarcoma (FUS) aggregates are pathological hallmarks of FUS-ALS. Proper shuttling between the nucleus and cytoplasm is essential for physiological cell function. However, the initial event in the pathophysiology of FUS-ALS remains enigmatic. Using human induced pluripotent stem cell (hiPSCs)-derived motor neurons (MNs), we show that impairment of poly(ADP-ribose) polymerase (PARP)-dependent DNA damage response (DDR) signaling due to mutations in the FUS nuclear localization sequence (NLS) induces additional cytoplasmic FUS mislocalization which in turn results in neurodegeneration and FUS aggregate formation. Our work suggests that a key pathophysiologic event in ALS is upstream of aggregate formation. Targeting DDR signaling could lead to novel therapeutic routes for ameliorating ALS.