JK
Justin Klee
Author with expertise in Amyotrophic Lateral Sclerosis and Frontotemporal Dementia
Achievements
Cited Author
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
4
(100% Open Access)
Cited by:
1,463
h-index:
7
/
i10-index:
7
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

A three-dimensional human neural cell culture model of Alzheimer’s disease

Se Choi et al.Oct 10, 2014
Early-onset familial Alzheimer’s disease mutations induce both amyloid-β and tau pathologies in differentiated human neural stem cells in 3D cultures. Although it is accepted that both aggregates of amyloid-β and neurofibrillary tangles of hyper-phosphorylated tau protein contribute to Alzheimer's disease pathology, no single model has incorporated both of these pathological events using human cells. Here, Rudolph Tanzi and colleagues find that familial Alzheimer's disease mutations in the amyloid-β precursor protein (APP) and presenilin 1 (PSEN1) genes are able to induce robust extracellular deposition of amyloid-β, including β-amyloid plaques, in a human neural stem-cell-derived three-dimensional culture system. This provides experimental validation of the amyloid hypothesis that proposes that the amyloid-β accumulation drives tauopathy in Alzheimer's disease. The cell culture system used here can be used as a platform for studying the pathogenic mechanisms of Alzheimer's disease and for drug screening. Alzheimer’s disease is the most common form of dementia, characterized by two pathological hallmarks: amyloid-β plaques and neurofibrillary tangles1. The amyloid hypothesis of Alzheimer’s disease posits that the excessive accumulation of amyloid-β peptide leads to neurofibrillary tangles composed of aggregated hyperphosphorylated tau2,3. However, to date, no single disease model has serially linked these two pathological events using human neuronal cells. Mouse models with familial Alzheimer’s disease (FAD) mutations exhibit amyloid-β-induced synaptic and memory deficits but they do not fully recapitulate other key pathological events of Alzheimer’s disease, including distinct neurofibrillary tangle pathology4,5. Human neurons derived from Alzheimer’s disease patients have shown elevated levels of toxic amyloid-β species and phosphorylated tau but did not demonstrate amyloid-β plaques or neurofibrillary tangles6,7,8,9,10,11. Here we report that FAD mutations in β-amyloid precursor protein and presenilin 1 are able to induce robust extracellular deposition of amyloid-β, including amyloid-β plaques, in a human neural stem-cell-derived three-dimensional (3D) culture system. More importantly, the 3D-differentiated neuronal cells expressing FAD mutations exhibited high levels of detergent-resistant, silver-positive aggregates of phosphorylated tau in the soma and neurites, as well as filamentous tau, as detected by immunoelectron microscopy. Inhibition of amyloid-β generation with β- or γ-secretase inhibitors not only decreased amyloid-β pathology, but also attenuated tauopathy. We also found that glycogen synthase kinase 3 (GSK3) regulated amyloid-β-mediated tau phosphorylation. We have successfully recapitulated amyloid-β and tau pathology in a single 3D human neural cell culture system. Our unique strategy for recapitulating Alzheimer’s disease pathology in a 3D neural cell culture model should also serve to facilitate the development of more precise human neural cell models of other neurodegenerative disorders.
0

Trial of Sodium Phenylbutyrate–Taurursodiol for Amyotrophic Lateral Sclerosis

Sabrina Paganoni et al.Sep 2, 2020
Sodium phenylbutyrate and taurursodiol have been found to reduce neuronal death in experimental models. The efficacy and safety of a combination of the two compounds in persons with amyotrophic lateral sclerosis (ALS) are not known.In this multicenter, randomized, double-blind trial, we enrolled participants with definite ALS who had had an onset of symptoms within the previous 18 months. Participants were randomly assigned in a 2:1 ratio to receive sodium phenylbutyrate-taurursodiol (3 g of sodium phenylbutyrate and 1 g of taurursodiol, administered once a day for 3 weeks and then twice a day) or placebo. The primary outcome was the rate of decline in the total score on the Amyotrophic Lateral Sclerosis Functional Rating Scale-Revised (ALSFRS-R; range, 0 to 48, with higher scores indicating better function) through 24 weeks. Secondary outcomes were the rates of decline in isometric muscle strength, plasma phosphorylated axonal neurofilament H subunit levels, and the slow vital capacity; the time to death, tracheostomy, or permanent ventilation; and the time to death, tracheostomy, permanent ventilation, or hospitalization.A total of 177 persons with ALS were screened for eligibility, and 137 were randomly assigned to receive sodium phenylbutyrate-taurursodiol (89 participants) or placebo (48 participants). In a modified intention-to-treat analysis, the mean rate of change in the ALSFRS-R score was -1.24 points per month with the active drug and -1.66 points per month with placebo (difference, 0.42 points per month; 95% confidence interval, 0.03 to 0.81; P = 0.03). Secondary outcomes did not differ significantly between the two groups. Adverse events with the active drug were mainly gastrointestinal.Sodium phenylbutyrate-taurursodiol resulted in slower functional decline than placebo as measured by the ALSFRS-R score over a period of 24 weeks. Secondary outcomes were not significantly different between the two groups. Longer and larger trials are necessary to evaluate the efficacy and safety of sodium phenylbutyrate-taurursodiol in persons with ALS. (Funded by Amylyx Pharmaceuticals and others; CENTAUR ClinicalTrials.gov number, NCT03127514.).
2

Effect of sodium phenylbutyrate/taurursodiol on tracheostomy/ventilation-free survival and hospitalisation in amyotrophic lateral sclerosis: long-term results from the CENTAUR trial

Sabrina Paganoni et al.May 16, 2022
Background Coformulated sodium phenylbutyrate/taurursodiol (PB/TURSO) was shown to prolong survival and slow functional decline in amyotrophic lateral sclerosis (ALS). Objective Determine whether PB/TURSO prolonged tracheostomy/ventilation-free survival and/or reduced first hospitalisation in participants with ALS in the CENTAUR trial. Methods Adults with El Escorial Definite ALS ≤18 months from symptom onset were randomised to PB/ TURSO or placebo for 6 months. Those completing randomised treatment could enrol in an open-label extension (OLE) phase and receive PB/TURSO for ≤30 months. Times to the following individual or combined key events were compared in the originally randomised treatment groups over a period spanning trial start through July 2020 (longest postrandomisation follow-up, 35 months): death, tracheostomy, permanent assisted ventilation (PAV) and first hospitalisation. Results Risk of any key event was 47% lower in those originally randomised to PB/TURSO (n=87) versus placebo (n=48, 71% of whom received delayed-start PB/TURSO in the OLE phase) (HR=0.53; 95% CI 0.35 to 0.81; p=0.003). Risks of death or tracheostomy/PAV (HR=0.51; 95% CI 0.32 to 0.84; p=0.007) and first hospitalisation (HR=0.56; 95% CI 0.34 to 0.95; p=0.03) were also decreased in those originally randomised to PB/TURSO. Conclusions Early PB/TURSO prolonged tracheostomy/PAV-free survival and delayed first hospitalisation in ALS. Trial registration number NCT03127514 ; NCT03488524 .
2
Citation44
1
Save
1

Genotype-phenotype correlation analysis and therapeutic development using a patient stem cell-derived disease model of Wolfram syndrome

Rie Kitamura et al.Nov 8, 2021
Abstract Wolfram syndrome is a rare genetic disorder largely caused by pathogenic variants in the WFS1 gene and manifested by diabetes mellitus, optic nerve atrophy, and progressive neurodegeneration. Recent genetic and clinical findings have revealed Wolfram syndrome as a spectrum disorder. Therefore, a genotype-phenotype correlation analysis is needed for diagnosis and therapeutic development. Here, we focus on the WFS1 c.1672C>T, p.R558C variant which is highly prevalent in the Ashkenazi-Jewish population. Clinical investigation indicates that subjects carrying the homozygous WFS1 c.1672C>T, p.R558C variant show mild forms of Wolfram syndrome phenotypes. Expression of WFS1 p.R558C is more stable compared to the other known recessive pathogenic variants associated with Wolfram syndrome. Stem cell-derived islets (SC-islets) homozygous for WFS1 c.1672C>T variant recapitulates genotype-related Wolfram phenotypes, which are milder than those of SC-islets with compound heterozygous WFS1 c.1672C>T (p.R558C), c.2654C>T (p.P885L). Enhancing residual WFS1 function by a combination treatment of chemical chaperones, sodium 4-phenylbutyrate (4-PBA) and tauroursodeoxycholic acid (TUDCA), mitigates detrimental effects caused by the WFS1 c.1672C>T, p.R558C variant and restored SC-islet function. Thus, the WFS1 c.1672C>T, p.R558C variant causes a mild form of Wolfram syndrome phenotypes, which can be remitted with a combination treatment of chemical chaperones. We demonstrate that our patient stem cell-derived disease model provides a valuable platform for further genotype-phenotype analysis and therapeutic development for Wolfram syndrome. One sentence summary Development of personalized therapy for Wolfram syndrome using genetics and iPSC model.