Objective: To examine the clinical, genetic, and neuropathologic features of posterior cortical atrophy (PCA). Design/Methods: Using a broad definition of PCA as a syndrome with the insidious onset of visual dysfunction in the absence of primary ophthalmologic causes, the authors identified and then reviewed the presenting signs and symptoms, ApoE genotypes, tau haplotypes, and neuropathologic findings when available of PCA cases from two dementia research centers collected over the past 14 years. Results: The authors identified 40 PCA cases. Their mean age at symptom onset was 60.5 ± 8.9 years. There were twice as many women as men in the series. The principal types of visual impairment were simultanagnosia (82%) and visual field defect (47.5%). Acalculia, alexia, and anomia were also common. Insight was preserved in almost all (95%) early in the disorder. Neither apoE ε4 nor tau haplotype frequencies were different from typical Alzheimer disease (AD). Nine patients had died and underwent postmortem examination. Seven autopsied cases had AD pathology but when compared to typical AD, the neurofibrillary tangle (NFT) densities were significantly higher in Brodmann areas 17 and 18 (p < 0.05) and significantly lower in the hippocampus (p < 0.05). Two cases had corticobasal degeneration with maximal involvement of tau positive glial pathology in the posterior parietal lobe and Brodmann areas 17 and 18. Conclusions: PCA is a distinctive dementia syndrome in which the most pronounced pathologic involvement is in the occipitoparietal regions independent of the specific underlying pathology. AD was the most common pathologic cause, but its regional distribution differed from typical AD.

Null mutations in the progranulin gene ( PGRN ) were recently reported to cause tau-negative frontotemporal dementia linked to chromosome 17. We assessed the genetic contribution of PGRN mutations in an extended population of patients with frontotemporal lobar degeneration (FTLD) ( N =378). Mutations were identified in 10% of the total FTLD population and 23% of patients with a positive family history. This mutation frequency dropped to 5% when analysis was restricted to an unbiased FTLD subpopulation ( N =167) derived from patients referred to Alzheimer's Disease Research Centers (ADRC). Among the ADRC patients, PGRN mutations were equally frequent as mutations in the tau gene ( MAPT ). We identified 23 different pathogenic PGRN mutations, including a total of 21 nonsense, frameshift and splice-site mutations that cause premature termination of the coding sequence and degradation of the mutant RNA by nonsense-mediated decay. We also observed an unusual splice-site mutation in the exon 1 5′ splice site, which leads to loss of the Kozac sequence, and a missense mutation in the hydrophobic core of the PGRN signal peptide. Both mutations revealed novel mechanisms that result in loss of functional PGRN. One mutation, c.1477C>T (p.Arg493X), was detected in eight independently ascertained familial FTLD patients who were shown to share a common extended haplotype over the PGRN genomic region. Clinical examination of patients with PGRN mutations revealed highly variable onset ages with language dysfunction as a common presenting symptom. Neuropathological examination showed FTLD with ubiquitin-positive cytoplasmic and intranuclear inclusions in all PGRN mutation carriers.

The TAR DNA-binding protein 43 (TDP-43) has been identified as the major disease protein in amyotrophic lateral sclerosis (ALS) and frontotemporal lobar degeneration with ubiquitin inclusions (FTLD-U), defining a novel class of neurodegenerative conditions: the TDP-43 proteinopathies. The first pathogenic mutations in the gene encoding TDP-43 (TARDBP) were recently reported in familial and sporadic ALS patients, supporting a direct role for TDP-43 in neurodegeneration. In this study, we report the identification and functional analyses of two novel and one known mutation in TARDBP that we identified as a result of extensive mutation analyses in a cohort of 296 patients with variable neurodegenerative diseases associated with TDP-43 histopathology. Three different heterozygous missense mutations in exon 6 of TARDBP (p.M337V, p.N345K, and p.I383V) were identified in the analysis of 92 familial ALS patients (3.3%), while no mutations were detected in 24 patients with sporadic ALS or 180 patients with other TDP-43–positive neurodegenerative diseases. The presence of p.M337V, p.N345K, and p.I383V was excluded in 825 controls and 652 additional sporadic ALS patients. All three mutations affect highly conserved amino acid residues in the C-terminal part of TDP-43 known to be involved in protein-protein interactions. Biochemical analysis of TDP-43 in ALS patient cell lines revealed a substantial increase in caspase cleaved fragments, including the ∼25 kDa fragment, compared to control cell lines. Our findings support TARDBP mutations as a cause of ALS. Based on the specific C-terminal location of the mutations and the accumulation of a smaller C-terminal fragment, we speculate that TARDBP mutations may cause a toxic gain of function through novel protein interactions or intracellular accumulation of TDP-43 fragments leading to apoptosis.

Mutations in the progranulin gene (GRN) are an important cause of frontotemporal lobar degeneration (FTLD) with ubiquitin and TAR DNA-binding protein 43 (TDP43)-positive pathology. The clinical presentation associated with GRN mutations is heterogeneous and may include clinical probable Alzheimer's disease. All GRN mutations identified thus far cause disease through a uniform disease mechanism, i.e. the loss of functional GRN or haploinsufficiency. To determine if expression of GRN in plasma could predict GRN mutation status and could be used as a biological marker, we optimized a GRN ELISA and studied plasma samples of a consecutive clinical FTLD series of 219 patients, 70 control individuals, 72 early-onset probable Alzheimer's disease patients and nine symptomatic and 18 asymptomatic relatives of GRN mutation families. All FTLD patients with GRN loss-of-function mutations showed significantly reduced levels of GRN in plasma to about one third of the levels observed in non-GRN carriers and control individuals (P < 0.001). No overlap in distributions of GRN levels was observed between the eight GRN loss-of-function mutation carriers (range: 53–94 ng/ml) and 191 non-GRN mutation carriers (range: 115–386 ng/ml). Similar low levels of GRN were identified in asymptomatic GRN mutation carriers. Importantly, ELISA analyses also identified one probable Alzheimer's disease patient (1.4%) carrying a loss-of-function mutation in GRN. Biochemical analyses further showed that the GRN ELISA only detects full-length GRN, no intermediate granulin fragments. This study demonstrates that using a GRN ELISA in plasma, pathogenic GRN mutations can be accurately detected in symptomatic and asymptomatic carriers. The ∼75% reduction in full-length GRN, suggests an unbalanced GRN metabolism in loss-of-function mutation carriers whereby more GRN is processed into granulins. We propose that plasma GRN levels could be used as a reliable and inexpensive tool to identify all GRN mutation carriers in early-onset dementia populations and asymptomatic at-risk individuals.

Introduction Oxygenators for paediatric Extracorporeal Membrane Oxygenation (ECMO) are required to operate over a wide range of flow rates, in a patient group ranging from neonates through to fully grown adolescents. ECMO oxygenators typically have a manufacturer’s stated maximum gas: blood flow rate (GBFR) ratio of 2:1, however, many patients require greater ratios than this for adequate CO 2 removal. Mismatches in GBFR in theory could result in high gas phase pressures. These increased pressures in theory could cause the formation of gross gaseous microemboli (GME) placing the child at higher risk of neurological injury. Methods We evaluated 6 paediatric and 6 adult A.L.ONE™ ECMO oxygenators and assessed their gas phase pressures and GME release, in an ex vivo setting, in GBFR ratios up to greater than 2, across a range of gas flow (1L – 10 L/min) rates with a fraction of inspired oxygen (F i O 2 ) content of 50% and 100%. Results There were no increases above 10 mmHg observed in gas phase pressures in GBFR >= 2:1 in either adult or paediatric oxygenators. Laboratory examination of GME activity demonstrated a small increase in post-membrane GME release over the study period. GME release was unaffected by F i O 2 setting or gas flow rate, with a maximum volume of < 6 µL in both paediatric and adult oxygenators. Conclusions In an ex vivo setting, increasing GBFR above 2:1 in a paediatric oxygenator, and to a GBFR of 2:1 in an adult oxygenator did not significantly increase gas phase pressures, and no oxygenator membrane rupture was observed. There were no associations between gas flow rates and GME production.