1. Plasma NfL levels and longitudinal change rates in C9orf72 and GRN-associated diseases: from tailored references to clinical applications
- Author
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Fabienne Clot, Florence Pasquier, Didier Hannequin, Olivier Colliot, Armelle Rametti-Lacroux, Sophie Auriacombe, Raffaella Migliaccio, Ludmila Jornea, Marion Houot, Agnès Camuzat, Carole Azuar, Alexis Brice, Mathilde Sauvée, Philippe Martin-Hardy, Richard Levy, Philippe Couratier, Isabelle Le Ber, Jérémie Pariente, Claire Boutoleau-Bretonnière, Karim Dorgham, Dario Saracino, Bruno Dubois, Mira Didic, Daisy Rinaldi, Prev-Demals, David Wallon, Predict-PGRN study groups, Ftd-Als, Sylvie Forlani, Algorithms, models and methods for images and signals of the human brain (ARAMIS), Sorbonne Université (SU)-Inria de Paris, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut du Cerveau et de la Moëlle Epinière = Brain and Spine Institute (ICM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de la Mémoire et de la Maladie d'Alzheimer [Paris] (IM2A), Sorbonne Université (SU), Institut du Cerveau et de la Moëlle Epinière = Brain and Spine Institute (ICM), Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'Immunologie et de Maladies Infectieuses (CIMI), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Service de Génétique Cytogénétique et Embryologie [CHU Pitié-Salpêtrière], CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), Université Lille 2 - Faculté de Médecine, CHU Limoges, Institut des Maladies Neurodégénératives [Bordeaux] (IMN), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre Hospitalier Universitaire [Grenoble] (CHU), CIC - Nantes, Université de Nantes (UN)-IFR26-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Toulouse Neuro Imaging Center (ToNIC), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Hôpital Purpan [Toulouse], CHU Toulouse [Toulouse]-CHU Toulouse [Toulouse], Institut de Neurosciences des Systèmes (INS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Aix Marseille Université (AMU), Hôpital de la Timone [CHU - APHM] (TIMONE), Génomique et Médecine Personnalisée du Cancer et des Maladies Neuropsychiatriques (GPMCND), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), The research leading to these results received funding from the ’Investissements d’avenir’ ANR-11- INBS-0011. This work was partially funded by the Programme Hospitalier de Recherche Clinique (PHRC) Predict- PGRN (to ILB, promotion by Assistance Publique–Hôpitaux de Paris), the PHRC FTLD- exome (to ILB, promotion by Assistance Publique–Hôpitaux de Paris), by the ANR- PRTS PREV- DEMALS project (to ILB, grant number ANR-14- CE15-0016-07, promotion by Assistance Publique–Hôpitaux de Paris) and the Fondation Vaincre Alzheimer (to ILB, grant number FR-17035)., ANR-11-INBS-0011,NeurATRIS,Infrastructure de Recherche Translationnelle pour les Biothérapies en Neurosciences(2011), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut du Cerveau = Paris Brain Institute (ICM), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), Institut du Cerveau = Paris Brain Institute (ICM), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'Immunologie et des Maladies Infectieuses (CIMI), Faculté de Médecine Henri Warembourg - Université de Lille, Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT), Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), ANR-19-P3IA-0001,PRAIRIE,PaRis Artificial Intelligence Research InstitutE(2019), Saracino, Dario, Infrastructures - Infrastructure de Recherche Translationnelle pour les Biothérapies en Neurosciences - - NeurATRIS2011 - ANR-11-INBS-0011 - INBS - VALID, PaRis Artificial Intelligence Research InstitutE - - PRAIRIE2019 - ANR-19-P3IA-0001 - P3IA - VALID, Institut de la Mémoire et de la Maladie d'Alzheimer [CHU Pitié-Salpétriêre] (IM2A), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
- Subjects
Oncology ,0303 health sciences ,medicine.medical_specialty ,business.industry ,[SDV.NEU.NB]Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC]/Neurobiology ,Disease progression ,Youden's J statistic ,[SDV.NEU.NB] Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC]/Neurobiology ,medicine.disease ,Therapeutic trial ,03 medical and health sciences ,Psychiatry and Mental health ,0302 clinical medicine ,C9orf72 ,Internal medicine ,Medicine ,Biomarker (medicine) ,Surgery ,Neurology (clinical) ,Amyotrophic lateral sclerosis ,business ,Trial registration ,030217 neurology & neurosurgery ,030304 developmental biology ,Frontotemporal dementia - Abstract
ObjectiveNeurofilament light chain (NfL) is a promising biomarker in genetic frontotemporal dementia (FTD) and amyotrophic lateral sclerosis (ALS). We evaluated plasma neurofilament light chain (pNfL) levels in controls, and their longitudinal trajectories in C9orf72 and GRN cohorts from presymptomatic to clinical stages.MethodsWe analysed pNfL using Single Molecule Array (SiMoA) in 668 samples (352 baseline and 316 follow-up) of C9orf72 and GRN patients, presymptomatic carriers (PS) and controls aged between 21 and 83. They were longitudinally evaluated over a period of >2 years, during which four PS became prodromal/symptomatic. Associations between pNfL and clinical–genetic variables, and longitudinal NfL changes, were investigated using generalised and linear mixed-effects models. Optimal cut-offs were determined using the Youden Index.ResultspNfL levels increased with age in controls, from ~5 to~18 pg/mL (pGRN patients had higher levels than C9orf72 (86.21 vs 39.49 pg/mL, p=0.014), and greater progression rates (ARC:+29.3% vs +24.7%; p=0.016). In C9orf72 patients, levels were associated with the phenotype (ALS: 71.76 pg/mL, FTD: 37.16, psychiatric: 15.3; p=0.003) and remarkably lower in slowly progressive patients (24.11, ARC: +2.5%; p=0.05). Mean ARC was +3.2% in PS and +7.3% in prodromal carriers. We proposed gene-specific cut-offs differentiating patients from controls by decades.ConclusionsThis study highlights the importance of gene-specific and age-specific references for clinical and therapeutic trials in genetic FTD/ALS. It supports the usefulness of repeating pNfL measurements and considering ARC as a prognostic marker of disease progression.Trial registration numbersNCT02590276 and NCT04014673.
- Published
- 2021