科学家们期待弄清肌萎缩性脊髓侧索硬化症（ALS）是怎么引起的，企图能找到新的治疗方法。该项研究发现已发表于《Neuron》杂志上，结果发现ALS患者存在一个基因突变，从而产生一种可致死蛋白，使得大脑受到损害，从而导致ALS。

大概5%的ALS患者携带有已被改变的C9orf72基因，并且该基因在ALS患者体内包含有数百个重复序列，而在正常人体内并没发现。然而，自从2011年发现该基因以后，科学家们提出了种种假设，一直在尝试着弄清该基因的功能以及其在ALS患者中发挥的作用。

资深作家，托马斯·杰斐逊大学Weinberg ALS研究单位主任Davide Trotti研究了三个不同的假设。第一个，ALS患者C9orf72基因突变打断了细胞内基因的正常功能，并不成立。当科学家们敲除了该基因的表达，降低了蛋白的生成，但神经元仍正常运作，由此表明，C9orf72对于神经元的健康并不重要。

另一个可能是，包含该基因的重复序列生成了一个产物，RNA或者是蛋白质，这个产物对细胞是有毒性的。由C9orf72转录的RNA折叠成不规则的形状，被称为G-四重奏，就像一对盘子，这可能干扰了细胞的正常功能。第三种猜测认为，由该C9orf72基因上重复序列产生的异常蛋白对ALS患者的神经元有毒性伤害。

Trotti博士与他的同事合成了一个G-四重奏RNA，并将其导入正常的细胞中，且该细胞并不含有C9orf72突变。具有G-四重奏越长（堆了更多盘子）的神经元比那些少G-四重奏的死亡几率大两倍，由此表明该机制是有作用的。

但是，当Trotti博士与其同事研究了由C9orf72RNA产生的蛋白时发现了一个更有利的证据。尽管这五个不同的蛋白可由同一个RNA序列产生，但是研究员们发现，其中一个蛋白会对细胞有严重的伤害。由脯氨酸（P）与精氨酸（A）重复排列构成的蛋白质链被称为聚-PR链在神经元上堆积，并且会迅速杀死产生的神经元。

通过实时追踪存活的神经元的行为，科学家们可观察到当越来越多PR蛋白堆积在神经元上时，细胞会变得更浮肿，然后突然就会死亡。该反应极为迅速，仅仅72小时即可发生。

为了研究该过程在人类的细胞中是否也有着同样的反应，科学家们研究了来自ALS患者运动神经元衍生的iPS细胞，挑选的ALS患者C9orf72基因发生了突变。确实，该运动神经元含有毒性的PR蛋白。另外，当细胞内的RNA链与PR蛋白均被激活，研究者们观察到了一种合成反应，由此表明，这两种机制都会伤害运动神经元。

Trotti博士说：“以上研究结果表明，假如我们可以阻止PR的形成，或者促使其分解，这将有助于防止运动神经元受破坏或者其他ALS症状。”