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2013-02-01尋找保護性的基因突變:為什麼有人不會得阿茲海默症? 518 期

Author 作者 周成功/任教長庚大學生物醫學系。

許多遺傳性疾病都是因為基因突變,造成胺基酸序列改變,使得蛋白質功能喪失而得病。但有沒有人會因為攜帶了特定的基因突變,反而不容易罹患特別的疾病?找到這些保護性的基因突變,可以讓我們更了解疾病的成因,發展有效的預防或治療的藥物。透過大規模基因定序與病歷資料庫的分析,最近發現的確有些基因突變能保護老年人不容易得到阿玆海默症。

阿茲海默症又稱老年失智症,主要病徵就是認知和記憶能力逐漸喪失,它發生的機會與年齡成正比;過了65歲,每5年發病率會增加一倍。迄今仍無有效的治療方式。造成疾病確實的原因還不完全清楚,不過許多證據都指向一個蛋白:amyloid β precursor(APP)。APP 是神經細胞上的一個膜蛋白,真正的生理功能並不清楚。它會被酵素切出一小段蛋白,稱作 β amyloid。β amyloid 自己很容易 聚集成塊。解剖阿茲海默症病人的腦子,會看到神經組織中有許多 β amyloid 聚集的斑塊。β amyloid 形成的斑塊是判定阿茲海默症一個重要標記。

1987 年科學家發現早發性家族遺傳的阿茲海默症患者, 帶了APP基因的特定突變,確立了兩者之間的關係。但從APP到 β amyloid 的斑塊,是造成阿茲海默症的原因?還是病發後的結果,一直沒有定論。

雖然人老之後容易得阿茲海默症,但為什麼仍有許多老人完全沒有失智的困擾?會不會這些人帶著一些未知但會保護神經老化的基因?為了回答這個問題,冰島的科學家首先分析了1795 位冰島居民完整的基因組序列和就醫記錄,結果發現千分之五的冰島人身上 APP 基因第 673 個胺基酸會從 alanine 突變成 threonine。接下來再用 40 大家談科學萬名北歐人的檢體作全面的檢測,發現帶了這個 APP 基因突變的人與一般人相比, 有 5 倍的機會活到 85 歲而沒有罹患阿茲海默症。

這個 673 胺基酸發生突變的 APP 蛋白比較不容易被酵素切出 β amyloid !這個特性解釋了它的保護機制, 同時也進一步證實 APP 產生 β amyloid 是造成阿茲海默症的原因。對大多數正常人來說,可以減少 β amyloid 的方法,就是去找可以抑制切割 APP 那個酵素活性的藥物,或是可以結合 β amyloid 抗體,利用抗體去清除或是阻止它們聚集成塊。……【更多內容請閱讀科學月刊第518期】