尋找保護性的基因突變:為什麼有人不會得阿茲海默症?
長庚大學生物醫學系周成功教授
許多遺傳性疾病都是因為基因突變,造成蛋白質胺基酸序列改變,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,可以讓我們更瞭解疾病的成因,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,不過許多証據都指向一個蛋白: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1,795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400,000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 amylod!這個特性解釋了它的保護機制,同時也進一步証實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。目前有好幾家藥廠正在發展這種酵素抑制劑,有的己經進入一期臨床實驗。