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漸凍症治療重大發現! 中研院:硫酸雙醣分子減緩神經元退化
記者戴淑芳∕台北報導
漸凍症治療新思路!中研院成功以硫酸雙醣分子減緩神經元退化,可望提供科學界更多神經退化性疾病的治療線索。研究成果已發表於國際頂尖期刊《科學前緣》。
在台灣被稱作「漸凍症」的肌萎縮性脊髓側索硬化症(ALS),以及全球罹患人數僅次於阿茲海默症的額顳葉失智症(FTD),都是好發於中年人的神經退化性疾病,致病原因迄今不明。
中研院基因體研究中心陳韻如研究員團隊近期利用化學合成胜肽,首次發現並建立新毒理模型,同時亦發現一種雙醣分子可增加腦神經細胞的存活率,減少神經元的退化,可望提供科學界更多神經退化性疾病的治療線索。
陳韻如表示,儘管2疾病的臨床表現不同,卻共享相當多病理特徵和基因變異。臨床數據顯示,逾90%漸凍症及約70%額顳葉失智症患者屬偶發型,不易分析與致病機轉有著密切關連性的基因變異來源。
然而,家族性遺傳患者最常見的基因突變,皆來自C9ORF72基因中,DNA重複擴增GGGGCC(G4C2)序列的突變。研究團隊首先以人工化學合成方法,製作出不同重複序列的poly-GR/-PR蛋白質。實驗證實,重複超過25-30次的poly-GR會降低神經細胞存活率,也會破壞細胞膜和核膜。
研究更首次發現,藉由與核苷酸的交互作用,將使細胞內重要核苷酸機制如DNA複製、轉錄和蛋白質轉譯等皆無法運作。
團隊另以細胞表達poly-GR/-PR進行實驗,亦獲相同結果,此致病機制首次獲得驗證。研究結果提供了存在於病患中G4C2重複次數的病理機制。
研究團隊與國家同步幅射研究中心鄭有舜研究員團隊合作,利用先進TPS13A生物結構小角X光散射光束線,結合分子模擬,發現poly-GR蛋白質重複次數超過25-30次,才能形成軟螺旋的結構特徵。螺旋結構會破壞細胞膜,由此可證實特定長度的poly-GR才具有穿膜及細胞毒性。
由於神經細胞無法再生,提高細胞存活率是一種治療方向。研究團隊自基因體研究中心特聘研究員洪上程建置的硫酸乙醯肝素分子庫,篩選出一個硫酸雙醣分子(SOS),並作用於神經母瘤細胞、漸凍症病人多功能幹細胞分化的運動神經細胞,成功減緩由poly-GR/-PR所引發的神經毒性。