全球约5千万的失智症患者中,有将近6-7成都是阿兹海默症的患者。以往的研究显示,造成阿兹海默症的起因在于乙型类淀粉蛋白质Aβ(Amyloid Beta)及Tau蛋白的错误堆积、纤维化。中央研究院团队近期发现并且证实,促使阿兹海默症更加恶化的另一种大脑中的蛋白质TDP-43。这项研究,为阿兹海默症患者日后精准医疗打下基础。

中央研究院基因体研究中心陈韵如副研究员(右3)与研究团队。(图/中央研究院提供)
中央研究院基因体研究中心陈韵如副研究员(右3)与研究团队。(图/中央研究院提供)

中央研究院基因体研究中心陈韵如副研究员率领的研究团队,针对近期研究发现,约有30%到57%阿兹海默症患者,脑内有另一种蛋白质TDP-43囤积,而这些患者通常会有更严重的记忆丧失及海马迴萎缩。

陈韵如指出,研究团队针对可疑的蛋白质TDP-43,透过多种生物化学及生物物理实验证实,TDP-43会与Aβ结合,诱发Aβ寡聚体的形成,虽然这种寡聚体可延缓Aβ的纤维化,但其对神经系统的伤害比纤维化更大。

陈韵如表示,从小鼠实验中可得知,TDP-43会使阿兹海默症恶化约2倍。(图/梁惠明摄)
陈韵如表示,从小鼠实验中可得知,TDP-43会使阿兹海默症恶化约2倍。(图/梁惠明摄)

为了实际测试TDP-43对记忆力产生的影响,研究团队先运用电生理实验,发现小鼠脑部负责传递讯息的神经突触受到了损伤;接着,再于活体小鼠的水迷宫实验中观察到,训练有素的小鼠,在注射TDP-43蛋白后,会迷失在水迷宫中,找不到上岸的路。代表小鼠脑内负责记忆环境和空间方位的部份退化了。而解剖后也发现,小鼠脑神经细胞内的TDP-43与Aβ的确有交互作用,并在脑部留下严重的发炎痕迹,这些病徵都与阿兹海默症一致。

陈韵如长期关注于脑神经退化疾病,近年则锁定TDP-43蛋白在脑神经病变所扮演的角色。2014年,她发现TDP-43蛋白多聚体,是导致渐冻症及额颞叶退化症的关键,且发展出TDP-43蛋白多聚体的专一抗体。近期研究团队进一步证明,TDP-43蛋白加速阿兹海默症恶化。

这项研究将有助于将阿兹海默症患者精准分类,期望未来利用针对错误折迭TDP-43的专一抗体,侦测阿兹海默症病人,先将病人分类,以发展病人精准医疗及协助药物开发。

研究团队目前持续透过核磁共振等方式掌握TDP-43和Aβ的互动区域,希望寻找可望突破TDP-43、解决阿兹海默症、渐冻症及相关脑神经退化疾病的机会,为这些目前不可逆的重症,再添希望之光。研究成果已于今(2020)年11月23日发表于《自然通讯》(Nature Communications)。

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