罕病平腦症 高雄長庚、陽明交大團隊發現致病新基因

高雄長庚神經內科教授暨醫研部部長蔡孟翰。圖/高雄長庚提供

高雄長庚與陽明交大團隊再次發現人類「平腦症」新基因NDEL1,繼2020年發現平腦症的致病基因CEP85L後的新發現,該團隊已共同發表4個平腦症基因,研究結果已刊登於今年1月神經科學重量級期刊「神經病理期刊(Acta Neuropathologica)」。

「平腦症」是一種非常罕見的腦部發育異常疾病,在臺灣大約只有300名病患。正常人的大腦表面會有許多皺褶稱爲「腦回」,與高階認知功能發展息息相關,但平腦症患者腦回沒有發育或發育不好,呈現較平滑無皺褶的外觀。

高雄長庚醫學研究部長蔡孟翰表示,每百萬個新生兒中約有12個平腦症個案,通常無法存活到成人,存活者智力發展也只有嬰兒程度,且常合併嚴重的發展遲緩及頑固型癲癇症,嚴重者甚至沒有語言、吞嚥、行走能力,對病人家庭來說是很沉重的負擔。

平腦症目前已知約有20個基因會導致,但仍有約20%平腦症找不到致病原因。大腦在發育時,神經細胞需要移動到大腦表面(皮質),過程需要基因調控,當基因出了問題,神經細胞無法移動到對的地方,就會引起大腦皺褶無法正常發育。

高雄長庚長期研究臺灣的平腦症,發現一位頑固型癲癇病患合併平腦症病患,後方大腦區域腦回發育異常,有平腦現象。經研究發現,其平腦症致病基因爲NDEL1,是病人本身自發性突變,父母都沒有帶這個基因突變,全世界從未發現這個基因與人類疾病相關。

蔡孟翰與陽明交通大學腦科學研究所兼任研發長蔡金吾團隊合作,透過先進基因體定序技術,確認此基因在老鼠身上會影響大腦發育,此基因製造的蛋白質會影響細胞裡面的運動蛋白,導致大腦發育異常。

蔡金吾表示,透過人類大腦發育疾病新基因的發現,除了可解析大腦發育過程重要調控機制,也能進一步瞭解與掌握,兒童智能發展以及神經系統運作進行。這項研究發現有助於加速未來醫師診斷大腦發育異常疾病的速度,提供科學家對大腦發育機轉的深入瞭解。

平腦症患者大腦後面枕葉區爲主的腦回消失和增厚。圖/高雄長庚提供

新平腦症基因NDEL1表現在老鼠胚胎大腦的中間區和皮質區。圖/高雄長庚提供