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  • 發布日期:115-09-08
「分子GPS」鎖定失控腦神經病變蛋白
陳虹如助理教授(右)與林湘穎同學(左)合影。
圖說:生命科學系暨基因體科學研究所陳虹如助理教授(右)與林湘穎同學(左)合影。
文/公關組  圖/研究團隊

阿茲海默症等神經退化疾病令患者與家屬感到無助。陽明交大與成大研究團隊成功開發出一套分子導航技術,能將經人工設計的去磷酸化酶精準送到大腦中發生病變的蛋白位置,讓蛋白恢復正常狀態,為神經退化疾病治療提供新的可能方向。

阿茲海默症的發生,與大腦中類澱粉蛋白斑塊異常堆積密切相關。另一方面,原本負責維持神經細胞結構穩定的「tau蛋白」,一旦過度磷酸化,也會加劇類澱粉蛋白的毒性。然而,面對這類蛋白質異常磷酸化,目前仍缺乏能夠精準鎖定並移除異常訊號的有效治療策略。

本校生命科學系暨基因體科學研究所助理教授陳虹如,與成大生物化學暨分子生物學研究所助理教授陳伯翰共同合作,開發出一套全新的標靶去磷酸化技術,並結合新型脂質奈米顆粒遞送系統,讓人工修復的蛋白分子能精準運送至病變蛋白,達到精準醫療的目的。

令人振奮的是,研究團隊採用非侵入性的鼻腔給藥替小鼠進行治療。結果顯示,藥物能順利通過屏障進入大腦,顯著降低多個tau蛋白磷酸化蛋白。在迷宮與識別等行為測試中,可以發現小鼠的空間記憶力、短期記憶力與焦慮行為皆獲得改善,且大腦未出現任何神經細胞受損或毒性反應。

「這套技術就像是精準的分子GPS。」陳虹如如此形容。她說,蛋白質過度磷酸化就像神經細胞內受損訊號的開關,如果能關閉這個訊號,就有機會降低神經細胞受到的傷害。

陳虹如進一步解釋,tau蛋白之所以過度磷酸化,部分原因在於大腦中負責「關閉磷酸化訊號」的去磷酸化酶活性受損,導致磷酸化訊號不斷累積而無法被正常清除。而這項技術就是精準引導去磷酸化酶移除tau蛋白上多個關鍵的異常位點。

這項突破性研究成果發表於國際期刊《自然通訊》(Nature Communications)。值得注意的是,除了tau蛋白外,研究團隊也證實,這項技術也能針對癌症相關的表皮生長因子受體(EGFR),以及與巴金森氏症相關的α-synuclein蛋白,精準移除異常磷酸化訊號。這項結合化學分子與奈米科技的臺灣之光技術,未來將持續優化腦部遞送效果,期望能早日轉化為臨床治療,為神經退化疾病治療帶來新契機。