唐氏症有解! 發現治療染色體異常關鍵基因 - 生技

BY GENE ONLINE 十二月 10, 2015

原文:http://www.geneonline.news/index.php/2015/12/10/12101247/

近年來男女晚婚已經成為全球的趨勢，婦女的平均生育年齡延後，超過35歲的高齡產婦比

例更是逐年上升。

根據研究統計顯示，高齡產婦不僅受孕的困難度比一般孕婦來得高，胎兒發生染色體異常

的風險也會隨著生育年齡增加而倍增，其中唐氏症(Down Syndrome; Trisomy 21)是最常見

的染色體異常疾病，平均發生率為1/800~1/600，在21號染色體的數目發生異常，導致胎兒

出生後在智能與身體發育的遲緩與缺陷。

雖然隨著優生保健意識的普及，唐氏症等染色體異常疾病已經列入孕婦產檢的染色體篩檢

與產前診斷常規檢查項目，但仍然缺乏有效的臨床治療方法。透過產前篩檢與診斷發現懷

有染色體異常胎兒的孕婦，僅能被迫抉擇胎兒的去留而備受身心煎熬，但這種情況將因為

科學研究的進展發生根本性的改變。

美國馬薩諸塞州大學醫學院(University of Massachusetts Medical School)的Jun Jiang

博士在 10th International Conference of Genomics 發表了令人振奮的研究成果，她和

研究團隊設計出一種方法，模擬雌性哺乳動物動物在胚胎發育過程中會沉默其中一條X染色

體的自然過程。兩條X染色體都包含有一個稱作為XIST的基因，當 XIST 基因活化時會生成

一種RNA分子，這種分子會像毯子一樣覆蓋在染色體的表面，阻止該條染色體上其他的基因

表現。在雌性哺乳動物中，一個 XIST基因活化，就能導致它所在的該條X染色體沉默。


該研究團隊發現，將原本位於X染色體上的XIST (X-inactive specific transcript)基因

轉殖到21號染色體上的 DYRK1A基因位置上，即可誘發21號染色體產生異染色質結構修飾

(heterochromatin modifications)、染色體基因沉默(chromosome-wide transcriptional

silencing)與DNA序列的甲基化(DNA methylation)，產生21號染色體巴爾氏體

(Chromosome 21 Barr body)，進而引發21號染色體沉默關閉的現象。透過這個染色體沉默

的機制，能讓唐氏症(Down Syndrome; Trisomy 21)因染色體數目增加而過度表現活化的基

因受到調控。

位在21號染色體上的APP(Amyloid precursor protein )基因，是導致早發性阿茲海默症

Alzheimer’s disease (AD)的關鍵基因，也是導致唐氏症患者發生心智發展障礙的主要原

因。這項研究證實，透過XIST (X-inactive specific transcript)基因轉殖，可有效抑制

APP(Amyloid precursor protein )基因的活化程度，將可能有助於減緩唐氏症的臨床症狀

。更令人振奮的是，具有 21號染色體三倍體的細胞，經過 XIST (X-inactive specific

transcript)基因轉殖之後，能夠有效地調校整條21號染色體上的基因表現量，讓細胞的基

因表現量恢復到與正常(21號染色體雙倍體)細胞相仿的水平，而且並不影響其他染色體的

基因表現量。

這項創新的發現具備相當充分的細胞實驗證據與說服力，已被收錄在《自然》雜誌。

Jun Jiang博士認為她們的研究成果，未來非常有潛力走向臨床應用，也可能適用於治療其

他染色體數目異常疾病。這代表以往無藥可醫的染色體(數目)異常疾病例如:唐氏症(Down

Syndrome; Trisomy 21) 、愛德華氏症(Edwards Syndrome; Trisomy 18) 、巴陶氏症

(Patau Syndrome ; Trisomy 13)等，未來將可能運用染色體沉默(chromosome

inactivation)的機制達到減緩臨床症狀或是有效治療的目的。這項革命性的醫療創新，將

賦予產前染色體篩檢/診斷更重要的意義，透過懷孕初期的染色體檢查，可能提供及早的介

入性治療方法，造福廣大的孕婦與胎兒。


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