▲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)


【亞太新聞網/記者鍾尚軒/高雄報導】

正常人的大腦表面會有許多皺褶，稱之為腦迴，這與高階認知功能發展息息相關。但有極少數的人腦迴沒有發育或發育不好，呈現較平滑無皺褶的外觀，因此被稱為「平腦症」，在台灣預估約有300個病人，是一種非常罕見的腦部發育異常疾病。高雄長庚醫院陽明交大研究合作團隊繼2020年發現平腦症的致病新基因—CEP85L之後再次發現人類平腦新基因-NDEL1，此研究結果已刊登於2024年1月神經科學重量級期刊「神經病理期刊(Acta Neuropathologica)」。

高雄長庚神經內科部教授同時也是醫學研究部部長的蔡孟翰醫師表示：平均每一百萬個新生兒中僅有12個平腦症個案，他們通常無法存活到成人時期，部分存活者，腦的智力發展也只有嬰兒的程度，且常合併嚴重的發展遲緩以及頑固型癲癇症，嚴重者甚至沒有語言、吞嚥或是行走能力，對病人的家庭來說，是相當沉重的負擔。平腦症目前已知有約20個基因會導致，但是仍有約20%的平腦症仍找不到其致病原因，因為大腦在發育時，神經細胞需要移動到大腦表面(皮質)，這個過程需要很多基因來調控，當這些基因出了問題，神經細胞無法移動到對的地方，就會引起大腦的皺褶無法正常發育，而產生平腦。

高雄長庚長期研究台灣的平腦症，發現一位頑固型癲癇病患合併有平腦症的病人，安排腦部核磁共振後發現，病人後方的大腦區域腦迴發育有異常，產生大腦表面平滑的現象，因此進一步應用最新的次世代定序技術研究，發現原來是由一個從未被發表過的新基因突變所導致的平腦症合併癲癇症。病人接受多種抗癲癇藥物治療、積極的早療介入和復健治療，目前已經可以自己行走，但仍有語言發展遲緩的問題；我們也發現：這新的平腦症致病基因—NDEL1，是病人本身自發性的突變，其父母都沒有帶這個基因突變，全世界也從來沒有發現過這個基因和人類的疾病有相關。


▲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)

蔡孟翰主任與國際合作發現，義大利也有一個同樣的基因突變造成的病人，同時也有腦部發育異常；進而與陽明交通大學腦科學研究所兼任研發長的蔡金吾特聘教授研究團隊合作，透過先進的基因體定序技術，確定此基因在發育的老鼠與人類大腦中表現，更在動物及細胞模式，確認此基因在老鼠身上的確會影響大腦發育；而此基因製造的蛋白質會影響細胞裡面的運動蛋白，因此導致大腦發育異常，這也是高雄長庚和陽明交大團隊長期合作共同發表的第4個平腦新基因，在全世界平腦症的基因研究中扮演重要的角色，也是亞洲成果最豐碩的團隊。


▲病人大腦後面枕葉區為主的腦迴消失和增厚，臨床上診斷為罕見的平腦症。(圖/高雄長庚提供)

蔡金吾研發長表示：透過人類大腦發育疾病新基因的發現，我們除了可以解析大腦發育過程的重要調控機制，更可以對兒童智能發展以及神經系統的運作進行進一步的了解與掌握。
這項重要的研究發現將有助於加速未來醫師在診斷這類大腦發育異常疾病的速度，並解答為何沒有任何家族史、但是小孩會得到這個嚴重疾病的疑問，甚至未來可以提供成為產前篩檢的基因，減少疾病發生的機會。而在科學方面，更可以提供科學家對於人類大腦發育的機轉的深入了解，期望未來能成為藥物或基因治療發展的方向。