第 102 期 2005-06-13

研究發展
台灣研究發現「遺傳性缺血性股骨頭壞死」之基因

國家衛生研究院、榮陽團隊、中央研究院生醫所組成之研究團隊完成遺傳性股骨頭壞死(inherited form of osteonecrosis)之基因定位與選殖，論文發表於2005年6月2日之新英格蘭醫學期刊(New England Journal of Medicine)。

股骨頭壞死常發生在三十到五十歲之間。在美國約有三十萬到六十萬的股骨頭壞死病例，而台灣地區亦是青壯年最常見的髖關節疾病。臨床上股骨頭壞死可以分為三大類：(1)外傷性: 由股骨頸骨折所造成; (2)非外傷性: 大部份由酗酒與類固醇的使用所引發; (3)原發性:約有10-15%的病人，沒有明顯的創傷，也沒有相關的疾病會導致此病。股骨頭壞死其症狀為髖關節或膝蓋內側產生劇烈疼痛，使病人跛足、不良於行，喪失工作能力，嚴重的病人則須進行全人工髖關節的置換。依據健保局統計，台灣每年有數千新病例，且在接受全人工髖關節的置換手術的病患中有50% 左右是因股骨頭壞死。股骨頭壞死不僅對病人的生活造成很大的影響，亦耗費可觀的社會醫療成本。如何早期診斷，早期治療，延遲和去除股骨頭壞死患者對人工關節置換的需求，是治療此病的重要課題。

台北榮總骨折科陳威明主任於台灣本地首先發現二個家族性股骨頭壞死的病例，並與陽明大學、國衛院共同組成研究團隊，由國衛院分子與基因醫學研究組組主任蔡世峰教授籌劃染色體定位及基因選殖，歷經二年努力首先定出上述二個家族病例之相關基因位於人類第十二號染色體。後續中研院生醫所團隊亦發現另一家族，並提供臨床資料與檢體，共同完成此一研究工作。此項成果結合四個機構之研究能量，應用基因體科技完成定位選殖(Positional Cloning)，找出致病基因，為國內成功之首例。該論文為醫學頂尖期刊-新英格蘭醫學期刊所接受，是台灣基因體醫學研究發展之重要里程碑。

本論文報導，上述三個家族性股骨頭壞死的成員中，所有的患者皆帶有一個位於第二型膠原基因(COL2A1)之外顯子(exon)上，由鳥糞嘌呤(Guanine)核苷轉換為腺嘌呤(Adenine)核苷之基因突變。由於第二型膠原是組成骨骼之主要結構，此突變會影響第二型膠原重要的重複序列(Gly-X-Y)，產生由甘胺酸(Glycine)轉換為絲胺酸(Serine)之胺基酸變異，從而影響第二型膠原之功能。值得注意的是有三位帶有基因突變的家族成員，在一開始的問診篩檢中並無症狀，但後來陸續出現腹股溝疼痛等股骨頭壞死之典型症狀，有一位甚至已進展至此病的晚期階段，必須進行人工髖關節的置換。團隊研究顯示基因檢測可以提前找出遺傳性股骨頭壞死之罹患者，並在病情惡化前提供早期治療。

本研究獲得基因體醫學國家型計劃之支持，除了計畫本身獲得補助外，陽明大學及中研院生醫所之核心設施亦扮演重要角色。以本論文發現為基礎，榮陽團隊與國衛院將以第二型膠原基因為標的，進行分子細胞學實驗，建立疾病的動物模式，進一步了解此一常見骨頭疾病的致病機轉。藉由篩檢 COL2A1基因突變，提早診斷出罹患股骨頭壞死的病人，在股骨頭凹陷、坍塌之前及時給予治療，將可減低人工關節置換手術的需求。
《文：劉郁芬，蔡世峰；圖(中左)：分子與基因醫學研究組蔡世峰組主任；攝影：沈世華》