动脉粥状硬化 北医大发现新分子标靶纽蛋白
【记者周家仰/台北报导】 2022/12/14

▲国科会副主委陈仪庄(左)及裘正健讲座教授(右)。(图∶国科会提供)
国科会昨(十三)日召开「动脉粥状硬化症诊断治疗创新发现,台湾研究团队亮眼成果荣登国际顶尖期刊」学术研究成果记者会。台北医学大学医学科技学院院长、讲座教授暨国家卫生研究院特聘研究员裘正健博士组成跨领域团队,对血流力学如何调控血管病生理,乃至动脉硬化症形成分子机制解密,首次成功发现动脉硬化症重要诊断与治疗新颖分子标靶,该项杰出研究成果於十一月荣登国际顶尖期刊《欧洲心脏杂__(European Heart Journal),受到国际高度瞩目。

研究团队指出,心血管疾病是国人及全球死亡头号杀手,而动脉粥状硬化则是诱发心血管疾病的重要危险因子。临床医学证据显示,动脉粥状硬化好发於血管弯曲或分歧处附近,而此区域的血液流动特别复杂,其所产生的扰流(disturbed flow)与剪力(shear stress),被认为是参与调节血管壁发炎与动脉硬化形成的重要因子。尽管经过四十多年研究历程,科学家对於心血管系统的力学环境,是如何调控心血管病生理,乃至於动脉粥状硬化症的形成,仍所知甚少。

裘正健教授所率领的「血管分子生物工程」研究团队,利用前瞻最新跨领域技术,提出创新设计,结合新实验猪及转殖基因鼠模型、体外流动室模型、大规模磷酸化蛋白质体学及冠状动脉疾病患者的临床标本,首次开发出心血管疾病动脉粥状硬化症的诊断与治疗新分子标靶—纽蛋白(vinculin)。

裘正健教授表示,纽蛋白是一种细胞骨架蛋白兼粘著斑组成蛋白,它的丝氨酸(serine)721位置在动脉粥状硬化易感区域的血管内皮中,会被紊乱血液扰流及剪力高度磷酸化。此种扰流所引起的纽蛋白丝氨酸721磷酸化是由G蛋白偶联受体激2(GRK2)所介导,诱导纽蛋白使其成为具有闭合构象的无活性形式,造成血管内皮VE-钙粘蛋白(VE-cadherin)连接破坏,增加血管内皮通透性与病灶内巨噬细胞的浸润,最後导致动脉粥状硬化症形成。

裘教授解释,在动脉粥状硬化小鼠模型中,产生血管内皮特异性过度表达非磷酸化纽蛋白突变体的新型转殖基因鼠,证实纽蛋白丝氨酸721磷酸化在促进动脉粥状硬化中的关键作用。

研究团队针对冠状动脉疾病患者临床标本进行分析,结果显示血管内皮纽蛋白丝氨酸721磷酸化是动脉粥状硬化进展的关键临床病理生物标__物,而血清中纽蛋白丝氨酸721位置的磷酸化水准,也是诊断冠状动脉疾病进程极有价值的生物标__物。另,他汀类药物治疗可降低冠状动脉疾病患者血清中纽蛋白丝氨酸721的磷酸化水准。

研究团队与国内外知名大学及研究机构,包含中研院、台大、三军总医院、中国医药大学及美国加州大学圣地牙哥分校生物工程学系与医学工程研究所都有长期合作,此次科研成果也为与这些国内外研究机构及医院长期合作的成果展现。这项创新科研发现血管内皮及血清中纽蛋白丝氨酸721位置的磷酸化水准,是临床评估与治疗早期动脉粥状硬化极重要关键分子靶点,将有助於开发心血管疾病相关创新诊断方法治疗药物。