DNM1L表現變異與巴金森病：啟動子多型性,轉錄調控及治療開發研究

背景：巴金森病(PD)是一與年紀相關的神經退化性疾病，約見於1%的65歲以上長者，盛行率僅次於阿茲海默氏症。巴金森病患者黑質紋狀體多巴胺神經元的選擇性減少，導致漸進式失去運動神經的調控。研究顯示粒線體功能異常，與巴金森病的致病機制相關。DNM1L (DRP1)為調控粒線體分裂的重要蛋白，可藉轉譯後修飾活化及移位至粒線體外膜，來調節粒線體分裂。 目的：根據NCBI資料庫，東亞人DRP1基因近端啟動子上具多種多型性變異。先前與粒線體新生及功能相關的基因表現分析結果顯示，巴金森病患者週邊血單核細胞中DRP1 mRNA表現量顯著增加。本研究目的是分析巴金森病患者及正常人(NC)的DRP1基因啟動子變異，並探究此等啟動子變異對DRP1轉錄活性的影響。 方法：蒐集巴金森病患者及正常人樣品。PCR增幅590 bp的DRP1啟動子片段(-714~-125)進行直接定序(n=63 for PD and n=63 for NC)，並對所發現的-556 G/A多型性進行較大規模的病例-對照研究(n=533 for PD and n=544 for NC)。另外，進行電腦模擬搜尋，選殖可能結合啟動子多型性位點的轉錄因子，並建構啟動子多型性之DRP1-GFP報告質體及功能性分析。 結果：DRP1基因啟動子定序結果發現-556 G/A (rs565216693)、-318 -/AAT、-315 A/T (rs201231372)及-311 A/T (rs11423175)等多型性變異。所定序的126個樣品，-318 -/AAT及-315 A/T多型性呈現完全連鎖。-556 G/A點變異的533個病例-544個對照研究結果發現基因型及等位基因頻率皆呈現顯著差異(P = 0.011)，-556 GA基因型者罹病風險(OR)為5.71 (95% CI: 1.26–25.89, P = 0.020)，攜帶多型性A等位基因者罹病風險為5.66 (95% CI: 1.25–25.60, P = 0.020)。建構可能調控DRP1的轉錄因子TFAP2A、CEBPB、FOXA1的cDNA質體，轉入人類SH-SY5Y細胞後，可能結合A等位基因的CEBPB及FOXA1顯著提升內生性 DRP1的表現。目前已建構包含上述啟動子變異的5個報告質體，將與轉錄因子cDNA質體共轉入SH-SY5Y細胞，來評估啟動子變異對DRP1基因轉錄活性的影響。 結論：我們的研究結果顯示，DRP1基因啟動子-556 G/A變異與台灣人PD罹病風險相關。