青少年原發性脊柱側彎 港大醫學院發現遺傳成因

青少年原發性脊柱側彎(Adolescent Idiopathic Scoliosis，AIS)是最常見的脊柱畸形，患者需要佩戴矯正器或做手術阻止惡化。由港大醫學院臨床醫學學院矯形及創傷外科學系鍾培言教授和生物醫學學院宋又強博士，以及香港中文大學醫學院生物醫學學院高波博士領導的跨學科研究團隊，近日成功識別AIS的主要成因，有助未來研究預防性治療方案。

可致多種併發症

本港有3.5%介乎10歲至18歲的青少年為AIS患者。脊柱側彎一般於青春期時惡化，可導致各種併發症，包括心肺功能受損、呼吸困難，或有背痛、高低膊、盤骨不對稱，造成外觀問題，有可能影響患者的社交活動和心理健康。

研究團隊為1,701名AIS患者和3,219名對照組人士進行基因檢測，鑑别出SLC6A9基因的罕見變異。該基因負責產生一種名為甘氨酸轉運蛋白1(GLYT1)的蛋白質，從而調節中樞神經系統中的甘氨酸水平，有助正確傳導脊椎中的神經訊號。團隊的研究揭示，SLC6A9變異基因會降低甘氨酸攝取，令甘氨酸濃度提高，產生異常的神經傳遞。

研究證與SLC6A9基因突變相關

團隊利用斑馬魚模型，透過基因編輯技術破壞斑馬魚的SLC6A9基因，結果顯示，突變斑馬魚表現出脊柱彎曲和神經活動不協調，與AIS患者的症狀相似。團隊亦嘗試找出脊髓中的中樞模式發生器對AIS的作用。中樞模式發生器負責自主產生步行或呼吸等節奏性行為的神經迴路，團隊發現GLYT1變異促使甘氨酸濃度過高，使中樞模式發生器無法正常運作而誘發AIS。

發現潛在治療藥物

另一方面，研究團隊在突變斑馬魚上測試了苯甲酸——臨床上用於治療甘胺酸腦患者的甘氨酸受體拮抗劑。結果顯示，苯甲酸鈉可以中度減輕斑馬魚的彎曲程度，有望為甘氨酸水平較高的AIS患者提供預防性治療。港大醫學院臨床醫學學院矯形及創傷外科學系主任兼臨床教授鍾培言指出，「研究旨在識別與AIS相關的基因變異，填補對遺傳成因與AIS關係方面知識的不足，開創為AIS患者提供針對性和個人化的治療新方案；更為研發新的診斷方法和預防療法製造條件。」研究結果已在學術期刊《臨床研究期刊》(The Journal of Clinical Investigation)發表。