以抗心律不整藥物治療巴金森氏症之新思維

Antiarrhythmics cure brain arrhythmia: the imperativeness of subthalamic ERG K⁺ channels in parkinsonian discharges. Science Advances 3: e1602272 (2017)

本所楊雅晴副教授研究團隊，長期興趣在探索哺乳動物腦神經訊息處理之原則及其如何影響神經功能，已在長庚大學創建數個哺乳動物神經迴路由分子至系統之研究模式系統。本項發表是與運動規劃相關之腦皮質-基底核迴路上之研究成果。巴金森氏症是常見神經退化性疾病。病因主要是病患腦中黑質細胞死亡引起多巴胺神經調節物質分泌下降，造成負責運動控制的腦皮質-基底核迴路放電異常，而產生巴金森氏症運動失調病狀。另一方面，hERG鉀離子通道，在腦中所扮演的角色，是長久以來困擾著科學家及臨床醫師的重要課題。hERG離子通道在調節心律上極其重要，相關之基因突變，是導致人類心律不整之重要原因之一，而臨床使用及致力開發中之許多抗心律不整藥物，也以此離子通道為標的。有趣的是，人類腦中雖然也大量表達著此離子通道蛋白，但其於神經系統之功能，卻長期未知。主要原因是過去學界未能直搗此蛋白質運作特性和神經訊號互動之核心。本所博士生黃琛琁在楊老師之指導下，基於他們對神經系統放電機制多年來研究所累積之研究心得及獨到見解，首次發現此類離子通道必須以特定的(生理的或病態的)神經放電模式才能適當活化，並對實際神經功能做出貢獻。其研究團隊結合由分子至系統之多種實驗方法提出環環相扣的直接證據，確立了由離子通道運作、細胞放電機制乃至於行為輸出之因果關係。首次證明一原本在腦中功能未明之離子通道，在中樞運動控制以及巴金森氏症病生理上之極重要角色。由於巴金森氏症之運動症狀實為腦不正常放電(“腦律不整”)所引發，使皮質-基底核迴路運作失衡，導致正確運動指令無法下達，也因此能以適當調節腦律之藥物加以矯治。這些結果明確指出調整腦神經迴路電活動及節律，進而調整相對應的神經功能甚至神經疾病之宏觀轉譯研究新方向。

博士班四年級學生黃琛琁畢業於本校生物醫學系，就讀本所碩士班及博士班期間在楊老師指導下，持續進行腦皮質-基底核迴路電生理特性及相關分子機制研究。於今年5月以第一作者身份，發表此論文於Science Advances期刊。該期刊為美國科學促進會(AAAS)著名期刊Science之新子刊，旨在刊登國際上眾科學領域之重大創新發現，其中生醫領域每月約僅有十篇左右論文能獲刊登。

論文連結：http://advances.sciencemag.org/content/3/5/e1602272