英国自残老鼠基因之谜 台湾医师破解

台大医院神经科医师李铭仁破解一只英国冰存20、30年的啃脚老鼠基因突变之谜。(周丽兰摄)

李铭仁医师(右一)现任台大云林分院神经内科主任,图为他在记者会解释基因治疗的原理。(周丽兰摄)

「基因治疗」如上帝的工作,台大医院神经科医师李铭仁专长单基因神经遗传疾病,很少人知道他深入研究的起点是一只躺在英国冰箱20、30年的啃脚老鼠,也因为他的追根究柢,啃脚老鼠的基因突变谜团被破解。

啃脚老鼠(MF rat)是一只周边感觉神经病变的老鼠,因失去周边的感觉, 所以常舔自己的脚,由于不痛,牠甚至会吃自己的脚,简单说是一只自我残害脚趾的老鼠。

李铭仁1998年到伦敦大学从事周边神经研究,从最基本开始摸索,得知该校有一只放了20、30年仍无法确定哪个基因出问题的啃脚老鼠由一名教授保管中,他决定试看看。

李铭仁说,啃脚老鼠应该是显性遗传疾病,英国人也很想知道是那个基因出问题,却没有人敢投注时间, 因为结果可能像大海捞针,万一研究5年没有结果,博士学位成泡影。

英国的基因研究传统是教授们一代接一代收集大量罕见病例,把DNA存放在负70度的冰箱,存放时间可长达20年,例如研究失智症,从资料库可以找到很大的失智症家族的DNA,研究者寻着前人的足迹很快就能找到正确基因。

但李铭仁做了一个大胆的决定,以啃脚老鼠的基因病变为研究,「只要把这一只老鼠弄懂,人就是一样的。」老鼠有10对染色体,比人少一些,碱基和人不相上下有30亿个,而致病的原因只有一个。

一开始的瓶颈是易取得的白老鼠是小老鼠,小老鼠的基因序列和大老鼠的不同,而且还不会舔啃脚趾,因此必须想办法测试,他取得200只小老鼠,拜托保留啃脚老鼠标本的教授帮忙判断小老鼠是否罹病,才能作为实验与对照组。

李铭仁说,过程中贵人相助,陆续取得小老鼠的碱基定序、大老鼠的基因序列,用缩小范围的方式,再利用把一个物种套用到另外一个物种的理论,确定是「CCT4」单基因突变,在大海中捞到对的一根针,时间只花3年又1个月,李铭仁觉得是「上帝巧妙的安排」。

李铭仁此一突破性发现,解开伦敦大学20、30年的谜团,论文获得当年伦敦大学皇后校区的最佳论文奖,但由于跟人体无关,可惜未引关注。3年后,阿尔及利亚的一个感觉神经病变的家族,证实突变的基因与啃脚老鼠相差不远。

李铭仁的指导教授十几年后来台演讲,特别把老鼠和李的照片放在投影片中, 跟台下神经科医师听众说:「这是我的学生,我很高兴他去英国的时候找到这老鼠的突变基因,这是一个突破。」

李铭仁由于这只死老鼠,对基因流程与原理熟透,他认为基因不像数学、工程,它是有极限的,弄懂原理就万变不离其宗,他看书、看事情倾向「怎么想到的」,行医也一样,除了初衷很重要,还要去想「为什么会变成这样」,而不是赶快让病人出去。

李铭仁是国内神经内科领域专家,曾担任台湾神经纤维瘤协会理事长,专精神经性遗传疾病、一般神经疾病,从事单基因神经遗传疾病的研究,现任台大云林分院神经内科主任。