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百萬人基因研究找到代謝保護線索,FNIP1浮現為潛在藥物標靶

罕見的FNIP1失功能變異與較少腹部及肝臟脂肪、較低血糖和較高瘦體重相連;細胞與小鼠實驗補上機制線索,但距離安全、有效的代謝藥物仍有關鍵一步。

By SURL BioNews

有些人天生攜帶的罕見基因變異,彷彿把身體的能量消耗稍微向上推了一格。刊於《Nature》的百萬人研究顯示,FNIP1功能受損者不僅脂肪分布與血糖較理想,綜合心血管代謝疾病的勝算也明顯較低,為肥胖、糖尿病及脂肪肝藥物研究指向一條新路徑。

研究團隊分析來自美洲、歐洲與亞洲11個世代、共1,032,116人的外顯子定序資料,並以三酸甘油脂與高密度脂蛋白膽固醇的比值作為代謝狀態指標。分析找出59個各自具有關聯的基因,其中23個已是核准藥物或臨床開發療法的標靶,顯示大規模人類遺傳資料有機會從自然變異中篩出可成藥的生物路徑。

FNIP1是當中最醒目的新線索。約每7,000名受測者便有一人攜帶極罕見的蛋白截短變異;這些變異多為單一基因副本受損,與較低的肝臟脂肪與血糖、較有利的腹部脂肪分布,以及較高瘦體重相關。在227,636名病例與265,114名對照的分析中,攜帶者罹患冠狀動脈疾病、第二型糖尿病、代謝功能障礙相關脂肪性肝病或肝硬化這項綜合終點的勝算約低60%。這是整體疾病組合的關聯,不能解讀為每一種疾病的風險都下降相同比例。

FNIP1所製造的蛋白會與FLCN等分子協作,抑制粒線體生成、氧化磷酸化及能量消耗。研究人員以小干擾RNA降低原代人類肝細胞中的FNIP1表現後,脂質分解與溶小體相關基因受到活化,提供了這些保護性關聯可能源自提高脂肪利用率的機制解釋。

動物實驗則把觀察再往前推進一步。在餵食高脂、高果糖飲食的雄性小鼠中,同時抑制肝臟Fnip1與Fnip2,或抑制兩者的互作基因Flcn,可減少體重增加與肝脂肪堆積,並改善胰島素敏感性。這種跨越人體遺傳、肝細胞與活體模型的證據鏈,比單純的基因關聯更有力,但小鼠所受的基因干預並不完全等同於人類單一FNIP1副本自然失功能。

研究也畫出安全性的界線。雙套FNIP1皆失去功能可造成免疫缺陷,而FLCN變異則與肺囊腫、氣胸及腎癌易感性相關;另有小鼠研究發現,特定肝細胞中的Flcn完全剔除可能增加肝損傷與癌化風險。研究團隊因此提出以肝臟為主、精確而不完全的FNIP1抑制策略,例如肝細胞定向的RNA藥物,盼在保留代謝效益的同時避免全身性作用。

目前結果仍不能證明抑制FNIP1能治療已罹病的人,也尚無人體給藥資料可回答合適劑量、長期免疫影響與肝臟安全性。下一階段的核心問題,將不是能否把這個基因「關掉」,而是能否在正確組織、以適當幅度調低它,將少數人與生俱來的保護效應轉化為多數人可安全使用的療法。

References

  1. Nature
  2. Nature
  3. Nature Research Briefing