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港大醫學院研究揭示腕管綜合症致病基因 為預防和治療指引新方向

2020年07月27日

香港大學李嘉誠醫學院(港大醫學院)與中國吉林大學中日聯誼醫院、美國哈佛大學、美國國家衞生研究院合作,發現基因突變是導致患上腕管綜合症的主要風險因素之一,揭示了過去未被發現的發病機制,為研發新的預防和治療方案指引了方向。相關研究成果已經發表於跨領域科學期刊《自然─通訊》(按此瀏覽期刊文章)。

 

研究背景

俗稱「滑鼠手」的腕管綜合症,多發病於在日常生活和工作中需要重複進行手部和腕部活動的人群,例如從事資訊科技的專業人士、建築工人、清潔工人和家庭主婦。腕管綜合症主要因腕管內的正中神經受周邊組織,例如軟組織腫脹及增厚等擠壓,導致手部感覺疼痛、麻痺、刺痛和無力。

如果沒有合適的治療,腕管綜合症患者的症狀會逐漸惡化,可導致手部神經受損、永久性肌肉萎縮或喪失功能等情況。過去有調查顯示,大概每100人中就有1-5人患上不同程度的腕管綜合症1 ,並且是令人無法工作的重要原因。這病症常見於40歲以上人士、女性患者比例明顯較男性高,超過一半患者雙手都出現症狀。以美國腕管綜合症發病率每年為0.1-0.3%估計,本港每年約有至少七千宗腕管綜合症新症2

以往大多數人均認為環境因素,例如長期過度使用手部和腕部等,是引發腕管綜合症的主要原因。可是,過去亦有研究顯示大約17%到39%的患者具有家族性傾向3,4、歷史上也曾報道過許多腕管綜合症家族病例、大型孿生子研究也顯示該病症的遺傳成分約為46%5,這些都意味著遺傳基因可能是導致腕管綜合症的重要因素。然而,至今為止,並沒有任何致病基因被證實。

 

研究發現

研究人類複雜疾病的發病機制往往非常困難,因為有關發病機制通常是由環境、遺傳等諸多因素共同作用所導致。然而,在複雜疾病患者中出現由遺傳因素主導的病例,往往能為研究工作帶來突破。基於這一理念,研究團隊針對兩個龐大的腕管綜合症家族(合共近一百名患者)進行了從臨床診斷、遺傳分析、生化分析到動物模型的詳細研究,最終確定了一個名為COMP的基因突變是導致這兩個家族腕管綜合症發病的原因。

COMP基因所表達的蛋白,是腕管內包裹神經線的組織之重要成分。突變的COMP蛋白誘發細胞應激反應,導致組織纖維化和大量異常細胞(如脂肪細胞)的出現,這些變化導致腕管內組織的增厚和腫脹,最終擠壓正中神經,從而誘發腕管綜合症。研究人員進一步構建了腕管綜合症動物模型,觀察到類似人類腕管綜合症逐漸惡化的情況,同時更發現急性損傷可以顯著加快腕管綜合症表徵的出現。

領導是項研究的港大醫學院生物醫學學院助理教授高波博士表示,「這項研究確認了遺傳基因突變可以導致腕管綜合症,並找到了首個致病基因COMP,以及提出了細胞應激反應是導致腕管綜合症的重要機制。這些發現為未來研發新的預防和治療方案奠定基礎。」

家族性患者的發病時間普遍較散發患者來得早,病癥亦相較散發患者更強,因為導致發病的主要因素屬患者原先固有的(例如遺傳因素),而非受外在因素所影響(例如生活方式及職業)。但在散發患者中,其發病原因通常是受遺傳和環境因素疊加所影響,兩者程度不一。高波博士指出:「因此,患者在諮詢醫生時應詳細告知醫生是否在家族中存在同類病患,以幫助醫生診斷;而醫院管理局在向市民介紹腕管綜合症時,也建議加入遺傳基因變異這一重要因素」。

 

關於研究團隊

這項研究由港大醫學院生物醫學學院助理教授高波博士領導,並由多個學術機構團隊共同完成。中國吉林大學中日聯誼醫院李春雨醫生和港大醫學院生物醫學學院副研究員王旎博士為論文的共同第一作者。國際重點合作者包括美國哈佛大學楊英姿教授、中國吉林大學中日聯誼醫院崔樹森教授以及美國國家衞生研究院 Alejandro Schaffer 博士。其他參與研究的香港大學科學家包括:港大醫學院助理院長(研究生課程)、生物醫學學院署理院長兼鄭兆如鄭杏如基金教授(幹細胞生物學及再生醫學)陳振勝教授;港大醫學院生物醫學學院博士後研究員王晉博士、前博士後研究員王承博士以及技術員蔡雅婷女士。

這項研究由香港的醫療衞生研究基金部分資助(#05160946)。

 


  1. Atroshi, I. et al. Prevalence of carpal tunnel syndrome in a general population. JAMA 282, 153–158 (1999).
  2. Bickel, K.D. Carpal tunnel syndrome. J Hand Surg Am 35, 147-52 (2010).
  3. Radecki, P. The familial occurrence of carpal tunnel syndrome. Muscle Nerve 17, 325–330 (1994).
  4. Puchalski, P. et al. Familial occurrence of carpal tunnel syndrome. Neurol. Neurochir. Pol. 53, 43–46 (2019).
  5. Hakim, A. J. et al. The genetic contribution to carpal tunnel syndrome in women: a twin study. Arthritis Rheum. 47, 275–279 (2002).

 

傳媒查詢

請聯絡香港大學李嘉誠醫學院(電郵︰medmedia@hku.hk)。
(medmedia@hku.hk).

研究團隊包括港大醫學院生物醫學學院助理教授高波博士(左二);港大醫學院助理院長(研究生課程)、生物醫學學院署理院長兼鄭兆如鄭杏如基金教授(幹細胞生物學及再生醫學)陳振勝教授(右二);港大醫學院生物醫學學院博士後研究員王晉博士(右一)以及技術員蔡雅婷女士(左一)。