每年有超過5000 人被診斷患有ALS（肌萎縮側索硬化症），這是一種致命的神經退行性疾病，會攻擊大腦和脊髓的神經細胞，逐漸剝奪人們說話、移動、進食和呼吸的能力。迄今為止，只有少數藥物可以適度減緩其進展。沒有治愈方法。

但科羅拉多大學博爾德分校的研究人員發現了這種疾病的一個令人驚訝的新參與者——一種古老的病毒樣蛋白質，但矛盾的是，它因其在促進胎盤發育中的重要作用而聞名。

研究結果最近發表在《eLife》雜誌上。

“我們的研究表明，當這種被稱為PEG10 的奇怪蛋白質在神經組織中高水平存在時，它會改變細胞行為，從而導致ALS，”生物化學系助理教授、資深作者Alexandra Whiteley 說，“我們可能有了一個治療ALS 的新目標……對於一種可怕的疾病，目前甚至都沒有有效的治療方法可以將壽命延長幾個月以上。”

在ALS 協會、美國國立衛生研究院和科羅拉多大學博爾德分校Venture Partners 的資助下，她的實驗室目前正在努力了解所涉及的分子途徑，並尋找抑制流氓蛋白的方法。

“現在還處於早期階段，但希望這可能會帶來一種全新的潛在療法，以解決這種疾病的根本原因。”

古代病毒對現代的影響

越來越多的研究表明，大約一半的人類基因組是由病毒（稱為逆轉錄病毒）和類似病毒樣寄生蟲（稱為轉座子）留下的DNA 片段組成，轉座子在30-5000 萬年前感染了我們的靈長類祖先。有些病毒，如艾滋病毒，以其感染新細胞並引起疾病的能力而聞名。

其他動物，比如失去了尖牙的狼，隨著時間的推移已經被馴化，失去了複製能力，同時繼續代代相傳，影響著人類的進化和健康。

PEG10（即父系表達基因10）就是這樣一種“馴化的逆轉錄轉座子”。研究表明，它可能在哺乳動物發育胎盤方面發揮了關鍵作用——這是人類進化的關鍵一步。但研究表明，就像病毒《傑基爾與海德》一樣，當它在錯誤的地方過多時，它也可能助長疾病，包括某些癌症和另一種罕見的神經系統疾病，稱為天使綜合症。

Whiteley 的研究首次將病毒樣蛋白與ALS 聯繫起來，表明PEG10 在ALS 患者的脊髓組織中含量很高，可能會干擾大腦和神經細胞之間的通訊機制。

“ PEG10 積累是ALS 的一個標誌，”Whiteley 說，他已經獲得了PEG10 作為生物標誌物或診斷該疾病的方法的專利。

太多的蛋白質出現在錯誤的地方

懷特利並沒有打算研究ALS（即古代病毒）。相反，她研究細胞如何擺脫多餘的蛋白質，因為太多通常有益的蛋白質與其他神經退行性疾病有關，包括阿爾茨海默病和帕金森病。她的實驗室是世界上六個研究泛素基因的實驗室之一，這種基因可以防止問題蛋白質在細胞中積聚。

2011 年，一項研究將泛素2 基因(UBQLN2) 的突變與一些家族性ALS 病例聯繫起來，該家族約佔ALS 病例的10%。其餘90% 是散發性的，這意味著它們不被認為是遺傳的。但目前尚不清楚缺陷基因如何助長這種致命疾病。

利用實驗室技術和動物模型，Whiteley 和哈佛醫學院的同事首先著手確定當UBQLN2 失火且無法剎車時，哪些蛋白質會堆積。在數千種可能的蛋白質中，PEG10位居榜首。然後Whiteley 和她的同事收集了已故ALS 患者的脊柱組織（由醫學研究基金會Target ALS 提供），並使用蛋白質分析或蛋白質組學來查看哪些組織似乎過度表達。同樣，在7000 多種可能的蛋白質中，PEG10 名列前五。

在另一項實驗中，研究小組發現，隨著泛素制動器基本上被破壞，PEG10 蛋白會堆積並擾亂軸突（將電信號從大腦傳送到身體的繩索）的發育。

研究發現，PEG10 在散發性和家族性ALS 個體的組織中過度表達，這意味著病毒樣蛋白可能在這兩種情況中都發揮著關鍵作用。

這項研究還可以幫助我們更好地了解由蛋白質積累引起的其他疾病，並更深入地了解古代病毒如何影響健康。在這種情況下，所謂的“馴化”病毒可能會再次張牙舞爪。“馴化是一個相對術語，因為這些類似病毒的活動可能是神經退行性疾病的驅動因素，”她說。“在這種情況下，對胎盤有益的東西可能對神經組織有害。”