每年有超过 5000 人被诊断患有 ALS（肌萎缩侧索硬化症），这是一种致命的神经退行性疾病，会攻击大脑和脊髓的神经细胞，逐渐剥夺人们说话、移动、进食和呼吸的能力。迄今为止，只有少数药物可以适度减缓其进展。 没有治愈方法。

但科罗拉多大学博尔德分校的研究人员发现了这种疾病的一个令人惊讶的新参与者——一种古老的病毒样蛋白质，但矛盾的是，它因其在促进胎盘发育中的重要作用而闻名。

研究结果最近发表在《eLife》杂志上。

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“我们的研究表明，当这种被称为 PEG10 的奇怪蛋白质在神经组织中高水平存在时，它会改变细胞行为，从而导致 ALS，”生物化学系助理教授、资深作者 Alexandra Whiteley 说，“我们可能有了一个治疗 ALS 的新目标......对于一种可怕的疾病，目前甚至都没有有效的治疗方法可以将寿命延长几个月以上。”

在 ALS 协会、美国国立卫生研究院和科罗拉多大学博尔德分校 Venture Partners 的资助下，她的实验室目前正在努力了解所涉及的分子途径，并寻找抑制流氓蛋白的方法。

“现在还处于早期阶段，但希望这可能会带来一种全新的潜在疗法，以解决这种疾病的根本原因。”

古代病毒对现代的影响

越来越多的研究表明，大约一半的人类基因组是由病毒（称为逆转录病毒）和类似病毒样寄生虫（称为转座子）留下的 DNA 片段组成，转座子在 30-5000 万年前感染了我们的灵长类祖先。 有些病毒，如艾滋病毒，以其感染新细胞并引起疾病的能力而闻名。

其他动物，比如失去了尖牙的狼，随着时间的推移已经被驯化，失去了复制能力，同时继续代代相传，影响着人类的进化和健康。

PEG10（即父系表达基因 10）就是这样一种“驯化的逆转录转座子”。 研究表明，它可能在哺乳动物发育胎盘方面发挥了关键作用——这是人类进化的关键一步。但研究表明，就像病毒《杰基尔与海德》一样，当它在错误的地方过多时，它也可能助长疾病，包括某些癌症和另一种罕见的神经系统疾病，称为天使综合症。

Whiteley 的研究首次将病毒样蛋白与 ALS 联系起来，表明 PEG10 在 ALS 患者的脊髓组织中含量很高，可能会干扰大脑和神经细胞之间的通讯机制。

“ PEG10 积累是 ALS 的一个标志，”Whiteley 说，他已经获得了 PEG10 作为生物标志物或诊断该疾病的方法的专利。

太多的蛋白质出现在错误的地方

怀特利并没有打算研究 ALS（即古代病毒）。相反，她研究细胞如何摆脱多余的蛋白质，因为太多通常有益的蛋白质与其他神经退行性疾病有关，包括阿尔茨海默病和帕金森病。她的实验室是世界上六个研究泛素基因的实验室之一，这种基因可以防止问题蛋白质在细胞中积聚。

2011 年，一项研究将泛素 2 基因 (UBQLN2) 的突变与一些家族性 ALS 病例联系起来，该家族约占 ALS 病例的 10%。 其余 90% 是散发性的，这意味着它们不被认为是遗传的。但目前尚不清楚缺陷基因如何助长这种致命疾病。

利用实验室技术和动物模型，Whiteley 和哈佛医学院的同事首先着手确定当 UBQLN2 失火且无法刹车时，哪些蛋白质会堆积。 在数千种可能的蛋白质中，PEG10位居榜首。然后 Whiteley 和她的同事收集了已故 ALS 患者的脊柱组织（由医学研究基金会 Target ALS 提供），并使用蛋白质分析或蛋白质组学来查看哪些组织似乎过度表达。同样，在 7000 多种可能的蛋白质中，PEG10 名列前五。

在另一项实验中，研究小组发现，随着泛素制动器基本上被破坏，PEG10 蛋白会堆积并扰乱轴突（将电信号从大脑传送到身体的绳索）的发育。

研究发现，PEG10 在散发性和家族性 ALS 个体的组织中过度表达，这意味着病毒样蛋白可能在这两种情况中都发挥着关键作用。

这项研究还可以帮助我们更好地了解由蛋白质积累引起的其他疾病，并更深入地了解古代病毒如何影响健康。在这种情况下，所谓的“驯化”病毒可能会再次张牙舞爪。“驯化是一个相对术语，因为这些类似病毒的活动可能是神经退行性疾病的驱动因素，”她说。 “在这种情况下，对胎盘有益的东西可能对神经组织有害。”