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115年:營養生理生化(2)

遺傳疾病中的著色性乾皮症（xeroderma pigmentosum）是因何者的作用異常所引起？

A胺基酸代謝（amino acid metabolism）
BDNA 修復（DNA repair）
C脂肪酸代謝（fatty acid metabolism）
D維生素A 代謝（vitamin A metabolism）

詳細解析

本題觀念

著色性乾皮症（xeroderma pigmentosum, XP）是一種罕見的體染色體隱性遺傳疾病，核心病因是細胞內「核苷酸切除修復」（nucleotide excision repair, NER）機制出了問題。NER 負責修復紫外線（UV）造成的 DNA 損傷，當這條修復路徑失靈，受損的 DNA 不斷累積，最終大幅提高皮膚癌風險。這是遺傳疾病與 DNA 修復關聯的經典考題。

選項分析

(A) 胺基酸代謝（amino acid metabolism） XP 的病因與胺基酸代謝完全無關。胺基酸代謝異常引起的遺傳疾病是另一類，例如苯酮尿症（PKU，因苯丙胺酸羥化酶缺乏）或楓糖尿症（支鏈胺基酸代謝障礙），和 DNA 修復屬於不同範疇。

(B) DNA 修復（DNA repair） ✅ XP 是因 DNA 修復異常所致。目前已知有 8 個基因突變可導致 XP，包括 XPA、XPB（ERCC3）、XPC、XPD（ERCC2）、XPE（DDB2）、XPF（ERCC4）、XPG（ERCC5）以及 XPV（POLH），這些基因都參與核苷酸切除修復路徑。病人的細胞無法正常修復 UV 造成的嘧啶二聚體（pyrimidine dimers，就是 DNA 上相鄰的嘧啶鹼基被紫外線「黏」在一起），導致突變不斷累積。

(C) 脂肪酸代謝（fatty acid metabolism） XP 與脂肪酸代謝無關。脂肪酸代謝異常的遺傳疾病例如中鏈醯基輔酶 A 脫氫酶缺乏症（MCADD），其病理機制是脂肪酸 β-氧化障礙，和 DNA 修復是完全不同的生化路徑。

(D) 維生素 A 代謝（vitamin A metabolism） 雖然 XP 會出現皮膚光敏感的症狀，但其根本原因是 DNA 修復缺陷而非維生素代謝異常。維生素 A 代謝問題會影響視覺和上皮分化，但不會造成 XP 的高皮膚癌風險表現。

答案解析

本題的鑑別重點在於：XP 不是代謝性疾病，而是 DNA 修復缺陷疾病。NER 路徑的功能是辨識並切除因紫外線等因素造成的螺旋扭曲型 DNA 損傷（helix-distorting lesions），切除後再以互補股為模板重新合成正確序列。XP 病人因此路徑失靈，皮膚癌風險比一般人高達約 10,000 倍，約半數病人還會出現誇大型曬傷反應，嚴重者伴隨神經退化。正確答案為 (B)。

核心知識點

  • XP 是 NER 路徑缺陷的典型遺傳疾病，共涉及 8 個已知致病基因
  • NER 專門修復紫外線造成的嘧啶二聚體等體積較大的 DNA 損傷
  • XP 病人皮膚癌風險極高（約為一般人的一萬倍），需嚴格避免紫外線暴露

參考資料

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