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CJD專欄--1. 最初的案例

1913年,28歲的Creutzfeldt在老師Alzheimer的指導之下,研究一個前所未見的案例。 病人是一位22歲的女性,在她16歲的時候,曾因為走路不穩來找過Alzheimer。病人的母親在56歲時不知道什麼原因去世了,而兄弟姊妹之中也有兩位罹患智能不足。病人的症狀包括顫抖,肌肉強直痙攣,錐體束症候,而且很快地變得走路愈來愈不穩,並有痴呆的現象。之後出現的症狀還包括眼震,身體僵硬,肌躍症,及不講話等情況。在發病12個月之後,病人因癲癇重積狀態而死。當時,Creutzfeldt在報告中並未提及腦中是否有空泡或是海綿狀病變。因為戰爭之故,這個案例一直到1920年才發表。 而在次年,37歲的Jakob也發表了4個他在漢堡大學所見的案例。前3個案例,Jakob稱之為spastic pseudosclerosis, disseminated encephalomyeloparly,文中他提到前人報告過的類似個案,包括Creutzfeldt的案例在內。Jakob的第4個案例,他則稱之為resembling pseudosclerosis。 Jakob當時有機會審視Creutzfeldt的病理切片,而且也取得Creutzfeldt論文的抽印本,他認為Creutzfeldt病人的病理變化和他的四位病人的病變很類似,所以他將這些病人歸成一類,稱之為spastic pseudosclerosis,然而Creutzfeldt卻不喜歡這個病名。 因為pseudosclerosis一詞,由Westphal在1883年提出,指的是一些臨床疑似多發性硬化症(multiple sclerosis),而後病理檢查卻證實不是多發性硬化症的病人;而後pseudosclerosis被視為是威爾森氏症的一種情況。 Jakob在發表最初的四個案例時,心裡雖也明白這些,但他仍認為這些病人是屬於pseudosclerosis的某一種型式。由於他和Creutzfeldt的病人很明顯地都有錐體束症狀,所以Jakob在pseudosclerosis之前又冠上spastic這個字。儘管Creutzfeldt同意Jakob將他們這五個病人歸成一類;然而,他卻不贊成這種病是屬於原先某種疾病的另一種特殊表現。Creutzfeldt堅持這一類的病應是一種新的神經學的疾病。 而今回溯來看這5個案例,其中以Ja...

CJD專欄--2. 令人困惑的疾病

1929年,Heidenhain報告三位五十多歲的病患,以視覺症狀為主要表現,其中二位終至失明。這三位病人的病理檢查結果,在枕葉的地方都有很明顯的海綿樣病變。因為這麼明顯的病變,讓Heidenhain認為他這三位病人和庫賈氏病是不一樣的,因為Creutzfeldt及Jakob都沒有提到這種海綿樣的病理變化。 當時一般學者對於庫賈氏病的看法,是把它視為一種不明原因的presenile dementia,這樣的看法一直持續數十年。到了1954年,由Jones 和 Nevin 報告二位病患的臨床症狀,病理變化,及腦電圖的表現之後,使得愈來愈多的學者注意到這類病人的腦電圖變化。即使在診斷上已經出現典範,但是對疾病的了解依然有限,Jones 及Nevin甚至認這是一群沒有明顯血管病變的腦血管疾病。 臨床上另外有一群病人,是以步態不穩來做為表現。Brownell及Oppenheimer以他們自己的4位病人,再加上先前別人已經報告過的6個案例,在1965年發表一篇An ataxic form of subacute presenile polioencephalopathy(Creutzfeldt-Jakob disease)的文章。 這十位病人,包括二位男性及八位女性,年紀在40歲到60歲之間,他們的臨床表現很類似,都是以走路不穩來表現,其後出現失智,併有肌躍症。在疾病末期,病人完全不講話,不自主運動會消失而病人全身變得僵硬。疾病的病程從兩個半月至十三個月不等,平均為七個半月。 至於CJD這個名字是怎麼來的?雖然當時對此症該如何稱呼沒有共識,但仍有學者合用Creutzfeldt與Jakob兩人名字來稱呼此疾病。起初名稱是叫Jakob-Creutzfeldt disease,是Spielmeyer於1922年所創。後來,有一位名叫Clarence J Gibbs的學者(即是將kuru患者腦萃取液接種到黑猩猩的那一位先生),因為他名字的縮寫正好是CJ,於是他將此症稱為CJD。而CJD究竟是一種疾病的類型,或只是一群不知何種病因的大腦退化的情況,在當時仍有爭議。Brownell及Oppenheimer就臨床及病理兩方面考量,認為CJD應為獨立成為一個疾病的類型。而他們報告的這些案例,應屬於CJD的一種型式;然而他們認為CJD這個名詞的定義並不明確,無法給人一個清楚的概念,於是他們提出...

CJD專欄--3. Gajdusek與慢性病毒感染學說

觀念的突破始自Gajdusek。他從1956年開始研究kuru症,那時候他才33歲。 Kuru是富雷土著的一句土話,是身體會顫抖的意思。Kuru 症是流行在巴布亞紐幾內亞的富雷族人身上的一種怪病。得了kuru症的病人,除了身體會出現不自主的顫抖之外,還會目光呆滯,並有走路不穩,手腳動作不靈活等情況,病況會逐漸加重而終致死亡。Gajdusek本人是一位小兒科醫生,也是一位病毒學的專家,有一次在紐西蘭旅行時得知了這種怪病,因而引起他對這個疾病的興趣。 在美國國家衛生研究院(NIH)及內科協會的資助之下,Gajdusek到了澳洲和Zigas一起研究kuru症這個怪病,而於1957年11月4日發表了他們的第一篇報告,他們在報告中說:kuru症的病因仍未知。不過從富雷族人的飲食或文化方面,都沒有證據顯示這些環境因素會導致kuru症的發生。Gajdusek從高度的家族性相關,及家族中病患的死亡年紀相近,因而高度懷疑kuru症是遺傳因素所造成。 這個結論聽起來合理,但是不能圓滿地解釋kuru症的特殊的年齡及性別的分布(如果是小孩的病患,則男女比例差不多;如果是大人生病,幾乎都是女性)。所以很多人批評Gajdusek的說法,也有不少人提出其他的可能病因。其後幾年,Gajdusek也嘗試找尋是否有什麼毒素或有毒的金屬會導致kuru症,他們也把kuru病人的腦及其他組織接種到動物的腦子裡,但是都沒有展獲。至此,Gajdusek仍不相信kuru症是一種傳染病。 然而重大的進展竟是來自一個偶然的情況,而這個偶然的情況與羊搔癢症有關。有位從美國到英國研究羊搔癢症的神經病理學者William Hadlow,在1959年6月28日與一位來自美國的寄生蟲學者叫 Jellison一起共進晚餐。在晚宴時 Jellison提到在倫敦的Wellcome醫學博物館正在展出一個澳洲土著的腦子的病理切片,建議Hadlow要去看。 五天之後,Hadlow真的去看展覽,在那裡他看到了很多張kuru症的病人的腦子的顯微照片。他赫然發現,這種病人腦子裡的病理變化,竟然和他研究的羊隻搔癢症的腦子的變化十分類似,兩者的神經組織都呈現空泡。他認為,這種相似不是偶然,兩者在流行病學、臨床症狀及病理變化上的相似之處不該忽視。William Hadlow頓時領悟到這種病理變化並不是罹患搔癢症的羊隻所特有,至少在kuru症的病人的腦...

CJD專欄--4. Prusiner 提出 prion 理論

另一重大的進展歸功於Prusiner。1972年,當Prusiner還是加州大學舊金山分校醫院的神經科住院醫師時,曾照顧過一位CJD的病人,這位病人後來不幸去世了,卻引起他研究這個疾病的興趣。 Prusiner一開始從文獻中得知,羊隻的搔癢症、人類的CJD及kuru症都可以由罹病的腦組織之萃取物傳染給健康的動物,而其病原可能是一種慢性病毒,然而一直到那時候都沒有人找到這種病毒。 在查閱文獻的過程之中,Prusiner偶然發現一篇由倫敦Hammersmith一位名叫Alper的醫師所發表的文章。在文章中她提到將搔癢症的羊隻的腦萃取物,經過放射線或紫外線的照射之後,破壞了核酸,理應讓這些物質喪失傳染性。然而,那些罹病的腦的萃取物,在經過上述方法處理之後,依然具有傳染力。所以Alper推測,羊搔癢症的病原,可能不具有核酸的成份。也就是說,病原不是病毒或細菌;但問題是,不是病毒,不是細菌,那又會是什麼? Prusiner在1974年有了自己的實驗室之後,就開始嘗試純化出搔癢症的羊腦內的傳染物質。早期的研究結果,雖然一直失敗,沒能找出病原,但Prusiner的發現和Alper一樣,這病原應該不含核酸。但是如果將腦萃取液經過蛋白質的變性處理之後,卻可以降低傳染性,於是他就臆測這個病原的主要成份應該是蛋白質,Prusiner就將這種病原稱之為prion,意思是proteinaceous infectious particles。Prusiner在1982年純化出導致搔癢症的蛋白質,並稱此蛋白質為PrP,就是prion protein的意思。 Prusiner 雖然以經發現病原的主要成份,但是他也承認在當時無法完全排除核酸的存在。所以在找到了PrP之後,接下來的問題就是:究竟是prion將一段DNA帶入了細胞內,或是PrP的基因本來就存在於細胞之中?Prusiner於是與California Institute of Technology的Hood合作,先辨認出位於PrP蛋白一端的15個胺基酸的序列,然後根據這一段胺基酸序列做出一個探針(probe)。利用這個探針,讓蘇黎士大學 Weissmann實驗室裡的Oesch發現在倉鼠(hamster)的細胞中含有PrP基因。也差不多在那個時候,在NIH Rocky Mountain實驗室裡的Chesebro也做出他自己的探針,並且利用他自...

CJD專欄--5. DeArmond 的神經病理學研究

Prusiner做出PrP27-30的抗體之後,他先得知道PrP27-30存在腦子的什麼地方,才能推測PrP27-30與病理變化之間的關係。Prusiner在1984年找來了 DeArmond。 DeArmond是一位神經病理學者,原是以GFAP來研究星狀膠細胞。當他與Prusiner合作,以免疫染色的方式第一次看到類澱粉斑塊時,他毅然捨棄初衷,轉向prion疾病的研究。1985年,他們以電子顯微鏡的觀察,看到斑塊之中有很多含PrP27-30的絲狀結構,他們稱之為prion amyloid filament。這些發現首度將病理變化和prion兩者連在一起。 接下來的問題是:這些類澱粉斑塊是否就是造成神經組織發生病變的原因?就以西方墨點的方式來分析,不論是感染了羊搔癢症的倉鼠腦,或者是CJD病人的腦子,其腦中都含有大量的scrapie PrP,然而卻只有少量的PrP類澱粉斑塊。由此推測,這些有病變的腦子,應該含有很多non-amyloid scrapie PrP。 然而要證實non-amyloid scrapie PrP的存在不是一件容易的事,一則是因為cellular PrP和scrapie PrP原本就並存於神經細胞上,所以首先得用Proteinase K(PK)先將cellular PrP處理掉;二則是因為完整的scrapie PrP具有β-sheet結構,無法染上抗體,所以得用guanidinium先將scrapie PrP變性之後,才能染上抗體。 研究出這些技術之後,DeArmond才能將Sc237的prion蛋白質注入倉鼠的視丘,在1987 年做出了被譽為標竿文章(landwark article)的傑作。這篇文章,首度證實了PrP-amyloid plaque與non-amyloid scrapie PrP明顯不同的分布情況,而兩種區域裡,都可以發現星狀膠細胞的增生。接下來,利用西方墨點的方法,定量分析倉鼠腦中各區域的scrapie PrP的含量,而在1991年發表他們研究的結果,發現(1)、scrapie PrP會從接種的部位開始增生聚積;(2)、由scrapie PrP在腦部各區域聚積的時序來推測,scrapie PrP在腦中的擴散應該是藉由其間的連繫,也就是神經纖維來傳播;(3)、scrapie PrP先聚積在腦中1至2星期之後,腦組織才發生空泡及...

CJD專欄--6. Weissmann 與基因剔除小鼠

由於核酸學派與 prion 學派各執己見,Weissmann為了調解兩大陣營的衝突,於是提出了一種 “統一論”,他認為 cellular PrP 轉變為 scrapie PrP 固然是致病的一個要素,然而宿主身上的會存在有一種小的核酸分子,Weissmann稱之為co-prion,是決定PrP的種類 (strain) 的重要因素。 Weissmann為了證實自己的想法,於是從1988年開始著手研發基因剔除小鼠。最初的目的,其實是為了挑戰prion理論。Weissmann的想法是,首先得做出一種不具有cellular PrP的小鼠,再將小鼠的scrapie PrP接種到基因剔除小鼠身上,如果基因剔除小鼠會發病,那就表示scrapie PrP自己會複製增生,不需要cellular PrP的存在;他就可以藉此證明prion的增生理論是錯的。 但是,等到他完成了這些初步的實驗之後,卻發現他的假設是錯的。在1992年,他與Bueler一起做出了一種Prnp 0/0 的小鼠,令人驚訝的是Prnp 0/0 幾乎和正常小鼠無異,只有一種表現與正常小鼠不一樣,那就是基因剔除小鼠在接種scrapie PrP之後,scrapie PrP在小鼠體內不會增生,而基因剔除小鼠也不會發病。如果將 Prnp 基因再殖回基因剔除小鼠體內的時候,小鼠就又發病了。而且如果利用基因轉殖的技術讓小鼠製造出超量的cellular PrP時,小鼠的罹病率會增加,而體內scrapie PrP增生的量也會增加。從Prnp 0/0 小鼠的初步實驗的結果來看,得到一個簡單的推論就是,這類疾病不是因為缺乏cellular PrP而致病。 這樣的結果,在prion學派來看,認為cellular PrP是scrapie PrP增生時必需要有的條件;然而核酸派的學者也提出假說,認為cellular PrP是病毒的接受體(receptor);因為細胞缺乏接受體,以致於病毒無法與細胞結合。兩個學派依然各執己見,莫衷一是。 Bueler和Weissmann所做出的基因剔除小鼠,雖未能解決prion學派與核酸學派之間的爭議,卻對其後的研究造成很大的影響。Prusiner在1993年利用基因剔除小鼠做出對抗cellular PrP的單株抗體。這項技術的成功,一方面帶動了免疫治療的進展,另一方面也增進我們對cellular PrP的...