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因親情立志學醫,凝聚台灣抗癌能量的「癌症研究之母」彭汪嘉康——《她們,好厲害》

PanSci_96
・2019/12/26 ・6682字 ・閱讀時間約 13 分鐘 ・SR值 494 ・六年級

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

  • 文/陳建豪

被形容為台灣「癌症研究之母」的彭汪嘉康是「台灣傑出女科學家獎」傑出獎的第一屆得主,她曾在美國國家衛生總署服務 33 年,並擔任所屬國家腫瘤研究所細胞遺傳研究室主管;她成功證實人類腫瘤細胞起因於染色體的改變,並陸續發現白血病染色體的變異在幹細胞時期就已出現,甚至進一步從母親血液中判斷胎兒白血球及性別的可能性,並以此研究獲得極大殊榮。

就決定是你了!眾望所歸的第一屆得主

2008 年,吳健雄基金會、台灣萊雅公司共同創設「台灣傑出女科學家獎」,目的在於樹立傑出女科學家的典範,並鼓舞年輕女性投身科學研究。

因此,首屆得主顯得格外重要,她必須是一位讓眾人都認可、欽佩的指標人物,才能達到設立該獎項的目的,並吸引更多人後續參與。

然而,這麼關鍵的人物,在遴選過程中,卻幾乎是眾望所歸。推動國家衛生研究院成立,並擔任國衛院首任院長的吳成文回憶,在遴選首屆得主時,他也曾被評審團諮詢,那時他毫不遲疑地推薦了彭汪嘉康。

「當我一說出這個『彭汪嘉康』這個名字,你可以感覺到,幾乎所有評審,那都是相當、相當認可的,」吳成文笑著說。雖然他與彭汪嘉康是熟識 3、40 年的摯友,甚至可以說是一起打拚的戰友,但他內舉不避親,後來果不其然順利獲得眾位評審同意,第一屆的得主,就是彭汪嘉康。

彭汪嘉康在癌症研究的貢獻有目共睹。圖/取自書籍《她們,好厲害:台灣之光.18位女科學家改變世界

努力拉起抗癌防線,對抗國人十大死因之首

1932 年出生、現年 80 多歲的彭汪嘉康,經常被形容為是台灣「癌症研究之母」,而從她累積的各種頭銜與經歷,更可以看出她不凡的一生。

她在美國國家衛生研究院 (NIH) 工作時,曾因為成功證實人類的癌症腫瘤細胞起因於染色體改變,從此在全球醫界聲名大噪,並成為首位獲得美國亞瑟.佛萊明獎 (Arthur Flemming Award) 的外籍人士。

在美國國家衛生院工作長達 33 年,早已經是研究室主管的她,原本可以選擇退休,或是繼續研究工作,但她卻於 1993 年、在人生剛滿一甲子時,放下在美國的四個兒女,回到台灣,付出自己多年所學,為台灣建立起癌症防線。

原來,彭汪嘉康一直與台灣保持聯繫,深知自 1982 年起,癌症即開始蟬聯國人十大死因榜首,但 80 年代的台灣,對於癌症的治療卻尚未成熟,專科人才明顯不足,病人自然無法得到最佳照顧。

 

癌症連續多年蟬聯國人死因榜首。圖/衛福部資料

彭汪嘉康回台 20 年間,可以說是馬不停蹄。她在中央研究院成立了國內第一所癌症實驗室,之後推動國衛院癌症研究所成立,並擔任首任所長,幾年前雖從國衛院退休,但旋即被聘請為由萬芳、北醫、雙和醫院所組成的癌症中心擔任主任,而她在台大醫院的門診,更是自 1993 年回國以來,就不曾間斷。

更值得一提的是,彭汪嘉康甚至投入了自己在美國累積多年的寶貴人脈,對培養台灣的抗癌人才,貢獻良多。

在 1985 年,彭汪嘉康尚未正式回到台灣前,當時她與幾位旅美的中研院院士,包含曹安邦、吳成文等人都擔憂著,台灣尚無腫瘤內科的概念,也就沒有專門全方位對付癌症的內科腫瘤醫師。

在包含彭汪嘉康等人的奔走下,到了 1987 年,終於促成台灣首次的腫瘤內科醫師訓練。 訓練對象包含台大、榮總、三總等的菁英醫師,而授課教授,竟都是全球最知名的抗癌專家,他們輪流從海外飛抵台灣,輪班執教三個月,完成了為期三年兩期的訓練,為台灣培訓出十三位種子醫師。

當年的種子醫師,目前都成為台灣抗癌的超級戰將。例如:台大腫瘤醫學部主任鄭安理、成大醫學院院長張俊彥、國衛院癌症研究所所長陳立宗及主治醫師劉滄梧等人。

「那時候,我們就覺得很訝異,為什麼有這麼多大師級人物,紛紛請假兩、三個月,到台灣來幫我們上課?後來我們跟某一位教授聊,才發現原來他曾經很受 Jackie(即彭汪嘉康女士)的照顧,因為 Jackie 開口,他就義不容辭,」劉滄梧指出,彭汪嘉康在海外 30 餘年奠定學術地位,並廣結善緣,最後貢獻在台灣開花結果,因此有「癌症研究之母」的封號,正是名實相符。

因童年經歷立志學醫,絕不輕言放棄

現年 80 多歲的彭汪嘉康,仍活力十足,談起行醫看診,更是熱情滿滿。至於為何對醫學有這麼大的熱情、至今仍堅持看診,站在第一線付出,彭汪嘉康透露,這其實與她年輕時的經歷有關。

「我最小的弟弟,在我唸中學的時候,感染了肺炎,那時我們送他去看醫生,那醫生還是我父親的朋友,但他卻沒有竭盡全力去救我小弟,」彭汪嘉康沉默了一下,繼續說:「但那時明明已經有盤尼西林問世,醫生卻沒有試著採用,僅告訴我父親,應該要放棄了。最終,我的小弟就在家中過世。所有家人,都很無助地看著他離去,」事隔多年,彭汪嘉康仍有不捨。

「經歷這件事情後,我告訴母親,如果我是醫生的話,絕不會這麼輕易就放棄醫治!這句話出口,也就立下了我學醫、行醫的志向,」彭汪嘉康強調,病人在最脆弱、無助的時候,已把生命託付給醫師,醫師怎能輕言放棄?

彭汪嘉康因目睹親人因病去世而發憤鑽研醫學領域。圖/取自書籍《她們,好厲害:台灣之光.18位女科學家改變世界

即便時代動盪,也未放棄志向

要當醫師,第一步要先考入醫學院。彭汪嘉康出身於蘇州書香世家,祖父是絲綢商人,但極重視教育,她的叔伯們在民國初年的動盪時代,卻大多能留學海外,反映出家族對孩子們教育的看重。

「我們家族有一個故事,那時我祖父去選墳地,風水先生問他是希望後代能當官,還是能致富?我祖父卻說,如若可以,讓子孫們把書唸好即可,」彭汪嘉康笑著說,祖父對教育的重視,無疑就是給子孫最大的資產。

彭汪嘉康以自己為例,在民國 30 年左右,女性唸書的比例其實相當低,但因為家族有著大力栽培孩子唸書的祖訓,也讓她在當時成為少數接受教育的女性,這也才能往醫學院逐步邁進。

「我在蘇州唸中學,最想考入的醫學院,就是上海醫學院;當時雖然有聽說台灣的台大醫學院也非常好,甚至比上海醫學院還有過之,但因為人在蘇州,也真沒想過,有一天會來到台灣唸台大,」彭汪嘉康微笑著回憶。

民國 37、 38 年,國共內戰、局勢紛亂,政府陸續遷台,還只是中學生的彭汪嘉康,被大時代的洪流給推著,就這樣上了船,飄洋過海來到台灣。

搭上了船,雖然是頭等艙位置,但彭汪嘉康卻因為嚴重暈船,在船上吐了好幾日,到最後已經是虛弱無力。然而一下船,已經先到台灣的父親前來接船時,隨手遞了一根香蕉給腹內早已空無一物的彭汪嘉康,說也奇怪,香蕉的甜香味,竟讓彭汪嘉康精神大好!

香蕉的甜香味,曾讓彭汪嘉康記憶深刻。圖/giphy

「至今,我仍然記得那甜香味;或許,這就說明我跟台灣有緣吧!」彭汪嘉康很有精神地說著。果不其然,彭汪嘉康來到台灣後,真的如願進入台大醫學院就讀。

考入台大醫學院後,彭汪嘉康開始勤練基本功,挑戰一本又一本磚塊般厚重的原文書。

「台大教授,不少是非常嚴格的;我最記得教我們病理的葉曙教授,他上課很精彩,但也很嚴厲,例如:高我們一屆的學長姊,竟有超過一半的人得多唸一年、跟我們這屆一起畢業,就是因為他們都被葉曙教授當掉了,」彭汪嘉康苦笑著回憶,但她也認為就是在這種要求之下,方能練就一身扎實的基本功。

畢業後,彭汪嘉康跟隨著知名的外科手術醫生林天佑實習一年,林天佑給了彭汪嘉康高度肯定。林天佑是肝臟手術的權威,他採用的「手指切肝」手術法,更讓台灣成為全球肝臟手術的先驅。而自小苦讀出身的林天佑,對每天總是在上午六點多就報到、任勞任怨的菜鳥實習醫生彭汪嘉康,留下了很好的印象,他最後給彭汪嘉康的實習分數,竟是打了 99 分。

「林天佑醫師從來沒有覺得我是女生而對我少過任何要求;他是我的恩師,言教、身教都讓我受益良多,」彭汪嘉康至今仍記得,在實習結束之後,林天佑就希望她投入台大外科團隊,但那時候的彭汪嘉康,卻打算赴美再學習。

「我那時就答應林天佑老師,在美國練功有成之後,一定回到台灣貢獻。這個承諾,我始終放在心中,雖然我是隔了 30 餘年才完成,」彭汪嘉康感性地說,自己後來會在 60 餘歲的「高齡」返台行醫,就是因為一定要完成與老師的約定。

有了技術卻不能執刀,轉彎開啟新篇章

然而,這位在台灣被視為極有潛力的手術外科明星,到了美國之後,卻屢屢碰壁,最後甚至被迫放下手術刀,投入研究。

原來,在 1960 年代的美國,尚未開放非美國公民開業行醫。事實上,以當時的限制,彭汪嘉康只能專攻病理研究,或者是麻醉專科。

「那時候,其實有些挫折。不是因為我的醫術不好,只是因為我不是美國人。但也有人告訴我,或許這個法條很快會修改,我也就硬著頭皮留下來,」彭汪嘉康苦笑著回憶,這限制對她來說,也不知是福是禍,因為當時若沒有這一法規,她在美國執刀行醫可能會賺很多錢,但就未必有機會走上研究之路。

只是,在美國,初期打擊彭汪嘉康的,還不只她不是美國人,更因為她的「女人」身分。 彭汪嘉康原本順利申請到在華盛頓某一頗具規模的醫院工作,醫院已經回函通知她報到,但在報到第一天,對方才驚覺她是女性,而彭汪嘉康也坦承告訴對方,自己即將準備婚事,將來可能請幾天婚假。

「對方看我的中文名字,可能原本也不曉得我是男是女,再一聽我要請婚假,將來搞不好還要請育嬰假,竟當場連忙跟我說『Sorry』,他們無法聘用我了!」回想這段往事,彭汪嘉康只能搖搖頭,一臉無奈。

接連的不順利,讓彭汪嘉康陷入了低潮。

然而就在一切都不如預期時,彭汪嘉康的貴人卻出現了。透過先生在美國國家衛生研究院的友人推薦,彭汪嘉康順利在那裡找到研究工作,從此她在美國國家衛生院一待就是 30 餘年,為人生寫出了全新的一章。

美國國家衛生研究院。圖/ Wikimedia Commons

「從那時候起,我就期盼自己也能做別人生命中的貴人;因為有時候你一個小小的幫助,卻可能對這個人的人生,起了料想不到的幫助與改變,」受人提攜、擺脫低潮,彭汪嘉康始終不忘要傳承這份溫暖。

為什麼會有癌症?原是與基因有關

進入美國國家衛生研究院,彭汪嘉康更是得遇名師──華裔科學家蔣有興。1960 年代,染色體的研究正逐漸成為主流,而蔣有興正是研究染色體的大師,他的研究證實,人類的染色體數應該是 46 個,而不是之前被錯認多年的 48 個,對遺傳學研究有重要貢獻。

蔣有興是美國細胞遺傳學家,為公認首位辨明正常人類染色體數目的學者。圖/Wikimedia Commons

跟隨名師蔣有興,彭汪嘉康從此踏上染色體的研究,逐漸奠定在學術界的貢獻,她也首度證實了癌症的發生與基因缺陷、損壞有關,因而名留醫界。

研究第一年,彭汪嘉康就從六位白血病患者身上,發現與白血病相關的染色體,當時她原本想發表論文,但蔣有興希望她找到十個案例之後,再行發表。

沒想到,費城醫院的研究團隊只找到四個案例時,就搶先發表論文。

「這個染色體,從此被命名為費城染色體;如果我們當時先發表的話,應該就叫 NIH 染色體了,」彭汪嘉康難掩失落,因為這費城染色體的研究團隊,後來更憑藉這項發現繼續努力,最終獲得了拉斯克獎(Lasker Award)的肯定。

費城染色體形成機制。圖/Wikimedia Commons

但是,個性開朗的彭汪嘉康,並沒有讓這個失落影響她太久,她仍繼續鑽研,陸續發現其他諸如淋巴腺癌、淋巴性白血病等相關的染色體。

在美國國家衛生院一待 30 餘年,彭汪嘉康也逐漸累積起自己的實力,成為了院內不可或缺的重要戰將,最終擔任癌症研究所細胞遺傳研究室主管。30 年來,面對艱難、沒有邊際又日日進步的研究工作,彭汪嘉康透露,要把研究工作做好,除了自己的持續努力外,跟其他研究人員互通有無,也是關鍵。

「你不懂的東西一定會愈來愈多,這時候跟朋友合作就很重要了;討論跟交流,無疑會讓你知道自己的盲點,」彭汪嘉康笑著說,研究人員要學會合作,讓自己跟合作夥伴,成為彼此的貴人。

為了奉獻,從實習醫生開始打掉重練

時間快轉 20 多年,在美國的彭汪嘉康,經常接到來自台灣的求助電話,原來是在台灣的癌症病人,希望到美國看診求醫。

「那些『有辦法』的人,可以花錢到美國看病,但沒辦法的病患,又該怎麼辦?」彭汪嘉康分析,自 1982 年起,癌症就居於國人十大死因榜首,但台灣面對癌症來襲,似乎還沒做好準備。

「即便是到美國求診,美國醫師對於經常發生在國人身上的肝癌、鼻咽癌,研究也不多,因為在美國較常見的是肺癌、乳癌,」經過種種分析,以及與旅居海外的院士曹安邦等人討論,眾人的結論是,必須為台灣建立一批新的種子醫師,專門對付癌症腫瘤。

也因此,在 1987 年到 1989 年,這三年中間,彭汪嘉康等人促成了台灣的首屆腫瘤內科醫師訓練,不僅師資來自美國,就連考照方式也比較美國辦理。

然而,1989 年一到、訓練結束,吳成文等人原本也要回到美國繼續工作,但彭汪嘉康卻開口請吳成文留在台灣,繼續推動抗癌、培訓人才,而她自己,會在三年之後回到台灣。

「她果真言而有信,三年後回到台灣;更感人的是,這三年間,她為了也要拿到腫瘤內科醫師執照,竟然回到醫院,從最基層的實習醫生做起!」吳成文相當敬佩彭汪嘉康的決心與行動力,已經 50 多歲、早已是主管級的她,願意回到基層再學起。

「辛苦難免,但是我心中一直記得,我承諾過我的老師林天佑,有一天我得回到台灣奉獻、行醫,」彭汪嘉康感性地說,既然答應過老師,那她就一定要完成,而為了做好這件事情,辛苦一些、從實習醫師練起,雖然慢,卻扎實。

團結力量大,整合台灣醫界共同抗癌

回台 20 餘年,彭汪嘉康除了自己的門診外,更整合了台灣醫界的力量,共同抗癌。

彭汪嘉康推動、成立台灣癌症臨床研究合作組織 (TCOG),至今已經有二十餘家醫院加入,醫院間互通有無、分享臨床資料,打開了醫院與醫院之間的門戶之見,受益的則是病患。

「在我初期接手的時候,TCOG 只有三、 四家醫院,換她接手後,很快啊,就十家、二十家地加入,」吳成文笑著說,彭汪嘉康就像一個母親般,凝聚台灣抗癌人才。

「很久以前,我們會笑說,台大跟榮總兩院的距離可能比兩岸還遠,很少往來,但透過彭汪院士的凝聚、號召,台灣醫界在癌症這一塊,卻相當團結,」出自台大,國衛院癌症所主治醫師劉滄梧分析,當年透過彭汪嘉康等院士的號召,台大、榮總等醫師們一起上課受訓,有了革命夥伴的情誼,加上彭汪嘉康會找大家聚餐,因此不同醫院的醫師也就有了建立感情的機會。

「聚餐時,有時候彭汪院士甚至會帶衣服給我們;她說她在美國過耶誕節時會買衣服給家人,想到這幾件衣服好像適合我們,就帶回台灣給我們,」劉滄梧感性地說,某程度而言,彭汪嘉康的確就像是個母親。

彭汪嘉康認真地維繫著大家的情感,讓抗癌陣線更加堅強。圖/wikipedia commons

在工作上,彭汪嘉康如同母親照顧夥伴,但聊到家庭,彭汪嘉康則十分慶幸,有一個好好先生,始終是她的後盾。「那時候,我跟我先生開玩笑,我們絕對不能離婚,因為孩子一定都會跟你,」彭汪嘉康苦笑著說,自己的忙碌難免疏於照顧孩子,所幸先生的體諒與支持,讓她能全力衝刺研究。

不過,工作再忙,彭汪嘉康卻堅持為家人準備晚餐,即便她在晚餐後,仍會開車回研究室打拚。「我的廚藝未必很好,但那是一份心意,以及陪伴,」彭汪嘉康感性地表示。

彭汪嘉康因為目睹小弟的過世而立志學醫,為了完成與老師的約定而回到台灣行醫;她的努力與成就,用台灣癌症研究之母來形容,恰如其分。2008 年獲選為首屆「台灣傑出女科學家」,更是一個最貼切的形容詞。

台灣傑出女科學家獎設立於2008年,是台灣第一個專為表彰傑出女科學家、並鼓勵女性參與科學而成立的獎項,由台灣萊雅及吳健雄學術基金會共同主辦。


 

本文摘自《她們,好厲害:台灣之光.18位女科學家改變世界》,2013 年 12 月,遠見出版。

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【2022 年搞笑諾貝爾醫學獎】吃冰淇淋對抗化療後口腔黏膜破損、潰瘍的副作用
miss9_96
・2022/09/20 ・2894字 ・閱讀時間約 6 分鐘

吃冰!降低化療副作用!

超實用!2022 年的搞笑諾貝爾醫學獎,對許多人很重要、而且簡單到可以自己玩的研究,那就是——「吃冰淇淋,對抗化療副作用![1]

吃冰淇淋居然可以對抗化療副作用!圖/Pixabay

痛苦的化療副作用——口腔黏膜潰瘍

化學治療(俗稱化療)是癌症病友常經歷的療程;療程會將藥物打進體內,以期殺死惡性腫瘤細胞。然而,病人普遍對化療充滿畏懼,因為會有許多副作用,包含脫髮、嘔吐、不能吃生魚片等。而其中,最讓人擔心的副作用就是「口腔潰瘍」

高濃度的化學藥物,會破壞各處的黏膜,包含口腔、腸道等,進而造成口腔潰瘍(或稱口腔破、口腔炎)。我們手指被紙割傷就已經很痛了,想像一下、嘴巴裡都是被劃破的傷口,而且牙齒、舌頭還不停地磨擦,那種痛苦會有多難受~

輕微的口腔潰瘍,使病人疼痛不適、對後續治療產生畏懼。嚴重的口腔破,甚至無法吃飯、營養不良;患者必須住院多週、將營養品打入血管裡(腸外營養),必須綁在病床上多日、手上插著點滴、強烈地干擾正常生活[2]。最嚴重的情況下,可能需注射鴉片類麻醉藥來緩解疼痛。而且破損的口腔黏膜容易被細菌入侵,使癌友出現感染、敗血症的風險[3];因此對癌友來說,化療後的口腔潰瘍,是個需認真預防的議題。

高濃度的化學藥物,會破壞各處的黏膜,包含口腔、腸道等,進而造成口腔潰瘍(或稱口腔破、口腔炎)。圖/Pixabay

目前,對抗口腔潰瘍的策略有:抗菌劑沖洗、抗發炎藥物、雷射,以及 2022 年搞笑諾貝爾醫學獎的主題——冷凍療法(cryotherapy)[2]

吃冰!讓你的口腔好健康

化療、為什麼會造成口腔潰瘍呢?

劇毒藥物循環全身時,血管豐富的口腔黏膜也會被灌注藥物;當黏膜累積過高的毒藥後,許多黏膜細胞會死亡、進而口腔破損。

而冷凍療法的原理很簡單,就是讓口腔血管因冷收縮、減少毒藥在黏膜裡的灌注量、進而舒緩口腔破損的程度[2, 3]。2015 年的文獻回顧發現,口腔冷凍療法有效降低嚴重口腔炎的發生率[2]。因此該療法也被國際癌症支持性照護學會暨口腔腫瘤國際協會(MASCC/ISOO)所認證且建議,可有效減少化療後口腔潰瘍的副作用 [2]

而醫院常用的冷凍口腔之儀器,是讓患者「含著低溫的醫療器材(由矽膠、鹽水袋組成)」(圖 1),但此器材不見得舒服,病人的接受度通常不高

於是,有感於含著「不好吃」的醫材之痛苦,波蘭科學家想到:「都是讓嘴巴冰冰的,那幹嘛不直接吃冰呢?」(爽啦~救世的科學家)。於是在 2021 年發表研究,探討「吃冰,能否對抗化療副作用?」的議題 [3]

某醫療用冷凍口腔醫材之外型、使用方法。圖/Chemomouthpiece

募集病友一起吃冰淇淋

團隊徵得了 74 名預計接受高劑量化療的病友(藥物為 melphalan/威克瘤。化療目的是殺死骨髓細胞,病因包含、但不限於骨髓癌),分為「吃冰」和「不吃冰」兩組。

吃冰組有 52 人,從化療藥物打進體內的「同時」、就開始吃冰淇淋。研究沒說明冰淇淋的品牌、口味,或好不好吃(只知道是醫院餐廳裡買到的冰)。病人吃多少不受限制、愛吃多少都 OK,只被要求吃的時候,「慢慢吃、讓冰淇淋在嘴裡融化好好享受以研究為藉口的幸福感)」。

之後評估受試者是否出現口腔潰瘍,若有、則以常見毒性分級(CTCAE, Common Terminology Criteria for Adverse Events)5.0 版分級:輕微(1 級)、中級(2 級)、嚴重(3 級)、致命(4 級),或死亡(5 級)。

化療期間吃冰真的能減少口腔潰瘍的發生率嗎?

結果發現,「化療期間吃冰淇淋」可減少口腔潰瘍的發生率:吃冰組約三成發生口腔炎(52 人裡出現 15 名,28.85 %),將近六成的對照組病患有口腔破損(22 人裡有 13 名,59.09 %)(圖 1、表 1)。

化療後,發生口腔潰瘍的比例。圖/參考文獻 3、表格由本文作者重新繪製。

而且,「化療期間吃冰淇淋」可降低口腔潰瘍「嚴重、致命」的發生率(圖 2、表 1)。吃冰組無人出現「致命」等級的口腔炎、對照組有 1 名患者(4.55 %);在「嚴重」等級裡,吃冰組有 2 人(3.85 %)、對照組有 3 人(13.64 %)。

化療後,若發生口腔潰瘍、其各嚴重度的發生率。圖/參考文獻 3、表格由本文作者重新繪製。

不論在「降低發生」、或「避免重症」的層面上,「爽爽吃冰」都展現了極高的保護效果

口腔炎嚴重程度冰淇淋冷凍療法(52 人)對照組(22 人)
無發生37(71.15 %)9(40.91 %)
1 級11(21.15 %)4(18.18 %)
2 級2(3.85 %)5(22.73 %)
3 級2(3.85 %)3(13.64 %)
4 級0(0 %)1(4.55 %)
表1:受試者口腔潰瘍之統計。表/參考文獻 3

研究結論和限制

須注意,此研究僅針對「高濃度的 melphalan/威克瘤」靜脈注射療法;換言之,吃冰療法能否降低其他化療藥的副作用,尚未可知(但歡迎嘗試分享)。

此篇研究顯示,「打化療、同時吃冰」能有效減少口腔潰瘍的副作用。這可比含著矽膠好吃多了,而且病人的接受度更高!此幸福的研究,不僅榮獲 2022 年搞笑諾貝爾醫學獎的殊榮,更是癌友的福音。趕快把此文拿給您的醫師看看,問問「打化療時、能不能同時順便吃冰淇淋」囉

趕快把此文拿給您的醫師看看,問問打化療時、能不能同時順便吃冰淇淋。圖/Pixabay

搞笑諾貝爾獎不僅僅是搞笑,還很實用

「大笑之後,發人深省」、是搞笑諾貝爾獎的頒獎標準之一。筆者之親人近期確認罹患惡性腫瘤、甫接受化療,故感受甚深。此研究僅管看似搞笑,但真的能帶給人類幸福。願所有癌友和家屬勇敢面對、平安順心。

更多有趣的研究,請到【2022 搞笑諾貝爾獎】

參考文獻

  1. Ig® Nobel Prize Winners. Improbable Research.
  2. Li Wang , Zhenyang Gu. et. al. (2015) Efficacy of Oral Cryotherapy on Oral Mucositis Prevention in Patients with Hematological Malignancies Undergoing Hematopoietic Stem Cell Transplantation: A Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials. PLoS ONE. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0128763
  3. Marcin Jasiński, Martyna Maciejewska. et. al. (2021) Ice-cream used as cryotherapy during high-dose melphalan conditioning reduces oral mucositis after autologous hematopoietic stem cell transplantation. Scientific Reports. https://doi.org/10.1038/s41598-021-02002-x
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miss9_96
170 篇文章 ・ 633 位粉絲
蔣維倫。很喜歡貓貓。曾意外地收集到台、清、交三間學校的畢業證書。泛科學作家、科學月刊作家、故事作家、udn鳴人堂作家、前國衛院衛生福利政策研究學者。 商業邀稿:miss9ch@gmail.com 文章作品:http://pansci.asia/archives/author/miss9

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感覺晚上精神特別好?癌細胞也是——趁你熟睡時偷偷進行的「癌症轉移機制」
Charlotte 熊_96
・2022/08/17 ・2780字 ・閱讀時間約 5 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

我們都知道:癌症轉移,是惡化的開始
癌細胞轉移是幾乎是所有癌症狀況變糟的開始。

當癌細胞開始轉移的時候,情況可能會變得不太樂觀。 圖/elements.envato

臨床上,癌症期別最常使用的是 TNM 分期系統:

T(tumor)為腫瘤大小
N(node)為淋巴結侵犯
M(metastesis)為遠端轉移

其中,轉移對於癌症期別的估測極為重要,「遠端轉移」的意思,便是癌細胞由原本的器官組織,跑到另一個器官。

癌細胞從原發器官脫落後,經過重重障礙,包括基底膜、細胞骨架、細胞外基質等,進入到淋巴或是血液循環,而抵達遠方組織,長出新的腫瘤。譬如說大腦本身原發的癌症非常少,如果發現病人腦中出現癌細胞,合理的推論是這個癌細胞來自其他器官,常見的腦轉移可能來自肺癌、乳癌等等。這些轉移可能導致病情更難以控制,到最後演變成多重器官衰竭。

癌細胞轉移的先鋒部隊——循環腫瘤細胞

循環腫瘤細胞(Circulating tumor cells)是癌細胞遠端轉移的前驅[1],血液中的循環腫瘤細胞量可以預測腫瘤的轉移能力,是一個腫瘤的生物指標。這些循環腫瘤細胞由原發的腫瘤剝落下來,進入血液循環。上皮細胞間質化(Epithelial to mesenchymal transition)是一個例子。

大部分的上皮細胞癌(譬如說大部分的乳癌、卵巢癌等等)都喜歡聚在一起,當細胞被打散反而生長得比較差,甚至無法生長。但是當這些細胞準備要遠端轉移時,他們會由表皮細胞轉換成間質細胞,脫離原本的基質,進入血液循環。

循環腫瘤細胞由原發的腫瘤剝落下來,進入血液循環。 圖/wikipedia

當他們準備好要「定居」在新的目標器官時,再由相反的程序–間質細胞上皮化而穩定下來。大部分的循環腫瘤細胞會在血液循環系統中死亡。但是少部分的癌細胞可以保持其繁殖的能力,在找到下一個器官並成功附著後,就是所謂的遠端轉移。

因此很多癌症只要有遠端器官轉移,就屬於三期癌症以上,無法進行局部治療(譬如手術切除),而必須要進行系統性治療,譬如像是化學治療、賀爾蒙治療、標靶治療、免疫療法等等。

晚上不睡覺的癌細胞又凶又積極

在 Nature 醫學新知中[2],密西根大學的 Harrison Ball 以及 Sunitha Nagrath 兩人對於癌症如何轉移有新的發現。

Harrison Ball 以及 Sunitha Nagrath 發現這些循環腫瘤細胞有他們特別喜歡出沒的時機當人沈睡之時

Masked thief using lock picker to open locked door stock photo
看來睡覺的時候除了小偷要防,還要小心癌細胞。圖/istock

主宰人類晝夜規律的,是一個複雜的系統。其中包括許多賀爾蒙,如褪黑激素和皮質醇。研究者在 30 人組成的乳癌受試者中,分別在凌晨 4 點(休眠期)以及上午 10 點(活動期)取血液樣本,發現 78% 的循環腫瘤細胞在休眠期出現。

在他們建立的小鼠模型也發現一致的結果。這些模型包括使用藥物控制老鼠褪黑激素濃度、控制燈光以改變老鼠活動/休息期、基因改造過的紊亂晝夜週期老鼠等等。實驗的結果都指向循環腫瘤細胞在老鼠休息時表現特別活躍。

這些休眠期取到的腫瘤循環細胞,不僅在原宿主體內表現得比活動期取到的腫瘤循環細胞更具侵略性,當注入下一個小鼠體內時,一樣表現得比較惡形惡狀。

Harrison Ball 以及 Sunitha Nagrath 發現,這不是一個「被動」的原發腫瘤剝落過程,而是一個「積極」侵略的號角。在小鼠休眠時,這些腫瘤細胞內的蛋白質表現基因變得更活躍,可以產生更多的蛋白質,以利其生長及繁殖。

了解他們,打擊他們

知道這些細胞比較喜歡在哪個時機出沒有什麼好處呢?難道都不要睡,腫瘤就不會遠端轉移?大多數的醫學研究,基本上都會回歸到臨床治療中,而這項發現對於腫瘤科醫師而言,潛在很多益處。

大家不要因為睡覺的時候癌細胞比較容易出現就不睡覺喔!圖/elements.envato

癌症的檢驗方式。Harrison Ball 以及 Sunitha Nagrath 的研究告訴我們,在宿主休眠時,循環腫瘤細胞的表現會增加,被診斷出癌症的機率也就上升。

目前要診斷癌症,僅有少部分可以用影像直接判斷(譬如肝細胞癌),但絕大部分都是需要透過取組織樣本進行病理鑑定(就算是血癌,雖然可以由抽血做初步判斷,但很多時候仍要取骨髓樣本)。畢竟癌症的治療,需要用到很多副作用強大的藥物,或是進到手術房切除身體的一部份。在這種狀況下,醫生絕對不能亂槍打鳥的判斷。

但取組織樣本是一個非常具有侵略性的醫療措施,比較「表淺」的部位,譬如皮膚、子宮頸、口腔等等的還比較好處理,如果是大腸癌可能就要借助大腸鏡,胃癌要胃鏡,肺臟等其他「深層」組織,就得要進到開刀房了。如果抽血就可以檢驗得到循環腫瘤細胞,絕對是非常有幫助的發明。

再來,治療疾病。當軍師算準了敵軍何時現身,我們就可以來個迎頭痛擊。

目前還沒有證據說循環腫瘤細胞大量表現時,施打藥物會比較有效果。也尚未有研究表明,一天之中施打藥物的最佳時機是什麼時候。相信這是將來另一個非常值得探討的議題。

目前尚未有研究表明,施打藥物的最佳時間點。 圖/elements.envato

最後是追蹤。當治療到一定階段,病人被認定「康復」,實質意義上是「由目前的醫療技術無法偵測出體內有無癌細胞殘餘」。所以後續的追蹤是非常重要的,以免前期的辛苦,被後來的復發給全部抹滅。

如果將來可以用循環腫瘤細胞當成血液生物指標,那麼我們也可以根據這項研究,調整抽取血液樣本的時間,以期達到最精確的檢測結果。

不過就如所有必須應用到人體的研究一般,這項研究還是屬於早期萌發階段的研究。小鼠的模型建立起來,並且經過反覆認證還只是第一階段。如果真的要適用在臨床,還要經過醫學倫理委員會、第一期臨床、第二期臨床……等等漫漫長路。

然而這項研究,絕對開啟了血液樣本生物指標的一片新天地。也道出了癌症轉移的各項可能變因,包括賀爾蒙以及生物晝夜規律。這些積累,在日後都將是癌症治療的進步動力。

參考資料

  1. Poudineh, M., Sargent, E.H., Pantel, K. et al. Profiling circulating tumour cells and other biomarkers of invasive cancers. Nat Biomed Eng 2, 72–84 (2018). https://doi.org/10.1038/s41551-018-0190-5
  2. Nature 607, 33-34 (2022) doi: https://doi.org/10.1038/d41586-022-01639-6
Charlotte 熊_96
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著迷於世界的多彩,也希望帶給人對生命的熱愛。現任美國愛因斯坦醫學中心小兒科住院醫師,畢業於台大醫學系。目前最希望成為小兒心臟科醫師,也沒忘從高中就想去無國界醫生當臨時醫師的夢想。 https://www.instagram.com/charlottethesunbear/

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這是真的嗎?傳說級的暴龍之血,引起古生物學家的學術攻防戰!──《 誰讓恐龍有了羽毛? 》
臉譜出版_96
・2022/08/17 ・4514字 ・閱讀時間約 9 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

流傳了六千萬年的血液!找到疑似暴龍的血管和細胞

體認到 DNA 不能持續存在個幾千年,讓大家失望不已。也因此,所有那些聲稱找到數百萬年前昆蟲、植物和細菌 DNA 的投稿文章,最後全都被學術期刊拒絕。

千萬年下來,DNA 幾乎無法保存良好,使得古生物學家難以藉此完全破解恐龍的秘密。圖/Pixabay

然而,要是恐龍化石中存在有其他種類的蛋白質呢?好比說骨骼中特定的蛋白質?一九九七年發表了一篇發現恐龍血跡的文章,又為大家帶來新希望。

由瑪麗.史懷哲(Mary Schweitzer)領導的蒙大拿州立大學(Montana State University)的研究團隊表示,他們已經從保存完好的暴龍骨骼中抽取出蛋白質和血液化合物。

若真是如此,這將使我們對恐龍的生理學有更進一步的認識——它們的血紅蛋白結構可能會提供攜氧能力的線索,解決恐龍是否為溫血動物的爭議。

瑪麗.史懷哲因為受到一具保存異常完好的暴龍骨架所啟發,而展開她尋找古代蛋白質的探尋。「就某些方面來看,它幾乎與現代骨骼相同,並沒有受到礦物質的填充,」她說。

外面一層緻密的骨層似乎阻止了水分進入,所以內部的骨骼看來和新鮮的一樣。史懷哲鑑定出這些內部區域的蛋白質和可能的 DNA。她這樣描述當時的興奮之情:

實驗室裡充滿了驚奇的低語聲,因為我注意到血管內有一些我們以前從未注意到的東西:微小的圓形物體,呈半透明的紅色,中間則是黑色的。

然後一位同事過來看了看,大喊道:「你找到紅血球。你找到紅血球了!這看起來就跟一塊現代骨骼一樣。

但是,當然,我無法相信。我問實驗室的技術員:「這骨骼畢竟有六千五百萬年的歷史。紅血球怎麼可能保存那麼久?」

瑪麗.史懷哲的研究團隊可能在暴龍的骨骼中,找到了牠們的血管以及細胞。圖/Science

然後我們對這根可能含有紅血球的骨骼進行測試。骨骼中似乎確實含有血紅素,這是血液中的血紅蛋白分子上負責攜帶氧氣的那部分。

血紅素呈紅色,這也是血液呈紅色的原因,因為這當中富含鐵,在與氧氣結合時就會呈現紅色,這有點類似鐵生鏽時會出現顏色變化的原理。

質疑:這些是恐龍本身的組織,還是外來汙染?

然而,許多其他科學家質疑這些報告,並認為骨骼中富含鐵的痕跡與血液或血液製品無關,可能只是這動物在遭到掩埋很長時間後進入骨骼的鐵質。

在受到許多評論——有些公平,有些可能不公平——後,瑪麗.史懷哲和她的團隊在二〇〇五年又在《科學》雜誌上發表了一篇後續文章,題為「暴龍的軟組織血管和細胞保存」(Soft-tissue vessels and cellular preservation in Tyrannosaurus rex)。

她的團隊溶解掉一些四肢部位堅硬骨骼的磷酸鈣,留下了由狹窄的血管組成的殘留物,其中包含可以擠出的圓形物體。

從圖 A 中可以發現,脫礦的骨骼基質具有彈性,在箭頭處,拉伸後仍然可以恢復,而在圖 C 箭頭處可以看到纖維狀的特徵。圖/Science

脫礦後的骨骼基質是纖維狀的,並保留了一些原始彈性——在一根將近有七千萬年的化石上,這是非常驚人的。

在後來針對相同材料的研究中,史懷哲和她的同事進行了一系列生化測試,試圖證明這些彈性纖維線是由膠原蛋白組成,就像在原始骨骼中那樣。

骨骼通常由兩種主要材料組成:磷灰石礦化針,這是一種磷酸鈣,會嵌入在纖維性的膠原蛋白中。正是這種彈性蛋白質和硬礦物質的結合,賦予活體骨骼有趣的特性,讓骨骼能夠彎曲(在某個角度範圍內),但彎太大還是會脆裂折斷。

在沒有磷灰石晶體的地方,膠原蛋白形成軟骨,這種柔軟的材料讓我們的耳朵和鼻子變硬,也是鯊魚骨骼的主要成分。

不久之後,在二〇〇八年,托馬斯.凱耶(Thomas Kaye)及其同僚將重新解釋所有這些化石發現,指出這全是人為因素所造成的。他們說,這個疑似血管的構造可能是細菌膜,而所謂的紅血球只是黃鐵礦晶體,是一種硫化鐵礦物。

反轉、反轉再反轉,究竟誰比較靠近真相?

瑪麗.史懷哲對這些批評並不買單,到了二〇一五年,她的研究似乎得到了另一個研究團隊的證實,他們表示從八塊白堊紀時代的恐龍骨骼中取得膠原蛋白和紅血球。

然而,到了二〇一七年,又有一篇文章發表,曼徹斯特的麥克.巴克萊(Michael Buckley)及其同事顯示,這些暴龍的膠原蛋白主要是由實驗室汙染物、土壤細菌以及鳥類血紅蛋白和膠原蛋白所組成的。

他們特別指出,那個所謂的恐龍蛋白質與現代鴕鳥的序列相吻合——這是很容易出錯的地方,若是在分析化石材料的實驗室中,也處理這些現代生物的樣本,就會出現這樣的錯誤。

然後,情況變得比較明朗。在二〇一八年的一篇論文中,耶魯大學的博士生亞斯米娜.偉曼恩(Jasmina Wiemann)帶領的一個小組再次研究了那些去除所有礦物質後的化石骨骼中的血管和其他褐色物質。

她進行了一連串複雜的測試,發現這些血管和組織都是真的,但其組成已經不是最初的蛋白質,可能只有膠原蛋白還保持原樣。

其他的成分都已腐爛,轉變成另一種形式,稱為N-雜環聚合物(N-heterocyclic polymers)——所以事實上,瑪麗.史懷哲是對的,她發現的確實是血管、皮膚細胞和神經末梢的一部分,只是在化石化的過程中,蛋白質發生本質上的轉變。

原始的膠原蛋白有可能被保存下來,但處理時必須格外小心,確保它沒有受到汙染。在一九九二年,荷蘭研究人員傑哈德.麥瑟(Gerard Muyzer)從兩隻白堊紀恐龍的骨骼中找到另一種骨蛋白,稱為骨鈣素(osteocalcin)。

有可能是骨鈣素(osteocalcin)讓恐龍骨頭組織可以逃離腐化的命運。圖/Wikipedia

骨鈣素存在於所有脊椎動物的骨骼中,其作用類似於荷爾蒙,可以刺激骨骼修復以及其他生理功能。骨鈣素是一種堅韌的蛋白質,可以非常牢固地與骨礦物質結合,正是因為如此,似乎可以逃過腐化的命運。

它也是一種相對較小的蛋白質,由大約五十個胺基酸組成。在二〇〇二年,曾經為一隻五萬五千年前的野牛化石的骨鈣素分子進行完整定序。也許有一天,我們也可以幫恐龍的骨鈣素定序。

雌、雄恐龍長得到底一不一樣?

長久以來古生物學家一直認為,恐龍具有雌雄二形性,也就是兩性的外觀不同,至少有些種類是如此,就如同之前在第四章中看到的。

在過去,有人曾認為晚白堊世長角的角龍類和長冠的鴨龍類這些植食性動物是如此,牠們的骨架組成大同小異,只是頭上頂著的冠或角不同。

但若根據這種說法,奇怪的案例就出現了:所有的雄性會在一個時期都生活在一個地方,而所有的雌性,也就是頭骨稍微有些差異的個體,則碰巧在另一個時期生活在另一個地方。

這個例子讓假設完全無法成立!

然而,近來恐龍的雌雄二型性再度成為焦點,因為現在我們可以辨識一些羽毛顏色和圖案細節。

有許多動物的雄性、雌性具有非常迥異的外表,恐龍是否也有類似的現象?圖/Wikipedia

現在普遍認為,許多恐龍的羽毛可能是用於展示,而條紋和頭冠則暗示著雄性在交配前的求偶展示,就跟多數鳥類一樣,而這正是性擇在恐龍演化中扮演的關鍵作用,如之前在第四章所提到的。

髓質骨,也許是破解恐龍性別的關鍵!

最棒的是,我們或許能夠根據這些明確的證據來辨別某些恐龍的性別。

大多數的雌鳥都長有一種特殊的骨骼叫做髓質骨(medullary bone),這是一種填充髓腔的海綿狀骨骼,會出現在某些肢體骨骼的核心。

在現代鳥類中,最初是一九三四年在鴿子身上注意到,然後在麻雀、鴨子和雞的骨架中也有觀察到。鳥的身體可以很快生成髓質骨,也可以很快地將其拆解回收,算是一種鈣質的儲藏庫,在需要形成蛋殼時可以快速釋出原料。

後來的研究發現,所有的現代鳥類都是如此。

生理實驗顯示,在雌鳥開始產卵時,髓質骨會在整套骨架的許多骨骼核心累積,然後隨著鈣進入發育中的蛋殼而減少。髓質骨的發育和轉移會隨著季節而出現週期性的變化,主要是受到雌激素(Oestrogen)和其他與繁殖週期相關的荷爾蒙所控制。

二〇〇五年,瑪麗.史懷哲首次在現代鳥類之外的暴龍身上發現髓質骨。從那時起,也陸續在其他獸腳類恐龍和鳥臀目中的腱龍(見隔頁)和難捕龍(Dysalotosaurus),以及已滅絕的孔子鳥和企鵝(Pinguinis)中發現。

由位於開普敦的南非博物館的阿努蘇亞.欽薩米-圖蘭(Anusuya Chinsamy-Turan)及其同僚所發表的一篇關於孔子鳥的研究特別有說服力,因為他們證明鑑定出髓質骨的化石都是雌性標本(參見下圖)。

白色箭頭處,即為雌孔子鳥的髓骨。圖/臉譜出版

在中國博物館蒐集到的數千個烏鴉大小的孔子鳥標本中,已經確定出雌雄兩性的形態。

有一個非常經典的標本是在同一塊石板上同時有雄鳥雌鳥——推測是雄鳥的那隻,長有旗桿般的長尾羽,而假設是雌鳥的那隻則沒有。

因此,就跟現代鳥類一樣,雄性長有荒謬的裝飾品,以便向較為敏感但外表單調的雌性炫耀,試圖展現牠強韌的特性,暗示牠將會是一個好父親。

欽薩米-圖蘭及其同僚在一個顯微切片中發現了位於內腔的髓質骨,其海綿狀的骨組織與一般較為規則和緻密的骨骼完全不同。髓質骨只有在雌性身上發現,從來沒有在雄性身上發現——雖然也不是所有的雌性都有,因為牠們死時並非都處於繁殖季。

不過,在其他例子中對於髓質骨的功能則還有爭議,比方說有研究指出在暴龍和異特龍等大型恐龍身上也有發現髓質骨。他們提出另一種解釋,認為些大型恐龍中之所以有海綿骨,可能與生長突增(growth spurt)有關。

有些體形較大的恐龍,生長速度非常快,幾個月內,體重可增加數百公斤,因此會需要快速取得和調動鈣質,我們將在第六章談這類恐龍。

在現生鳥類,甚至是化石鳥類中,髓質骨的存在是為了繁殖,這一點毋庸置疑,但只有在小型恐龍身上發現這類骨骼,也許是因為產卵對牠們來說是一項巨大工程,就像對今天的鳥類一樣。

從這一對孔子鳥的化石可以看見明顯的雌雄二型性。圖/臉譜出版

深入研究恐龍骨骼,認識牠們的生理機能和交配行為是一回事,但我們到底能不能一如本章開頭的主題所問的,設計出一隻活生生的恐龍呢?

——本文摘自《誰讓恐龍有了羽毛? 》,2022 年 7 月,臉譜出版

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