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【快訊】C肝病毒在哪裡?絕對難不倒你!──2020 諾貝爾生醫獎

PanSci_96
・2020/10/05 ・2449字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 614 ・十年級
  • 本文於 2020/10/6 新增新興科技媒體中心所提供之內容資料。

2020 年的諾貝爾生醫獎頒給了 Harvey J. Alter,Michael Houghton 和 Charles M. Rice,表彰他們發現了 C 型肝炎病毒。也因為他們的貢獻,使得病毒性 C 型肝炎的血液檢查和新藥得以出現。

肝炎主要是由病毒感染所引發的疾病,而酗酒、環境中的毒素以及自體免疫性疾病也可能造成肝炎。在 1940 年代,有兩種主要的傳染性肝炎,第一種是 A 型肝炎,A 肝主要是透過污水和食物傳播的,通常對患者幾乎沒有長期影響。

而第二種肝炎則是通過血液與體液傳播,會導致慢性疾病,能潛伏在體內非常長久的時間,同時可能發展為肝硬化和肝癌。這種「隱性」的肝炎嚴重威脅了人們的健康,每年造成全球超過百萬人死亡。

在C肝病毒的研究時程上,科學家是先找到了病毒的基因序列,所以才有利於後續的病毒檢測及藥物治療研究與發展。成功分離此病毒,阻止病毒傳播,也就有機會研究出對抗它的方法。此研究對全球人類健康的影響深遠。

本屆諾貝爾生醫獎由 Harvey J. Alter,Michael Houghton 和 Charles M. Rice 三人獲得。圖/諾貝爾獎官方 twitter

傳染源在哪裡?

要成功防止傳染病,第一步就是要確認病原體。在 1960 年代,Baruch Blumberg 發現了其中一種以血液傳播的肝炎是由 B 肝病毒所傳播的,而這項發現促進了相關診斷和疫苗的發展,而因為這項發現,Blumberg 於 1976 年獲得了諾貝爾生醫獎。

而同一時間,在美國衛生研究院 (NIH) 任職的 Harvey J. Alter 與他的同事發現:儘管檢測 B 肝病毒降低了部分因為輸血而感染的肝炎病例,但仍有不少不明病例存在,而這些肝炎的成因既不是 A 肝病毒、也不是 B 肝病毒。

未知的感染源不但透過輸血傳染給大量患者,Alter 和同事更發現肝炎患者的血能進一步傳染給黑猩猩。透過研究和觀察,Alter 將這種肝炎定義為一種新的「非 A 非 B 型肝炎」(non-A, non-B hepatitis)。

肝炎不只兩種,B 型肝炎與 C 型肝炎主要是透過血液傳播的。圖/諾貝爾官網

你可能會好奇,都能找到A型和B型病毒了,C型有什麼難的?長庚大學生醫系客座教授羅時成在新興科技媒體中心所舉辦的「2020諾貝爾生醫獎 線上解析記者會」中指出,因為C肝病毒在人體血液內的數量很少,一開始很難發現C型肝炎病毒。

把 C 型肝炎病毒抓出來!

找出病毒是當務之急,但儘管用了當時所有能用的技術,卻仍無法將病毒分離出來。 Michael Houghton 在Chiron製藥公司工作,並進行了分析病毒序列的工作。Houghton 和他的同事們從被感染的黑猩猩血液中提取了DNA片段,這些片段大部分來自黑猩猩本身的基因組,但研究人員預測其中有一些片段是來自未知的病毒,並假設肝炎患者的血液中存在針對這個病毒的抗體。他們使用患者血清來測試 DNA片段編碼的病毒蛋白,並在其中發現了陽性反應!而這個片段來自一種新型的RNA病毒,屬於黃熱病毒科,被命名為C型肝炎病毒。

C 型肝炎病毒的發現具有重要意義,但仍有難題尚未被解決:僅僅病毒本身就能引起肝炎嗎?

為了回答這個問題,科學家不得不研究複製的病毒是否能夠並引起疾病。 Charles M. Rice 以及其他研究RNA病毒的小組指出,C 型肝炎病毒基因組末端的一個先前未知的區域,可能對病毒的複製非常重要。Rice 還觀察到分離出的病毒樣本中有遺傳變異,並假設其中一些可能會阻礙病毒複製。

透過基因工程,Rice 製作出了 C 型肝炎病毒的 RNA 變異體,其中包括病毒基因組那重要卻在之前未被發現的區域。將這種 RNA 變異體注射到黑猩猩的肝臟中後,能在血液中檢測到病毒,並觀察到與肝炎患者相似的病理變化,這證明了 C 型肝炎病毒是能導致透過輸血引起肝炎的病毒。

本次的三位得主分別在臨床發現病毒、分析病毒序列、製作病毒的 RNA 變異體。圖/諾貝爾官網

C肝病毒的發現有多重要呢?

中興大學生科系特聘教授林赫表示,本次三位得主因其不同階段的貢獻,從這個疾病的臨床發現,再到臨床與基礎研究的合作,最後得到對人類有益的成果,而獲頒諾貝爾獎。作為一個基礎研究學者,很多時候研究靈感都來自於臨床觀察,兩者互相結合是非常重要的。

在過去,臺灣因輸血而得到的肝炎中,約 69% 為 C 型肝炎,但從民國 81 年 7 月起,C 型肝炎抗體檢驗納入血液篩檢項目之一後,幾乎就沒有輸血後 C 型肝炎的案例了。

而之所以能有相關血液篩檢,便要歸功於此次諾貝爾獎的三位得主。他們對於 C 肝的發現在抗疫之戰中扮演了非常重要的角色,正因為他們的研究,我們現在已經發展出了非常精準的血液檢測技術,因此大幅降低了因輸血而產生的 C 肝傳染。

另一方面,他們的發現也使得相關抗病毒藥物快速發展,目前的醫療技術已經能夠治癒 C 肝,未來,若是可以更全面地推動 C 肝檢測以及相關藥劑投放,或許能在世上消滅 C 肝。

肝若好,人生是彩色的。我們是否能贏來完全戰勝 C 肝的一天呢?圖/giphy

陽明大學生科研究所退休教授周成功認為,諾貝爾生醫獎今年頒給發現C肝病毒的科學家們,很清楚告訴我們基礎研究非常重要,只有在具備扎實的基礎研究能力上,當社會出現重大的公共衛生議題時,我們才有能力找出原因,並發展有效治療的方法。從本次諾貝爾生醫獲獎得主的背景得知,國外是以循序漸進的模式來發展科學研究,台灣的科研環境還有很大的進步空間。

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喝母乳的寶寶能提升神經認知功能?——是真的!而且「曾經喝過就有效」

查克爸
・2021/10/26 ・3015字 ・閱讀時間約 6 分鐘

喝母乳的寶寶,真的會更聰明嗎?母乳不僅能夠提供小寶寶所需的營養以及免疫力,而透過母親的生理機制,更能將各種符合自己孩子需求的成分,客製成孩子專屬的母乳。需要發育大腦,就多給些相關的成分,如果要長肌肉也沒問題,媽媽隨時隨地都準備為孩子產製最適合的母乳,這可是任何產業都難以複製的機能。因此母乳被說是對寶寶是最好的禮物,想當然各種與母乳哺育相關的研究主題,便是眾多學者探討了解的目標。

其中,研究智力發展應該是最吸引人的主題之一,不過目前為止也是有研究指出,母乳哺育的孩子,他們的平均智商與沒有母乳哺育的孩子相差無幾,這不知潑了多少人一身的冷水,掃了無數爸媽的興致。但以前的證據說智商沒差異,不代表新的研究一樣沒差異,科學這件事就是會不斷變化,產出新的結論,全世界仍有不少研究都提出母乳可能使寶寶更聰明。

這次要介紹的羅徹斯特大學醫學中心(URMC)神經科學研究所(Del Monte Institute for Neuroscience)的成果就是其中之一,他們這次提出的新證據是與認知能力有關,而且他們的結論應該會讓人眼睛一亮,因為他們發現,母乳哺育的時間長短與 9-10 歲兒童的部分認知發展有關連,而且只要孩子有吃母乳一段時間就可以看出差異[1]

人類積極探索智力,母乳與智力的關係更是熱門主題之一。圖/Pixabay

改變研究方向,找出母乳與智力之間的正向證據

隨著各種研究產出,我們得以知道智力受到很多變項影響,尤其是與父母親直接相關的因素,例如父母的社經地位、智力程度、學經歷等都可能使孩子擁有較高的智力。換句話說,也就是研究者比較了相同教育程度或是經濟程度的母親後,結論是不管有沒有哺餵母乳,他們孩子的智商分數可能相近。

既然知道多種因素可以影響智力,便要在研究方法的設計下足功夫,因為要盡可能控制所有影響,讓母乳哺育的小孩,以及沒有母乳哺育的小孩都能在同一個基準線上比較,才能看出客觀上的差異,或可說是未能控制好混雜因素[2]

不過就如開頭所說,研究目標、方法不同,看到的成果就不一樣,羅徹斯特大學醫學中心這篇藉由分析青少年大腦認知發展研究計畫[3](The Adolescent Brain Cognitive Development Study;ABCD Study)數據的報告,就看到了母乳與認知的正向關係,改而分析更細項的各種認知能力[4],其涉及了執行與感知、學習、記憶、理解、意識、推理、判斷、直覺和語言相關的等各種任務技能。

認知能力分好多,研究分析哪些?

這個認知研究採用 ABCD 研究數據來探討,但為了減少測量誤差的影響(例如孩童曾經暴露會接觸酒精的環境、未參加訪視的兒童等因素),研究者最終保留了 9,116 名兒童的數據,並以此分析母乳哺育時間與神經認知能力之間的關係。那列入分析的認知能力向度有哪些?

向度一共有三項,而且跟每個人都有關,分別是一般能力(general ability)、執行能力(executive function)以及記憶力(memory),而這三項能力各自有其解釋在,如一般能力,美國心理學會對此提出的解釋定義是,一種可以被衡量的能力,且被認為是基礎能力,用來處理所有與智力相關的任務。

再來是執行能力,這個能力則可用來管理和控制工作記憶、注意力,也跟抽象思考等種種認知過程有關,像是設定目標、想像並預見;最後一個是大家耳熟能詳的記憶力,是透過大腦系統所儲存的訊息,是能回憶特定訊息或曾經有過的經歷。

不過這些能力的發展程度真的能評量嗎?放心,各項認知能力背後有眾多的研究依據,也發展出各種不同的測量方式來評定。像是「魏氏兒童智力量表的矩陣推理測驗」就在這個研究被用來測量知覺推理和組織、空間訊息處理等相關的能力;而美國國立衛生研究院的 NIH Toolbox®-Cognition battery,也在這個研究裡被整合運用評估兒童的神經和行為功能。最後通過次數以極多的神經認知測驗,也才讓研究結果得出有吃母乳的小朋友,是能改善某個認知能力。

針對各種能力、認知所開發的測驗,不斷的被開發出來並應用。圖/Pexels

母乳真的有助於認知能力!是哪一項呢?

研究要分析的有一般能力、執行能力以及記憶力,那究竟哪像能力獲得提升呢?鏘鏘,從數據提供的結論是一般能力(general ability)與母乳哺育的時間長短有顯著關聯[1]。但你可能會說「怎麼才提升一種能力?」,這時候我們要關注的是,在心理學上的一般能力也包含多種能力,一般能力只是所有分向能力的統整稱呼。

研究中把這九千多位 9-10 歲的孩子,依照他們吃母乳的時間長短分成四組,第一組是 0 個月的控制組,接著是三組母乳哺育的實驗組,分別是 1-6 個月、7-12 個月以及吃母乳超過 12 個月的寶寶,可以看到在母乳哺育期最短的 1-6 個組別寶寶,他們在一般能力的測驗結果,比起沒吃母乳的寶寶有所提升,而且隨著母乳哺育的時間變長,孩子們在一般能力的發展程度也越來越高。

用另外一個角度來看研究結果就是,今天有某一個家庭選擇餵養母乳,即便哺育期間落在有點長又不算太長的 2 個月或是半年內,對寶寶的神經認知發展來說也是有幫助的,這也符合研究人員的設定目標,因為這有望幫助改善人們的動機,讓更多人想要母乳哺育,不只告訴每個家庭們可以量力而行,也藉此呼籲政府、社會企業能夠更設身處地為媽媽們著想。

母乳哺育與一般能力認知的關聯性較高,且隨著期間變長而增加。資料/參考資料1

研究成果重要,但更該考慮「人」

各種母乳相關的科學證據報告,讓母乳對孩子的好處不言而喻,這次介紹的研究也是,也的確可以藉由這些證據協助家庭做出決定,讓他們決定是否要餵養母乳,但這篇研究成果的重點,是希望能夠「鼓勵」家庭選擇用母乳哺育寶寶,而不是「非得要」。

不可否認的是,母乳哺育對媽媽們是一個壓力來源,常常聽到「給寶寶最好的」,反而讓各種美好變成壓力,像是聽到哪位媽媽不給寶寶吃母乳,各種批評襲來,不餵母乳變成一種罪過。而如果選擇母乳哺育,又可能因為家人不支持而宣告放棄。

母乳對寶寶有幫助,但家人彼此間的支持才更重要。圖/Pixabay


研究也實實在在告訴我們,餵養母乳的意願及時間長短,可是牽涉眾多因素,其中個體因素如教育程度、年齡會改變想法,還有環境和社會文化影素也會影響,例如就業問題、丈夫支持程度、家人態度也都大大的參雜其中[6]

因此每個家庭間的討論、媽媽的個人意願都很重要,有了共識後再來下決定,而當你們決定好要給寶寶母乳,又就差那決定性的臨門一腳時,不妨想想這篇研究提出的結論,「只要曾經給寶寶喝母乳,便有機會提升他特定的認知能力喔」。

參考資料

  1. Lopez, D. A., Foxe, J. J., Mao, Y., Thompson, W. K., Martin, H. J., & Freedman, E. G. (2021). Breastfeeding Duration Is Associated With Domain-Specific Improvements in Cognitive Performance in 9-10-Year-Old Children. Frontiers in public health, 9, 657422. https://doi.org/10.3389/fpubh.2021.657422
  2. Walfisch, A., Sermer, C., Cressman, A., & Koren, G. (2013). Breast milk and cognitive development–the role of confounders: a systematic review. BMJ open, 3(8), e003259. https://doi.org/10.1136/bmjopen-2013-003259
  3. https://abcdstudy.org/
  4. https://dictionary.apa.org/cognitive-ability
  5. Natland ST, Andersen LF, Nilsen TI, Forsmo S, Jacobsen GW. Maternal recall of breastfeeding duration twenty years after delivery. BMC Med Res Methodol. 2012 Nov 23;12:179. doi: 10.1186/1471-2288-12-179. PMID: 23176436; PMCID: PMC3568415.
  6. Shi, H., Yang, Y., Yin, X. et al. Determinants of exclusive breastfeeding for the first six months in China: a cross-sectional study. Int Breastfeed J 16, 40 (2021). https://doi.org/10.1186/s13006-021-00388-y

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查克爸
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查克爸|醫學生物技術領域 碩士,現職為開發自然科學評量工具的研究 人員,將各種研究設計為科學教育評量工具的同時,也投入喜愛的科普領域。
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