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【2013回顧】PNAS 十個細菌小故事(上)

陳俊堯
・2014/01/30 ・3621字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 477 ・五年級

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本文由民視《科學再發現》贊助,泛科學獨立製作

自從 PanSci 秘密總部下了這道要繳交 2013 回顧文作業的指令後,我寢食難安。細菌無處不在。從大氣雲霧動植物到溫泉沙漠化糞池裡,各有不同專家研究在那個舞台上細菌主角的故事,可是沒有一個人膽敢說自己有能耐追踪細菌在這麼多各領域留下的風流韻事啊!該怎麼做,作業才交得出來哩?想想過去這年常常在美國國家科學院期刊 PNAS 上看到有趣的細菌事跡,我決定要來重新認真檢查今年出現在上頭的研究。在讀了符合初選條件的 998 篇論文的標題後,我選出了自己覺得最好玩的 10 篇故事,推薦給 PanSci 的各位朋友們。過去這一年裡我經常是對著這類研究報告進入夢鄉的啊,過年睡不著的時候或許它們還可以派得上用場。

myxo
圖出自 Nan et al. 原研究.

大睡袋的優雅滑行

過年一定要給它睡到飽;最好是拿個大睡袋把自己從頭到腳封起來,誰都不可以來吵。說到這,你有沒有玩過把自己封在睡袋裡,然後再試著往前進?你一定得伸出手往外擠,從外面看就是睡袋腫了個包,不過光靠這突起來的包,睡袋怪獸還是可以往前慢慢移動的。

現在要講的這篇研究解開了困惑學界數十年的大謎團。Myxobacteria 這類細菌會動,可是怎麼移動一直沒人找出答案。細菌的運動要靠鞭毛,可是這些細菌根本沒有這構造。如果把它們放到光學顯微鏡底下觀察,你可以看見這細菌輕輕滑過玻片表面,好像啥也不用做就能保持前進,優雅得很,也因此得到了滑走細菌(gliding bacteria)的稱號。這篇研究裡發現這群細菌的細胞裡有很多個 AglR 蛋白。這些蛋白在細胞膜底下沿著軌道運行,從細胞外面看就會是小突起劃著螺紋軌跡移動,幫助這隻細菌在固體表面前進,就像睡袋裡的你可以持續緩慢優雅地向床尾前進一樣。不過如果你要做這個實驗,請注意摔下床時不要以頭著地。

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研究原文

Nan B, Bandaria JN, Moghtaderi A, Sun IH, Yildiz A, Zusman DR. Flagella stator homologs function as motors for myxobacterial gliding motility by moving in helical trajectories. Proc Natl Acad Sci U S A. 2013 Apr 16;110(16):E1508-13. doi: 10.1073/pnas.1219982110.

adhesion2
圖出自 Friedlander et al. 原研究.

長尾巴的好處

很多細菌隨著水四處遷徙,直到找到不錯的地方就待下來,開始定居生活。住下來的細菌為了保護自己,會用大量多醣類在細胞外堆出驚人的城堡,叫做生物膜(biofilm)。我們經常發現浴室物品表面滑滑的,應該就是借住你家細菌的生物膜公寓。浴缸上的生物膜拿塊菜瓜布就解決了,如果這生物膜出現在海底管線或醫療管線中,那就是大問題了。所以很多人都在想辦法阻止細菌黏上這些設備。

要阻止細菌附著,用抗生素是個方法,但不是每個狀況都能用,也常常效果不好。這篇研究裡作者發現使用有花紋的平面,受測的大腸桿菌比較不容易附著;在測試的兩小時內效果顯著。不過一旦時間拉長,在花紋面上的細菌附著的比在光滑面上附著的還要多。這怎麼會出現龜兔賽跑裡強弱互換的情節哩?原來一開始有花紋的平面在紋路溝槽裡會抓住小氣泡,與水相斥,所以細菌比較容易黏在光滑面上。接著細菌分泌某些物質增加親水性,讓自己可以貼在這些平面上。這時兩種平面就該打成平手,一樣好黏。接著神奇的事發生了,研究人員發現受測的細菌會把鞭毛卡進溝槽裡增加附著的面積,這樣就抓得更牢了。原本以為花紋面可以阻擋細菌附著的,沒想到反而有反效果耶。這次這場比賽是人輸了,我們期待下一回合吧!

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研究原文

Friedlander RS, Vlamakis H, Kim P, Khan M, Kolter R, Aizenberg J. Bacterial flagella explore microscale hummocks and hollows to increase adhesion. Proc Natl Acad Sci U S A. 2013 Apr 2;110(14):5624-9. doi: 10.1073/pnas.1219662110.

 

t4
圖出自 J. R. Meyer 解析文.

噬菌體:免疫系統最前線?

你一定知道,想要對付敵手的進攻,把它怕的東西抓來守大門就對了。

這篇研究講的就是這一個道理,可是它卻發生在一個我完全沒想到情境上。這實在是個太大膽的推論,忍不住要跟大家分享。故事起因於一群海洋病毒學家發現了一個現象:在海洋動物的黏液裡,有大量的噬菌體的基因出現。進一步比對發現從海葵多毛類到魚類人類都有這個現象。他們回實驗室用能分泌黏液的人類細胞株進行測試,發現這些細胞果然可以留住比較多的 T4 噬菌體

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為什麼呢?動物的黏液被認為只要用來對付外界微生物的屏障,為什麼和獵殺細菌的噬菌體有關?難道這樣可以用來對抗細菌的進攻嗎?他們在這些能分泌黏液的細胞上先加 T4 噬菌體附著在黏液裡,再加入大腸桿菌,結果發現因為噬菌體的關係,成功留在動物細胞上的細菌數量顯著變少。

這群研究人員證實了噬菌體可以利用外鞘蛋白裡 hoc 基因產物裡的類抗體區段(Ig-like domain)來和人類黏液蛋白(mucin)結合。接著他們遍尋前人的基因資料庫,發現類抗體區段的基因真的在各種黏液樣本裡出現的機率比較高。這下假設清楚了:動物黏液裡有大量黏液蛋白,而噬菌體的外鞘上有類抗體區段可以和黏液蛋白結合而被拉住。噬菌體長得像登月小艇,外鞘蛋白裡包著 DNA,用尾部感染細菌。黏液拉住了噬菌體的頭,把尾部朝向外面的敵人。如果有細菌膽敢進攻,一定會先接觸到噬菌體的尾部而被攻擊。雖然這個假設還有一些不確定的地方(請看這篇解析),不過看起來是個相當可行的假設。我們動物是不是利用黏液來收編噬菌體,當做免疫系統的傭兵呢?

研究原文

Barr JJ, Auro R, Furlan M, Whiteson KL, Erb ML, Pogliano J, Stotland A, Wolkowicz R, Cutting AS, Doran KS, Salamon P, Youle M, Rohwer F. Bacteriophage adhering to mucus provide a non-host-derived immunity. Proc Natl Acad Sci U S A. 2013 Jun 25;110(26):10771-6. doi: 10.1073/pnas.1305923110.

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圖出自 Vega et al. 原研究.

靜靜聽,偷偷用

沙門氏桿菌在人類造成傷寒或腸胃炎,經由受到糞便污染的食物進入人體,是典型的病從口入型小惡魔。最近幾年這群細菌的神奇本領一項一項被發現,這篇研究談的就是其中的一種。

過去研究裡知道大腸桿菌會製造吲哚(indole),而且對大腸桿菌來說, 吲哚是個警告訊息, 細菌在偵測到附近有吲哚時會提高警戒, 其中一項改變是製造並啟動外送幫浦蛋白來對付抗生素。在細菌族群裡如果有一隻細菌發現附近有抗生素出現, 便會快速釋出吲哚,警告其它同伴們趕快應變,就像群居的土撥鼠會用叫聲告訴同伴敵人來了快躲起來一樣(有興趣的人可以試試這個連結)。

不過沙門氏桿菌沒有製造吲哚的能力,演不出一場感人的捨己救人的好戲。它的手段更高明:偷聽人家的就好了。當有抗生素出現在動物腸道裡的時候,在地居民大腸桿菌會發揮守望相助的精神警告同伴,大家趕快啟動保命機制。而沙門氏桿菌是外地來的壞人,學會了大腸桿菌的化學語言,只要聽到大腸桿菌在警戒了,自己也趕快武裝起來。腸道裡是一定會有大腸桿菌的,所以沙門氏桿菌可以放心地把命交在這些在地居民的身上。

研究原文

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Vega NM, Allison KR, Samuels AN, Klempner MS, Collins JJ. Salmonella typhimurium intercepts Escherichia coli signaling to enhance antibiotic tolerance. Proc Natl Acad Sci U S A. 2013 Aug 27;110(35):14420-5. doi: 10.1073/pnas.1308085110.

 

2667_Spotted_Hyena_Cubs
圖為斑點鬣狗小朋友。取自維基百科

是不是朋友?讓我多聞一下

你一定有過類似的經驗,人有味道,有些人的氣味就是會讓你特別坐立難安(想要撲上去),有些氣味就讓你覺得不喜歡想逃避。

接下來介紹的這篇就是有關氣味的研究。這是個後續研究。這群學者在 2012 年發表了第一集(過去談過這篇啦,我要買一瓶魅力倍增菌!),現在收集了更多證據回來發表了第二集。這群作者在 2012 年時證實一個學界猜想很久但苦無直接證據的假說。哺乳類動物可以利用氣味來辨識族群,但是同一個物種的動物,如何能製造出這種隨族群,甚至隨個體而改變的獨特氣味?答案是,靠身上的細菌,把皮膚分泌的油脂發酵代謝成短鏈脂肪酸。每個人、每隻動物皮膚上帶的細菌組成不一樣,而這個差異可能就決定了短鏈脂肪酸的組成。這些短鏈脂肪酸是會揮發的,於是變成了動物可以用嗅覺辨別的氣味。同一族群的個體生活在一起,彼此間接觸機會多,身上帶的細菌組成比較像,就會帶有比較熟悉的氣味。

他們在 2012 年證實四群在肯亞的斑點鬣狗(spotted hyena)在氣味腺各自有自己族群獨特的細組成。這次他們帶來更清楚的證據來支持這個”發酵氣味假說”。這次研究包括一群 斑點鬣狗和兩群條紋鬣狗(striped hyena)。結果發現三群鬣狗在氣味腺的細菌組成不相同,斑點鬣狗和條紋鬣狗差異很大。他們同時也看短鏈脂肪酸的組成差異,發現趨勢跟菌相組成相近。在同一族群裡的個體也會因為性別、年紀及生殖週期而有菌相及短鏈脂肪酸組成上的明顯差異。這個研究進一步證明了哺乳類的確有利用細菌創造各門派獨特氣味的能力。”友多聞”要有新定義了,下次認識新朋友時,記得要多聞一下。

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研究原文

Theis KR, Venkataraman A, Dycus JA, Koonter KD, Schmitt-Matzen EN, Wagner AP, Holekamp KE, Schmidt TM. Symbiotic bacteria appear to mediate hyena social odors. Proc Natl Acad Sci U S A. 2013 Dec 3;110(49):19832-7. doi: 10.1073/pnas.1306477110.

後面還有五個故事,在下集

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陳俊堯
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慈濟大學生命科學系的教書匠。對肉眼看不見的微米世界特別有興趣,每天都在探聽細菌間的愛恨情仇。希望藉由長時間的發酵,培養出又香又醇的細菌人。

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快!還要更快!讓國家級地震警報更好用的「都會區強震預警精進計畫」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/01/21 ・2584字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

從地震儀感應到地震的震動,到我們的手機響起國家級警報,大約需要多少時間?

臺灣從 1991 年開始大量增建地震測站;1999 年臺灣爆發了 921 大地震,當時的地震速報系統約在震後 102 秒完成地震定位;2014 年正式對公眾推播強震即時警報;到了 2020 年 4 月,隨著技術不斷革新,當時交通部中央氣象局地震測報中心(以下簡稱為地震中心)僅需 10 秒,就可以發出地震預警訊息!

然而,地震中心並未因此而自滿,而是持續擴建地震觀測網,開發新技術。近年來,地震中心執行前瞻基礎建設 2.0「都會區強震預警精進計畫」,預計讓臺灣的地震預警系統邁入下一個新紀元!

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連上網路吧!用建設與技術,換取獲得地震資料的時間

「都會區強震預警精進計畫」起源於「民生公共物聯網數據應用及產業開展計畫」,該計畫致力於跨部會、跨單位合作,由 11 個執行單位共同策畫,致力於優化我國環境與防災治理,並建置資料開放平台。

看到這裡,或許你還沒反應過來地震預警系統跟物聯網(Internet of Things,IoT)有什麼關係,嘿嘿,那可大有關係啦!

當我們將各種實體物品透過網路連結起來,建立彼此與裝置的通訊後,成為了所謂的物聯網。在我國的地震預警系統中,即是透過將地震儀的資料即時傳輸到聯網系統,並進行運算,實現了對地震活動的即時監測和預警。

地震中心在臺灣架設了 700 多個強震監測站,但能夠和地震中心即時連線的,只有其中 500 個,藉由這項計畫,地震中心將致力增加可連線的強震監測站數量,並優化原有強震監測站的聯網品質。

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在地震中心的評估中,可以連線的強震監測站大約可在 113 年時,從原有的 500 個增加至 600 個,並且更新現有監測站的軟體與硬體設備,藉此提升地震預警系統的效能。

由此可知,倘若地震儀沒有了聯網的功能,我們也形同完全失去了地震預警系統的一切。

把地震儀放到井下後,有什麼好處?

除了加強地震儀的聯網功能外,把地震儀「放到地下」,也是提升地震預警系統效能的關鍵做法。

為什麼要把地震儀放到地底下?用日常生活來比喻的話,就像是買屋子時,要選擇鬧中取靜的社區,才不會讓吵雜的環境影響自己在房間聆聽優美的音樂;看星星時,要選擇光害比較不嚴重的山區,才能看清楚一閃又一閃的美麗星空。

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地表有太多、太多的環境雜訊了,因此當地震儀被安裝在地表時,想要從混亂的「噪音」之中找出關鍵的地震波,就像是在搖滾演唱會裡聽電話一樣困難,無論是電腦或研究人員,都需要花費比較多的時間,才能判讀來自地震的波形。

這些環境雜訊都是從哪裡來的?基本上,只要是你想得到的人為震動,對地震儀來說,都有可能是「噪音」!

當地震儀靠近工地或馬路時,一輛輛大卡車框啷、框啷地經過測站,是噪音;大稻埕夏日節放起絢麗的煙火,隨著煙花在天空上一個一個的炸開,也是噪音;台北捷運行經軌道的摩擦與震動,那也是噪音;有好奇的路人經過測站,推了推踢了下測站時,那也是不可忽視的噪音。

因此,井下地震儀(Borehole seismometer)的主要目的,就是盡量讓地震儀「遠離塵囂」,記錄到更清楚、雜訊更少的地震波!​無論是微震、強震,還是來自遠方的地震,井下地震儀都能提供遠比地表地震儀更高品質的訊號。

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地震中心於 2008 年展開建置井下地震儀觀測站的行動,根據不同測站底下的地質條件,​將井下地震儀放置在深達 30~500 公尺的乾井深處。​除了地震儀外,站房內也會備有資料收錄器、網路傳輸設備、不斷電設備與電池,讓測站可以儲存、傳送資料。

既然井下地震儀這麼強大,為什麼無法大規模建造測站呢?簡單來說,這一切可以歸咎於技術和成本問題。

安裝井下地震儀需要鑽井,然而鑽井的深度、難度均會提高時間、技術與金錢成本,因此,即使井下地震儀的訊號再好,若非有國家建設計畫的支援,也難以大量建置。

人口聚集,震災好嚴重?建立「客製化」的地震預警系統!

臺灣人口主要聚集於西半部,然而此區的震源深度較淺,再加上密集的人口與建築,容易造成相當重大的災害。

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許多都會區的建築老舊且密集,當屋齡超過 50 歲時,它很有可能是在沒有耐震規範的背景下建造而成的的,若是超過 25 年左右的房屋,也有可能不符合最新的耐震規範,並未具備現今標準下足夠的耐震能力。 

延伸閱讀:

在地震界有句名言「地震不會殺人,但建築物會」,因此,若建築物的結構不符合地震規範,地震發生時,在同一面積下越密集的老屋,有可能造成越多的傷亡。

因此,對於發生在都會區的直下型地震,預警時間的要求更高,需求也更迫切。

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地震中心著手於人口密集之都會區開發「客製化」的強震預警系統,目標針對都會區直下型淺層地震,可以在「震後 7 秒內」發布地震警報,將地震預警盲區縮小為 25 公里。

111 年起,地震中心已先後完成大臺北地區、桃園市客製化作業模組,並開始上線測試,當前正致力於臺南市的模組,未來的目標為高雄市與臺中市。

永不停歇的防災宣導行動、地震預警技術研發

地震預警系統僅能在地震來臨時警示民眾避難,無法主動保護民眾的生命安全,若人民沒有搭配正確的防震防災觀念,即使地震警報再快,也無法達到有效的防災效果。

因此除了不斷革新地震預警系統的技術,地震中心也積極投入於地震的宣導活動和教育管道,經營 Facebook 粉絲專頁「報地震 – 中央氣象署」、跨部會舉辦《地震島大冒險》特展、《震守家園 — 民生公共物聯網主題展》,讓民眾了解正確的避難行為與應變作為,充分發揮地震警報的效果。

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此外,雖然地震中心預計於 114 年將都會區的預警費時縮減為 7 秒,研發新技術的腳步不會停止;未來,他們將應用 AI 技術,持續強化地震預警系統的效能,降低地震對臺灣人民的威脅程度,保障你我生命財產安全。

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皮膚出現點狀出血、大片瘀斑!——免疫性血小板減少症警訊與治療
careonline_96
・2023/09/20 ・2357字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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「醫師,我的瘀青又跑出來了。」60 多歲的陳女士一邊說一邊拉起袖子秀出手臂上的瘀斑。

她是免疫性血小板減少症患者,已經有十幾年的病史,因為病情的關係長期需要使用低劑量類固醇,雖持續回診監控,但血小板偶爾還是會降到很低的狀況,讓她有點擔心。

臺北榮民總醫院內科部輸血醫學科陳玟均醫師指出,免疫性血小板減少症 ITP(Immune thrombocytopenia)是一種自體免疫疾病,患者的免疫系統產生自體抗體攻擊自己的血小板,使血小板數量減少。正常的血小板數量約 15~40 萬/μL,而患者的血小板數量可能只有數萬/μL,甚至只有數千/μL,因此會增加自發性出血的風險。免疫性血小板減少症 ITP 的發生率約十萬分之五,較常發生在 15 歲以下、60 歲以上,或自體免疫疾病患者[1]

當患者血小板降低時,皮膚容易出現出血點,或是一片一片的瘀青,因此可能需要調高類固醇的劑量,然而在使用較高劑量的類固醇後,患者常感到生活品質變差。陳玟均醫師說,類固醇、免疫抑制劑還有血小板生成藥物都是治療的選項,患者可以檢視自己的狀況或對於生活品質的期待,與醫師溝通適合自己的治療。

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血小板是非常重要的血球,能夠促使血液凝固,發揮止血的功能。陳玟均醫師說,當血小板數量過少時,就容易出現出血的狀況。免疫性血小板減少症患者的皮膚可能有點狀出血,或是大片瘀斑,所以被稱為「紫斑症」。患者的黏膜也容易出血,例如流鼻血、牙齦出血、口腔出血等,甚至會有血便、血尿的狀況。女性患者可能有月經流血不止的問題。

如果出血發生在較關鍵的部位,例如顱內出血、腹腔出血、消化道出血,可能造成嚴重併發症,危及性命。

目前免疫性血小板減少症是以類固醇作為第一線治療,透過抑制免疫系統來減少血小板的破壞。陳玟均醫師說,類固醇治療的效果快、費用低,但是因為在長期使用類固醇後,可能出現多種副作用,例如月亮臉、水牛肩、中樞性肥胖、血糖升高、血壓升高、骨質疏鬆、容易感染等,所以目前的治療指引是希望病人不要使用類固醇超過 6 週。

陳玟均醫師說,「目前的治療準則是先給予類固醇,若發生嚴重出血時或是懷孕婦女、小孩則是可以使用免疫球蛋白做為第一線的治療,如果效果不佳或在 6 週內還沒有辦法拿掉類固醇,可能會開始使用其他免疫抑制劑、單株抗體、血小板生成藥物等治療。」其中類固醇、免疫抑制劑能夠減少血小板破壞,而血小板生成藥物則能夠促進血小板生成,幫助提升血液中血小板的數量,包含需回醫院施打的皮下注射針劑以及口服藥物。

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在與陳女士討論後,為患者申請血小板生成藥物,讓血小板數量回升,並且減低免疫抑制藥物的使用。後續患者也順利停掉類固醇,減少病人擔心的感染、骨質疏鬆等風險。

陳玟均醫師補充,「如果血小板減少超過 12 個月,會考慮脾臟切除手術,以減少血小板的破壞。但是脾臟是個與免疫功能有關的器官,切除脾臟後可能會影響免疫力,容易遭到某些病原的感染,因此近幾年來,由於藥物的進步,已經較少人接受如此侵入性的手術治療了。」

陳玟均醫師說,以臨床上的觀察,血小板生成藥物的副作用相較於類固醇,較可以被病人接受,因此患者的服藥順從性普遍比較好,部分患者可能有肌肉痠痛、腸胃不適的狀況,也需要定期監測肝功能。

免疫性血小板減少症的治療目標是讓血小板數量至少維持在 5 萬/μL以上,患者於日常生活中比較不需要擔心流血不止的狀況,但也需要考量治療後血小板過高亦會有血栓產生的風險。陳玟均醫師說,在追蹤治療的過程中,醫師都會依照患者的狀況,適時調整藥物。

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筆記重點記起來

  1. 免疫性血小板減少症 ITP 是自體免疫疾病,會導致血小板數量過少。
  2. 症狀:患者的皮膚可能出現出血點或瘀斑,牙齦、口腔、鼻腔可能有流血不止的狀況,也可能出現血便、血尿、月經異常出血。請務必盡快至血液科檢查,以免造成嚴重併發症。
  3. 治療:免疫性血小板減少症會使用類固醇治療,一般建議不要使用超過 6 週。醫師會視病況搭配免疫抑制劑、血小板生成藥物等藥物,類固醇、免疫抑制劑能夠減少血小板破壞,血小板生成藥物能夠促進血小板生成。
  4. 血小板生成藥物:分為針劑與口服兩種,長期使用的副作用對病患來說相對比較能接受,有助改善患者的服藥順從性,提升生活品質。
  5. 提醒:在血小板數量較少時,患者要避免劇烈運動,減少碰撞出血的機會!
  • 本衛教訊息由台灣諾華協助提供 TW2309056147

參考資料

  1. Hung GY, Lee CY, Yen HJ, Lin LY, Horng JL. Incidence of immune thrombocytopenia in Taiwan: a nationwide population-based study. Transfusion. 2018 Nov;58(11):2712-2719. doi: 10.1111/trf.14915. Epub 2018 Oct 12. PMID: 30311951.
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不明發燒、骨頭疼痛,留意兒童急性淋巴性白血病常見症狀
careonline_96
・2023/06/29 ・3068字 ・閱讀時間約 6 分鐘

「醫師,小朋友最近食慾越來越差,什麼都不想吃。」王媽媽抱著 4 歲的小女孩進到診間,小女孩把頭靠在媽媽的肩膀上,顯得很沒有精神。

「還有其他不舒服嗎?」醫師問。

「最近有提到手腳會痛。」王媽媽問,「會是生長痛嗎?」

小朋友的臉色看起來較蒼白,抽血報告顯示小女孩有明顯的貧血,且血小板數量低於正常值,白血球數量則異常升高。台大醫院小兒血液腫瘤科周書緯醫師表示,白血球數量一般約 4,500-11,000/μL,而小女孩的白血球數量已高達 40,000/μL,相當不尋常,後續的骨髓檢查確認是 B 細胞急性淋巴性白血病。

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接受化學治療後,白血病受到控制,症狀也漸漸改善,但是在經過一段時間的追蹤後,急性淋巴性白血病復發,讓小女孩又回到醫院。周書緯醫師說,雖然急性淋巴性白血病的治療成功率高,但是仍有少部分患者會反覆復發,相當辛苦。近年來持續進展的免疫治療及細胞治療,有助清除癌細胞,能夠提升治療成效,降低反覆復發的機會,讓患者早日回到正常的生活。

我們體內具有 B 細胞、T 細胞、NK 自然殺手細胞等淋巴細胞負責免疫功能,對抗入侵的病原體,當不成熟的淋巴細胞轉變成癌細胞時,就會造成淋巴性白血病,是血癌的其中一種,主要分成 B 細胞急性淋巴性白血病和 T 細胞急性淋巴性白血病兩大類。周書緯醫師說,急性淋巴性白血病較常出現在 20 歲以下的族群,男性略多於女性,另一個好發族群是在 50 歲左右。

分析白血病細胞會發現其基因產生了變化,周書緯醫師說,產生基因變化的原因目前未知,不過有些研究發現可能與染色體異常、病毒感染、輻射暴露、家族病史有關。

當癌細胞大量增殖,便可能影響正常血球的生成,導致紅血球、白血球、血小板數量不足。周書緯醫師解釋,紅血球數量不足會導致臉色蒼白、疲倦、容易喘,血小板數量不足會導致容易瘀青、流血不止,正常白血球數量不足會讓患者容易遭到感染,或出現不明原因的發燒。

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急性淋巴性白血病也可能導致頸部、腋下、鼠蹊的淋巴結腫大,或是造成肝臟、脾臟腫大,而讓患者感到腹脹不適。

由於骨髓裡充滿癌細胞,也可能造成全身各處骨頭疼痛的狀況。周書緯醫師說,小朋友常見的生長痛大多出現在晚上,若無時無刻都有骨頭疼痛,便要提高警覺。

如何診斷急性淋巴性白血病?

因為相關症狀就診時,醫師會詳細了解病史、進行理學檢查,初步抽血檢查可能會發現血球數量異常或出現不正常的血球細胞。

由於急性淋巴性白血病的來源是骨髓,所以需要做骨髓檢查,醫師會利用一根針把骨髓裡面的細胞抽出來分析。周書緯醫師說,傳統的方法是用顯微鏡去檢查,如果是急性淋巴性白血病,骨髓裡會被癌細胞佔據。現在還可以用流式細胞儀、基因檢測進行更精密的分析,確認白血病的亞型,幫助擬定治療計畫。

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該如何治療急性淋巴性白血病?

目前急性淋巴性白血病的治療以化學治療為主,周書緯醫師說,大部分的急性淋巴性白血病對於化學治療的初步反應都不錯,所以化學治療能夠幫助 90% 以上的病人控制病情。化學治療的成效會隨著病人的年紀而有所差異,成年患者的治療成功率較低。

急性淋巴性白血病的化學治療包括三個階段:引導期、鞏固期、維持期。此外,周書緯醫師說,針對中樞神經預防治療也相當重要,因為急性淋巴性白血病是種容易進到中樞神經系統的疾病,所以除了全身性化學治療之外,在療程中也會去檢查病人的腦脊髓液裡是否有癌細胞,且在檢查同時把化學治療注入脊髓腔內,進行治療或預防在白血病在中樞神經復發。

假使化學治療無法控制急性淋巴性白血病,或是過了一段時間病情復發,便需要運用其他的治療方式,包括異體造血幹細胞移植、標靶治療、免疫治療、CAR-T 細胞治療等。周書緯醫師說,目前已有多種免疫治療的藥物,可以針對急性淋巴性白血病細胞作治療。

急性淋巴性白血病復發的患者需要考慮異體造血幹細胞移植(骨髓移植),周書緯醫師解釋,在造血幹細胞移植前可以利用化學治療或免疫治療,盡量消滅急性淋巴性白血病的癌細胞,若能把癌細胞清得越乾淨,移植的成功率會越高。

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從疾病的角度來考量,急性淋巴性白血病復發的患者便得接受造血幹細胞移植,此外周書緯醫師也提到,有些白血病亞型屬於高危險群,不容易使用化學治療控制,為了避免後續更難處理,可能會在剛開始控制住疾病的時候,便直接進行造血幹細胞移植。

急性淋巴性白血病的治療成效在兒童與成人不同,周書緯醫師說,兒童患者的治療成功率整體可達到八成或八成五以上,在一些預後較好的亞型,治療成功率可以達到九成甚至九成五以上。成人的治療成功率通常落在五成至六成。隨著目前免疫治療及細胞治療的進步,有機會再提升治療成功率。

接受化學治療的過程中,患者的免疫力會比較差,請多洗手、避免生食、避開人潮,以減少遭到感染的機會。完成治療後,醫師也會持續追蹤兒童的生長發育。

如果有進行造血幹細胞移植,需要注意的事情就會比較多,周書緯醫師說,因為接受造血幹細胞移植後,免疫力恢復的時間較長,必須留意各種感染。另一個較長期的問題是排斥,稱為移植物抗宿主疾病(GvHD),排斥可能發生在皮膚、口腔、腸胃道、肝臟、肺臟等處,讓患者出現皮膚乾、嘴巴乾、眼睛乾、噁心、食慾不振、拉肚子、關節僵硬等症狀。排斥的表現非常多樣,如果有發現任何異常狀況,都要向醫師反應,進一步評估。

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貼心小提醒

急性淋巴性白血病是源自淋巴細胞的血癌,可能影響正常血球的生成,而造成各種症狀,如臉色蒼白、疲倦虛弱、容易瘀青、流血不止、不明原因發燒,也會導致淋巴結腫大、肝臟腫大、脾臟腫大、骨頭疼痛等。

目前的治療以化學治療為主,兒童患者的治療成功率可達 8 成以上。周書緯醫師說,若疾病復發,現在還可運用異體造血幹細胞移植、標靶治療、免疫治療、CAR-T 細胞治療等,提升治療成效,把白血病控制住,幫助小朋友回到正常的生活!

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