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一日喪命散真的那麼喪命嗎?

阿賊的科普漫畫
・2014/10/07 ・1873字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 594 ・九年級

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一日喪命散 拷貝

最近看到周星馳的不少新聞,

讓我想起從小愛看的”唐伯虎點秋香”

忽然間靈光乍現,想起華夫人的”一日喪命散”

真的會血管爆裂而死嗎?

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於是….就誕生了這篇科普文了……

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其實不要看砒霜好像那麼恐怖,其實在醫學上最著名的就是應用在急性前骨隨細胞白血病(Acute promyelocytic leukemia, APL)的治療上,只要控制好劑量可以達到很好的治療效果
(Shen, Zhi-Xiang, et al. “Use of arsenictrioxide (As2O3) in the treatment of acute promyelocytic leukemia (APL): II.Clinical efficacy and pharmacokinetics in relapsed patients.” Blood 89.9(1997): 3354-3360.)

註釋:

  1. 活性氧化物質(Reactive oxygen species, ROS)是指含氧之化學活性分子,其中包括過氧化氫(H2O2)、次氯酸(HClO)、羥基自由基(HO)、單線態氧(1O2)等。ROS是在正常新陳代謝後,由氧形成的天然副產品,在細胞訊息傳遞(cell signaling)及體內平衡(homeostasis)方面扮演重要的角色。然而在外界環境屬於逆境時(如暴露在紫外線及高溫下),ROS的濃度會急劇升高。這種現象會對細胞結構造成明顯損害,長期累積下來,就形成氧化損傷(oxidative stress)。(資料來源:科技部高瞻自然科學教學資源平台)
  2. ATP 三磷酸腺苷(Adenosine triphosphate, ATP)是一種核苷酸,作為細胞內能量傳遞的「分子通貨」,儲存和傳遞化學能,維持細胞機能與運作(資料來源:WIKI)
  3. 血管內皮生長因子(Vascular endothelial growth factor, VEGF)在血管生長、血管通透性的 維持,以及血管內皮細胞壽命的延長上扮演了不可或缺的角色。(陳甫安, 徐大為, and 王緯書. “血管內皮生長因子的表現量與腎臟疾病的關連性.”內科學誌 21.5 (2010): 337-343.)

讓大家來回味一下片段吧

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第一次寫自己領域以外的科普,如果有錯誤麻煩糾正瞜

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補充資料:

  • Bao, Lingzhi, and Honglian Shi. “Arsenite Induces Endothelial Cell Permeability Increase through a Reactive Oxygen Species− Vascular Endothelial Growth Factor Pathway.”Chemical research in toxicology 11 (2010): 1726-1734.
  • Shen, Shengwen, et al. “Arsenic binding to proteins.”Chemical reviews 10 (2013): 7769-7792.
  • Hughes, Michael F. “Arsenic toxicity and potential mechanisms of action.”Toxicology letters1 (2002): 1-16.
  • Yoshida, Takahiko, Hiroshi Yamauchi, and Gui Fan Sun. “Chronic health effects in people exposed to arsenic via the drinking water: dose–response relationships in review.”Toxicology and applied pharmacology 3 (2004): 243-252.
  • Chaudhuri, Aditi Nag, et al. “Effect of high arsenic content in drinking water on rat brain.”INDIAN JOURNAL OF BIOCHEMISTRY AND BIOPHYSICS 36 (1999): 51-54.
  • Huang, Chuanshu, et al. “Arsenic induces apoptosis through a c-Jun NH2-terminal kinase-dependent, p53-independent pathway.”Cancer research 13 (1999): 3053-3058.
  • Tsai, Ming-Hsien, et al. “A mouse model for the study of vascular permeability changes induced by arsenic.”Toxicology mechanisms and methods 6 (2005): 433-437.
  • Hirano, Seishiro, et al. “The accumulation and toxicity of methylated arsenicals in endothelial cells: important roles of thiol compounds.”Toxicology and applied pharmacology 3 (2004): 458-467.
  • Abernathy, Charles O., et al. “Arsenic: health effects, mechanisms of actions, and research issues.”Environmental Health Perspectives 7 (1999): 593.
  • known as As, Also. “Arsenic and Inorganic Arsenic Compounds.”Report on Carcinogens: 50.
  • Yimin, Niu, et al. “三氧化二砷的代谢途径及毒理机制综述.”世界科学技术 中医药现代化 2 (2011).
  • Testi, Anna Maria, et al. “Acute Promyelocytic Leukemia (APL): Comparison Between Children and Adults.”Mediterranean journal of hematology and infectious diseases 1 (2014).
  • Shen, Zhi-Xiang, et al. “Use of arsenic trioxide (As2O3) in the treatment of acute promyelocytic leukemia (APL): II. Clinical efficacy and pharmacokinetics in relapsed patients.”Blood 9 (1997): 3354-3360.
  • Miller, Wilson H., et al. “Mechanisms of action of arsenic trioxide.”Cancer research 14 (2002): 3893-3903.
  • Saha, J. C., et al. “A review of arsenic poisoning and its effects on human health.”Critical reviews in environmental science and technology 3 (1999): 281-313.
  • Ratnaike, Ranjit Nihal. “Acute and chronic arsenic toxicity.”Postgraduate medical journal 933 (2003): 391-396.
  • Rodrıguez, V. M., M. E. Jimenez-Capdeville, and M. Giordano. “The effects of arsenic exposure on the nervous system.”Toxicology letters 1 (2003): 1-18.
文章難易度
阿賊的科普漫畫
7 篇文章 ・ 7 位粉絲
一個從成大畢業的研究生,主修神經科學,生理學與分子生物學,用插畫把複雜的生命科學變簡單,還有畫出研究生的辛酸血淚史

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把砒霜當成「愛情補藥」,為了和情人結婚而下毒弒親:被愛情迷惑的瑪麗.布蘭迪——《毒物犯罪研究室》
創意市集
・2023/01/20 ・1514字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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弒親罪的投毒者

瑪麗.布蘭迪(Mary Blandy)看不出來是會犯下弒親罪的投毒者。

瑪麗.布蘭迪。圖/wikipedia

她出身中產階級,也受過良好教育,在牛津郡綠意盎然的英格蘭泰晤士河畔亨利(Henley-on-Thames)郊區長大。

瑪麗的父親法蘭西斯是一位成功的律師,他只希望自己的女兒能擁有最好的,但他最後反讓自己被為了女兒找的理想對象毒死,而瑪麗被判以絞刑。

為了女兒的婚姻拿出萬元英鎊當嫁妝

1746 年,未婚的瑪麗.布蘭迪逐漸步入而立之年。她的父親深怕女兒嫁不出去,想要幫她找一名丈夫。他在當地報紙上刊登公告,還提供豐厚的 1 萬英鎊當作嫁妝。許多男士前來詢問,但只有一人獲得瑪麗青睞——威廉.亨利.克蘭斯陶恩(William Henry  Cranstoun)。

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身為軍官將領兼蘇格蘭貴族之子,克蘭斯陶恩固然頗有聲望,但不幸的是他的外貌並不與其社會地位匹配。

他不高、五官不出眾,臉上也因為天花留有痘疤,而且他年長瑪麗 12 歲。此外,他們訂婚一段時間後瑪麗才發現他是已婚之人,法蘭西斯對此感到不滿,終結他們的訂婚關係,儘管克蘭斯陶恩堅稱那段婚姻並不合法。

名為「愛情補藥」的毒

婚禮雖然取消,但瑪麗仍然暗中與克蘭斯陶恩會面,而法蘭西斯則固執表示他不會允許一位重婚者進入他的家族中。該如何打破這樣的僵局呢?克蘭斯陶恩設計了一個計畫,利用他所說的「愛情補藥」白粉,暗中讓法蘭西斯服下。

克蘭斯陶恩和瑪麗說「愛情補藥」能確保兩人的愛情。圖/pixabay

瑪麗應該能讓父親原諒自己的蘇格蘭情人,確保兩人最後能有情人終成眷屬。

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克蘭斯陶恩的補藥其實就是砒霜,每次加入瑪麗父親的燕麥粥時,就已經開始在下毒了。法蘭西斯在 1751 年 8 月 14 日逝世,克蘭斯陶恩也就此消失。

患有消化道出血患者的腸胃所遺留,其死因是急性砒霜中毒。圖/創意市集

法蘭西斯的醫生安東尼.艾丁頓(Anthony Addington)為瑪麗感到不快,他認為得用燃燒的方法測試一些剩餘的白色粉末。

檢測結果最後出現了大蒜味,這在當時已經證明代表有砷的存在,因此艾丁頓的測試成為第一個檢測該毒藥作為謀殺武器的法醫研究。

被愛情迷惑的瑪麗

瑪麗於 1752 年 4 月 6 日被判絞刑,她被眾人描述成「被愛情迷惑的傻瓜」,自己殺了父親還不自知,是個「冷血的殺人犯」。

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據說瑪麗.布蘭迪在伏法前最後喊著「各位大人,讓我死得得體一點,拜託別吊太高。」圖/創意市集

最諷刺的是,這段婚姻最後也沒有真的給克蘭斯陶恩 1 萬英鎊的嫁妝,法蘭西斯.布蘭迪死前銀行戶頭只有 4 千英鎊。

——本文摘自《毒物犯罪研究室:解析23種經典致命植物、礦物、藥劑、毒品,從醫學鑑識&毒物科學揭秘恐怖毒殺與謀殺手法》,2022 年 11 月,創意市集出版,未經同意請勿轉載。

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歐洲人克服乳糖不耐,少拉肚子就是達爾文贏家?
寒波_96
・2022/09/16 ・3812字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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牛奶、羊奶等生乳中含有乳糖(lactose),可以被乳糖酶(lactase)分解。但是小朋友長大以後,乳糖酶基因便不再表現,失去消化乳糖的能力。幾千年前,世界各地卻出現多款基因突變,讓人能一輩子保有乳糖酶。2022 年一項針對歐洲的研究提出觀點:這項能力之所以受到天擇喜好,是因為能避免拉肚子!?

人類如今也發明去除乳糖的牛奶。圖/被拍電影耽誤的置入性行銷之神──Michael Bay 麥可貝

史上最強遺傳適應,演化過程出乎意料?

人類原本和眾多哺乳動物一樣,小時候依賴母乳餵食,長大後不再喝奶,乳糖酶也失去作用。但是隨著人類馴化牛、羊等動物,即使是成年人也常有機會吃奶。

另一方面,由於乳糖酶基因外頭的調控位置突變,使得許多歐洲、非洲人的酵素在成年後可以持續作用,稱為乳糖酶持續性(lactase persistence,簡稱 LP,也就是乳糖耐受),而且同樣效果的不同突變,至少獨立誕生過 5 次。

具有某方面優點,使得存在感增加的 DNA 變異,稱作遺傳適應(genetic adaptation)。已知的人類案例非常多,天擇的影響力有強有弱,LP 算是受到最強烈天擇力量的基因之一。

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由此推敲,當人類開始養牛、養羊,又吃奶以後,同時衍生 LP 應該是順理成章的事?然而,一系列考古學、遺傳學、古代遺傳學的探索,卻徹底打破上述看似合理的推論。

首先,考古學調查發現人類在中東馴化牛、羊,吃奶的歷史至少有 9000 年,接著距今 7000 年前已經引進歐洲多處。再來,由遺骸中直接取得古代 DNA 得知,LP 遺傳變異要等到 4000 多年前才出現,而且超過 3000 年前都還很小眾,最近 2000 年內才大幅提升存在感。

顯而易見,人類開始吃奶的年代,比獲得成年後消化乳糖的能力,更早好幾千年。 2022 年新發表的研究透過更廣泛的取樣分析,再度確認這件事。

由陶器中取樣乳脂質的地點和年代。圖/參考資料 1

再度確認:吃奶比遺傳突變更早好幾千年

隨著技術進步,如今有好幾種方法判斷古代人會不會吃奶,像是分析牙結石中的乳蛋白、容器中的乳脂質等等。新研究偵測陶器中的乳脂質,包括以前發表 188 處,以及新取得 366 處,總共 554 處中東、歐洲的遺址中,得知 6899 件乳製品存在的紀錄。

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吃奶的文化能追溯到中東,新石器時代擁有農業的人群,帶著他們的牛、羊一起移民歐洲,也將吃奶文化傳入歐洲。到了距今 7000 年前,歐洲各大地區已經出現乳製品。也許不見得會直接喝生乳,不過肯定存在起司等生乳加工的食品。

比較特殊的是巴爾幹半島,現在的希臘。那時居民會養牛,養羊,吃肉肉;但是分析超過 870 件陶器,完全見不到乳脂質的蹤影。此處或許更晚才建立起吃奶文化。

總之,7000 年前吃奶文化已經廣傳歐洲各地。相比之下,比對不同年代、地點的死人骨頭取樣,消化乳糖的 LP 遺傳變異最早在 4600 年前現蹤,比吃奶晚很多。

而且 LP 出現一段時間後,存在感依然非常低,距今 3000 到 5000 年前的青銅時代,LP 並沒有什麼過人之處。到此為止,LP 只能說是人類族群中的一款普通變異,還不能算是遺傳適應。

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不同年代,歐洲各地的吃奶狀況。距今 7000 年前之際(5000 BC)吃奶已經相當普及。圖/參考資料 1

現代社會:能代謝乳糖沒有好處,不能代謝只有小小壞處

儘管比本來以為的晚很多,LP 遺傳變異在歐洲族群的比例,還是於最近 3000 年內明顯上升。它到底因為什麼優點才受到天擇青睞,歷來爭論不休,有人提出營養、維生素D 等假說,可是都缺乏決定性的證據。

搜集幾十萬人遺傳資訊的英國生物樣本庫(UK Biobank),近來被大量用於各色分析。這項研究從中探討 LP 的影響,分析對象中大部分人具有 LP,少數人沒有(論文用語是 lactase non-persistent,縮寫為 LNP,也就是乳糖不耐)。比對得知,LP 並不會影響喝奶、食用乳製品的行為。

直接喝奶才有乳糖代謝的問題,加工成起司等乳製品可以避免,但是「問題」也許不是真的問題。更進一步比對,LP 對於健康狀況也沒什麼影響。簡單說就是:對 33 萬位英國人的分析發現,LP 與否,無關緊要。

加上其餘資訊推論,現代社會在正常情況下,缺乏 LP 大概就是喝奶拉肚子,不是什麼嚴重的問題。例如隨著中國經濟發展,沒有 LP 的中國人大量喝奶,多數也沒怎麼樣。

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這也符合台灣人的經驗,台灣人配備 LP 的比例不高,可是隨著飲食習慣改變,多數人也就是這樣喝奶。另外喝奶會改變人的腸道菌,影響消化狀況,也是一個影響因素。

普遍缺乏 LP 的台灣人,很多人也是生乳照樣喝。圖/[廣宣] 牛奶妹 徵求中興大學牧場鮮奶長期訂戶

飢荒、疾病,時代力量的逆境考驗?

為了解釋歐洲歷史上 LP 比例的大幅上升,許多論點提出喝奶的優點,但是想想頗有可疑。把鮮奶加工製成乳製品,就能輕易抵銷 LP 問題,即使是飢荒時節也不例外;不能直接喝奶也不會餓死,吃起司就好。在營養加分方面,能喝奶真的有什麼優勢嗎?

由人群中遺傳變異的比例變化,我們能評估天擇影響的結果,但是不見得能抓到當初天擇真正的目標。新研究的分析指出,LP 的意義似乎不在創造優勢,而是避免劣勢。

跑完一大堆統計分析後,有兩項因素和 LP 的關聯性最高。一項是人口數量的波動,另一項是人口的密度。論文的解釋是,人口數量波動和飢荒有關(飢荒讓人口減少),密度和傳染病有關(人變多會增加傳染病的機率)。

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沒有 LP 的人直接喝奶,副作用往往是腹瀉,在豐衣足食的現代社會多半沒有大害,還能刺激代謝,順便減肥;雖然對某些人而言,拉肚子依然是困擾的問題。

至於營養不良的人,腹瀉更可能出問題;某些疾病下,拉肚子造成脫水,容易重傷害健康。時常被營養不良、傳染病、飢荒等災厄糾纏,是古代的常態。

由此推論,不論是饑荒的短期逆境,或是傳染病的長期逆境(論文沒有特別討論,我想也包括寄生蟲?),配備 LP 的人由於能少拉肚子,生存機率也會大一點。

不同地區的人群,在不同年代的 LP 人口比例。圖/參考資料 1

魔鬼藏在拉肚子?

影響最大的年齡層可能介於 5 到 18 歲。此一小大人的階段,乳糖酶將漸漸失去作用;營養不良、體弱多病的人身體比較脆弱,拉肚子是要命的事,這或許正是天擇的目標!

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古時候衛生狀況不佳,拉肚子大概很常見,而未成年人的死亡率也遠勝現在,小孩死掉並不意外。在此之下,能減少拉肚子的 LP 遺傳變異,長期累積下來,正面影響力或許頗為可觀。

這項研究的說法是否正確?它仍不足以算是決定性的證據,不過脈絡頗有道理。非洲也有多個獨立誕生的 LP 遺傳變異,相較於歐洲了解少很多,這是個潛在的研究方向。

另外不可忽視,讓乳糖酶維持作用的 LP 遺傳變異,也受到飲食習慣、生活背景影響,不單純是遺傳的事。例如自古牧業發達的蒙古、哈薩克,居民的 LP 比例一直很低,幾千年來也活得很好。少拉肚子也許能解釋歐洲的狀況,其餘地區不宜過度延伸。

延伸閱讀

參考資料

  1. Evershed, R. P., Davey Smith, G., Roffet-Salque, M., Timpson, A., Diekmann, Y., Lyon, M. S., … & Thomas, M. G. (2022). Dairying, diseases and the evolution of lactase persistence in Europe. Nature, 1-10.
  2. The mystery of early milk consumption in Europe
  3. Famine and disease drove the evolution of lactose tolerance in Europe
  4. How humans’ ability to digest milk evolved from famine and disease
  5. Ancient Europeans farmed dairy—but couldn’t digest milk

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

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寒波_96
193 篇文章 ・ 1016 位粉絲
生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。

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神經內分泌腫瘤難察覺,放射性核素療法突破晚期治療瓶頸
careonline_96
・2022/09/15 ・1961字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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蘋果創辦人賈伯斯因為胰臟腫瘤辭世,然而奪走賈伯斯性命的並非胰臟癌,而是神經內分泌腫瘤(neuroendocrine tumor)。

林口長庚醫院腫瘤科黃文冠醫師表示,神經內分泌腫瘤常發生在消化道,例如胃、小腸、大腸、胰臟等處;值得注意的是,國外的神經內分泌腫瘤是以小腸居多,台灣則是以直腸最多,患者往往是做大腸鏡、直腸鏡時,意外發現神經內分泌腫瘤。

神經內分泌腫瘤是指起源於各種神經內分泌細胞的腫瘤,顧名思義就是具有神經和內分泌這兩種成分,黃文冠醫師指出,神經的意思是,它的結構跟神經元某些部分有點相似,具有比較緻密的核心顆粒。內分泌的意思是,這種腫瘤具有內分泌的功能,可能會分泌胰島素、胃泌素、升糖素等激素對人體造成影響。

神經內分泌腫瘤可分成「功能性」和「非功能性」,黃文冠醫師解釋,大約 20% 至 30% 的神經內分泌腫瘤屬於「功能性」,因為腫瘤分泌激素到血液中,而產生相對應的症狀,不同的激素會造成各種不同的症狀,例如消化性潰瘍引起腹痛、腹瀉、血糖異常升高或降低引起暈眩、咳嗽甚至引發喘鳴,或皮膚潮紅等。

大約 70 至 80% 的神經內分泌腫瘤屬於「非功能性」,這些腫瘤可能也有分泌激素,但是因為分泌的量較少,而沒有產生對應的生理活性,病人不會表現出相關症狀,但是抽血、驗尿還是會發現某些數值異常升高。

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神經內分泌腫瘤是源自於神經內分泌細胞,黃文冠醫師指出,由於人體的各個器官,或多或少都具有神經內分泌細胞,所以都有可能產生神經內分泌腫瘤。較常見的是發生在消化道,約占 70% 至 75%,如膽、胃、小腸、大腸、直腸、胰臟等;大約 20% 至 25%,是發生在呼吸系統;出現在其他內分泌器官較為罕見,如甲狀腺、腎上腺等。

由於大部分病人沒有明顯症狀,不容易察覺神經內分泌腫瘤,往往是健康檢查作胃鏡、大腸鏡時意外發現。黃文冠醫師說,至於有症狀患者,在診斷上仍有相當複雜度,因為腹痛、拉肚子、咳嗽、暈眩等非特異性症狀很容易跟其他疾病混淆,無法在第一時間診斷,所以從症狀發生到確診神經內分泌腫瘤,可能會經過大概 5 至 7 年。

大家如果有消化性潰瘍、低血糖、腹瀉、暈眩等症狀,持續反覆性且莫名查不出原因,務必就醫接受評估或進一步檢查。

突破晚期神經內分泌腫瘤治療瓶頸

神經內分泌腫瘤的治療方式很多元,黃文冠醫師說,「開刀是最優先的治療考量,如果第一時間沒辦法開刀,可以使用生長抑制素、標靶治療、化學治療、放射性核素療法等。醫師會根據是否有功能性症狀、病理分期、腫瘤大小、腫瘤、腫瘤檢體生長抑制素受體表達情況、腫患者的身體狀況等因素,並整合各科別的專業,擬定合適的治療計畫。」

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如果腫瘤較小顆,能夠接受手術的患者,相對預後較好,黃文冠醫師說,因為神經內分泌腫瘤的生長相對緩慢,術後只要定期追蹤即可。

如果發現時已經無法開刀、或是轉移、復發等相對比較晚期的患者,就會需要全身性治療,但往往經過生長抑制素、標靶治療、化學治療後,疾病可能還是漸漸惡化。

為了突破治療瓶頸,目前還可以使用放射性核素療法例如鎦。黃文冠醫師說,因為神經內分泌腫瘤常具有很豐富的生長抑制素受體,放射性核素療法便是將放射同位素與能夠和生長抑制素受體結合的藥物綁定在一起,如此一來,藥物就像精準導引的飛彈,一端能與神經內分泌腫瘤結合,一端能發出放射線,針對腫瘤細胞準確地進行放射線治療,有助於提升晚期神經內分泌腫瘤的治療成效。

因為放射性核素療法需要利用生長抑制素受體,所以腫瘤細胞的生長抑制素受體必須呈現陽性,才有辦法發揮作用。黃文冠醫師說,患者可以和醫療團隊詳細討論,共同選擇合適的治療方案。

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貼心小提醒

神經內分泌腫瘤大多沒有症狀,如果出現症狀,可能會以反覆腹痛、腹瀉、潰瘍、低血糖、暈眩來表現,黃文冠醫師提醒,如果有相關症狀且反覆發作卻查無明顯原因,務必盡快就醫,才能及早發現,把握治療時機!

careonline_96
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