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淺談性聯遺傳之腎上腺白質退化症

林希陶_96
・2015/01/20 ・3285字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 512 ・六年級

「這孩子從半年前開始,字就越寫越糟糕。一開始我還以為他不認真,作業都隨便寫一寫,每個字都跑出格子外面。好好跟他講,他有聽沒有到,一樣還是寫得歪七扭八。唸也唸過了,打也打過了,都沒有用。學校老師是說,以前沒有這麼糟糕,最近好像變得更嚴重了,可能是視力方面有問題,叫我們帶去給眼科醫師看看。我們也是很擔心,就帶去給眼科看,誰知道醫生看了,說他的視力沒有問題,可能是其他問題造成的,在這裡沒有辦法解決,叫我們帶去大一點的醫院看看。我們也真的有帶去大醫院看,醫生就排了一些檢查,叫我們兩個禮拜後回診。之後看了報告,說什麼他們懷疑是一種罕見疾病,我也聽不懂,不過這裡可能治療不來,最好帶到醫學中心去才有辦法。我有跟我先生商量,想說鄉下哪有什麼醫學中心,就帶來台北給你們看,拜託你們想想辦法,看這個小孩是生什麼病……」

「這個小孩很奇怪,從上小學之後就跟我說,他覺得老師講話很小聲,都聽不太見,他也常常忘記老師交代的事。老師是說,他上課不專心,也沒耐性,對於很多事情都很衝動,根本不聽老師在說什麼。我在家裡是有觀察到,他聽不見電話鈴聲,也聽不見門鈴響的聲音。可是你面對面跟他說,他又聽得到,很奇怪。我們也帶去附近的耳鼻喉科看了,醫生是說他的問題比較複雜,要大醫院才有辦法解決。我們來了你們醫學中心,先看了耳鼻喉科,看完之後又轉到小兒科。之後醫生是說要排一些檢查,如腦波、誘發電位等等,也要我們去兒童心智科、神經科、基因醫學科看看。現在又到你們心理師這邊看,那你們覺得他心理是有什麼問題……」

以上都是個案的父母親對於小孩的描述,乍聽之下可能會以為是聽力或視力有問題,甚至會懷疑是過動兒。不只旁人無法理解他是什麼樣的疾病,連學有專攻的人士,也是要透過一連串的檢查,才能確定所罹患的疾病。以上兩個個案,最後皆經由一項關鍵性的檢驗—血中超長鍊脂肪酸(very long chain fatty acid)之比例檢查,其結果才確定指向同一種罕見性疾病:性聯遺傳之腎上腺白質退化症(X­linked Adrenoleukodystrophy,以下縮寫為X­ALD)。

credit:en.wikipedia.org
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X­ALD之致病原理

腎上腺白質退化症(Adrenoleukodystrophy)這個疾病其實在代謝醫學上分成兩類,一為性聯遺傳之腎上腺白質退化症(X­ALD),一為新生兒之腎上腺白質退化症(Neonatal ALD),兩種是不同致病機轉所導致。雖然兩種皆屬罕見疾病,但一般臨床上較易遇到的,都屬X­ALD這一類。而X­ALD這個疾病是因為身體的代謝系統出了問題,因而無法分解體內的超長鏈脂肪酸。這群無法排解的脂肪酸,主要堆積在人體的腎上腺與腦中白質,而使此處的神經髓鞘去髓鞘化,進而影響神經髓鞘的傳送功能。髓鞘是神經細胞外的一層薄膜,神經訊號的傳導可利用它作高速運輸。假如現在髓鞘受到損害,傳導就會越走越慢,最後甚至傳不動了。以火車為例的話,就是從高鐵等級落到站站停的普通車等級,最後甚至會停駛。神經傳導無法傳送到正確的接收地,整個大腦就無法接受外界的刺激,想當然耳腦部功能都會受到影響,語音區辨、視覺敏銳度、空間能力、運動能力、組織能力、記憶、語言等等功能都會受到阻礙。不過此等影響是漸進式的,不是一下子就全部喪失。個人所遇到的個案中,有些是從視覺受損開始,慢慢的作業就會寫得歪七扭八,無法順利寫到格子裡;有些是從注意力不集中、脾氣暴躁開始,慢慢在課堂上會坐不住,不專心聽講。

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X­ALD之基因與表現型

credit:commons.wikimedia.org
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X­ALD此一疾病,現今的科學研究已經找到它的基因位置了,是在X染色體長軸編號28的位置(Xq28),也就是國中生物課本有提到的性染色體上,此一染色體是決定我們是男是女的關鍵,倘若有疾病基因在上面的話,就會產生所謂的性聯遺傳。當隱性基因存在於單一X染色體上時,在女生體內就不會表現出來,但在男生上,因其性染色體是一個X,一個Y,X染色體上所背負的隱性基因沒有受到任何抑制,疾病自然就會出現。所以小男生能長大是件不容易的事,因為在生物學上,男性是處於相對弱勢中,許多千奇百怪的遺傳性疾病都由男性承擔。但X­ALD也不是全部的個案都是男生,也有少數幾個是女生,這些人主要是因為異卵雙生所造成的。另外必須說明的是,X­ALD一共有七種表現型,也就是說,有這種基因的人,會有不同的顯現,而最常見的是屬於兒童期之腦葉亞型(childhood cerebral ALD)。這一亞型,在X­ALD中大約佔了百分之三十五,此一亞型的病情進展快速,約在神經學症狀出現後二到三年內,就會過世。存活下來的,可能也不會過得很好,因為各種認知功能逐漸消失,甚至會出現癲癇、癱瘓或幻聽,最後免不了成為植物人。

至於有一些辨識不明的人,會質疑為何媽媽有遺傳性疾病之基因,還一連生了這麼多兒子,並讓所有兒子都陷入此一疾病。但其實這個問題是時代所造成的缺憾,因為個案的家長這一代與上一代醫療不發達所致。在五零年代時,很多小孩常會因不明緣故就夭折,老一輩的人並不會去追究是什麼病因,也常會以為是營養不良或醫藥水準不夠所導致,因此大部分有遺傳性罕見疾病的家族,都不清楚基因從何而來。時至今日,婚前、產前檢查雖然行之有年,但特殊疾病的基因檢查並非例行性工作,所以在婚前會特別去檢查自己的基因的,實在少之又少。

X­ALD之相關治療

關於X­ALD的治療方法,目前都還在實驗階段。如眾所皆知的「羅倫佐的油」(Lorenzo’s oil),在嚴謹的科學驗證中並未具體證實它的功效。因為目前世界上在做此等研究之人,所下的結論都相當的保守,連一個大師級的人物,如H.W. Moser,在這一行研究三十年了,所給的建議也是相當的中肯,他認為「假如小孩子的神經學症狀已經出現的話,建議個案不要吃羅倫佐的油」。因為此油吃多了有副作用,其中一種是會讓血小板的數目急遽降低。而「禁食含油食物」的方式,基本上並無法具體的改善此一疾病,因為我們人體會自行合成超長鍊脂肪酸,不是禁食食物就能禁止超長鍊脂肪酸的生成,所以禁食只能算是消極應對的方式。

「骨髓移植」也是改善X­ALD的方法之一。但全世界的醫院在實行此一手術時都相當謹慎,因其手術風險很高,且移植之後需密集照護。兩者相形之下,妥善的照顧更為重要,因為骨髓移植者,至少要在無菌室待上一個月,等造血、免疫功能恢復不是件容易的事。倘若能順利熬到出院,之前已經喪失的功能並無法恢復,已經去髓鞘化的神經是不會再生的,這是醫療現場上最為殘酷的現實。因此,在現階段的醫療水準中,並非將主力放在「治癒」此一疾病,而是讓這些個案的生活更有品質。

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目前值得期待的作法,就是要加強臨床心理師的功能。每六個月定期評估個案的神經心理功能,有了此一衡鑑之結果,除了可瞭解個案的優勢與劣勢功能外,還可作為個案功能進步或退化之依據。另外,心理師還可幫助整個原生家庭適應此一個案的改變,並針對個案不同的行為問題,提供詳實的應對方式,並提供預防性心理治療,讓所有的家人做好準備,個案在不知期的未來,即將離開人世。在學校方面,也可趁此機會到個案的學校與師生座談,除了衛教宣導外,也針對導師與班上學生,提供具體因應個案行為的方法。當然,也需讓個案詳細的明白X­ALD此一疾病,並對所有的身心變化有所瞭解,進而面對自己的人生。

以上就是X­ALD這個疾病真實的一面,期盼社會大眾可正確的瞭解此一罕見疾病,並經由社會福利制度的制訂,協助個案有所養、有所終,適切的走完人生旅途。

credit:http://ntoshi.pixnet.net/
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後記(20150109):當初這篇入圍2005國科會科普寫作獎決選,但最後並未錄取。另外,Lorenzo Odone於2008年五月去世,享年30歲。有興趣的人可以去找電影Lorenzo’s Oil來看。雖然年代久遠,不過應該還是深具啟發性。

本文轉載自作者部落格暗香浮動月黃昏

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參考資料:

  • Lin, S. T., Lu, L. H., Su, S. C., Hwu, W. L., Huang, A., Soong, W. T. (2004).Neuropsychological profile of three cases of adrenoleukodystrophy. Archivesof Clinical Psychology.
  • Moser, H.W. (1997). Adrenoleukodystrophy: phenotype, genetics, pathogenesisand therapy. Brain, 120: 1485­1508.
  • Moser, H.W. (1999). Treatment of X­linked adrenoleukodystrophy with Lorenzo’s oil. Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry. 67: 279­280.
  • Moser, H.W., Smith, K.D., Watkins, P.A., Powers, J. & Moser, A.B. (2001).X­linked adrenoleukodystrophy. In: Scriver, C.R., Beaudet, A.L., Sly, W.S.,& Valle, D. (8th Eds). The metabolic and molecular basis of inherited disease. (pp.2325­2349). New York: McGraw­Hill.
  • Shapiro, E., Krivit, W., Lockman, L.,Jambaque, I., Peters, C., Cowan, M.,et al. (2000). Long­term effect ofbone­marrow transplantation for childhoodonset cerebral X­linked adrenoleukodystrophy. Lancet. 356: 713­718.
  • van Geel, B.M., Assies, J., Wanders, R.J.A., & Barth, P.G. (1997). X linkedadrenoleukodystrophy: clinical presentation, diagnosis, and therapy. Journalof Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry. 63: 4­14.

 

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林希陶_96
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作者為臨床心理師,專長為臨床兒童心理病理、臨床兒童心理衡鑑、臨床兒童心理治療與親子教養諮詢。近來因生養雙胞胎,致力於嬰幼兒相關教養研究,並將科學育兒的經驗,集結為《心理師爸爸的心手育嬰筆記》。與許正典醫師合著有《125遊戲,提升孩子專注力》(1)~(6)、《99連連看遊戲,把專心變有趣》、《99迷宮遊戲,把專心變有趣》。並主持FB專頁:林希陶臨床心理師及部落格:暗香浮動月黃昏。

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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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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
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