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2007.05.06
新一波的醫學研究,發現人可以利用腦力恢復健康,方式聞所未聞。
文/DAN FERBER
《讀者文摘》封面 |
過去一年,我們對人腦的認識,又向前邁進了一大步。這團灰色的褶皺物體大約重一點四公斤,卻主宰了我們的行動、思想與記憶,影響了我們的愛情、希望與夢 想,造就了我們的言行、情感,也能使我們茫然若失。年過八十五歲的老人,近一半人受到阿茲海默症(即老年性癡呆症)之類退化性疾病的折磨。最新的研究指 出,人類腦部與整體健康關係之密切,可謂出人意表。
科技日新月異,令我們對人腦的運作方式,越來越了解,例如對人腦如何出現故障,也知道得更多,因此,有了用來對抗腦部疾病的標靶療法。科學家也發現,腦力非比尋常,使用得當的話,甚至可治療身體的其他部位。以下是其中一些令人訝異的新成果。
腦圖譜
二○○六年九月,全世界的第一份腦基因圖譜--艾倫腦圖譜(Allen Brain Atlas)終於完成,是腦科學的一大躍進。二○○二年,微軟創辦人之一、億萬富豪兼慈善家保羅‧艾倫撥款一億美元,在西雅圖成立艾倫腦科學研究所,招募 了一群世界頂尖科學家,希望找出創新的方法,更快速、更深入地了解人腦。
六十名全職研究員使用特別設計的機器人和軟體,檢驗了二十五萬件老鼠的腦切片;由於鼠腦和人腦很相似,大部分的研究結果將可應用於人類身 上。研究員蒐集了大量的資料,記錄了老鼠的二萬一千個基因分別在腦部哪個位置活動。不同的腦細胞負責使不同的基因活躍起來,產生一組組不同的蛋白質,驅使 細胞完成不同的任務,例如儲存記憶、指揮行動等等。
腦圖譜顯示,人體的基因約有百分之八十由腦部控制「開關」;也就是說,假如藥廠不小心出錯,治療其他器官的藥物,其實可能對腦部產生不良的副作用。腦圖譜揭示的證據,亦可能有助於發現腦部失常(例如精神分裂症、自閉症等)的複雜原因。
三維虛擬老鼠腦圖譜(可瀏覽brain-map.org)是研究所的心血結晶。加州技術學院生物學教授大衛‧安德森是腦圖譜計畫的顧問之 一;他說,腦圖譜就像淘金客的金礦地圖,可幫助神經科學家按圖索驥,找出病源。科學家得到艾倫腦圖譜的指引,果真挖到「金礦」。美國轉譯遺傳研究所 (TGen)神經基因體學研究主任迪特立茲‧史蒂芬借助腦圖譜,發現影響短期記憶的基因Kibra是由海馬迴控制的。海馬迴是腦部一個海馬形小結構體,專 司儲存記憶。TGen正計畫推出藥物,以減低記憶喪失,例如常見的短期失憶,徵兆包括一時恍惚,以及找不到汽車鑰匙等等。
阿茲海默症新藥 目前的阿茲海默症藥物可以改善記憶,讓許多病人多度過幾年頭腦清醒的日子,但腦細胞照樣死亡,病人也跟著退化。新試驗的藥物則嘗試治本,堵住嫌疑禍首乙型澱粉樣蛋白(beta amyloid),不讓它們糾結起來,損害腦細胞。
今年七十一歲的安娜‧希克遜住在美國奧克拉荷馬州郊區,服用其中一種新藥後認為有效。三年前,她的頭腦開始出現問題,往往忘記了當天是星期幾,也經常迷路,只好不再開車;經由一位精神病科臨床教授的診斷,證實她得了早期阿茲海默症。
二○○四年十一月,安娜參加Alzhemed的第三期臨床試驗;Alzhemed 是一種試驗中藥物,由加拿大蒙特婁(又譯蒙特利爾、滿地可)一家名為 Neurochem的小藥廠研發。Alzhemed 似乎能遏阻她的退化跡象,她服藥兩年多,現在可以為教堂的禮拜活動插花,也可以一個人開車到三、四十公里外的城鎮買東西,而且很少迷路。安娜說:「我如今 頭腦清醒,感覺比以前好多了。」 她丈夫說:「真是上天保佑。」
研究員把 Alzhemed 的第二期試驗報告發表在去年的一份神經學期刊上,結果令人鼓舞。服用新藥的病人在滿分為三十分的標準智能評估中,平均分數維持不變;而服用現有藥物者,則一般每年降低三分。
同時,Alzhemed 能把腦脊髓液中傷害腦細胞的乙型澱粉樣蛋白值降低,表示腦內的不良物質也減少了。北美第三期試驗的結果即將發表,也許可進一步證明Alzhemed的療 效。另外,至少有八種其他藥廠研發的藥物,正進行類似的試驗,並可望於二到五年內完成,而且都頗有成功的希望。
傳送基因
標靶基因療法可把健康的基因傳送到不良基因作怪的部位,幫助藥石罔效的腦疾患者。新的療法藉無害的腺相關病毒(AAV)把基因送進腦部,初 步人體試驗證明安全無虞。其中一種腺相關病毒療法可紓緩晚期帕金森氏症,方法是修復導致動作遲開普利特的腺相關病毒療法同樣把「壓住煞車的磚塊」移除,方法則是傳送一種名為GABA的神經化學物質進入腦細胞。二○○六年,這種基因療法通過了安全試驗,而且在部分個案中,療效和腦部深層刺激術差不多。
腦部外科醫師植入類似心律調節器(即起搏器)的設備,取代這個回路,把礙事的「磚塊」移除。但這種名為腦部深層刺激術的療法,病人需要每星期到一家神經外科醫院就醫,為期三個月。偉爾康乃爾醫學院神經外科醫師麥可‧開普利特說,有些病人住在好幾百公里外,往返非常勞累。 假如擴大規模的試驗成功,未來,晚期帕金森氏症病人便可接受腦外科手術,把基因精準地植入發病部位,幾天後就可出院回家。開普利特說:「我們希望更多有需要的病人能用得著這療法。」 穿越血管障礙 腦疾治療的最大障礙之一,是難以把藥物送進腦部;不過,科學家如今已想出克服的辦法。洛杉磯加州大學醫學教授威廉‧柏德利茲說,試驗中藥物雖然可輕易進入其他器官,卻有百分之九十八無法經血液進入大腦。因此,治腦疾的良藥寥寥無幾。 藥物試驗失敗的原因,在於腦血管的管壁像執行最高指令的邊防守衛,只讓有重要任務的分子進入。柏德利茲為了使藥物通過警備森嚴的守衛,想出「偷渡」的方法。他應用基因工程,讓治腦藥物和可進入血管的特定抗體結合,由抗體護航,直達腦部。 二○○六年的一項研究中,老鼠在模擬中風二小時後施以這種合體藥物,有三分之二老鼠的腦部損害降低。這種藥含有一種正常的腦蛋白,可刺激細胞生長,但一般 數量過少,無法防止中風導致的腦傷。中風病人急需這種挽救腦細胞的藥物護腦,但十年來,沒有一種藥通過臨床試驗。柏德利茲成立了ArmaGen科技公司, 計畫在今年年底為新的中風藥物進行人體試驗。 腦力治病 腦生物學的驚人發現之一,是腦部也許能幫助免疫系統抵抗疾病。凱文‧特雷熙是紐約州費恩斯坦醫學研究所所長,也是神經外科醫師和免疫學專家;他窮二十年細心試驗,才發現這現象。他致力研究,緣起於一個十一個月大、名叫詹妮斯的女嬰。特雷熙說:「她改變了我的一生。」 一九八五年春天,特雷熙是紐約醫院的外科實習醫師,負責治療槍傷、頭部傷害和感染之類的傷痛。出事的一天,詹妮斯在祖母公寓的廚房裡亂爬,祖母正在煮義大利麵,不小心被她絆倒,一整壺滾燙的開水倒在詹妮斯身上,使她身體百分之七十五的面積受到二級到三級的燙傷。 詹妮斯送進醫院後,由特雷熙負責治療;但一星期後,她併發了嚴重敗血症,免疫系統對細菌感染起過度反應,盲目殘殺自身的組織體。詹妮斯輾轉病榻,特雷熙和 醫護人員竭盡心力,設法挽救她的生命。兩個半星期後,她有了起色,父母和祖母在燒燙傷中心內為她慶祝週歲,以為不久就可出院,想不到她第二天突然心跳停 止,不治死亡。特雷熙說:「她不該就這樣死去,她是唯一使我耿耿於懷的病人。」 當時,還沒人知道嚴重敗血症的成因,特雷熙由於詹妮斯之死而立志研究,經過二十年,終於有成果。他二○○○年起的一連串研究,發現刺激迷走神經(從腦幹連到腹部的主要神經,功能是調節心跳、呼吸和腸蠕動)可抑止嚴重敗血症。 迷走神經受到刺激,就以神經化學物質通知免疫細胞不要釋出會導致發炎和傷害的應戰分子。他二○○六年的另一項研究,更發現腦部有一條回路可以刺激迷走神經,遏阻發炎。 這兩項研究結果,證明頭部和免疫系統之間有一種固定聯繫,特雷熙稱之為「發炎反射作用」。正常情況下,發炎一擴散,頭部就會通知免疫系統加以抑止;但像詹妮斯這類得了嚴重敗血症的病人,反射機能就會失靈。 一些驅動反射作用的藥物,未來將可減低慢性的低度發炎。低度發炎會導致克隆氏症(Crohn`s disease)、類風濕性關節炎和心臟病。特雷熙說,靜坐冥想也有幫助。病人既能調整迷走神經的活動,學習讓心跳慢下來,表示他們或許能透過控制腦力來 緩和發炎,抵抗疾病。特雷熙說:「這是我從事研究以來最令人振奮的發現。」 鍛鍊頭腦 科學家和醫師早已為掌控人腦的無窮力量、幫助病人自行治療而盡心盡力。史丹佛大學科學家和Omneuron生技公司,使用特殊的功能性核磁 共振造影(fMRI)掃描機和軟體,讓病人看到自己腦部的活動,並訓練他們以想像力來控制這些活動,以減低慢性疼痛。研究負責人之一、疼痛專家西恩‧馬楷 說,有些病人能把痛感減低百分之四十以上。 馬楷預測,醫師將可使用這類影像來訓練病人減緩憂鬱,克制慾望,或者克服恐懼感。他說,若干年後,我們可能像上健身房一樣,到「即時腦部影像中心」鍛鍊腦袋某些部位,改進機能、記憶,甚至智力。這將是什麼情境?大家倒不必大傷腦筋,也可以想像得到。
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