血液化驗室中的「攻擊性武器」

雷射是現代科學技術中必不可少的工具，其功用當然不止於用作「攻擊性武器」雷射槍去燒著報紙吧！事實上，它於工業、通訊、科學及醫學等多個領域都有很多的應用。上年的諾貝爾物理學獎──科學界成就的最高指標──也都是頒給了三位研究雷射技術的科學家，可想而知這是一個多麼重要的技術呢。

在史丹福工作的血液學領域中，雷射同樣是不可或缺的，例如流式細胞（flow cytometry）技術就可以幫助醫生診斷中各種奇難雜症。

流式細胞技術簡單來說就是利用雷射去檢測細胞的特性。流式細胞儀分為3個主要部分，分別是液流系統、光學系統及電腦系統。

液流系統會利用流體力學的方法把液體樣本中的細胞排成單行，一粒一粒地穿過雷射，好讓電腦系統可以一粒一粒地分析細胞的特性。

光學系統是流式細胞儀的核心部分，它發射雷射穿過細胞，然後透過細胞散射出的光去分析細胞的特性。細胞越大，散射向前方的光就會越強，我們稱之為前向散射（forward scatter）。至於散射向側面的光則取決於細胞內部結構的複雜程度，我們稱之為側向散射（side scatter）。舉個例子，單核細胞（monocyte）是白血球中最大的，所以在被雷射照射後產生的前向散射會最強。又例如嗜中性白血球（neutrophil）的細胞核分成多節，而且細胞質中有很多顆粒，它的內部結構是眾多白血球中最複雜的，所以它在被雷射照射後產生的側向散射比其他白血球要強。

單是偵測技術散射這個技術本身已經很厲害，但如果再配上特製的帶有螢光染料的抗體，那就更加是如虎添翼了。

每種細胞上都有獨特的抗原標記，如B淋巴細胞有CD19、CD20、CD22、CD79b，T淋巴細胞有CD3、CD2、CD5、CD7。這就好像醫生有白袍與醫生工作證，護士有護士工作服與護士工作證。只要知道細胞上的抗原標記，我們就可以知道細胞的真正身份。當然，有一些惡性癌細胞，也會出現異常的抗原標記，這就仿佛像某些職業的人士沒有委任證一樣。

帶有螢光染料的抗體能夠與特定的抗原結合。當細胞接觸到流式細胞儀發射的雷射，染料中的電子就會被激活，令電子去到較高的能量狀態，然後當電子從高的能量狀態回到低的能量狀態，多出來的能量以光的形式釋出。不同的染料會釋出不同波長的光。所以儀器只要分析光的波長，就可以得知細胞上有沒有特定的抗原標記。

最後，電腦系統會把所有資訊整理好，製作成圖表，醫生就可以透過這些圖表分析細胞的特性，從而作出診斷。

以下一個典型的例子：

大家有沒有被那些花花綠綠的點所嚇到？圖表中的每一點都代表一粒細胞。對應X軸的性質，右邊代表強，左邊代表弱；同樣地，對應Y軸的性質，上面代表強，下面代表弱。史丹福也不想把大家嚇壞，大家簡略地看看就好了。因為即使是血液病理科的醫生，都需要多年的訓練才可以準確地分到這些圖表。

簡單來說，史丹福把CD5陽性的B淋巴細胞標記為橙色，它們是異常的惡性癌細胞，因為正常的B淋巴細胞是不會有CD5抗原的。這些細胞就仿似一批有防暴裝備卻沒有委任證的人，是異常的，是惡性的。它們是CD23陽性（圖中沒有顯示），CD79b弱陽性，FMC7陽性，CD43陰性，CD200陽性（圖中沒有顯示），CD38陰性。再加上接近90%都是帶有kappa輕鏈的細胞，絕少帶有lambda輕鏈（圖中沒有顯示）。除了FMC7及CD43之外，其他的特徵都都指出這是慢性淋巴性白血病（chronic lymphocytic leukaemia）的細胞。

流式細胞技術在診斷急性白血病及慢性淋巴增殖性疾病時最為有用，因為不同急性白血病中的母細胞（blasts）形態非常相似，同樣地，不同慢性淋巴增殖性疾病中的異常淋巴細胞也甚為相似，我們很難純粹利用顯微鏡下的細胞形態去分辨它們。這時候，流式細胞技術就可以助醫生排憂解困。除了血液癌症外，流式細胞技術也可以用來診斷陣發性夜間血紅素尿症（paroxysmal nocturnal haemoglobinuria，簡稱PNH）及遺傳性球形紅細胞增多症（hereditary spherocytosis）等其他血液科疾病。

資料來源：

Bain, B. J., Lewis, S. M., & Dacie, J. V. S. (2012). Dacie and Lewis practical haematology (11th ed.). [Edinburgh]: Elsevier Churchill Livingstone.