2021年7月3日 星期六

「射波」神技──橙汁可令COVID-19快速抗原檢測呈陽性?

英國衛報(The Guardian)最近報道,有學童發現利用橙汁竟然可以令到2019冠狀病毒病(coronavirus disease 2019,簡稱COVID-19)快速抗原檢測呈陽性。學生們更表示這是一個「射波」(即騙病假)的好方法。

 

這消失一傳出,就𣊬間引爆了網民們的科學小宇宙。他們發現除了橙汁外,茄汁甚至可樂都可以有類似的效果。究竟為何如此呢?


可樂與橙汁令檢查結果呈陽性(來源:https://theconversation.com/covid-19-kids-are-using-soft-drinks-to-fake-positive-tests-ive-worked-out-the-science-and-how-to-spot-it-163739?fbclid=IwAR0fo54YjNoIkK0dDiGDuEfmqasaABgpkETCPnB6w3voHNjr1w3rFmSoPi8)


 

史丹福先在此聲明,「射波」絕不可取,並會增加其他上班同事的工作量,我無意鼓勵大家以此方法騙病假。而且香港人素有「最愛返工的民族」的「美譽」,相信各位讀者都沒有興趣「射波」。史丹福只是單純地以化驗科學的角度分析下這一個有趣的科學現象。

 

要了解這有趣現象的成因,我們必須要先學懂COVID-19快速抗原檢測的原理。快速抗原檢測其實並不是香港正規化驗室中使用的核酸檢測,而是一種側向流體免疫層析法(lateral flow immunochromatographic assay)。它所檢驗的是病毒抗原,只要檢查的樣本中有這抗原,測試線(test line)就會變成紅色。這科技其實非常常見,例如驗孕棒就是使用這技術。在血液化驗學的範疇中,亦有用到側向流體免疫層析法去檢測地中海貧血症(thalassaemia)與瘧疾(malaria)感染。

 

側向流體免疫層析法所用的儀器的結構如下。


來源:Wikipaedia


 檢測的原理是先把樣本放在樣本區(sample pad),樣本內的液體分子會因毛细管作用而向一個方向移動,並在結合區(conjugate pad)中與抗病毒抗原的抗體混合。這抗體經過特別處理,與染劑(COVID-19檢測使用的染劑是金)結合了,所以呈紅色。如果樣本中帶有病毒抗原,這呈紅色的抗體就會與病毒抗原結合,成為一個抗原抗體複合物(antigen antibody complex)。在測試線中又有另一款抗體可以捕捉這種抗原抗體複合物,因此如果樣本中帶有病毒抗原,就會把測試線染成紅色。

 

但抗體其實是一種蛋白質,它的結構亦會隨酸鹼度的不同所改變。在酸性的環境下,帶有染劑的抗體的結構改變,有可能令它在缺少病毒抗原的情況下都可以直接與測試線上的抗體結合,令測試線染成紅色。橙汁、茄汁及可樂的共通點是它們都是酸性物質,這就可以解釋到這有趣的科學現象。

 

COVID-19快速抗原檢測的製造商其實有考慮過酸鹼度的問題,亦在產品的說明中提及檢查所需的環境。人工地加入酸性物質其實是違反了製造商說明,因此我們不能說這測驗有缺憾,只不過是做檢測的人沒有依循正確的步驟去做。這個發現亦再次提醒了我們化驗科學中的質量保證(quality assurance)的重要性。任何一個化驗檢測都有大量的分析前(pre-analytical)、分析(analytical)及分析後(post-analytical)的變數可以影響檢測結果。化驗師及病理科醫生的職責就是嚴格地控制所以變數,努力確保檢測結果的可信性。

 

最後,史丹福想衷心地讚揚學童們的科學發現。我鼓勵他們繼續作研究,並把發現正式地寫成文章,並投稿至化驗科學相關的學術期刊。我覺得這發現絕對有潛質登上正式的學術刊物。

 

資料來源

1.       https://www.theguardian.com/world/2021/jul/02/uk-pupils-orange-juice-fake-positive-covid-test-results?fbclid=IwAR2Q1z-leTfEiS8RTMRqLqI5knV-Uzdd7xWbvr-hf6D6p05lvgD05iJUQrY

2.       https://theconversation.com/covid-19-kids-are-using-soft-drinks-to-fake-positive-tests-ive-worked-out-the-science-and-how-to-spot-it-163739?fbclid=IwAR0fo54YjNoIkK0dDiGDuEfmqasaABgpkETCPnB6w3voHNjr1w3rFmSoPi8

2021年5月25日 星期二

愛國者的最佳典範──美國隊長

 

據聞有國家最近東施效顰,拍了一套X國隊長,獲得一致劣評。為何相較起來,原裝正版的美國隊長人氣高這麼多呢?我們不妨在此重新探討一下美國隊長如此受歡迎的原因。

現時的主旋律要談愛國,而美國隊長正正是愛國者的最佳典範,是當中的佼佼者。他簡直應當做愛國教育的教材。

美國隊長愛的是國民,而不是政府。當他發現國家的國安機構(神盾局)並不公義時,他會毫不猶豫地瓦解它。面對政府有問題的法案(《索高維亞協定 》),他會不怕壓迫,堅決反對。因為他覺得市民應該監察政府,而不是由政府監察市民。他甚至會不惜去劫獄以拯救因政治原因(至少有部分是)而被囚禁的隊友,有必要時甚至會聯絡外國政府(瓦干達)去收留這些隊友。

在皮爾斯(國機構神盾局的前局長)與羅斯將軍(美國國務卿)等政府高層的心目中,美國隊長是顆非常麻煩的眼中釘。但在美國人民的心中,美國隊長才是一等一的愛國者,比皮爾斯局長之流要愛國得多

 愛國是高尚的情操。但如要愛國,請愛得正確,愛得像美國隊長一樣。世上已有太多皮爾斯局長,但我們真正需要的卻是更多的美國隊長。

2021年5月22日 星期六

耶穌的血汗

聖經中的路加福音曾記載過耶穌在受難前在客西馬尼園祈禱,「耶穌極其傷痛,禱告更加懇切,汗珠如大血點滴在地上。」究竟流出如血一般的汗是不是一個只在聖經故事中出現的神秘現象呢?

eJHaem血液學期刊最近就刊登了以下一個案例,一位22歲女士在劇烈運動後額流出滲血的汗。病人的血液細胞、鐵質及其他生物化學的檢查都正常。病人表示因為最近疫情關係承受了很大的壓力,再加上當地「封城」措施令她需要時刻留在家中,增加了她和家人的衝突。有興趣的朋友可以參考以下的案例:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/jha2.45

案例中的病人在劇烈運動後額流出滲血的汗(來源:Récher C. Hematidrosis as a manifestation of COVID-19 containment-induced stress. eJHaem. 2021;2:25.)

這現象的正式醫學名稱是血汗症(hematidrosis)。它並不是一個只在聖經故事中出現的情況,而是一個真實的醫學現象。醫學界到現時都未完全了解血汗症的成因,但相信是因為汗腺附近的微血管破裂,令血和汗混在一起流出。這現象大多發生在年輕的女子或兒童,並與壓力有密切的關係。大部分的病人都是經歷過重大的情緒創傷,或者在承受極大壓力下,突然在流汗時滲出血液。

血汗症極為罕見,所以相關的研究並不多。其中一篇在2018年出版的系統性文獻回顧(systemic review)發現在20年間在文獻中有25個案例,其中21位都是女性。病人的年齡中位數是13歲,並以亞洲人區多。這些案例大多都與壓力相關,例如家庭沖突或被虐待等。另外有9位的病人同時患有精神科或情緒疾病,進一步顯示血汗症與精神狀態有很大的關係。

這個病雖然很嚇人,但是並沒有致命危險的。這些個案一般都是暫時性的,治療方法大多都是舒緩壓力,再配合β-受體阻斷劑(beta-blocker)及抗焦慮藥物,病人過一段時間就會自行康復。

讓我們再回到耶穌的故事中。聖經描述耶穌知道自己快要被釘死於十字架上,在客西馬尼園極其傷痛。祂親自對門徒說:「我心裡甚是憂傷,幾乎要死。」耶穌那時候顯然在承受著極大的精神壓力。祂出現血汗症的情況似乎也乎合了現代醫學對血汗症的理解。


參考資料:

Récher C. Hematidrosis as a manifestation of COVID-19 containment-induced stress. eJHaem. 2021;2:25.

Kluger N. Hematidrosis (bloody sweat): a review of the recent literature (1996-2016). Acta Dermatovenerol Alp Pannonica Adriat. 2018;27(2):85-90.


2021年4月24日 星期六

奧運金牌滑雪手曼泰蘭塔的紅血球增多症

曼泰蘭塔(來源: seura.fi)

曼泰蘭塔Eero Antero Mäntyranta是其中一位史上最成功的滑雪運動員,他共參與過4屆冬季奧運會(1960-1972),並贏得了3枚金牌、2枚銀牌及2枚銅牌。有趣的是,曼泰蘭塔的血液報告顯示他的血紅蛋白濃度長期都維持於高於20的水平,比一般男性的水平要高。如此高的血紅蛋白水平令他的血液載氧量也高很多,肌肉可以更易獲得氧氣,這對進行耐力運動有極大的優勢。曼泰蘭塔的血液檢測結果令很多人質疑他服用藥物提升運動水平,然而科學家到了他退役近20年後才能正式為他平反。科學家發現他血液異常的真正原因並非藥物,而是一種新發現的疾病。

在介紹曼泰蘭塔的疾病前,讓我們先重溫一下身體控制紅血球數量的機制。我們的身體很聰明,懂得改變紅血球數量以適應不同的氧氣量。例如住在高海拔地區的人會有更高的紅血球數量以應付稀薄的空氣,彌補身體組織缺氧的情況。這個反應是透過紅血球生成素(erythropoietin)產生的。當腎臟中的細胞偵測到氧氣供應減少時,便會合成紅血球生成素。紅血球生成素是一種刺激骨髓製造紅血球的賀爾蒙。它會與紅血球先驅細胞(erythroid receptor)上的紅血球生成素受體(erythropoietin receptor)結合,激活JAK2蛋白酶,活化下游基因,並進一步影響細胞的生長。

讓我們回到曼泰蘭塔的個案。科學家為曼泰蘭塔的的家人也進行了測試,發現他的家族中有超過30人,橫跨了共五代人都受到紅血球增多的影響。這顯然是一個遺傳性的問題。研究團隊進一步研究為他們最行基因檢查,發現他們都有EPOR基因的激活突變。EPOR是負責製造紅血球生成素受體的基因。突變令紅血球生成素受體不受紅血球生成素所控制,自行激活,紅色球因此可以隨意自己增生。

這是醫學史上首次發現由EPOR基因突變所引起的紅血球增多症。因此曼泰蘭塔除了在體壇有很高的地位,他對醫學界亦有很大的貢獻。他與其家族加深了我們對EPOR基因與紅血球增多症的認識。這個基因突變所引起的疾病後來被稱為原發家族及先天性紅血球增多症(primary familial and congenital polycythemia,簡稱PFCP)。

曼泰蘭塔的這個基因突變似乎是運動員夢寐以求的,但它又是否真的如此美好?其實我們的血管其實就像水管,用來運輸普通水的時候很暢通,但如果水裡面加入了各式各樣的垃圾雜物,水管就會很易閉塞。同樣道理,血中的紅血球太多會令血液變得黏稠,致使血流變慢,增加血管栓塞,如中風、心臟血管閉塞、腳深增靜脈栓塞等的風險。其他病徵還包括臉紅、頭痛、頭暈、流血、瘙癢的等。

以曼泰蘭塔為例,有記者就形容過他的臉總是異常的紅。他在29歲時得過腦枕葉出血(occipital haemorrhage),並在76歲時因心臟血管閉塞引起的心臟梗塞而過身。

到現時為止,醫學界仍沒有太多的證據去提出如何最好地處理PFCP的病人。不過由於病人大多都沒有病徵,所以不需要治療。根據英國血液學學會(British Society for Haematology)於2018年發出的指引,先天性紅血球增多症的病人應考慮接受低劑量的亞士匹靈(aspirin)去減低血栓的機會。出現病徵的話就應接受放血術治療,把血比容(haematocrit)降至0.52或以下。

曼泰蘭塔無疑是位非常出色的運動員,但他的個案令到醫學界對紅血球增多症有全新的認識,這令他一生的傳奇更添色彩。

資料來源

1.      Mallik N, Das R, Malhotra P, Sharma P. Congenital Erythrocytosis. Eur J Haematol. 2021 Apr 11. 

2.      de la Chapelle A, Träskelin AL, Juvonen E. Truncated erythropoietin receptor causes dominantly inherited benign human erythrocytosis. Proc Natl Acad Sci U S A. 1993;90(10):4495‐4499.

3.      McMullin MFF, Mead AJ, Ali S, et al; British Society for Haematology Guideline. A guideline for the management of specific situations in polycythaemia vera and secondary erythrocytosis: A British Society for Haematology Guideline. Br J Haematol. 2019 Jan;184(2):161-175.


2021年4月17日 星期六

周邊血液抹片的威力

史丹福小時後很愛看偵探小說或電視劇,當中的主角只憑很微細的線索已經可以得到大量兇手的資訊。其實同樣地,一位好的血液病理學家單憑一張周邊血液抹片已經可以得知大量病人的資訊。除了知道血液學的狀憑外,周邊血液抹片亦可幫助獲得與血液疾病無關的病人資訊,例如性別、種族、飲食習慣,甚至是體溫。

性別

讓我們先從性別說起。原來單憑血液中細胞的形態,我們已經可以辨認到病人的性別。以下圖為例,大家猜猜病人是男或是女呢?

圖中嗜中性白血球細胞核有一個鼓槌狀突出,大家可否從此推斷出病人的性別?

大家見到圖中的的嗜中性白血球(neutrophil)細胞核有一個鼓槌(drumstick)狀突出物,叫做巴爾小體(Barr body),理論上它只會在女性中出現。因此我們可以推斷病人是位女性。巴爾小體其實就是去活化的X染色體。正常女性有兩條X染色體,但細胞不可以同時有兩條活潑的X染色體,所以它必須關掉其中一條。巴爾小體其實就是被關閉了的X染色體。更有趣的是,克氏綜合症(Klinefelter's syndrome)的男病人有XXY的染色體,因他有2X染色體,所以即使他是男性,也一樣可以在嗜中性白血球中見到巴爾小體。

不過大家要留意,女性周邊血液抹片中只有少數嗜中性白血球中擁有可被肉眼辨認到的巴爾小體。因此即使見不到巴爾小體,我們也不能說病人必然是男士啊。

種族

另外,不同種族的人亦會有不同的血液學特徵,例如非洲人一般都會有較低的嗜中性白血球數量。

而且,非洲人及東南亞人都飽受瘧疾的困擾,於是兩個種族的人分別演化出不同的紅血球變異去應對瘧疾的侵襲。非洲人演化出鐮刀型紅血球貧血sickle cell anaemia)的基因,亞洲人則演化出東南亞卵圓形紅細胞增多症(Southeast Asian ovalocytosis)的基因。

鐮刀型細胞貧血症的變異基因其實是由血紅蛋白中β球蛋白基因的突變引起的,這突變令到血紅蛋白中的其中一個胺基酸改變了,變成HbS血紅蛋白。在缺乏氧氣的情況下,HbS血紅蛋白會連結聚合在一起,形成鐮刀型的紅血球。

鐮刀型紅血球貧血症患者的周邊血液抹片,此病的患者大多是非洲人


東南亞卵圓形紅細胞增多症是一個由於基因變異令紅血球膜上band 3蛋白減少而引起的疾病。患者大多都沒有症狀,或只有非常輕微的溶血。顧名思義,這疾病在馬來西亞、菲律賓、巴布亞新幾內亞等東南亞地區很常見。

患者的紅血球不如平時的圓,而是有一點點的橢圓。這些紅血球叫做卵圓形紅細胞ovalocytes)。它們與橢圓形紅細胞(elliptocyes)有何不同呢?原來卵圓形細胞長軸與短軸的比例較低,根據定義是少於2:1,而橢圓形紅細胞的長軸比短軸的比例則較高。

東南亞卵圓形紅細胞增多症患者的周邊血液抹片,此病的患者大多是東南亞人


憑著這些紅血球形態上的變化,我們很容易就猜到病人的種族。

飲食習慣

周邊血液抹片亦可以幫我們得知病人的飲食習慣。 例如素食人士較易患上維生素B12缺乏症,這是因為維生素B12由草食動物腸臟內的細菌合成,所以必須經由食肉吸收。維生素B12缺乏症的患者紅血球會變大及呈橢圓形,就如一隻蛋,它被稱為巨卵形紅細胞(macroovalocytes)。另外,嗜中性白血球亦會有多葉的細胞核。正常的嗜中性白血球的細胞核分成二至五塊分葉,不過維生素B12缺乏症的病人則會有較多塊葉

維生素B12缺乏症患者的周邊血液抹片,素食者較易得到此病


我們甚至可以從周邊血液抹片中知道病人有沒有飲酒的習慣。常飲酒的病人紅血球會較大。但就未必如維生素B12缺乏症患者般呈蛋形。紅血球變化的成因是酒精影響了紅血球的生長。不過病人在戒酒後24個月就可以回復正常。

酗酒者的周邊血液抹片


如果酗酒病人同時有做骨髓檢查的話,更會見到他們的紅血球先驅細胞(erythroid precursors)有液泡(vacuoles)。 它們一般在大量喝酒後57日後出現,並在停止喝酒後幾天至兩星期內消失。

酗酒者的骨髓抽吸抹片中的紅血球先驅細胞常有液泡


厭食症的患者亦會在周邊血液抹片中留下線索。他們常有血小板及嗜中性白血球數量低下,且會出現棘狀紅細胞(acanthocytes棘狀紅細胞乃海膽狀般的紅血球。根據定義,這種紅血球的表面上有2-20個不規則的凸出。厭食症的患者為何有這種特別的紅血球呢?其實成因尚未完全清楚,但普遍相信與膽固醇代謝出現問題有關。膽固醇是構成紅血球膜的重要物質,假如紅血球膜上的膽固醇與磷脂質比例上升,紅血球就會變成狀。

體溫

最後想談談如何從周邊血液抹片判斷病人的體溫。當病人體溫超過攝氏40度時,白血球便可能出現特別的形態轉變。嗜中性白血球在高溫下會出現多葉且呈提子狀(boytroid)的細胞核,淋巴球的細胞核則會有分葉的現象。這些轉變的原因未明,但相信可能是凋亡(apoptosis)前的變化。史丹福每逢見到類似的白血球形態轉變,都會跟病房的同事溝通,詢問一下病人的體溫,發現每次病人都有40多度的高溫,非常神奇。

體溫過高病人的周邊血液抹片


另外,史丹福發現原來高溫一樣可以影響嗜酸性白血球及basophils的細胞形態,做成類似的提子狀的細胞核。這個形態變化似乎未有其他人描述過。有興趣的朋友可以參考史丹福寫的這份刊登在《國際化驗血液學期刊》(International Journal of Laboratory Hematology)的案例報告(https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/ijlh.13480 )

總之,周邊血液抹片是一種簡單卻威力強大的工具,它不只能提供血液學的資訊,更提供了大量其他的線索。一位擁有良好觀察力的血液病理學可以憑著周邊血液抹片,像偵探一樣抽絲剝繭,認識病人。

資料來源:

1.      Bain BJ. Blood cells: a practical guide. Chichester: John Wiley & Sons; 2015.

2.      Bain BJ, Clark DM, Wilkins BS. Bone marrow pathology. Hoboken: Wiley-Blackwell; 2019.

2021年4月2日 星期五

《薩克薜達之正義聯盟》:新舊對比,高下立見



先此聲明,史丹福對原版《正義聯盟》並不厭惡。我覺得它是一套及格有餘的娛樂性電影,劇情沒有甚麼大亮點,並不令人印象深刻,但也沒有甚麼大犯駁,至少沒有如「MarthaWhy did you call that name?」般令我恥笑不斷的情節。總括來說,就是一套恰如其分的動作爽片。

但觀看完最新的Zack Snyder版本後,又確實是比前作高班很多,兩者高下立見。 先談談人物。Zack Snyder版本的每個人物都有充足的描寫鋪排。原版的大配角Cyborg在新版本中竟成了關鍵人物,甚至連他的父親的戲份都大幅提升,兩人間的父子關係令電影變得更立體,更感人。而另一「大配角」Flash的戲份也有所增加,他在終極一戰中有著極為重要的角色,我真不明白原版為何將Flash一個如此重要的設定刪除。原版的奸角Steppenwolf毫無描寫,大家對他的印象就只有「mother! mother!」,新版本中的他雖然未至於ThanosLoki等奸角般立體,但至少我們清楚他的目標與動機,感受到他是個有思想的人。

 同樣地,新版本的動作場面也都大幅進步了不少。就以開首的神奇女俠對恐怖分子的戰鬥為例,原版剪輯到節奏極快,一眨眼間就已完結了,新版加入了大量Zack Snyder最擅長的慢鏡頭特寫,極為驚艷,簡直可以與《神奇女俠》中No man’s land一幕媲美。Steppenwolf攻擊Themyscira的場境在新版中亦顯得更為悲壯。亞馬遜女戰士奮力作戰保護mother box,有勇有謀,互相合作,追逐場面相當精彩,這也出乎我意料之外地成了我相當喜歡的一幕。可以說,新版中所有神奇女俠的場面都是酷爆的(但要吐糟的一點是所有有神奇女俠的場面都播一次神奇女俠的音樂,有點over了)。

終極一戰也精彩了不少,各人都有其角色,缺一不可。反而超人的場面減少了,我覺得這樣的安排比較好,因為他太「屈機」了,原版給我的感覺是單他一個已經足以打贏,根本不需要集結正義聯盟。新版雖然仍然是超人過強,但正如之前所講,CyborgFlash的重要性大為提升,令人眼前一亮,加上wonder woman型到爆的動作,令到這場大戰很賞心悅目。

最後,新版亦留下了完整的伏線,令人非常地期待後續的發展。可惜的是華納已無計劃再發展下去,否則後續的發展是很令人期待的。

總的來說,Zack Synder版本在動作、人物、劇情都比起原版有大幅進步。當有新舊兩個版本比較時,很自然地令人驚訝為何Zack Snyder版本有這麼多的好元素,原版都沒有採用,實在是非常奇怪。坦白說,我原本已到DC宇宙死心了,但這版本又成功地重新燃點我心中的期待。

史丹福推介度:84/100

2021年1月9日 星期六

卡爾.薩根(Carl Sagan)與骨髓異變綜合症

卡爾.薩根(Carl Sagan)是著名天文學家及科普作家。薩根曾在康奈爾大學擔任天文學教授,在那裡領導行星科學實驗室。他的學術貢獻甚多,包括金星表面高溫的研究,並提出金星表面高溫可以是來自溫室效應;提出土衛六表面有液態有機物和木衛二地下有海洋的猜想;提出火星表面的顏色變化是來自沙塵暴等。


卡爾.薩根(來源:Dab's Magazine)


但薩根並不是一位困在象牙塔中的學者,他更積極地進行科普工作,把科學的知識傳遞給大眾,例如他在1980年製作主持的科學節目《宇宙:個人遊記》(Cosmos: A Personal Voyage) 就先後在六十幾個國家播出,超過五億人觀賞,是當時美國公共電視台上收視率最高的系列節目。更令人津津樂道的是他寫的科幻小說《超時空接觸》(Contact)被改編成電影,成了科幻電影的經典。

 

令人遺憾的是,《超時空接觸》電影還未正式上映,薩根就因一個可怕的血液疾病──骨髓異變綜合症(myelodysplastic syndrome,簡稱MDS)而離世,令他無緣看到自己精彩的作品登上大銀幕。

 

薩根因骨髓異變綜合症過身,但大眾似乎對這個疾病不甚認識。翻看薩根過身時的新聞報導,主播們分別報導薩根死於「一種可引起癌症的罕見血液病」(a rare blood disorder that led to cancer)、「一種血液疾病」(a blood disease)、「一種骨髓疾病」(a bone marrow disease),甚至是「骨癌」(bone cancer),沒有新聞報導有直接提及過骨髓異變綜合症。值得留意的是,骨髓異變綜合症的確是血液疾病及骨髓疾病,但並不是骨癌。




 薩根一生都在推廣科學,相信他也會希望大眾可以更加科學地了解他患上的疾病。究竟奪去薩根性命的骨髓異變綜合症是甚麼疾病呢?

 

骨髓異變綜合症是一種血液癌症,最主要的特徵是骨髓的造血細胞變得畸形。這些發育不良的細胞不能夠正常地造血,因此病人會出現貧血、感染及流血等的病徵。亦有人把它視作一種急性白血病的前期,因為假以時日,骨髓異變綜合症都會演化為急性白血病。

 

骨髓異變綜合症中的畸形造血細胞究竟是如何畸形呢?且讓我們看看以下的抹片。

 

正常的嗜中性白血球(neutrophil)細胞質有粉橙色的顆粒(左邊),骨髓異變綜合症病人的嗜中性白血球細胞質卻是暗淡無色,粉橙色棵粒蕩然無存(右邊)。另外,正常嗜中性白血球的細胞核分開成數塊葉,中間由幼絲般的細胞核物質連起來,病人的嗜中性白血球卻是似乎有點「發育不良」, 細胞核沒有分開成葉。

 

正常與異變的嗜中性白血球

再來看看下面的巨核細胞(megakryocyte)。正常巨核細胞的細胞非常巨大,且呈分葉狀(左邊)。然而,骨髓異變綜合症病人的畸形巨核細胞卻擁有又小又沒有分葉狀的細胞核(右邊),亦有些細胞擁有分裂開的細胞核,樣子非常奇怪。


正常與異變的巨核細胞


 骨髓異變綜合症的成因與基因有密切的關係。約有一半的骨髓異變綜合症病人有細胞遺傳學(cytogenetics)的異常。正常的人類細胞有46條染色體,但骨髓異變綜合症的癌細胞卻有各式各樣的奇怪染色體變異,如-5(即少了一條第5號染色體)、-7(即少了一條第7號染色體)、+8(即多了一條第8號染色體)、del(5q) (即第5號染色體缺少了q臂)、del(7q) (即第7號染色體缺少了q臂)。如下圖的染色體分析圖中可見到右邊的第5號染色體明顯較左邊的短,它的下面似乎少了些物質,這是因為它缺少了q臂。


骨髓異變綜合症患者的細胞遺傳學檢查顯示del(5q)


隨著科學的發展,科學家運用了新的次世代定序(next generation sequencing)方法做研究,並發現即使染色體正常的骨髓異變綜合症癌細胞,其實都有很多的各式各樣的基因變異。

 

在治療方面,除了輸血等的輔助療法外,阿扎胞苷 azacitidine)等的去甲基化藥物(hypomethylating agents)亦是重要的療法。有別於傳統化療藥物,去甲基化藥物並不是直接毒殺癌細胞,而是依靠改變基因的表現去抑制癌細胞。我們身體有不同的機制去控制基因的活躍性,把它開掉或關掉,其中一個方法是透過DNA甲基化(methylation)。去甲基化藥物可以抑制一種幫助DNA甲基化的酶,引起「低甲基化」(hypomethylation)的現象,令基因活化,幫助異常細胞回復正常運作。以阿扎胞苷為例,它是一種皮下注射藥物,此藥可以幫助約四成多的病人減少輸血需求,也可以有效減慢MDS轉化成急性白血病的時間。

 

不幸的是,薩根於1990年代患上骨髓異變綜合症,當時並未有去甲基化藥物這種新藥。當年最有效的治療方法就是異體骨髓移植(allogeneic bone marrow transplantation)。薩根在華盛頓大學弗雷哈欽森癌症研究中心(Fred Hutchinson Cancer Research Center)進行骨髓移植。該中心是骨髓移植界的聖地,在血液學醫生的心目中,其神聖程度就好比基督教徒的耶路撒冷,天主教徒的梵蒂岡,或者伊斯蘭教徒的麥加。直至1990年代,該中心每年進行約350次骨髓移植,成功率已達百分之七十至八十。中心的前主任湯馬士(Edward Donnall Thomas)就因為對骨髓移植的研究而獲得 1990年獲得了諾貝爾生理學或醫學獎。

 

可惜的是,即使這個全球最佳的骨髓移植中心仍然不能治好薩根的疾病,他最終因骨髓異變綜合症併發的肺炎在1996年而過身,享年62歲。

 

病理學家Ed Uthman就曾經說過他覺得骨髓異變綜合症應被稱為薩根病。一來可以紀念這位科學偉人,二來亦有助大眾了解這種非常重要的血液疾病。始終「骨髓異變綜合症」這名稱的確很繞口,很難令大眾接受。

 

資料來源:

1.      Steensma DP. Historical perspectives on myelodysplastic syndromes. Leukemia Research. 2012;36(12):1441‐1452.

2.      Vardiman J. The classification of MDS: from FAB to WHO and beyond. Leukemia Research. 2012;36(12):1453‐1458.