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.