自体免疫疾病之基因疗法
自体免疫性疾病为自身免疫系统针对自己本身的组织产生不适当反应的广泛性疾病,一般来说,自体免疫疾病为一种全身性的疾病,然而它们又可依据不同之影响部位或组织而被归为不同类,最常见的类型有:类风湿性关节炎(RA)、胰岛素依赖型糖尿病(IDDM)及多发性坏死症(multiple sclerosis)。
由于这些疾病确实的致病过程尚未被厘清,故传统的治疗方法仅局限于非特异性压制免疫系统,然而这样的作法通常会产生许多严重的不良副作用;基因疗法因此成为较受瞩目的治疗方针,它主要源自于对自体免疫疾病致病生理机制的了解增加,基因疗法的目的为发展一套安全及专一的技术以产生最小副作用的方法传送基因产物。
基因疗法的定义为将DNA送入宿主细胞以为治疗之用,DNA插入后随即可以表现我们所要的基因产物以期达到下列三项反应中的任何一项:(1)插入基因取代寄主的基因缺失;(2)传递免疫调节分子,插入基因带有制造抗发炎分子的基因,例如:细胞激素IL-4、IL-10或TGF-、可溶性细胞激素接受器或阻断抗体如:TNF拮抗分子都为前发炎自体反应之拮抗剂;(3)干扰自体免疫反应中的讯息传导过程。
将遗传物质DNA送入宿主的方法有很多,其中包括:单纯DNA传送、DNA与liposome复合送入或以不同的病毒载体送入。病毒载体可利用系统性注入或局部送入宿主组织中,或在体外转型宿主细胞随后再送入,这些传送媒介包括:T细胞、成纤维母细胞及星状细胞。
基因疗法为治疗自体免疫疾病之新方法,在过去的几年中已被广泛的研究。基因疗法第一期临床试验近期已完成于类风湿性关节炎患者身上,因此其可行性、有效度及安全性目前已被评估;为了将有效基因治疗应用于临床医疗上,未来的研究将着重于提升基因疗法之安全性与有效性,并避免全身性不良副作用的产生。
由于不同的载体系统及不同的传输系统对于不同疾病的有效度也不一样,故我们并不期待会有一项完美的治疗方法可以治愈所有的疾病,最理想的基因治疗需要针对不同的疾病量身定作,因此,未来的研究方向应朝向建立基因疗法之专一性;基因治疗产物能传送到确实的位置并调节基因表现降低全身性的不良副作用;研究敏感之综合疗法以提升治疗的效益;以及建立理想之基因、载体及传送系统。
自体免疫疾病研究
免疫系统像是一项庞大复杂的网路,从制造抗体的B细胞到多种可增强抗体产生的T细胞,它可杀死被病毒感染的细胞,启动发炎反应,最终停止免疫攻击。B细胞与T细胞亦可制造超过一百多种的细胞激素协助其免疫攻击行动。
免疫系统是一项神奇,它不但能辨识危险的入侵物,亦可移除癌细胞,然而免疫系统亦可能出现偏差,当它开始攻击健康组织,结果便会造成所谓的自体免疫性疾病。目前医界并无有效根治此疾病的方法。
Maini与Feldmann于1980年代致力于研究一种称为肿瘤坏死因子(TNF)的细胞激素,它的命名起于它有杀死癌细胞的能力,然而过多的TNF亦会引发风湿性关节炎的发炎反应。目前已证实抗TNF疗法对于许多发炎状况非常有效,但并不是对所有的自体免疫疾病都有帮助。
近来,La Jolla过敏免疫研究中心对于病毒在自体免疫疾病中扮演的角色有了卓越的贡献,Matthias von Herrath医学博士所带领的研究团队发现,当病毒独自存在时并不会启动引发自体免疫疾病,然而,当病毒加上自体免疫疾病遗传因子便可加乘导致自体免疫疾病的发展。此为首次在科学上证实病毒在活体组织中能促进自体免疫疾病发展的能力,此项发现将有助于未来发展自体免疫疾病的预防及治疗方法。
在自体免疫疾病中,免疫系统错误地攻击正常身体组织进而导致疾病,因此,当免疫系统不但辨识病毒的某一部份,而此病毒与身体的某分子又极类似,免疫系统便误将身体正常细胞视为病毒,进而开始攻击细胞,便发展成自体免疫疾病,这便是所谓的‘交叉反应’。von Herrath博士表示:“我们都知道交叉反应是很常见的,然而我们不知道的是,是否这交叉反应会加速某些个体自体免疫疾病的发展?”“我们发现,在那些没有自体免疫疾病遗传倾向的个体中,此交叉反应似乎没有太大的影响;然而,一旦你有交叉反应倾向,又带有此疾病基因,便倾向于容易发展出自体免疫疾病。”
这项发现开启了未来研究某些病毒与遗传倾向间关系的大门。von Herrath博士进而强调:“藉由此研究,我们有一天或许能够建议某些有特定自体免疫疾病遗传倾向的人避免某些病毒或细菌的感染,或接受疫苗对抗这些感染,以期避免自体免疫疾病的发生。”
自体免疫抽血检验晶片 效果佳
中国医药学院附设医院正测试ADM自体免疫抗体检验晶片,此晶片可大幅减少验血的次数与抽量,由目前所得结果看来,应用到临床的机率甚高,而生物晶片技术,将成为疾病检验的新主流。
小儿过敏免疫风湿科指出,新式的蛋白质微阵列晶片和目前普遍使用的自动化检验仪器两相比较,前者可用极少量的血液,一次同时检验20种以上的自体抗体项目,让病人的病因立即现形;成本低,速度快,病人轻松很多。
自体免疫疾病起因有先天也有后天因素,其杀伤力在于自体抗体会伤害自身的组织器官。某些抗体的浓度高低变化,是治疗过程中病情严重度的指标,以及对药物反应好坏的参考。因此,透过抽血检查找出这些自体抗体,成为临床诊断与治疗上不可或缺的一环,病人因此必须定期检验。
自体免疫疾病研究
何谓自体免疫疾病?人体的免疫系统具有自我辨识及耐受的特性,它是用来对抗外来入侵物质的,然而在某些疾病中,免疫系统却会对自体组织产生免疫反应,意即它并不会去攻击入侵的物质,反而会攻击自己身体的任何一个部位,这就称为自体免疫疾病,风湿病及第一型糖尿病就是属于自体免疫疾病;自体免疫疾病的种类可分为全身性及器官特异性,其病变通常与病患本身的自体抗体有关。
而到底是什么原因促使免疫系统攻击自己的身体呢?目前乔治亚医学院的研究人员们正积极建立一项老鼠实验模式,期望将能够协助找出问题的答案。免疫学家Pandelakis Koni博士发展出一种基因剔除鼠,其细胞针对侵入者之免疫反应的讯息传输选择性地被阻断,这种老鼠已广被世界各研究机构所采用。
Koni博士正在研究所谓的树突状细胞(dendritic cells)。淋巴球包括记忆型T细胞及B细胞,以及树突状细胞为启动免疫反应的三种主要细胞,而树突状细胞是人体最重要的抗原呈现细胞,由树突状细胞呈现抗原可能为基因疫苗引发免疫反应的最重要途径;一旦您有感染或外来抗原进入身体,树突状细胞便可侦测到它并将其拣起送到可启动免疫系统的部位,它们通常会将细菌吞入包于囊泡中,囊泡中便有许多酸性及消化酵素将其分解,最后有一小片细菌蛋白会呈现于树突状细胞表面。人类的树突状细胞可以刺激免疫系统CD4+T、CD8+T及B细胞的活化及增生,亦可能可以控制Thl/Th2的分化。
这就是Koni博士所要干扰的过程,在树突状细胞的表面有所谓的MHC分子,它可捡起蛋白碎片并自动将其呈现给其它免疫系统细胞(T细胞),这些T细胞接受器可辨识树突状细胞上的MHC分子,一旦结合上去,T细胞便被启动而开始增生并引发其它免疫成分参与免疫反应。Koni博士指出:“我们利用基因剔除的方法除去树突状细胞上的MHC分子。树突状细胞大致上有四种型态:(1)朗格罕氏细胞(Langerhans’ cells),主要发现于皮肤;(2)骨髓树突状细胞,大部分的固体组织中都可见;(3)血浆免疫复合树突状细胞(plasma cytoid dendritic cells),主要参与清除病毒感染过程;(4)淋巴组织树突状细胞,可见于淋巴结及脾脏。”
Koni博士最有兴趣的是血浆免疫复合树突状细胞及淋巴组织树突状细胞,因为它们在预防自体免疫疾病中扮演重要的角色。Koni博士指出:“我们要除去MHC分子除了看看对抗病毒感染或细菌感染的能力有无改变,亦观察是否预防自体免疫的能力会改变。”“我们最想知道到底树突状细胞是如何与T细胞沟通?自体免疫疾病中,整个免疫系统是在什么样的调节状况下失控的?”
自体抗体
全身性自体免疫性疾病患者(如类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、全身性硬化症等)血清中存在着针对自身各种细胞成分的抗体。由于这些抗体的种类与疾病的种类密切相关,因此,自体抗体的检出对于疾病的诊断、分类及治疗效果的评估都有十分重要的意义。
自体抗体所针对的人体成分一般为细胞中核酸(DNA/RNA)与蛋白质形成的复合物。这些成分是DNA合成、基因转录及蛋白质转译及酵素功能所不可缺少的辅助因子,以下所介绍的是几种主要的自体抗体。
类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis, RA)相关抗体
类风湿因子:虽然是类风湿性关节炎患者的代表性自体抗体,但特异性并不高。近年来发现的抗gelatin抗体和还状citrullinated peptide抗体,在特异性和检出的敏感度上都优于类风湿因子,渴望成为日后辅助诊断的工具。
全身性红斑狼疮(SLE)相关抗体
抗DNA抗体:约40-70%的SLE患者可捡出抗DNA抗体,这是一种与狼疮性肾炎密切相关的抗体。该抗体有抗双股DNA(dsDNA)和抗单股DNA(ssDNA)两种,其中双股DNA抗体对SLE患者来说具有很高的特异性,特别是抗体价高低与狼疮性肾炎的活动性密切相关。抗单股DNA抗体则存在于其它自体免异性疾病患者体内。
抗Sm抗体:约15-30%的SLE患者血清中会出现抗Sm抗核抗体,这是一种针对细胞中mRNA前体的抗体。到目前为止,该抗体与疾病的关联并不十分清楚。
LE因子:是细胞核中DNA─组蛋白复合体之抗体。在体外用机械的方法将白血球破坏,其中的LE因子与补体结合并经膨化和均质处理,成为LE体;吞食其它白血球的为LE细胞。在SLE活动期,LE细胞出现频率为50-60%,为疾病活动的指标。但其它自体免疫性肝炎、药物性狼疮患者也可捡出。
全身性硬化症(SSc)相关抗体
抗Sc1-70抗体:约15-30%的SSc患者血清中可检出Sc1-70抗体。这是一种针对细胞核内酵素的自体抗体。该抗体特异姓高,特别是对全身性皮肤硬化症并伴随内脏病变的患者更具辅助诊断价值。
抗中心节抗体:约12-15%的SSc患者血清中可检出抗中心节抗体,特别是局限型SSc患者阳性率可达40-80%。近年来发现自雷诺病、原发性胆汁性肝硬变等SSc以外的患者也可捡出该抗体。
摘自MEDICO 2004年35卷,2-8:平形道人“自体抗体的临床意义”
紫锥花不具抵抗感冒效力
根据威斯康辛麦迪森大学最新出版的“内科医学年刊”上发表研究报告,一向被认为可增强免疫系统的紫锥花(Echinacea ),在治疗普通感冒上,不具明显效力。
研究人员以142名患有上呼吸道感染的学生为研究对象,发现其中半数每天服用高剂量紫锥花的学生,病愈所需时间和其余服用安慰剂的对照组患者一样长,都在6天左右。研究人员论断,实验者服用的紫锥花剂,对年轻、健康成人普通感冒症状的消除并未产生助益。
威斯康辛研究小组表示,这种草药的其他配方或许会有不同的效果,或者年纪较大或免疫系统较差的人,可能比较受惠于这种草药补充剂。
根据这项研究的背景资料,先前有关紫锥花与普通感冒的研究,或多或少出现令人鼓舞的结果,由能减轻和缩短症状40%至50%,到更近期的研究中温和的减轻10%至30%等。但所有的研究都受到局限,特别是缺乏能证实自述症状的客观方法。
抓痒(下)
家有异位性皮肤炎患儿的父母,常感叹“有医生看到没医生了”!但小朋友搔痒的情况仍是没有改善,到底该怎么办呢?其实,父母应当了解,异位性皮肤炎属于一种过敏疾病,其背后的机转是相当复杂的,在治疗上也要多管齐下,才易取得效果,以下就提供一些基本原则以供参考:
(1)去除环境中的过敏原:有些患儿的血液检查,可查出对尘?或蟑螂等过敏原过敏,这些小朋友,在居家环境中应尽可能清除或避开这些过敏原。
(2)避免饮食中的过敏原:若血液检查显示对某种食物(如花生、蛋白等等)会过敏者,亦应避免食用,以免加重皮肤的不适症状。
(3)家族中有过敏史者:母亲在怀孕及哺乳期间,要避免摄取高过敏食物,宝宝出生后应尽量哺喂母乳六个月以上,并将添加副食品的时间延后。
(4)家居生活注意事项:本病病患在运动流汗后,因汗水刺激会觉得特别地痒。另外,天气太冷或太热亦会引起症状发作。冬天洗澡时,如果水温太热,也会刺激皮肤,造成干燥及痒感。因此,外在环境的温度控制以及皮肤日常保湿护理,都是家长所应注意的!
(5)调节情绪与压力:医学研究显示,心理压力及情绪的起伏,有时会导致异位性皮肤炎的症状恶化,所以对于患儿的情绪,家长应多安抚诱导,毕竟,不管是谁得了这种“其痒难耐”的疾病,脾气都不会太好的。
(6)皮肤感染的预防:由于搔抓所造成的皮肤伤痕,容易引起病菌感染,因此患儿的指甲应时常修剪,并养成经常洗手的好习惯,而皮肤也应该尽量保持清洁,以避免续发性感染。
(7)药物的使用:当以上的方法都确实执行之后,却仍有恼人的搔痒症状时,适当的药物使用还是必要的。传统上,治疗异位性皮肤炎通常以口服抗组织胺及外用类固醇药膏为主,但长期使用类固醇于皮表时,容易造成皮肤萎缩变薄、表皮毛细血管扩张等问题,有鉴于此,目前已有药厂研发出非类固醇类的乳膏(如医立妥),可避免上述的并发症,因而大大地提高了长期使用的安全性。异位性皮肤炎深深地困扰着许多的家庭及孩童,但若能确实执行以上所提到的原则和方法,相信一定能让我们国家这些未来的主人翁“青春不再痒”!
抓痒(上)
“抓痒”,相信是每个人从小到大都曾经做过一种动作。被蚊子叮到会痒,对药物或食物过敏也会痒,而香港脚的痒更是令人不抓不快!但是以上的痒在适当的处理之后,都能很快地改善,不致于造成太大的困扰。不过有一种疾病的痒,真的会让许多人对它恨得心里也痒痒的。哪一种呢?就是异位性皮肤炎!家中成员里,若有罹患这种恼人疾病的话,一定可以深深体会它所带来的煎熬!
根据统计,在人口总数中,有百分之二到十的儿童,患有异位性皮肤炎,比例不可谓不高。通常患儿在出生的2~3个月内,就会出现症状,此时父母会发现宝宝的脸上除了出现红疹之外,还会不时用脸去磨擦枕头或衣服,不明究理的父母,甚至以为自己生了一个有“怪癖”的宝宝呢!随着其年龄的增长,皮肤侵犯的范围可能会依序波及颈部、前胸、四肢伸侧,接着是四肢的屈侧。
除了红疹会影响美观之外,本病最厉害的一个特点:“痒”,常常会阵发性的发作,特别是在夜里的时候,因此,很多父母半夜也得起床帮孩子抓痒,不但小孩子痛苦不堪,大人也不胜其扰。长期搔抓的结果,会使得皮肤出现苔藓化的情形,外观显得粗糙干燥,非常不美观!而且皮肤是人体的第一道防线,搔抓过度所造成的伤痕,会使得皮肤易于受到细菌、病毒甚至霉菌的感染。
林口长庚儿童医院气喘过敏湿科总医师吴立仁表示,大部分的患儿,在三到五岁时,其异位性皮肤炎的情形会改善甚至消失。但是,少部分的病童,其症状非但不会改善,甚至会恶化到“体无完肤”的地步,也让家长产生“切肤之痛”。由于长期搔抓会造成患儿睡眠不足,精神不佳,导致上课无法专心,甚至影响课业。再者,由于剧烈的“痒”感,会造成情绪不安、烦燥而影响其与同侪和家人之间的人际关系。接着,其无可避免的全身性搔抓动作,会引起同学的嘲笑,更加深其畏缩和自卑,因此异位性皮肤炎虽然只是一个影响皮肤的疾病,其连锁效应对我们的儿童所造成的不良影响却是不容忽视。
重症肠病毒的诊断与治疗
肠病毒感染患者大部份为门诊病患,极少数需要住院。因此肠病毒绝大多数可藉由临床表征来诊断,医师的临床经验极为重要,若要确定是否为肠病毒感染必须靠病毒培养,喉头和肛门培养是最常用的诊断工具;若有口腔泡疹,可采取水泡中的液体培养;若怀疑脑膜炎,可以做脊髓液的病毒培养。然而临床上病毒培养旷日废时,不可能等到培养呈阳性反应才进行治疗,病毒培养阳性反应也不代表为急性病毒感染,也有可能为前次感染的残余病毒。因此如何发展更快速、精准的诊断工具,是未来医学研究发展的课题之一。
对于肠病毒感染症状都很轻微,大多数采用支持性疗法也会自行痊愈。但是,重症肠病毒若出现重要器官如心脏、肺脏、和中枢神经的侵犯,就必须使用静脉注射免疫球蛋白趁早阻断病毒的侵犯。
肠病毒71型大流行除了在美国之外,也曾经在世界其他国家爆发过。台湾地区曾在1998年、2000年、和今年发生大流行,年龄层分布大多数都小于五岁,主要致死原因为中枢神经侵犯和神经性肺水肿。临床上若出现重要器官如心脏、肺脏、和中枢神经的侵犯,就必须趁早使用静脉注射免疫球蛋白。由于肠病毒的高度传染力,隔离治疗与洗手的习惯是防止院内感染的不二法门。目前肠病毒71型并无疫苗可供注射,加上传染力高,又有致命的危险,流行期间家长们的恐慌是可以理解的。身为第一线的临床医师,应具备充足的知识与高度警觉,在适当的时机做出正确的判断,为病童提供最佳的医疗服务。
重症肌无力(Myasthenia Gravis)
简介
重症肌无力(Myasthenia Gravis,MG)为一项慢性自体免疫疾病,病患体内会产生抗体对抗自身神经肌肉接点(neuromuscular junction)处之乙醯胆碱(ACh)接受器,造成神经肌肉传递异常,因而导致肌肉无力。其中的”Myasthenia”源自拉丁文,为肌肉无力之意;”Gravis”则为重度、严重之意。此病最早于1672年由Thomas Willis描述出;直至1960年,Simpson则提出MG是由相对于乙醯胆碱接受器之抗体所引起。
在美国,MG的发生率为每年每百万人中出现5至10位病例。MG一般认为与家族遗传无关,亦与种族无关;然而,小于40岁人口中有75%MG为女性;而大于40岁则有60%的MG为男性。
MG典型病理目标为乙醯胆碱接受器所在之骨骼肌,主要影响肌肉范围包括:眼部、颜面、肋肌、颈部、肩部及髋部等,临床上会有肌无力及易感疲劳的现象,肌肉会因重复使用而快速衰弱,MG的主要症状为视力衰弱,病患会有眼皮下垂及/或复视(双重视觉)症状,发生率为63%;其它常见症状包括:双腿无力、虚弱、咀嚼困难等等。
然而,MG致死或严重机能受损的机会极微,大部分的病患都能正常规律地生活。
病因
MG为一项神经肌肉传导异常的疾病,为了解造成MG的病因,首先必须了解正常神经肌肉传导的构造及过程。
神经肌肉接点(neuromuscular junction)
运动神经突触与目标肌细胞则形成神经肌肉接点,意即一神经细胞与一肌肉细胞之交接点;电子脉冲或活动电位即是自运动神经元携带去极化波至突触前神经元末端,造成ACh的释出。
ACh
ACh为神经传导物质,具有使典型周边神经系统兴奋的效果,由胆素乙醯转移脢(Choline acetyltransferase)作用合成于神经末端的物质,随即ACh存于囊泡中,每一颗囊泡中包含约一万个ACh分子;ACh分子的释放是透过钙离子依赖性胞外分泌(exocytosis)即囊泡与外胞膜融合,之后,ACh与后突触肌细胞膜上的ACh接受器结合,导致瞬间细胞膜对于钠、钾、钙及镁离子的通透性增加,去极化突触后肌细胞膜,形成之末端电位(EPP)一旦达到阀值,便造成细胞去极化并启动肌肉收缩。乙醯胆碱脢(Acetylcholinesterase)及扩散作用可使ACh不活化,并中止神经肌肉的传递。
ACh接受器
ACh接受器为一含有五个次分子的蛋白:2个α单元、1个β单元、1个γ单元及1个δ单元。每个次单元都有不同基因序列,这5个次单元会排列形成一中央离子孔洞,ACh主要是与α单元结合,一旦结合,细胞内离子会聚集在接受器皱摺中,并受到皱摺壁中带电基的吸引,由于正负相吸,带负电的ACh接受器会吸引正电荷,因此造成一股正电流向内部,此正电流会启动活动电位造成肌肉收缩。
MG可不正常制造与ACh接受器作用的抗体,故我们将MG归类于自体免疫性的疾病。ACh接受器抗体为一项多株抗体,有九成MG患者体内存有此抗体。ACh接受器抗体可藉由一连串机制阻断神经肌肉的传递,此机制可造成与ACh接受器结合的ACh分子数减少,因而降低EPP及肌纤维达阀值之去极化及收缩作用,故会有无力感。
MG慢性发炎会造成神经肌肉接点结构的改变,亦抑制传递造成无力感,这些结构上的改变包括:接点处之摺叠变平坦、ACh接受器及乙醯胆碱脢扩散、ACh接受器数目减少66%、接点裂口增加。
胸线在MG的致病上亦扮演重要的角色,虽然其确实重要性尚未完全清楚,然目前已知胸线所扮演的角色有:胸线含有可表现ACh接受器的肌细胞;自MG患者体内胸线取得之B及T淋巴球会对ACh接受器反应;65%MG患者有胸线发育障碍的现象,而有15%的患者与胸线瘤有关;临床上证实,若除去胸线对MG患者之临床会有所改善。
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