帕金森氏症面面观
帕金森氏症(Parkinson's disease;Parkinsonism)是最常见的神经病变之一,亦是所有动作障碍症最常见的疾病之一;在临床上又常常分为原发性的帕金森病,如教宗若望保禄六世,及续发性的帕金森病,如拳王阿里。这个疾病最早是在19世纪初期英国医师帕金森(James Parkinson)所描述的,他称之为「震颤性麻痹」。根据联合国的资料,目前全世界至少有400万人罹患这种疾病。北美地区估计约有50~100万名帕金森氏症患者,每年约有5万人诊断出罹患此症。 随著全球老年人口增加,到了2040年,预计罹患帕金森氏症的患者就会加倍。的确,帕金森氏症及其他常见的老年神经退化性疾病,像是阿兹海默症与肌萎缩性侧索硬化症,正逐渐取代癌症,成为头号死因。但这个疾病不一定是老年人的专利:有一半的患者在60岁以後发病,另一半则在60岁之前。而且,诊断技术的提升让专家渐渐了解,这个疾病在不到40岁的人身上也会发生。
帕金森氏症的主要症状包括静态性颤抖、僵硬、行动迟缓、走路困难等。目前医院治疗帕金森病的方针是以内科为主,外科为辅。内科治疗是以药物为主,主要药物可分为以下几类:一、增加脑中dopamine的含量,如左多钯(Levodopa):这一类的药物也就是治疗帕金森病的主要药物,如Sinemet (Sinemet CR)、Madopar (Madopar HBS)等。二、直接刺激dopamine受体:这一类的药物是辅助药物,对於初期的帕金森病患可单独使用或并用左多钯药物,如Bromocriptine、Lisuride、Pergolide、Apomorphine皮下注射针剂、Pramipexole、Ropinirole。三、减少dopamine被酵素分解: 这一类药物必需与左多钯并用,不可单独使用,如Tocapone、Entacapone。四、减少神经接合点的dopamine损失,并促进脑的dopamine合成,如Amantadine、Remacemide。五、减少乙醯胆碱,以达到神经传导的平衡,如Trihexyphenidyl、Biperiden、Cogenein。六、另外药物可能有保护神经细胞的作用,如Selegiline。 七、其他治疗帕金森病的并发症,如Clozapine、Imipramine。
外科治疗方法主要是针对特定的帕金森症,如严重颤抖症或乱动症,以及比较严重的患者,手术方法包括:一、立体定位手术,亦即采取烧灼的方式,烧灼的位置包括视丘、苍白球及下视丘。二、脑胚胎移植,目前仍然被定在人体试验阶段。三、深部脑刺激,即在脑中植入一刺激电极,直接刺激视丘、苍白球及下视丘。根据本动作障碍研究中心的经验,病人术後在停药的状态下,改善的程度可达七成。
但是遗憾的是目前全世界研究人员与临床人员都还找不到可以延缓、阻止或预防帕金森氏症的方法。所有治疗的方法都只能减缓症状,而不能拔除病根。不过近年来随著分子生物学和诸项生物技术发展的进程,帕金森氏症的研究也出现了曙光,特别是研究蛋白质功能的研究人员,已经发现邪恶蛋白质与帕金森氏症的遗传根源。这些发现,燃起了找寻治疗新法的希望。
一如它那19世纪病名所暗示,以及罹患帕金森氏症的知名人士如美国前司法部长雷诺(Janet Reno)、拳王阿里(Muhammad Ali)与影星米高福克斯(Michael J. Fox)的宣导,许多人都知道,帕金森氏症的特徵是运动障碍,注册商标包括手、臂与其他部位的震颤、肢体僵直、运动迟缓以及平衡协调障碍。此外,有些患者还有走路、说话、睡眠、排尿与性功能的障碍。
这些障碍源自神经元的死亡。受害细胞虽然很多,而且遍布整个脑子,但是黑质(substantia nigra)中会制造神经传递物多巴胺的神经元,受创最严重。这些多巴胺神经元是基底核(basal ganglia)重要的组成份子,基底核是深埋脑部的复杂回路,负责微调与协调运动。黑质中多巴胺神经元刚开始死亡时,脑子虽无法弥补这些死掉的细胞,却还可以正常运作。不过这些特化细胞死亡的数目一旦过半,脑子就再也无法掩饰;後果就像是没了塔台的国际机场,参与运动控制的脑区,包括视丘、基底核与大脑皮质等,无法齐心合协的运作,於是就发生延迟、错误起步、半途而废的现象,到最後混乱便无所不在。
1998年,也就是发现α-synuclein突变後的一年,日本顺天堂大学的水野美邦与庆应大学的清水信义,在另一群家族遗传性帕金森氏症患者身上,找到了第二个突变基因parkin 。这种突变大多在40岁以前诊断出帕金森氏症的患者身上发现;越早发病的人越有可能是因为parkin 突变的结果。这种突变属於自体隐性突变,虽然从双亲身上各遗传一个突变基因的人最终会发病,但只带一个缺失基因的人,罹患帕金森氏症的风险也会比较高。parkin 突变似乎比α-synuclein 基因的突变更常见,但目前还没有足够的统计数字能够证实。
parkin 基因所产生的蛋白质称为帕金蛋白(parkin protein),它带有许多蛋白质都有的一些胺基酸序列(称为功能区)。最有趣的是两个称为RING的功能区,有RING功能区的蛋白质都参与了蛋白质分解的过程。现在的研究发现指出,在类帕金森氏症患者身上,神经元死亡的原因,有部份是因为蛋白质清除系统的泛素化过程出了问题,因为帕金蛋白会将泛素接到摺叠错误的蛋白质,没有这个步骤,就不会有泛素的标示,蛋白质就无法清除。最近我们的研究指出,路易体中一种称为BAG5的蛋白质,可以和帕金蛋白结合,并抑制帕金蛋白的功能,造成多巴胺神经元的死亡。
有趣的是,在某些parkin 突变的帕金森氏症患者身上,并没有发现到黑质神经元有路易体。这项观察显示,除非泛素接到蛋白质的过程正常运作,蛋白质可能不会聚在一起。这项观察也暗示,有害蛋白质没有聚集在路易体时,可能会为细胞带来灾难。因为parkin 突变的患者很早就会出现帕金森氏症,可能是因为他们缺乏一开始时,将有毒的蛋白质堆积以隔离的保护作用。
其他新近的发现,则凸显更多遗传造成的细胞机具的混乱。2002年,荷兰鹿特丹伊莱玆马斯医学研究中心的波尼法蒂(Vincenzo Bonifati)及同事,在荷兰与义大利的家族中,找到了一种叫DJ-1 基因的突变。这种突变像parkin ,会造成自体隐性遗传的帕金森氏症。研究人员也在家族遗传性帕金森氏症患者身上,发现到另一种叫做UCHL1 基因的突变。《科学》有一篇文章指出,PINK1 基因的突变可能会造成黑质细胞的代谢缺失与死亡。另一项研究则找到一种叫LRRK2 的基因,这个基因会制造一种叫做震颤素(dardarin)的蛋白质(患者来自法国与西班牙交界的巴斯克区域,当地居民称这种症状为dardarin,意指「震颤」)。这种蛋白质也与代谢有关,而且出现在家族遗传性的帕金森氏症患者中。不过,研究人员只要再一些时间,就可以真正了解这些突变是怎麼造成问题的。
治疗新路
从上述看法中所提及的分子来看,药物有可能藉由改变或试著模拟这些分子的活性,来减少细胞死亡,因此这些发现不仅可以用来减轻症状,甚至还真的可以限制神经的退化,防止疾病继续恶化。
这个策略产生了两个引人注目的结果。研究显示,增加黑质细胞中的泛素,可以防止突变的α-synuclein 在动物身上造成的神经退化。最近以果蝇来研究帕金森氏症的结果指出,刺激泛素活性的药物,可以保护细胞免受神经毒性之害。也许有天会发展出泛素类型的药物,以抑制人类神经的退化,或设计出基因疗法来促进制造必要的泛素。此外研究人员也发现,增加细胞里正常帕金蛋白,可以保护有害的、错误摺叠蛋白质所造成的神经退化。不过,要确定这样的干预能否用在人身上,则还需要更多的研究。
除了研究蛋白质以及相关的遗传新发现,所得到的初步线索外,研究人员也开始将神经生长因子注入脑中。这些化合物会促进神经元的生长与分化。这些物质不仅能缓和症状,也可能保护神经元免受伤害,甚至让受伤的细胞恢复功能。此外,新型态的基因治疗研究或许也可为帕金森氏症的治疗找到新的方向,例如Bjorklund等人在2000年的灵长类动物研究上发现利用神经胶质细胞神经营养因子(glial cell-line-derived neurotrophic factor, GDNF )基因来做基因治疗,或许可以有效地保护神经元,及促进帕金森症的痊愈。总之,对於帕金森,我们还要更努力。
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随着年纪愈来愈大,许多人会发现动作似乎有变慢的现象,总以为是老化的关系,其实很多上了年纪的人除了动作变慢,还可能合并有肢体颤抖等症状,其实多半是“帕金森氏症”在作祟。
帕金森氏病是一种原因不明之原发性脑部退化性疾病,因脑内黑质病变,导致基底核功能失调所造成。有三种主要症状:⒈肢体颤抖;⒉肢体僵硬;⒊动作迟缓。据不完全统计,50岁以上的人约有1%,而65岁以上的人约有15%的发病率,男女比例大致相同。
帕金森氏症会缓慢性地演变。初期症状轻微会让人误认为是上了年纪的关系,具体症状是:单侧肢体静止时颤抖,平时写字时,字体愈写愈小而不规则;需要反复迅速或精细的动作变得困难,如扣纽扣、搅拌咖啡或牛奶;在床上翻身或从椅子欲站起时显得费力。
身体肌肉张力变得僵硬,搬动患者关节,好像齿轮卡住一样。走路时起步困难,步伐变小,如同拖着脚走一样,之后越走越快,直往前冲。两手摆动减少,身体弯曲前倾,说话声音单调,缺乏抑扬顿挫,且易流口水。若未给予治疗,到中重度时最会动作迟缓、肢体僵硬、躯体平衡反射变差,最终无法活动而长期卧床。
目前对该病的药物治疗,大多可以得到良好控制;部分患者在病程约三到五年以上,会有所谓的“开关现象”或“乱动症”;对于症状严重且已经产生药物控制困难的患者,瑞金医院神经外科专家孙伯民告诉记者,可以考虑做外科手术治疗控制,效果很好。该院已成功医治了不少来自国内外的病人。
帕金森氏病是一种慢性退化性疾病,一般患者并不产生智能退化现象,困扰的主要是动作障碍的问题;患者与家属能与医生充分合作,不断调整药物,并在身体状况允许的范围,维持适量活动,将可以获得最好的生活品质。
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