賽業神經科學第四期:冰桶挑戰背後的神經退行性疾病——漸凍症


賽業神經科學第四期:冰桶挑戰背後的神經退行性疾病——漸凍症


2014年夏天,全球社交媒體突然風靡起一股“冰桶挑戰”的熱潮,為了幫助漸凍人協會募款,參加者必須將一桶冰水從頭頂淋下,並將過程拍影片上傳網絡,而完成挑戰後,可以點名3個人完成,被點名者可以選擇完成或捐款100美元,或者是兩者都做。

賽業神經科學第四期:冰桶挑戰背後的神經退行性疾病——漸凍症

圖1. 2014年夏天,風靡全球的“冰桶挑戰”

圖片來源:unsplash

經過統計,該活動在2014年募集了1億多美元,不過2015年下降到50萬美元,以後每年也有一些人繼續進行挑戰,但規模和關注度都已經大大不如2014年了。但是,通過冰桶挑戰,讓人民大眾真正瞭解到這個疾病以及飽受該疾病折磨的人群的存在,這才是該活動最大的意義所在。

患有漸凍症的名人和症狀

漸凍症全稱為肌萎縮性脊髓側索硬化症(ALS),是自主運動神經元退行性疾病,這裡注意與帕金森病的區別,帕金森病所影響的神經元是在大腦內部腦區的多巴胺神經元,而且不會直接引起肌肉萎縮。但ALS一經診斷,病患的生存時間基本就只有2-4年了,在這期間病情惡化速度極快,症狀十分明顯。“漸凍”一詞生動地描述了ALS的某些症狀,確診後的主要症狀有肌肉痙攣,肌肉萎縮並導致力量下降。外在的早期表現為手腳無力,並且無力症狀逐月發生可感知的增加。從無力奔跑逐漸發展成走路困難,再到接下來走路也容易摔倒;說話也無法出聲,再往後進食過程中也會發生吞嚥困難。在中後期,一部分患者會有神經痛症狀出現,也有一部分會發展出認知或行為障礙。最後隨著肌肉力量消失殆盡,呼吸無法進行,體重嚴重下降,病人也走到了生命的終點。不過值得注意的是,純粹的ALS患者一般腸道功能正常,膀胱仍然受到患者控制,而且眼部肌肉還能運動。

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圖2. ALS的症狀[1]

目前廣為人知的ALS患者當屬“時間簡史”的作者,著名物理學家斯蒂芬·威廉·霍金了,霍金在1963年就被診斷出患有ALS,當時他才21歲啊,正是人生黃金時間的開始,這對年輕的霍金而言無疑是當頭一棒。不過好在霍金沒有被病魔嚇倒,在輪椅上整整與ALS鬥爭了55年,這是有明確ALS記錄以來與這種可怕疾病鬥爭時間最長的病例了。更令人佩服的是,霍金在這段時間內寫下了《時間簡史》,《果殼中的宇宙》等膾炙人口的物理學著作,也在量子宇宙論和黑洞的研究中頗有建樹。霍金所患不是早髮型學習認知功能障礙,而是運動功能疾病,患病後霍金的頭腦還能繼續造福人類,可以說是不幸中的萬幸了。霍金於2018年去世,享年76歲,不得不說是一個傳奇。

巧合的是,另一位名字也是史蒂芬的ALS患者—史蒂芬·海倫伯格,也在2018年因ALS去世。可能很多人沒聽過他的名字,但他的作品《海綿寶寶》可以說是風靡全球了,多才多藝的海倫伯格身兼海洋生物學家和動畫製作人,同時還是一名成功的商人,不幸的是他在56歲時被確診ALS,一年之後便溘然離世。

ALS的發現和命名

一位英國醫生查爾斯貝爾在1824年對一種造成肌肉萎縮並導致患者死亡的疾病病症進行了詳細描述。從當時的記錄的症狀來看,可以確定就是後來的ALS了。但當時並沒有對此病進行準確的命名和定義。45年後,法國著名的神經科學家讓-馬丁·沙可(Jean-Martin Charcot,簡稱沙可)在研究中發現了ALS以及其相關的病理解剖症狀,並經過一系列的修改,最終分析出這種疾病與很多其他的運動神經疾病的差異,並在1874年正式命名其為肌萎縮側索硬化症。這種疾病雖然是致命的,症狀也非常嚴重,但放在整個人群中發病率並不是很高。因此除了病患及其家屬外,社會上對該病非常陌生。

直到1939年,美國著名棒球隊紐約揚基隊(雖然棒球不是中國的流行運動,但帶有NY的紐約洋基隊棒球帽卻非常流行)的當紅球星,綽號“鐵馬”的盧·格里克(Lou Gehrig)發表了他的告別演講,離開了他曾創造無數記錄的球場。其實在他退役的6年前,格里克就開始感受到肌肉力量的減退,且病情逐年加重,直到退役這年已經完全無法堅持了。不過即便退役,病魔也沒有放過格里克,這位傳奇球星1941年因ALS去世,享年39歲。紐約市在其去世後降半旗致哀,並在第二年就上映了關於格里克的記錄電影《揚基之光》。可見這位運動員在美國人尤其是紐約人民心中的地位。因此,在很長一段時間之內,即便有了ALS這個正式名稱,該病在美國一直被叫做“格里克病”。

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圖3. ALS的發現和命名[2]

ALS的流行病學研究

ALS是最常見的運動神經元疾病(帕金森病受損的是大腦,運動神經元並未受損),也是神經退行性疾病中的“老三”,“二哥”帕金森之前介紹過了(可以戳此處回顧),大哥“阿爾茨海默”還未登場。ALS的發病率(每年新增病人比例)為1.9/100000,而患病率(現有病人佔總人口比例)則為4.5/100000。該疾病在歐美等國家發病率較高,為2.6/100000,患病率則增加到7-9/100000左右。和帕金森病一樣,男性的發病率高於女性。同時白種人的發病率也是要高於其他有色人種的,而白人內部也是盎格魯-撒克遜和日耳曼人要顯著高於拉丁人種。相較之下,我們東亞黃種人的發病率只有0.8/100000,南亞更是低到了0.7/100000。正是因為如此,歐美關於ALS的研究投入較大,佔到全世界研究項目的80%以上。上述數據大部分的來源只有歐洲,北美,東亞和南亞,其他地區的數據則比較匱乏。部分研究發現關島,紀伊半島,西新幾內亞的ALS發病率為世界平均發病率的50-100倍,個人瞎猜是不是因為島嶼相對封閉,習俗相對落後,近親通婚所致?

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圖4. ALS發病率[3]

治療ALS的手段

目前市場上針對ALS的藥物只有兩種。一種是利魯唑(Riluzole),該藥物能使患者生存期平均延長2-3個月,對延髓性ALS的效果較好。但其機理並未得到充分的闡明,目前的研究只能暫時把效果歸結到利魯唑對突觸前穀氨酸的抑制作用上。但是藥三分毒,抑制了興奮性神經遞質的後果就是會造成患者嚴重的精神和運動的衰弱。而且這個藥物也是在早期效果較好。由於併發症複雜,因此還需要很多藥物控制併發症的發生。

另一種則是來自日本的依達拉奉(Edaravone),該藥物能減輕ALS中各種身體機能的失能,但只在一小部分早髮型ALS中有效。機理方面則可能是通過抑制細胞過度氧化損傷對神經元進行保護。但也有嚴重的副作用,而且費用達到了14萬美元一年,比利魯唑貴多了。

剩餘的藥物就是針對ALS病症減輕痛苦的藥物了,主要功能包括減輕神經痛,緩解疲憊,放鬆肌肉,抗痙攣,抑制口水和痰等外在症狀。還有抗抑鬱,抗焦慮等精神藥物;以及一些對認知功能有幫助的藥品。這裡就不一一舉例了。

雖然治療ALS的藥物不多,但是還有一些輔助手段可以對ALS進行緩解。其中無創通氣(Non-invasive ventilation, NIV)就是一種針對晚期失去自主呼吸能力ALS病人的輔助手段。其原理很簡單,就是通過一定的頻率將空氣用泵通過一個蓋口鼻的面罩,從口鼻壓入患者的肺中,起到輔助呼吸的作用。這種方法一般在患者睡眠的時候進行,因為失去意識的晚期患者此時更有可能因無法主動呼吸窒息而亡。但這種方式需要經常監控患者的呼吸裝填而調整通氣間隔和強度。有研究表明單獨使用NIV對患者壽命的延長作用要好過利魯唑,並且對患者的生存質量評估結果也較好。但約25-30%的伴有認知功能嚴重障礙和延髓功能嚴重受損的患者無法接受這種治療。

另一種非藥物治療手段就是我們俗稱的“插管”了,需要切斷氣管直接插入外部氣體輸送裝置,適合於NIV無效的呼吸系統功能更弱的患者。同樣,這種方式也只能是讓患者“活著”而已,生活質量會大大降低,而且該方法費用極高。不同的國家不同文化不同價值觀對這種療法的接受程度不一,在日本,30%的ALS患者能接受“插管”,而在歐美,只有5%的患者願意以這種方式多活幾個月。

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圖5. ALS的治療手段[2]

老規矩,賽業神經科學雲課堂下一篇介紹病理和模式動物。敬請期待!

往期回顧

1 賽業生物第一期:無藥可救的神經退行性疾病

2 賽業神經科學第二期:帶你瞭解發病率第二的神經退行性疾病—帕金森綜合症

3 賽業神經科學第三期:尋找造成帕金森病的兇手,重現案發過程


參考文獻及圖片來源:

1.Galvin M, Gaffney R, Corr B, et alFrom first symptoms to diagnosis of amyotrophic lateral sclerosis: perspectives of an Irish informal caregiver cohorta thematic analysisBMJ Open 2017;7:e014985. doi: 10.1136/bmjopen-2016-014985.

2.https://en.wikipedia.org/

3.https://www.cdc.gov/mmwr/preview/mmwrhtml/ss6307_brief.htm?s_cid=ss6307_brief_w


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