從靈魂之窗到大腦之鏡: 視網膜,神經退化的新生物標記 精選

2022.06.14   黃素君|聖拉菲爾大學分子醫學暨神經科學博士
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磁振造影價格昂貴,在醫院裡總是供不應求,更別提一般日常使用了!因此科學家開始思考,能否發展出一種新的生物標記,可以快速地偵測神經退化,進而即早發現,即早治療。近年來蓬勃發展的「神經眼科學(Neuro-ophthalmology)」正是一個例子。

(封面照片:作者提供)

神經退化性疾病(Neurodegenerative disease)影響了全世界數百萬人的生活,例如大家熟知的阿茲海默氏症或是帕金森氏症。這些疾病目前沒有任何積極的治療方法,一旦發病, 體內的神經便會慢慢地退化,最終死亡。老化與神經退化息息相關,因此在現今這個平均年齡逐步上升的社會,預防及治療神經退化性疾病是個炙手可熱的議題。然而,這個議題極端複雜,科學界已經努力了數十載,目前仍然沒有突破性的進展。究竟是為什麼呢?

 

其中一個重要的瓶頸是:截至目前為止,我們還是沒有任何快速、經濟,且無侵入式的方法來量測體內神經的質與量。日常生活中我們可以用心跳、血壓、體重等數值大概了解自己的身體狀況,這就是所謂的生物標記(biomarker)。藉由量測這些數值我們可以評估自我的健康狀況,同時確認治療是否有用。但以大腦為例,大腦內部有幾十億的神經,即使是臨床腦神經研究的最大利器——磁振造影儀,也無法量測到早期神經退化的跡象,而是必須長期追蹤,或是等到大腦已經累積到某種程度的傷害,才能夠察覺。同時磁振造影價格昂貴,在醫院裡總是供不應求,更別提一般日常使用了!因此科學家開始思考,能否發展出一種新的生物標記,可以快速地偵測神經退化,進而即早發現,即早治療。近年來蓬勃發展的「神經眼科學(Neuro-ophthalmology)」正是一個例子。

 

我們常說眼睛是靈魂之窗,這說法其來有自。胚胎發育時前腦向外突起其後發育成眼球,而眼底的視網膜其實是大腦的一部份,特別是視網膜內部的節細胞(retinal ganglion cell),其實是一種神經元。許多研究發現,視網膜內神經細胞的健康與大腦細胞的健康高度相關,幾乎所有大腦的神經退化疾病都伴隨著視網膜節細胞退化。同時眼睛的構造就是用來接收光,因此使用簡單的光學儀器掃描視網膜節細胞,成了讓我們一窺腦細胞健康的新興生物標記。再者,視網膜內部神經結構單純且排列整齊,科學家能夠依據不同神經結構的受傷程度,去推估當初傷害的起源及擴散方法,進而創造出新的治療方法。 

 

視網膜光學斷層掃描儀(Optical coherence tomography,OCT)因此成了當紅炸子雞,OCT利用光學干涉的原理,藉由介質中各種構造的散射係數不同,能夠快速地掃描視網膜,重建出2D或3D的影像,解析度更是達到微米等級,相當於活體組織檢查(biopsy)。接著透過即時影像分析,不同種類的神經傷害能夠被量化,讓臨床醫師能夠快速瞭解檢查結果。OCT的體積就如同一般常見的眼科儀器,掃描時也不需要任何特別準備,僅僅五分鐘不到的掃描時間,就能夠有腦神經健康的大致評估。這樣的便利性能讓它能夠廣泛地應用於一般大眾或是健康檢查,快速評估大腦健康,讓風險高的民眾及早接受干預治療,達到及早預防的功效。在病人方面,OCT能夠追蹤疾病走向,同時評估治療是否有用,提供未來精準性醫療的用藥依據。

 

目前越來越多臨床試驗採用OCT當作治療是否奏效的依據,也有越來越多的醫院將這項檢查加入神經部的例行檢查,而這樣大數據的蒐集又能夠提供未來分析且制定個人化醫療的參考依據。神經退化從一個捉摸不定的隱形敵人,慢慢浮現了輪廓。知識是科學家的武器,越了解敵人,就越能帶動整個科學界從上到下,從基礎研究到臨床政策,一同對抗這可怕的疾病,也期待未來神經退化性疾病能夠完全被預防或扭轉,讓每個人都能享受愜意的老後生活。

 

 

 

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