認識疾病
下載本文:《淺談漸凍人─肌萎縮性脊髓側索硬化症》
運動神經元疾病(motor neuron diseases)是一群運動神經元漸進性退化而造成全身肌肉萎縮及無力的疾病,其中肌萎縮性脊髓側索硬化症(ALS)是成人最常見的運動神經元疾病。ALS 在全世界的普及率約為 5/100000 左右,偶發性 ALS 患者的平均年齡多為 55-75 歲之間,而家族遺傳性 ALS 患者的發病年紀大多較早;男性罹病機率約為女性的 1.5-2.5 倍。臨床方面 ALS 會表現同側肢體的下運動神經元徵象(如無力、萎縮和肌束抽搐)及上運動神經元徵象(如肌腱反射上升、霍夫曼徵象(Hoffmann signs)、巴賓斯基反射(Babinski signs)或肌躍症),並可參考 El Escorial 診斷基準來區分診斷確信度。若佐以肌電圖,應可發現三個肢體以上的活動性去神經現象(active denervation)。偶發性 ALS 的病因仍不明確,重金屬中毒、病毒感染、腫瘤、自體免疫、輻射及雷擊都被懷疑是危險因子。大約有 10% 的病人為家族遺傳性 ALS 患者,其中超氧化歧化酶(superoxide dismutase, SOD)的基因突變或缺失,約占遺傳性 ALS 的 15-20%。目前研究認為 ALS 致病機轉是多因素的(multifactorial),包括麩胺酸之興奮毒性(glutamate-induced excitotoxicity)、粒線體結構異常、鈉鉀離子幫浦功能不良、自體吞噬及軸突運輸系統中斷。在ALS治療及處置方面,美國神經醫學會建議使用Riluzole藥物治療,並考慮經皮內視鏡胃造口術(percutaneous endoscopic gastrostomy)導管以及導入早期非侵入性呼吸(non-invasive ventilation)以延長存活時間,亦可提升患者生活品質。隨著 ALS 的病理研究越來越多,許多標靶治療的藥物已進入臨床試驗,結果令人期待。
前言
運動神經元疾病(motor neuron diseases)是一群運動神經元漸進性退化而造成全身肌肉萎縮及無力的疾病,又可依退化部位和好發年齡分為肌萎縮性脊髓側索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis, ALS)、原發性脊髓側索硬化症(primary lateral sclerosis, PLS)、漸進性肌肉萎縮症(progressive muscular atrophy, PMA)和甘迺迪氏症(Kennedy Disease, also known as X-linked recessive spinobulbar muscular atrophy)(表1)。其中,肌萎縮性脊髓側索硬化症(ALS)是成人最常見的運動神經元疾病。一位非常有名的棒球選手魯─蓋瑞(Lou Gehrig)亦罹患此病,因此在美國,ALS 又叫做魯─蓋瑞氏症(Lou Gehrig's disease)。Charcot 醫師在約 140 年前即發現 ALS 首例病患的臨床和病理特徵;所以在歐洲人常稱呼 ALS 為Charcot’s disease。在台灣,ALS 又名為「漸凍人」,顧名思義,乃因病患脊髓、腦幹或大腦運動皮質區之運動神經元漸進性的退化,而引起全身肌肉萎縮和無力,而導致疾病末期的全身癱瘓、呼吸衰竭和死亡。目前ALS 尚無能完全治癒的藥物,又因其病程快速,對於病人和家屬造成的影響和心理衝擊是非常大的。
定義
病理方面 ALS 為上、下運動神經元的退化,而臨床方面 ALS 會表現同側肢體的下運動神經元徵象(如無力、萎縮和肌束抽搐)及上運動神經元徵象(如肌腱反射上升、霍夫曼徵象(Hoffmann signs)、巴賓斯基反射(Babinski signs)或肌躍症)。
流行病學
ALS 在全世界的普及率大約都是 5/100000 左右。¹ 在1950 年代,曾發現關島 ALS 病人的普及率是其他地方的 50 倍之多,且病患常常伴隨著失智症和帕金森氏症,後來隨著該島的現代化,ALS 的普及率也下降至全球平均值左右。以美國為例,ALS 每年發生率約為1-2/100000,和多發性硬化症(multiple sclerosis, MS)發生率差不多,但 ALS 普及率卻遠不如 MS,推想應是與 ALS 太短的存活時間有關。
ALS 患者多為中老年人,40 歲前發病的個案數只占整體 10%,而30 歲前發病患者只占 5%。偶發性 ALS 患者的平均年齡層多為 55-75 歲之間,但也有兒童或青少年罹患少年型 ALS (juvenile form);而家族遺傳性 ALS 患者的發病年紀大多較早。男性罹病機率約為女性的1.5-2.5 倍,尤其對於 50 歲之前發病的患者,更為準確。
病因(etiology)及致病機轉(pathogenesis)
偶發性 ALS 的病因仍不明確。關島曾經有非常高的 ALS 發生率,因此環境因子曾被懷疑過是致病原因,但沒有別的地方有類似情形。鉛與汞中毒可能會造成類似症狀,但在現代化社會中已經不再有類似情形。人類免疫不全症病毒(HIV)和其他反轉錄病毒也曾被懷疑過是致病因子,卻從未證實。某些專家相信 ALS 與自體免疫異常有關,其他人則認為和單株免疫球蛋白增高或淋巴增生疾病相關;可是這些狀況只在低於 10% 的 ALS 患者身上發現。ALS 是否有伴腫瘤附屬型(paraneoplastic form)一直在爭論中。ALS 和淋巴瘤的伴隨頻率似乎異常的高,部份研究報告也指出,當肺臟或腎臟惡性腫瘤治癒後,ALS 症候群也隨之緩解或消失。可是在其他的回溯性研究中,無法證明 ALS 病人患者的癌症比例較高。此外,目前已知輻射、鉛中毒及雷擊傷害可能是促成 ALS 發病的環境危險因子,尤其對於易感基因(susceptibility genes)有缺陷的病人而言,症狀會更像典型的偶發性 ALS。這些易感基因包括 APOE、SMN、ALSIN、TAU和 VEGF,而眾多相關研究正如火如荼進行中。
大約有 10% 的病人為家族遺傳性 ALS 患者,目前已辨識出 13 個基因與基因座發生缺陷的相關效應。² 最先發現、也最常見的基因缺陷是第 21 對染色體上製造超氧化歧化酶(superoxide dismutase, SOD)的基因突變或缺失,約占遺傳性 ALS 的 15-20%、偶發性 ALS的5%。動物實驗發現此基因缺陷並不會使 SOD 產量減少,而是其突變蛋白質會對運動神經有毒性傷害。此外,在突尼西亞和科威特的 ALS 家族發現的 Alsin 基因突變會使發病年齡提早至青少年時期,臨床表現也會以上運動神經元徵象為主。其他的 ALS 基因缺陷如 senataxin (SETX)、vesicular associated binding protein (VAPB)、dynactin p150Glued (DCTN1)、TDP-43 protein gene (TARDBP)、fused in sarcoma (FUS)、FIG4、angiogenin (ANG)、optineurin 都各有不同的病理機制,共占遺傳性 ALS 約 10-15%。
ALS 致病機轉是多因素的(multifactorial),包括麩胺酸之興奮毒性(glutamate-induced excitotoxicity)、粒線體結構異常、鈉鉀離子幫浦功能不良、自體吞噬及軸突運輸系統中斷。³過多的興奮毒性(excitotoxic)胺基酸(尤其是麩胺酸)所造成的神經毒性,而基因轉殖鼠的相關實驗強化了「偶發性和家族性 ALS 都導因於興奮毒性效應」的論點。研究資料指出,運動神經元退化來自於細胞凋亡(apoptosis),而細胞凋亡可被氧化壓力、粒線體功能不良或過度負載的內質網(overloaded ER)引發反應。而且,退化中的運動神經元內促發炎細胞激素(proinflammatory cytokines)濃度增加,更引發了 microglial cells 的發炎反應。這些結果深具啟發性,許多的藥物試驗研究計畫因此而設計出來。
病理上,在大多數偶發性 ALS 病人組織切片中,可見到運動神經元包涵體(neuronal inclusion),如 ubiquitinated skeins、Lewy-like formations和Bunina bodies;而在少數家族遺傳性 ALS 病人組織切片中,可見到不同的包涵體 ─ hyaline conglomerate,其由神經纖維絲(neurofilaments)組成,而無泛素(ubiquitin)在內。此外,在 ALS 和額顳葉退化(frontotemporal lobar degeneration)的病人中常常觀察到對泛素抗體產生反應的神經包涵體,包括 TDP-43(TAR DNA binding protein 43)和 FUS/TLS(fused in sarcoma protein/translocated in liposarcoma)。³TDP-43是一種調控轉錄及 RNA 剪接的蛋白質,而 FUS/TLS 蛋白質功能亦為在細胞核內與 RNA 結合以調控多種生理機能,兩者都和 RNA 的代謝作用有關,³ ⁴ 由此可知分子生物學的研究在 ALS 致病機轉上扮演越來越重要的角色。
臨床表現
病患可從肢體(約70%)或口咽部(約25%)開始表現無力症狀⁵,若為口咽部肌肉無力,則會出現口齒不清、構音或吞嚥困難。肢體方面,通常是不對稱手部無力為初始表現,病患可能會發現中年後無法順利使用鈕扣或鑰匙。腿部無力會導致步態不穩,垂足是很常見的症狀。肌肉無力的症狀逐漸嚴重,而且影響越來越多的身體區域。隨著去支配肌肉的敏感性上升(hypersensitivity of denervated muscle)以及吞嚥困難,肌肉痙攣(muscle cramps)和體重下降也是 ALS 特徵。呼吸方面的問題通常是晚期才會出現,主要是和橫膈肌及肋間肌無力導致的呼吸衰竭,常常也因吞嚥困難引發的吸入性肺炎而加速惡化。除非伴隨有其他疾病(如糖尿病之神經病變),否則 ALS 不會有感覺異常之症狀。
相關檢查
血液檢查並無特別異常。臨床診斷正確率推估可達 95% 以上,但若能以肌電圖(electromyography)佐證更佳。肌電圖應可發現三個肢體以上的活動性去神經現象(active denervation),而神經傳導檢查(nerve conduction study)應為正常,不會看到傳導阻滯(conduction block)現象,若有傳導阻滯則須考慮其他可能性。最近的文獻建議將肌電圖測得的慢性神經病變(chronic neurogenic change)納入肢體症狀的一部分,並且在臨床懷疑 ALS 的個案身上,肌電圖若有發現束動電位(fasciculation potential),應當作顫動電位(fibrillation potential)和正相尖波(positive sharp waves)而註記去神經現象。⁶約 30% 的 ALS 病人腦脊液(CSF)蛋白質含量會超過 50 mg/dl,僅在 10% 的病患會發現腦脊液蛋白質大於 75 mg/dl。腦脊液中蛋白質含量上升暗示著單株免疫球蛋白增高(monoclonal gammopathy)或淋巴瘤的可能性;臨床上可安排免疫電泳分析(immunofixation electrophoresis)來幫助鑑別診斷免疫球蛋白增高,若病症懷疑是單株免疫球蛋白增高,另有骨髓檢查可供輔助診斷。
診斷
對成人來說,發現廣泛的下運動神經元徵象(肌肉萎縮、無力及肌束抽搐)幾乎就能診斷運動神經元疾病,尤其是在同肢體上發現肌腱反射增強、霍夫曼徵象、巴賓斯基反射等上運動神經元徵象時更為準確。由 El Escorial 診斷基準可知,結合不同程度的上、下運動神經元徵象,可以得知不同的診斷確信度。⁷ ⁸目前臨床診斷準確度推估應有 95% 以上;然而在診斷 ALS 之前,仍須仔細從病史、理學檢查及各種客觀檢查排除其他可能之鑑別診斷(如表2)。
治療
除了症狀治療外, ALS 目前仍無藥物治療可有效改變病程。相關治療性試驗已經顯示,包括免疫抑制法、免疫增強法、血漿置換術、淋巴結放射治療、麩胺酸拮抗劑、神經生長因子和抗病毒藥物在內的療法,都無明確療效。美國 FDA 唯一核准 ALS 的治療用藥為 Riluzole(商品名 Rilutek),為一種麩胺酸抑制劑;根據目前相關研究指出,Riluzole 只能延長病人存活時間數個月,且對於生活品質或功能無明顯幫助。某小規模試驗指出鋰鹽(每次服用 150 毫克,每日二至三次)也可以延長 ALS 病人的存活時間和運動功能,惟需要維持血中濃度 0.4-0.8mEq/L 以避免鋰鹽中毒,而且參與試驗病人太少,參考價值尚有爭議。美國神經醫學會發表的證據回顧(evidence-based review)文章建議,除了給予 Riluzole 之外(證據等級 A),對於 ALS 患者,經皮內視鏡胃造口術(percutaneous endoscopic gastrostomy)導管的放置與使用,有助於控制患者體重和延長患者存活時間(證據等級 B);而對於ALS患者合併呼吸功能不全,非侵入性呼吸(non-invasive ventilation)器材的使用有助於延長存活時間(證據等級 B)、延緩肺功能下降及改善生活品質(證據等級 C),早點使用非侵入性呼吸器甚至能夠幫助清除痰液(證據等級 C)。⁹近年來 ALS 致病機制的研究頗有進展,多項標靶治療(target therapy)正在進行不同階段的臨床試驗,包括 Ceftriaxone、Arimoclomol、Dexpramipexole 等藥物,結果令人期待。 10
結論
對醫師來說,ALS 的臨床診斷並不困難,最困難的是如何告訴病人及家屬罹患此病,因其快速漸進的病程常常讓病人病家感到恐懼、悲傷及絕望。若病人病家能與醫護人員配合,細心地照顧患者,仍能使病患獲得良好的生活品質;也希望目前正在進行中的相關研究或試驗結果,能夠為病患們帶來一絲曙光。病患及家屬亦可參訪漸凍人協會網站( http://www.mnda.org.tw)了解 ALS 相關資訊。
表1 運動神經元疾病簡易分類
運動神經元疾病 |
好發年齡 |
退化部位 |
肌萎縮性脊髓側索硬化(ALS) |
大多為中老年人 |
上、下運動神經元 |
原發性脊髓側索硬化症(PLS) |
大多為中老年人 |
上運動神經元 |
漸進性肌肉萎縮症(PMA) |
成人 |
下運動神經元 |
甘迺迪氏症(Kennedy Disease) |
大於四十歲 |
下運動神經元 |
表2 運動神經元疾病鑑別診斷
運動神經元疾病 |
症狀 |
延髓(bulbar symptoms) |
重症肌無力眼咽型營養不良腦幹病灶(腫瘤、梗塞、感染、去髓鞘病變) |
上運動神經元症狀 |
頸椎退化性脊髓病變或神經根病變(cervical spondylotic myelopathy/radiculopathy)家族性痙攣性截癱(familial spastic paraparesis)HTLV-1 相關性脊髓病變(HTLV1-related myelopathy)熱帶痙攣性下肢無力(tropical spastic paraplegia)亞急性合併退化症(subacute combined degeneration)腎上腺腦白質退化症(adrenoleukodystrophy)多發性硬化症(multiple sclerosis) |
下運動神經元症狀 |
甘迺迪氏症(Kennedy Disease)恰克-馬利-杜斯氏病(Charcot–Marie–Tooth diseases)遠端型遺傳性運動神經病變(distal hereditary motor neuropathies)小兒麻痺後症候群(post-polio syndrome)慢性脫髓鞘多發性神經炎(chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy)多源性運動神經病變合併傳導阻滯(multifocal motor neuropathy with conduction block)良性單肢肌萎縮症(benign monomelic amyotrophy)成年型 GM2 神經節苷脂儲積症(GM2 ganagliosidosis, a.k.a. hexosaminidase A deficiency)多發性肌炎(polymyositis)包涵體肌炎(inclusion body myositis)多處神經根病變(multiple radiculopathies) |
其他 |
甲狀腺毒症(thyrotoxicosis)鉛、鉈、砷中毒(lead, thallium, arsenic toxicity)Konzo輻射線(radiation)自體免疫疾病梅毒性硬腦脊膜炎(syphilitic pachymeningitis)腫瘤附屬症候群(paraneoplastic syndromes) |
(本文作者:台北榮民總醫院神經內科 羅揚清住院總醫師、台北榮民總醫院周邊神經內科 蔡清標主任、台北榮民總醫院神經內科 林恭平、廖光淦主治醫師)