國立臺灣大學臨床醫學研究所學位論文/Graduate Institute of Clinical Medicine
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研究背景及目的 聽力損失是各種感覺系統缺陷中最常見的。據估計，每1000名新生兒中就有一名患有先天性兩側重度聽力損失需接受聽能復健。由於聽力對於語言發展、學習過程乃至於生活的適應均扮演著重要的角色；所以有關先天性聽損，早期診斷、早期治療目前已形成一種主流趨勢。 一般而言，先天性聽損大多源於耳蝸病變，然而一些聽損兒具有正常耳聲傳射，顯然他們的聽損原因不同於一般，後證實其為 - 聽覺神經病變，而且最近證實其和OTOF基因的突變有關，雖然國內的首例病例報告由台大醫院耳鼻喉部於西元1999年提出；但迄今為止，醫界對此病仍感十分陌生。因此我們致力於此一特殊的新興疾病 -“聽覺神經病變”之流行病學與遺傳之研究，進而評估是否可對高危險群的病人應用基因檢查做聽覺神經病變的篩檢、治療和復健的計劃及預後的預測。 研究設計及方法 本研究包涵流行病學及基因研究。首先我們採用回溯性流行病學研究，收集自西元2000至2006年在台大醫院診斷為先天性聽損之患者共706例，研究聽覺神經病變之盛行率；接著自台大醫院和其他醫院共計收集了22例聽覺神經病變患者，我們收集所有病例之臨床資料，並加以整理分析病人的：「家族史」、｢過去病史」、｢理學檢查結果」、｢聽力檢查結果」、｢影像檢查結果」以及｢復健治療結果」等資料，以比較分析其臨床表徵。而在基因研究方面，我們篩檢17個聽覺神經病變家族，並研究其基因型和表現型間之相關性。 成果 從西元2000至2006年，在台大醫院耳鼻喉科門診總共有706名接受完整聽力檢查之聽損兒童患者，其中13例診斷為聽覺神經病變，故其在習語前聽障兒之盛行率為1.8%。連同他院轉介之病例共計22例，其聽力喪失形式大部分為習語前、漸進性、兩側對稱之感覺神經性聽障，純音聽閾為正常至重度聽損皆有，聽力圖圖形多為平坦型，且顳骨之高解析度電腦斷層掃瞄檢查結果大部分為正常。多數病人未能追溯到明顯之家族史。於17位接受基因研究之初始受試者中， 3名患者(18%)發現有OTOF基因的突變，且全都是一新突變E1700Q(5098G>C)之同型合子。由於E1700Q未出現於50名正常受試者之100個對偶基因、分離分析証明其和聽損之表現型有關且發生在演化上高度保留之胺機酸基，故可推論其是導致聽覺神經病變之突變。目前我們正在基因定型此突變點附近之單一核甘酸多型性變異，以驗證他們是否可能來自共同的祖先。 結論 聽覺神經病變在台灣先天性聽障兒童中並不是一個少見的疾病，且有一部分導因於OTOF基因的突變，在我們的研究中發現了一新突變E1700Q(5098G>C)，再次證實了國人在OTOF基因突變上亦具有種族特異性。
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壹、背景 肝癌是一種常見的惡性腫瘤，更是台灣主要致死癌症之一。肝癌是一種富含血管的腫瘤，主要的血流供應來自肝動脈，肝癌具有血管侵犯的特性，它可以經由血液轉移到肝臟或身體的其他部位。目前治療肝癌的方法中，以腫瘤切除及肝臟移植最有可能達成根治的目的，然而肝癌治療後的復發率偏高，嚴重影響肝癌患者的長期預後，因此如何減少肝癌的復發就成為治療上一個重要的課題，要達成這個目的就必須發展能夠預測個別肝癌病患預後的方法。 傳統上我們運用許多臨床病理因素如血管侵犯(VI)、血清中胎兒蛋白濃度、腫瘤大小和數量來預測肝癌病患接受腫瘤切除以後腫瘤復發與存活的狀況，然而這些因素並無法正確預測所有肝癌病患手術後的結果，而且它們無法解釋肝癌生長與轉移的機制；若加入分子生物因素的分析將有助於改善傳統預測方法的不足。 血管新生是許多惡性腫瘤出現、生長、發展及侵犯重要的過程，近年來的研究也顯示肝癌的血管新生在肝癌的轉移與復發扮演重要的角色，臨床上與肝癌血管新生相關的因子或訊息傳導路徑都有可能成為將來診斷或治療肝癌復發的一個重要標的。然而肝癌血管新生是一個複雜的過程，許多參與其中的因子未被發現；而單一血管新生相關因子往往無法適用在所有的肝癌病例。本論文將嘗試解決部分的問題，並為將來肝癌血管新生的研究提供一些新的想法與方向。 許多血管新生促進因子和抗血管新生因子都被證明與調控肝癌的血管新生有關，有一些血管新生相關因子在肝癌組織中可能具有特殊的生物功能和臨床意義，因此它們可能成為肝癌診斷與治療的重要標的。在這些因子中血管內皮生長因子(VEGF)的相關研究最多，VEGF和它的接受體Flt-1在肝癌組織中有高度表現，其表現量和MVD、腫瘤的血管侵犯和轉移有關，也曾有報告指出VEGF的高度表現可能造成腫瘤的早期復發。然而在其他研究中VEGF與肝癌臨床病理表現的關聯性卻不一定存在，甚至有些報告呈現相反的結果，因此我們認為單靠VEGF及其相關訊息傳導路徑並無法完全解釋肝癌的血管新生，不同原因引發的肝癌；發展至不同階段的肝癌可能受到不同血管新生相關因子透過不同的機制來調控其血管新生。除了現在已知的血管新生因子外，可能還有其他因子在肝癌的血管新生過程中扮演重要的角色。 胎盤生長因子(PlGF)是一個dimeric glycoprotein，它的構造與功能都和VEGF相似，除了是胎盤生長過程中重要的血管新生因子，也是成年人體內許多病理性血管新生過程中重要的促進因子，最近的研究發現PGlF促進胃癌、大腸直腸癌、腎癌的血管新生，而且影響這些癌症病患的預後，然而PlGF在肝癌中的表現以及它與肝癌預後的關聯目前並不清楚，因此在本論文中的第一部分，我們以qRT-PCR的方法分析肝癌組織內VEGF家族包括VEGF-A、VEGF-C和PlGF的表現量與肝癌臨床病理背景的關係，並評估個別血管新生促進因子對肝癌切除後復發的影響。 過去的研究證明血管侵犯是造成肝癌切除後早期復發的重要因素，因此許多抗血管新生的藥物都開始被嘗試用來預防肝癌的復發。然而這些藥物的效果目前都還不確定，如果能夠知道肝癌發生血管侵犯的分子標記，將有助於預測病患對這些治療的反應。 基於本論文第一部分研究的發現，我們相信肝癌的血管侵犯絕無法單純的以一個血管新生因子來解釋。近年來微陣列分析的發展提供我們一個很好的研究平台，可以同時分析上萬個基因在肝癌組織中的表現，雖然過去已有許多研究分析不同種類肝癌的基因表現，但是卻鮮有人分析這些基因組合對肝癌預後的影響。本論文中的第二部份就利用這樣的實驗方法來分析有血管侵犯的肝癌和沒有血管侵犯的肝癌組織中基因表現的不同，根據所找到的基因組合去建立一個預測肝癌血管侵犯的方法，希望運用這樣的方法我們可以有效預測另一群與訓練組無關之肝癌病患的腫瘤早期復發。希望這樣的預測方法，將來可以運用來預測肝癌的預後並且引導治療的策略，減少肝癌切除後腫瘤復發的機率並延長病患的存活。 貳、研究方法與材料 本論文的第一部分評估PlGF在肝癌組織中的表現量與病患接受肝癌切除後腫瘤復發的關聯，此研究以qRT-PCR的方法測量71位病患肝癌組織中PlGF、VEGF-A、VEGF-C mRNA的表現量；以ELISA的方法檢測PlGF蛋白質分子在肝癌組織中的濃度；以CD34染色來評估肝癌組織中的微血管密度。然後分析這三個血管新生促進因子與肝癌各種臨床病理特徵的關係；以中位數為分組標準，比較各組之間腫瘤切除後早期復發的情況是否有明顯差異；分析這三個分子的表現量彼此間是否有關聯；並且觀察這幾個血管新生促進因子與肝癌微血管密度的關係。 論文的第二部份以18位接受完整腫瘤切除的肝癌病患作為建立預測模組的訓練組，以cDNA microarray的實驗取得這些病患大量的基因表現資料，然後以腫瘤是否有血管侵犯為條件做分群的分析(supervised clustering analysis)，發現十四個表現量有差異的基因可以成功地將有血管侵犯與沒有血管侵犯的肝癌完全分開。根據這十四個基因，我們以k-Nearest Neighbor(KNN)的方法建立預測模型，並以此模型預測35位測試組病患腫瘤復發的情形。 參、結果 本論文的研究結果發現在肝癌組織中PlGF也是一個重要的血管新生因子，在大於五公分的肝癌組織中，PlGF表現量和MVD成正相關，同時PlGF表現量高的病患腫瘤的復發率也跟著偏高，這樣對腫瘤復發率的影響在AJCC第二期及第三期的腫瘤尤其明顯，這表示PlGF在早期腫瘤的血管新生可能比較不具重要性，但是當腫瘤發展至第二期第三期時，其它血管新生因子的重要性下降，而PlGF可能就成為舉足輕重的血管新生因子，腫瘤組織中是否表現PlGF就成了影響此時期肝癌預後的重要因素。 在本論文第二部份的研究中我們成功地篩選出14個與肝癌血管侵犯有關的基因，以此建立的預測模組也成功地預測了肝癌切除後腫瘤復發的情況，即使在AJCC第一期的肝癌病患，這個預測模組依然有效，也就是肝癌病患接受手術切除後，如果肝癌組織分析預測屬於會發生血管侵犯或高復發率的病患，應當接受手術後的附加治療以減少復發的機會，而預測屬於不會發生血管侵犯或低復發率的病患只要定期追蹤即可，避免附加治療藥物的副作用。不僅如此，所篩選出的基因若經過細胞及動物模型的驗證，了解它們在肝癌產生、發展及轉移中所扮演的角色，也可能成為將來肝癌治療的可能標的。 肆、結論 PlGF在肝癌組織中的表現量與肝癌早期復發有關，但是與其他臨床病理因素及VEGF表現量無關，這意味著PlGF可以作為肝癌術後獨立的預後因子，尤其是在晚期的肝癌，它可能可以用來引導肝癌術後的附加治療。這個研究的發現支持了我們對於不同期別的腫瘤可能有不同血管新生機制的假說。也使我們進一步使用一次可以產生多數基因表現資料的平台來進行後續的研究。 在第二部份的研究中，與肝癌血管侵犯相關的14個基因組合可以比傳統分期方法更準確預測肝癌復發的情形，這代表以多數分子生物標記可以作為預測肝癌復發的參考，讓未來在選擇肝癌術後的附加治療上有所依循，而且它更能提供有關肝癌生長和轉移機制的資訊，這讓我們對肝癌複雜的致病機轉能夠有多一些的了解。
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敗血症(sepsis)在重症的病患中是一個常導致嚴重併發症甚至死亡的重要原因。而合併器官功能失調(organ dysfunction)的嚴重敗血症病患(severe sepsis)，其30天的死亡率大約為30%。關於敗血症的致病機轉，除了病原體入侵病患之後所造成過度的免疫反應外，最近這些年也發現敗血症病人在疾病初期，其淋巴組織及周邊血液的淋巴球會出現大量細胞凋亡(lymphocyte apoptosis)的現象，而且疾病初期淋巴球細胞凋亡的程度與敗血症的嚴重度及預後有明顯關聯。至於敗血症病人淋巴球細胞凋亡的基因調控部分到目前為止仍然不是很清楚。在蔡等人的敗血症病患基因微陣列分析研究中，B-cell CLL/lymphoma 3基因(基因簡稱BCL3)，一個對於淋巴球生長具有重要調控作用的基因，無論在革蘭氏陽性細菌或革蘭氏陰性細菌所造成敗血症病患的周邊血液單核球細胞中的表現都比健康的對照組來得高。因此，我們假設BCL3基因在敗血症中可能對淋巴球的存活有重要的影響，進一步希望能分析基因表現對疾病嚴重度及預後的影響。 我們收集診斷為嚴重敗血症並且需要接受加護病房照護之病患，並於24小時之內抽取病患血液檢體，對照組則為至台大健康管理中心接受健檢且大於40歲的成人，之後利用同步定量聚合酶連鎖反應(Real-time Polymerase Chain Reaction, RT-PCR)的技術來分析敗血症病患及無敗血症病患周邊血液單核細胞內BCL3基因的表現，並分析敗血症病患周邊血液淋巴球細胞數量的變化。 臨床上分析的指標包括性別、年齡、白血球數目、急性生理及慢性健康評估評分(Acute Physiology and Chronic Health Evaluation II score, APACHE II score) 、器官功能失調數目、器官衰竭評估計分(Sequential Organ-Failure Assessment score, SOFA score)、休克的天數、是否須要接受透析治療、須要使用呼吸器和須要住在加護病房的天數、致病菌的種類及28天死亡率。 此研究包括51位嚴重敗血症的患者以及9位健康的對照組，在BCL3基因表現量的分析發現，敗血症組是健康組的16倍。即使是沒有過往疾病史的敗血症病患BCL3基因表現量也是比較高，是健康組的22倍，兩組間是達到統計上顯著的差異(P值小於0.05)。在敗血症疾病初期，患者的周邊血液淋巴球低下(lymphopenia)是非常普遍的(75.5%)，這樣的情形一週後會有改善(52.3%)，特別是在BCL3基因表現比較強的病人，在一週後會有較少病人(37.5%)持續淋巴球低下的狀況。在疾病嚴重度及預後的統計分析上，BCL3基因表現強的病人在疾病初期有較高的SOFA score，比較少的無休克天數(Shock-free day)和存活天數(28-day survival days)以及較高的死亡率(38.7%)。 此研究顯示在嚴重敗血症初期 BCL3基因的表現是明顯增加，而且在BCL3基因表現比較強的病人，他們周邊血液淋巴球低下的恢復會比基因表現比較弱的病人來得快，並且也證實基因表現和疾病嚴重度及預後的關聯，這將有利於未來臨床實驗利用細胞凋亡阻斷劑來治療嚴重敗血症之適當時機的一個很好依據。
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雖然世界衛生組織基於流行病學的研究成果，認為幽門螺旋桿菌與人類胃部惡性腫瘤生成有關，特別是與人類胃腺癌形成有著相當密切的關係，已經將幽門螺旋桿菌列為第一類人類致癌因子，但是確實的致病機轉仍尚未被清楚的分析瞭解。由於幽門螺旋桿菌CagA蛋白可以被轉位進入胃上皮細胞，並且在酪氨酸磷酸化模體發生磷酸化，這現象被認為與致癌機轉有關。 所以我們研究CagA酪氨酸磷酸化、酪氨酸磷酸化模體變異性是否與增加致癌風險有關，另外我們建立初次培養人類胃上皮細胞感染幽門螺旋桿菌的模式，希望能比胃癌上皮細胞或非胃上皮細胞的模式，提供更接近人類活體感染的研究方式。 我們研究發現由胃腺癌病人的胃中所分離培養得來的幽門螺旋桿菌菌株發生CagA蛋白酪氨酸磷酸化的比例，比起自一般性胃炎病人的胃中分離得到的菌株，顯著要高了許多（27/29:15/29）。而CagA酪氨酸磷酸化模體變異性與CagA蛋白酪氨酸磷酸化並非絕對相關。所以發生CagA蛋白酪氨酸磷酸化現象與增加致癌風險有關，或者是功能完整的第四型分泌系統與致癌機轉有關。我們也建立初次培養人類胃上皮細胞感染幽門螺旋桿菌的模式，並且發現CagA蛋白酪氨酸磷酸化產生，與細胞形態變化有關；也發現CagA蛋白轉位至胃上皮細胞可以造成細胞緊密接合的破壞。 經由研究顯示能夠被轉位進入胃上皮細胞，並且被磷酸化的CagA蛋白會增加致癌風險，另外由CagA轉位造成細胞緊密接合的破壞而產生的可能致癌機轉，以初次培養上皮細胞的模式來看，是極有可能發生人類活體中。本研究提供對CagA轉位及被磷酸化的致癌機轉更進一步的瞭解。
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腎衰竭是臨床上常見的併發症，會造成電解質不平衡、體液過多及尿毒症，引發更嚴重的併發症，使得致病率及死亡率增加。根據腎衰竭發展的快慢，一般會將腎衰竭區分為急性腎衰竭及慢性腎衰竭。急性腎衰竭的發生率在心血管手術可達1~15%，中等度敗血症19%，嚴重敗血症23%，敗血症合併休克且血液培養陽性時達51%。在這些急性腎衰竭發展過程中，缺氧(ischemia)扮演了很重要的角色；但是，急性腎衰竭的產生往往是缺氧及其他疾病引起反應交互作用的結果；例如敗血症發生時，發炎反應會與缺氧共同造成急性腎衰竭。這使得急性腎衰竭的診斷及治療更加的複雜及困難。慢性腎衰竭也是重要的疾病，特別是在台灣。2004年在台灣，末期腎病變需要洗腎的發生率為每百萬人有375人，盛行率為每百萬人有1706人，高居全世界的前2位。糖尿病腎病變及慢性腎絲球腎炎則是慢性腎臟疾病及導致末期腎病變的主要原因。腎衰竭不僅造個人健康上的損害，更形成家庭及社會的結構及經濟上的負擔，因此，了解腎臟病的致病機轉、預防及治療腎臟疾病是很重要的課題。 血管增滲酶遲緩激肽(kallikrein-bradykinin)系統是腎臟重要的旁泌素/細胞激素系統，此系統的組成包含血管增滲酶、激肽原(kininogen)、激肽(kinin)及遲緩激肽B1及B2受體。血管增滲酶會將激肽原分解成激肽，激肽與遲緩激肽B2受體結合後會激發二次傳遞物質的產生(如nitric oxide/cGMP及protaglandin)，引發許多生理反應，如血管舒張、發炎、利鈉及水腫。在腎臟，遲緩激肽可以增加血液灌流，因此，有可能在急性缺氧後的再灌流期增加血液的供應，或改善慢性腎臟病的腎臟缺氧狀況。另外，遲緩激肽促進細胞增生的作用也有可能有助於腎臟在受到傷害後細胞的存活及組織的修復。這些作用可能有助於減緩腎臟疾病產生的傷害。但是，遲緩激肽的發炎作用則可能有害於急性及慢性腎臟疾病。因此，吾人預期血管增滲酶遲緩激肽系統在急性及慢性腎臟疾病過程中會產生作用，影響腎臟疾病的進行。對於急性腎臟疾病，吾人將利用缺氧再灌流腎臟傷害(ischemic-reperfusion renal injury)動物模式，檢視血管增滲酶遲緩激肽系統在急性腎臟疾病的角色。對於慢性腎臟疾病，因為在主要的慢性腎臟疾病(如糖尿病腎病變及慢性腎絲球腎炎)中，目前沒有很好的動物模式可供研究，吾人將直接進行臨床研究，先探討尿液中血管增滲酶與腎功能及腎臟傷害程度的關係來著手，來導引出更進一步研究的方向。 許多研究顯示：活化血管增滲酶遲緩激肽系統對心臟的缺氧性病變有保護的作用。Schoelkens等人是第一個報導遲緩激肽對心臟的保護作用，另外，以血管增滲酶基因治療大白鼠也可以減緩腦及心臟的缺氧再灌流傷害。但是，早期投予遲緩激肽B2受體拮抗劑卻有助於肺臟、肝臟及腸的缺氧再灌流傷害。在腎臟，目前尚未有關於血管增滲酶遲緩激肽系統在腎臟缺氧再灌流傷害角色的研究。 急性缺氧腎病變(不論是否有合併有再灌流傷害)發生後，腎小管細胞的brush boder會產生融合現象，近端小管細胞產生壞死及凋亡(特別是近端小管的S3節段)，死去之細胞脫落至管腔中與蛋白形成柱狀體，基底膜並因而露出，組織切片中可以看到區狀壞死；假如，缺氧的時間更長，細胞壞死還會擴展至皮質，造成皮質的組織壞死。此外，腎臟還會有間質水腫及發炎細胞的浸潤，但是，腎絲球是不會被影響的。因為缺氧的傷害，血管內皮細胞會喪失分泌一氧化氮的能力，血管收縮物質(如endothelin 1)卻又大量產生，導致血管在再灌流期的持續收縮，使腎臟在缺氧(ischemia)傷害後仍處於持續的缺氧狀態，產生更多的組織傷害。遲緩激肽具有血管舒張的作用，或許可以改善腎臟在再灌流期的血液灌流，因此，有可能有助於減少缺氧再灌流的傷害。 在細胞的層次而言，缺氧發生後，細胞的ATP會被消耗殆盡並被轉換為ADP及AMP，AMP被進一步代謝為hypoxanthine，hypoxanthine的堆積會刺激reactive oxygen species (ROS)的產生。在再灌流期時，xathine oxidase會被活化，活化的xathine oxidase會將hypoxathine轉化為xathine，並產生hydrogen peroxide及superoxide等自由基。產生的自由基會藉由破壞DNA、氧化細胞膜及胞器膜上的脂質、直接活化引發細胞凋亡的基因及蛋白而導致細胞凋亡；自由基還會與鈣離子偕同作用活化粒腺體內的phospholipase A2，進而促進發炎反應，使缺氧再灌流的傷害更加嚴重。在粒腺體，產生的自由基則會打開permeability transition pore，使得粒腺體腫脹、粒腺體膜電位及粒腺體內的電子傳遞鏈氧化磷酸化功能喪失，促使更多自由基產生；粒腺體內的cytochrome c也會被釋放至細胞質中，並活化caspase，導致細胞壞死及凋亡。自由基的過度產生及粒腺體內的鈣離子堆積都是促使粒腺體permeability transition pore打開的重要因子。 鈣離子在缺氧再灌流腎臟傷害中也扮演了重要的角色。缺氧會使細胞的ATP耗盡，細胞膜上的鈉-鉀幫浦因而喪失功能，導致細胞膜電位喪失，voltage-gated鈣離子通道因此會被打開，細胞外鈣離子進入細胞內，提升細胞內游離鈣離子濃度。ATP耗盡也會使內質網汲取鈣離子的能力減低，進一步使細胞內游離鈣離子濃度增加。細胞內游離鈣離子濃度增加會活化portease、phospholipase及細胞骨幹(cytoskeleton)的破壞，導致細胞死亡。同時，粒腺體也會汲取細胞內增加的游離鈣離子，permeability transition pore因此被打開，造成粒腺體傷害及細胞死亡。許多研究也顯示：阻斷鈣離子通道或加入鈣離子螫合劑可以減緩缺氧再灌流腎臟傷害。遲緩激肽在一般細胞培養狀態下可以增加細胞內鈣離子濃度及自由基的產生，因此，也有可能在細胞或腎臟缺氧狀態下，加強缺氧引發的細胞內鈣離子增加及自由基的產生，加重腎臟缺氧再灌流的傷害。 吾人因此假設：血管增滲酶遲緩激肽系統在腎臟缺氧再灌流傷害中，會影響缺氧再灌流造成的傷害，有可能是減少傷害，也有可能是加重傷害。為證實吾人假設，在動物實驗，吾人以皮下給予組織型血管增滲酶蛋白以活化遲緩激肽受體，或給予遲緩激肽受體拮抗劑抑制遲緩激肽作用，在缺氧再灌流傷害後，檢視腎功能、病理變化、自由基的產生、發炎反應及細胞凋亡。在細胞實驗，吾人以ATP去除來模擬細胞缺氧(ischemia)狀態，檢視遲緩激肽對細胞去除引發之細胞死亡、自由基產生、粒腺體傷害、鈣離子濃度變化及凋亡途徑的活化，並嘗試解析其訊息傳導途徑。 實驗顯示：缺氧再灌流發生48小時後，對照組大白鼠之血清肌酸酐及尿素氮値上升，腎臟鈉離子排除率(FeNa)增加，給予血管增滲酶治療的大白鼠腎功能惡化的現象更加明顯，但若同時給予遲緩激肽B2受體拮抗劑，則會將血管增滲酶的作用抵消，恢復至與對照組相同的程度。同時投予遲緩激肽B1受體拮抗劑拮抗遲緩激肽B1受體的作用或PBS之治療以補充可能流失的體液，都沒有辦法抵消血管增滲酶的傷害加成作用。吾人也測量了腎動脈在缺氧再灌流發生1小時後的血流量，缺氧再灌流傷害本身的確會減少再灌流期的腎臟血流量，但是血管增滲酶的治療並不影響其血流量變化。同時，吾人也測量了缺氧再灌流發生1小時後的血壓，實驗顯示各組間之血壓並無明顯差異。這些結果顯示：活化遲緩激肽B2受體會加強腎臟的缺氧再灌流傷害，而且，這些作用並不是經由改變體液容積、腎臟血液灌流或血壓所產生的。 吾人進一步檢視缺氧再灌流後的腎小管壞死及發炎反應，類似的情況也可以在此實驗看到：活化遲緩激肽B2受體會加強腎臟缺氧再灌流傷害引起的腎小管壞死、單核球/中性球的浸潤及monocyte chemoattractant protein 1/tumor necrosis factor-alpha(MCP-1/TNF-alpha)基因及蛋白的表現。吾人並以即時監測化學冷光的方式，了解各組大白鼠在缺氧期及再灌流期前3.5小時自由基產生的狀況。在缺氧一開始，腎臟自由基便開始產生並逐漸增加，當再灌流期血流重建的的一剎那，會有自由基的大量產生，並持續到測量結束。活化遲緩激肽B2受體會加強腎臟缺氧期及再灌流期的自由基產生，測量組織的hydrogen peroxide、游離malondialdehyde及氧化/還原型glutothione也證實活化遲緩激肽B2受體會加強腎臟缺氧再灌流傷害引起氧化壓力(oxidative stress)。以TUNEL及anti-caspase-cleased fragment (p85) poly (ADP-ribose) polymerase (PARP)免疫組織染色檢視腎臟組織內的凋亡細胞，也發現自由基產生較多的血管增滲酶治療組其細胞凋亡的情形也較對照組明顯。這些結果證實：活化遲緩激肽B2受體會加強腎臟缺氧再灌流傷害是經由加強自由基產生的結果。 組織在受到缺氧再灌流傷害後，自由基來自於發炎細胞或組織所構成的細胞。鄭等人發現腎臟的近端腎小管細胞是腎臟缺氧再灌流傷害後自由基主要產生的部位，這個部位與腎小管壞死的主要部位是相同的。所以，活化遲緩激肽B2受體加強腎臟自由基的產生也可能發生在近端腎小管細胞。過去的研究證實遲緩激肽在心臟細胞及血管平滑肌細胞一般培養狀態下，可以增加細胞自由基的產生，因此，吾人也推測：遲緩激肽B2受體活化後，也會加強近端腎小管細胞在缺氧或ATP去除引起的自由基產生，因而有更多的粒腺體傷害及細胞凋亡。 吾人以去除葡萄糖等受質及加入antimycin A方式模擬細胞缺氧(ischemia)，在NRK-52E近端腎小管細胞株進行實驗。吾人證實：活化遲緩激肽B2受體會加強ATP去除引發之細胞死亡，這可由細胞LDH的釋放、sub G0/G1細胞的比率、Hoechest染色凋亡細胞的計算及Annexin binding assay的分析得知。以螢光染色劑及流式細胞儀分析，吾人也發現活化遲緩激肽B2受體會加強ATP去除引發之自由基產生(包含hydrogen peroxide及superoxide)及粒腺體膜電位喪失。粒腺體膜電位喪失會導致粒腺體傷害及引發相關的細胞凋亡活化途徑。在遲緩激肽治療的細胞也發現有更多的cytochrome c釋放至細胞質中，活化的PARP及caspase 9也比對照組多。這些結果說明了活化遲緩激肽B2受體會加強ATP去除引起的自由基產生，自由基產生越多，所受到的粒腺體傷害及細胞凋亡也越明顯。在吾人hypoxia的實驗中也發現：活化遲緩激肽B2受體會加強hypoxia引起的細胞凋亡。從吾人的動物及細胞實驗可以證實：活化遲緩激肽B2受體加強腎臟缺氧再灌流傷害是經由加強自由基產生所引起的。 除了自由基之外，鈣離子也是打開粒腺體permeability transition pore的重要因子，並在腎臟缺氧再灌流傷害中扮演重要角色。遲緩激肽已知可以在一般細胞培養狀態下增加細胞內鈣離子，不僅如此，吾人發現活化遲緩激肽B2受體也會加強ATP去除引起的細胞內及粒腺體鈣離子增加，即使是細胞已接受ATP去除1.5小時之後，加入遲緩激肽仍然可以再增加細胞內鈣離子濃度。更多的鈣離子將與自由基偕同打開粒腺體permeability transition pore，導致粒腺體更嚴重的膜電位喪失，粒腺體腫脹及破裂，更多的cytochrome c釋放至細胞質，活化caspase 9，導致更多的細胞凋亡。這個結果說明了鈣離子在遲緩激肽加強ATP去除引起細胞傷害的關連性。 使細胞內游離鈣離子增加有三個途徑：1)從細胞內的儲存處所(如內質網)釋放出來。2)由細胞外經voltage-gated鈣離子通道進入細胞內。3)由細胞外經receptor mediated鈣離子通道進入細胞內。鈣離子自內質網釋放出來需要inositol 1,4,5-triphosphate(IP3)的刺激，活化遲緩激肽B2受體會活化phospholipase C (PLC)，造成細胞膜上phosphoinositide的水解，並釋放出IP3。吾人在細胞實驗中投予PLC的抑制劑(U73122)，發現PLC抑制劑可以拮抗遲緩激肽加強ATP去除引起的細胞內及粒腺體內鈣離子增加，至與對照組細胞相同的程度，此結果顯示PLC-IP3訊息傳導途徑在遲緩激肽加強ATP去除引起細胞內鈣離子增加的角色。而且，遲緩激肽加強ATP去除引起自由基增加及粒腺體膜電位喪失的作用也會被PLC抑制劑所拮抗，這些結果證實：遲緩激肽加強ATP去除引起的細胞傷害是經由PLC訊息傳導途徑活化的。但是，遲緩激肽在一般細胞培養狀態下，也可經由voltage-gated及receptor-mediated鈣離子通道增加細胞內的鈣離子濃度，因此，遲緩激肽也有可能經由這兩種通道加強ATP去除引起的細胞內鈣離子增加、自由基增加及細胞傷害，這需要吾人進一步實驗加以釐清。但由吾人實驗知道，阻斷PLC傳導途徑可以將遲緩激肽的作用幾乎完全抵消，所以此兩種通道在遲緩激肽的加強ATP去除引起的傷害中，角色可能不重要或必須經由PLC訊息傳導途徑活化方能作用。 吾人並無法由以上的實驗得知，遲緩激肽是否會經由粒腺體不相關的途徑來加強ATP去除引起的細胞傷害。內質網的壓力(endoplasmic reticulum stress)已知可以在缺氧再灌流傷害中引發細胞凋亡，遲緩激肽會加強ATP去除引起細胞內鈣離子的增加、自由基的產生及鈣離子自內質網的釋放，這些都會形成內質網壓力，內質網壓力的存在會活化caspase 12、c-Jun NH2-terminal knase訊息傳導途徑及growth arrest and DNA damage-inducible gene 153的表現，導致細胞進入凋亡。欲了解此一途徑的角色需要進一步實驗來探討。 另外一個活化遲緩激肽B2受體加強腎臟缺氧再灌流傷害的可能機轉為經由phospholipase A2(PLA2)的活化。許多實驗顯示:細胞質內、粒腺體及微小體(microsome)的PLA2在腎臟缺氧再灌流傷害後會被活化，在單獨分離出的腎臟及缺氧再灌流腎傷害，自由基也可與鈣離子偕同活化粒腺體的PLA2；遲緩激肽本身也會經由增加細胞內鈣離子活化PLA2，因此，活化遲緩激肽B2受體有可能會加強缺氧再灌流引起的PLA2活化。PLA2活化產生的脂質發炎物質是發炎反應的重要引發因子，而發炎反應是缺氧再灌流組織傷害的原因之一。遲緩激肽引發的更多PLA2活化有可能加強缺氧再灌流的腎臟傷害。 吾人的實驗結果:早期活化遲緩激肽B2受體會加強腎臟缺氧再灌流的傷害，這與其他作者發現遲緩激肽在腦及心臟有保護作用的結果不同，原因尚不明瞭。其中可能的原因為:血管增腎酶遲緩激肽系統在缺氧再灌流不同時期可能有不同的作用。在Xia等人的實驗中，血管增滲酶基因是在再灌流開始後才給予的，等到腦細胞攝取基因，分泌出蛋白，產生遲緩激肽，再與受體結合，發揮保護腦細胞的作用至少已經是許多小時以後的事了。而其它作者在缺氧再灌流發生之前即給予遲緩激肽B2受體拮抗劑，發現可以減緩腸、肝及肺的缺氧再灌流傷害。在早期遲緩激肽可能發揮其發炎之作用，而在晚期則可促進細胞再生，因此可在缺氧再灌流傷害不同時期顯現不同的效果。另外的解釋是:心臟及腦有側支循環(collateral circulaltion)，在其中一條血管阻塞後，遲緩激肽還可通過血管的擴張作用增加側支循環的血液供應，改善缺氧的程度。但腎臟只有一條腎動脈供應血流，血管阻塞後，遲緩激肽無法增加側支循環，而只能在早期產生發炎反應，增加傷害。 臨床上，血漿型的血管增滲酶在敗血症時會被活化，導致全身血管的擴張造成血壓降低，並引起發炎反應；研究顯示:發炎反應與缺氧是導致敗血症相關急性腎傷害產生的重要原因。組織型血管增滲酶在動物及人類的小腸發炎疾病會被釋放出來，在呼吸器引發的肺臟傷害，肺臟分泌物也有較高濃度的血管增滲酶。因此，腎臟的組織型血管增滲酶也有可能被敗血症引發的發炎反應刺激而釋放出來，並產生作用。既然活化遲緩激肽B2受體會加強腎臟缺氧再灌流傷害，被敗血症刺激釋放的血管增滲酶可能會與缺氧偕同引發敗血性急性腎臟傷害。為了證實這項假說，吾人必需研究敗血症發生時，腎臟的血管增腎酶遲緩激肽系統是否被活化，以及其活性是否與敗血症相關的急性腎臟傷害發生率有相關性。 吾人也嘗試對血管增滲酶遲緩激肽系統在慢性腎臟病變的角色做研究。尿液中組織型血管增滲酶的排出可反應腎臟內血管增滲酶的合成及活化，評估慢性腎臟病患者尿液中血管增滲酶的排出可能有助於了解血管增滲酶遲緩激肽系統在慢性腎臟病變的角色。因此，吾人進行了臨床研究，探討尿液組織型血管增滲酶排出與腎功能或蛋白尿程度的關係。以multiple regression分析，吾人發現：尿液中血管增滲酶的排出率與腎功能有正相關，但與蛋白尿程度沒有關係；追蹤12個月後，腎功能惡化也伴隨著尿液血管增滲酶排出率的減少。血管增滲酶是由腎小管排出的，腎功能減少也代表著腎元減少，尿液血管增滲酶的排出也隨者減少。吾人的研究結果顯示：尿液血管增滲酶的排出可能可作為腎功能變化的指標。 有趣的是，研究發現血管增滲酶與尿液或血液的MCP-1濃度成正相關，分析顯示：此相關並不是因為管增滲酶與MCP-1分別與腎功能有正相關所產生的。尿液中的MCP-1排出越多代表腎臟發炎的活性越高，吾人的研究結果顯示：當腎臟有發炎傷害時，血管增滲酶會被釋放至尿液中。這個發現與過去在腸及肺的研究吻合，在動物及人類的腸發炎性疾病或呼吸器相關的肺臟傷害，都可以看到血管增滲酶的釋出。但是，吾人只在一個時間點看見其相關性，系列的追蹤尿液中血管增滲酶與MCP-1的相關性，才能證實其真正的關係。假如，尿液中血管增滲酶確實與腎臟傷害的活性有相關性，測量尿液中的血管增滲酶將有助於了解腎臟內慢性疾病的進行；但是，這樣的臨床應用還必須進一步研究尿中血管增滲酶與腎臟傷害活性的關聯性，特別是與病理檢查發炎細胞浸潤程度作關聯探討，才能確認其應用價值。 血管增滲酶釋放出來後，有可能會分解激肽元，產生遲緩激肽，引發發炎反應。但也有報導，遲緩激肽可以經由抑制PAI-1的表現，減緩腎臟的纖維化。發炎及纖維化都是慢性腎臟疾病重要的反應過程，因此，血管增滲酶遲緩激肽系統很有可能影響慢性腎臟病變的進行，究竟是好的影響或是壞的影響，目前尚不清楚。為解答這樣的問題，吾人將進行動物實驗，藉由活化或抑制遲緩激肽受體，在慢性腎臟疾病模式中，檢視其對腎臟發炎及纖維化的影響，相信更能確認血管增滲酶遲緩激肽系統在慢性腎臟病變的角色。 總之，早期活化遲緩激肽B2受體會在缺氧期及再灌流期，經由加強自由基產生的途徑，加強缺氧再灌流的腎臟傷害；活化遲緩激肽B2受體會經由活化PLC訊息傳導途徑，加強ATP去除引起的細胞內及粒腺體內的鈣離子增加、自由基產生、粒腺體傷害及細胞的凋亡。但還必須從臨床上證實此研究結果的重要性，並探討其它可能的訊息傳導途徑。在慢性腎臟疾病，尿液血管增滲酶的排出與腎功能及發炎細胞激素呈正相關，這樣結果顯示:尿液的血管增滲酶也許是慢性腎臟病腎臟傷害進行的指標。但有關於血管增滲酶遲緩激肽系統在慢性腎臟病的角色，目前還不了解，需要更多的研究來釐清其真相。
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目的：葛瑞夫氏症是甲狀腺功能亢進的一種自體免疫疾病，大約有百分之二十五至五十的病人出現眼部症狀，稱為葛瑞夫氏眼病變或是甲狀腺眼疾。臨床表現包括眼瞼攣縮、突眼、軟組織水腫、牽制性肌肉病變與壓迫性視神經病變。可能原因為固定容量之眼窩內，脂肪、結締組織和眼外肌體積增加所造成。有些病人主要以突眼，眼窩脂肪組織增生表現；有些以牽制性肌肉病變如斜視為主；有些則是兩者皆有。不同組織間的表現差異可能是因為纖維母細胞不同。近期的研究顯示，眼窩脂肪組織增生、葡萄醣胺類 (其主要成份為玻尿酸) 堆積和肌肉纖維化，乃是對發炎反應的一個調控所伴隨產生的現象。之前一些葛瑞夫氏眼病變與別的疾病、組織的體內與體外實驗，發現IL-1β增加COX-2的基因表現，COX-2催化之直接產物為前列腺素H2，之後可代謝為前列腺素E2，引起發炎反應。另一方面，前列腺素H2也可代謝為15d-PGJ2，就可活化PPAR-γ，引起抗發炎反應且使脂肪組織增生。COX-2經前列腺素E2作用，產生TGF-β造成病理性纖維化，也可活化HAS，開始葡萄醣胺類的堆積。TGF-β本身就可增進玻尿酸的合成。玻尿酸與TGF-β也可刺激COX-2與前列腺素的製造。而PPAR-γ活化後可以抑制TGF-β產生纖維化的反應。這些反應和葛瑞夫氏眼病變的致病機轉可能有關。有鑑於在急性發炎時，一部份病人對大量類固醇治療並無顯著改善，且常期使用類固醇常帶來副作用。我們利用葛瑞夫氏眼病變的眼窩脂肪組織、眼外肌與眼輪匝肌，進行免疫組織化學染色，並探討其抗原、細胞激素和脂肪組織增生、合成玻尿酸酵素的基因表現是否增加，為前述之關係提出體內實驗之佐證。希望對致病機轉有更進一步瞭解後，未來能在類固醇之外，為葛瑞夫氏眼病變的病人找到其他能中止發炎反應的替代治療，如 PPAR-γ 拮抗劑或COX-2 抑制劑。 方法：臨床方面- 由病歷收集病人之資料。檢體方面- 病例組為收集葛瑞夫氏眼病變因急性期產生壓迫性視神經病變之病人，與穩定期突眼病人，接受眼窩減壓術時取得之眼窩脂肪組織與眼輪匝肌。另從穩定期牽制性肌肉病變病人接受矯正手術時取得眼外肌。對照組則由非葛瑞夫氏眼病變的病人接受眼窩手術時取得眼窩脂肪組織與眼輪匝肌 ，及病人接受斜視手術時取得眼外肌。標本取下後，作蘇木紫及伊紅之常規染色，接著做免疫組織化學染色，包括HLA-DR、CD3、CD20及CD68。另抽取訊息核醣核酸，比較 IGF-1α、IGF-1R、TSHr、IL-1β、IFN-γ、IL-6、TGF-β、COX-2、PPAR-γ、adiponectin、HAS、CXCL10、sFRP1 及CYR61基因表現量。 結果：病例組為收集十位急性期與十位穩定期葛瑞夫氏眼病變病人，接受眼窩減壓術時取得之眼窩脂肪組織與眼輪匝肌。並另多收集五位穩定期葛瑞夫氏眼病變病人之眼窩脂肪組織，分析PPAR-γ基因表現量。從五位穩定期牽制性肌肉病變病人接受矯正手術時取得眼外肌。對照組則是由十位非葛瑞夫氏眼病變的病人接受眼窩手術時取得眼窩脂肪組織與眼輪匝肌，及五位病人接受斜視手術時取得眼外肌。免疫組織化學染色方面，相較於對照組，在葛瑞夫氏眼病變的組織中，陽性染色的細胞皆較多。大部份HLA-DR陽性染色之細胞為CD20陽性染色之B淋巴球，CD3陽性染色之T淋巴球次之。只有少數是CD68陽性染色的巨噬細胞。基因表現量方面，在眼窩脂肪組織和眼輪匝肌中，大部份基因表現量皆呈現穩定期病例組大於急性期病例組大於對照組。在眼窩脂肪組織，和其他研究結果類似，除了adiponectin、IL-6、TGF-β、CXCL10、sFRP1及CYR61外，許多基因在葛瑞夫氏眼病變組表現量較高。十五位穩定期葛瑞夫氏眼病變病人的眼窩脂肪組織之PPAR-γ基因表現量比對照組高。眼輪匝肌則是 IL-6 與 PPAR-γ基因表現量有顯著差異。病例組之眼外肌，除了HAS1與CYR61無統計上顯著差異外，自體免疫抗原、細胞激素、COX-2、PPAR-γ、adiponectin與玻尿酸合成之基因表現量皆為病例組較對照組多。 結語：在眼窩脂肪組織與眼輪匝肌中，大部份基因皆呈現穩定期病例組表現量大於急性期病例組，可能是因急性期病人剛接受大劑量類固醇治療產生的現象。眼外肌幾乎所有的基因表現量在疾病組與對照組間皆有顯著差異，但眼窩脂肪組織與眼輪匝肌有差異的基因則截然不同。可能原因是不同組織間纖維母細胞不同。COX-2與HAS在病變組的眼窩脂肪組織與眼外肌表現量都增加。眼窩脂肪組織、眼輪匝肌與眼外肌之PPAR-γ表現量，在病變組都比對照組增加。TGF-β1在病變組之眼外肌表現量增加。這些基因表現量在病人檢體確實比對照組多，從旁印證了由之前與一些體外實驗產生的假設，即COX-2催化產生之15d-PGJ2可活化PPAR-γ，引起抗發炎反應，COX-2又可經前列腺素E2作用，產生TGF-β造成病理性纖維化，及TGF-β活化HAS，開始葡萄醣胺類的堆積的假說。而因此在類固醇之外的選擇，急性期眼窩脂肪組織增生與牽制性肌肉病變嚴重者，COX-2 抑制劑與PPAR-γ拮抗劑是值得考慮的新方向。至於安全性與效果如何，在臨床上是否可行，則需要更多進一步的實驗才能確定。
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急性骨髓性白血病 (acute myeloid leukemia, AML) 是一種骨髓細胞功能異常且癌症變化的疾病。因此骨髓中缺乏正常的幹細胞，故無法製造足夠的正常血球，因此病患往往死於貧血、出血或感染的問題。很多的科學研究指出：血管新生(angiogenesis) 在固態腫瘤 (solid tumor)之形成、擴散及轉移中扮演舉足輕重的角色。近來的研究報告也顯示：在血液的惡性腫瘤疾病裡，血管新生對於其致病機轉也有其重要地位。一般認為是血癌細胞及其附近之間質細胞 (stromal cell) 分泌許多促使血管新生的物質(angiogenic substances)，其會分布在microenvironment中，而這些物質會活化血管內皮細胞 (endothelial cells)以產生血管新生，進而加速腫瘤之生長。 因此為了了解急性骨髓性白血病其血管新生現象與其腫瘤間之關聯、臨床症狀及表徵與存活分析，故藉者收集急性白血病病患骨髓 (bone marrow ,BM) 之檢体，利用即時定量聚合酶連鎖反應合成法(Real-time quantitative polymerase chain reaction, RQ-PCR)、免疫細胞化學染色法(immunocytochemical stain, ICS) 及酵素免疫吸附檢測方法 (Enzyme-linked Immunosorbent Assay, ELISA) 的方法，希望能找到AML與血管新生 (angiogenesis) 間之關係。 我們從民國八十四年至九十五年間台大醫院血液科診斷為急性骨髓性白血病且接受標準化學治療之病患共計126位，利用即時定量聚合酶連鎖反應合成(RQ-PCR)的方法分析骨髓芽細胞中血管新生因子訊息核醣核酸 (mRNA) 的含量，包括研究 Angiopoietin 1 (Ang-1)、Angiopoietin 2 (Ang-2)、Tie2 receptor、Vascular endothelial growth factor A (VEGF-A) 與 VEGF-C 五種血管新生因子。此外針對 Ang-2的表現，我們額外作有關芽細胞之免疫細胞化學染色法及血漿蛋白之酵素免疫吸附檢測方法分析。至於臨床上分析的指標包含性別、年齡、FAB 分類、白血球數目、芽細胞總量、血色素、血小板數目、LDH數值、染色體變化、及治療上之效果 (含括血管新生因子數值高低與存活率(overall survival)、緩解率 (complete remission)、復發率(relapse rate)、無復發狀況之存活率(relapse-free survival)之相關性)。 我們的結果發現：急性骨髓性白血病之病人在Ang-1、Ang-2與VEGF-A之表現上都高於正常對照組 (Ang-1： P<0.0001; Ang-2： P=0.009; VEGF-A：P<0.0001)。而 VEGF-C 的表現則低於正常對照組上(P=0.011)，至於 Tie2 的表現則在兩組間無統計學差異(P=0.9142)。此外，利用免疫細胞化學染色法 (immunocytochemical staining) 分析九位病患白血病芽細胞之Ang-2 蛋白表現，發現Ang-2蛋白的表現與利用即時定量聚合酶連鎖反應合成法 (RQ-PCR)所測量之訊息核醣核酸 (mRNA)表現呈現一致。換言之，Ang-2 蛋白表現在較高之訊息核醣核酸之病患中，芽細胞的染色呈現高訊號及強度；相反地在較低之訊息核醣核酸之病患中，芽細胞的染色呈現低訊號及強度。同時在所有三十一位擁有骨髓血清之病患中，我們發現利用酵素免疫吸附檢測方法 (ELISA)而得到之Ang-2蛋白量，它們的數值與訊息核醣核酸 (mRNA)之表現量具有高度一致性 (P=0.022 by Spearman’s rank)。 在臨床表徵方面：我們發現Ang-1 與 Ang-2 的表現與絕對周邊芽細胞之總數 (absolute peripheral blast counts) 呈現正相關 (分別為P= 0.0044 及 0.0041)，而VEGF-A 與 VEGF-C 的表現與絕對周邊芽細胞之總數 (absolute peripheral blast counts) 呈現負相關 (分別為P= 0.011 及 0.019)。其他包括性別、年齡、白血球數目、血色素、血小板數目、LDH數值、染色體變化及FAB classification 皆與五種新生血管因子之數值沒有特別的關係。 在病患之預後方面：利用單一變數分析法發現：不好之染色體 (unfavorable karyotype)、較高之Ang-2 的族群、較高之Ang-1 的族群及較高之Tie2 的族群擁有較差的無復發狀況之存活率 (relapse-free survival)。至於性別、年齡、白血球數目、血色素、血小板數目、LDH數值及VEGF-A & VEGF-C 的高低與無復發狀況之存活率之長短無關。至於在 存活率 (overall survival) 方面，年紀超過40歲、不好之染色體 (unfavorable karyotype)、較高之Ang-1 的族群及較高之Tie2 的族群擁有較差的存活率。 至於使用Cox proportional hazards 之多變項分析可以發現，在無復發狀況之存活率方面：唯一的獨立變項因子，即是擁有不好之染色體 (unfavorable karyotype)，其 hazard ratio 為3.1 (95% CI 1.78-5.40, P<0.0001)。其他血管新生因子的表現皆非獨立因子。在存活率方面：除了擁有不好之染色體 (unfavorable karyotype)，其 hazard ratio 為2.19 (95% CI 1.78-5.40, P<0.0001)外，較高之Ang-2 的族群亦是較差之獨立因子，其 hazard ratio 為2.05 (95% CI 1.20-3.52, P=0.009)。 利用Kaplan-Meier curves存活分析，可以顯示Ang-2 的表現高低與存活時間有明顯相關。換言之；有較高Ang-2 表現的病患平均存活時間為 38±16.8 個月，較低Ang-2 表現的病患平均存活時間為 15.7±3.27 個月 (P=0.005)。而在同時擁有血清檢體的病患中，若是其蛋白質分泌表現大於 3 ng/ml之病患比那些蛋白質分泌表現小於 3 ng/ml之病患有較差之存活時間，統計上有明顯之差距。(平均存活時間, 5±1.47 versus 13±5.24 months, P=0.018)。此外，在那些擁有一般染色體變化之病患中，Ang-2 的表現對於病患之存活率有更大之影響 (P=0.004)。換言之，在這群族群中，有較高Ang-2 表現的病患平均存活時間為 55±20.57 個月，而較低Ang-2 表現的病患平均存活時間只有 16±2.92 個月。 由於血管新生因子會彼此交互影響，我們同時做次族群之分析 (subgroup analysis)。我們發現Ang-2 的表現高低在較低之Ang-1與Tie2的族群中其存活時間之差距特別明顯相關(P=0.003 及 P=0.003)，而在較高之Ang-1與Tie2的族群中其存活時間之差距並無明顯相關。另外方面，Ang-2 的表現高低在較高之VEGF-A與VEGF-C的族群中其存活時間之差距特別明顯相關(P=0.038 及 P=0.05)，而在較低之VEGF-A與VEGF-C的族群中其存活時間之差距則無明顯相關。 我們的實驗是第一篇研究急性骨髓性白血病病患之骨髓中血管新生因子的表現。病患中血管新生因子的表現與正常骨髓有明顯之差異。此外，不論是訊息核醣核酸或是蛋白質的測量，Ang-2 的表現更是與病患預後有顯著相關，這樣的相連性在擁有一般染色體變化之病患中更為清楚。此外，我們的研究也發現血管新生因子間的合作，亦會影響病患的臨床表現與預後。因此，Ang-2 的表現可能可以視為急性骨髓性白血病病患的一個生物指標，可望當作病患疾病評估、追蹤與治療的參考。
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研究目的 唐氏症是目前造成智能不足的最大原因，但至今我們對唐氏症的瞭解，僅止於多一條第21號染色體，至於多一條第21號染色體如何造成各種不同的唐氏症症狀，仍然不甚明瞭。此外，唐氏症屬於一個多症狀的症候群，其表現並不一致而呈現相當大的變異性(variation)，在我們進一步想要瞭解唐氏症的病態生理學前，必須要先掌握唐氏症症狀的變異性。然而目前有關唐氏症症狀和基因表現變異性的研究，付之闕如，因此我們研究的目標，就是測量唐氏症組織的基因表現變異性(variation)，和正常組織比較起來是否有所不同，並進一步想要解釋，為何唐氏症病人的表現如此多樣性。 研究方法 第一部份 我們應用生物晶片(microarray)的技術、及使用可當成比較基準的標準化參考RNA（reference RNA），比較唐氏兒(三染色體21症)之羊水細胞，以及正常羊水細胞的基因表現，觀察在唐氏症羊水細胞中，是否有變異性增加的現象，並以chi-square test檢定不同變異數(variance)組群的基因數目差異。我們使用6個正常羊水細胞檢體及5個唐氏症羊水細胞檢體，完成RNA抽取、RNA品質分析、晶片結合、以及數值正常化(normalization)等步驟。訊號經過讀取之後，分別計算出唐氏症羊水及正常羊水間，所有基因的變異數(variance)，再根據變異數予以分組，並統計不同組別之內的基因個數。此外我們進一步篩選在正常細胞中變異性不大的基因，卻在唐氏兒羊水細胞內出現變異量變大的基因，其變異性(variance)的差異，以F test檢定之。並進一步使用相關技術如QRT-PCR，確認這些在正常細胞表現正常，卻在唐氏症細胞中表現失去一致的基因，其變異性增加現象的確存在於各羊水細胞，而其變異性增加現象，也有可能是導致唐氏兒多變化症狀的原因。最後，我們模擬上述實驗的條件並建立亂數模型，模擬新的一批唐氏症羊水細胞檢體及正常羊水細胞上做分析比較，看是否具有相同的效力，以驗證我們的結果並非來自偶然。當然在整個過程中，嚴格控制實驗誤差是相當重要的。 第二部分 我們下載國外已發表的唐氏症胎兒腦部生物晶片的資料，並用同樣的方法運算，觀察其是否有相同的變異性增加的現象，以驗證變異性增加的現象不只存在於羊水細胞，也同樣發生在其他組織。 結果 以整個細胞基因表現而言，我們發現在唐氏症羊水細胞檢體，第21號染色體上的基因有表現增加的趨勢，其平均表現量約為正常細胞的1.35倍，這個發現跟之前的研究結果相似。我們在唐氏症羊水細胞檢體內可以發現變異數大於1的基因數目和正常羊水細胞檢體比較起來明顯增加。在所有21003個基因中，我們用F test檢定篩選出37個基因，其變異數在唐氏症和正常羊水細胞檢體中有明顯不同，並經過pFDR校正，其中pFDR value<α=0.05為有意義。其中過濾掉前景和背景差異小於2倍，且其變異性在唐氏症羊水細胞檢體中明顯增加者共15個基因。其中我們挑出可能在生物發育扮演重要角色的四個基因(CXCL12, GABRA5, ATP5G3 and ZZZ3)，並增加檢體數目為八對唐氏症羊水細胞檢體及正常羊水細胞檢體，進一步做QRT-PCR的驗證，發現其中CXCL12出現有意義的變異性差別。此外，我們所建立的亂數模型，所挑選出來的基因和實驗所挑出來的基因有明顯的差異。在第二部分實驗，我們下載唐氏症胎兒腦部資料，並加以計算，發現變異數增加的基因數目，其增加的趨勢更為明顯。 結論 在唐氏症組織中，不論是羊水細胞檢體或是大腦細胞檢體，在多一條21號染色體的情況之下，會使某些基因的表現變異性增加，這種增加並非來自偶然，並且可以用QRT-PCR的方法予以驗證。這些基因表現的變異性增加也許是某些唐氏症症狀多變化的主因，但究竟是哪些基因造成哪種特定的性狀，使其基因表現的變異性直接影響性狀表現的變異性，則需要進一步動物實驗去驗證。
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相對於許多的研究領域，心肺復甦急救治療及緊急心血管照護是一個新興的醫學領域。相關流行病學的資料並不完整，在患者臨床上及預後的評估方面，也缺乏高可信度的統計資料及數據，而治療上更是無相當強度的研究來證實相關治療的適用與否。國內外對於心肺復甦急救治療及緊急心血管照護研究的缺乏也限制了吾人對於此造成重大死亡主因疾病的發生率及各種治療效果的了解。雖然心肺復甦急救治療已發展了四十年，然而心跳停止患者的整體存活率依然偏低。以台大醫院急診部之到院前心跳停止(Out-of-hospital cardiac arrest)為例，根據臺大醫院急診部之統計，於民國九十二年至台大醫院急診部之到院前心跳停止病患共有一百六十一人，經急救成功，恢復心跳及血壓的病人僅有七十人。雖然心肺復甦急救之預後不佳，然而對於這些非預期心跳停止病患的急救卻不可避免的，而且藉由政府及民眾的投入確的可使存活率上升。過去的研究顯示經由一般民眾的現場第一時間施予心肺復甦術急救及體外自動電擊器的應用確實可以增加患者的存活率。此外，突發性心室性心律不整的患者，若有目擊者在場，其存活率可提升至百分之四十九至七十四。這些研究顯示在適當的治療之下，突發性心跳停止患者的預後仍可被改善。吾人察覺到此狀況，也是在臨床上治療患者常遇到的困境，因此就針對此問題進行一連串的研究。首先從心肺復甦急救之相關流行病學上來分析，了解此疾病現今的狀況，其影響的範圍，並進而找出關鍵的問題所在，以提出進一步的解決之道。另一方面，由於心跳停止與心肺復甦急救治療有其地域特性，在東方國家與西方國家研究所得的資料訊息會有不同的情形，因此吾人亦針對此議題加以研究，以期建立國人，乃致於亞洲國家之院內急救情況之資料庫，作為將來研究及比較之基本。除了從流行病學的研究之外，吾人亦發現在發生心跳停止與心肺復甦急救治療的患者身上，其心臟功能常是決定其預後的重要關鍵；然而傳統的心臟功能評估方式，如心臟超音波之左心室射出率等，常不足以提供完整的訊息，因此吾人也發展新的非侵入性組織都卜勒超音波，並首先以常見的急性心臟衰竭此一急性心肌功能異常的疾病作為研究標的，來探討並發掘新而有效的心臟功能評估的工具。此外對於接受心肺復甦急救治療之患者，吾人除了在流行病學及診斷上，也針對治療方面來進行進一步的研究，以期能提出改善這些發生心跳停止並接受心肺復甦急救治療患者之預後。 在過去院外心肺復甦急救的研究指出，亞洲國家突發性心跳停止以及心室性心律不整的發生率較西方國家為低，缺血性心臟病的盛行率也較西方國家為低，而此現象對於院內心肺復甦急救的影響並不清楚也未被研究過。在最近二零零一年再次於台北市的大規模的研究顯示，院外心跳停止的患者其初始的心律為心室纖維顫動的比率為百分之十一點八，在同為亞洲國家的日本，近來的研究也顯示在心因性心跳停止的患者，其初始的心律為心室纖維顫動的比率為百分之一十六點二。而不論是台北市或是日本的研究報告，心室纖維顫動的比率皆低於西方國家所報告的百分之二十五至七十。而此差異除了極可能與東西方之種族背景差異有關之外，東方國家心血管疾病，特別是冠狀動脈心臟病較低可能也有其關聯性。 除此之外，心跳停止發生時心室纖維顫動作為初始心律的比率也在下降中。在過去的報告中指出在心跳停止前的狀態，心跳停止發生至急救開始的時間以及心跳停止發生時的心律，皆與院內急救的成功率以及患者的預後有關。然而有些相關因子其預後意義仍然不明。例如在急救發生當時就已經給予患者施行的高級心臟救命術的治療措施，如靜脈管路的設置，氣管內管的置放以及呼吸器的使用等等，可能會縮短並加速急救流程的進行，然而在另一方面這處置的存在也意味著患者疾病的嚴重程度較重，因此這些項目的意義仍有待釐清。而如何去找到可以改善的預後因子及切入點，就必須透過對突發性心跳停止及心肺復甦急救流行病學、致病機轉作進一步的研究及了解方可達成。在嘗試尋找可以改善急救效果的預後因子及切入點時，分析及了解患者急救後的相關預後因子是一個重要的課題。在過去的研究中顯示，院內心肺復甦急救與院外突發性心跳停止之急救有不同之處。相對於院外急救的情境，在面對院內患者發生心跳停止，是否開始施行心肺復甦急救，並非理所當然的直接，而是還有許多其他的因素要納入考慮。其中最重要的因素便是患者在心跳停止前所存在疾病，亦即是導致其住院的疾病或是相關的併發症，都會影響病患之急救成效和急救後之預後，因此醫療人員、家屬、甚至是患者本身都要考慮是否在心跳停止發生時，進行心肺復甦急救。正確、有效及及時的判斷是否進行心肺復甦急救，除了可以減少患者及家屬的痛苦，同時也節省相當可觀的醫療資源。倘若有一可依據之可靠客觀且正式的規則來輔助判斷急救的預期成效，則可協助臨床第一線的醫療人員與病患家屬在第一時間做出適當的決定及介入。因此如何找出有意義的影響預後因子，現今變成極為重要的課題。 過去有關於院內心肺復甦急救研究中，每個研究的研究地點並不相同，研究所包含的人群、對象以及醫療制度皆不相同，而其所使用來評估及記錄急救過程中的變數及定義也不盡相同，其中甚至包含了重要的預後指標，如恢復自體循環及存活率等項目。某些研究也顯示這些因素會影響研究的結果及造成接受心肺復甦急救患者的評估差異。由於上述的原因， Utstein 統一報告系統(Utstein style)系統也成為急救復甦醫學所熟悉並常用的格式。Utstein 的統一報告系統以及準則的應用，改善了相關研究的設計，而其結果也有較高的臨床意義及可用性。且依此方式所改進的研究及科學報告也提供一致性的報告方式，並可作為決定治療方式的參考。此外Utstein 統一報告系統擁有相同前提、定義的方法，也可使不同時間地點所進行的研究，能夠相互比較及進行進一步急救相關研究的綜合分析。Utstein 統一報告系統之後也被引用到院內急救的情境，學界針對院內心肺復甦急救提出了共通的Utstein 格式( Utstein style) 來促使研究報告所使用的定義之統一，並減少差異。 承研究目的中所述，吾人針對院內急救之相關預後因子及現況進行回溯性研究，研究地點為國立台灣大學附設醫院，時間自西元一九九九年三月一日起至西元二零零零年一月三十一日，總共十個月。此醫院為住院病床數大約為兩千床之醫學中心，其地點位於台灣台北市市中心。此醫院在面對有心跳停止的患者時，除了原本照顧此患者之醫護人員之外，另有一個急救團隊。此急救團隊的成員包含了資深住院醫師，有急救相關訓練的加護病房護理人員及呼吸治療師。在此研究中，吾人收集了一百零三個接受心肺復甦術及胸部按壓的院內急救案例，作為分析的對象。其中男性有七十四位，而女性有二十九位，平均年齡為六十六點八歲。在過去病史方面，高血壓及糖尿病為最常見的過去病史，分別佔總個案數之百分之三十六及百分之三十三。而在接受急救的患者中，有冠狀動脈疾病史的有一十八人(佔所有個案之百分之十七)。當心跳停止發生時之初始心律，心室纖維顫動及心室心搏過速者共佔所有個案之百分之一十四，其中存活者佔存活至出院者之百分之一十一，而不能存活至出院者佔不能存活至出院者之百分之一十四。心跳停止發生時之初始心律為無心律(asystole)，共有三十六人(佔所有個案之百分之三十五)，心搏過慢或是無脈搏電器活動者，共有五十三人(佔所有個案之百分之五十一)。引發心跳停止的原因中，心因性的原因佔了百分之二十六，呼吸性的原因佔了百分之十一，其他內科疾病佔了百分之四十四，其餘百分之一十九則是其他的疾病所引發之心跳停止。 大部分的患者在心跳停止發生時，都已經接受有某些高級救命維生措施治療。與急救預後的相關因子中，在被急救初步成功並恢復自發性循環者，有三十位(百分之四十三點五)已有事前安置好的氣管內插管，此事前安置好的氣管內插管的比率低於無恢復自發性循環者(二十四位，百分之七十點六) (P值小於0.05)。在被急救初步成功並恢復自發性循環者，有一十七位(百分之二十四點六)已有事前安置好的機械性呼吸，此事前安置好的機械性呼吸的比率低於無恢復自發性循環者(一十七位，百分之五十) (P值小於0.05)。在與存活至出院此預後相關的因子分析上，自發生心跳停止至呼救的時間，心跳停止發生至急救人員到達的時間，心跳停止發生至急救團隊確認此患者心跳已停止的時間皆與是否能存活至出院有關。在有事前安置好氣管內插管的患者，其發生心跳停止至急救人員到達的時間以及發生心跳停止至急救團隊確認此患者心跳已停止的時間，也較無使用機械性呼吸者為短，然而此二者之間也並無統計上顯著的差異。 從上述的流行病學研究中，我們可以得到幾個結論。第一:心跳停止發生前的生理狀態，如呼吸或是呼吸道功能失常，與患者是否能恢復自發性循環者有關。第二:患者自心跳停止至急救相關措施及急救團隊的反應時間與是否能存活至出院之預後有關。第三:本研究中發現於國人院內心跳停止之患者，其有冠狀動脈疾病史及以心室性心律不整為初始心律者較西方為低。第四:在心肺急救復甦後，其院內死亡率高達百分之七十五，因此復甦後症候群此疾病值得進一步之研究，並探討其有效之評估與治療方式。在急救初步成功後，其所緊接而來的挑戰為復甦後症候群(Post- resuscitation syndrome)。復甦後症候群中的急性心臟功能損傷及心輸出量降低，常是造成患者復甦後初期多重器官衰竭及死亡最重要的因素，而此急救復甦後之照護也是高級心臟救命術最重要的環節之ㄧ。 針對心跳停止及心肺復甦急救後之急性復甦後心肌功能失調，已有一些方法被提出，然而每一位患者由於其心跳停止及心肺復甦急救之時間皆不相同，更甚者，每一位患者其引發心跳停止之疾病狀態以及其過去病史皆不相同，因此在臨床上如何正確的評估此急性心肌功能失調以及調整治療的方針是重要的議題。關於此類急性心臟功能的異常或衰竭的評估，目前已知的方式有傳統的心臟超音波檢查，以及心臟血清標記，如腦利鈉利尿胜肽(BNP, brain natriuretic peptide)等等，這些檢查方式提供了可以幫助診斷的訊息，可提高相關急性心臟功能失調的診斷正確性，然而對於在臨床上亟欲得知的患者血行動力狀態，或是左心室的灌流壓力卻並無良好的指標作用，而此左心室的灌流壓力也是吾人在診斷及治療此類急性心肌功能失調的患者最重要的指標之ㄧ。目前在臨床上針對此類患者，若是有需要評估患者血行動力狀態，或左心室的灌流壓力，必須採用侵入性的方法，也就是放置肺動脈導管的方式才行。而對於以非侵入式的方法來評估，在目前的研究上，仍相當稀少且不夠完整。在一統合分析(meta-analysis)的研究，針對過去針對以肺動脈導管的方式來應用在血行動力不穩定的患者的隨機研究中，來分析其效益，其研究結果發現使用肺動脈導管對於患者的預後並無顯著的幫助，而其死亡率也不會因此而下降，在加護病房住院的天數也並無減少。由此可知，例行使用肺動脈導管的方式並無法改善患者的預後，然而是否有哪些特殊的患者可因此肺動脈導管的使用而改善預後也無相關的結果報告。因此在此類血行動力不穩定的患者，尋找更有效及更方便的評估及治療方式是有其必要性的。對於心臟功能衰竭的患者，心臟超音波仍是不可或缺的工具，也是確實了解心臟構造及功能之最重要工具之ㄧ。使用傳統的心臟超音波技術，可以測量得到左心室的射出率，左心室的大小以及經二尖瓣血流(transmitral blood flow velocity)的速度及變化，然而這些項目的應用仍有其限制，並不足以評估患者真正的血行動力狀態，也無法確實評估心室舒張功能，然而此血行動力指標卻是治療心臟功能衰竭患者所需之重要訊息。近來在心臟超音波儀器發展及突破之下，有許多新的技術被提出來應用，其中組織都卜勒超音波的應用是為最受矚目的一種新技術及觀念。利用組織都卜勒超音波來評估心臟血行動力狀態，或是左心室灌流壓力的方式，目前被認為最佳的方式為經二尖瓣舒張早期血流尖端速度(E flow peak velocity)與左心室舒張早期移動速度(Ea peak velocity)比值(E/Ea)。在過去的研究中顯示，此比值與患者之左心室灌流壓力成良好的正相關，與侵入性的肺動脈導管來比較，此E/Ea的比值與肺動脈楔壓成良好的正相關(r=0.69, P<0.001)，而相關性也較腦利鈉利尿胜肽與肺動脈楔壓之間的相關性更強。在研究中也發現，若E/Ea的比值若大於一十五，則預測其肺動脈楔壓大於一十五毫米汞柱高的敏感度可高達百分之八十六而特異性可達百分之八十八。此外在經過治療之後，患者肺動脈楔壓上升或下降之變化與此E/Ea的比值也呈現顯著的相關(r=0.87, P=0.003)，而此診斷模式在有心臟疾病的患者，亦即是有心肌功能失調者更為準確。依此結果顯示，E/Ea的比值應可作為評估之有效工具，也值得進一步探討，因此吾人將利用此觀念，以臨床上常見之急性心臟衰竭的患者為對象，進行進一步的評估。 急性心臟衰竭是臨床心臟急症中重要的疾病之一，也是急診醫療中每日須面對的患者。根據過去的研究顯示，急性心臟衰竭已成為美國六十五歲以上住院患者最主要造成死亡的疾病。其三十天的死亡率高達百分之十二，一年的死亡率可高達百分之三十三。此類患者其平均住院的日數為六日，而其出院後六個月內再次住院的機會則高達百分之五十。在住院的患者中，其心臟及身體功能能夠回復到原來的狀態並獨立生活者只有百分之六十二，其餘有百分之四的患者會於住院中死亡，因此急性心臟衰竭的發作對於患者來說的確是相當大的傷害，而正確的診斷及治療是改善此類患者預後的重要因素。過去的研究也顯示，如果利用血清標記來協助急性心臟衰竭患者的診斷，可以有意義的減少患者住院的天數，減少整體住院醫療的花費。特別是在此類急性心臟衰竭患者中，有相當高比率之患者有其他相關的疾病，如慢性阻塞性肺病，急性肺炎等，而這些疾病的干擾也會使得診斷更加的困難，因此發展新而有效的診斷方式確有其需要。 在心肺復甦急救後，針對其復甦後的症候群的治療雖然歷經了四十年的發展，然而其效果仍不佳。近來的研究顯示心肺復甦急救的生理病理與時間進行是有其關聯性，可依時間的進行分為三個階段，而此也意指其治療也需依照不同的階段而施以不同的治療模式。這三個階段分別為第一階段:電器生理階段(electrical phase)，其時間約為心跳停止發生開始至其後四分鐘。第二階段:循環生理階段(circulatory phase)，其時間約為心跳停止發生開始後四分鐘至心跳停止發生開始後十分鐘。第三階段:代謝生理階段(metabolic phase)，其時間約為心跳停止發生開始後十分鐘並持續下去。在心跳停止持續了十分鐘之後，由於全面性的缺血會導致組織的進一步傷害，並開始放出代謝產物，這些代謝產物會隨著血液循環而流至身體各處，造成比局部缺血更大的傷害。在此階段之時，前述的早期電擊以及傳統的心肺復甦急救效果已經不佳，而傷害也已經進展到了細胞的層次。一旦患者被初步急救成功，其生理病理機轉隨即過渡至前述的復甦後症候群及復甦後心肌功能失調的階段。在此階段所引發的生理病理機轉，即是前述的缺血及再灌流的機轉。 近年來在心肌損傷及保護的相關機轉上，紅血球生成素(erythropoietin, EPO)被發現有重要的角色。在近兩年來的研究發現，EPO對於以心肌梗塞模式引發的心臟缺血再灌流的損傷有其心肌保護的作用。在中樞神經系統方面，EPO對中風受損的神經元細胞也可產生良好的保護效果。在實驗動物中，在引發冠狀動脈阻塞後，經由單次高劑量EPO (5000 unit/kg)的給予，相較於無EPO處理的對照組，其心肌壞死的區域有顯著的減少，整體心臟功能的恢復也較佳。另一個紅血球生成素可能產生保護的機轉，則可能是與外來的紅血球生成素可以產生作用在內皮細胞上，並且保其免於進入細胞凋亡的階段，也同時有血管增生的效果，然而此類效果的產生需要時間，亦不能在急性期發揮作用。紅血球生成素直接對細胞的作用則是可以確定的。 在關於急性心臟功能失常的評估方面，吾人進行了一前瞻性研究。研究時間為西元二零零五年一月至西元二零零五年八月。研究對象為因急性呼吸困難而至急診處求診之患者，而此呼吸困難可為新發生之呼吸困難或是已經發生之呼吸困難急性惡化。血中腦利鈉尿胜肽(brain natriuretic peptide)的測定與否則端是臨床上的需要與否，特別是在診斷上有困難的患者，例如有多種共病的患者或是臨床上狀況複雜的患者，並由第一線的醫師決定。心臟超音波是由於急診部心臟專科醫師於急診心臟超音波室所執行。在研究進行過程中，所使用之心臟超音波機器為同一台配備有3.5MHz多相式陣列探頭(multiphase array probe)之機器(System V, GE–Ving Med sound AB, Horten, Norway)。組織都卜勒針對近二尖瓣左心室移動速度的測量則包含了收縮期(Sa)、心室舒張早期(Ea)及心室舒張晚期(Aa)。關於患者是否有急性心臟衰竭的診斷，亦即是此次急性呼吸困難是否是因為急性心臟衰竭的判定方式，則是由兩位獨立的心臟科醫師來判斷，而此兩位醫師並無患者的組織都卜勒(tissue Doppler)超音波及血中腦利鈉尿胜肽的血清數值資料。如果兩位心臟科專家之間的診斷不一致，則邀請第三位心臟科醫師來進行討論，並做出最後的診斷。所有的急性呼吸困難的患者皆被區分並歸類為急性心臟衰竭或是無心臟衰竭。 在此研究中，吾人前瞻性的登錄了一百零四個急性呼吸困難至急診求診的患者對於其呼吸困難非心臟衰竭所引發的個案中，其引發呼吸衰竭的原因分別為慢性阻塞性肺病(chronic obstructive pulmonary disease)的佔百分之四十六點三，肺炎佔百分之二十一點九，肺動脈栓塞佔百分之七點三。在患者的過去病史方面，急性心衰竭的患者罹患有糖尿病，高血壓，冠狀動脈疾病及心臟衰竭的過去病史比率較高，而有慢性阻塞性肺病的過去病史較少。在血液及影像實驗室檢查方面，急性心衰竭患者的平均血液尿素氮(Blood urea nitrogen)值為四十六點六毫克每壹百毫升(46.6±30.2 mg/dl)，非心臟衰竭組的平均血液尿素氮(Blood urea nitrogen)值為二十八點八毫克每壹百毫升(28.8±22.1 mg/dl)，其平均值較急性心衰竭的患者為低(P值為0.002)。在胸部放射線的檢查方面，急性心衰竭患者有心臟擴大及肺水腫的比率較高(P值為小於0.001)。在左心室的大小方面，急性心衰竭患者的以體表面積矯正之左心室舒張末期內徑之平均值較非心臟衰竭組之平均值為大。在左心室射出率部分，急性心衰竭患者的左心室射出率之平均值較非心臟衰竭組之平均值為低(50.4±16.4 vs. 64.9±12.1,P值小於0.001)。E/A的比值方面，而急性心衰竭患者的經二尖瓣舒張早期與晚期血流尖端速度的比值(E/A ratio)之平均值較非心臟衰竭組之平均值為高(1.29±0.78 vs. 0.88±0.45, P值等於0.007)。 在以組織都卜勒心臟超音波，利用二尖瓣週邊之左心室肌肉移動速度來評估心臟功能方面，急性心衰竭患者的左心室收縮期移動速度(Sa peak velocity)之平均值較非心臟衰竭組之平均值為低(6.3±2.1 vs. 8.3±2.1 cm/s, P值小於0.001)。急性心衰竭患者的左心室舒張早期移動速度(Ea peak velocity)之平均值較非心臟衰竭組之平均值為低(6.4±2.4 vs. 8.6±3.3 cm/s, P值小於0.001)。急性心衰竭患者的左心室舒張晚期移動速度(Aa peak velocity)之平均值較非心臟衰竭組之平均值為低(6.3±3.4 vs. 9.5±3.6 cm/s, P值等於0.001)。而此組織都卜勒心臟超音波測量之不同觀察者之間的差異，利用觀察者間相關係數可信賴度之測試(inter-rater correlation coefficient reliability test)之值為0.889 (P值小於0.001)，而同ㄧ觀察者，不同次測量之可信賴度之測試之值為0.947(P值小於0.001)。在組織都卜勒(Tissue Doppler)心臟超音波之檢查中，吾人也發現了急性心衰竭患者的經二尖瓣舒張早期血流尖端速度(E flow peak velocity)與左心室舒張早期移動速度(Ea peak velocity)比值(E/Ea) 之平均值較非心臟衰竭組之平均值為高(18.7±7.9 vs. 9.3±3.3 cm/s, P值小於0.001)。吾人進一步依據患者之左心室射出率小於零點五或是大於等於零點五來區分，並評估其E/Ea的差異。我們發現在左心室射出率大於等於零點五的患者中，急性心衰竭患者的經二尖瓣舒張早期血流尖端速度(E flow peak velocity)與左心室舒張早期移動速度(Ea peak velocity)比值(E/Ea)之平均值較非心臟衰竭組之平均值為高(17.6±8.1 vs. 9.1±3.4 cm/s, P值小於0.001)。而在左心室射出率小於零點五的患者中，急性心衰竭患者的經二尖瓣舒張早期血流尖端速度(E flow peak velocity)與左心室舒張早期移動速度(Ea peak velocity)比值(E/Ea) 之平均值也較非心臟衰竭組之平均值為高(20.1±7.7 vs. 10.7±2.6 cm/s, P值小於0.001)。我們進一步使用receiver-operating characteristics 曲線(ROC curves)來評估並找出以E/Ea比值來診斷急性心衰竭效力及最佳臨界值。對於左心室射出率大於等於零點五的患者中，其區線下面積(AUC, area under curve)的值為零點八七五(0.875±0.049， P值小於0.001)，而針對左心室射出率小於零點五的患者中，其區線下面積(AUC, area under curve)的值為零點九零三(0.903±0.061， P值等於0.003)，也表示此為預測及診斷急性心衰竭的良好工具。 根據ROC曲線，對於左心室射出率大於等於零點五，亦即是左心室收縮功能正常的患者，其以E/Ea比值來診斷急性心衰竭的最佳臨界值為一十一，可以有百分之八十八點九的敏感度，百分之八十二點九的特異性及百分之八十五點四的診斷正確率。在對於左心室射出率小於零點五，亦即是左心室收縮功能異常的患者，其以E/Ea比值來診斷急性心衰竭的最佳臨界值為一十六，可以有百分之七十點八的敏感度，百分之一百的特異性及百分之七十六點七的診斷正確率。為了評估應用E/Ea比值來診斷急性心衰竭的整體效力，我們使用上述分別針對不同心臟功能狀態的臨界值來計算，則其敏感度為百分之八十四點四，特異性為百分之八十五點四，而診斷正確率為百分之八十二點六。 為了進一步尋找並確認診斷急性心衰竭之獨立預測因子，以多變數邏輯回歸分析的模式來計算，吾人發現診斷急性心衰竭有意義的預測因子為E/Ea 比值(危險比為31.92)， 左心室射出率(危險比為0.91)，體表面積矯正之左心室舒張末期內徑(危險比為1.10)。若使用腦利鈉尿胜肽之濃度大於一百(100 pg/ml)為臨界值來診斷急性心衰竭的存在，其敏感度為百分之八十三點三，特異性為百分之五十二點六，而整體的準確度為百分之六十九點八。根據過去研究顯示，腦利鈉尿胜肽的結果讀值若為一百至五百之間(100 to 500 pg/ml)，則其預測及診斷急性心衰竭的效力並不佳，而腦利鈉尿胜肽的結果也無法作為臨床上診斷之參考。在本研究中，所有腦利鈉尿胜肽的結果讀值在此範圍內的急性心衰竭患者有百分之四十五點五，而非心臟衰竭的有百分之四十五點五，其數值相當接近。然而使用前述E/Ea 比值來判斷急性心臟衰竭之有無，則一十一位患者中可正確有意義的區分出患者是否有急性心衰竭的現象，其診斷正確性可達百分之九十點九(P值等於0.015)。在本研究中確立了組織都卜勒超音波檢查的效用，以此非侵入性，且第一線即可執行之檢查，提供了將來心臟功能失調患者早期診斷急治療將來的契機，根據此研究的結果也意指進行更大規模的研究，來證實此檢查在改善患者的預後有其可行性及必要性。 在建立窒息引發心跳停止及心肺復甦急救的實驗中，所使用的動物為八週大的Wistar種之公鼠。在動物準備及手術過程中，將體溫控制在36.5° to 37.5°C之間。氣管內插管則利用PE200的導管來進行，在氣管內插管完成後，即接上呼吸器進行機械式換氣。心跳停止是由窒息的方式來引發，利用將呼吸器關閉並且將氣管內管夾死來達到窒息的效果。在窒息開始之後，心跳速率會很快減慢而血壓也會很快下降，之後就會進展到心跳完全停止而血壓下降至零的階段。在經過了六分半鐘的窒息之後，立即給予每一百公克體重零點零一毫克之腎上腺素靜脈注射，同時開始進行胸部按壓並重新開啟呼吸器的運轉。胸部按壓的方式為利用食指及中指，並以每分鐘二百下的速度進行。動物手術準備的失敗率為百分之五點六，而在心跳停止後無法急救成功至恢復自發性循環者的比率為百分之七，這些動物皆被排除在之後的分析之外。股動脈血壓，左心室及右心房壓力的測量是利用充滿生理食鹽水之PE-50的管子來測量，並透過PowerLab電腦程式來記錄分析。左心室的收縮功能，如等長收縮期之單位時間內壓力上升速度(dP/dt40)及舒張功能，如最大之單位時間內壓力下降速度(maximal negative dP/dt)也利用了同一系統來分析。此研究為一控制動物實驗，研究動物被分為兩組:對照組及實驗組。對照組在急救過程中給予標準的急救過程以及準備，實驗組則是加上了紅血球生成素(EPO, erythropoietin, Roche Diagnostics GmbH, Mannheim, Germany)的使用，其投與方式為靜脈注射，投與時間為急救恢復自發性循環後三分鐘，所使用的劑量為每公斤五千單位(5000 unit/kg)，而此劑量是根據過去研究認為有心臟保護作用的劑量。其平均心跳停止，在控制組及紅血球生成素治療組分別為一百二十秒(120±31 seconds)及一百一十七秒(117±39 seconds)，兩者並無統計上的差異。而急救時間在控制組及紅血球生成素治療組分別為四十三秒(43±17 seconds)及四十一秒(41±13 seconds)，兩者並無統計上的差異。在引發窒息及心跳停止之前及急救恢復自發性循環後，研究動物的平均心跳，動脈收縮血壓，左心室收縮壓力及左心室舒張末期壓力在控制組及紅血球生成素治療組並無統計上的差異。由於急救過程中，氧氣的交換及血液的酸鹼值都會受到代謝障礙的影響，因此我們也分析在不同階段中，動脈血液氣體分析各種變項及數值變化。整體而言，在急救過後恢復自發性循環二小時之後，控制組的血液的酸鹼值下降至六點九(6.9±0.1)，產生明顯的代謝性酸中毒，紅血球生成素治療組則維持相對較佳的血液的酸鹼值七點二(7.2±0.1)。 在依據上述的急救及治療流程，吾人進行三天的觀察及預後的評估及紀錄。在控制組方面，多數的動物在急救後不久，亦即數小時內就會死亡，而其三天的存活率為百分之二十。在紅血球生成素治療組方面，雖然在急救後第二及第三天仍有動物會死亡，然而其三天的存活率有百分之五十。以Kaplan-Meier存活曲線(Kaplan-Meier survival curves)來評估，則明顯發現兩組的存活趨勢不同，以log-rank試驗來進行統計檢測，則發現在紅血球生成素治療組方面有較好的存活率(P值等於0.02)。在急救之後，以左心室收縮壓力為四十毫米汞柱當時之每單位時間之左心室收縮壓上升速度(left ventricle dP/dt40)及左心室之舒張壓下降速度 (left ventricle maximal negative dP/dt)為代表之左心室的舒張功能及收縮功能，漸漸變差。在急救後一百二十分鐘時，在控制組的部分，left ventricle dP/dt40收縮功能指標明顯繼續惡化，在紅血球生成素治療組方面，其心室收縮則保持在穩定的數值，較控制組為高(P值小於0.05)。左心室之舒張壓下降速度 (left ventricle maximal negative dP/dt)方面在急救後一百二十分鐘時，在控制組的部分，此指標明顯繼續惡化，在紅血球生成素治療組方面，其心室收縮則保持在穩定的數值，較控制組為佳(P值小於0.05)。在左心室末期舒張壓力方面，在急救後一百二十分鐘時，在控制組的部分，此左心室末期舒張壓力指標明顯繼續惡化，在紅血球生成素治療組方面，其左心室末期舒張壓力平均值較控制組為低(P值小於0.05)。在本研究中，吾人亦利用心臟超音波來評估急救後心臟功能的變化，在急救後九十分鐘後，控制組之左心室收縮比率仍未有回復的現象，但紅血球生成素治療組則有改善，其左心室收縮比率平均值分別為百分之二十四 (24±6.68)以及百分之三十二 (32±1.99)，紅血球生成素治療組明顯高於控制組(P值小於0.05)。吾人在研究中亦利用神經學評估指標來進行其神經學預後的評估。急救後二十四及四十八小時，在針對仍有意識的動物之評估則發現，在控制組部份其平均神經學分數較紅血球生成素治療組其平均神經學分數為低 (P值等於0.038)。為了要確定紅血球生成素確實有在體內及其心臟發揮作用及可能透過的機轉，因此進行了關於其下游相關訊息傳導路徑之研究。吾人發現在心跳停止發生及急救後二小時，心肌Akt及ERK磷酸化的程度上升，與控制組相比較起來，紅血球生成素治療組上升的程度更高，二組之間有明顯的差異(P值等於0.016)。 綜合上述研究結果，此研究確立了國人院內急救之流行病學結果及特色，並發現與院內急救相關之預後因子。在心臟功能的評估方面，吾人以急性呼吸困難的患者為對象，針對左心室功能仍保存者與功能不佳者，以E/Ea的比值做為臨床評估疑似急性心臟功能不全的患者卻有其價值。即使患者其血中腦利鈉利尿胜肽濃度的值介於為定範圍而難以用來作為診斷之用時，E/Ea比值可取代其角色，可作為臨床上針對急性呼吸困難患者有效的診斷工具。在此研究過程中除了對於心臟功能的評估外，吾人亦針對急性呼吸困難此常見的症狀，其原因可能是心因性的或非心因性的，建立先驅的資料，做為將來進一步研究的基礎。雖然本研究是以急性呼吸困難的患者為對象進行研究，然而在臨床上有許多疾病，如心肌病變，敗血症等疾病，其心肌功能也會受到不等程度的影響，而且與預後也有一定程度的關聯。在心肺復甦急救研究中，雖然從動物及臨床的研究中都已知心臟功能的損傷與存活預後有一定的相關，然而過去的資料皆是以侵入性的方式為主。因此在發展以更方便及有效的方式來評估復甦後心肌功能失常的過程中，組織都卜勒心臟超音波的應用是未來的方向。為了進一步探討心肺復甦急救之議題與治療之方式，因此在本研究中吾人建立了一心跳停止及心肺復甦急救後之動物模式，並評估其復甦後心肌功能失調之現象。在本研究中之結果顯示，在因窒息引發的心跳停止及心肺復甦急救，會造成一定程度之收縮性及舒張性心肌功能失調，並進一步造成死亡，此結果一方面使我們了解窒息引發的心跳停止的機轉，另一方面也顯示此模式也可成為一研究復甦後心肌功能失調之模式。本研究也是首先將此紅血球生成素應用在心肺復甦急救模式者，首次確認了此類後處理相關路徑在心跳停止及心肺復甦急救引發之心肌上傷害有保護的角色，而也提供以其他方式活化此路徑來改善急救預後之基礎及可能性。在本研究中顯示紅血球生成素的治療亦可改善神經學的預後，此為令人鼓舞的現象，而此研究亦可為將來治療並改善神經學預後之基礎。在本研究成功的利用紅血球生成素此具有後處理效果的藥物後，相信將來會有更多急救醫學的相關研究會依據此觀念，來尋找出對此復甦後心肌功能失調有效之藥物治療方式及劑量，並可進一步應用到臨床來改善此類患者的預後。此結果也提供未來進行不同模式，如心律不整急救等動物實驗的基礎，也可做為進一步進入人體臨床實驗之基礎。
- 學位論文
主題：精神分裂症患者具有工作記憶的缺失，本研究主要在驗證精神分裂症工作記憶的功能缺損對於精神分裂症患者自殺行為的相關性。 方法：研究個案選取了30位精神分裂症的個案，詢問其自殺史並施予活性與負性症狀量表(Positive and Negative Symptoms Scale, PANSS)精神病理的評量後，以Mini-Mental State Exam(MMSE)、數字記憶廣度測驗(Digit Span)、空間記憶廣度(Spatial Span)、與克氏持續度表現測驗第二版(Conners’ Continuous Performance Test version II; CPT II)檢視其整體認知情況與各項工作記憶分項。所有的個案都經過結構性臨床會談(Structured Clinical Interview for DSM-IV-TR Axis I disorders; SCID)為其精神分裂症診斷做再次確定，並排除性別、年齡、教育程度與情緒症狀因素的影響。 結果：(1)精神分裂症患者有自殺行為史者(N=11)其CPT II中commission error rate (49.7±21.1%)較無自殺行為史者(N=19; 29.3±14.8%; p<0.01)高，detectability (0.51±0.35)較無自殺史者(0.81±0.34; p<0.05)低。(2)病人的整體精神症狀的嚴重程度，與MMSE分數、CPT II中omission error rate、response style相關。(3)語言工作記憶與教育程度相關，而空間工作記憶與CPT II中omission error rate及hit reaction time相關。 結論：本研究認為精神分裂症患者過去的自殺行為與工作記憶中執行功能的反應抑制缺損有關。精神分裂症有自殺行為史者其CPT II的commission error rate較高、精神病理症狀嚴重者其omission error rate較高。