解開百年謎團搶救2,600 萬人的記憶
商業週刊第1087 期2008-09-22 撰文者:曠文琪
最高票中研院新院士蔡立慧,找到控制失智的開關
蔡立慧,美國麻省理工學院大腦與認知科學系教授,靠著阿茲海默症
的研究,成為今年中研院院士選舉中,最高票與最年輕的女院士。(蔡
立慧提供)
你有沒有想過,有一天,你會站在十字路口,卻找不到回家的路。你
看著最愛的人,卻再也想不起他的名字?
這是阿茲海默症(Alzheimer's disease),也就是俗稱老年失智症、
老年癡呆症的標準病徵。在全球,已有二千六百萬人得到此病。超過
六十五歲者,罹患此病的比率約五%到一○%;超過八十五歲者患病
機率則高達五○%。
可怕的是,這個已經存在人類歷史超過一百年的病症,至今,找不出
確切病因、無藥可醫,遑論預防。即便美國前總統雷根與英國前首相
柴契爾夫人,面臨阿茲海默症時,也只能眼睜睜的讓病魔,將他們腦
袋裏的記憶,無情的啃食。
「至今,大家都仍像是在黑暗中摸索治療的方式,」台大醫院神經部
主治醫師邱銘章說。
「但她的研究,給了大家一道曙光,」中研院研究員 沈哲鯤 博士說。
她,就是蔡立慧,美國麻省理工學院大腦與認知科學系教授,靠著阿
茲海默症的研究,成為今年中研院院士選舉中,最高票與最年輕的女
院士。她的研究,讓著名科學期刊《自然》(Nature)與《科學》
(Science)大量刊載。
過去,有關阿茲海默症的病因研究,多隻停留在腦中「老人斑」的形
成上,但是蔡立慧卻找到了另一個可能的病因。當大家都以為,一旦
人患病之後,記憶一旦消失,就不會再回來,蔡立慧卻提出了,記憶
可能再恢復的證據,也就是,阿茲海默症是可能被治癒的。
「我就是ambitious(野心,雄心壯志),你也可以說很tough(強韌)。」
外表看來溫柔的蔡立慧,在越洋電話裏這樣形容她自己。她沒有誇張,
「你看她的研究,就會知道她很聰明。還有,根本天不怕,地不怕,」
中研院分子生物所研究員薛一蘋說。
「我很希望我的研究可以救人,去改變世界。」中興大學獸醫系畢業
後,蔡立慧到國外求學。「直到看到很多不同的人後,我才開始想,
我是怎樣的人,到底喜歡做什麼?」最後,喜歡深入問題找答案的她
選擇了研究之路。
「我就是雄心壯志!」從分子生物學切入,大膽另闢蹊徑
當時,碩士攻讀分子生物學,博士攻讀病毒學的她,一開始也是跟著
老師做癌症研究。而有關癌症研究的發現越來越多,只要站在前人的
研究基礎上,她可以很快就有新的進展。不過,她卻把眼光轉至大腦
神經的研究,尤其是阿茲海默症領域,「當時幾乎很多人都是做病理
研究,」主要是觀察阿茲海默症發生後的大腦變化,卻少有人能解釋
出,為何而來。
「在這個領域,有太多問題無法獲得解答。」蔡立慧想要以分子生物
學的角度切入,從細胞的變化形成去找出原因。
她的大膽,從這裏看得出。先不談大腦領域有太多未知黑洞,很可能
終其一生的研究,最後都石沉大海。她要從分子生物學領域,跳到大
腦神經領域,「這代表你要非常大量的學習,」沈哲鯤說。從大腦如
何形成、神經如何發育、神經系統如何控制行為,還有各種大腦疾病
的病理,對她而言,都是新學問。
即便學完之後,「人類約有三萬二千個基因數,每個基因也不只一個
細胞分子,」中研院分生所研究員簡正鼎形容。她要分辨出影響阿茲
海默症的分子,如同大海撈針的困難。
重重關卡在她眼前。她卻說:「越難,越有趣」。
「我每天就是在一點一點的解開疑惑,」蔡立慧說。當時,她發現以
前研究癌症領域時,專注觀察的一個名為CDK5 的蛋白質,在大腦神經
元發育過程,扮演很重要的角色。同時,又有人發現,阿茲海默症患
者的大腦裏頭,似乎有比較多名為P25 的蛋白質。這中間到底有沒有
關連性?
「我就是都去試,不停的試,」一九九九年,蔡立慧研究團隊一篇登
在《自然》雜誌上的論文,震驚學界。她發現,人的腦細胞裏有一種
P35 蛋白質,如果分裂成為P10 與P25 的蛋白質後,P25 若失去控制,
就會活化名為CDK5 的蛋白質。最後,細胞骨架裏的主要成分Tau 會被
磷酸化,造成我們所看見,阿茲海默症患者大腦X 光圖中的神經纖維
化情形。
「這等於是給了阿茲海默症病因,第二個解釋。」沈哲鯤分析,過去
幾十年,大家認為阿茲海默症是,類澱粉樣蛋白在大腦皮質及海馬回
中過度分泌而大量沉積,導致神經元傷害,所以產生老人斑塊和神經
纏結。但現在,蔡立慧的研究找到另一條路徑,並讓致病的源頭更清
楚。
但一開始,蔡立慧的發現,備受批評。「其他科學家覺得怎麼會是一
個從另一個領域的年輕人做的,會去質疑研究過程的嚴謹。」「我那
時也無法諒解,他們怎麼這樣(說),」蔡立慧原本冷靜的語氣忽然
有點高昂。後來呢?「我覺得結果會證明一切,重點是,我的研究對
病人有沒有幫助,我不能去管別人。」
直到二○○四年,其他人開始大量研究,印證了蔡立慧的說法。
五年時間,孤單中,蔡立慧仍執意前行。
「每一天都很緊張」發現記憶能恢復,但離造福世人還很遠
二○○七年五月。蔡立慧的研究團隊在《自然》發表了另一個發現。
她直指,從動物研究中發現,患了阿茲海默症的老鼠,仍可能透過環
境和藥物的刺激,找回記憶。
她替小老鼠進行基因改造,把會引起阿茲海默症的蛋白P25,改為可
以人為控制啟動或是關閉。結果發現,小老鼠在P25 關閉的時候,可
以順利避開電以及通過迷宮,找到食物;一旦啟動P25 之後,就會慢
慢忘記這些技能。但是,當研究人員去塑造一個快樂的遊戲環境給小
老鼠,或者是投入一種名為HDAC 的抑制劑時,原本失去記憶的小老
鼠,不僅記憶回來了,還會比以前學得更快、更好。
「這代表人的記憶沒有真正消失,只是連接這些記憶的神經通道被阻
住了。」「這就像長途電話線,有時會斷訊或聽不清楚,」但通路仍
在,只要打開開關。蔡立慧認為,阿茲海默症的病人,是可能恢復理
智的。
蔡立慧不知道這個研究結果到臨床實驗,最後化為藥物來治療病人,
到底還需要多久時間。學界看她眼前的路還很漫長,「有找到另一個
pathway(通道)當然很好,但,都是要走到最後(藥物能在人體證明
療效)才算數,」台大神經科醫師邱銘章說。
「我只能加快我的速度往前走。」「我每一天都很nervous(緊張),
都在想,如何能做出更好的實驗。」從一九九四年投入至今,十四年
的時間,她從門外漢成為腦神經學專家。「這要有很強的意志與企圖
才做得到,」薛一蘋說。她指的,不只是學術的關卡,還有性別與華
裔身分。
「我沒有特別去注意性別的事情,我就是埋頭做,做到後來抬頭(看),
好像真的很少女的(科學家)。」每天工作至少十二個小時。「我女
兒,很小就到實驗室裏看我工作,」蔡立慧說。
「不會覺得辛苦與犧牲太多?」記者問。
「怎麼會?」「我對記憶,真的很有興趣。記憶為何會消失,為何會
形成,為何人常會忘掉眼前的事,但卻對童年記憶念念不忘?」她又
開心說起,之前她進行的一項研究︱︱如何靠控制CDK5,去消除人的
恐懼記憶。如果成功,那麼從伊拉克戰爭歸來,或因重大傷痛事件所
苦的人,或許就藉由藥物,獲得解脫。
「那天,外婆忘了回家的路」不畏艱難,只因她忘不了那失落的臉
為何能對研究記憶這件事情,執著至此?她怎麼會相信,自己就能解
開這個千年來沒人解開的謎團?
好強的蔡立慧,最後說了一個很柔軟的故事。
「那時候我才三歲。我一出生,我爸媽就讓我住在基隆,跟外婆一起
住。她會帶我去菜市場,買菜啊,一起吃面,然後有時候會坐公車、
去醫院。結果那一天,站在馬路上,她忽然看著我,然後問我,我們
該怎麼回家?」「那個表情,到現在我還記得……(停頓一下),就
是很失落,我知道她是真的不認得,真的不認得,最後,是我牽著她
回家的,」「到後來,我們才知道,那就是阿茲海默症……。」
「我一直以為我忘掉了,但,其實沒有。」
每當蔡立慧研究遇到瓶頸與挫折時,她常常會想到,那時外婆的表情。
就這樣,四十五年前一個傷痛的記憶,被當年的小女孩化為力量。她
無法替已經去世的外婆找回記憶,但只要再努力點、更堅強點,或許
有一天,就能替兩千多萬人,把暫時按上「off(關閉)」的記憶開關,
重新打開來。
小檔案_ 蔡立慧[ 隱藏]
出生:1960 年
學歷:美國德州大學西南醫學中心病毒學博士、威斯康辛大學
分子生物碩士、中興大學獸醫系
經歷:哈佛大學醫學院病理系教授
現職:美國麻省理工學院大腦與認知科學系教授與研究員、中
研院院士
*六種方式教你多存「腦本」
阿茲海默症目前無藥可以治癒,相關藥物只能延緩惡化。目前,還有
幾十種藥物正在進行臨床實驗,大約需要三到五年才會陸續上市。
但臺灣失智症協會常務理事、台大醫院神經部主治醫師邱銘章說,也
不需要絕望,以下有幾種已被證明,是可以預防此病症發作:
一、飲食。沒有任何研究可證明吃維他命可以防禦疾病。多攝取高纖、
粗糙的穀類與青菜水果比較實際,少吃油脂與高膽固醇食物。
二、保護腦部。不要讓腦部隨便受傷。
三、控制體重。太胖與太瘦都不行。
四、別離群索居。統計指出,孤單、寂寞的單身者,得到阿茲海默症
的機率較高。
五、多運動。
六、常做會動腦的事。例如閱讀書籍、報章雜誌。年輕存越多「腦本」,
越多神經被活化,絕對有益無害。
(文●曠文琪)
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