小說裡用銀對付吸血鬼,現實則用奈米銀對付食腦變形蟲

作者 | 發布日期 2018 年 12 月 09 日 12:00 | 分類 自然科學 , 醫療科技 follow us in feedly

在民俗和電影中,銀常拿來對付恐怖的吸血鬼;最近一項研究發現銀可用來對付日常生活的恐怖事物,當銀奈米粒子(奈米銀)和抗癲癇(seizure)藥物一起服用,能安全且有效地治療會吞噬大腦的變形蟲(amoebas)。



變形蟲是單細胞原生生物,可依據需求改變體型,也可以伸出偽足攝食或運動。一般情況下,變形蟲對人類不感興趣,牠們更喜歡生活在乾淨的水或土壤裡,並以細菌為食。

然而當被變形蟲污染的水從鼻腔進入人體時,變形蟲便有可能沿著嗅覺神經進到中樞神經系統或大腦,腦組織就會成為變形蟲大啖的美食。當人的大腦被吞噬並伴隨免疫系統對抗感染而引起發炎,最終會使大腦功能停止。患者出現劇烈頭痛前,會先失去嗅覺和味覺,也可能會出現幻覺甚至昏迷。

與變形蟲有關的疾病中,最惡名昭彰的莫過於福氏內格里阿米巴腦膜腦炎(primary amebic meningoencephalitis,PAM),此疾病是由福氏內格里蟲(Naegleria fowleri)造成,又稱為食腦變形蟲(brain-eating amoeba)。本研究第一作者、馬來西亞雙威大學(Sunway University)Ayaz Anwar 博士表示:「儘管 PAM 是罕見疾病,但致死率極高,不幸的是,目前為止仍缺乏有效藥物可治療。」

根據美國疾病管制與預防中心(Centers for Disease Control and Prevention,CDC)數據,從 2007 年到 2017 年,共記錄 30 個 PAM 病例,其中僅有 3 名倖存者,雖然醫生施予患者一些實驗性藥物,效果看似不錯,但仍然沒有明確的官方療法。

使治療變形蟲感染非常困難的原因之一是血腦障壁(blood-brain barrier,BBB),因為抗真菌藥物無法從血液進入大腦,而抗真菌藥物有時候也會拿來治療變形蟲感染,可惜克服 BBB 所需的劑量很高,甚至可能傷害腦細胞,且無法保證有效。但還是有些藥物可穿過 BBB 並影響中樞神經系統,比如治療癲癇和焦慮的藥物。

Anwar 博士和團隊認為或許可重組部分藥物分子以對抗 PAM。他們選了 3 種抗癲癇藥物──地西泮(diazepam,註冊商品名稱是 valium)、苯巴比妥(phenobarbital)、苯妥英(phenytoin),先前研究已知道這些分子會同時影響人類和變形蟲的細胞受體。

他們決定使用奈米銀為輸送藥物的媒介。Anwar 博士說:「金屬有抗菌能力,人體有忍耐金屬的能力,而金屬顆粒的小表面積可讓藥物更容易到達目標物。」研究還發現有些抗真菌藥物藉由奈米銀包裝,可更有效殺死福氏內格里蟲,使他們對這個研究方向信心大增。

研究小組將福氏內格里蟲和棘阿米巴原蟲(acanthamoeba)分別浸入培養液,再分為單獨使用藥物或奈米銀與藥物一起使用兩個組別。棘阿米巴原蟲也是變形蟲的一種,引起腦部感染後,有很高的致死率。前述 3 種藥物都能自行殺死變形蟲,但與銀一同作用會更有效。

後續實驗中,研究團隊發現有奈米銀的組別可提高細胞存活率,尤其是 valium 與奈米銀組合,似乎對細胞完全無毒,同時還能阻止變形蟲感染範圍擴散。

這項研究發表在《美國化學學會化學神經科學》(American Chemical Society Chemical Neuroscience)期刊。Anwar 博士說:「這研究結果還不算非常明確,但可以確定的是,這些藥物已由美國食品藥物管理局(Food and Drug Administration)核准,因此認為更安全且較易獲得,且已用於治療腦部變形蟲感染,故有發展潛力。」

研究像 PAM 這種罕見疾病是個挑戰,且還有許多事情必須釐清,包含為患者提供最佳的治療方式。由於變形蟲是經過鼻腔進入大腦,因此 Anwar 博士推測鼻腔噴霧劑也能發揮療效。目前,研究團隊正試著將這些藥物應用於活體動物。

(首圖為被變形蟲感染患者的脊髓液培養出的食腦變形蟲,來源:CDC)