益生菌緩解孩童的感冒、類流感之症狀和發病時間

八月 25, 2009

益生菌已廣泛被應用在促進人類健康,而其主要的功用有降低過敏免疫反應、維持腸道中正常的微生物菌相、抗腫瘤活化免疫系統、促進乳酸的代謝、調整腸胃道功能、降低血液中的膽固醇、減緩老化,但是有關對於健康族群的預防效果所知有限。 

根據8月份小兒科(Pediatrics)醫學期刊的一篇雙盲、安慰劑控制研究,益生菌可以預防孩童的感冒和類流感症狀。 

研究者評估使用益生菌對於3到5歲健康孩童之感冒和類流感症狀的發生率和發病期間的效果。在326名符合的孩童中,隨機指定104人使用安慰劑,110人使用單一菌株(Lactobacillus acidophilus),112人使用複方菌株(Lactobacillus acidophilus +Bifidobacterium animalis)。 

以下數據是益生菌組與安慰組比較後分別降低的結果:

  單一益生菌 複方益生菌
發燒發生率降低 53.0%(P = .0085) 72.7%(P = .0009)
咳嗽發生率 41.4% (P = .027) 62.1% (P = .005)
流鼻水發生率 28.2% (P = .68) 58.8% (P =.03)
發燒、咳嗽、流鼻水的症狀期間 縮短32% (P = .0023) 縮短48% (P < .001)
使用抗生素 68.4% (P = .0002) 84.2% (P < .0001)
缺課天數 31.8% (P =.002) 27.7% (P < .001)

因此,這篇研究對於益生菌預防感冒的效果,及使用多久會產生效果的疑慮給予一個正面的回饋,每天補充益生菌且為期六個月,是減少發燒、咳嗽、流鼻水發生率以及時間、減少抗生素處方、減少因病缺課天數的一個安全有效的方法。 

參考文獻:
1. Pediatrics. 2009;124:e172-e179.

2. http://www.medscape.com/pharmacists

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類風濕性關節炎療法進展之介紹(五)

八月 24, 2009

合併使用益生菌提高口服耐受性的療效可應用於RA的治療

    益生菌對於免疫系統的調節作用,也可應用於自體免疫性疾病的治療上。我們也利用合併使用益生菌L. reuteri與二型膠原蛋白口服耐受性的方法來治療發炎性關節炎的病人,初步觀察發現臨床上病人的症狀能獲得緩解,組織中IL-10的濃度會上升。

無獨有偶的,韓國So等合併使用益生菌L. casei與二型膠原蛋白的口服耐受性療法來治療類風濕性關節炎老鼠模式動物(20)。 他們發現這種方法能夠緩解臨床狀,包括關節部位的腫脹、淋巴球的浸潤、與關節軟骨的破壞,都明顯的優於單獨使用二型膠原蛋白。同時,如果與一般用於RA的免疫抑制劑methotrexate MTX相比,初期的效果雖然不如MTX治療組,但是在使用42天以後效果明顯較MTX佳。而其免疫機轉,從組織切片來看,它能減少關節腔軟骨淋巴球的浸潤,進而減輕軟骨的破壞。它藉由改變細胞激素分泌,調節淋巴細胞的發炎反應,合併使用益生菌與二型膠原蛋白的RA老鼠體內的發炎性CD4+T細胞所分泌的發炎細胞激素,包括IL-1β,IL-2, IL-6, IL-12A p35,IL-12B p40等都明顯降低。相反的,抗發炎激素如IL-10與TGF-β則增加(20)。 而且這種免疫調節作用是具有抗原特異性的,研究中指出有使用此合併療法的RA鼠體內能與二型膠原蛋白反應的發炎性CD4+T細胞的增生會受到抑制。而血清中二型膠原蛋白特異性IgG2a與IgG2b的抗體濃度會下降,而這些抗體正是引起RA發炎反應的Th1-type IgG。由於它的特異性抑制作用,堪稱為RA的免疫特異性標靶療法。

這種免疫特異性標靶療法除了抑制發炎型T細胞之外,也會增加調節型T細胞的數目。利用流式細胞儀分析淋巴細胞,發現使用該療法的老鼠血液中Foxp3+CD4+的T細胞會增加(20)。而Foxp3+正是調節型T細胞中特異表現的轉錄因子,這個結果表示調節型T細胞的增加是使本療法能夠有效率誘導口服耐受的機轉之一。

從這個研究結果發現這種治療方式對於免疫系統的調節,涵蓋了先天性免疫系統與後天性的免疫系統。目前雖然仍不清楚益生菌是如何誘導口服耐受性的產生,但是利用微生物的衍生物作為免疫刺激劑再加上特異性抗原,是疫苗發展過程中佐劑的概念。在疫苗發展史上,在發展次單位疫苗時發現某些不容易引起免疫反應的抗原,再加入微生物衍生物的佐劑後,可提升免疫效率。因為對於人體來說微生物是外來物質,先天性免疫系統利用比較原始的形式辨別分子(pattern recognition molecular)像是toll like receptor來加以辨識,並啟動免疫反應,尤其是APC的活化,才能將抗原傳遞給淋巴球引起特異性的後天免疫反應,進而提升免疫的效率。是否兩者的機轉相同,仍需要更多的研究闡明。

結語

        拜免疫學與分子生物學技術進步之賜,近年來RA的治療方法有了長足的進步。這些免疫療法的發展,使過去許多嚴重的RA病患盼到治療的曙光,在RA的病患族群中約有10%的病人屬於惡性的(aggressive) RA,對所有藥物的治療皆無效。免疫療法使這些病人有更有效的治療方法,提供醫療人員更多可使用的工具。這些方法值得更進一步的研究與發展,它不僅可以用於治療RA,其他的研究中也發現,它對許多免疫介導的發炎性疾病(immune-mediated inflammatory diseases),例如僵直性脊椎炎(ankylosing spondylitis)、乾癬(psoriases)、克隆氏症(Crohn’s disease)、系統性血管炎(systemic vasculitis)以及Bechet’s病等也有治療的效果。也許有朝一日人類終能克服這些難纏的免疫性疾病。

(此篇文章已發表於台灣醫界Vol. 52 No.8., Aug 2009)

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類風濕性關節炎療法進展之介紹(四)

八月 24, 2009

腸道微環境(microenvironment)決定口服耐受性治療的效果

    不幸的是,同樣的方法在人體臨床試驗中所得到的效果就不那麼絕對了。有些研究顯示此種療法能夠改善關節炎病人的病情(16),有些則無明顯療效(17)。 免疫學家檢討其中的原因,發現腸道中的菌叢環境決定了口服耐受性的效果。 為什麼腸道菌叢對於口服耐受性的效果佔有決定性的地位呢? 主要有兩個原因,第一個是腸道中的菌叢決定了腸道免疫系統的微環境, 這個道理很容易理解,如果我們的腸道中充滿了壞菌,腸道免疫系統必須全力備戰,這時候腸道系統中就會充滿了磨刀霍霍的發炎性T細胞,它們拼命的製造發炎的細胞激素,像是IL-1或是IL-6,有了這些堅強的戰力,我們才能免於壞菌的侵襲。相對的,在這種烽火連天的戰場上,擔任和平使者的調節型Treg細胞,可就沒有出場的機會了,所以也就很難引起口服耐受性的免疫反應。 另一個原因有些研究發現有正常腸道菌叢的小鼠能被誘發口服耐受性,而無菌鼠(germfree mice)卻不能。他們發現如果讓無菌鼠服用某些特定的益生菌株能夠回復口服耐受性(18),這些研究說明了腸道菌叢在誘發口服耐受性的機制上扮演重要角色。

 

益生菌對於免疫系統的影響

    腸道的菌叢對人體是一個很重要的微生物刺激來源,腸道中的細菌數目高達千兆,它能對於人體健康產生正面或負面的影響。腸道除了我們所熟知的營養功能之外,它還有很重要的免疫功能,有70%-85%的免疫細胞聚集於此,我們的免疫系統與腸道菌叢間的微妙互動,決定了許多生理與病理的現象。益生菌長久以來被認為是腸道中能對人體健康產生好的影響的微生物,過去的研究發現它對人體免疫系統有許影響,包括增加吞噬細胞的吞噬能力,活化自然殺手細胞,促進IgA的產生等。有些益生菌株像是L. rhamnosus, L. casei, L. paracasei等會刺激產生大量的抗發炎細胞激素(anti-inflammatory cytokine),像是IL-10,TGF-β,會抑制淋巴球的增生,活化調節型Treg細胞,而被認為具有免疫調節的作用。因此益生菌株被應用於治療慢性發炎性疾病,包括過敏性疾病、慢性發炎性腸疾、克隆氏病以及潰瘍性結腸炎,都有進行療效評估的臨床試驗。過去王等也曾經評估口服L. paracasei對於過敏性鼻炎症狀的改善,發現它能夠增加血清中INF-γ,並降低血清中特異性IgE的濃度,能調節Th1/Th2的平衡(19)


類風濕性關節炎療法進展之介紹(三)

五月 15, 2009

口服耐受性療法

 而另一種免疫療法,則是口服耐受性療法,又稱為黏膜疫苗,它的原理是利用腸胃道黏膜反應的特性。腸胃道是消化系統,每天必須面對各式各樣的外來物質,包括食物或是微生物。免疫系統的第一要件就是分辨敵我的能力,也就是打擊有害的物質,更重要的是容忍無害的物質。大家可以想像,如果我們的免疫系統不能容忍任何外來的物質(包括食物)的話,我們只要一吃東西就會引起上吐下瀉的腸胃炎,那我們就會餓死了。因此這個機制對人類的生存是很重要的,免疫學家把它稱為口服耐受性(13)。也就是說,無害的物質經由口腔進入腸道黏膜,與身體的免疫系統接觸,免疫系統可以認識它是無害的而容忍它,不加以攻擊。 這個現象早在1911年就被發現了,免疫學家Wells發現如果先餵食小鼠卵蛋白,再用卵蛋白誘發小鼠過敏,小鼠比較不會產生無防禦性過敏反應(anaphylaxis) 。然而,一直要到1970年代,我們對於T細胞免疫比較清楚之後,這個現象才被大量的研究。

 口服耐受性之原理--近鄰抑制 (bystander suppression)

口服耐受性的產生,主要是腸道黏膜的免疫系統接受到無害的物質後,會產生認識該物質的抗原特異性調節型T細胞(antigen-specific regulatory T cell, Treg)。 這種Treg細胞,會分泌出TGF-β、 IL-4、 及IL-10這類抑制性的細胞激素,這些激素會抑制認識相同抗原的發炎性Th1細胞的活化,使免疫系統不產生發炎性的免疫反應(14)。例如當我們吃下一客牛排,當牛肉蛋白進入腸胃道中與黏膜的免疫系統接觸,APC就會將牛肉蛋白呈現給免疫系統中認識牛肉蛋白的調節型Treg細胞,這種Treg細胞就會被活化而分泌出TGF-β、 IL-4、及IL-10 ,這些抑制性的細胞激素會抑制鄰近其他發炎性Th1細胞的活性,使它不去攻擊牛肉蛋白,而不會引起一連串的發炎反應,這樣你就可以享受一頓愉快的晚餐,而不會鬧肚子。免疫學家稱這種具有特異性的免疫抑制反應為近鄰抑制。 然而並不是所有的抗原都能夠引起免疫耐受性,還是必須視個別抗原的特性與載體(vehicle)而定。

口服耐受性對治療自體免疫疾病之應用

由於腸道黏膜免疫系統的這種特性,許多學者都對口服耐受性產生極高的興趣。因為目前醫界對許多免疫性過於亢進的疾病像是過敏、自體免疫(類風濕性關節炎、多發性硬化症、第一型糖尿病)等大多只能採取傳統免疫抑制療法或事後補救療法。既然腸胃道有對抗原寬容的特性,同時腸胃道又是身體最大的免疫器官,分布許多淋巴組織(Peyers  patch) ,這些組織中包含了全身70%的淋巴細胞,如果能夠利用口服耐受性,將特定的抗原經由口服方式,刺激腸道黏膜的免疫系統來調節亢進的全身性免疫反應,就能夠徹底地治療這類疾病。這種想法是很符合科學邏輯的,在許多的動物實驗中也證明有它的效果,例如過敏性腦脊髓炎、糖尿病、重症肌無力,當然還有抗CII自體免疫所引起的RA。這個動物實驗的機轉是將萃取自雞軟骨的CII餵食會發生關節炎之老鼠後,CII在老鼠腸道黏膜中透過APC活化認識CII的調節型Treg細胞,當這些Treg從腸道移動到淋巴組織中,並隨著血流來到關節組織中會對它周圍的認識CII的發炎型Th1細胞產生近鄰抑制,使認識CII的發炎型Th1細胞不活化。所以不活化的發炎型Th1細胞中也不會去攻擊關節中的CII,關節自然就不會發炎。 1993年哈佛大學Trentham等曾於「科學」雜誌發表60名嚴重RA患者在口服雞軟骨CII3個月後,可以顯著改善症狀嚴重度並且無任何副作用,開啟了使用CII於RA的輔助治療之門(15)


類風濕性關節炎療法進展之介紹(二)

五月 15, 2009

傳統RA治療方式

目前對於類風濕性關節炎的治療就是減輕疼痛及降低發炎反應,一般使用非類固醇抗發炎藥或是類固醇製劑,另一類藥物是免疫抑制劑如azathioprine、cyclophosphamide、或是 disease-modifying antirheumatic drug (DMARD)。 這些化學藥物能夠透過抑制免疫系統,減少對於關節的破壞。如果一旦造成關節變形而影響功能,就必須進行外科手術矯正。 近十年,由於積極使用DMARD,在疾病的早期即開始使用,使病人關節軟骨與骨質的破壞速度減緩。但這些治療方式並沒有真正治療RA的自體免疫致病機轉,同時它對免疫系統的抑制是全面性的,而沒有特異性,因此產生的副作用很多。 最常見的副作用就是免疫力下降,容易被微生物感染,或是造成內分泌混亂。因此醫界與學界也正在尋求更進步的治療方式來滿足病患的需求,尤其是各種生物製劑紛紛被開發,包括細胞激素抑制劑(8)、T細胞受體抑制劑(9)、口服耐受性療法以及免疫標靶療法等。這些免疫療法能夠真正改變類風濕關節炎的自體免疫反應,因此受到醫界極大的注目。

 RA免疫療法

最早發展的免疫療法主要是針對T細胞,研究者希望藉由移除T細胞(depleting T cell)來改變免疫反應,這樣的做法卻沒有成功。而另一種研究方向則是針對發炎性細胞激素,尤其是TNF-α。這種療法目前已經進展到臨床試驗的階段。

TNF-α阻斷療法(TNF-α blockade)

1980年代初,在RA病人的關節滑囊膜中首次發現TNF-α的存在,到了1980年代末,阻斷TNF-α的特異性單株抗體就被利用分子生物學的技術製造出來。這是一種老鼠與人類抗體的嵌合抗體(chimaeric antibody) , 是由老鼠抗體的可變區(variable region)接在人類抗體的固定區(constant region)上,這樣的設計具有減少過敏反應與抗體耐受性的優點,這種抗體稱為CA2(即後來的infliximab)。CA2原來是倫敦甘乃迪風濕病研究中心(Kennedy Institute of Rheumatoloty)用來研究TNF-α在RA致病機轉重要性的工具,實驗中發現只要阻斷TNF-α就能阻止其他發炎性細胞激素的產生。將這種抗體施打在二型膠原蛋白誘發之RA動物模型DBA1小鼠上,能夠改善明顯RA的病情。在1990年代初期,TNF-α阻斷抗體第一次注射在人體,成功的改善RA病人的症狀。在臨床試驗中,這種治療方法能夠減輕病人關節的腫脹與疼痛,降低急性發炎反應,即ESR下降,和血中C-reactive protein (CRP)減少。長期觀察發現它能減緩關節侵蝕及關節腔的窄化。然而,這種療法的缺點是有些病人會對這種嵌合抗體產生抗體,使嵌合抗體漸漸失去功效,必須並用DARMS,抑制抗體產生。因為TNF-α在正常免疫系統中是重要的細胞激素,阻斷它會產生嚴重的副作用,例如它會使潛伏的結核菌再次活動,增加其他感染的風險,誘發其他自體免疫疾病(例如SLE) ,甚至增加淋巴癌與其他惡性腫瘤的風險。

 其他細胞激素阻斷療法

另一個RA治療目標是介白素-1,目前能夠使用的IL-1阻斷製劑是anakinra,這是IL-1受器的拮抗劑(IL-1 receptor antagonist) ,它能夠結合在細胞上的IL-1受器,而阻礙內生型IL-1與其受器結合,這種療法在治療RA上也有療效,但是效果沒有TNF-α阻斷療法強(10)。 然而目前Anakinra在英國已經獲得藥證,但很少用於治療RA,反而用於治療成人的Still’s disease與Muckle-Wells syndrome上十分成功。此外,還有其他治療目標,例如IL-6。IL-6的抑制劑MRA是人類抗IL-6 受器的單株抗體,MRA目前已經進入第二期臨床試驗,並持續在發展中(11)

CD20的阻斷療法則是與上述療法的目的不同,它是用來阻斷B細胞在RA致病機轉中的作用。Rituximab是一種能夠結合於B細胞的表面標誌CD20 (B-lymphocyte cell surface marker, CD20) 的單株抗體,造成B細胞的移除(B cell depletion)。這種抗體原來是用於治療B細胞淋巴癌,但是在一些臨床研究中發現它對於嚴重RA的病人也十分有效(12)

然而注射阻斷性單株抗體都是一種被動免疫,因此療效約數月,必須持續施打,費用十分昂貴。同時它所能達到的最佳目標是緩解(remission)病情,不能真正調節自體免疫反應,因此還有其他的治療策略被發展出來。


活性竹碳微粒

五月 15, 2009

什麼是活性碳
活性碳(activated carbon) 是一種多孔性的含碳物質,其結構則為碳形成的六環物堆積而成,由於六環碳的不規則排列,造成了活性碳多微孔體積及高表面積的特性。極大的微孔容積與比表面積,對有機高分子物質有很強的吸附力,因此它可以吸附(含有機及無機物質)
–微量成分
–色素
–有機農藥
–腸道的細菌性毒素、消化性毒素
–重金屬與含氮毒素質

藥品級的活性碳其實是在急診室使用的急救藥品,像是農藥、重金屬、或是食物中毒用於吸附細菌毒素時使用的,也常應用於肝昏迷、尿毒症病人降低腸中含氮毒素的解毒療法。它的原理是利用活性碳的物化性質。過去活性碳產品並不適合作為平日腸道保養,主要是它會在胃酸中凝結,使得有效吸附表面積下降,解毒功效大打折扣。另一項缺點是,因為它是非特異性的吸附,因此在經過小腸也會吸附營養素,並不適合長期使用。

活性竹碳微粒劑型是製藥工藝的一大突破,克服活性碳商品的缺點,這種劑型能夠避免吸附其他營養物質的缺點,不會影響胃與小腸對營養物質的消化吸收功能,且能夠更有效率的吸收大腸毒素。

活性竹碳微粒利用目前製藥技術將活性碳製作成粒徑大小為1毫米的微粒,並且在外層包附上一層腸溶膜衣。這種腸溶膜衣只能在pH為7的大腸環境中溶解,因此當這種腸溶型竹碳微粒進入pH值為2的胃酸及pH值為6的小腸時,並不會崩解。每一個微粒能完整的抵達大腸時才會崩散,執行吸附毒素的功能。

活性竹碳微粒是一個自然且具科學的排毒方法,長期使用亦不會造成營養缺乏的可能性,更不會影響腸道自然蠕動的能力,非常適用平日腸道保養。


類風濕性關節炎療法進展之介紹(一)

十月 27, 2008

在過敏風濕免疫科的門診中,除了眾多過敏性疾病的患者之外,還有許多患者是自體免疫疾病,其中最常見的當數類風濕性關節炎(rheumatoid arthritis, RA)。 RA是一種慢性發炎性的關節疾病,疾病盛行率將近1%,男女之比例約為1:3。 患者大多出現雙側性多發性關節炎,初期大都發生在手、腕、膝、足等四肢關節,嚴重時也會影響頸椎關節。症狀包括關節熱、腫、痛及僵硬感,病程進入中晚期會造成關節變形、嚴重疼痛與肢體失能,對病人的生活品質產生巨大的影響。 根據統計罹患RA的族群壽命較沒有罹患RA的人短,據美國的統計資料,類風濕性關節炎的病人平均壽命只有66.8歲(1)。 該病約80%發生於30-50歲的壯年人,並且在發病後的10年內,有30%的病人就會失去工作能力,對於個人、家庭和社會造成巨大的經濟負擔。以美國為例:包括醫療成本與生產力損失在內,RA病人所耗費的社會成本高達每年1280億美元。

RA的自體免疫致病機轉
RA的自體免疫機轉中,T細胞扮演很重要的角色。目前認為RA的致病機轉是由於一未知抗原(可能為自體抗原或外來抗原)被抗原呈現細胞(antigen presenting cell, APC)和第二型組織相容複合體分子(class II major histocompatiblity complex molecule, MHC II)結合,呈現與T細胞上的T細胞受器(T cell receptor, 簡稱TCR)連結後,活化T細胞,使T細胞產生發炎性的細胞激素,像是腫瘤壞死因子(tumor necrosis factorα,TNF-α)及介白素1,6(interleukins 1 and 6, IL-1,6)。同時也會分泌驅化因子(chemokins, 像IL-18與 RANTES)與附著分子(adhesion molecules, αVβ3)。這些分子會促使發炎細胞進入關節腔,造成滑液囊的發炎。同時,T細胞也會產生血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor, VEGF) ,使局部血管新生,讓更多發炎細胞浸潤。TNF-α, IL-1, IL-6這些發炎細胞激素會刺激關節中的巨噬細胞與纖維母細胞分泌軟骨分解酵素像是matrix metalloproteinases,造成軟骨的破壞。因此T細胞在RA疾病發展的初期扮演關鍵性的角色。(5)

RA病人血清中可以發現到高濃度的自體抗體–風濕因子(rheumatic factor),最常見的風濕因子為對構成關節軟骨的二型膠原蛋白(type II collagen,CII)所產生的抗原特異性抗體(antigen-specific antibody) (6)。 CII只存在軟骨組織中,是構成軟骨的主要成分,佔了軟骨60%的乾重,它在關節正常活動的生理功能中扮演重要的角色。 學者Wooley等人於1984年的研究發現類風濕性關節炎的病人血清中可以發現高濃度的抗CII自體抗體(6)。正常人血中沒有這種抗體,因為正常的免疫系統可以辨識關節的CII是身體的一部份,不會產生抗體去攻擊它,但是RA病人的免疫系統誤認CII是外來的物質,而產生抗體加以攻擊,因此我們稱這種抗體為自我抗體(auto-antibody)。 1977年Trentham等學者發現在小鼠中打入抗CII的自體抗體會誘發小鼠出現關節炎症狀(7),由此可知抗CII的自體抗體與RA的致病機轉息息相關。

RA的流行病學與致病機轉
RA的確切病因雖尚不清楚,目前的研究認為RA與遺傳及感染有關。 流行病學的調查發現若直系親屬中若有他人罹患RA,則本人罹患RA的機率將提高4倍。許多研究指出HLA-DR(2)及HLA-DQ8(3)基因與類風濕性關節炎的產生有很高的相關性。 也有研究發現一些病毒性感染如黴漿菌、EB病毒、巨細胞病毒、小病毒、德國麻疹病毒 (4)等之感染後,可能誘發自體免疫反應,進而發展成RA。 其致病機轉可能是這些病毒在感染患者後,所呈現的外來抗原和人體關節組織有一種「分子結構的模仿性」(molecular mimicry),因而引起免疫反應,讓原本要清除外來抗原的免疫反應轉而攻擊自體關節組織造成慢性發炎。 另外的可能性是有些葡萄球菌,鏈球菌和黴漿菌會製造超級抗原(superantigen),它和HLA-DR分子及T細胞受體結合,誘發免疫反應。