你周遭有氣喘的朋友嗎?氣喘是慢性疾病，肺部呼吸道狹窄和發炎，導致胸悶、呼吸急促、咳嗽、呼吸有氣喘聲。全世界氣喘人數日漸增加，然而，在臨床上，氣喘確是很難診斷出來和治療。目前為止，沒有一個單一測試可以用來做為氣喘病的診斷。很驚訝吧!氣喘病的判斷，主要還是靠患者病史、症狀、起因、過敏等等來做綜合評估，然而，沒有一個所謂生物指標 (biomarker) 可以有效診斷氣喘。臨床上常見的一些量化檢測，像是肺量測定法，測量患者在一段時間內呼吸的氣體量和頻率。這樣的方法對於幼兒和年長者都不容易執行，此外，這類的檢測，也僅限定於患者到醫院就診期間的表現。簡而言之，目前臨床上，要確切診斷氣喘，相當不容易。那麼，有沒有什麼檢測，不需要仰賴患者當時的表現，可以根據生理指標來判定呢?
氣喘產生的細胞變化
科學家一直在努力找尋因為氣喘而產生的細胞變化，如此，就可以利用這樣的細胞變化，來做為氣喘的生理指標。例如說，氣喘患者的白血球會被徵召到肺部，所謂的白血球，有分「嗜酸性白血球」(eosinophils)和「中性白血球」(neutrophils)，這是導致氣喘發展的關鍵。如果可以量化這些細胞變化的數據，就有機會取代僅以臨床觀察來做氣喘的診斷。
尋找診斷氣喘的生物指標
美國威斯康辛大學(University of Wisconsin)的研究員，開發出一種手持裝置，只要一滴血，就可以在數分鐘內，診斷氣喘病。而這個裝置的作用原理，就是量測「中性白血球」的特徵，以其在健康人和氣喘患者間的不同，做為診斷依據。在氣喘患者身上，當肺部組織的免疫細胞被啟動，開始釋放「趨化素」(chemokines)，就會釋放訊號給蛋白來吸引「中性白血球」。當「中性白血球」進入肺部組織時，會是放讓肺氣管內平滑肌細胞增生，導致氣道狹窄甚至堵塞氣道。這個手持裝置，可以說是一個微流道平台，可以評量「中性白血球」對「趨化素」反應而進入的特徵，這樣的移動稱作「趨化性」(chemotaxis)。這個裝置的大小類似顯微鏡用的載玻片，有上下兩片，下方的那一片有許多微細管道，這些管道塗佈有蛋白「P-selectin」。當患者的血液流過這些微細管道，「中性白血球」便會和「P-selectin」結合。之後經過一連串的清洗，會洗掉血液的其他部分，僅留下「中性白血球」。然後在上方那一片放上一點「趨化素」，然後與下片接觸，這時候「趨化素」會進入流道的一端，「中性白血球」會開始朝向「趨化素」前進，在這個的過程中，便可即時記錄顯微鏡下的動態圖像。最後，研究員應用客製化的軟體來自動分析三項數據：1.「中性白血球」絕對移動速度，也就是任意方向，都記錄速度。2.「趨化性指標」(chemotaxic index)，也就是細胞在時間內，相對於總長度的移動距離。3.「中性白血球」朝向「趨化素」的移動速度。
臨床實驗證明可行
這項裝置，目前在臨床上測試34位受測者，其中23位受測者有輕微氣喘，另外11位有感冒症狀，但不是氣喘。結果顯示，以上量測的三種數據中，氣喘患者「中性白血球」朝向「趨化素」的移動速度相對較慢。所以這項差異就被用作為氣喘診斷的量測指標。
重要的是，這個量測方法，有量化數據，可以用來判定氣喘的嚴重性。此外，只要一滴血，不再單靠醫生的臨床經驗來診斷，這套機器可以設計為攜帶型裝置，診斷時間不要五分鐘，將來很有希望成為商用產品。
如果你可以找到一個生物指標，用來辨別疾病，也很有機會發展為醫療診斷商品喔!
文章參考：NIBIB
圖片來源：Neil T@Flickr CC BY-SA 2.0
