Maan han?（什麼呢）

囊腫性纖維化：膜傳遞的致命缺陷

囊腫性纖維化（cystic fibrosis, CF）是美國最常見的致命性遺傳疾病，每兩千名白人兒童中便有一人有此疾病。此種疾病的特徵，是會有異常濃厚黏稠的黏液產生，對呼吸道及胰臟的影響最為劇烈。

呼吸問題
呼吸道內出現濃厚而黏稠的黏液，會使肺部難以吸取並吐出足量的空氣。累積起來的粘液中也會有大量細菌生長，因此CF患者便深為呼吸道的反覆感染所苦。患者最容易受到綠膿桿菌（Pseudomonas aeruginosa）的感染，這是一種「機會主義者」型的細菌，環境中通常都有綠膿桿菌，但只有身體防禦機制因潛在問題而有缺陷時，才會引發感染。患者的肺部組織會逐漸結疤（纖維化），使肺部難以膨脹。此種困難會使呼吸時所作的功，比移除堵塞呼吸道之物時需作的額外功更大。

潛在原因
最近十年間，研究人員發現，有數種基因缺陷會導致身體製造出有缺損的囊性纖維跨模傳導調節蛋白（cystic fibrosis transmembrane conductance regulator, CFTR），其中任何一種都可能引發囊腫性纖維化。CFTR通常會協助細胞膜形成並調節氯通道（Cl- channel），但在CF的情況下，內質網／高爾基氏體系統會被CFTR「黏住不放」，而正常情況下，此一系統會製造出CFTR，再將此種物質處理運送至細胞膜（見p.26）。也就是說，在CF患者體內，突變的CFTR只會獲得局部處理，而且永遠都到不了細胞表面。這會導致細胞膜的通道缺乏CFTR蛋白，而使細胞膜變得不具Cl-可透性。由於Cl-的跨膜傳遞與Na+傳遞密切相關，內櫬呼吸道的細胞也就無法適當吸收鹽（NaCl），於是鹽便在內櫬呼吸道的液體中堆積起來。

Cl-通道缺陷和所引發的鹽堆積如何導致黏液過剩的問題，使研究人員大感困惑。最近的兩項發現或許提供了一種解答，不過這些假設都還有待證實，也有必要再繼續研究其他可能的機制。有一群研究者發現，氣道細胞會產生一種自然抗體，稱為防禦素（defesin），通常會將所吸入的空氣散播細菌殺死。結果顯示，防禦素在含鹽的環境下無法正常發揮功能。此種抗體浸泡在CF所導致的過剩鹽中而受損，使肺部無法去除吸入的細菌，從而導致反覆受到感染。身體對此種感染的回應所產生的後果之一，便是製造出過量的黏液，而這些黏液又再成為細菌滋長的溫床。肺因黏液累積而堵塞和肺部感染的循環，會使情況變得愈來愈嚴重。更糟的是，黏液還特別厚重黏稠，使肺部清除滿載細菌黏液的纖毛防禦機制更難正常運作（見pp.41, 444）。黏液厚重是因為脫水（所含的水太少）之故，一般相信此一問題與鹽傳遞不全有關。

第二項新研究發現了另一種使CF情況惡化的因素。這些研究人員證實，CFTR似乎扮演著雙重角色，既是Cl-通道，也是結合綠膿桿菌（也許也是其他細菌）的膜受器。CFTR隨後便會摧毀所捕獲的細菌。CF患者的氣道細胞膜中沒有CFTR，因此無法如常清除綠膿桿菌。在雙重突襲之下，這些細菌會激使氣道細胞異乎尋常地產生大量異常、厚重、黏稠的黏液。而黏液會助長細菌生長，惡性循環就此持續。

胰臟問題
此外，CF患者的胰管（pancreatic duct，將分泌物自胰臟攜入小腸）也會塞滿黏液。由於胰臟會製造重要的食物消化酵素，此種情況最後便會引發營養不良。另外，胰臟的消化分泌物還會在堵塞的胰管後方堆積，在胰臟內形成充滿液體的囊腫（cyst），受到影響的胰組織會逐漸退化而呈纖維化。「囊腫性纖維化」的名稱，適切地描述了CFTR的單一基因缺陷，會引發的長程胰臟與肺臟變化。

治療方法
CF的治療雙管齊下，物理治療是為了清除氣道內的過剩黏液，抗生素治療則是為了對抗呼吸道感染，並佐以特殊飲食並補充胰消化酵素，以維持適當的營養。儘管有這些支持性治療，多數的CF患者卻都活不過三十多歲，泰半都死於各種肺部併發症。

有了導致多數CF病例基因缺陷方面的新發現，研究人員於是希望能夠發展出一種方法，以矯正或補償有缺陷的基因。另一種尚在研究中的可能療法，是研發可誘使突變的CFTR「毀滅」並插入細胞膜的藥物。此外還有數種頗具前瞻性的新藥物療法（如吸入式的氣態黏液稀釋劑），也有望在找到治癒方法之前，降低肺部感染的病例數，並延長CF患者的壽命。●