NTU BioMed Bulletin

 No. 3  (September, 2000)

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 生物醫學報導 3 　
　 　 　
　 　 　
　 我如何寫了登上 New England Journal of Medicine 的論文 　
　

- 從新生兒窒息腦病變的研究過程談起

   
　 　 　
　

成大醫學院  小兒科　黃 朝 慶 

　
　 　 　
　

　

 　
　

1988 年 6 月，我剛結束奉台北馬偕醫院黃富源主任之命外派台南新樓醫院連續二年幾無休息的純臨床服務工作，而且完全是第一線 primary care 一般小兒科的忙碌生活後，在因緣際會之下，放棄回到馬偕醫院而赤手空拳地被黃崑巖院長接納來到剛開幕的成大醫院，只為一個單純的動機－希望作一些研究。但已二年忙於奔波門診，急診及加護病房之間，而無好好讀 Journal，也沒法靜下來想要走的研究方向。在頭腦幾乎一片空白，也無人可諮詢之下，看看周圍許多來自台大有優秀研究訓練背景的同事，個個磨拳擦掌躍躍欲試，令我羨慕的是，他 (她) 們不僅都已準備好了研究設備，而且似乎已選擇了研究主題以及很會寫研究計劃 (那時我才知道有一叫國科會的，它有一種研究計劃可一年申請一次，至於形式及內容要如何寫卻完全不知道)，而我呢，手中只有一台普通的服務用超音波 (即使如此，此台超音波 12 年來陪我走過不少病人，診斷了一些疾病，並寫了 13 篇原著，特別是有二篇登上了 Radiology)，口說要作研究，但作啥研究，自己的準備及研究訓練卻頗感嚴重不行，當時心裏實在非常心虛惶恐。

 　
　 　 　
　

也在同一年 (1988) 當我在成大醫圖徬惶溜漣時 (也叫作充實自己吧)，看到一篇發表在 Journal of Pediatrics 的文章，這篇文章不僅讓我眼睛大亮，從此確立研究目標 (即使在 12 年後，這篇文章仍歷歷在目。同一作者於 11 年後在刊登我們窒息腦病變的那期 NEJM 上，對我們的文章寫了一篇很好的 editorial comment)。 這篇由聖路易華盛頓大學 Dr. Perlman 發表有關新生兒窒息腦病變的文章，頗具啟發性，由於我過去在馬偕醫院新生兒加護病房經歷了不少窒息新生兒，同時也以腦部超音波發表了一些研究論文，對這種仍群醫束手只能症狀治療的疾病頗感興趣，Dr. Perlman 的論文不僅讓我確立未來研究目標外，他還讓我看出窒息腦病變還有這種研究方法，我們可從另一角度來研究此疾病。其實他記錄新生兒窒息在出生後 24-36 小時是否產生 Oliguria 及其嚴重度，然後對照這些新生兒是否產生窒息腦病變以及其追縱的預後，他的簡單結論是 Oliguria 可作為新生兒窒息腦病變的 sensitive indicator，換句話說新生兒窒息時腦部傷害的產生與腎臟傷害的程度是有關的 (尿與腦也有關係！)。對我而言這篇文章顯示一種可能性：研究腦部傷害，不一定要直接思考或受制於腦部受傷的機制，從其他角度可能更有創意以及有更意想不到的結果。

 　
　 　 　
　

如果要研究尿液中之代謝物及新生兒窒息腦病變的關係，那麼我要看什麼以及用什麼工具來看是緊接著浮現的問題，已有人作了 b2-microglobulin (雖有意義，但似乎不是 good marker，而且是有人已作了)，我要作什麼呢？ 1990 年在尋找時，剛好在一機會下知道成大化學系貴儀中心有磁振氫光譜分析儀 (1H-NMR) 可快速且精細分析各種體液，特別是 CSF 及尿液，於是在徵得馬遜教授的同意下開始收集臨床上各種嬰兒缺氧疾病者的尿液。即使在 1991-1992 出國於費城賓州大學生理所進修， 一年半的時間均從事新生豬窒息缺氧腦病變的研究，特別是 striatum 多巴胺代謝反應，繁忙的實驗室生活中仍忘不了在台灣那個臨床上尿的研究。

 　
　 　 　
　

在 1992 年中回國後陸續收集 data 及病人，包括了正常新生兒，早產兒呼吸窘迫症，胎便吸入症，嬰兒猝死症以及窒息新生兒的尿液，有些也有 CSF，經過氫光譜磁振掃描後比對了 lactate, citrate, betaine, glycine及 glucose 與 creatinine 之 peak height intensity ratios，發現了窒息新生兒特別有併發腦傷者，其尿液中 lactate / creatinine 的比值均有顯著升高的現象，若同時作其尿液以及 CSF 的氫光譜檢查，則發現尿液與 CSF 中代謝物之光譜圖很類似，也就是說在窒息之下尿液中的新陳代謝物，特別是 lactate，與 CSF 中的變化相似，換言之在窒息缺氧下尿液檢查似乎有潛力地反應著腦部缺氧時的代謝變化，這些發現馬教授整理後在 1995 年發表。對我而言，這是一重要的 pilot study，是為了更進一步的研究舖路。

 　
　 　 　
　

窒息的新生兒在出生時均有 low Apgar Score，但經適當的給氧急救後七成左右的病人可自行恢復而無後續的神經症狀及後遺症，但約三成的窒息新生兒會在出生數小時後開始出現腦神經症狀，如抽痙、呼吸停止、四肢肌肉張力低下、神經反射消失、昏迷、甚至前囟門凸出等，這些症狀出現後會在出生後 2-5 天時達到最厲害的程度，出現的症狀愈厲害，其後遺症愈大。近年來由於神經醫學的進步對缺氧或中風腦傷的機制了解頗多，最近更有不少的神經保護藥物被提出，有些甚至進入 clinical trials，其他如 hypothermic therapy 也由動物實驗跨入臨床實驗性治療的階段，但在這些可能的神經作用藥物或治療方法出現後，即面臨了二個重要的臨床問題：(1) 這些神經治療藥物或措施均潛在地有某種程度的副作用，且並非每個窒息新生兒都會產生腦病變，如何篩檢出可能會因窒息而產生腦傷的病人而加以治，是一大挑戰；(2) 如何在出生後數小時內 (通常在此時段內，腦神經症狀尚未出現) 早期地篩檢出可能會續發為窒息腦病變者，早期加以治療，更是另一大挑戰。也就是說當有可能治療的藥物或方法出現後，如何以敏感的方法早期地診斷出可能的病人的這種臨床問題便更形重要。

 　
　 　 　
　

於是在 1995 年，我們設計一個研究，只是為了回答一個簡單但自認為很重要的問題 "窒息新生兒尿液中代謝物，特別是 lactate 的氫光譜變化是否可作為早期預測窒息會產生腦病變的敏感生化指標？" 這個研究一定要 prospective 而且要有 follow-up 的結果才能完整地回答這個問題。於是開始 enroll 出生時有 low Apgar Score 且需給予氧氣呼吸急救的新生兒及對照組正常新生兒，然後根據他們出生一週內是否有出現腦神經症狀及其程度把窒息兒再分為窒息但無腦病變，以及窒息且有腦病變二組。病人同時也接受腦波以及腦部超音波的檢查，重要的是分別收集他們在出生 6 小時內以及 48-72 小時的尿液。沒有追蹤 Outcome 的 data，此研究只能說作一半，故我們追蹤這些病人，並根據其一歲大的神經及心智檢查結果，把窒息病人分別 favorable 及 adverse。這時我們與化學系的吳培琳教授及碩士生林崑平合作，就由他們在不知病人臨床狀況下處理分析尿液氫光譜的檢測，而我們臨床醫師 (張瑛玿醫師與我) 則負責病人臨床檢查及追蹤，最後把尿液分析 data 及臨床結果交給成大公衛所的王新台教授作統計分析。

 　
　 　 　
　

當我們正加緊腳步收集分析個案時，看到一篇由英國 Dr. Walker 在 fetal sheep 動物缺氧的研究論文，發表在 1996 年的 Pediatric Research，其結果更加深了我們臨床上對窒息新生兒尿液中的代謝物，特別是 lactate 的重要性。 Dr. Walker 以 GC Mass 分析窒息缺氧 fetal sheep 尿中有機酸及 hypoxanthine 的各種變化，他的研究在分析了多種有機酸後下了一個對我們而言是簡且有力的結論 "urinary lactic acid measurement has a potential value for grading birth asphyxia"，就是這句簡單且重要的話使我們更加相信研究方向的正確性及其結果的可能性。

 　
　 　 　
　

在 1998 年初，在完成個案的收集、追縱、檢測以及統計分析後，發現以 400 MHz 氫光譜儀檢測尿液代謝物，我們至少有 6 種代謝物可分析比較，除了 Lactate外，可有 citrate, betaine, glycine, glucose, dimethylamine 及 dimethylglycine 的 data，雖在統計上 lactate, betaine 及 glycine 在正常組，窒息但無腦病變，窒息有腦病變三組中有顯著差異，但很清楚地以 early sensitive marker 而言，只有lactate最有意義，也就是說出生6小時內尿液的 lactate 與 creatinine 之比值有高的敏感度及特異性來預測窒息腦病變的發生，且與 1 歲大之神經發展後遺症的發生與否有顯著相關。

 　
　 　 　
　

在 1998 年中完成論文初稿心想大概投 Pediatrics 或 Pediatric Research 吧？ 正在傷腦筋時，一天在一偶然的機會碰到來自美國國家環境衛生研究院在成大公衛所作短期客座訪問的 W.J. Rogan (他是台灣油症兒研究的重要人物)，記得有一天中午請他吃肯得雞，順便看一下我們的 data 及圖表，還有一個要問的問題是可投何種刊物，永遠忘不了他看了之後突冒出一句 "Why not NEJM !" ，我還以為聽錯，或因吃了我們的炸雞客氣隨便講講。隨後雖然他解釋了原因，我真的有點半信半疑。 直到 1998 年 10 月在另一個機會下拿給順道來台訪問的美國布朗大學新生兒教授 William Oh 過目，他居然也說投稿 NEJM，於是才確定投稿的刊物，我想若沒有 Dr. Rogan 語破驚人的建議以及 Professor Oh 的鼓勵，這篇窒息文章大概只刊登在 Pediatrics 或 Pediatric Research。

 　
　 　 　
　

從 1998 年 11 月投稿至 Boston Shattuck Street 上 NEJM 的 Editorial Office (今年 5 月去了哈佛朝拜，才知道其總部位置是在哈佛醫學院圖書館的頂樓)，到 1999 年 2 月就收到 NEJM 編輯的 favorable 反應，雖然我們還是用整整 5 頁的回信去回答每一位 reviewer 所提出的問題，最後在 1999 年 7 月刊出，從投稿到刊出發表只花了 8 個月，雖然我們卻花了 3 年在此研究上，而在心裏醞釀到看到實際成果卻走了 11 年。

 　
　 　 　
　

記得 1998 年正值腸病毒 71 型大舉侵犯台灣兒童，當時報章、雜誌、電視媒體、醫界、衛生界一起忙亂吵雜且爭議不休。我們在此時空下靜靜地一方面整理寫作把此篇新生兒窒息腦病變的文章投向 NEJM，另一方面也基於我們過去對中樞神經感染病變的興趣與研究經驗，作一臨床小兒神經科醫師就是仔細觀察記錄住院兒童感染腸病毒 71 型併發的各種罕見特殊神經症狀，及其腦部與脊髓磁振掃描影像的各種變化，在 1999 年初當我們收集了各種腦神經的併發症 (headache, acute flaccid paralysis, ataxia, tremor, myoclonus, various levels of cranial nerve involvement, shock and pulmonary hemorrhage, acute death, or prolonged ventilator-dependent apnea)，特別是觀察到那群瀕死休克又被救回但因不能呼吸需長期依賴呼吸器的幼兒及其極特殊腦幹脊髓影像病變時，我們對此次大舉侵襲的腸病毒 71 型的各種中樞神經病變及急速死亡的原因就有了一個整體的輪廓及答案，同時也有了一個根據侵犯神經的部位及其嚴重度的臨床分類。故在 1999 年 3 月在 revise 窒息腦病變的文章後，特別在三軍總醫院神經放射診斷科陳震宇主任的極力鼓勵及高雄長庚兒童醫院小兒神經科張瑛玿醫師之合作下，也把腸病毒 71 型中樞神經併發症的論文寫出並投到 NEJM (當時是抱著準備被退稿的心情)，想不到卻也有很好的 Editorial response， 後來此篇腸病毒 71 型的論文從投稿到刊登只花了 6 個月的時間 (September 23, 1999)。

 　
　 　 　
　

對我個人而言，那篇 NEJM 新生兒窒息的文章所代表的意義是為極可能將出現的治療舖路；而此篇 NEJM 腸病毒 71 型的文章，不僅替當時莫名且襲捲台灣兒童的致死性特殊病毒感染劃一輪廓，更重要的是為那時 (甚至至今仍繼續發生) 無數死傷的兒童及其痛心的父母親人作一紀念。

 　
　 　 　
　

後記： 當一個人開始花時間回憶過去的種種事蹟時，他便是老化凋零的開始。當台大小兒科黃立民兄看重我特意為台大的生物醫學報導邀稿時，他竟無意地強迫我去回憶，無形中迫使我開始老化凋零。如同有名的神經學家 Ramon y Cajal 所說當一個敏銳的原創力及思考變得遲鈍時，就不應再作研究，而應開始寫 review article。 我想寫 review article 是如此的話，那此篇回憶性地陳述過去種種，也更會是如此下場。

 　
　 　 　
　

每一位研究者在不同的環境中，得與失盡在一念間：看似沒人理睬，敷衍你，也不認為你可做出什麼，甚至自攬去所有資源，排擠你時，也就是你安靜且如雷射般專注尋找好的研究問題，提出好的方式解決問題以及寫出好文章的時候；當很多人說你好，給你高位坐，頒獎你，甚至邀稿你，請你到處演說，而你也認為自己很好時，那就是你向下沈淪的開始。特別也要感謝台大臨床醫學研究所所長賴明陽教授的邀請 (我由衷地感受他對台大臨床研究新血輪培養的實在用心)，讓我不得不在 9 月於台大臨醫所博士班學生 (台灣的精英份子) 面前再次沈淪一次，此文章也為此次沈淪所作。

 　
　

　

 　
　

作為一位臨床研究者，最大的快樂莫過於尋找且遇到幾位志同道合的研究者一起努力，看到努力終於開花結果；而最大的欣慰莫過於：忙完白天瑣碎點點滴滴的醫院服務工作及研究的進行與討論後，在晚上眾人皆離去後，關起門來一個人兀自靜坐在研究室的電腦前，雖仍披著一身白天累積的疲憊，卻仍努力一字一句地把自己的思考依證據條理寫出，然後由夜深人靜的研究室直接投向世界，與比你資源人力設備好上多倍的一流高手爭競，雖然過程廝殺激烈，但最後終能在一流期刊上看到自己的名字，同時也看到台灣的名字，這是最大的欣慰！

 　
　

　

 　
　

最後此文章特為紀念在 1985 年於台大的臨醫所博士班過世的我的哥哥 - 黃朝瑞醫師，我想沒有他的深遠影響，我是不會走上研究這條路的。我寫了二篇 NEJM 的論文，若有的話，就是單單要紀念我的兄長。

 　
　

　

 　
　

　

 　
　

　
　

　

 　

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RBM3-3 ◢ 最近修訂日期︰ 2000/09/29